河道治理中疏浚施工现状及常见问题的解决措施

2022-08-12郑建阳

黑龙江水利科技 2022年7期

郑建阳

(广东省水利水电第三工程局有限公司，广东东莞 523710)

0 引言

从城市长远发展的角度来看，河道有着不可替代的作用，河道兼具防洪、灌溉、排涝、航运的功能，但很多城市，人们不良的生活习惯和错误的生产观念，造成了河道的堵塞等问题，河道内堆积有大量的废弃物，为有效发挥河道的生态、经济和社会功能，很多城市都加大了在河道治理、河道疏浚方面的投入，疏浚施工技术取得了一定的成效，各种新技术的出现，使得在河道治理和疏浚的过程中，很多的难题都可得到有效的处理。未来的河道治理项目中，需加大技术创新，全面提升治理水平。

1 工程概况

书院镇劣Ⅴ类水体综合整治工程二标段北片主要涉及：黄华村、棉场村、桃园村、洼港村、余姚村、四灶村、路南村等100余条河道，主要内容为河道疏浚、河道开挖、结构填方、堤顶填方、新建护岸、拆除坝基、新建桥梁、新建箱涵、新建管涵、实地开河、水生态修复、绿化修复、新建防汛通道、栏杆及基础、岸坡整理、新建明渠等。工程疏浚工程总量77009m3。工程涉及78条河道疏浚，疏浚河道为分布较广，施工区域位于浦东新区书院镇，部分河道施工区域周边为人口聚居区，疏浚施工可能会对周围居民生活造成一定影响；跨河及沿河岸埋置管线较多，对工程施工有一定影响；跨河桥梁渡槽较多，对船机设备的进出场及施工造成了较大影响。施工区域周边村民自建房屋较多，疏浚施工易造成土压力的变化，可能导致周围房屋基础失稳，疏浚施工应根据实际情况，分层分阶段进行，保证把疏浚施工作业对周围的影响降到最低。

2 河道疏浚工程的常见问题

2.1 施工回淤状况的影响

在河道疏浚工程项目的实施中，因为现场环境的复杂性，施工过程中常常会遇到回淤的问题，这也是施工的一个难点，回淤量多少将会影响到最终的施工质量，为达到最佳的施工效果，现场施工人员在开展施工作业的过程中，需将回淤量控制在合理的阈值内[1]。一旦在现场施工作业中河道的回淤量偏大，或者回淤速度过快，河床结构无法保持完整性。

2.2 河床土层差异的影响

对河道治理疏浚施工而言，河床分布面积广，不单单分布有泥土层，还会伴随着黏土层或者软岩层等的分布，这些条件使得在开展疏浚施工的过程中，河床土层的差异性，使得施工作业将无法按照计划来展开，比如，在开挖作业的进行中，有关施工人员要密切关注河床土层的条件，有针对性地进行开挖方法的选择，确定开挖深度。

2.3 水文气象条件的负面影响

对河道疏浚作业来说，大部分的作业都为水上作业，这种特殊的施工环境条件，导致在很多施工作业的进行中，可能会受到水文气象条件的影响，尤其是在一些极端恶劣的水文气象条件下，施工作业无法正常开展[2]。为在施工过程中减小水文气象因素所造成的不利影响，施工人员要密切关注水文气象的变化，根据所监测到的有关指标，来采取有效的施工管理措施。

3 河道治理疏浚施工现状

3.1 抓斗式挖泥船疏浚

3.1.1 施工放样

在此河道治理的疏浚施工环节，可利用抓斗式挖泥船来完成疏浚处理，当船舶达到了施工现场以后，应安排专业的施工人员来进行施工测量与放样，保障测量结果的准确性，对于放样测量站点的高程精度，应符合相应的施工要求。对于河道断面位置，需使用标杆，将河道中心线、河底宽度、河道护岸边坡等各个位置准确标注出来，每30m的断面，设置一个标杆。疏浚放样点与测量站点的点位误差应按照表1来控制。

表1 疏浚放样点位误差要求

3.1.2 河道预清理

在河道清淤工作开始之前，施工企业应安排专人来负责河道内的清理工作，这些人员需将河道中的杂草、块石、残桩等各种障碍物清除干净，清除工作的进行中，由人工清理与机械清理来完成，机械设备的配置方面，需利用小型翻斗车来完成。当将河道中的障碍物全面清理以后，河道现场的施工条件更为理想，可保障正常的施工作业。

3.1.3 施工控制

抓斗式挖泥船施工作业开展时，为提高工程质量，需开展全过程的施工控制，在挖槽施工作业开始之前，要在现场设置施工水尺，在具体的挖槽作业进行中，要选派专人来进行水位记录与观测，依据对水位情况的具体掌握，来确定挖槽深度。

挖泥船在河道疏浚的过程中，需根据对现场情况的调查和掌握，采取分条分段分层的开挖方式，以通过这种开挖方式的应用，来提高开挖的安全性。航槽设计底宽超过了4m的情况下，可分两条开展开挖作业，开挖以后的断面应为矩形形状。由于在分条开挖的过程中可能会出现漏挖的现象，就要求在开挖作业的进行中，要对开挖宽度加以科学控制，并且后施工的地段与已完成的施工地段要重叠一部分，二者的接合部位重叠2.0m。

3.1.4 挖泥船工艺流程

抓斗船为四锚定位，使用抓斗将疏浚土从河道中挖出，挖除以后的土体被装入到泥驳船上，泥驳船在行驶到附近泥岸、离岸50m的吹填区域时，开展吹填上岸工作，随后返航指导挖泥船装驳完成后，进入新一轮的作业环节，其流程如图1所示。

图1 挖泥船施工工艺流程

3.2 水力冲挖河道疏浚

3.2.1 河道预清理

在此河道工程的疏浚施工环节，也涉及到水力冲挖河道疏浚施工，在利用这种疏浚技术的过程中，也需对河道开展预处理。正式的清淤工作开始之前，施工企业要安排专人深入到河道现场开展调研，了解在河道中的杂草、块石等分布情况，在摸清了这些情况以后，及时清障，避免后续疏浚施工时这些杂草、块石等的分布对施工造成的不利影响。

3.2.2 河道清淤

在开展河道清淤施工的过程中，因为施工作业需借助于专业的设备来完成，有关施工人员就需要结合施工要求，配备相应的设备，此河道治理工程中，所配备的是高压水泵，接力泵，其中，高压水泵为带高压水枪的，可实现对河道淤积的冲刷。当在现场开展水力冲挖清淤作业时，首先应利用高压水泵或者人工方式，对河道淤积和土方加以冲刷，冲刷以后所得到的淤泥，由泥浆泵排入到泥库中；水冲法清淤的过程中，要对冲刷土体的标高、河道宽度、护岸边坡坡度加以科学控制；护岸边坡由水冲削坡整型，但需要对削坡的坡度进行有效的控制；总体上采用分段施工的方法。

4 河道治理中相关问题的解决措施

4.1 干作业法

在河道治理的过程中，针对疏浚施工过程中的一些问题，利用干作业法可有效进行相应的处理。当在疏浚施工的过程中采用了干作业法以后，施工人员需在现场进行围堰的布设，对施工区域内开展疏浚处理，包含有干土开挖和水力冲挖的方式。

当利用干作业法开展疏浚施工的过程中，作业区中的水分被排出后，使用挖掘机来对现场河道的土体进行相应的开挖处理，在开挖出来的土方由汽车运输到指定的区域内。根据河道治理中干作业法的应用情况，利用这种施工方法开展施工处理时，清淤效果直观且彻底，具有施工的便捷性，且对于开挖设备、施工要求等没有严苛的规定。但利用干作业法开展施工作业的过程中，也存在着一定的技术不足，就是在施工区域中，要在上下游进行围堰的布设，并要进行抽水工作，施工工期紧张，伴随着这些作业的进行，周边建筑的稳定性可能会受到影响。如果是小型河道且无通航要求，就可采用这种作业方式。

水力冲挖法下，要在施工区域内配备水力冲挖设备，利用该设备的高压水枪对底泥加以反复冲刷，形成泥浆，经由吸泥泵、管道等，将这些泥浆运输到指定的区域。在利用这一方式开展疏浚作业时，要在河道中进行低凹区域的布设，配备大型水力冲击设备，将河道中堆积到一起的土体等堆积物冲击到低凹区域，最后使用罐车、管道，将浆液运输到岸边，利用这种施工方法，整体的操作流程简单，质量控制难度小，不会引发二次污染，但利用这种施工方式，也需进行围堰的布设，现场环境条件相对复杂，当为小流量、浅水深的河道时，可采用这种施工方式。

4.2 水下作业法

在利用水下作业法开展疏浚施工时，船只为施工平台，经由输送系统，可将河底淤泥运输到弃土点。结合输送淤泥方式的区别，包含有绞吸式、耙吸式等多种。如果在施工作业中采用的是绞吸式作业方式，需在船只上布设绞刀，绞刀在持续旋转的过程中，可以对底泥加以切割与搅拌，最终形成泥浆，经由离心泵和管道，此泥浆可被运输到弃土点，此施工方式下，实现了挖、运、吹的一体化，在泥浆的运输过程中，可实现全封闭管理，不会发生泥浆散落或者泄露的问题。耙吸式作业法下，要在船只上进行离心泵的布设，作业过程中，离心泵可从水底将水和泥都吸入泥仓内，保持航行与开挖的同步性，当泥仓被装满以后，行驶到抛泥区开展排泥，在这种工艺条件下，船只易于操作，不需要抛锚定泊，对航行不会造成巨大的干扰，运输距离受到的限制较小。但利用这种施工方式时，一旦遇到了硬土质条件，开挖困难。