城區(qū)河道疏浚工程清淤施工的技術(shù)探究

邢顯軍，史文軍

（南京振高建設(shè)有限公司，江蘇 南京 211300）

0 引言

城市河道是城市水系統(tǒng)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(yùn)行中會(huì)隨著時(shí)間的推移，沉積大量淤泥和雜質(zhì)，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(nèi)容

為完善京杭大運(yùn)河蘇州段堤防加固工程，健全蘇州高新區(qū)防洪除澇減災(zāi)體系，提高全區(qū)綜合防洪排澇保安能力，實(shí)施蘇州高新區(qū)防洪排澇工程，共新建口門(mén)建筑物7 座。本標(biāo)段為新建北河?xùn)|閘站、觀山河?xùn)|閘站、華山港閘站。北河?xùn)|閘站位于獅山街道北河連接京杭大運(yùn)河的河口，距離大運(yùn)河約45m。閘站由單孔凈寬12m 的節(jié)制閘（升臥門(mén)）和2 臺(tái)700QZ-130 型單向潛水軸流泵的泵站組成。節(jié)制閘和泵站合建在一塊底板上、對(duì)稱布置，底板面高程0.00m，閘站主體為鋼筋混凝土塢式結(jié)構(gòu)。閘室凈寬12m，閘門(mén)頂標(biāo)高為5.50m，采用鋼質(zhì)升臥門(mén)，所配啟閉機(jī)為QP2×250kN 卷?yè)P(yáng)式啟閉機(jī)，功率2×15kW。泵室布置在閘室兩側(cè)，各安裝一臺(tái)700QZ-130 型單向潛水軸流泵，配用電機(jī)90kW/臺(tái)。安裝角α=0°，轉(zhuǎn)速n=740（r/min），揚(yáng)程達(dá)到2.40m 時(shí)，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(yù)制方樁=（25cm×25cm）進(jìn)行地基處理。

觀山河?xùn)|閘站位于經(jīng)開(kāi)區(qū)觀山河連接京杭大運(yùn)河的河口，距離大運(yùn)河470m、現(xiàn)狀碼頭泊位的內(nèi)側(cè)。閘站由單孔凈寬8m 的節(jié)制閘（升臥門(mén)）和3 臺(tái)900QZ-160型單向潛水軸流泵的泵站組成。節(jié)制閘和泵站合建在一塊底板上，底板面高程0.00m、門(mén)檻高程0.50m，閘站主體為鋼筋混凝土塢式結(jié)構(gòu)，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(yùn)河的河口，距離大運(yùn)河470m、現(xiàn)狀碼頭泊位的內(nèi)側(cè)。閘站由單孔凈寬8m 的節(jié)制閘（升臥門(mén)）和2 臺(tái)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(zhì)因素

蘇州市地處長(zhǎng)江三角洲東南緣，太湖水網(wǎng)平原中部，地殼運(yùn)動(dòng)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(nèi)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(zhì)對(duì)河道疏浚的不利表現(xiàn)在以下3 個(gè)方面。

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

（2）屬于亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，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(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)資料及施工經(jīng)驗(yàn)，地表水和地下水質(zhì)對(duì)混凝土及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中鋼筋有微腐蝕性。該地歷史上無(wú)大的破壞性地震發(fā)生，屬于地震活動(dòng)少、震級(jí)低的地區(qū)；擬建場(chǎng)地可進(jìn)行本工程建設(shè)。

（3）工程地區(qū)具有四通八達(dá)的交通優(yōu)勢(shì)。區(qū)內(nèi)有滬寧高速、312 國(guó)道等及航線京杭運(yùn)河等交錯(cuò)貫通，水陸交通便捷。大宗建筑材料的運(yùn)輸均可通過(guò)水運(yùn)或陸運(yùn)，工程所需的砂石料均可直達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)或堆料場(chǎng)地，工程人員和機(jī)械設(shè)備的交通運(yùn)輸均可通過(guò)水運(yùn)或陸運(yùn)。

2 施工現(xiàn)場(chǎng)管控

2.1 施工總布置

根據(jù)現(xiàn)有的場(chǎng)地條件，工程施工項(xiàng)目部及施工工場(chǎng)布置在建設(shè)單位征地范圍內(nèi)，整個(gè)場(chǎng)地根據(jù)工程施工情況布置，盡量避免相互干擾，結(jié)合場(chǎng)內(nèi)外交通道路，按緊湊實(shí)用、施工方便、經(jīng)濟(jì)合理、節(jié)約用地的原則布置。本工程的臨時(shí)設(shè)施主要包括辦公區(qū)、生活區(qū)、生產(chǎn)區(qū)。根據(jù)工程特征，結(jié)合工程實(shí)際情況和以往施工經(jīng)驗(yàn)，以更加方便施工、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的原則布局，項(xiàng)目施工之前做好施工安排，將具體規(guī)劃、設(shè)計(jì)、布局等方案上報(bào)監(jiān)理工程師，在獲得審批之后開(kāi)始施工[2]。施工部現(xiàn)場(chǎng)布置如圖1 所示。

2.2 施工準(zhǔn)備

首先做好前期準(zhǔn)備工作，超前做好工程所需的機(jī)械設(shè)備、資金等資源的落實(shí)，本次項(xiàng)目工程準(zhǔn)備資金充分，施工實(shí)力雄厚，抓好生產(chǎn)生活用房修建自備發(fā)電機(jī)組安裝及供電線路架設(shè)、施工道路修筑等各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，各種施工機(jī)械設(shè)備能夠最快運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，項(xiàng)目部技術(shù)人員按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，結(jié)合本項(xiàng)目特征編制施工方案，抓好現(xiàn)場(chǎng)指揮調(diào)度工作，嚴(yán)格施工計(jì)劃管理，明確各項(xiàng)目主要負(fù)責(zé)人，抓好現(xiàn)場(chǎng)指揮調(diào)度工作，嚴(yán)格施工計(jì)劃管理。根據(jù)項(xiàng)目工期，制定施工方案和施工計(jì)劃，做好各個(gè)分項(xiàng)工程的布置，努力加快施工進(jìn)度，成立安全生產(chǎn)小組，下設(shè)專職人員日常生產(chǎn)的安全檢查、監(jiān)督，盡量避免事故的發(fā)生，以免影響進(jìn)度。施工現(xiàn)場(chǎng)鋼筋施工（部分）如圖2 所示。

3 河道疏浚施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)布置

3.1 施工測(cè)量

工程測(cè)量放樣之前檢查施工現(xiàn)場(chǎng)的各種工具、儀器和設(shè)備，根據(jù)施工圖紙和施工范圍內(nèi)平面控制網(wǎng)點(diǎn)和高程控制點(diǎn)參數(shù)，對(duì)測(cè)量放樣點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核、復(fù)測(cè)驗(yàn)算，詳細(xì)查閱圖紙及測(cè)量數(shù)據(jù)，選擇測(cè)放方法。本次項(xiàng)目放樣選擇測(cè)放方法、布置平面控制網(wǎng)，加密控制點(diǎn)布置在通視不易移動(dòng)和破壞的位置，邊長(zhǎng)比不大于1:3，可以減少誤差。施工現(xiàn)場(chǎng)的控制點(diǎn)應(yīng)該設(shè)置醒目的標(biāo)志。為了保證施工安全，施工期間對(duì)臨時(shí)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(jiān)測(cè)，形監(jiān)測(cè)的基點(diǎn)擬利用施工控制網(wǎng)點(diǎn)，在被測(cè)量項(xiàng)目附近選點(diǎn)、埋設(shè)，隨著荷載加大、時(shí)間變化進(jìn)行精心觀測(cè)，做好數(shù)據(jù)記錄，將測(cè)量成果上報(bào)給監(jiān)理人。如果在監(jiān)理過(guò)程中發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，則及時(shí)上報(bào)監(jiān)理人、相關(guān)部門(mén)，及時(shí)分析原因，采取合理措施遏制異常現(xiàn)象。測(cè)量作業(yè)從施工開(kāi)始到竣工結(jié)束，需要貫徹在整個(gè)施工環(huán)節(jié)當(dāng)中，測(cè)量?jī)?nèi)容按照設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)范要求確定，并將測(cè)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(jù)[3]。

3.2 圍堰施工作業(yè)設(shè)計(jì)

鋼板樁運(yùn)到工地后，清除鋼板樁內(nèi)雜物，對(duì)缺陷部位加以整修。對(duì)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(yīng)措施，以確保正常使用。處理好的鋼板樁在堆放和運(yùn)輸中，要避免碰撞，防止彎曲變形。針對(duì)本次項(xiàng)目的特殊性，使用船只來(lái)運(yùn)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(jìn)行，施打時(shí)盡可能先用標(biāo)識(shí)完好的鋼板樁。在鋼板樁上部設(shè)一道20a 槽鋼鎖口，槽鋼與鋼管樁點(diǎn)焊固定，兩排鋼板樁間用φ8@鋼筋拉結(jié)，間距0.5m。圍堰為分層填筑粘性土，不得采用淤泥質(zhì)土填筑，出水面部分分層夯實(shí)。待水下部分全部施工完成并經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行圍堰的拆除。圍堰拆除前，先采用水泵向堰內(nèi)加水至圍堰內(nèi)外水位相平，再開(kāi)始拆除鋼板樁先用拔樁機(jī)夾住鋼管樁頭部振動(dòng)1～2min，使樁周?chē)耐了蓜?dòng)，減少土對(duì)樁的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔樁時(shí)注意樁機(jī)的負(fù)荷情況，發(fā)現(xiàn)上拔困難或拔不上來(lái)時(shí)，應(yīng)停止拔樁，可先行往下施打少許，再往上拔，反復(fù)作用下力拔出樁。施工作業(yè)需要保證安全。圍堰施工完畢之后設(shè)置位移觀測(cè)點(diǎn)，安排人員值班，對(duì)圍堰上下游水位觀測(cè)和縱向位移觀測(cè)并記錄，做好圍堰的經(jīng)常性檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)上報(bào)，及時(shí)采取措施，進(jìn)行加固處理。同時(shí)做好后期的養(yǎng)護(hù)處理，安排專人經(jīng)常檢查和維護(hù)施工圍堰，發(fā)現(xiàn)透水、松動(dòng)等及時(shí)堵漏、填平、壓實(shí)，同時(shí)備足防汛物資和機(jī)械，以確保施工期圍堰安全。制定檢查方案，準(zhǔn)備好防汛、搶險(xiǎn)應(yīng)急機(jī)械、材料、器具，根據(jù)水位情況對(duì)圍堰進(jìn)行加寬、加固和加高等。

3.3 施工排水

（1）圍堰內(nèi)排水，圍堰成型加固完成后，即著手進(jìn)行河道內(nèi)積水抽排，抽水時(shí)必須嚴(yán)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(cè)邊坡因抽水速度過(guò)快而產(chǎn)生坍坡。抽水過(guò)程中對(duì)圍堰進(jìn)行沉降位移監(jiān)測(cè)，同時(shí)根據(jù)圍堰及兩側(cè)邊坡滲水、穩(wěn)定情況，及時(shí)調(diào)整抽排能力，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)采取減慢抽水速度等措施，做好維護(hù)工作，確保安全[4]。

（2）基坑降排水，基坑經(jīng)常性排水是排除基坑內(nèi)施工期的圍堰滲水、基礎(chǔ)滲水、降水和施工廢水，以及不能從施工場(chǎng)地地表排水系統(tǒng)排除而進(jìn)入基坑的地表匯水。以壟溝排水為例，在基坑四周施工開(kāi)挖線上方適當(dāng)開(kāi)挖截水溝、修筑截水埂，避免外來(lái)水進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)。開(kāi)挖壟溝，間隔30m 設(shè)置一處集水井，使用紅磚砌筑高度為500mm 的集水井來(lái)收集雨水和滲水，架設(shè)抽排水機(jī)泵將其排除。也可以采取管井降水措施，按照“井位放樣→護(hù)筒埋設(shè)→鉆孔→清孔→下井管→四周回填濾料→清除井內(nèi)泥砂→安裝潛水泵、排水管道→試抽水”的流程開(kāi)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(kāi)挖及建筑物墻后回填，方施工全部采用機(jī)械化施工，用15t 自卸汽車(chē)、小型夯實(shí)機(jī)回填夯實(shí)。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(zhì)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(nèi)及時(shí)抽吸排淤泥至臨時(shí)排泥場(chǎng)，繼續(xù)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(shí)排泥場(chǎng)，爾后按規(guī)定要求將土料挖運(yùn)至指定地點(diǎn)。

（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(cè)量放樣→清表→上層土方開(kāi)挖（有樁位處挖至地基處理樁頂標(biāo)高1m 以上處）→待地基處理施工完成，進(jìn)行下層土方二次開(kāi)挖→人工配合機(jī)械修整，人工挖除保護(hù)層。用挖掘機(jī)、自卸汽車(chē)及人工將整個(gè)施工范圍內(nèi)的障礙物及灌木、樹(shù)根、雜草等徹底清運(yùn)至監(jiān)理人指定的地點(diǎn)堆放，進(jìn)行清基、清表，土方開(kāi)挖過(guò)程中將開(kāi)挖與填筑工序盡可能結(jié)合考慮，以減少土方二次運(yùn)輸工程量。排泥場(chǎng)在挖掘淤泥施工之后可以起到清淤擴(kuò)容，加固岸堤的作用，使用淤泥可以構(gòu)筑堤壩，建造沉淀池，加大淤泥的沉淀。施工時(shí)候清表、清基，再覆蓋新土，進(jìn)行壓實(shí)作業(yè)，讓新加的塘埂與基層相粘。根據(jù)淤泥厚度進(jìn)行施工，清淤過(guò)程中加強(qiáng)對(duì)挖掘的管理，每日挖掘后都需要校驗(yàn)，施工現(xiàn)場(chǎng)不能出現(xiàn)挖掘、運(yùn)輸過(guò)程中隨意拋棄淤泥的現(xiàn)象[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，結(jié)合本項(xiàng)目施工來(lái)看，清淤過(guò)程需要配置專業(yè)團(tuán)隊(duì)，做好施工現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)計(jì)、進(jìn)度管理、材料各方面管理，針對(duì)河道淤泥問(wèn)題處理采取積極有效的措施，合理使用清淤技術(shù)，做好清淤工作的順利開(kāi)展，保證河道疏浚工作順利完成。