城市河道清淤施工技術的研究與應用

◎ 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，城市規模不斷擴大、人口不斷增加，這極大地促進了城市的發展，然而與此同時，一些不合理的開發建設以及居民生產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，導致城市河道出現嚴重堆積，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，會導致河床逐漸抬升，是河道難以發揮防洪排澇的作用，增加發生洪澇災害的風險，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，恢復其防洪排澇以及通航等功能，同時也能恢復周圍的生態環境。

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，由于居民缺乏保護意識以及相關部門監管不力，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，多個河段出現了嚴重淤積。經過市環境部門的檢測，發現河道淤泥中鉛、鉻等有機污染嚴重超標，超出了《土壤環境質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 河道淤泥檢測結果

2.前期準備

2.1 施工規劃

在施工前需要根據項目的實際情況作出整體規劃，包括確定施工范圍、施工先后順序、人員安排、機械設備配置、場地建設等各項工作，為后續施工奠定基礎。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鍵，直接關系到后續施工的安全性以及準確性，在施工前，必須要安排技術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化。

2.3 機械設備準備

城市河道清淤是一項較為復雜的工作，需要借助了多種機械設備，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，使用的設備具體如表2所示。

3.城市河道清淤施工技術的應用

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前，獲取河道淤積的具體情況以及相關數據，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，液壓系統帶動旋挖頭轉動，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、護坡以及河岸兩側建筑以及河上建筑造成破壞或者影響，若挖掘過程中出現異常情況，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

鋪設排泥管時應盡量規避橋梁以及公路，避免影響交通，若必須要穿越橋梁或者公路，則需要與相關部門進行協調溝通，經過審批后才能執行。排泥管在水上的部分要保持順直、平坦，避免打結影響淤泥輸送，并且沒間隔一段距離要設置浮筒錨，避免風、浪以及水流對排泥管造成影響，導致其位置發生偏移。輸漿管的鋪設注意也要保持平直，接頭部位要做好密封，避免出現漏泥。漏水的情況，若出現此類情況，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，避影響空氣質量。此外，可以嘗試利用淤泥資源化技術對淤泥進行處理，比如利用熱處理方法，用淤泥燒磚制瓦，用作建筑材料；通過燒結的方法，使淤泥脫水、有機成分分解、粒子之間黏結，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。總而而言，目前價值最高且最具生命力的淤泥處理利用技術應當是干化、固化以及土壤化，尤其是土壤化，淤泥中營養成分含量較高，在土壤中加入處理后的淤泥可改善土質。

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的修整和維護，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，部分河段護岸已經出現嚴重破損，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，而且相較于現澆混凝土，其沖刷能力比較強，成本更低，可以減少開挖量，節省材料。

4.結語

綜上所述，隨著城市發展，河道淤積問題已經成為威脅城市居民安全、影響城市環境、限制城市發展的重要因素，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，導致河道淤積，確保城市河道有效發揮作用。