水力冲挖疏浚技术在某乡村小河道整治项目中的应用

发表时间:2021/8/13   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月9期   作者:张连波
[导读] 文章以中小河道水力冲挖疏浚为例,并结合类似工程的设计与施工管理经验的梳
       张连波
       上海市水基会工程咨询有限公司,上海201612   
       摘要:文章以中小河道水力冲挖疏浚为例,并结合类似工程的设计与施工管理经验的梳理。重点从水力冲挖流程、测量控制、工艺、质量控制要点及淤泥处置等方面,阐述了在本工程中的应用。以期对类似工程的施工工艺方法、质量管理有所教益。
       关键词:中小河道;疏浚;围堰;水力冲挖  
       随着新时代发展要求,国家出台乡村振兴战略规划,助力建设美丽乡村。为改善河道水环境面貌,消除河道淤积和安全隐患,增加河道过流能力及水面积,提高区域防汛除涝能力,保护水环境,达到经济和生态同步发展。地方政府通过对乡镇区域范围内中小河道实施疏拓、连通治理,通过对水体中的污染底泥进行疏挖,减少内源污染物向水体释放,降低黑臭水体所占比例,改善了河湖水质和水域环境,极大改善居了民的居住环境。河道水清、岸绿、景美,让百姓可以近水、亲水,彻底还老百姓一个清水绿岸、鱼翔浅底的水环境。
       一、工程概况
       本工程工程等级为Ⅳ等工程,围堰为5级水工建(构)筑物。工程内容为对施工范围内25条中小河道19865m进行整治,疏浚土方282132m3,筑拆拦河坝、新建排泥场围堰、种植绿化等内容。本次工程的主要任务是通过河道疏浚、修整岸坡等措施,疏通河道,清除底泥,改善河道水动力和水质,消除劣质水类,发挥河道应有的防洪除涝、引清调水的功能,美化周围环境,提高水体的自净能力,发挥出河道在自然生态和社会人文方面的综合能力。
       二、疏浚方案
       2.1水力冲挖施工流程
       
       2.2施工测量控制
       2.2.1测量依据
       根据施工图纸提供的轴线坐标控制点、水准点,施工时严格按照施工规范和规定执行,控制网布设以及高程引测均须符合《水利水电工程施工测量规范》。
       2.2.2轴线测量
       (1)根据业主或工程师提供施工范围内的等级平面控制点,严格按照施工图纸,用全站仪或GPS进行河道的轴线定位,测量定位精确必须满足规范的要求。
       (2)本工程的轴线主要是根据设计座标来控制,施工时为了能有效地控制工程的轴线尺寸,我们拟在岸堤增设三角网点和基准点,以控制整个河道疏浚的轴线,控制点之间均能通视、连测,以防个别控制点被破坏后便于校核。同时应计算出控制点的坐标数据。
       (3)轴线测量放样工作要重视复核手续,每次测放、复核数据应当保存,以备日后查找,并请监理工程师复检、签证。
       (4)基坑开挖时必须对轴线进行初步控制,保证基坑的平面位置大致正确。
       2.2.3高程控制测量
       临时水准点的设置:依据建设单位提供的控制点布设施工临时控制点,以作业施工过程中结构物标高控制引测的基准,并经常进行复核校正,确保水准点准确无误,引测临时水准点必须符合《水利水电工程施工测量规范》(SL—52—2015),测量高差闭合差不超过12√LMM(L为公里数),临时水准点的高程必须经过监理工程师复核验收合格后方可使用,每次复核后应作好记录。发现问题及时上报,研究解决。
       2.2.4平面控制测量
       (1)根据业主提供的平面坐标控制点,由测量技术人员按水利水电工程施工测量规范中相关标准进行控制,控制点的布设每处不少于3个。
       (2)控制点应做好控制桩的保护及标志设置,误差不大于±10mm。
       (3)测量的放样和复核工序为:经一测两复核合格后,方可进行下道工序施工。
       (4)应定期或出现异常时对控制点进行复测,确保准确无误。
       2.3 施工围堰
       本工程涉及河道,无通航要求,河道将采用断流施工,即采用拦河围堰。本次河道等别为Ⅳ等,围堰等临时建筑物等级为5级,围堰采用钢管围堰。
       2.4施工准备
       本工程主要采用钢管围堰,在围堰搭设完成后,进行河道放样、堰内积水排水及冲挖用水、泥浆管道等敷设。
       2. 5水利冲挖机组施工
       (1)临时用电应按专项施工方案布置并应满足水力冲挖机组负荷容量要求。
       (2)电缆配电线路应采用架空或埋地敷设,架空高度或埋地深度应符合施工现场临时用电规范要求。
       (3)冲挖时采用分层、分段逆向冲挖的施工方法,避免堵管。
       2. 6管道铺设及泥浆运输
       2. 6.1管道铺设
       ⑴排泥管线应按施工方案的路由、选定的管材进行铺设,管线应平顺,连接宜采用柔性接头。
       ⑵排泥管接头应牢固严密,接头不得渗漏。冲挖施工过程中应加强管线巡查,一旦发现泥浆渗漏应立即停止冲挖施工,修复渗漏部位避免造成周边环境污染。管线架设设施应牢固,管道途经道路、桥梁时应采取保护措施。
       2. 6.2泥浆运输
       ⑴冲挖泥浆通过泥浆泵由管道输送至泥浆运输专用船,由运泥船运送至排泥场进行固化处理。
       ⑵污水处理措施:排水口设置远离排泥口,待泥浆沉淀后清水排出。
       三、水力冲挖疏浚施工质量控制
       3.1一般规定
       (1)冲挖前应进行清障,清除塑料、树根、建筑垃圾等杂物,以免损坏设备。
       (2)水力冲挖机组所需电源应确保安全稳定,防止触电事故。
       (3)边坡平整、稳定,无建筑垃圾;河口线、坡脚线整齐顺直; 河底、滩面基本平整,无明显起伏;与支河交汇处的河坡平顺连接。
       (4)冲挖顺序应遵循先成槽后削坡的原则,坡面预留保护层厚度不得少于100~300mm。冲挖土方宜采取逆向冲挖,削坡宜采用顺向冲挖。
       (5)水力冲挖质量检查项目、质量标准和检测方法见下表:  
       
        3.2水力冲挖疏浚工程施工的关键点、重难点
       (1)河底高程、宽度是保证设计断面的两个主要指标,根据设计图纸有效控制断面几何尺寸以及各部位标高,必须满足设计文件及施工技术规范的要求 。
       (2)河道开挖、疏浚过程中密切关注河道两边土方、水工建构筑物)稳定情况。
        3.3工程监理的主要控制措施、对策:
       3.3.1监理对策
       为了确保水力冲挖疏浚工程施工质量符合设计及有关技术规范的要求,采取的监理对策是对重要项目、隐蔽工程和关键部位设置质量控制点,质量控制点包括见证点、待检点和旁站点,具体设置情况如下:
       (1)见证点:疏浚河道土质情况,是否已到硬质土层。
       (2)待检点:河底高程、边坡坡比等断面尺寸测量。
       (3)旁站点:保护层开挖。
       3.3.2措施
       (1)应要求施工单位应编制专项施工方案,方案中应明确土方量、堆放地点、运输交通组织及机械配置、安全保证措施等。
       (2)做好工程的交桩工作并严格督促施工单位做好标高、坐标点的引测工作。并按照测量要求进行开挖施工作业。
       ⑶工程施工前会同建设单位、施工单位对河道的原始地形、断面相关数据进行实际测量,得出数据与设计图纸进行比对。
       ⑷在施工过程中对完成工程进行跟踪测量,此项工作必须保持及时性和连续性,发现问题及时处理。要求施工单位对完成的工作按照相关规定及时报验,监理单位对报验部位严格按照验收要求及时验收并做好完成合格工程量的测算。
       四、施工过程中遇到的问题及处理措施
       1、水力冲挖施工采用拦河围堰,这将会对原有排水系统造成影响。由于河道附近居民区较多,遇雨量较大时,河道水位上升较快,常规水泵强排难以满足降水(排水)要求,易造成排水管倒灌等现象。采取分段围堰施工,水力冲挖完成一段,验收一段,满足阶段性蓄水功能。
       2、本工程在管线布设时,尽量沿河岸沿线设置,避免跨主干道布管。穿路管道尽量布设在桥下。
       3、部分河道施工时由于周边道路雨水管道与外河连接,故河道排水无法完成。故采用封堵雨水管道施工,在施工完成后拆除封堵。
       4、本工程河道岸线长,两岸多为居住区,且跨河桥梁、道路较狭窄,人流、车流在上下班时段相对集中。河道疏浚时产生的异味会对周边居民日常生活带来影响。施工期间车辆进出等,均可能造成扰民。采用措施如下:泥浆处理:①时间安排上应尽早开始,尽早完成,避开高温;②空间上利用相对较偏远地区低洼地设置排泥场;③组织上,做好排泥场周边居民的思想工作,签订泥浆不外泄承诺。④安全文明施工:对排泥场采取全封闭围挡,在确保安全的基础上满足文明施工要求。如遇较高温,水体发臭严重时,暂停施工。
结束语
       通过本项目的实施,一是在中小河道水浅、河窄不适用水下挖泥船疏浚及机械开挖运输不便的情况下,水力冲挖疏浚技术的应用解决了中小河道的清淤问题。二是全面保证了河道畅通及改善了河道沿线行洪排涝。三是减少了黑臭水体、消除劣Ⅴ类水体,极大改善了水质和河道沿线居住环境,助力美丽乡村建设。
       
参考文献
       [1]孙坚固、顾建明,浅滩疏浚水力冲挖清淤施工技术及应用[J],中国水能及电气化,2019
       [2]周强,水力冲挖机组配合编织物筒构筑物在水下或软弱地基中的应用[J],山东水利
       [3]孙代伏,河道治理工程的建设及管理探微[J],建筑工程技术与设计,1994


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