城區河道疏浚工程清淤施工的技術探究

邢顯軍，史文軍

（南京振高建設有限公司，江蘇 南京 211300）

0 引言

城市河道是城市水系統中的重要組成部分，具備城市洪澇排除、旅游、通航等功能，具備十分顯著的作用。但是河道運行中會隨著時間的推移，沉積大量淤泥和雜質，影響到河道的正常使用，因此清淤工程十分重要。

1 工程概述

1.1 工程內容

為完善京杭大運河蘇州段堤防加固工程，健全蘇州高新區防洪除澇減災體系，提高全區綜合防洪排澇保安能力，實施蘇州高新區防洪排澇工程，共新建口門建筑物7 座。本標段為新建北河東閘站、觀山河東閘站、華山港閘站。北河東閘站位于獅山街道北河連接京杭大運河的河口，距離大運河約45m。閘站由單孔凈寬12m 的節制閘（升臥門）和2 臺700QZ-130 型單向潛水軸流泵的泵站組成。節制閘和泵站合建在一塊底板上、對稱布置，底板面高程0.00m，閘站主體為鋼筋混凝土塢式結構。閘室凈寬12m，閘門頂標高為5.50m，采用鋼質升臥門，所配啟閉機為QP2×250kN 卷揚式啟閉機，功率2×15kW。泵室布置在閘室兩側，各安裝一臺700QZ-130 型單向潛水軸流泵，配用電機90kW/臺。安裝角α=0°，轉速n=740（r/min），揚程達到2.40m 時，泵的排澇流量為1.5m3/s。閘站工程底板坐落在④粉土層上，地基承載力特征值fak=120kPa，為防止閘站后期沉降，擬采用C30 混凝土預制方樁=（25cm×25cm）進行地基處理。

觀山河東閘站位于經開區觀山河連接京杭大運河的河口，距離大運河470m、現狀碼頭泊位的內側。閘站由單孔凈寬8m 的節制閘（升臥門）和3 臺900QZ-160型單向潛水軸流泵的泵站組成。節制閘和泵站合建在一塊底板上，底板面高程0.00m、門檻高程0.50m，閘站主體為鋼筋混凝土塢式結構，采用攪拌樁做抗沉降地基處理。華山港閘站位于華山港連接京杭大運河的河口，距離大運河470m、現狀碼頭泊位的內側。閘站由單孔凈寬8m 的節制閘（升臥門）和2 臺800QZ-130 型單向潛水軸流泵的泵站組成，以天然地基作為持力層[1]。

1.2 水文地質因素

蘇州市地處長江三角洲東南緣，太湖水網平原中部，地殼運動以沉降為主，廣泛接受堆積，形成廣闊的平原地貌，第四系地層分布廣，厚度大。本工程范圍內為河道和空地。一般地表面高程在吳淞高程4.5m 左右，起伏不大。

水文地質對河道疏浚的不利表現在以下3 個方面。

（1）雖然河湖眾，但遇枯水年份，生產、生活用水均受到較大的影響，同時河湖水生態急劇惡化。

（2）屬于亞熱帶季風氣候區，降水主要集中在每年6—8月份，這期間為豐水期，12月—次年2月為枯水期。據當地地質資料及施工經驗，地表水和地下水質對混凝土及鋼筋混凝土結構中鋼筋有微腐蝕性。該地歷史上無大的破壞性地震發生，屬于地震活動少、震級低的地區；擬建場地可進行本工程建設。

（3）工程地區具有四通八達的交通優勢。區內有滬寧高速、312 國道等及航線京杭運河等交錯貫通，水陸交通便捷。大宗建筑材料的運輸均可通過水運或陸運，工程所需的砂石料均可直達施工現場或堆料場地，工程人員和機械設備的交通運輸均可通過水運或陸運。

2 施工現場管控

2.1 施工總布置

根據現有的場地條件，工程施工項目部及施工工場布置在建設單位征地范圍內，整個場地根據工程施工情況布置，盡量避免相互干擾，結合場內外交通道路，按緊湊實用、施工方便、經濟合理、節約用地的原則布置。本工程的臨時設施主要包括辦公區、生活區、生產區。根據工程特征，結合工程實際情況和以往施工經驗，以更加方便施工、經濟實用的原則布局，項目施工之前做好施工安排，將具體規劃、設計、布局等方案上報監理工程師，在獲得審批之后開始施工[2]。施工部現場布置如圖1 所示。

2.2 施工準備

首先做好前期準備工作，超前做好工程所需的機械設備、資金等資源的落實，本次項目工程準備資金充分，施工實力雄厚，抓好生產生活用房修建自備發電機組安裝及供電線路架設、施工道路修筑等各項準備工作，各種施工機械設備能夠最快運輸到現場，項目部技術人員按照設計及規范要求，結合本項目特征編制施工方案，抓好現場指揮調度工作，嚴格施工計劃管理，明確各項目主要負責人，抓好現場指揮調度工作，嚴格施工計劃管理。根據項目工期，制定施工方案和施工計劃，做好各個分項工程的布置，努力加快施工進度，成立安全生產小組，下設專職人員日常生產的安全檢查、監督，盡量避免事故的發生，以免影響進度。施工現場鋼筋施工（部分）如圖2 所示。

3 河道疏浚施工作業現場布置

3.1 施工測量

工程測量放樣之前檢查施工現場的各種工具、儀器和設備，根據施工圖紙和施工范圍內平面控制網點和高程控制點參數，對測量放樣點進行復核、復測驗算，詳細查閱圖紙及測量數據，選擇測放方法。本次項目放樣選擇測放方法、布置平面控制網，加密控制點布置在通視不易移動和破壞的位置，邊長比不大于1:3，可以減少誤差。施工現場的控制點應該設置醒目的標志。為了保證施工安全，施工期間對臨時性工程如邊坡、圍堰的水平位移和沉陷，建筑物的沉降變形監測，形監測的基點擬利用施工控制網點，在被測量項目附近選點、埋設，隨著荷載加大、時間變化進行精心觀測，做好數據記錄，將測量成果上報給監理人。如果在監理過程中發現異常現象，則及時上報監理人、相關部門，及時分析原因，采取合理措施遏制異常現象。測量作業從施工開始到竣工結束，需要貫徹在整個施工環節當中，測量內容按照設計及有關規范要求確定，并將測量成果整理匯編后作為歸檔的竣工資料，作為核算工程量的主要依據[3]。

3.2 圍堰施工作業設計

鋼板樁運到工地后，清除鋼板樁內雜物，對缺陷部位加以整修。對于樁身殘缺、殘跡、不整潔、銹皮、卷曲等要作全面檢查，并采取相應措施，以確保正常使用。處理好的鋼板樁在堆放和運輸中，要避免碰撞，防止彎曲變形。針對本次項目的特殊性，使用船只來運輸。施工之前將圍堰部位淤泥雜物清理干凈，圍堰施工的逐根施打。鋼板樁的施打次序是從一端向另一端進行，施打時盡可能先用標識完好的鋼板樁。在鋼板樁上部設一道20a 槽鋼鎖口，槽鋼與鋼管樁點焊固定，兩排鋼板樁間用φ8@鋼筋拉結，間距0.5m。圍堰為分層填筑粘性土，不得采用淤泥質土填筑，出水面部分分層夯實。待水下部分全部施工完成并經驗收合格后，方可進行圍堰的拆除。圍堰拆除前，先采用水泵向堰內加水至圍堰內外水位相平，再開始拆除鋼板樁先用拔樁機夾住鋼管樁頭部振動1～2min，使樁周圍的土松動，減少土對樁的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔樁時注意樁機的負荷情況，發現上拔困難或拔不上來時，應停止拔樁，可先行往下施打少許，再往上拔，反復作用下力拔出樁。施工作業需要保證安全。圍堰施工完畢之后設置位移觀測點，安排人員值班，對圍堰上下游水位觀測和縱向位移觀測并記錄，做好圍堰的經常性檢查，發現問題及時上報，及時采取措施，進行加固處理。同時做好后期的養護處理，安排專人經常檢查和維護施工圍堰，發現透水、松動等及時堵漏、填平、壓實，同時備足防汛物資和機械，以確保施工期圍堰安全。制定檢查方案，準備好防汛、搶險應急機械、材料、器具，根據水位情況對圍堰進行加寬、加固和加高等。

3.3 施工排水

（1）圍堰內排水，圍堰成型加固完成后，即著手進行河道內積水抽排，抽水時必須嚴格控制降水速度，水位下降速度限制在0.5m/晝夜，以防止圍堰及兩側邊坡因抽水速度過快而產生坍坡。抽水過程中對圍堰進行沉降位移監測，同時根據圍堰及兩側邊坡滲水、穩定情況，及時調整抽排能力，發現問題及時采取減慢抽水速度等措施，做好維護工作，確保安全[4]。

（2）基坑降排水，基坑經常性排水是排除基坑內施工期的圍堰滲水、基礎滲水、降水和施工廢水，以及不能從施工場地地表排水系統排除而進入基坑的地表匯水。以壟溝排水為例，在基坑四周施工開挖線上方適當開挖截水溝、修筑截水埂，避免外來水進入施工現場。開挖壟溝，間隔30m 設置一處集水井，使用紅磚砌筑高度為500mm 的集水井來收集雨水和滲水，架設抽排水機泵將其排除。也可以采取管井降水措施，按照“井位放樣→護筒埋設→鉆孔→清孔→下井管→四周回填濾料→清除井內泥砂→安裝潛水泵、排水管道→試抽水”的流程開展。基坑降排水如圖3 所示。

3.4 清淤施工

土方工程主要為閘站處河道清淤、閘站基坑土方開挖及建筑物墻后回填，方施工全部采用機械化施工，用15t 自卸汽車、小型夯實機回填夯實。施工形式分為兩種。

（1）水力沖挖，用高壓水槍形成急射水流粉碎淤泥質土體，沖挖形成以掌式泥漿坑，將浮體與立式泥漿泵放入泥漿坑內及時抽吸排淤泥至臨時排泥場，繼續從沖挖面到泥漿坑面沖掃形成一條輸泥漿渠，讓沖挖面的淤泥不斷輸入吸泥漿坑，泥漿泵不斷輸泥至臨時排泥場，爾后按規定要求將土料挖運至指定地點。

（2）閘站基坑土方采取明挖順作法施工，施工程序大致如下：測量放樣→清表→上層土方開挖（有樁位處挖至地基處理樁頂標高1m 以上處）→待地基處理施工完成，進行下層土方二次開挖→人工配合機械修整，人工挖除保護層。用挖掘機、自卸汽車及人工將整個施工范圍內的障礙物及灌木、樹根、雜草等徹底清運至監理人指定的地點堆放，進行清基、清表，土方開挖過程中將開挖與填筑工序盡可能結合考慮，以減少土方二次運輸工程量。排泥場在挖掘淤泥施工之后可以起到清淤擴容，加固岸堤的作用，使用淤泥可以構筑堤壩，建造沉淀池，加大淤泥的沉淀。施工時候清表、清基，再覆蓋新土，進行壓實作業，讓新加的塘埂與基層相粘。根據淤泥厚度進行施工，清淤過程中加強對挖掘的管理，每日挖掘后都需要校驗，施工現場不能出現挖掘、運輸過程中隨意拋棄淤泥的現象[5]。

4 結語

綜上所述，結合本項目施工來看，清淤過程需要配置專業團隊，做好施工現場的設計、進度管理、材料各方面管理，針對河道淤泥問題處理采取積極有效的措施，合理使用清淤技術，做好清淤工作的順利開展，保證河道疏浚工作順利完成。