河道清淤疏浚施工关键技术及相关问题的讨论

2016-03-29王龙华瑞安市水利局

河南水利与南水北调 2016年1期

□王龙华(瑞安市水利局)

□王龙华(瑞安市水利局)

摘要：瑞安市位于我国黄金海岸线的中段，地处上海经济区与厦漳泉金三角之间，属于亚热带季风气候区，冬夏季风交替显著，四季分明，雨量丰沛，日照充足。据气象部门的相关统计资料显示，该地区的多年平均气温为18. 10℃，年均日照时数1793. 90 h，多年平均降水量1568. 60 mm，年降雨174. 10 d，相对湿度81%。降水量时空分布不均，年际变化较大，年内差异显著。文章简要阐述了对河道进行清淤疏浚的重要意义，进而分析了常用的河道清淤疏浚技术，并在此基础上对河道清淤疏浚施工技术要点及质控措施进行论述。以期能够为类似河道清淤疏浚工程的顺利进行提供借鉴作用。

关键词：河道；清淤疏浚；技术；质量

1瑞安市河道现状以及存在问题分析

1.1瑞安市河道现状

瑞安市隶属于浙江省温州市，全市下辖5个镇、15个街道办事处，2009年总人口118.75万人，其中农业人口97.27万人，占总人口的81.90%。该市主要的河流有省级河道飞云江、市级河道温瑞塘河和瑞平塘河，均属飞云江水系。水域功能是水域的社会属性，承担着排涝、灌溉、航运、景观等功能。瑞安市河流水系发达、河网密布。瑞安市境内共有河道2405条，其中平原河道1049条，河道长度1125.12 km，水域面积17.90 km2，水域容积0.30亿m3，水域面积率3.79%，水域容积率6.28万m3/km2，河网密度2.38 km/km2。

1.2瑞安市河道现存的问题

瑞安市工业发展，人口激增带来的工业废水、生活废水、固体废物的增加，使得排入塘河的污水和固体废物量进一步增加，河道淤积现象有增无减。部分河床较浅的小河道、河道淤积更为严重。目前平原河道主要存在河网中河道淤积严重，河道过水能力偏低。

河道由于河床的自然淤积以及部分通航河道的两岸塌方，加之一些人为的垃圾废物堆放和违章建筑等现象的存在，致使河道过水断面减少，河道过流能力减小，蓄水能力降低，影响了河道排涝效果。河网非主排沟通河道由于日常流速较小，淤积情况更为严重，使得河网内高水位持续时间相应延长。

2对河道进行清淤疏浚的重要意义

河道是河水流经的路线，一般能够通航的水路均可称之为河道，具有排灌、泄洪、防涝、灌溉、航运、景观、生态保护等功能。然而，受外在因素的影响，部分河道出现了一定程度的淤积现象，其中平原中小河道淤积情况较为严重。为了使河道本身的功能得以充分发挥，对其进行清淤疏浚已经势在必行。对出现淤积的河道进行清淤疏浚一方面能够保证当地的防汛安全，另一方面还能促进地方建设和经济发展，可见清淤疏浚工作具有非常重要的现实意义。从现阶段国内的总体情况上看，清淤疏浚普遍存在如下问题：河道的治理工作不到位，河道容易出现摆动，进而形成危险区段；大量的淤泥淤积在河道当中，会造成河床抬升，导致河道本身的泄洪能力下降。同时个别地段为还没有护岸整治的，对土堤的安全性构成了一定威胁，会进一步加重河道的淤积情况。鉴于上述问题，必须对河道进行清淤疏浚，由此能够减轻在河道中的淤积，通过清淤疏浚使河道变深、变宽，河水变清，群众的生产条件和居住环境得到明显改善。鉴于此，加强对河道的清淤疏浚意义重大。

3常用的河道清淤疏浚技术

目前，国内各个地区的河道清淤疏浚都呈现出系统化施工的特点，通过前期现场勘察获得的资料，确定合理可行的施工方案，结合实际情况，选择清淤技术和施工机械设备。近年来，随着河道清淤疏浚工程的增多，推动了相关技术的发展，中小河道较为常用的清淤技术可分为以下几类，如图1所示。

图1　中小河道清淤疏浚的常用技术图

3.1排干清淤技术

3.1.1干挖法

当河道作业区内的水被排干之后，可以通过挖掘机将河道中淤积的淤泥挖除，并用渣土车进行外运，或是堆放于河岸上的临时堆场内。这种清淤方法的优点是对施工设备和技术工艺的要求较低，缺点是清淤不彻底，很有可能对两岸护岸和建筑物造成危害，用渣土车进行外运有可能限制施工场地。

3.1.2水力冲挖法

该方法具体是指采用水力冲挖机械设备对河道中的底泥进行冲刷，将之扰动成泥浆，并使泥浆汇集到预先设置好的低洼区域内，再用泥浆泵吸取、管道输送，将泥浆排至堆场。其优点是施工设备简单，便于输送，清除淤泥比较彻底，因没有运输环节，从而不会造成二次污染，成本较低。

虽然排干清淤技术的优点较多，但却必须在非汛期进行施工，由此导致工期受限，同时施工过程还会受到天气的影响。

3.2水下清淤技术

3.2.1抓斗式

借助抓斗式挖泥船对河底的淤泥进行开挖，施工过程中将前臂抓斗探入到河底，当抓斗插入底泥之后，关闭抓斗，再将其提升回来，把斗内抓取到的淤泥卸入驳泥船内，整个过程为循环式作业。该方式适用于泥层厚度大、障碍物较多的中小河道清淤，其优点是灵活、机动，基本不会受到障碍物的影响，施工工艺简单、成本低，不影响两岸护岸和建筑物的安全，不会受到气候条件的影响。其唯一的不足之处是清淤率较低。

3.2.2泵吸式

该方式具体是将水力冲挖的水枪与吸泥泵装在一个圆筒状罩子内，通过水枪射水将河道内的底泥搅拌成泥浆，并利用泥浆泵吸出，经由管道输送至岸上的堆场。因整套机具设备全都安装在船上，所以能够边移动边作业。其特点是装备简单，能够进入河道任意区段进行施工作业。不足之处是会将河水一并吸出，给后续泥浆的处理工作增添了难度。

3.2.3绞吸式

这种方式主要是借助绞吸式挖泥船来完成河道清淤作业，船由铰刀、吸管、浮体等部分组成，适用于泥层厚度较大的河道清淤作业，整个过程为挖、运、吹一体化施工，输泥管道为全封闭式，不会出现泥浆泄漏问题，也不会影响河道的正常通航。由于施工中采用了GPS定位和回声探测仪，从而进一步提高了施工精度。其优点是底泥清除率较高，可达70%~85%左右，缺点是设备大、不灵活、小河道无法进入，造价比较高。

3.3环保清淤技术

该技术主要是以改善河道水质为目标进行清淤作业，在施工过程中，对水体的影响较小，符合国家提倡的环保要求。专用的设备有螺旋式挖泥装置和密闭式旋转斗轮挖泥设备，国外某公司研制开发的气动泵挖泥船可用于河道水下污染底泥的疏浚，其主要是借助净水压力和压缩空气对污染底泥进行清除，该装置的疏浚质量分数较高，约为70%左右，对河底基本不会产生扰动，清淤时，周围的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的机械设备具有相对较高的定位精度和挖掘精度，能够有效避免超挖或是漏挖的情况发生，同时还不会对河道底部的原生土造成损伤；二是清淤过程中对河道扰动较小，基本不会造成水体二次污染，机械设备作业时的噪音较低，不会影响周围居民的正常生活。

4河道清淤疏浚施工技术要点及质控措施

4.1水力冲挖施工技术要点

4.1.1技术准备

对与工程有关的水文、地质、气象、测绘等资料进行收集整理，并深入施工现场进行踏勘，借此来了解并熟悉现场的实际情况；组织相关技术人员进行学习，并对施工图纸进行研究，找出与现场存在差异的地方，加以改进，为施工顺利进行提供保障；构建施工测量控制网，做好测量放线工作，并在正式开工前2-3 d，对施工现场周围环境进行全面调查，将所有数据的初始值记录下来。

4.1.2施工工艺流程及技术方法

4.1.2.1水力冲挖的施工工艺流程：

围堰填筑→抽水→泵吸淤泥输送给罐车运卸→人工清土→渣土外运→清淤测量验收。

4.1.2.2施工方法

每个分段的施工长度可拟定为200~300 m左右，可用袋装砂土叠筑围堰，并在迎水面上铺设编织布，然后用袋装砂土进行覆盖处理，这样能够提高防渗效果。袋装砂土叠筑过程中要确保排列整齐、严密，填筑后的围堰高度应当高出正常水位0.50 ~ 1.00 m。

可根据河道清淤疏浚的要求，选择污水泵，并24 h不间断地进行抽水，直至围堰内所有的水全部抽干为止。

4.1.2.3清淤

当围堰内的水被抽干之后，可以先使用吸污泵将表层的淤泥吸到罐车内，然后运至指定的卸土地点进行堆放；位于下部的渣土，则可采用人工的方式进行清理，并将清理出来的渣土、垃圾、石块等全部运至岸上临时堆放点，再以渣土车外运至卸土堆放点。

4.2质控措施

4.2.1施工开始前

项目经理应当组织施工小组的主要