灌渠污水源截污工程施工技術

紀立軍

（河南立信工程管理有限公司，北京 平谷 101201）

0 引言

豐臺區的河道淤泥沉積現象非常嚴重，淤泥不斷地堆積，河床也就因而不斷地抬高。如果不清理河道淤泥，那么會影響河道的航運運行、生活用水的質量等，必須要及時地清理河道淤泥，改善水環境污染問題。據調查所知，雖然河道的治理受到重視，但是在治理過程中許多措施運用不當，不能緩解水環境污染問題，還會阻礙后續的工作。所以，想嚴格處理河道的淤泥堆積問題，就必須建設防洪清淤、灌渠污水源截污等工程，采用現代化清淤技術，提升清淤工作效率，改善河道水質，增大防洪的效果。

1 工程概況

灌渠污水源截污工程包括河道清淤、截污管線、污水處理站、新建翻板閘、化糞池等工程。河道清淤13 876 m3、新建翻板閘2 座、截污管線1 041.40 m、化糞池1 座、污水處理站1座；施工總平面布置的主要內容包括場內外交通、施工供電、供水、辦公設施、鋼筋加工廠、機械停放場等。工程地處豐臺區，河道附近有左堤路、西五環，交通十分便利，對于工程施工期間物料運輸較為便利。施工期間，施工場區內無需修筑臨時施工道路，直接利用現有道路作為場內道路，派養路工人做好平時的維護工作。

通過現場調查和測量，某河道治理范圍內出現了較為嚴重的淤積現象。河道淤積不但影響到泄洪能力，也會造成淤積情況不斷加重，如果不及時采取清淤治理措施，影響到河道行洪，甚至造成洪澇災害。河道淤積物中存在大量的有機物和重金屬，對河道生態環境以及城市景觀具有嚴重的負面影響。因此，進行河道清淤治理是十分重要的。

2 常見的清淤施工技術

2.1 水下清淤方法

水下的淤泥必須要使用清淤船，才能將淤泥全部清除。清淤的設備能夠探測到淤泥存在的位置，能夠快速地鎖定淤泥位置，采取設備將淤泥挖除，使河道恢復原來的面貌。抓斗式、斗輪式、絞吸式、泵吸式等清淤技術常常在許多河道中被使用。根據河道的淤泥情況選擇合適的清淤技術。在小型河道中一般采用泵吸式清淤技術，在中型河道中一般采用斗輪式和絞吸式清淤技術，相比于泵吸式清淤技術，這兩種效率也高，不會受到河道大小的限制，但是采用絞吸式清淤技術時可能會出現淤泥回轉的現象。抓斗式清淤技術很適合用于那些淤泥中有許多雜物的河道。每種清淤技術都有各自的優缺點，要根據河道實際情況選擇。

2.2 排干清淤技術

排干清淤技術適用于寬度較小、無法支持船只運行能力的河道。排干清淤技術有2 種施工方法：干挖法和水力沖挖法。干挖法是利用挖掘機將河道中的淤泥挖除，再運用運輸設備將淤泥輸送到指定處理淤泥的地點。而水力沖挖法則不同，它需要使用高壓水槍將一塊一塊的淤泥沖刷成泥漿，然后就可以運用設備快速地吸取輸送，這種清淤技術不適合有許多雜物的淤泥。無論是干挖法還是水力沖挖法，都必須在河床干枯時才能使用，也不會破壞環境，因此一般在枯水期采取清淤措施。

2.3 環保清淤技術

環保清淤技術是一種新型技術，清淤效果非常好，可以廣泛地推廣。但是環保清淤技術只能應用在水體渾濁度高的河道。一般在中小型河道中，可以將極大部分的淤泥清除，阻止污染物泄漏和擴散，對于保持環境而言，是非常好的。環保清淤技術在河道中使用能夠將95% 的淤泥清除干凈，不會對環境造成影響，但是環保清淤技術的成本非常高，很少有河道會選擇這種清淤技術。

環保清淤技術采取絞吸式清淤措施，整個清淤的過程中都不會破壞生態環境。利用專業的清淤機器人和臥螺離心機，能夠精準地挖掘淤泥，不會對周圍的土壤造成影響，也不會污染環境，同時還需要運用挖泥船、監控設備、定位技術，能夠讓技術人員精準地了解淤泥的位置，增加淤泥清除的效率。

3 防洪清淤工程施工方案中淤泥處理技術

3.1 淤泥處理

整個清淤過程能夠分為淤泥處理和堆場處理，處理疏浚淤泥時一般采用水底直接處理淤泥。通常情況下根據河道的實際情況開展就地處理作業，如果河道的面積很大，且水位很深，往往不采取就地處理。就地處理時首先需要對淤泥采取脫水措施，然后物理淋洗、固化淤泥等。對于含水量較多的淤泥都采用絞吸式挖泥船，能夠脫除淤泥中的水分，快速地使淤泥固結沉降，能夠二次利用，提升清淤工程的效率。堆場處理是通過一些設備將挖除的淤泥輸送到指定地點處理，輸送時要盡量縮短耗費的時間，減少周轉周期。

3.2 無污染淤泥和污染淤泥處理

河道中的淤泥可以有許多種，也有多種分類方式。在防洪淤泥工程中，采取清淤措施前，根據淤泥有無污染，可以將河道中的淤泥分為污染淤泥和無污染淤泥，不同的種類，采取的清淤措施是不同的。如果是污染淤泥，且還是污染物超標的淤泥，就必須將污染物水平降低，然后才能采取清淤措施。如果是無污染的淤泥或者污染水平低的淤泥，可以二次利用，需要合理的規劃使用淤泥。

3.3 淤泥二次利用處理

挖出的淤泥都要考慮能不能進行二次利用，因為淤泥無論放置在什么地方都會對生態造成一定的影響，所以必須嘗試淤泥二次利用，保護生態環境。采取淤泥資源化利用，可以將淤泥制作成陶粒、磚等，也可以制成肥料，淤泥中有大量的氮磷元素，能夠使農作物快速生長，促進農業的發展。一般農村地區中小型河道中的淤泥都施行二次利用。也可以將淤泥放入農田里，有效地使農田更加肥沃；或讓其自然干化，放置在公共地表，在一些設備運輸時可以提升土壤的承載力。

4 防洪清淤工程施工技術的實際應用案例

4.1 施工流程

清淤處理有規定的流程，必須按照河流的方向自上而下地采取清淤。施工前需要做好相應的準備工作，了解河道的實際情況，制定詳細的施工方案、應用技術和一些相關的機器設備。豐臺區的清淤處理需要采用浮船清淤，然后準備好需要使用的設備：普通挖掘機、長臂挖掘機、浮船等。需要4 只5 m ×5 m × 1.50 m 的浮船，將4 只浮船相互連接，然后利用吊機將挖掘機吊入浮船內，在此期間一定要確保浮船是穩定的，否則挖掘機會顛落至河道中。

浮船要輔助挖掘機挖除淤泥，達到清淤的效果。當挖掘河中央的淤泥時，需要依據河道的寬度設計施工方案，當河道寬度在35～50 m 的范圍內時，中央淤泥不能一次性清除完畢，需要分步清除，挖掘機將挖掘中央的淤泥放置到河道兩側，然后再將其移動到河道邊緣，采取2～3 次倒運。因為淤泥的含水量高，所以挖除水中的淤泥較為困難，如果挖除的淤泥不能及時處理，可以先晾曬，減少淤泥的含水量，防止污染環境，再利用渣土車運輸到指定地點。

4.2 注意問題

選擇清淤處理方案，必須根據河道的淤泥情況，選擇最合理的淤泥處理方案。河道有其他的工程施工導致無法檢測河堤標高，開挖前要使用小船和探桿檢測淤泥的深度，防止挖除淤泥的深度不夠，確保能夠有效地清除淤泥。在運輸淤泥時一定要嚴格遵守相關制度，不能違反。要采用高質量的車輛運輸，運輸時，按照規定路線行駛，縮短運輸時間，縮短運輸周期，防止淤泥掉落污染環境。安排清潔人員對車輛行駛路線巡邏，如果有掉落的淤泥能夠及時清除，防止發生出現亂棄污泥的現象。

5 底泥處理措施

5.1 底泥處理常用方案

據調查所知，挖除的淤泥處理常應用自然脫水法、化學固化法、真空預壓法、機械脫水法、土工管袋法以及機械脫水固結一體化法。選擇處理方案時，要進行比選，選擇適宜的方案處理淤泥。每種方法在各方面的表現如表1 所示。

表1 中淤泥處理方法需要考慮到脫水效果、運行費用、場地大小以及設備的成本等。在處理淤泥時，需要設置場地，場地放置的淤泥都是從河道中挖取的，因此具有很高的含水量，而且還要運輸到場地，路上很容易出現問題。因為河道周圍一般都沒有放置淤泥的場地，所以受到了場地的限制。自然脫水法、土工管袋法需要很大面積的場地，一般在工程中不使用這些方法。而機械脫水固結一體化法無論是在脫水效果方面，還是在占地面積、脫水效率方面，相較與其他幾種方法都是較好的，所以工程中首先考慮這種淤泥處理方法。該方法能夠達到清淤和脫水的效果，利用移動脫水站和接駁船連接，能夠輸送干泥和淤泥，能夠完成脫水固結作業，提升了清淤的效率，其效果也很好。

表1 不同清淤施工方式性能比較表

5.2 淤泥處置施工方法

脫水固結一體化法利用格柵攔污和重力將淤泥沉淀后，將其從沉淀池轉移到調節池，將泥漿調節成需要的濃度后，再泵送到均化池中，在輸送過程中使用固化藥材，當泥漿均化后，再輸送到移動式壓濾機脫水機中，利用脫水機將泥漿中的水分脫去，剩下干燥的泥餅利用自卸式密閉槽車輸送至消納單位。在調節池、均化池以及沉淀池中的濾出液都需要到沉淀池中反應達到一定標準才能排入管道中。圖1 為整個淤泥處置的場地分布。

圖1 河道底泥處置場地平面布置圖

5.3 泥漿垃圾分揀

利用重力作用能夠將挖除的淤泥分類，能夠清除淤泥中的卵石、磚塊等雜物，與此同時也采用格柵將淤泥中的漂浮物攔截和清除。淤泥分撿后，對挑出的漂浮物、卵石、磚塊等雜物應用挖掘機清除。

5.4 機械壓濾

機械壓濾能夠將泥漿中粒徑小于7.50 × 10-2mm 的顆粒分離。這些顆粒利用機器進行壓縮成泥餅，泥餅能夠二次利用，實現資源化利用。利用壓濾機將泥漿過濾，壓縮成泥餅，操作中要不斷地攪拌藥劑。機械壓濾的流程如圖2 所示。

圖2 機械壓濾機操作流程圖

6 結語

河道環保清淤工程開始施工時，一定要按照有關部門規定的標準執行工作，需要根據河道淤泥的實際情況，制定合理的清淤方案，要選擇最適宜的清淤技術，不斷地優化施工方案，提升河道環保清淤工程的施工效率。河道淤泥是否有污染，制約著河道生態的發展，為了開展清淤工作，需要按實際要求選用排干清淤技術和水下清淤技術，相關施工人員也要熟練掌握這些技術的操作技巧，保障河道環保清淤工程的施工效果，爭取能夠完全恢復河道的生態系統，美化城市環境。河道的淤泥受到了工業和農業的影響，淤泥中含有大量的重金屬，提高了清理難度，根據每種清淤技術的優缺點，比選出最為合適、效果最佳的清淤技術。豐臺區河道環保清淤工程采用水力清淤+機械脫水固結一體化方案，能夠清除河道中的淤泥，降低淤泥中的污染水平，使其能夠二次利用。通過分析，該方案可行。