宋振增
摘 要:隨著社會的發展,水利工程在促進經濟發展中的作用越來越突出,其中河道與人們的生產生活一直有著不可分割的重要聯系,但由于我國多數河道開挖疏浚時間較久,以至于其灌溉、排澇泄洪能力有所削弱,所以需要進行河道清淤。本文主要從河道清淤工程施工的準備階段、關鍵技術、施工設備以及施工安全建議幾個方面進行闡述,希望本文能夠對相關人員的作業提供參考。
關鍵詞:河道清淤;施工;技術;
所謂河道清淤,即采取相應的技術措施保障河道交通通暢,提高其灌溉與排洪泄洪能力,而從古至今河道在工農業生產及居民的日常生活中都發揮著重要的作用,所以河道清淤應當是水利部門的重要工作內容之一。我國是一個河流眾多,水力資源較為豐富的國家,特別在南方地區,有著較為密集的水上交通系統,但是由于我國大多數河道只在上世紀六、七十年代有過清淤作業,所以截止目前已有四十多年沒有進行清淤,以至于河道的排洪泄洪能力大幅下降,每年雨季來臨都唯恐發生河道決堤等危險情況,從而造成不必要的生命財產安全損失。因此,加強河道清淤作業,提高清淤作業技術含量是當前相關水利部門急須進行的工作,而筆者認為本文對河道清淤工程施工技術要點進行探究也具有重要的現實價值。
一、河道清淤工程施工的準備階段
在河道清淤工程施工的準備階段,施工單位應當組織技術人員對施工現場進行勘察,并綜合考量施工圖紙、施工期限等多方因素,確定好施工所需的設備及其類型、數量。一般而言,在勘察過程中需要完成注意以下幾點:第一,參考圖紙設計,詳細掌握河道的水質、水流、斷面情況及淤泥的組成成分;第二,勘察施工現場的路況、橋涵能否可以承載大型的施工設備;第三,檢查施工現場是否可以提供相對便利的電源,探明架設輸電線路的走向或是所需長度;第四,明確泥漿泵施工過程中所需的水源,一般是采用原河道中的水;第五, 確定淤泥的堆放位置、運輸距離等;第六,確定河道清淤工程施工指揮部、施工工棚位置以及相應的生活條件等。
二、河道清淤技術要點分析
當前,國內河道清淤工程施工普遍呈現出系統化的特點,即前期進行現場勘察獲取相應資料,確定科學合理的施工方案,結合多方面需求選擇相應的施工技術和施工設備。一般而言,在中小河道清淤施工中常用的清淤技術有以下幾種:
1. 排干清淤技術。通常排干清淤技術包括這兩種主要方法:其一,干挖法。即將河道作業區的水排干,使用挖掘機等機械挖除河道中堆積的淤泥,再通過渣土車將其外運或是臨時堆放在河岸上的堆場內。此種清淤的方法對施工設備以及施工工藝要求相對較低,但也可能存在清淤不夠徹底或是對河岸建筑造成損害等問題;其二,水力沖挖法。即使用水力沖挖的機械設備對河底的淤泥進行沖刷,將其擾動成為泥漿,并將泥漿匯集到事先預設好的低洼區,使用泥漿泵進行吸取和輸送至堆場。該方法的施工設備也相對簡單,清除淤泥相對徹底,沒有裸露的運輸環節,將二次污染降到了最低。但與此同時,該方法必須在非汛期使用,且施工過程容易受到天氣影響。
2. 水下清淤技術。水下清淤技術主要包括三種:其一,抓斗式。該方法主要是借助抓斗式挖泥船清除河底的淤泥,流程為將前臂抓斗插入河底淤泥中,關閉抓斗,將其收回,把抓斗內的淤泥卸入駁泥船中。該方法靈活機動,且施工工藝簡單,成本也相對較低,主要適用于淤泥層較厚,障礙物較多的中小河道清淤。不足之處在于清淤的效率相對較低;其二,泵吸式。即利用水力沖挖水槍將河道內淤泥攪拌成泥漿,再使用吸泥泵將其吸出,運送至堆場。該套裝置安裝在船上,所以能夠移動作業,能夠進入任意河道進行施工,但不足之處在于會將河水一并吸出,增加了后續泥漿處理工作的難度;其三,絞吸式。該方法主要是借助絞吸式挖泥船進行作業,該功能船由鉸刀、吸管、浮體等部分組成,且采用了GPS定位和回聲探測儀技術,能夠提高施工的精準度與效率,適用于淤泥層較厚的河道。該方法的缺陷在于設備體積較大,小型河道不適用,成本相對較高。
3. 環保清淤技術。采用該技術的清淤作業目標在于改善河道水質,在整個施工過程中能將對河水的影響降到最小。環保清淤技術采用的設備主要是螺旋式挖泥裝置、密閉式旋轉斗輪設備以及氣動泵挖泥船,該技術主要是借助凈水壓力和壓縮空氣的方式對河底淤泥進行清除,由于該裝置的疏浚質量分數可達70%,所以基本不會對河底產生擾動,周圍水域基本不會受到污染。同時,該技術的定位和挖掘精確度較高,機械設備作業的噪音較小,不會對周圍居民的生活造成影響。
三、河道清淤的施工設備介紹
常用的清淤設備主要有旋挖式泥船、絞吸式泥船、噴吸式泥船、兩棲式泥船。其中,旋挖式泥船最具環保性和科學性,主要是利用旋挖頭上的切割刀擾松水下淤泥,再由旋挖頭腰帶輸送至無堵塞泵中將其排到指定位置。絞吸式挖泥船主要由拖輪、排泥管、運輸船、錨挺等部分組成,在施工前,將船上的主定位樁與挖槽中心下線相對準,進刀從開挖斷面和邊線的位置進行處理,通過收放鋼纜,使左右兩個鉸刀進行開挖,一刀完成之后兩邊定位樁進行替換,船體移動,再開始重復操作。噴吸式挖泥船同樣采用定位樁的方式,依據開挖泥層的厚度采取相應的分層開挖或是分條開挖方式,但在施工過程中應注意到施工的安全性,避免危險到河岸建筑的安全,當邊坡有松動等異常跡象,應及時采取措施對其進行加固處理。
四、河道清工程淤施工的安全建議
工程施工的首要要求便是安全保障,因而需要做好河道清淤工程施工中每個環節的安全工作。由此,相關的施工單位應當建立健全相應的施工管理體系,嚴格按照相關的施工規章制度進行管理和施工作業,并將施工責任明確到小組,甚至到個人。同時還應建立相應的應急小組以處理施工過程中出現的突發情況,保證河道清淤工程施工能夠安全、有序、高效進行。
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