淤泥固化施工現(xiàn)場(chǎng)管理及環(huán)保控制淺析

王言真 童鵬威

（中交水利水電建設(shè)有限公司，浙江 寧波 315200）

0 引言

軟土地基在我國(guó)沿海和內(nèi)陸地區(qū)都有相當(dāng)大的分布區(qū)域，占用場(chǎng)地大。其中，淤泥或淤泥質(zhì)土是軟土地基中最不利的地質(zhì)條件，其具有含水量高、含鹽量高、力學(xué)性能差等特性，不可直接應(yīng)用于回填。需對(duì)淤泥進(jìn)行固化等一系列處理后才能使其變成合格的基質(zhì)用于回填堆場(chǎng)。為節(jié)約工程成本，縮短工程工期及環(huán)保施工，需對(duì)淤泥固化施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行材料、質(zhì)量、安全、環(huán)保等方面的監(jiān)管控制，以使淤泥的固化效率與絞吸船吹填效率相匹配，固化后所得固化土質(zhì)量符合設(shè)計(jì)文件要求，并使淤泥固化的作業(yè)環(huán)境與固化土運(yùn)輸現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境整潔，符合環(huán)保要求，并營(yíng)造良好的企業(yè)形象。

1 軟土的工程特性

軟土的物理、力學(xué)特性主要有以下幾個(gè)指標(biāo)：高天然含水量（較近于液限），大孔隙比（一般大于1），高壓縮性（ɑ1-2＞0.5MPa），強(qiáng)度低（不排水強(qiáng)度Cu＜20kPa），滲透系數(shù)小（k＜1×10-6cm/s）。各類軟土的物理力學(xué)指標(biāo)見(jiàn)表1所示。

表1 各類軟土的物理力學(xué)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)[1]

由以上可知，軟土具有以下工程性質(zhì)：觸變性、流變性、壓縮性高、強(qiáng)度低、透水性低、均勻性差。

2 工程概況

崇武中心漁港(大岞港區(qū)）地處福建中部沿海突出部，西南向?yàn)槿轂吵龊？冢泵婢o鄰湄洲灣，正面朝向閩中漁場(chǎng)，與臺(tái)灣島隔海相望。地質(zhì)條件屬于濱海相沉積軟土，海底土質(zhì)為淤泥。

施工安排：絞吸船將大岞港區(qū)疏浚B、C、D區(qū)的淤泥吹填至陸域形成3區(qū)（見(jiàn)圖1所示），利用水泵將陸域3區(qū)中的淤泥抽至固化池，再由固化設(shè)備將其固化后輸出，最后由環(huán)保卡車運(yùn)至場(chǎng)地回填區(qū)回填。

圖1 施工總平面布置圖

3 固化施工的過(guò)程控制

3.1 固化場(chǎng)地選擇

為更快地接受港池吹填產(chǎn)施的淤泥，并盡可能減少固化土的運(yùn)輸距離，需綜合考慮固化土臨時(shí)堆放與固化用地地質(zhì)要求等因素。該工程將淤泥固化場(chǎng)地設(shè)置在陸域一區(qū)靠近陸域三區(qū)南側(cè)的位置（如圖2所示），先將場(chǎng)地硬化以方便設(shè)備安裝，再將管道鋪設(shè)完畢并對(duì)管道進(jìn)行加固處理。

圖2 固化場(chǎng)地平面布置圖

3.2 固化劑使用控制

固化原理：泥漿通過(guò)絞吸式挖泥船管道輸送至陸域三區(qū)南側(cè)，然后利用泥漿泵將泥漿抽至沉淀罐內(nèi)，加入藥水讓泥漿在沉淀罐內(nèi)進(jìn)行初淀，上面的清水通過(guò)水泵直接排放余水，下部泥漿在攪拌器不斷攪拌下充分混合達(dá)到均質(zhì)效果，再經(jīng)過(guò)提升泵提升到帶式壓濾機(jī)中，加入藥劑，加速水和泥沙的分離，沉淀后淤泥在帶式壓濾機(jī)里面進(jìn)行固液終端分離成干化土狀，再將干化土用輸送帶運(yùn)至臨時(shí)堆場(chǎng)裝車外運(yùn)，全程實(shí)現(xiàn)封閉循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，無(wú)任何污染外排[2]。

因該工程淤泥固化施工部分為分包單位施工，其用料成本不算在項(xiàng)目成本中，且設(shè)計(jì)對(duì)固化土質(zhì)量要求較低，即達(dá)到固化土運(yùn)輸過(guò)程不滴水即可。本著積累相似工程經(jīng)驗(yàn)的想法參考相關(guān)文獻(xiàn)并與現(xiàn)場(chǎng)施工人員協(xié)商對(duì)固化劑用量進(jìn)行簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)。根據(jù)1kg藥劑為基準(zhǔn)，添加不同比例泥漿產(chǎn)生的固化土干濕效果見(jiàn)表2所示。

表2 藥劑添加比例對(duì)應(yīng)效果

考慮到該工程設(shè)計(jì)要求，為節(jié)約藥劑用量，可按藥劑與泥漿比約1/5的比例進(jìn)行用料。若固化土應(yīng)用于承重地基或其他各類用途，固化土的質(zhì)量要求會(huì)提高，需調(diào)整藥劑材料及配合比，調(diào)整后藥劑的成本可能會(huì)增加。藥劑使用時(shí)，應(yīng)制定相應(yīng)的天、周或者月領(lǐng)用計(jì)劃，建立相關(guān)臺(tái)賬，每次領(lǐng)用前做好領(lǐng)用記錄，盡可能減少不必要的材料浪費(fèi)。

3.3 施工工藝及過(guò)程控制

固化工藝流程圖如圖3所示，固化工藝原理圖如圖4所示，施工要點(diǎn)及過(guò)程控制如下：

圖3 固化工藝流程圖

圖4 固化工藝原理圖

（1）泥漿初沉。施工前，將淤泥泥漿利用泥漿泵抽至沉淀罐內(nèi)，加入明礬讓泥漿在沉淀罐內(nèi)進(jìn)行初淀，上面的清水通過(guò)水泵進(jìn)行排放余水。

（2）測(cè)量放線。待余水排放完畢，正式施工前先進(jìn)行測(cè)量放線，定出邊線以及每個(gè)點(diǎn)位的固化范圍，確保固化處理面積無(wú)遺漏，并用紅旗做好標(biāo)記，邊線誤差≤20cm。待驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行下一道工序施工。

（3）攪拌頭擺正。根據(jù)放線擺正好挖掘機(jī)，安裝好攪拌頭。檢查挖掘機(jī)的狀態(tài)。控制攪拌頭的轉(zhuǎn)速25～60r/min；上下移動(dòng)速度2～3m/min，每個(gè)攪拌作業(yè)點(diǎn)預(yù)計(jì)持續(xù)3min。

（4）配制漿液。根據(jù)固化土干濕效果，參照表1按照比例確定固化劑的摻入量，配制漿液。通過(guò)變頻器控制螺旋機(jī)來(lái)控制用量，實(shí)現(xiàn)灰漿濃度的控制。

（5）固化作業(yè)。在地面上試驗(yàn)噴射情況，調(diào)整噴射的壓力、下入噴射管至設(shè)計(jì)深度。操作人員及值班人員必須隨時(shí)注意漿液的初凝時(shí)間、注漿量、提升速度及冒漿量等參數(shù)，并做好施工記錄，同時(shí)保證孔內(nèi)漿液上下暢通。在漿液與土粒攪拌混合后的凝固過(guò)程中，由于漿液的吸水作用，攪拌深度一般比設(shè)計(jì)深度多0.3m[3]。

（6）機(jī)具清洗。作業(yè)完成后，應(yīng)將砂漿泵內(nèi)注水，以便把砂漿泵、注漿管和軟管內(nèi)的漿液全部排除，防止殘存的水泥漿將管路堵塞。真實(shí)記錄灰漿的各項(xiàng)參數(shù)、材料用量、異常情況及處理措施等。

（7）固化設(shè)備移位。站點(diǎn)作業(yè)完成，抬起攪拌頭，關(guān)閉砂漿泵。移動(dòng)固化設(shè)備到下一個(gè)作業(yè)點(diǎn)。

3.4 固化施工效率控制

固化所需的原材料泥漿是絞吸船從港池內(nèi)吹填至陸域形成3區(qū)中的淤泥與水的混合物，其固化效率與絞吸船施工效率有關(guān)，與從陸域3區(qū)內(nèi)抽取泥漿的效率有關(guān)。假定絞吸船施工正常，陸域形成3區(qū)內(nèi)泥漿充足，若想提升淤泥固化的施工效率，需結(jié)合以下幾點(diǎn)綜合考慮。

（1）從輸入泥絞量出發(fā)，先測(cè)試固化設(shè)備的最大運(yùn)行效率，結(jié)合其最大運(yùn)行效率適當(dāng)?shù)卦黾映樗茫蕴岣吣酀{的輸入，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察，本設(shè)備投入兩臺(tái)水泵較為合適。

（2）從固化設(shè)備本身出發(fā)，提高其固化效率。機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)速度增大，泥漿投入量增大，為使泥漿能在短時(shí)間內(nèi)充分固化則需適當(dāng)提高投入藥劑的比例。

（3）從輸出角度出發(fā)，淤泥經(jīng)固化后變成固化土經(jīng)輸送帶傳輸至后方臨時(shí)堆放場(chǎng)地，需有計(jì)劃地及時(shí)安排環(huán)保卡車運(yùn)走回填。安排卡車較多會(huì)導(dǎo)致車輛等待時(shí)間較長(zhǎng)，浪費(fèi)資源，安排卡車較少會(huì)導(dǎo)致固化土堆積較多，若遇雨天會(huì)影響固化土質(zhì)量，運(yùn)輸過(guò)程中也極容易污染路面。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際該工程采用兩輛環(huán)保卡車每隔1～2d進(jìn)行1次固化土轉(zhuǎn)運(yùn)。

（4）因固化所用泥漿為港池內(nèi)抽取，故攜帶有大量諸如漁網(wǎng)、塑料、鐵絲等雜質(zhì)垃圾，雖經(jīng)絞吸船吹填過(guò)程過(guò)濾大部分體積較大的垃圾，但是此類體積較小的垃圾依舊存在。這些垃圾會(huì)影響水泵、固化設(shè)備的正常運(yùn)行并直接影響固化土的質(zhì)量。故該工程在水泵將泥漿導(dǎo)入泥漿沉淀池前增加一塊細(xì)密的漁網(wǎng)來(lái)過(guò)濾細(xì)小的垃圾，并安排專人定期清理水泵，以便固化施工順利進(jìn)行。

4 施工過(guò)程的環(huán)保控制

4.1 固化施工的環(huán)保控制

針對(duì)崇武中心漁港（大岞港區(qū)）吹填造地項(xiàng)目中淤泥固化處置，其淤泥固化后產(chǎn)生的水中帶有固化藥劑及固化反應(yīng)后殘余的化學(xué)成分，若不經(jīng)處理直接外排，廢水就會(huì)流入大海，破壞當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境。因此，在沉淀罐內(nèi)加入藥水讓泥漿在沉淀罐內(nèi)進(jìn)行初淀，上面的清水通過(guò)水泵排放至陸域形成3區(qū)內(nèi)形成回流，固化過(guò)程全程實(shí)現(xiàn)封閉循環(huán)運(yùn)轉(zhuǎn)，無(wú)任何污染外排。

4.2 固化土運(yùn)輸?shù)沫h(huán)保控制

為防止運(yùn)輸過(guò)程中運(yùn)輸車輛造成道路污染，合理制定運(yùn)輸計(jì)劃。

（1）采用環(huán)保工程車，車輛進(jìn)場(chǎng)前需對(duì)車輛進(jìn)行車況檢查，防止車輛因自身因素導(dǎo)致運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)傾、灑、漏現(xiàn)象。

（2）嚴(yán)格控制運(yùn)輸車輛每次裝車的淤泥數(shù)量，裝過(guò)多的固化土，一受顛簸容易造成固化土掉落，特別是雨天，掉落的固化土受車輛輪胎擠壓很容易污染路面。本次施工位于漁港內(nèi)，臨近道路車輛行人較多，容易對(duì)公司形成造成不良的影響。

（3）確定運(yùn)輸車輛在裝載現(xiàn)場(chǎng)與回填現(xiàn)場(chǎng)的進(jìn)出口，并在進(jìn)出口安裝水箱與沖洗裝置，以清洗車輛輪胎。

（4）結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境編制合理的運(yùn)輸路線和運(yùn)輸時(shí)間，在縮短運(yùn)輸路徑的同時(shí)避開人流較多的路段與風(fēng)景區(qū)路段，并避開人流的高峰期。當(dāng)?shù)貪O民會(huì)在每日下午3：30至6：00之間在港口路邊開設(shè)魚市場(chǎng)，該時(shí)段人流量較多。故固化土轉(zhuǎn)運(yùn)施工一般安排在上午，并在轉(zhuǎn)運(yùn)施工完成后安排專人對(duì)沿途道路進(jìn)行清理。

5 結(jié)束語(yǔ)

在崇武中心漁港大岞港區(qū)淤泥固化現(xiàn)場(chǎng)施工管理中，我們從淤泥固化施工場(chǎng)的選擇、固化劑的使用控制、施工工藝及過(guò)程的控制、固化效率的提升等幾個(gè)方面入手，確保了淤泥固化的質(zhì)量；對(duì)固化施工過(guò)程及固化土運(yùn)輸過(guò)程作好環(huán)保控制，使所得固化土質(zhì)量符合要求，并使淤泥固化的作業(yè)環(huán)境與固化土運(yùn)輸現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境整潔，確保了施工過(guò)程符合環(huán)保要求。總之，淤泥固化施工的質(zhì)量與生產(chǎn)效率，必須結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)境對(duì)淤泥固化各個(gè)施工流程進(jìn)行有效控制，以達(dá)到高效高質(zhì)的生產(chǎn)效果，同時(shí)也應(yīng)考慮當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的保護(hù)，維護(hù)公司文明作業(yè)的良好企業(yè)形象。