水力沖挖機(jī)組在滄州沿海渠道治理中的應(yīng)用

張榮英

（滄州水利勘測設(shè)計(jì)院，河北 滄州061000）

水力沖挖機(jī)組在滄州沿海渠道治理中的應(yīng)用

張榮英

（滄州水利勘測設(shè)計(jì)院，河北 滄州061000）

水力沖挖機(jī)組施工以其設(shè)備簡單、使用方便、工效高、成本低、工程質(zhì)量好、工期短等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已在中小河流治理工程中得到了廣泛應(yīng)用。

水力沖挖機(jī)組；近海渠道清淤；中小河流治理

1 工程概況

大浪淀排水渠是滄州市主要排瀝渠道之一，西起南皮縣車官屯，東行經(jīng)滄縣、孟村、黃驊、海興，至海興縣半趟河入海，承擔(dān)著沿線6個(gè)縣（市）部分區(qū)域的排瀝任務(wù)。渠道全長86.8km，控制流域面積1264km2，5年一遇設(shè)計(jì)排瀝流量24～236m3/s。其中海興縣大浪淀排水渠治理自黃（驊）海（興）邊界小王莊附近開始至大浪淀排水渠防潮閘結(jié)束，總長31.561km。

2 施工方法的選擇

2.1 水力沖挖機(jī)組

水力沖挖機(jī)組通常亦稱泥漿泵，其基本工作原理是模擬自然界水流沖刷原理，借水力來進(jìn)行挖土和運(yùn)輸，是一種工效高、成本低的水力挖土機(jī)械。

水力沖挖機(jī)組，具有可大量減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)效率，降低工程造價(jià)等優(yōu)點(diǎn)，且操作簡單，使用方便，適用于沖挖沙土、壤土，也適用于沖挖亞黏土。缺點(diǎn)是需要有充分的水源電源，耗水量較大，對于缺水地區(qū)不宜采用。

2.2 絞吸式挖泥船

絞吸式挖泥船由浮體、鉸絞刀、上吸管、下吸管泵、動(dòng)力等組成。施工時(shí)采用絞拌機(jī)把河底淤泥絞拌成泥漿，再用泥漿泵將泥漿吸入排泥管，排送到淤泥堆放場，與水力沖挖機(jī)組在操作程序上和對土質(zhì)的要求上基本一致。其優(yōu)點(diǎn)是施工速度快，造價(jià)低，施工期不用排水、打壩且施工不受天氣條件影響；缺點(diǎn)是由于水下作業(yè)，開挖邊坡時(shí)不易控制，往往達(dá)不到所要求的設(shè)計(jì)斷面，同時(shí)也會出現(xiàn)較為嚴(yán)重的回淤現(xiàn)象。

本工程最終確定選用水力沖挖機(jī)組進(jìn)行河道疏浚工程施工。

3 工程施工

3.1 施工圍堰及排水

本工程主要為河道清淤土方工程，工期安排在汛末。施工前應(yīng)先排除施工河段內(nèi)的明水，需先填筑施工圍堰。

3.1.1 主河道施工圍堰

主河道施工圍堰分兩種：①工程起止點(diǎn)的兩道主擋水圍堰；②分段圍堰，即為了便于施工排明水，以及消除由于工程進(jìn)度不同造成的各工段之間的相互影響，將治理段分為若干段，間距按1km控制。

圍堰均采用梯型斷面型式，主圍堰頂寬3.5m，分段圍堰頂寬2.5m，坡比均1∶3。主擋水圍堰堰頂與灘地齊平，迎水側(cè)采用袋裝土填筑，與正常筑料土之間鋪設(shè)無紡塑料纖維布一道；分段圍堰頂高程按高出現(xiàn)狀水面0.5m控制。

3.1.2 支渠口封堵圍堰

支渠口封堵圍堰主要是防止在施工期間小標(biāo)準(zhǔn)雨水匯入主河流影響工程施工。支流圍堰設(shè)計(jì)擋水位采用支流排瀝水位，綜合考慮穩(wěn)定及施工交通要求，采用頂寬3.5m，坡比1∶3.5，迎水面采用袋裝土填筑，高度與河堤相同，其底部位于河底、頂部同壩高，施工圍堰壓實(shí)度不小于90%。

3.2 施工導(dǎo)流

本工程安排在非汛期，施工沿線也無其他水源匯入。目前大浪淀排水渠與宣惠河之間通過縱向支渠已基本連通，施工期間產(chǎn)流基本上是由于汛期過后少量無法正常排出的瀝水或地下水積流匯聚形成，水量很小。若發(fā)生小標(biāo)準(zhǔn)瀝水，可通過支渠將水導(dǎo)入宣惠河內(nèi)，也可結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦螚l件暫時(shí)存蓄在支渠用于灌溉。

3.3 主體工程施工

主體工程選用水力沖挖機(jī)組進(jìn)行河道疏浚工程施工。河道清淤前，首先在堤外填筑封閉小埝，用于沉淀河道清淤泥漿。施工前，采用推土機(jī)將沉淀區(qū)耕作層向外推運(yùn)30m，耕作層清表深度30cm，待施工完成后，將耕作層土恢復(fù)。

主要施工程序?yàn)椋禾钪摺┕づ琶魉鷹壨脸恋韰^(qū)修整→高壓水槍切割土體→泥漿泵輸送泥漿→泥漿沉淀、清水回流→清淤測量驗(yàn)收合格→棄土外運(yùn)或沉淀區(qū)復(fù)耕→清理場地進(jìn)入下一分段施工。

3.4 施工技術(shù)要求

水力沖挖機(jī)施工采用高壓水泵產(chǎn)生壓力、通過水槍的噴嘴，射出一股密實(shí)的高速水柱，將泥土切割、粉碎，使之濕化、崩解，形成泥漿的混合液。然后通過15kW泥漿泵將泥漿輸送至堤外沉淀區(qū)沉淀，并可就近在原有沉淀區(qū)與施工區(qū)間鋪設(shè)軟管，使沉淀后的清水回流用于補(bǔ)充施工用水。輸漿管線鋪設(shè)時(shí)應(yīng)平坦順直，避免死彎。為保障施工安全，沉淀區(qū)應(yīng)距河口5m以外。

施工時(shí)根據(jù)不同土質(zhì)，選用相應(yīng)的沖水壓力和沖擊方法。本工程渠底主要為清除淤泥或泥漿，沖水壓力一般為3.5kg/cm2；岸坡為黏土與砂壤土交錯(cuò)布置，沖水壓力則需要7.5kg/cm2。水槍離沖擊面的間隔，一般不超過4m，沖水量為開挖泥漿量的3～5倍。泥漿泵的吸送濃度為60%～80%，泥塊、雜質(zhì)的直徑應(yīng)小于50mm。

作業(yè)中，應(yīng)對機(jī)組進(jìn)行經(jīng)常性清洗、檢驗(yàn)、加油及更換已損部件，輸漿管接頭應(yīng)緊固嚴(yán)密，整個(gè)管線和接頭不得漏泥漏水，一旦發(fā)現(xiàn)泄漏，應(yīng)及時(shí)修補(bǔ)或更換。對機(jī)電設(shè)備進(jìn)行調(diào)度和泄漏安全檢查。水泵吸口應(yīng)加濾網(wǎng)罩，電機(jī)應(yīng)加蓋外殼保護(hù)。

3.5 施工技術(shù)供應(yīng)

工程平均施工人數(shù)240人，高峰期施工人數(shù)288人。主體工程的主要建筑及消耗的材料，需依據(jù)施工機(jī)械設(shè)備的需用情況及設(shè)計(jì)工程量，按部頒《水利水電工程概算定額》、專門部門定額和估算指標(biāo)等計(jì)算，主要材料量及施工機(jī)械如表1，表2。

表1 主要材料量

表2 主要施工機(jī)械

3.6 棄土占地

根據(jù)本工程特點(diǎn)，本工程臨時(shí)占地主要為棄土占地。淤泥在棄土沉淀區(qū)沉淀后，抬高了河道兩側(cè)耕地作業(yè)面，經(jīng)復(fù)耕處理后仍交予農(nóng)民進(jìn)行耕種。

3.7 施工進(jìn)度

工程于2014年9月開工，2015年6月竣工，大浪淀排水渠治理工程安排工期10個(gè)月。

4 結(jié)語

（1）海興縣大浪淀排水渠治理工程在施工過程中，針對其工程的特點(diǎn)選用了水力沖挖機(jī)組的施工方法，取得了很好的工程效果，社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益顯著。

（2）水力沖挖機(jī)組施工以其設(shè)備簡單、使用方便、工效高、成本低、工期短、工程質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)已在中小河流治理工程中得到廣泛應(yīng)用。

［1］GB50707—2011，河道整治設(shè)計(jì)規(guī)范［S］.

［2］劉祥柱，郝和平，陳宇翔.水利水電工程施工［K］.鄭州：黃河水利出版社，2009.

［3］滄州水利勘測設(shè)計(jì)院.海興縣大浪淀排水渠治理工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告（報(bào)批稿）［R］.2014.

［4］滄州水利勘測設(shè)計(jì)院.海興縣大浪淀排水渠治理工程技施報(bào)告［R］.2014.

（責(zé)任編輯：尹健婷）

Application of mud pump in Cangzhou coastal area channel governance

ZHANG Rong-ying
（Cangzhou Institute of Hydrology Survey and Design，Cangzhou 061000，China）

The construction of mud pump with the advantages of simple equipment,easy to use,high efficiency,low cost,good engineering quality and short time-limit,the mud pump has widely used in the harness of small and medium-sized rivers.

mud pump;offshore channel dredging；harness of small and medium-sized rivers

TV53

B

1672-9900（2017）01-0072-02

2017-01-04

張榮英（1983-），女（漢族），河北東光人，工程師，主要從事水利工程設(shè)計(jì)工作，（Tel）13582473621。