水力沖挖機組在婺城區長湖疏浚工程中的應用

盛云花

摘 要：水力沖挖機組不受陰雨和黑夜天氣的影響，它是一種高效率、低成本的水力挖土施工機械，在河道疏浚工程中已得到了廣泛的應用。

關健詞：疏浚工程；水力沖挖機組；應用

1 概述

金華市婺城區長湖流域位于金華城區西北部，金華江（婺江）以北，北山以南、市區解放西路以西、婺城區與蘭溪交界以東。該區塊在《金華市城市總體規劃修編（2006～2020）》及《婺城新區控制性詳細規劃》城西綜合區中的乾西區塊內。長湖疏浚劃分為5個區塊，主要包括：環城西路以東至金華江區塊、二環路至高速公路區塊、高速公路至金華江出口區塊、長湖主支流西湖及下湖區塊、長湖流域內部水系交叉區塊。文章以Ⅲ標段（長湖主支流西湖及下湖區塊）為例，介紹水力沖挖機組在本工程中的應用。

Ⅲ標段（長湖主支流西湖及下湖區塊）：高速公路至金華江出口區塊-漁溪大橋下游段約1.4km采用挖掘機翻挖2～3次，就近堆放可用作護坡。全長3km局部地段清障外運，至淤泥堆放場平均運距約3km。堆放場地挖坑土方開挖量自行考慮，開挖出來的土方量用于就近回填筑坑。

長湖主支流西湖及下湖區塊-該區塊現狀水面為承包養殖，采用水力沖挖土清淤，其中50%水力沖挖土施工后還需外運至指定的淤泥堆放場，至淤泥堆放場平均運距約4km，其余淤泥就地處理，須修建臨時施工便道約1Km，堆放場地挖坑土方開挖量自行考慮，開挖出來的土方量用于就近回填筑坑。清淤方量由以下四個區塊組成：第一區塊長約930m，最大水深2.2m，最大泥深1.2m，平均河寬41m，清淤方量約10200m3；第二區塊長約465m，最大泥深1.0m，平均河寬32m，水下清淤方量約7000m3；第三區塊長約1.2公里，最大泥深2.5m，平均深度0.7m，平均河寬14m，清淤方量約16339m3；第四區塊長約1.2公里，清淤方量約45444m3，平均河寬36m，淤泥平均深度1m。

疏浚和吹填工程涵蓋了許多方面，其中包含了治理江河、港灣、湖泊、溝渠、水庫、基槽等，主要運用挖泥船或水力沖挖機組施工的疏浚和吹填工程。本工程為江河治理，采用水力沖挖機組施工的疏浚工程。

2 工程特點與難點

工程具有極大的清淤梁，其中設計的清淤總量為11萬m3，工期緊。因為河道的清淤需要在城區開展，所以要預防對環境的二次污染。由于工程中的陸上輸泥管線總長度達2700米，并且需要鋪設的管道的沿線交通也不理想，因此外排輸泥管的鋪設工作很難開展，管道布施具有較大的難度。

由于建筑垃圾分布在清淤河道的兩岸，并且河堤高度的落差很大，而建筑垃圾現場也沒有可供堆棄的場所，因此讓垃圾運送變得十分艱難。這就對文明、安全施工帶來了更高的標準。電源離施工地點較遠，要架設較長的輸電線路。棄泥場地也挨著長江的堤岸，對泥庫圍堰要落實好防護工作，并進行定期的維護和檢修。

3 方案策劃原則與應對措施

主線工作是清淤施工，同時要規避交叉作業，最大限度降低對清淤區和排輸區周邊的群眾的生活造成的影響。防止疏挖給沿線水域帶來二次污染。做好對施工人員的安全保護，預防發生疫情等情況。

經過分析可得工程的整體施工方法是：整個施工工程以清淤施工為主線。清淤工程和建筑垃圾運送運用平行流水施工作業的形式。在清淤時，調配具有輕便與靈活有點的NL125-20型水力沖挖機組6套與250ZM-85A型接力泵1臺進行作業。并劃分四個建筑垃圾清除工作點，并把清理的建筑垃圾運送到城東垃圾場。

工程實施可分成3個步驟，每個步驟的施工進度為：

清理垃圾：從8月8日起，四個作業區一起進行，到8月30日完成全部清理工作，時間共計22天。

清淤：水力沖挖清淤于8月30日開始一區、二區、三區、四區清淤，2014年12月20日完成全部清淤工作。

掃尾：在12月20日清淤工作完成后，用10天時間拆除集漿池，并進一步整治河底，將全部管線拆除，清理完成后退出場地。

4 水力沖挖機組施工及機組配備

4.1 水力沖挖機組施工

（1）開挖前，按批準的施工措施計劃要求，修筑圍堤、斷流、斷航、分段截流，排凈河湖中的積水，并安置水力沖挖機組。（2）水力沖挖機組配備的電源已按批準的施工措施計劃進行架設。電源與施工區距離要超過400米，線路電壓需為380V左右。（3）使用防水膠帶將電纜線路的接頭扎緊，然后全部架空，與地面的距離要超過0.5米，而河湖沿岸的電纜線路與地面的距離要超過2.5米，如果河面比較寬，其過河電纜需使用密封并具有防水功能的電纜線。（4）要依據開挖的深度、挖槽的寬度以及機器的型號進行挖掘，并確定開挖的方法，比如分層或者分段。在開挖深度不低于2米時，要使用分層開挖的方式，預防發生塌坡。（5）施工方式使用逆向拉行沖挖，讓沖挖水流和排水管兩者為不同的方向，這樣能夠讓雜物在沖挖中留下來，方便人工拾取，這樣能很好地預防雜物進入而致使管道堵塞。（6）若輸泥距離不低于500米，要在沿途設置接力泵站，這樣管道可以進行多次接力，直到把泥輸送到指定場所。

4.2 機組配備

4.2.1水利沖挖和泥漿輸送。工程主要使用江蘇泰興產水力挖塘機開展水力沖挖工作，機組組成的立式泥漿輸泥系統分為3個部分，即立式泥漿泵、浮體、場內輸泥硬管和橡膠管。而清水沖泥系統主要由清水泵、輸水管、沖水槍組成。配電箱系統主要由配電箱、防水電纜等組成。

在沖挖開始階段，先用高壓清水泵直接在夾江里取水，然后把水輸送到高壓水槍中進行沖挖。泥漿泵固定于浮桶之上，可抽出被高壓水槍沖挖下來的泥漿，并排除到河道岸邊的集漿池里，同時進行泌水沉淀工作，讓泥漿的濃度得到提升。

清基階段，在河底低洼處挖出導水溝，用于對地下水和回流水的收集。

集漿池中的水經過泌出后，經排水溝進入導流溝，并用高壓清水泵抽取，以此當成沖挖水來循環利用，若水量不足，還可直接在夾江中抽取。

因為1米最適合水力沖挖機組的泥漿泵工作的水的深度，因此施工時要控制好沖挖區中水位的高度，讓泥漿泵發揮出最大的工作性能。

水力沖挖的作業制度為24小時3班，這樣可確保工期（18小時為每天的有效作業時間）。

NL125-20.0泥漿泵的數量：施工6臺，貯備2臺，合計泥漿泵8臺。

高壓清水泵及高壓水槍：施工24臺，貯備4臺，總共28臺。每臺高壓水泵配備2支高壓水槍，貯備12支，總共60支。

泥漿輸送，即泥漿被泥漿泵抽出，經沖挖區管道直接輸送到集漿池內，這部分的管道使用的是泥漿泵專用軟管？準300加筋聚乙烯軟管，總長度約為3000米。

4.2.2 高壓泥漿泵。泥漿泵可對泥漿進行抽取，然后經管道輸送到集漿池內，最后通過泌水沉淀，提升集漿池內的泥漿濃度，這樣有助于有效提升高壓泥漿泵的加壓效率以及輸送泥漿的效率。

高壓泥漿泵的選擇250ZM-85A型號，既能滿足工期要求，又能及時將泥漿抽出防止泥漿漫溢出集漿池。

5 結束語

水力沖挖機組具有節約費用、節約工時、節約用地、社會效益好的優點。金華市近年河道土方的疏浚單價與以同期勞力一般市場單價相比，節省投資約百分之四十。一臺機組需八至九人，隨機二十四小輪班作業，一般完成土方500m3，左右，人均工效45-55m3工日，比人力挑抬提高25倍左右。

水力沖挖機組施工，由于是管道關土，故沒有耕地踏廢，有利于保護沿河竹木及農作物。圍堰堆土平整，當年就可耕種。它可以完成遠路離出土和淤泥、流沙等人力挑抬難以完成的工作，有利于保護勞動力。

實踐證明，水力沖挖機組已在疏浚工程中得到了廣泛應用，具有一定的社會效益。水力沖挖機組疏浚河道是搞好水利工程建設行之效的方法。