張海龍,李志偉,夏逸若
(長江武漢航道工程局,湖北 武漢 430014)
大屯海水庫位于云南省紅河州個舊市大屯街道,屬珠江流域南盤江水系。水庫是一座以農業灌溉為主兼顧工業供水的水利工程。由于大屯海水庫底泥重金屬(砷、鉛)含量嚴重超標,氮磷含量嚴重超標,且底泥淤積總量巨大,因此對水庫進行清淤。本次清淤擴建工程主要由庫底清淤工程、入庫溝渠清淤工程和填島工程組成,對水庫庫底和入庫溝渠進行清淤,清除的淤泥經機械脫水固化后在水庫中填造人工島一座。庫底清淤工程把整個庫區分為6 個區域進行清淤,總清淤量為712.37 萬m3。入庫溝渠清淤工程對水庫五條泄洪渠進行底泥清除,總清淤量為4.01 萬m3。整個項目的清淤量為716.38 萬m3。
本工程最大的特點是工程規模大,工期緊張,施工強度大。湖區疏浚總工程量近711.38 萬m3,脫水固化工程量約664.07 萬m3。其中場區建設、臨時道路施工和人工島施工需要在6 個月內完成所有工程內容,施工強度特別大。
本工程疏浚區域面積達到12.40km2,最遠疏浚距離達到6km,且部分區域存在多處小島,疏浚施工受人工島阻擋,疏浚區域地形復雜。因此解決長距離疏浚,和關鍵區域施工將是本工程施工難點。
本項目清淤面積大,泥層厚度較薄,船舶施工過程中,若開挖精度不高除易造成泥漿濃度降低,影響船舶施工效率外,還可能造成局部清淤不到位或形成超挖,影響污泥清淤治理效果及造成脫水固化工作量變化。因此如何做好環保疏浚精度控制是本工程的難點。
本工程疏浚區面積大,湖區內工況較復雜,局部區域有存在大量障礙物的可能,水下障礙物對疏浚施工的功效影響較大。
本工程泄洪渠施工及入湖渠工作面分布零散,工作面廣作業戰線長,且需與主體工程同時開工,施工組織協調工作量大。施工工序及施工班組數量多,工序轉換頻繁,施工中的內外協調工作將是本工程重點。
大屯海流域地處云南低緯高原南亞熱帶季風氣候區,5~10 月為雨季,雨季降水占全年降水的82%,由于人工島回填施工過程中,回填土為脫水固化后的泥餅,回填后需進行分層碾壓,在雨季施工過程中,施工受雨季影響較大,降低雨季降水對泥餅回填及碾壓的影響是本工程的重點也是難點。
(1)技術管理人員提前進場,進行技術準備工作,熟悉、核對施工圖紙和有關的技術資料,熟悉相關技術規范、質量驗收標準和有關的技術規定,熟悉施工組織設計,編寫與之相配合的實施性施工組織設計。
(2)工程開工前由工程技術人員組織員工召開技術交底會,進行技術交底。把擬建工程的設計內容、施工計劃和施工技術質量標準等要求詳盡地向施工隊伍講解交代清楚,以保證工程施工嚴格按照設計圖紙、施工組織設計、安全操作規程和施工驗收規范等要求進行。
(1)開工前編制施工船舶調遣計劃,開始施工設備及機械的調遣準備工作,以保證施工設備能按時進入工地。施工船舶拆解后陸運調遣至施工現場組裝。吹泥管線由汽車陸運調遣至施工現場。調查并確定臨時泊位及交通路線。
(2)施工燃、材料的供應,根據本工程施工的需要,聯系當地供油、供水渠道,備足船用備件。
(3)施工船舶的調試,挖泥船進場后進行挖泥試驗,調整有關參數,掌握水流、環境因素對施工的影響。并挖泥船施工儀表如DGPS、測量儀器等進行調試。
(4)工程技術人員進場后,根據業主提供的施工圖紙及平面控制點和水準點經檢查校核無誤后建立施工控制網,設置臨時水尺,并進行浚前測量。
(1)組織強有力的項目經理部,實行項目經理負責制,充分發揮經理部的組織、協調、保障能力,確保工程能按計劃組織實施。
(2)組織兩艘環保絞吸挖泥船長浚1 號和開進9號進行湖區疏浚施工,兩艘船舶進場前將進行全面維護,保證船機處于最佳狀態,在施工期間采取多種措施,提高船舶時間利用率和施工效率。
(3)脫水固化為本工程的關鍵施工內容,工程開始施工后將在第一時間對固化場區進行地質勘測,組織脫水固化場區建設。按照產能設計本工程需要投入20臺板框式壓濾機,為增強施工能力,我單位計劃施工期投入24 臺板框式壓濾機進行脫水固化施工,保證脫水固化施工強度滿足進度要求。
(4)前期施工場區建設和圍堰及人工島施工期間,在施工管理中加強人工島擋墻各工序之間的銜接以及圍堰各工序之間的銜接。各工作面保持協調推進,多工作面實施、層層推進、及時保護,爭取同時完工。
(1)施工開始前,對整個湖區進行測量及現場詳勘,若發現大面積水下障礙物,做好障礙物位置的標記。項目部組織編制水下清表專項施工方案,并上報監理工程師,經監理工程師批準后實施水下清表。
(2)若存在大量水下障礙物,疏浚施工開始之前,我單位將組織對疏浚區進行全面的清障,對疏浚區內不利于施工的樹枝、漁網、磚頭等進行清理,確保疏浚施工中不受障礙物的影響。根據以往我單位相關施工經驗,可采用鋼耙船分區域進行水下清表施工,保障疏浚施工的順利開展。
(1)我局多年從事內湖疏浚施工經驗,擁有疏浚船舶達20 余艘,我單位計劃投入兩艘國內先進的挖泥船配合接力泵組進行大屯海湖區疏浚,計劃投入的絞吸船及接力泵組最大吹距達10km,能滿足大屯海湖區的長距離疏浚清淤施工。
(2)對于疏浚IV 區、疏浚V 區西側施工難度大,受人工島阻擋影響的施工條件,我局計劃對于該區域單獨組織一條小型清渣船進行小島周邊區域清理施工。
(1)在脫水固化施工過程中有效把握非雨季有效施工作業時間,增加設備投入,提高施工效率。按照產能設計本工程需要投入20 臺板框式壓濾機,為增強施工能力,我單位計劃施工期投入24 臺板框式壓濾機進行脫水固化施工,保證脫水固化施工強度滿足進度要求。在有效作業時間內保證作業產能。
(2)采取措施有效利用雨季中施工窗口期。從人工島回填初期就規劃場區內部臨時道路,在人工島中填筑2 條臨時道路,將人工島進行分區,并在中心處設定作業周轉平臺,保證雨季中可作業時間內有多回填工作面可以選擇,盡量保障施工作業時間。
(3)脫水固化擴大沉淀池和推土場的建設,在臨時設施建設中考慮施工中的產能配套問題,我局將建設30000m2的沉淀池,平均深度3m,保證儲備5 天的脫水固化生產淤泥儲備,另外場區建設中在場區和人工島中設立10000m2的儲存泥餅面積,確保泥餅儲存滿足5天儲泥餅條件,保證施工緩沖時間,確保雨季能盡量保證有效作業時間。
(4)配套足量固定泥餅外運車輛及轉運設備,在有效作業時間內保證泥餅不堆積少堆積。
(5)在人工島起點處儲備臨時道路鋪墊土石方,保證雨季進場臨時道路暢通。
(1)環保疏浚精度控制:生產過程中進行環保疏浚工藝試驗,探討絞刀頭下放深度與清淤厚度關系,在不同疏浚工況下,采用RTK-GPS 技術、電羅徑等技術手段嚴格控制絞刀頭的下放深度來保證環保疏浚精度,減少超挖,降低生產成本提高生產效率。試驗過程中密切關注污染物擴散情況,采取合理工藝減少絞刀頭污染物擴散。
(2)疏浚與脫水干化效率匹配:在設備生產能力允許的情況下,盡可能提高進入板框壓濾機泥漿濃度,更好地提高生產效率。結合疏浚泥漿沉降-時間關系曲線,在保證泥漿濃度前提下,確定濃縮池排水時間、供漿時間。
(3)在生產過程中開展關鍵疏浚設備和脫水機械設備工藝參數匹配研究,為正式生產提供準確技術參數。
(1)項目部成立協調領導小組,由項目經理任組長,項目副經理及技術負責人任副組長,各部門負責人為組員。負責統一組織、協調渠道清淤施工期間的當地協調工作。
(2)渠道施工盡量組織當地施工人工、操作手及設備進行清淤施工,對當地渠道地形熟悉,形成點到線,線到面的施工組織優勢,確保施工順利實施。
(1)整個施工過程認真貫徹“安全第一、預防為主、綜合治理”的指導思想,切實嚴格執行有關安全生產的規章制度。在項目管理過程中將安全管理、安全教育、安全監督、安全活動等納入體系管理,加強對安全生產,使安全管理工作標準化、規范化。
(2)按照業主要求與我單位防汛管理標準,及時與當地行政主管部門取得聯系,服從防汛主管部門的統一指揮,承擔防汛責任和義務。嚴格按照工程進度計劃進行各階段施工任務的組織和施工,確保施工面貌達到安全渡汛面貌。每年汛前,針對大屯海水文特點,制訂有針對性的防洪度汛措施和應急預案。
(3)建立文明施工環境保護工作小組,項目負責人任組長,各有關部門、施工隊負責人和專職環保工作人員為成員,落實相應環保措施,做到防止環境污染,生活垃圾回收率100%;杜絕環境破壞,危險危害廢舊物品回收處理率100%;重大火災及船舶油品水上污染發生率為零;控制達標排放,保護生態環境。
本文以云南個舊大屯海水庫清淤擴建工程為例,針對湖庫環保疏浚工程高環保、緊工期、多工序的工程特性,分析了施工管理重難點,總結了相應管控措施和經驗,為類似湖庫工程施工管理和科技研發方向提供參考。