城市河道清淤施工技術(shù)的研究與應(yīng)用

◎ 駱曉玲 廣東水電二局股份有限公司

近年來，隨著我國城市化進程進一步加快，城市規(guī)模不斷擴大、人口不斷增加，這極大地促進了城市的發(fā)展，然而與此同時，一些不合理的開發(fā)建設(shè)以及居民生產(chǎn)生活活動對于城市河道造成了負面影響，包括傾倒垃圾、排放污水等等，導(dǎo)致城市河道出現(xiàn)嚴重堆積，破壞了城市河道原有面貌，削弱了城市河道的作用。若城市河道的淤泥長期得不到清理，會導(dǎo)致河床逐漸抬升，是河道難以發(fā)揮防洪排澇的作用，增加發(fā)生洪澇災(zāi)害的風(fēng)險，威脅河道周圍居民的安全。對城市河道進行清淤疏浚不僅可以還原河道原本面貌，恢復(fù)其防洪排澇以及通航等功能，同時也能恢復(fù)周圍的生態(tài)環(huán)境。

1.工程概況

某城市河道全長16.32km，河道穿城而過，周圍遍布多個居民區(qū)，由于居民缺乏保護意識以及相關(guān)部門監(jiān)管不力，居民將大量垃圾雜物排放到河道中，并且由于上游水土流失較為嚴重，河水含沙量較高，多個河段出現(xiàn)了嚴重淤積。經(jīng)過市環(huán)境部門的檢測，發(fā)現(xiàn)河道淤泥中鉛、鉻等有機污染嚴重超標，超出了《土壤環(huán)境質(zhì)量標準中三級標準值》，詳見表1。在本項目中，清淤底寬為20～30米，邊坡為1：3，縱坡為0.0037%，河道起點河床高程為-2.15m，終點高程為-2.34m，清淤工程量共計63.5萬m3，實施清淤改造。

表1 河道淤泥檢測結(jié)果

2.前期準備

2.1 施工規(guī)劃

在施工前需要根據(jù)項目的實際情況作出整體規(guī)劃，包括確定施工范圍、施工先后順序、人員安排、機械設(shè)備配置、場地建設(shè)等各項工作，為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。同時也要對淤泥的方量進行計算，計算的方法為斷面法，計算公式為：

在該公式中，V1，di，i+1，Ai，Ai+1，分別為斷面的容積、Ai與Ai+1的斷面面積，Ai與Ai+1為兩個斷面。

2.2 測量放樣工作

測量放樣工作極為關(guān)鍵，直接關(guān)系到后續(xù)施工的安全性以及準確性，在施工前，必須要安排技術(shù)人員做好項目里程樁、工程坐標、河床高程、清淤工程量以及其他相關(guān)測量工作，并確保測量放樣工作的準確性，以便對施工方案進行優(yōu)化。

2.3 機械設(shè)備準備

城市河道清淤是一項較為復(fù)雜的工作，需要借助了多種機械設(shè)備，包括排泥管、挖泥船、清淤機、挖掘機、自卸車輛以及淤泥固化設(shè)備等，其中挖泥船包括絞吸式、兩棲式以及噴吸式，本項目中采用的是絞吸式挖泥船；挖掘機需要使用到長臂挖掘機、反鏟挖掘機以及普通挖掘機。本項目中，使用的設(shè)備具體如表2所示。

3.城市河道清淤施工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 試挖

在正式開始清淤之前，首先要進行試挖，其主要目的是在正式施工作業(yè)前，獲取河道淤積的具體情況以及相關(guān)數(shù)據(jù)，便于確定挖掘深度以及挖槽尺寸，避免對河床造成影響。

3.2 清淤施工

目前在河道清淤施工工程中施工最為普遍就是清淤機以及挖泥船，這是城市河道清淤施工的核心機械設(shè)備。考慮到本項目的實際情況，決定采用旋挖式清淤機，這種清淤機在運行時，液壓系統(tǒng)帶動旋挖頭轉(zhuǎn)動，旋挖頭上配備的切割刀以及腰帶等工具可以將河道底部的垃圾、雜物以及淤泥攪動起來，隨后經(jīng)旋挖頭中間的無堵塞泵會吸入淤泥、垃圾以及雜物并將其輸送至既定地點。

表2 工程機械設(shè)備配置表

圖1 格賓擋墻斷面示意圖

絞吸式挖泥船需要與排泥管、泥漿泵、拖輪以及運輸船等多項設(shè)備配合使用，在正式開挖之前，需要先將挖泥船定位樁與挖槽中心下線對準，利用挖泥船左右鉸刀對河底淤泥進行挖掘，完成一刀挖掘后，兩邊定位樁替換下樁，推動船體向前，并重復(fù)進行挖掘。

注意在挖掘河底淤泥的過程中，不能對河岸、護坡以及河岸兩側(cè)建筑以及河上建筑造成破壞或者影響，若挖掘過程中出現(xiàn)異常情況，要及時停止挖掘，并排查問題原因，確認可以正常施工時再重新開始挖掘。

3.3 排泥管以及輸漿管鋪設(shè)

鋪設(shè)排泥管時應(yīng)盡量規(guī)避橋梁以及公路，避免影響交通，若必須要穿越橋梁或者公路，則需要與相關(guān)部門進行協(xié)調(diào)溝通，經(jīng)過審批后才能執(zhí)行。排泥管在水上的部分要保持順直、平坦，避免打結(jié)影響淤泥輸送，并且沒間隔一段距離要設(shè)置浮筒錨，避免風(fēng)、浪以及水流對排泥管造成影響，導(dǎo)致其位置發(fā)生偏移。輸漿管的鋪設(shè)注意也要保持平直，接頭部位要做好密封，避免出現(xiàn)漏泥。漏水的情況，若出現(xiàn)此類情況，要及時進行修理或者更換。

3.4 淤泥、垃圾雜物的清運

河道中清理出來的淤泥、垃圾以及雜物需要進行妥善處理，對于其中的垃圾、雜物可以直接輸送到消納場處理，處理完成后運送到既定地點進行填埋。針對河道的淤泥可以采用淤泥固化設(shè)備進行處理，降低淤泥的含水量，避免在運輸過程中造成二次污染，需要注意的是淤泥棄場要遠離居民區(qū)，避影響空氣質(zhì)量。此外，可以嘗試利用淤泥資源化技術(shù)對淤泥進行處理，比如利用熱處理方法，用淤泥燒磚制瓦，用作建筑材料；通過燒結(jié)的方法，使淤泥脫水、有機成分分解、粒子之間黏結(jié)，如果淤泥的含水率適宜，則可以用來制磚或水泥；通過熔融的方法使淤泥脫水、有機成分分解、無機礦物熔化，熔漿通過冷卻處理可以制作成陶粒?？偠?，目前價值最高且最具生命力的淤泥處理利用技術(shù)應(yīng)當(dāng)是干化、固化以及土壤化，尤其是土壤化，淤泥中營養(yǎng)成分含量較高，在土壤中加入處理后的淤泥可改善土質(zhì)。

3.5 護岸修整與維護

城市河道清淤工作不僅僅局限于清理河道淤泥，同時對河道兩邊的護岸也要進行適當(dāng)?shù)男拚途S護，在本項目中，該河道兩邊的護岸受人為活動以及雨水沖刷的影響，部分河段護岸已經(jīng)出現(xiàn)嚴重破損，一旦雨季來臨，河道水流量以及流速增加，極有可能沖垮護岸，因此，對于護岸出現(xiàn)破損的部位要進行必要的加固處理。在本工程中，是河道兩邊護岸的實際情況，決定采用格賓擋墻，如圖1所示，這種方式不僅施工效率高，而且相較于現(xiàn)澆混凝土，其沖刷能力比較強，成本更低，可以減少開挖量，節(jié)省材料。

4.結(jié)語

綜上所述，隨著城市發(fā)展，河道淤積問題已經(jīng)成為威脅城市居民安全、影響城市環(huán)境、限制城市發(fā)展的重要因素，因此，必須要給予高度重視，一方面要及時對河道進行清淤，解決河道淤積問題，一方面要對河道護岸進行整治維護，提高河道防洪排澇能力。此外，要加強對河道的管理，避免因人為向河道排放垃圾雜物，導(dǎo)致河道淤積，確保城市河道有效發(fā)揮作用。