超大面積多魚塘清淤施工技術(shù)研究

辛建賓

摘要：針對(duì)超大面積多魚塘清淤工程工程淤泥量大、施工面積廣、施工工藝復(fù)雜、施工組織協(xié)調(diào)難度大等諸多特點(diǎn)，本文根據(jù)九江芳蘭湖生態(tài)公園清淤工程，對(duì)大面積多魚塘清淤施工技術(shù)進(jìn)行了深入研究，提出了切實(shí)可行的解決方案。

Abstract： In view of the characteristics of large silt volume， wide construction area， complex construction process， and difficulty in coordination of construction organization in the super large fish pond dredging project， based on the dredging project of the Jiujiang Fanglan Lake Ecological Park， this paper conducted an in-depth study on the dredging construction technology of large fish ponds， and put forward practical solutions.

關(guān)鍵詞：大面積;多魚塘;清淤工程;施工技術(shù)

Key words：? large area;fish pond;dredging project;construction technology

中圖分類號(hào)：S942.2+1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）12-0146-03

0? 引言

大面積多魚塘清淤工程因工程淤泥量大、施工面積廣、施工工藝復(fù)雜、施工組織協(xié)調(diào)難度大等諸多特點(diǎn)，對(duì)工期、成本等影響深遠(yuǎn)，如果不能采取適宜的技術(shù)方案勢(shì)必會(huì)造成工期延誤、成本嚴(yán)重超支的現(xiàn)象。同時(shí)魚塘清淤工作受天氣等因素嚴(yán)重，如何采取有效的技術(shù)組織措施按期高效完成清淤工作，對(duì)項(xiàng)目的整體效益尤為重要。本文根據(jù)九江芳蘭湖生態(tài)公園清淤工程，通過(guò)優(yōu)化施工便道，合理配置施工設(shè)備，細(xì)化淤泥翻轉(zhuǎn)流程，精準(zhǔn)確定堆放位置，科學(xué)翻曬利用等對(duì)超大面積多魚塘清淤施工技術(shù)進(jìn)行了深入研究，提出了切實(shí)可行的解決方案。

1? 工程概況

芳蘭湖生態(tài)公園項(xiàng)目位于九江市濂溪區(qū)，東臨鄱陽(yáng)湖，南倚廬山，西接城區(qū)，北枕長(zhǎng)江，位于鄱陽(yáng)湖科技城起步區(qū)的核心區(qū)域，規(guī)劃設(shè)計(jì)面積約345.93公頃。芳蘭湖現(xiàn)狀為養(yǎng)殖池塘，另有少量藕塘、菜地等，沿湖片狀分布野生水草。生態(tài)公園湖區(qū)內(nèi)池塘共242個(gè)，湖區(qū)清淤面積151萬(wàn)m2，東西方向長(zhǎng)2.4km，南北方向長(zhǎng)1.02km，平均清淤厚度1.1m，總清淤泥量166萬(wàn)m3。（圖1）

2? 施工工藝

2.1 總體施工部署

為了減少對(duì)環(huán)境的二次污染，所有淤泥全部利用。湖區(qū)淤泥經(jīng)晾曬、摻拌后，用于島嶼、灘涂、岸線回填。清淤施工，需要修建淤泥清淤便道，由于淤泥較深普通推土機(jī)等無(wú)法使用，所以將芳蘭湖湖區(qū)內(nèi)魚塘的淤泥經(jīng)挖掘機(jī)接力翻倒至緊鄰便道的堆放區(qū);再采用挖掘機(jī)裝車后通過(guò)便道運(yùn)至灘涂、島嶼處進(jìn)行堆放;運(yùn)至灘涂、島嶼的淤泥采用挖掘機(jī)進(jìn)行翻曬至含水量達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，用推土機(jī)整平，壓路機(jī)碾壓施工。清淤工作全部完成后將修建的便道挖除棄至棄土場(chǎng)。

2.2 施工工藝流程

2.3 修建進(jìn)場(chǎng)道路

結(jié)合湖區(qū)既有鄉(xiāng)道、村道、塘埂，修筑“四橫五縱”清淤施工便道，四橫為3#、4#、5#、6#號(hào)便道，五縱為1#、2#、7#、8#、9#號(hào)便道。

2.3.1 主便道修建

1#、2#便道做為公園清淤施工及材料設(shè)備運(yùn)輸?shù)鹊闹鞲杀愕?，是?lián)系湖區(qū)至南北岸線及濂溪大道的交通干線，作用地位意義重大，其中1#便道長(zhǎng)1599.53m（其中非水域地段長(zhǎng)721.87m，水域地段長(zhǎng)877.66m），為C20砼路面、路面寬8m;2#便道長(zhǎng)1093.84m（其中非水域地段長(zhǎng)362.27m，水域地段長(zhǎng)731.57m），為C20砼路面、路面寬8m;結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，1#、2#便道，路面寬8m，兩側(cè)各設(shè)置0.5m寬土路肩，非水域段路基采用紅土分層填筑每層填筑厚度不超過(guò)30cm，總厚度為2m，基層采用填筑0.2m厚未篩分碎石，路面采用0.2cm厚C20混凝土路面，混凝土路面采用機(jī)械刻槽防滑;水域地段路面寬8m，兩側(cè)各設(shè)置0.5m土路肩，基礎(chǔ)采用拋填2m厚片石，再分層填筑1m厚紅土，基層采用0.2cm厚未篩分碎石;路面采用0.2cm厚C20混凝土路面，混凝土路面采用機(jī)械刻槽防滑。

2.3.2 聯(lián)系便道修建

3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#施工便道為湖區(qū)內(nèi)部聯(lián)系運(yùn)輸通道，均為非涉水段，路基采用紅土分層填筑每層厚度不超過(guò)30cm，總厚度為1m，路面采用建渣填筑厚度為1m，路面寬4.5m，兩側(cè)各設(shè)置0.5m土路肩，每隔150m設(shè)置一處30m長(zhǎng)，8m寬的會(huì)車點(diǎn)。其中，3#便道長(zhǎng)2278m，4#便道長(zhǎng)2535.6m，5#便道長(zhǎng)2368.3m，6#便道長(zhǎng)2324.23m，7#便道長(zhǎng)720.2m，8#便道長(zhǎng)685.8m，9#便道長(zhǎng)527.87m。

2.3.3 便道長(zhǎng)度

1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#條便道合計(jì)總長(zhǎng)為14133.37m。

2.3.4 便道填筑材料

除1#、2#便道外，3#-9#便道均為素土（紅土）和建渣填筑，難以承受重型載重車輛長(zhǎng)期碾壓，需要對(duì)施工便道輔以鋪設(shè)鋼板補(bǔ)強(qiáng)。為了減少投資，降低便道修建成本，本方案中鋼板采用租賃，同時(shí)結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際，擬租賃鋼板數(shù)量為便道總長(zhǎng)度的30%，并采用雙側(cè)輪跡下滿鋪，同時(shí)過(guò)程中采用周轉(zhuǎn)使用，鋼板規(guī)格為1.5m（寬）×6m（長(zhǎng)）×20mm（厚）的鋼板。經(jīng)計(jì)算3#-9#便道總長(zhǎng)度為：11440m，所以需要鋼板總數(shù)量為11440÷6×2×30%=1144（塊）。

2.4 湖區(qū)排水

本工程排水工程量巨大，為方便抽水，我單位采用水泵將水抽排至現(xiàn)有三條水渠內(nèi)，并匯至平頭壩利用現(xiàn)有自排閘排至鄱陽(yáng)湖內(nèi)。湖區(qū)內(nèi)離水渠較遠(yuǎn)的水塘就要分級(jí)抽水至水渠，通過(guò)水渠自流至自排閘。湖區(qū)內(nèi)魚塘清淤完成以后，因雨水天氣影響，形成積水，需要水泵進(jìn)行兩次或多次抽排水，以確保不影響后續(xù)施工。

2.5 清淤施工

2.5.1 確定挖掘機(jī)翻倒工作半徑

清淤施工時(shí)，需要充分考慮挖機(jī)性能、參數(shù)及芳蘭湖湖區(qū)施工工況，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際量測(cè)，挖機(jī)工作半徑按7.5m考慮，淤泥翻轉(zhuǎn)的時(shí)挖機(jī)大臂需要重疊0.5m;又因挖機(jī)無(wú)法在一條線上同時(shí)作業(yè)，需要考慮工作半徑核減0.5m;挖機(jī)在轉(zhuǎn)運(yùn)淤泥同時(shí)，因淤泥的流動(dòng)性，淤泥無(wú)法自穩(wěn)，考慮工作半徑核減0.7m，綜合各種因素，可計(jì)算出挖掘機(jī)清淤施工時(shí)有效工作半徑為：7.5-0.5-0.5-0.7=5.8m。

2.5.2 淤泥翻倒

兩條橫向便道之間的淤泥通過(guò)挖掘機(jī)利用接力的方式翻倒至便道兩側(cè)淤泥堆放區(qū)，堆放區(qū)寬度根據(jù)專家組建議淤泥最大堆放高度不超過(guò)3m的原則計(jì)算，需要翻挖的淤泥總量暫定為166萬(wàn)m3，堆放區(qū)寬度（單側(cè)）=淤泥總量÷（橫向便道總長(zhǎng)×3m）÷2=1660000÷（9506.13×3m）÷2=29m。四條橫向便道的間距（含29m寬堆放區(qū)）分別為132.5m（3#便道-4#便道）、96.5m（4#便道-2#水渠）、123.5m（2#水渠-5#便道）、159.5m（5#便道-6#便道）;挖掘機(jī)工作半徑按5.8m計(jì)算，最終最高翻倒次數(shù)=兩條道路之間的距離÷2÷挖機(jī)工作直徑。根據(jù)施工便道間距，計(jì)算最高翻倒次數(shù)分別為：

①3#便道-4#便道：132.5/2/（5.8×2）=5.71次

②4#便道-2#水渠：96.5/（5.8×2）=8.32次

③2#水渠-5#便道：123.5/（5.8×2）=10.65次

④5#便道-6#便道：159.5/2/（5.8×2）=6.88次

根據(jù)算術(shù)平均值法計(jì)算，各區(qū)域平均次數(shù)分別為：

①（1+2+3+4+5+5.71）÷6=3.452次

②（1+2+3+4+5+6+7+8+8.32）÷9=4.924次

③（1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+10.65）÷11=5.968次

④（1+2+3+4+5+6+6.88）÷7=3.983次

所以，淤泥翻倒至堆放區(qū)平均翻挖次數(shù)為：（3.452+4.924+5.968+3.983）÷4=4.582次。

2.5.3 淤泥在堆放區(qū)翻倒裝車運(yùn)至灘涂、島嶼進(jìn)行翻曬

根據(jù)上述計(jì)算得出堆放區(qū)寬度為29m（單側(cè)），同時(shí)堆放區(qū)淤泥需要挖掘機(jī)進(jìn)行接力翻倒才能裝入位于便道處的自卸汽車內(nèi)，最高翻倒次數(shù)=29÷（5.8×2）=2.5次，根據(jù)算術(shù)平均值法計(jì)算，平均翻倒次數(shù)=（1+2+2.5）÷3=1.83次。

所以，堆放區(qū)淤泥需經(jīng)挖掘機(jī)翻倒1.83次，才能裝車運(yùn)至灘涂、島嶼處進(jìn)行翻曬。

2.5.4 淤泥在灘涂、島嶼上翻曬整平碾壓成型

堆放區(qū)的淤泥經(jīng)挖掘機(jī)裝車，自卸汽車運(yùn)至灘涂、島嶼進(jìn)行堆放，每層厚度不超過(guò)1m。然后采用挖掘機(jī)進(jìn)行翻挖晾曬，至含水量達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，采用推土機(jī)整平，壓路機(jī)碾壓施工，經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)合格后再次重復(fù)上述施工直至達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高為止。

3? 安全管理

湖區(qū)內(nèi)淤泥主要由池塘養(yǎng)殖時(shí)被清除干凈餌料的殘?jiān)?、魚體排泄物、浮游生物尸體、被雨水或風(fēng)浪沖下的池埂泥土等生成，無(wú)有毒氣體。在施工中主要危險(xiǎn)源有溺水和機(jī)械傷害。

為防止溺水，在場(chǎng)內(nèi)道路兩側(cè)設(shè)置硬質(zhì)圍擋，在施工過(guò)程中，將上游水源公園區(qū)域以外水系中，及時(shí)疏通場(chǎng)內(nèi)排水溝渠，施工人員在日常施工時(shí)穿戴救生衣。池塘內(nèi)淤泥深度未知，為降低測(cè)量人員采集淤泥頂數(shù)據(jù)時(shí)風(fēng)險(xiǎn)，采用免棱鏡全站儀結(jié)合RTK的形式采集數(shù)據(jù)。

在施工場(chǎng)地限制車輛行駛速度，及時(shí)清掃便道上泥塊，防止車輛打滑。在機(jī)械密集作業(yè)區(qū)域，指定專人管理，并嚴(yán)禁夜間作業(yè)。

4? 施工機(jī)械管理

根據(jù)施工進(jìn)度情況以及工序需用機(jī)械的數(shù)量、型號(hào)，有計(jì)劃地進(jìn)行機(jī)械調(diào)集，分批進(jìn)駐本工程施工現(xiàn)場(chǎng)。通過(guò)只有設(shè)備和在當(dāng)?shù)刈赓U結(jié)合的形式，滿足大干期間現(xiàn)場(chǎng)施工的需求，也減少了機(jī)械窩工費(fèi)用。

5? 清淤工程量確認(rèn)

由于生態(tài)公園設(shè)計(jì)圖紙中淤泥工程量是估算值，實(shí)際淤泥數(shù)量需在施工過(guò)程中對(duì)每個(gè)魚塘進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量計(jì)算得出。為了保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性和準(zhǔn)確性，開工前便委托了有測(cè)量資質(zhì)的九江市國(guó)土測(cè)繪院采用無(wú)人機(jī)進(jìn)行全斷面掃描測(cè)量，對(duì)生態(tài)公園范圍內(nèi)原始地貌魚塘淤泥頂面及清淤完成后湖底分別進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集，確保了數(shù)據(jù)的可靠性。并在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中邀請(qǐng)監(jiān)理單位、管理單位、審計(jì)單位全程參與，在測(cè)量時(shí)相互復(fù)核，確保清淤數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

6? 結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)超大面積多魚塘清淤工程，因淤泥量大、施工面積廣、施工工藝復(fù)雜、施工組織協(xié)調(diào)難度大等諸多特點(diǎn)。通過(guò)科學(xué)設(shè)置施工便道將湖區(qū)進(jìn)行細(xì)化分塊便于淤泥裝運(yùn);利用原有三條水系巧妙排除魚塘積水便于設(shè)備進(jìn)入順利開展淤泥翻倒;結(jié)合挖掘機(jī)的臂長(zhǎng)計(jì)算出挖掘機(jī)工作半徑從而精確計(jì)算出淤泥翻倒至堆放區(qū)、堆放區(qū)翻倒裝車運(yùn)至灘涂島嶼進(jìn)行翻曬最高翻倒次數(shù)從而準(zhǔn)確的配置機(jī)械設(shè)備，避免由于設(shè)備配置不合理而造成的窩工怠工而影響工期及成本控制，同時(shí)為后期精準(zhǔn)組價(jià)提供理論依據(jù);為了減少對(duì)環(huán)境的二次污染，所有淤泥湖區(qū)清除的淤泥經(jīng)晾曬、摻拌后，用于島嶼、灘涂、岸線回填等全部利用，變廢為寶，真正實(shí)現(xiàn)綠色施工;借助高科技信息化無(wú)人機(jī)進(jìn)行全斷面掃描測(cè)量，對(duì)生態(tài)公園范圍內(nèi)原始地貌魚塘淤泥頂面及清淤完成后湖底分別進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集，大大提高了工作效率，為精準(zhǔn)計(jì)算清淤工程量提供了理論保證。因此科學(xué)設(shè)置便道施工、及時(shí)排除積水、精確計(jì)算翻轉(zhuǎn)次數(shù)、優(yōu)化機(jī)械設(shè)備組合、強(qiáng)化環(huán)境保護(hù)淤泥二次利用、信息化手段量測(cè)等使現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、程序化，確保了清淤施工滿足設(shè)計(jì)要求，為超大面積多魚塘清淤施工提供了參考和借鑒。

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