鄭建陽
(廣東省水利水電第三工程局有限公司,廣東 東莞 523710)
從城市長遠發展的角度來看,河道有著不可替代的作用,河道兼具防洪、灌溉、排澇、航運的功能,但很多城市,人們不良的生活習慣和錯誤的生產觀念,造成了河道的堵塞等問題,河道內堆積有大量的廢棄物,為有效發揮河道的生態、經濟和社會功能,很多城市都加大了在河道治理、河道疏浚方面的投入,疏浚施工技術取得了一定的成效,各種新技術的出現,使得在河道治理和疏浚的過程中,很多的難題都可得到有效的處理。未來的河道治理項目中,需加大技術創新,全面提升治理水平。
書院鎮劣Ⅴ類水體綜合整治工程二標段北片主要涉及:黃華村、棉場村、桃園村、洼港村、余姚村、四灶村、路南村等100余條河道,主要內容為河道疏浚、河道開挖、結構填方、堤頂填方、新建護岸、拆除壩基、新建橋梁、新建箱涵、新建管涵、實地開河、水生態修復、綠化修復、新建防汛通道、欄桿及基礎、岸坡整理、新建明渠等。工程疏浚工程總量77009m3。工程涉及78條河道疏浚,疏浚河道為分布較廣,施工區域位于浦東新區書院鎮,部分河道施工區域周邊為人口聚居區,疏浚施工可能會對周圍居民生活造成一定影響;跨河及沿河岸埋置管線較多,對工程施工有一定影響;跨河橋梁渡槽較多,對船機設備的進出場及施工造成了較大影響。施工區域周邊村民自建房屋較多,疏浚施工易造成土壓力的變化,可能導致周圍房屋基礎失穩,疏浚施工應根據實際情況,分層分階段進行,保證把疏浚施工作業對周圍的影響降到最低。
在河道疏浚工程項目的實施中,因為現場環境的復雜性,施工過程中常常會遇到回淤的問題,這也是施工的一個難點,回淤量多少將會影響到最終的施工質量,為達到最佳的施工效果,現場施工人員在開展施工作業的過程中,需將回淤量控制在合理的閾值內[1]。一旦在現場施工作業中河道的回淤量偏大,或者回淤速度過快,河床結構無法保持完整性。
對河道治理疏浚施工而言,河床分布面積廣,不單單分布有泥土層,還會伴隨著黏土層或者軟巖層等的分布,這些條件使得在開展疏浚施工的過程中,河床土層的差異性,使得施工作業將無法按照計劃來展開,比如,在開挖作業的進行中,有關施工人員要密切關注河床土層的條件,有針對性地進行開挖方法的選擇,確定開挖深度。
對河道疏浚作業來說,大部分的作業都為水上作業,這種特殊的施工環境條件,導致在很多施工作業的進行中,可能會受到水文氣象條件的影響,尤其是在一些極端惡劣的水文氣象條件下,施工作業無法正常開展[2]。為在施工過程中減小水文氣象因素所造成的不利影響,施工人員要密切關注水文氣象的變化,根據所監測到的有關指標,來采取有效的施工管理措施。
3.1.1 施工放樣
在此河道治理的疏浚施工環節,可利用抓斗式挖泥船來完成疏浚處理,當船舶達到了施工現場以后,應安排專業的施工人員來進行施工測量與放樣,保障測量結果的準確性,對于放樣測量站點的高程精度,應符合相應的施工要求。對于河道斷面位置,需使用標桿,將河道中心線、河底寬度、河道護岸邊坡等各個位置準確標注出來,每30m的斷面,設置一個標桿。疏浚放樣點與測量站點的點位誤差應按照表1來控制。

表1 疏浚放樣點位誤差要求
3.1.2 河道預清理
在河道清淤工作開始之前,施工企業應安排專人來負責河道內的清理工作,這些人員需將河道中的雜草、塊石、殘樁等各種障礙物清除干凈,清除工作的進行中,由人工清理與機械清理來完成,機械設備的配置方面,需利用小型翻斗車來完成。當將河道中的障礙物全面清理以后,河道現場的施工條件更為理想,可保障正常的施工作業。
3.1.3 施工控制
抓斗式挖泥船施工作業開展時,為提高工程質量,需開展全過程的施工控制,在挖槽施工作業開始之前,要在現場設置施工水尺,在具體的挖槽作業進行中,要選派專人來進行水位記錄與觀測,依據對水位情況的具體掌握,來確定挖槽深度。
挖泥船在河道疏浚的過程中,需根據對現場情況的調查和掌握,采取分條分段分層的開挖方式,以通過這種開挖方式的應用,來提高開挖的安全性。航槽設計底寬超過了4m的情況下,可分兩條開展開挖作業,開挖以后的斷面應為矩形形狀。由于在分條開挖的過程中可能會出現漏挖的現象,就要求在開挖作業的進行中,要對開挖寬度加以科學控制,并且后施工的地段與已完成的施工地段要重疊一部分,二者的接合部位重疊2.0m。
3.1.4 挖泥船工藝流程
抓斗船為四錨定位,使用抓斗將疏浚土從河道中挖出,挖除以后的土體被裝入到泥駁船上,泥駁船在行駛到附近泥岸、離岸50m的吹填區域時,開展吹填上岸工作,隨后返航指導挖泥船裝駁完成后,進入新一輪的作業環節,其流程如圖1所示。

圖1 挖泥船施工工藝流程
3.2.1 河道預清理
在此河道工程的疏浚施工環節,也涉及到水力沖挖河道疏浚施工,在利用這種疏浚技術的過程中,也需對河道開展預處理。正式的清淤工作開始之前,施工企業要安排專人深入到河道現場開展調研,了解在河道中的雜草、塊石等分布情況,在摸清了這些情況以后,及時清障,避免后續疏浚施工時這些雜草、塊石等的分布對施工造成的不利影響。
3.2.2 河道清淤
在開展河道清淤施工的過程中,因為施工作業需借助于專業的設備來完成,有關施工人員就需要結合施工要求,配備相應的設備,此河道治理工程中,所配備的是高壓水泵,接力泵,其中,高壓水泵為帶高壓水槍的,可實現對河道淤積的沖刷。當在現場開展水力沖挖清淤作業時,首先應利用高壓水泵或者人工方式,對河道淤積和土方加以沖刷,沖刷以后所得到的淤泥,由泥漿泵排入到泥庫中;水沖法清淤的過程中,要對沖刷土體的標高、河道寬度、護岸邊坡坡度加以科學控制;護岸邊坡由水沖削坡整型,但需要對削坡的坡度進行有效的控制;總體上采用分段施工的方法。
在河道治理的過程中,針對疏浚施工過程中的一些問題,利用干作業法可有效進行相應的處理。當在疏浚施工的過程中采用了干作業法以后,施工人員需在現場進行圍堰的布設,對施工區域內開展疏浚處理,包含有干土開挖和水力沖挖的方式。
當利用干作業法開展疏浚施工的過程中,作業區中的水分被排出后,使用挖掘機來對現場河道的土體進行相應的開挖處理,在開挖出來的土方由汽車運輸到指定的區域內。根據河道治理中干作業法的應用情況,利用這種施工方法開展施工處理時,清淤效果直觀且徹底,具有施工的便捷性,且對于開挖設備、施工要求等沒有嚴苛的規定。但利用干作業法開展施工作業的過程中,也存在著一定的技術不足,就是在施工區域中,要在上下游進行圍堰的布設,并要進行抽水工作,施工工期緊張,伴隨著這些作業的進行,周邊建筑的穩定性可能會受到影響。如果是小型河道且無通航要求,就可采用這種作業方式。
水力沖挖法下,要在施工區域內配備水力沖挖設備,利用該設備的高壓水槍對底泥加以反復沖刷,形成泥漿,經由吸泥泵、管道等,將這些泥漿運輸到指定的區域。在利用這一方式開展疏浚作業時,要在河道中進行低凹區域的布設,配備大型水力沖擊設備,將河道中堆積到一起的土體等堆積物沖擊到低凹區域,最后使用罐車、管道,將漿液運輸到岸邊,利用這種施工方法,整體的操作流程簡單,質量控制難度小,不會引發二次污染,但利用這種施工方式,也需進行圍堰的布設,現場環境條件相對復雜,當為小流量、淺水深的河道時,可采用這種施工方式。
在利用水下作業法開展疏浚施工時,船只為施工平臺,經由輸送系統,可將河底淤泥運輸到棄土點。結合輸送淤泥方式的區別,包含有絞吸式、耙吸式等多種。如果在施工作業中采用的是絞吸式作業方式,需在船只上布設絞刀,絞刀在持續旋轉的過程中,可以對底泥加以切割與攪拌,最終形成泥漿,經由離心泵和管道,此泥漿可被運輸到棄土點,此施工方式下,實現了挖、運、吹的一體化,在泥漿的運輸過程中,可實現全封閉管理,不會發生泥漿散落或者泄露的問題。耙吸式作業法下,要在船只上進行離心泵的布設,作業過程中,離心泵可從水底將水和泥都吸入泥倉內,保持航行與開挖的同步性,當泥倉被裝滿以后,行駛到拋泥區開展排泥,在這種工藝條件下,船只易于操作,不需要拋錨定泊,對航行不會造成巨大的干擾,運輸距離受到的限制較小。但利用這種施工方式時,一旦遇到了硬土質條件,開挖困難。
河道治理工作的開展,可在很大程度上發揮河道的作用,但在疏浚過程中的技術要求較高,為保障河道治理的效果,在疏浚過程中應根據對現場情況的調查,選擇最為恰當的工藝與技術,加強疏浚過程中的技術管理和質量控制。