絞吸式挖泥船在水庫清淤中的應用

【摘要】民勤縣紅崖山水庫始建于1958年，通過近50年的運行，淤積嚴重，嚴重影響水庫效益的正常發揮。為使水庫繼續較好的發揮效益，對水庫淤積進行清理，在淤積清理中，應用絞吸式挖泥船進行水下清淤，這種挖泥船是利用離心泵產生真空吸進水下泥漿進入泵體，然后由其產生的排壓擠壓泥漿在排泥管中流動，通過輸泥管將浚挖泥土排至指定的堆填區。實踐證明，絞吸式挖泥船是平原水庫淤積清理中理想的施工機械。

【關鍵詞】：絞吸式挖泥船；水庫清淤；施工工藝；質量控制；安全管理

1、引言

民勤縣紅崖山水庫是一座平源沙漠洼地水庫，1958年開工建設，水域面積25km2，設計總庫容9930萬m3，經50多年的運行，淤積庫容達到3252萬m3，水庫興利庫容的減小，嚴重制約了縣域經濟的發展。2016年水庫增容擴建加高工程開工建設，工程主要建設內容包括水庫清淤、大壩適當培厚加高，泄洪閘、輸水洞、溢洪道等主要建筑物改擴建，增設庫尾防護堤，進行庫岸防護，在庫區周邊布置防風固沙林帶并配套低壓管灌系統等。在工程實施中，將絞吸式挖泥船首次引用到水庫清淤之中，經過實踐，效果良好。

2、施工流程

施工準備→測量定位→絞吸式挖泥船開挖→管道輸送（接力泵加壓）→退水地塊→絮凝沉淀。

3、 施工工藝

3.1施工標志設置（邊線控制）

開挖前，按照設計圖紙在開挖區邊界設立清晰標志，控制開挖邊線。一般采用鋼管作為標志物較好，沿開挖區邊界線每隔200m設置一個標志點。鋼管牢固地錨在水下泥層中，不能因風吹發生偏移。確保開挖邊線偏差滿足±1m的規范要求。

3.2觀測水尺設立（開挖高程控制）

施工作業區內設立觀測水尺，水尺零點宜與設計開挖高程一致。水尺間距宜0.5-1km。施工區遠離水尺所在地，應在水尺附近設置水位讀數標志，定時懸掛水位信號，或采用其它通訊方式通報水位。水位觀測必須專人負責，通過每天的水位數據、調整絞頭角度來控制開挖深度（開挖后的庫底高程）。

3.3 挖泥船定位

挖泥船用拖輪拖帶至水庫清淤區域附近，用錨艇頂推挖泥船頭或船尾，逐漸調整船位，當定位樁到達預定位置后落樁，再用測量儀器校核船位，若船位略有誤差，可在施工進樁時適當調整，若船位誤差較大，起樁后繼續用錨艇調整船位，直到船位在設計位置，然后拋左右邊錨（或挖地垅）固定船位。

3.4 分段、分層、分條

采用扇形橫挖法施工，分段、分層、分條開挖，利用定位樁為擺動中心，左右邊錨配合絞刀橫移擺動挖泥，清淤土料通過輸泥管線送到堆填區內。施工期間，當流速小于0.5m/s時，采用順流開挖，當流速大于0.5m/s時，采用逆流開挖。挖槽寬度和邊線的控制采用羅徑控制法，在淺灘或淺水河段也可采用邊線標桿法輔之。

分段：沿清淤區每150～200m長作為1個單元段，施工完1個單元段后再施工下個單元段。

分層：當開挖斷面的土層厚度大于1.5m時，宜分層開挖，先開挖第一層，自單元段的起點一直開挖到終點，結束后再開挖下一層，依次開挖至設計高程。當開挖斷面的土層厚度小于1.5m時，可單層開挖。

分條：當開挖斷面寬度小于35m時，可單條開挖，當開挖斷面寬度大于35m時，可分多條開挖，每條寬度為30～35m。

邊坡開挖：邊坡擬采取臺階開挖方式進行施工，臺階設計的原則是：上欠下超，超欠基本平衡（超欠比為1.2：1）。開挖后的邊坡臺階土體在自重和動水的作用下，自然坍塌后形成的邊坡可滿足設計要求。開挖邊線分條時，由于邊坡過緩，分層厚度應減小為每層0.5m左右，以保證邊坡開挖合格。

4、 質量控制措施

（1）建立健全質量保證體系，從思想、制度、質量檢測手段、施工工藝控制等方面來保證質量達標。

（2）做好技術交底工作，明確設計要求和質量標準，按規范施工、按規程操作。

（3）認真抓好工序質量，以工序質量為突破口，狠抓過程質量，用優質的過程質量確保項目整體質量達標。

（4）加強過程檢測，改善檢測手段，定期或不定期地開展質量大檢查，發現問題及時解決，將問題消滅在萌芽階段。

（5）定期檢修設備，檢校儀器儀表，確保檢測質量。

（6）質量檢測人員跟班檢查，做好記錄，發現問題及時通知作業人員整改，決不放過任何一個細微環節、任何一道工序，不合格的工序堅決返工處理。

（7）做好崗位培訓工作，參建人員全部持證上崗，尤其是絞吸式挖泥船的各類操作人員。

（8）加強制度建設，以制度管人、管事，一旦出現質量問題，從上到下，一查到底，嚴格按制度兌現獎罰并追究相關人員的責任。

5、 安全保證措施

嚴格執行“布置生產任務的同時布置安全工作，檢查生產工作的同時檢查安全情況，總結生產的同時總結安全工作”的“三同時”制度。

（1）建立健全安全保證體系，做好安全技術交底。

（2）進入施工現場人員必須嚴格遵守現場安全生產管理制度。

（3）對作業人員進行安全教育，牢固樹立安全第一的觀念，持證上崗。

（4）在施工現場設置專職安全員，隨時排除事故隱患，檢查職工進入施工現場是否佩戴安全防護設備，以及其它安全防護設施是否到位。

（5）在危險部位懸掛警示牌。

（6）施工過程中派專人統一指揮，隨時掌握當地天氣變化，如有惡劣天氣來臨，要及時通知操作人員撤離施工現場，并將施工作業船只停靠在安全的避風巷，以免設備、人員受到傷害。

（7）項目部要定期或不定期地開展安全生產在檢查，發現問題及時停工整改，堅決做到安全無隱患、無死角。

6、 結語

平原水庫運行多年后產生大量的泥沙淤積，是造成水庫功能下降的主要因素，為使水庫更好的繼續發揮效益，進行水下清淤是必要的。但水庫及湖泊水下清淤是一項復雜的工作，將絞吸式挖泥船應用到水庫水下清淤中，極大地提高了清淤效果，施工方便，清淤效率高，是平原水庫理想的清淤施工機械。

參考文獻：

[1] GSY-2016SS-039，《甘肅省武威市民勤縣紅崖山水庫加高擴建工程初步設計報告》（甘肅省水利水電勘測設計研究院、2016、1）

[2]李淵，紅崖山水庫加高擴建工程土建施工實踐[J]甘肅科技縱橫，2017，46（10）