河道清淤疏浚施工技術分析

湛楠，王維，汪棋

(中國建筑第二工程局有限公司西南公司，重慶 400023)

1 引言

近些年，隨著社會與經濟的快速發展，河流的污染問題越發凸顯，其中，河道的淤積是河流污染中最為嚴峻的問題。河道淤積會降低河流的流速、泄洪及排洪能力等，同時也會抬高河床，使河流水位上升，進而提高洪澇災害發生的概率[1]。因此，這就需要加強對河道的清淤疏浚工作，恢復河道泄洪、防洪等功能，有效預防洪澇災害發生。河道清淤疏浚工作的高效優質開展，離不開先進技術的支持，但現實中，時常會出現因技術不合理或滯后而影響河道清淤疏浚的順利開展，進而河道淤積問題也難以得到有效解決[2]。鑒于此，加強對河道清淤疏浚施工技術的研究十分有必要，而且對水環境保護也有著深遠的影響。

2 工程概況

以某河流河道清淤疏浚項目為例，該河流有兩條干支流，且這兩條干支流呈“Y”字形交叉，河道坡降及水流流速均比較小，河道淤泥污染嚴重，兩側的邊坡雜草叢生，且河岸上垃圾及排污口隨處可見，河流排洪、泄洪能力大大減弱。為了恢復河流功能，擬定對河道淤泥進行治理，此次清淤疏浚治理長度為7.23 km。河道治理的同時，也重新修筑防洪堤，長度為5.64 km(漿砌石重力式方防洪堤3.34 km+ 生態混凝土防洪堤2.3 km）。通過治理后可有效完善該段河道的防洪體系，進而可有效保護周圍約5.69 萬居民的生活安全。

3 河道清淤疏浚施工方案

結合該河道淤積情況及實際防洪需要，此次清淤疏浚施工擬定采取絞吸式挖泥船+ 接力泵站+ 輸泥管的綜合治理措施。同時，考慮到此次河道清淤疏浚工程條件比較復雜，擬定針對個別邊角區域采取水上挖掘機+ 泥駁船運輸為輔的清淤措施，并把挖出的淤泥輸送到污泥處理廠做進一步處理。

3.1 絞吸式挖泥船清淤施工

3.1.1 施工工藝流程

采取絞吸式挖泥船施工技術進行河道清淤疏浚施工的工藝流程如圖1所示。

3.1.2 清淤施工

該清淤段河道的寬度為10～30 m，而絞吸式挖泥船的最大排距為1 km，排高為3～5 m。因此，將該清淤河道段按2 km 一個區劃分成了4 個施工區。并為保持排泥距離穩定，在遵循“遠土近吹、近土遠吹”的原則上，將河道分成兩條進行清淤，并自中間向兩側開挖[2]。清淤施工時，先是利用拖輪將絞吸式挖泥船拖帶到指定地點，并下放船尾的定位樁及船首的兩個邊錨，逐步使挖泥船調整到挖槽中心線起點上。然后挖掘機系統開始清淤作業，將清理出來的淤泥裝到容積20～30 m3的鐵駁船中，接著用駁船將淤泥運送到指定的臨時卸泥點卸掉淤泥，再返回清淤點裝泥。如此反復施工直至清淤完成。待清淤完工后，及時用小船及探桿對清淤深度進行檢測，以防存在漏挖及開挖深度不足的地方。

3.2 河道清淤管線施工

3.2.1 浮管施工

該項目清淤浮管選用的是鋼管穿設浮筒的形式，且為保證浮筒排泥管管線足夠平順，在鋼管之間使用橡膠進行柔性連接。同時，每間隔100～200 m 拋一個1 t 質量的普爾錨對浮管進行固定，這樣可以防止浮管受水流及風速干擾。另外，為確保挖泥船正常通航，航道通航側浮管不設拋錨定位點。

3.2.2 潛管施工

該項目中潛管采取柔性連接方式，一端與浮管相連，一端與岸管相連(見圖2），并且潛管根據河床地形進行敷設，以確保其緊緊貼在河床上。為了防止潛管發生位移，在潛管的兩端加設了2 個端站點，且各端站點配有充氣、排氣閥及水閘閥，每個端站點安裝了4 個人力絞關及4 個1.5 t 霍爾錨。將潛管的兩端分別與絞吸挖泥浮管、吹填區的岸管相連接。敷設潛管的過程中，一定要注意控制好上升段及下降段的坡度。同時，在沉放過程中要先打開端點的排氣閥進行放氣，打開出口端將水實時排出去，兩端要錨定牢固，并樹立明顯的警戒標識[4]。

3.2.3 岸管施工

該項目中岸管選用的是φ450 mm 的鋼管，拐彎部位根據實際需要選用鋼管彎頭或橡膠軟管利用法蘭進行連接。岸管分為兩條管線，且一端與潛管相連，另一端通過水陸接岸，并沿著駁岸一直敷設到吹填區。陸上的管線采取人工+ 簡易機械的方式進行架設，人工主要負責安裝膠墊及連接法蘭，機械負責敷設管道。敷設排泥管線時要確保管線的平直性，拐彎處要平緩過渡，防止出現死彎。出泥管口應伸出圍堰坡腳以外至少5 m，并高出排泥面至少0.5 m。水陸排泥管宜采取柔性連接，以便適應水流、水位變化。兩條管線均要固定牢固，且不能存在漏漿、漏泥等問題。排泥管敷設時，若需跨越沿河道路時，應采取路面埋管，并于埋管處豎立醒目警示標志，提醒過往車輛減速慢行。

3.3 淤泥處置

為了徹底治理河道的水質黑臭問題，該項目按照“減量化、穩定化、無害化、資源化”原則對河底淤泥做了進一步環保處理。即在清淤河道西側岸邊原狀空地上修建了一座淤泥深化處理廠，處理廠中配備有泥砂分離系統、洗砂系統、固液分離系統、改性拌和系統、均化調理系統、脫水成固系統、余水深度處理系統以及堆場等系統，共占地4.2×104m2。

此次清淤疏浚的淤泥含水率及流動均比較大，且數量多，預計需處理淤泥總量約為3.956 4×106m3。為防止治理中對周圍環境產生二次污染，按照“清淤疏浚、除渣沉淀、調理改性、脫水固化”的技術路線對淤泥做科學的調理改性及機械脫水固化處理，即通過絞吸式挖泥船將淤泥清理輸送到淤泥處理廠，通過垃圾分選、沉淀、改性及脫水等一系列環保處理之后，將淤泥制成無污染且性質穩定的硬狀壓縮泥餅。具體處理工藝如圖3所示。

3.3.1 除雜、洗砂系統

將絞吸式挖泥船清淤收集到的淤泥利用管道運送到泥砂分離系統中，通過系統中的格柵機將淤泥中的建筑垃圾及生活垃圾過濾掉，然后通過沉砂池將河砂沉淀下來，接著經提砂、洗砂及輸砂等進一步處理之后，存放到臨時堆場中，以備外運，實現河砂再利用。

3.3.2 調理改性系統

在對淤泥進行除雜、洗砂且沉淀至沉淀池之后，上層的清水會自動流入余水池中，然后再利用水泵將余水池中的水抽送到凈水系統中，同時，用小型絞吸船將沉淀池下層的泥漿通過管道轉運到調理改性系統內，然后添加藥劑(絮凝劑、固化劑、穩定劑等）與泥漿拌勻，保存好以備后續工作使用。

3.3.3 脫水固化系統

將加完藥劑的泥漿利用渣漿泵抽送到板框壓濾機做脫水處理，這個過程可以將濾渣和水分離開，然后生產出泥餅，這些泥餅可以依據不同需求實現進一步的資源化利用。

3.3.4 余水處理

余水主要是通過超磁凈水處理系統進行處理，即沉淀池中分離出來的水流入余水池中，再利用水泵將余水運送到超磁凈化處理系統中，經固液分離凈化后得到凈水水質達標后排回到河道中，而分離出來的淤泥可以再次輸送回沉淀池中。

3.3.5 資源化利用

資源化利用主要可分為余砂資源利用及余土資源利用兩方面，具體如下。

1）余砂資源利用

余砂利用是將沉砂池中初步分離出的砂用洗砂機進行全面清洗，并檢測沒有污染危害后，形成成品砂，然后應用到人工造地、管溝回填及建筑施工等各類工程建設中。

2）余土資源利用

對淤泥進行脫水固化及無害化處理之后，可形成余土，然后根據現實需要，將余土應用于工程填筑及基礎回填施工中。同時，也可以將余土進行調理改性、脫水固結及無害化處理后用作燒制陶粒，或者是探索更多的資源利用新途徑。如該案例項目中，就將處理之后的泥餅制成透水磚及陶粒應用于當地的園林濕地項目中，最終取得了良好的效果。

4 結語

本文案例項目中，通過應用以絞吸式挖泥船+ 接力泵站+ 輸泥管為主、以水上挖掘機+ 泥駁船運輸為輔的綜合清淤疏浚技術方案，不僅使河道清淤疏浚達到了預期的目標，而且也使淤泥實現了資源化利用，在經濟、環保等方面取得了良好的效益。