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解析河道清淤疏浚的施工技术

作者:梁恒忠  来源:安全管理网 
评论: 更新日期:2020年03月22日

摘要:为了能够确保河道畅通无阻且发挥作用,清淤疏浚就成为河道整治的重要一环。介绍了目前常用的河道清淤技术,以某河道工程为例,结合具体工况条件,通过对比分析,决定采用多种清淤疏浚技术相结合的河道整治方案,取得了良好的效果。

关键词:河道;清淤疏浚;施工技术

1.引言

清淤疏浚是非常复杂而又系统的工程,涉及多方面内容,任何一个环节出现质量问题,造成的影响和损失都是不可估量的。为此,工作中我们应全面把握河道清淤疏浚关键技术要点,并将之科学合理地应用到拟整治河道施工建设过程中,及时恢复河道系统的功能,使河道能够充分发挥其作用。

2.河道进行清淤疏浚的意义

强化对于河道开展的清淤疏浚是确保附近区域防汛安全,推动经济进步的关键对策。现如今河道的清淤疏浚工作还面临很多问题,比如河槽治理不科学,河道容易变为险工段;河床升高泄洪水平降低;临堤串沟对河坝安全带来威胁,洪水漫延,堤坝产生溃决的威胁。受到上游土质松散区域的影响,下游容易产生淤积,使得河道淤积十分严重,泄洪不顺畅,会危及到附近居民的生命财产安全。所以,强化河道的清淤疏浚工总,降低河道淤积情况,不但能够提升堤坝的泄洪水平,并且也能够通过河道的发展来促进当地水利建设以及经济发展。

3.河道清淤疏浚关键技术

3.1排干清淤

(1)干挖法。实践中,先将河道施工区域的水抽排干净,然后利用挖掘机将其中的淤泥彻底清理出来,用渣土车运走或堆放在河岸临时堆场内。从实践来看,该种清淤方案的优点是,施工中所用的机械设备及技术工艺要求不高,缺点是清淤处理不彻底、工作落实不到位,甚至会对河道两岸的护岸、建筑物、构筑物以及绿化植被等造成严重的破坏。

(2)水力冲挖法。所谓水力冲挖法,就是先利用水力冲挖设备对拟清理的河道底泥进行大力冲刷,使河道底泥变成泥浆集聚到预设的低洼区域后,再用泥浆泵把泥浆吸出,通过管道输送到一个地方堆放在一起。这种方案的优点是施工机械设备较为简单,清淤彻底,再加上没有中间的淤泥运输环节,不会造成二次污染,而且成本也相对较低;缺点是对清淤施工作业时间有要求,必须选在非汛期进行清淤。

3.2水下清淤

(1)抓斗式清淤技术。基于抓斗式挖泥船的应用对河底位置的淤泥进行挖除。施工时,先将挖泥船的前臂抓斗探至河底位置,抓好底泥后即可关闭,然后提升抓斗并将斗内抓得的淤泥卸入驳泥船中,如此循环。从应用实践来看,这种作业方式比较适合于泥层相对较厚以及障碍物比较多的河道,灵活性和机动性强,一般不受障碍物影响;施工工艺相对简单,对护岸以及绿化和建筑物等产生的影响较小,环境、天气等条件对其产生的影响不大。其缺点在于清淤效率相对较低。

(2)泵吸式与绞吸式清淤方法。泵吸式清淤方法是将水力冲挖的水枪以及吸泥泵布设在圆筒状罩中,通过水枪射水将底泥冲洗成泥浆状态,然后用泥浆泵将其吸出来,经管道输送到堆场。其优点是该套设备均布设在挖泥船上,移动性强,清淤操作灵活;缺点是会将河水同时吸入其中,导致后期处理泥浆难度增大。对于绞吸式清淤方法而言,其主要是基于绞吸式挖泥船进行河道清淤,由铰刀、浮体和吸管等几部分组成,实践中比较适合于泥层相对较厚的河道清淤,集挖、运、吹等工艺于一体,再加上输泥管道采用的是全封闭形式,有效地避免了泥浆泄漏等问题。在该套设备系统中,利用了回声探测仪以及GPS技术,有效地提高了清淤作业的精度。

3.3环保清淤

环保清淤方法的应用,可以有效改善河道水质,在清淤施工时对水体产生的影响相对较小。在此过程中采用的是专用机械设备,即螺旋式挖泥装置以及密闭式旋转斗轮挖泥系统,主要采用净水压力和压缩空气等方法对污染底泥进行清理。实践表明,该种装置和清淤系统的疏浚能力较强,清淤率可达70%,而且对河道底部基本上不产生扰动。在具体清淤操作过程中,周围水域不会因此而受到严重的污染。

环保清淤施工过程中,机械设备的定位以及挖掘精度较高,可以有效避免漏挖或者超挖现象的发生,而且对河道水下原生土不会造成过多的损伤。

4.河道清淤疏浚技术应用实践

4.1工况概述

某河道综合治理工程项目全长8km,其中包含了河道水利以及南水北调输水暗涵等项目,本文仅对其河道清淤疏浚部分进行分析研究。本河流Ⅲ标段河道的宽度以75m为标准进行设计,防洪标准百年一遇,预计清淤过程中的淤泥挖弃130134m3。

4.2清淤疏浚技术要点

(1)浮船清淤法应用。

根据本河道的工况条件以及周围环境等因素,经实地调查和综合讨论,拟定本河道标段的清淤疏浚作业采用浮船法。具体而言,就是将挖掘设备安装在浮船之上,沿着河流的流向由上至下在水面上进行挖掘及清淤作业。具体操作步骤如下:

第一步,机械设备的准备。将4只规格为5m×5m×1.5m的浮船连成一个统一的整体,并在其上安装1台长臂挖掘机和2台普通挖掘机。作业前,先将浮船分块置于河道内,使其连接成一个整体,然后再固定在河岸上。随后破除河道岸墙,修建顺直的坡道直至浮船位置,将长臂挖掘机和普通挖掘机沿着坡道置于浮船之上,布置恰当,防止浮船一侧因受力不稳而出现倾覆现象。

第二步,河道清淤过程中,沿河道从上至下依次进行,先进行中央清淤再进行两侧施工作业。浮船清淤过程中,挖掘机布设在浮船的两端位置,其中普通挖掘机主要负责清淤操作时固定浮船移动以及行走,长臂挖掘机主要负责清淤。

第三步,河道中央位置清淤。该标段河道较宽(约35m~50m),清淤施工过程中挖掘机无法一次性将河道中央位置的淤泥送至河堤,需要经过2至3次的倒运才可将淤泥送至河道的两侧,等到浮船移动至河道沿岸时,再将淤泥送至岸上。

第四步,水中清淤过程中由于淤泥含水量相对较大,在运输时容易对道路和环境造成污染或者损害,因此淤泥倒至河岸以后,需先进行晾晒然后再将其外运。清淤疏浚过程中,由于河堤标高难以清楚检测处理,所以需准备探杆和小船,在清淤完成部分区域以后,检测人员应及时用探杆对清淤深度进行检测,以免漏挖或者挖深不够。

(2)淤泥运输与弃土场管控

第一,淤泥运输。在淤泥运输过程中,应严格按照渣土运输规定选用车厢封闭良好的车辆,并且按照指定的时间和线路进行运输。在此过程中,运输车辆不能超载,且车厢上部要全部覆盖篷布,以免因运输时淤泥散落而造成道路和环境污染。实践中,为了有效避免淤泥运输过程中乱倒乱弃现象的发生,在清淤施工作业时,该河道标段采用清淤现场和弃土场双重签票管理模式,杜绝淤泥乱弃乱倒。除此之外,为确保车辆运输过程中不对周围的环境造成影响,淤泥运输区段应当安排清洁工随时对散落的淤泥清扫干净,并且安排专人负责日常巡视检查。

第二,弃土场管理。本河道清淤施工过程中土方量约为38200m3,其中清除的淤泥量为130134m3。拟定的清淤弃土场为低洼地,面积约26万m2,高度约2.3m,可容纳大约56万m3淤泥,能满足此次清淤作业中淤泥的堆放。本河道清淤工程施工过程中,清淤场地到拟定的弃土场距离约20km。在此过程中,为了能够有效配合清淤弃土场现场管理,应当安排1台挖掘机辅助作业,协助运输车辆卸车、清理以及平整弃土场等。

5.结语

综上所述,要强化对于河道的清淤疏浚工作,使得河道更好的起到其作用。所以,需要强化对于河道清淤疏浚施工技术的研究工作,对于相关问题开展有效的控制,确保生产活动可以顺利完成。在实际的工作当中,需要将准备工作做到位,了解现场的具体情况,贯彻施工准备。相关的部分负责人需要结合相关的要求,组织人员开展清淤疏浚,确保河道的顺畅性,更好的发挥河道在生产当中的积极作用。

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