复杂环境下河涌疏浚施工技术研究

发表时间:2021/7/8   来源:《建筑实践》2021年3月7期(上)   作者:刘治辉
[导读] 为了保障内河航道工程施工的安全进行,避免出现安全事故、
        刘治辉
        大兴区埝坛水务所,102600
        摘?要:为了保障内河航道工程施工的安全进行,避免出现安全事故、缩短工期,系统地阐述了施工过程中涉及的难点、施工工艺流程以及施工技术。阐述河道清淤疏浚施工技术的价值和意义,介绍现阶段我国较为常见的清淤疏浚技术,包括水力冲挖、干挖、泵吸、抓斗、绞吸等。针对水力冲挖技术,提出河道清淤疏浚施工技术要点及质控措施,以及河涌底泥疏浚施工质量整体体现项目施工效果及协作管理能力。

        关键词:挖泥;?疏浚;?施工技术;

        内河航道基础工程设施施工时,安全是至关重要的。河道是泄洪、排沥、输水、排水、运输、发电、自然生态保护以及景观建设等多个方面的重要基础设施,然而河道受外部环境因素影响较为广泛,我国大量河道在河水长期流动、输运过程中,发生程度不同的淤积问题,特别是平原地带和盆地区域细小河流,淤积情况不容乐观,为促使河流功能充分发挥,造福于民改善生态,须以高质量、高水平的技术手段清淤疏浚。工程施工范围较大, 周边村镇居住人员较多, 并且河涌底泥疏浚施工质量整体都体现项目施工效果及协作管理能力。
        
1.合理应用清淤疏浚施工技术的重要价值和现实意义
        一方面,清淤疏浚施工,可为既定地区防汛防洪工作做出巨大贡献;另一方局面,清淤疏浚施工可促使地区经济发展。就当前国内清淤疏浚总体局势来看,主要具有以下几点问题:一是河道在运行过程中时常出现摆动情况;二是河道治理工作质量有待提高,河道治理政策落实不到位;三是大量淤泥长年累月沉积在河道中,导致河床不断升高,造成河道本身的泄水、排洪能力大幅下降;四是我国部分地区河流流域,仍然没有实施护岸治理措施,河道淤泥的累积将对堤坝的安全性产生严重威胁,同时加大河道清淤疏浚工作的难度。
        以上述问题为出发点,我们必须对国内河道实施系统化、高水平、科学化的清淤疏浚工作,继而有效降低河道中淤积现象,利用相关施工使河道变得更深、更宽,使河水变得更加清澈干净,在提升河道本身功能的基础上,改善民生、促进经济。由此可见,将河道清淤疏浚施工技术进行合理应用的重要价值和意义。

2.施工困难以及错漏原因
        1)上岗制度不完善。
        2)技术交底不到位。
        3)测量仪器未定期复查。
        4)施工机械排布不合理。
        5)未执行“三检”制度。
        6)进场材料未进行验收。
        7)砂袋漏砂。
        8)施工机械使用不当

3.对策与实施
(1)上岗操作制度不完善
        小组根据实际情况, 由项目经理牵头编制《项目管理操作人员上岗制度》, 并制定相应考核机制, 对操作人员定期按实际操作出具试题进行闭卷考试, 考核合格后方能上岗操作, 对考核不合格人员采取劝退、更换作业岗位等措施。经过执行考核上岗制度后, 操作人员熟练掌握了项目疏浚要求, 对河涌低标高等要求有了新的认识, 施工效果优良。
(2)未执行“三检”制度
        要求各施工班组及操作人员必须执行“三检”制度, 并签署“联检单”, 对未执行联检制度的部位和联检不全部位要求返工处理。

河涌疏浚施工质量原因关联图
要因确认计划

对策
(3)施工机械使用不当
        一般疏浚将清淤机具安装在船上, 由清淤船作为施工平台在水面上使用清淤设备开挖淤泥, 并通过管道输送系统输送到岸上堆场中。实践表明, 该类做法效率很低, 且无法保证施工质量, QC小组经过反复论证, 建议将操作机械改为抓斗式疏浚机械。施工完成后, 疏浚开挖边线偏差为0.2m, 经测量, 挖槽中心线偏差为±0.5m, 达到对策目标。
        
4.常见清淤疏浚技术
        现阶段,我国不同地区河道清淤疏浚工作,均科学化、系统化,利用前期阶段现场勘探获取各种各样的资质资料、水文信息,为后续施工方案的拟定奠定夯实基础,继而充分综合考虑实际施工环境和情况,择优选取清淤疏浚相应技术,以及适合的机械设备、仪器等,随着我国河道清理工作不断深化,相关应用施工技术也在不断发展,在中型河道、小型河道治理工作中,较为常见的清淤疏浚施工技术主要包括以下几种类型。
1 )排干清淤疏浚技术
(1)水力冲挖方式
        水力冲挖方式是清淤疏浚技术排干法的重要内容,指的是利用与水力冲挖相关的大型、中小型机械设备,对河道底部淤泥进行冲洗冲刷,将其转化为杂质含量相对较低的泥浆,继而将泥浆整体性的汇集到事先准备完成的低洼区域,利用大型泥浆抽取设备和泥浆输送管道,将泥浆排放到堆场当中。该施工方法优点为:施工设备费用相对较低,简单明了;施工操作快捷方便,淤泥清理相对彻底干净;不会因运输对自然环境造成二次污染。
(2)干挖方式
        当河道施工区域的水分被彻底排干以后,利用大型挖掘设备将河道中的淤泥进行挖掘清除,再用大型运输设备将其运输到指定地点,或者将其堆积在河道两侧河岸上。该施工方法优点为:施工设备和操作相对简单,施工成本较低。缺点为:由于淤泥需要堆积到河流两侧河岸上,可能会对周边环境、建筑物造成破坏,同时应用运输设备外运的过程也可能造成二次污染。
2 )水下淤泥清除技术
(1)泵吸方式
        泵吸方法的基础是水利冲挖方式,是水利冲挖方式的改良版本,具体来说,是将水利冲挖的泥浆抽取设备和水枪装载于一个圆筒中,利用水枪喷射出的水流将河道底部淤泥混合成泥浆,通过泥浆抽取设备将其抽出,经过输送管道运输到河道两侧的岸上进行堆放,由于全部的机械设备均装载于专业船只中,因此可以实现移动式施工。该施工方法优点为:施工设备简单廉价;能够在移动的情况下完成施工,灵活性相对较高。缺点为:容易将河流中的河水连带淤泥一起抽取,为泥浆处理工作带来较大麻烦。
(2)抓斗方式
        利用抓斗挖泥船对河流底部的泥浆、淤泥实施开挖,在施工期间,将设备的前臂插入到河流底部,当抓斗进入淤泥当中以后,将抓斗立即关闭,继而将抓斗拉起回到原位,将抓斗中的淤泥倾倒在驳泥船当中,全部过程基本属于循环式、往复式的作业施工,这种施工法对应泥层深度大、泥层障碍物较多的情况。该施工方法优点为:灵活性较高、机动性较强;不会受河流淤泥中障碍物的不利影响;施工成本低,工艺简单明了;不会对河流两侧自然生态环境和建筑物造成负面影响;不受气候影响。缺点为:施工效率相对其他方式较低。
(3)绞吸方式
        绞吸方式的工作原理与上述方式具有较大差异,该方法利用绞吸挖泥船完成淤泥清理工作,船只主要由吸取管道、绞刀等多个部门构成,对厚度较大的泥层清理效果较为良好。整个环节为挖掘、运输、吹干的一体化作业方式,泥浆输送管道封闭性较强,不易发生泥浆泄露的问题,不会对河流正常流动、航运造成影响。因该技术将GPS定位系统(Global Positioning System)以及回声检测仪(ECHO sounder)作为核心内容,所以能够大幅度改善淤泥清理的精准度。该施工方法优点为:淤泥清除比例较大,能够达到河流中单位淤泥含量的75%~80%。缺点为:设备复杂、灵活相较差,且施工难度、造价较高。
(4)环保型淤泥清理技术
        环保型的淤泥清理技术把优化河道水体质量作为基本目的,是一种可持续发展战略下的重要清淤施工方式。在应用该技术进行淤泥清理的过程中,不会对河流水资源构成较大影响,与生态化发展要求、可持续发展要求、环保绿色要求高度契合。该技术专用仪器设备为螺旋挖泥机、密封旋转斗轮等,美国某公司开发的气动泵挖泥船能够应用在河道水下污染底泥的疏浚,其主要是利用净水压力和压缩空气对污染底泥实施清除,该设备的疏浚质量分数较高,普遍控制在75%左右,对河流底部底基本不会构成影响,清淤过程中周边水域也不会受到污染。该技术具有如下特点:一是清淤施工作业中使用机械设备具有相对较高定位精度和挖掘精度,可以高质量避免超挖或是漏挖的情况发生,与此同时不会对河道底部的原生土造成损伤;二是对河道扰动较小,基本不会形成水体二次污染,机械设备作业时噪音较低,不会影响周围居民的正常生活。
结语综上所述,清淤疏浚作为确保河流质量、保护生态环境的重要工作,需要采取合理的措施和方式提升相关施工质量,继而为改善民生、发展经济提供充足动力,确保河流航运、水力发电、防洪等功用,为社会主义现代化国家建设奠定坚实基础。

参考文献                                                         
[1]?黎晗.港口与航道工程施工及其安全管理探析[J].科技经济导刊,2019(16).
[2]?陈少鹏.抓斗挖泥船在沿海航道维护性疏浚中的质量控制[J].中国水运,2011(6):30-31.
[3]冯高宇.河道清淤疏浚施工技术控制措施探讨[J].江西建材,2014(06):102.
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