淺談避風塘內外塘清淤工程施工技術

余高峰

中國葛洲壩集團第二工程有限公司,四川 成都 610091

0 引言

鹽田河避風塘位于鹽田河入海口處,緊鄰鹽田海鮮食街和鹽田港,屬于大鵬灣流域。根據現場踏勘及地勘資料,避風塘淤泥淤積情況比較嚴重,淤泥淤積深度最深達到5.4 m,導致水體流動不暢通,水體交換不充分,水體呈現黃綠色,渾濁不堪,腥臭味較為嚴重,在退潮、晴天時更為明顯。通過對避風塘內外塘底泥淤積現狀情況進行綜合分析,擬對避風塘采用異位處理技術,通過疏浚設備對內外塘進行清淤。清淤堅決貫徹“以人為本、綠色施工”理念,最大限度減少對環境的污染,通過合理布置施工現場,進行科學規劃設計,從施工組織、施工設備配置、施工工藝等多方面著手,制定切實可行的措施保證環境保護和水土保持目標的實現。考慮到保護岸墻的穩定性,在距岸墻3 m的位置開始清淤,為解決長期淤積浮泥層散發腥臭問題,擬采用內塘清淤至-2.48 m高程、外塘清淤至-2.84 m高程的方案,達到清除腥臭浮泥層、提升片區水環境的目的。

1 清淤工程技術分析

1.1 環保絞吸船清淤施工技術

疏浚工作要加強整個全生命周期的過程管控,盡可能使淤泥污染物不完全擴散或極少發生擴散事故,特別是在泥沙挖掘、輸送過程及污泥排放處置等3個關鍵環節上重點監管;同時,對污染物要妥善處理,嚴防周邊水域出現二次污染的情況。目前較為經濟有效的方法是采用絞吸式挖泥船,它不僅清除黏土、淤泥及沙土的能力較好,同時因為采用管道輸運底泥,避免了二次中轉,有效提高了輸送效率,降低了污染可能性。但在底泥疏挖過程中細顆粒難免會出現擴散現象。本文的措施是采取只吸不挖的方法;采用綠色環保專用的環保疏浚設備,選擇環保的絞刀頭;優化疏浚施工工藝,當疏浚浮泥層時,采取一次只攪吸泥不攪挖泥的工藝方法處理。對于堆積較多的底泥層,采取一次分層攪挖泥的施工方法,減少最后一次攪挖泥層厚度,避免沉積過多或被一次攪挖起后的淤積底泥顆粒不能再完全被攪挖泥和船泥泵給吸走,而進一步引起淤泥擴散。

1.2 排泥管線布置與架設技術

開挖淤泥時,一次性將所有線路的架設全部施工完畢,浮筒管線在鋪設管道時一般要設計成流線型弧狀,最大限度減少對水頭的損失。在絞吸式挖泥船后采用長6 m的鋼管穿設浮筒形式的浮管,這樣更加實用。鋼管間連接采用1.5 m長的柔性橡膠管,如圖1所示。浮管線路要敷設成近似流線型彎曲,有利于為挖泥船泥漿泵體輸出管提供良好的活動余地。另外,管段間的卡夾必須十分牢固可靠,這樣浮管才能承受水流、風浪及吹填施工時的沖擊力等影響,同時,要控制浮管擺幅,保障線路順暢,雙向每隔100 m拋小錨定位,確保管線不會因為水流、風力等影響出現大幅度擺動。

圖1 浮管連接示意圖

1.3 拋石擠淤護腳施工技術

按淤泥池的工程使用范圍標準與質量要求,還需要作實地勘察測量取樣并進行放線。淤泥溝槽開挖或處理開挖作業結束前,采用測量取樣和鉆孔放樣方法測繪算出該淤泥溝坡底段的開挖施工高度及開挖坡腳范圍,結合挖掘處理后現場實測地質情況數據以及所處理挖掘工程斷面的平面實際地貌現狀。在現場施工及進行生產中還應先合理安排并制定好石料生產的技術運行方案和工藝路線。拋石回填作業采取進占法,即運輸和卸料的自卸汽車和攤鋪平整的挖機或者裝載機在同一平面,自卸車無法在淤泥中行駛,肯定無法采用后退法作業。拋石擠淤完成后,進行質量檢查,確認擠淤段回填密實、無沉降,達到相關的荷載要求(見圖2)。

圖2 拋石擠淤斷面圖

2 清淤重難點及應對措施

施工時受水文氣象條件等影響大,如漲退潮水位變化快,給施工定位帶來難度,清淤樁基礎施工過程會出現大量施工回淤的問題,會造成施工船舶作業過程效率低、效益太低的狀況。

針對以上問題,可采取如下措施:在水位變化相對較快的特殊工程區域或施工需要排水作業時,應特別考慮設置自動遙測式水位計,或者通過數據加密系統和人工方式觀測設備水位信息,隨著實際水位信息的增減變化情況動態調整挖泥施工作業進度或設備的下放深度。

河道疏浚清淤施工一般要求盡量選擇在雨季及中、枯水期時施工,使一部分天然淤積物能正常隨河道水流沖走,起到事半功倍的最佳效果。在河道下游,一般回淤較高,易導致集中坍塌形成淤積的淤泥區,除按照先適當加大現有河床深度疏浚及開挖土方能力要求處理外,可以選擇逐步恢復采用通過人工措施加大下游河道斷面開挖土方和河床深度及開挖土方回淤的綜合疏浚方法。

3 水土保持重難點及應對措施

在工程建設中需要建設淤泥臨時晾曬場地,待淤泥晾曬固化后再運輸至場外淤泥處置場。在施工過程中,由于淤泥的特性,容易造成二次污染。在淤泥清淤、晾曬、轉運的過程中,需要做好水土保持措施,以免二次環境污染,造成不必要的損失。為此,可采取以下措施。

1)建立和實施建設項目水土保持治理方案;選擇合理的施工工期,盡量避免雨天進行土方施工;確保施工區域場地的合理科學布置,減少雨水對工程周邊生活環境設施造成較大的有害影響;露天施工要盡量采取措施避免產生塵土較多的裸露干曬場。

2)確定出施工許可范圍內的環境敏感點,以及施工準備過程中涉及的各類潛在環境安全影響風險因素;明確各施工階段應共同遵循有關建設項目環保法律、法規、標準的要求;按規定完成建設項目工地現場排水溝渠和各種廢水綜合處理等設施體系的基礎建設,做到現場施工過程中現場路面無嚴重積水、排水設施不外溢、水質達標。

4 水上作業、安全保護難點及應對措施

采用水上挖掘機和絞吸船相結合的方式清淤,由于清淤期間,船舶仍然需要進出避風塘,所以無法對內外塘進行封閉式清淤,在水上清淤過程中,不但要保證作業船只本身的安全,還需要考慮過往船只的安全及通行,故水上安全作業是本項目控制的重點。

應建立健全清淤作業安全檢查制度,每周進行1次。檢查項目包括施工臨時用電安全、有無“三違”情況、重點部位安全監督、消防設備配備、信號裝置完好情況等。安全方面主要管理人員要親自帶隊檢查,安全員加強日常巡查,對檢查中發現的安全隱患問題,及時督促責任人進行整改,消除安全隱患,并通知安全檢查人員復查,閉合檢查。

加強作業人員的安全教育培訓和安全操作規程交底;設備須粘貼安全標識和安全操作規程;施工人員嚴禁飲酒后作業;清淤作業人員要正確穿戴救生衣;作業人員要經常檢查挖泥船,包括輔助船的設備設施是否完善、完好,發現問題及時處理;做好設備維護保養工作,做到施工設備正常與完好,嚴禁帶病作業,降低設備運行事故,切實保障清淤施工人員的生命安全。

編制船泊施工方案,并按要求審批后實施;船舶配備必要的消防設施及通信設備,船體設置醒目的安全標志。同時,加強施工現場的溝通和指揮工作,切實保證施工質量,對環境無影響。

5 交通疏解重難點分析及應對措施

對于清淤需要二次轉運的問題,要利用好現有的條件和周邊環境,根據實際情況,修建臨時運輸通行道路。同時,在進行淤泥運輸時,不可避免地會對周邊居民出行造成影響,如何保證施工期間交通運輸的通暢,同時又不會對周邊環境造成影響,也是施工需要考慮的重點。因此,應采取以下措施。

1)充分利用好現有的交通道路,保障現有的交通道路盡量暢通,不得影響當地居民正常的生產、生活。施工前,制定好施工作業方案,制定有效的安全措施,經有關部門審批后方可實施。施工時,須配備相應的安全用品,轉彎路口、關鍵施工路段等特殊部位,須按規定設置標志、標牌等警示標志,并安排人員進行交通指揮。白天車輛通行比較多,在措施可行并按要求備案的情況下,盡可能在夜間施工,以降低對車輛通行的影響。

2)成立交通協調管理小組,全面負責項目施工交通協調管理工作。管理小組要制定切實可行的交通管理組織方案,重視作業人員作業前的教育培訓、作業時的指揮引導以及總結經驗、教訓等全過程管理,真正落實方案,保障交通安全和作業安全。

3)施工現場按要求設置醒目的標志、標牌,夜間配備安全警示燈。施工警示牌、施工圍擋上均按規定設置警示燈,并在相應路段設置交通引導標志和禁令標志;做好路錐、警戒帶等交通設施與警示標記的安裝工作。同時,根據施工現場的實際情況,調整周邊道路的交通設施。

4)要加強現場作業及管理人員的交通法規的培訓和安全交底的工作,務必做到人人懂安全、人人安全作業、人人安全管理。施工作業人員、施工管理人員以及交通指揮員均需穿反光衣和戴安全帽。交通指揮人員要配合交警管理部門做好交通指揮等工作,保障交通暢通與安全。

5)施工設備要按規定設置反光條等各類安全標志;同時,施工現場做好文明施工;路口、交通繁忙地段必須在施工路段前兩邊設置大型固定指示牌,以提示車輛前面施工車輛慢行或擇道而行,同時在施工路段距離50～150 m設置預先警告標志。

6 結束語

加強河道清淤力度對改善河道水質、促進生態系統健康、提升河道景觀效果等具有非常重要的意義。由于現階段我國各地城市主要工程河道環境條件、地質條件狀況不同,以及各個工程河段周邊城市建筑狀況有一定范圍的地理時空差別,因此應該嚴格注意工程建設河道內各項具體自然水文狀況,做好城市水利工程在清淤開挖施工前的各項準備性工作、方案設計及工藝路線的選擇;應因地制宜地確定合適的施工作業技術,通過對工程建設各方面工作技術條件的科學分析及論證,完成工程整體清淤的目的,獲得最好的工程效果。