绞吸式挖泥船在水库清淤中的应用

【摘要】民勤县红崖山水库始建于1958年，通过近50年的运行，淤积严重，严重影响水库效益的正常发挥。为使水库继续较好的发挥效益，对水库淤积进行清理，在淤积清理中，应用绞吸式挖泥船进行水下清淤，这种挖泥船是利用离心泵产生真空吸进水下泥浆进入泵体，然后由其产生的排压挤压泥浆在排泥管中流动，通过输泥管将浚挖泥土排至指定的堆填区。实践证明，绞吸式挖泥船是平原水库淤积清理中理想的施工机械。

【关键词】：绞吸式挖泥船；水库清淤；施工工艺；质量控制；安全管理

1、引言

民勤县红崖山水库是一座平源沙漠洼地水库，1958年开工建设，水域面积25km2，设计总库容9930万m3，经50多年的运行，淤积库容达到3252万m3，水库兴利库容的减小，严重制约了县域经济的发展。2016年水库增容扩建加高工程开工建设，工程主要建设内容包括水库清淤、大坝适当培厚加高，泄洪闸、输水洞、溢洪道等主要建筑物改扩建，增设库尾防护堤，进行库岸防护，在库区周边布置防风固沙林带并配套低压管灌系统等。在工程实施中，将绞吸式挖泥船首次引用到水库清淤之中，经过实践，效果良好。

2、施工流程

施工准备→测量定位→绞吸式挖泥船开挖→管道输送（接力泵加压）→退水地块→絮凝沉淀。

3、 施工工艺

3.1施工标志设置（边线控制）

开挖前，按照设计图纸在开挖区边界设立清晰标志，控制开挖边线。一般采用钢管作为标志物较好，沿开挖区边界线每隔200m设置一个标志点。钢管牢固地锚在水下泥层中，不能因风吹发生偏移。确保开挖边线偏差满足±1m的规范要求。

3.2观测水尺设立（开挖高程控制）

施工作业区内设立观测水尺，水尺零点宜与设计开挖高程一致。水尺间距宜0.5-1km。施工区远离水尺所在地，应在水尺附近设置水位读数标志，定时悬挂水位信号，或采用其它通讯方式通报水位。水位观测必须专人负责，通过每天的水位数据、调整绞头角度来控制开挖深度（开挖后的库底高程）。

3.3 挖泥船定位

挖泥船用拖轮拖带至水库清淤区域附近，用锚艇顶推挖泥船头或船尾，逐渐调整船位，当定位桩到达预定位置后落桩，再用测量仪器校核船位，若船位略有误差，可在施工进桩时适当调整，若船位误差较大，起桩后继续用锚艇调整船位，直到船位在设计位置，然后抛左右边锚（或挖地垅）固定船位。

3.4 分段、分层、分条

采用扇形横挖法施工，分段、分层、分条开挖，利用定位桩为摆动中心，左右边锚配合绞刀横移摆动挖泥，清淤土料通过输泥管线送到堆填区内。施工期间，当流速小于0.5m/s时，采用顺流开挖，当流速大于0.5m/s时，采用逆流开挖。挖槽宽度和边线的控制采用罗径控制法，在浅滩或浅水河段也可采用边线标杆法辅之。

分段：沿清淤区每150～200m长作为1个单元段，施工完1个单元段后再施工下个单元段。

分层：当开挖断面的土层厚度大于1.5m时，宜分层开挖，先开挖第一层，自单元段的起点一直开挖到终点，结束后再开挖下一层，依次开挖至设计高程。当开挖断面的土层厚度小于1.5m时，可单层开挖。

分条：当开挖断面宽度小于35m时，可单条开挖，当开挖断面宽度大于35m时，可分多条开挖，每条宽度为30～35m。

边坡开挖：边坡拟采取台阶开挖方式进行施工，台阶设计的原则是：上欠下超，超欠基本平衡（超欠比为1.2：1）。开挖后的边坡台阶土体在自重和动水的作用下，自然坍塌后形成的边坡可满足设计要求。开挖边线分条时，由于边坡过缓，分层厚度应减小为每层0.5m左右，以保证边坡开挖合格。

4、 质量控制措施

（1）建立健全质量保证体系，从思想、制度、质量检测手段、施工工艺控制等方面来保证质量达标。

（2）做好技术交底工作，明确设计要求和质量标准，按规范施工、按规程操作。

（3）认真抓好工序质量，以工序质量为突破口，狠抓过程质量，用优质的过程质量确保项目整体质量达标。

（4）加强过程检测，改善检测手段，定期或不定期地开展质量大检查，发现问题及时解决，将问题消灭在萌芽阶段。

（5）定期检修设备，检校仪器仪表，确保检测质量。

（6）质量检测人员跟班检查，做好记录，发现问题及时通知作业人员整改，决不放过任何一个细微环节、任何一道工序，不合格的工序坚决返工处理。

（7）做好岗位培训工作，参建人员全部持证上岗，尤其是绞吸式挖泥船的各类操作人员。

（8）加强制度建设，以制度管人、管事，一旦出现质量问题，从上到下，一查到底，严格按制度兑现奖罚并追究相关人员的责任。

5、 安全保证措施

严格执行“布置生产任务的同时布置安全工作，检查生产工作的同时检查安全情况，总结生产的同时总结安全工作”的“三同时”制度。

（1）建立健全安全保证体系，做好安全技术交底。

（2）进入施工现场人员必须严格遵守现场安全生产管理制度。

（3）对作业人员进行安全教育，牢固树立安全第一的观念，持证上岗。

（4）在施工现场设置专职安全员，随时排除事故隐患，检查职工进入施工现场是否佩戴安全防护设备，以及其它安全防护设施是否到位。

（5）在危险部位悬挂警示牌。

（6）施工过程中派专人统一指挥，随时掌握当地天气变化，如有恶劣天气来临，要及时通知操作人员撤离施工现场，并将施工作业船只停靠在安全的避风巷，以免设备、人员受到伤害。

（7）项目部要定期或不定期地开展安全生产在检查，发现问题及时停工整改，坚决做到安全无隐患、无死角。

6、 结语

平原水库运行多年后产生大量的泥沙淤积，是造成水库功能下降的主要因素，为使水库更好的继续发挥效益，进行水下清淤是必要的。但水库及湖泊水下清淤是一项复杂的工作，将绞吸式挖泥船应用到水库水下清淤中，极大地提高了清淤效果，施工方便，清淤效率高，是平原水庫理想的清淤施工机械。

参考文献：

[1] GSY-2016SS-039，《甘肃省武威市民勤县红崖山水库加高扩建工程初步设计报告》（甘肃省水利水电勘测设计研究院、2016、1）

[2]李渊，红崖山水库加高扩建工程土建施工实践[J]甘肃科技纵横，2017，46（10）