摘要:苏州河底泥疏浚整治工程是一项浩大而复杂的民生工程,具有巨大的经济社会和环境生态方面的效益,在确保防汛墙等安全的基础上进行底泥的挖掘、运输和处置,并满足防汛、调水、亲水和通航等对河道断面的要求。本文主要介绍苏州河底泥疏浚工程施工主要保证和控制措施及取得的成效,措施的落实,保证了苏州河底泥疏浚施工质量和安全,实现苏州河水质得到了明显的改善,达到了环保疏浚和综合整治的目标。
关键词:苏州河 底泥疏浚 保证和控制措施 成效
引 言:
苏州河是上海的“母亲河”, 历史上曾经是河面广阔,河水清彻,碧波荡漾的景象,随着近代工业经济全面进入、城市人口迅速膨胀,20世纪初的苏州河逐渐变成了一条纳污藏垢之所,水质迅速变质,导致全面污染,黑臭恶化,水中动植物绝迹。经专家研究分析把百年沉积的污泥进行清理,是改善苏州河水质的一个有力措施。为了进一步巩固和提高苏州河综合整治效果,全面提高苏州河水体质量,逐步恢复其生态环境功能,实现治污的长期目标,从根本上改善苏州河水系的水质和保持河道水流的顺畅,打造苏州河良好的水环境、水生态、水景观和水文化,因而启动苏州河底泥疏浚工程。
1 工程概况
苏州河底泥疏浚工程位于上海市苏州河中心城区段,工程西起真北路桥,东至苏州河河口水闸,设计疏浚总长度为16.56km。底泥疏浚工程工艺包括底泥疏浚、底泥运输、底泥处置。底泥疏浚采用非断流施工,本工程主要疏浚施工设备是1.0m3液压反铲挖泥船、1.0m3液压抓斗挖泥船,设计疏浚总方量为129.83万m3;疏浚采用折坡复式断面,由墙前泥面高程、开挖边坡和河底高程三要素组成。两岸墙前泥面高程为1.0m~-1.0m,河底疏浚高程为-2m~-4.0m,河床设计边坡1:4~1:9。疏浚控制断面之间的一般疏浚断面的设计疏浚断面线原则上以疏浚控制断面为准进行过渡变化。在控制断面中有管线保护和桥梁保护和地铁保护不疏浚的断面维持现状泥面高程不变。与各桥梁、管线覆盖保护区及局部疏浚段交界处河底线按细部图纸要求与上下游断面接顺。
疏浚标准断面图
2 底泥疏浚工程施工主要保证措施
2.1组织保证措施
2.1.1苏州河下游段底泥疏浚工程水上交通保障体系的建立
为保证苏州河下游段百年疏浚重大工程的顺利进行,上海市水务局与市重大办多次研究实施方案,确定由上海地方海事局直属海事处牵头组建苏州河下游段底泥疏浚工程水上交通保障指挥部。水上交通保障指挥部下设办公室,规定了指挥部的职责和办公室的职责。水上交通保障指挥部要求施工单位组织三个现场调度指挥组即苏州河口调度指挥组、大治河调度指挥组、清运河调度指挥组。指挥部负责苏州河口水上交通组织的协调、指挥、突发事件的应急处置工作。调度指挥组服从项目部的统一管理,并服从指挥部的指挥。各调度组履行对船舶的现场具体调度工作。
2.1.2施工管理体系的建立
施工单位遵守水上交通保障指挥系统的规则和规定,完善组织管理体系、质量保证体系和安全保证体系。施工单位在开工前迅速组建苏州河口调度指挥组、大治河调度指挥组和清运河调度指挥组。配备AIS船舶跟踪监控系统和高频呼叫系统终端和电子显视屏。并将各组织体系配备人员报监理部备案。施工项目部研究了各调度指挥组工作范围、与海事的工作关系和工作流程,明确了项目部对与调度指挥部管理责任,规定了调度人员工作职责。
2.1.3监理部责任的落实
根据苏州河下游段底泥疏浚工程的特点,监理部调整了监理组织。监理部人员分为两个监理组,即在南汇老港底泥处置场设立底泥处置监理组,南汇底泥处置场的底泥分离的质量与安全的监督和分离的废弃物清运工程量的计量。在苏州河设立底泥疏浚监理组,负责苏州河底泥疏浚质量的监督和作业安全、调度点工作的检查、沿线运输航行安全、管线桥梁保护的监督。为保证水上作业这个危险性较大工程的安全监控,监理部先后配备了3个安全监理人员。并明确了安全监理和专业监理的职责,随着工程的进展对监理人员监理的地段、范围、监理任务多次进行了相应调整。
2.2施工方案的编制和评审
施工前监理部和施工项目部对苏州河、黄浦江、大治河、清运河水文、气象、通航环境状况进行了仔细的调查,研究了相关管理规定,施工单位编制的项目施工组织设计具有可操作性。施工组织设计包括总体运输组织(调度点设置、侯舶区设置、组织管理)、船舶运输方案(运输船选择、船舶调度、船只过桥、船舶过闸等),底泥疏浚的技术质量保证措施及环保疏浚的保证措施等,并组织了专家评审。按专家意见完善后报监理部和业主进行了审批。
施工前建设单位委托上海航道工程咨询有限公司中交上海航道勘查设计研究院进行了苏州河下游段底泥疏浚工程施工期通航安全评估,为保证苏州河底泥疏浚系统安全运行提供了可靠的依据。施工单位按照专家评审意见和通航安全评估意见进一步完善了施工组织设计,批准后在工程中实施。本工程共批复11个专项方案及10个安全及应急预案,这些方案的落实为保证工程的良好的施工秩序,底泥疏浚各系统安全运行切实起到了指导作用。
2.3环保疏浚的保证措施
2.3.1泥驳船改造
进入苏州河底泥疏浚的泥驳舱底均要求加厚钢板。由于疏浚的底泥要运到底泥处置场用挖机卸泥至码头进行分离,为了防止挖机长时间操作,引起对泥驳仓底的机械性破坏,导致船仓进水,污泥外泄,造成对河道环境的污染,施工单位对所有运泥船在舱底加焊40mm厚的钢板,以增强对抓斗的抗冲击能力。每批船投入运行前,监理会同项目部对泥驳仓底进行检查,确保改造到位。
2.3.2铺排船改造及作业
为保证管线桥梁不疏浚段污泥漂浮影响环境,根据设计要求,对13处未疏浚的管线桥梁地铁保护段区域采取覆盖保护措施,工艺为在底泥上铺设380g/m2复合土工布和C20砼块软体排。由于大型铺排船无法进入苏州河施工,故施工单位将挖泥船改造成小型的铺排船。监理监督了铺排船改造过程,并提出了加设安全围护设施的意见,对改造的铺排船的安全性和可操作性进行了验收,经试运行后投入使用。监理进行了全过程跟踪监督。
2.3.3抓斗的改造
常规疏浚采用的抓斗上部开敞,抓挖和提升过程中污泥污水极易扩散。本工程中经过对抓斗结构分析,施工单位提出抓斗加罩板的设想,在设备进场前,对抓斗挖泥船的抓斗进行环保改造,采用焊接钢板来封堵抓斗两侧缝隙及减小斗上开口面积,抓斗密封性明显增强,减少了疏浚期间抓斗漏水漏土对水体水质的影响。
2.3.4底泥处置工艺及设施改造
苏州河下游段两岸地处市区,交通繁忙,两岸防汛墙经过改造设施完好,这些工况限制了疏浚的底泥不可能采用陆上运输和管道运输,设计确定底泥采用运输船运输,底泥运到南汇老港底泥处置场进行底泥分离,泥浆通过管道运输到泥库,废弃物运到南汇垃圾填埋场进行填埋。底泥分离的泥浆输送到排泥场后,排泥场进行封场并种植绿化。垃圾运到老港垃圾填埋场后也将覆盖种植绿化。 由以上的工艺可以看出污染的底泥运至南汇处置不会对苏州河沿线造成污染,处置场设施和工艺保证了运到南汇老港的底泥不会对南汇当地造成污染。从而解决了污染底泥的出路问题。
2.3.5防止疏浚中河道二次污染的措施
按照《上海港防治船舶污染水域管理办法》的规定,禁止直接排放废油和污染物。本项目规定每艘作业船上放置垃圾收集桶和废油收集桶,含油废水由上海东安海上溢油应急中兴集中收集处置。作业船配备油布,底泥挖好后对泥驳进行覆盖。施工单位对底泥处置场分离码头卸泥位置采取加设钢板的措施,防止泥浆泄漏对清运河造成污染。
2.4合理安排底泥疏浚施工顺序的措施
2.4.1 总体安排
本工程疏浚施工区域原设计自真北路桥至河口吴淞路闸桥上游(16+355.57),后变更为工程终点位于外白渡桥下游侧河口水闸上游拦污索处(16+559.50)。为提高疏浚的效率,施工单位安排了三个施工段即真北路桥-曹杨路桥;曹杨路桥-长寿路桥;长寿路桥-河口水闸上游拦污索处。安排三个施工作业组,采用自上而下的顺流疏浚的次序,以防止回淤。挖泥采取分幅、分条、分层的施工方法。
2.4.2 疏浚断面挖泥控制
为保证疏浚的质量采取分幅、分条、分层施工的措施,保证疏浚断面的宽度、底标高和成型坡度,减少纵横浅梗。施工中每层的开挖深度为0.5m-1m,本项目大部分区域的开挖厚度不足3m,开挖过程中分2—3层开挖。详见下图:疏浚标准断面分层开挖图。
图:疏浚标准断面分层开挖图
挖斗每趟挖宽8m。采用分层开挖和留埂错位相结合的办法。边坡开挖时“稍欠勿超”(欠挖部分由修坡处理),按测量边线标旗,用定位仪控制开挖,分层挖成敞口阶梯状;主体塌成自然坡。
2.5质量保证措施
2.5.1技术交底工作
项目部建立技术安全交底制度,交底工作贯穿在整个施工过程中。疏浚前对图纸和技术规范对作业组进行了交底,项目部管理人员和作业组人员研究疏浚的方法和工艺及标高及边坡的控制措施。并要求各挖泥船将图纸贴在船舱,按图计算挖深和宽度。施工中专业监理和项目部管理人员上船检查作业船对图纸掌握的程度,并进一步现场交底。施工项目部对底泥分离作业、保护段铺排作业也进行了多次交底,促进了作业班组熟悉相关技术要求。
2.5.2监理对日常作业的监控
1)疏浚作业监控
监理和项目部质量管理人员到岗,经常性和常态化检查疏浚标尺的精度和挖槽边线标志的设立,发现标尺精度偏差及时督促作业组进行修正。掌握沿线疏浚情况要求作业船严格控制挖泥标高,避免近防汛墙处超挖,影响防汛墙安全。由于苏州河下游段,存在码头、老墙施工时留下的围护桩等情况,给疏浚带来困难,监理会同施工单位及时与设计进行沟通,协调设计变更,确定处理方案。并监督实施。
2)保护段铺排作业监控
保护段铺排作业的一个多月时间,监理和项目部质量管理人员每天在作业船上对铺排作业进行监督。纠正了作业人员不安全行为,控制了软体排的铺设质量,水下排体铺设后监理乘船用插捣方式对水下排体进行检查,发现乍浦路桥局部漏铺及时要求施工单位进行了补铺。还安排公司潜水员对水下排体进行了排摸检查。保证了铺排的质量。
3)底泥分离作业监控
监理对底泥处置场的底泥分离作业进行了全过程监督,监理人员日夜值班认真检查底泥分离的效果,对泥浆比重进行检查,多次督促施工单位对分离不彻底的底泥重新分离,督促施工单位不断改进工艺提高底泥分离的水平。监理对垃圾清运每天进行认真的计量。
2.5.3召开质量专题会
针对疏浚作业中一度出现边坡疏浚质量不稳定的问题,项目部召集作业人员开了多次次疏浚质量专题会议,讨论了问题的症结,剖析边坡疏浚中的通病,根据苏州河底泥的特点研究提高疏浚质量的措施,使作业组认识到,只有做到勤测勤立勤纠,谨慎修坡才能保证边坡疏浚质量。监理部还督促项目部通过现场交底纠偏,使疏浚质量得到了提高。针对底泥分离垃圾处理不彻底的问题项目部还多次在南汇底泥处置场召开质量专题会,在冲泥时采取挖机对底泥勤翻挖的措施,提高了底泥分离的效率。
2.5.4疏浚断面的测量和复测验收
测量复核工作是疏浚施工质量控制的重要环节。本工程的测量复核包括了疏浚前的控制点放样复核、328个设计疏浚断面放样复核及保护段位置放样复核、疏浚中的疏浚断面复核、疏浚断面验收复核。
在疏浚过程中,作业组每疏浚一段先进行自测自纠,合格后报施工项目部进行复测,施工项目部测量人员不断的对作业组的完成的疏浚断面用水下测深仪进行断面复测并进行成果分析,对欠挖处督促作业组进行了整改,监理部对施工单位的测量进行跟踪检查,掌握疏浚情况,及时督促施工单位纠正疏浚作业中的偏差。有的断面因河道存在障碍,反复补挖直至合格。
2.6安全文明施工保证措施
2.6.1船舶及施工机械管理
1)船舶等机械的验收
进场船舶在海事安检后监理会同施工项目部对船舶安全设施再次进行检查,检查海事安检整改项目消项情况,督促作业船对检查出的问题进行整改,符合要求后才能投入使用。施工项目部严格遵守了海事的规则和规定,较为顺利的办理了作业船舶进场施工的手续。
2)挖泥船挖机及底泥处置场挖机管理
监理及时对挖泥船和底泥处置场先后进场的挖机进行检查,督促施工单位对合格证过期的挖机安排机械检测部门进行了检测,对不符合要求的挖机做退场处理。
3)督促对作业船舶机械设备、安全设施的检查和维护保养工作
为保证船舶设施良好的工作,监理部与项目部研究了船舶维护保养检查的措施,要求船员每航次对船舶自检并做记录。监理部和项目部组织专项检查,在检查中几次发现传输皮带断裂等问题及时要求作业人员进行了调换。避免了因船舶设施自身的缺陷而发生安全事故。
2.6.2临时候泊点的设立和运行
临时候泊点可以满足船舶在挖泥段靠泊、等潮水待航、等过闸临时停靠、靠泊休息或检修设备需要及恶劣气候的临时候泊。临时候泊点的设置减少了船只交汇碰撞的风险。在疏浚施工中每天监理部和施工项目部均安排人员对候泊点安全进行检查,理顺停船顺序,保证停船和过往船的安全。
2.6.3建立完善的安全管理制度
根据苏州河河道狭窄、弯道多、低矮桥多等实际工况,在试运行中,监理部和施工项目部摸索船舶进出港、行驶的规律,形成制度确保安全。安全监理与项目部管理人员跟船掌握船舶在弯道行驶、船舶交会、过闸、过桥、进港、出港的规律,对可能出现的安全隐患进行摸排,探索了保证船舶安全作业和行驶的措施,研究制定了《过浙江路桥控制制度》《挖泥船操作制度》、《运输船操作制度等制度》、《水上作业安全生产奖罚制度》。这些制度切实在施工中付诸实施,对规范疏浚作业和安全运行提供了可靠的保证。
2.6.4安全教育和安全交底
本工程对作业人员的安全教育分阶段进行,在工程开始前和进行中项目部请海事部门对船舶安全和航行安全对作业人员进行了讲课,使常年漂泊在运输线上的船员学到了安全航行的知识。请防爆部门讲解从苏州河里挖出的炮弹的处理方法和防爆的要求和注意事项。
安全交底工作贯穿了整个疏浚施工过程。开工前分作业班组召开作业安全技术交底会,明确运输任务、报港要求、航行规定,过闸要求、停泊要求、过桥要求、文明施工等。在进场船舶通过验收后对每个船员进行运输安全交底并要求船员在交底书签字。
2.6.5安全巡查和安全检查
1)安全巡查
苏州河疏浚工程作业是水上作业属危险性较大工程,施工单位加大安全管理的力度,使安全管理常态化。监理经常对各调度点和停泊区点进行检查,总监每周不少于三次到苏州河调度点及浙江路桥检查船只调度情况和船舶进出港情况。监理在巡查中及时发现了作业船作业中的违规行为,督促施工项目部及时采取了整改措施并通告全体船员。督促作业组研究作业船自救措施并配备自救设施,提高了作业人员的安全意识。项目部、监理部安排人员日夜坚守在苏州河口和危险性较大的浙江路桥沿线控制安全作业和安全航行以确保安全。
2)安全检查
监理部会同施工项目部经常定期进行底泥疏浚安全文明联合大检查,并在在联合大检查中进行机械设备专项检查。督促施工单位完善了安全围护、施工标牌、警示牌、调换了失效的灭火器,使食堂、宿舍区环境、宿舍卫生、施工场地清洁有一定的改进。
2.6.6管线、桥梁、防汛墙保护
本工程沿线有37条管线和28座桥梁及沿线两岸的防汛墙,在施工准备阶段项目部和监理部摸清并核对了沿线管线分布,调查了两岸防汛墙的结构状况。编制了详细的管线桥梁分布明细表,进行了多次管线交底和对作业组进行了交底。施工中经常巡视检查挖泥船对桥梁管线防汛墙保护的情况掌握第一手资料,多次在施工交底会上强调发现不明管线及时报告,作业船三次发现不明管线均按照要求妥善处理。施工中未发生管线事故和建筑物损坏事故
2.6.7 低矮桥梁通行的监控措施:
苏州河内低矮桥梁多且能通行的时间和净空高度非常有限,只能在低潮位时通过。因此船舶过浙江路桥存在着较大的危险,监理与项目部管理人员曾亲自坐船过浙江路桥测算安全过桥的净空,与项目部多次研究安全过桥的方法和措施,为保证过桥安全,项目部管理人员现场值班。将船舶过浙江路桥作为重大危险源,采取跟踪监控措施。
3 进度控制措施
本工程由于底泥处置场设施改造,正式运行比计划工期推迟了5个月,为保证疏浚工程在年内完成,在具备运行条件后施工单位调整进度计划,调配作业船,增加挖机设备,提高底泥处置效率.。施工高峰期项目部安排运输船两天一个航次夜间也安排运输船出港。在两个月中,疏浚量和处置量很快上升。产量上升的同时作业人员也反映有疲劳驾驶的情况。项目部重新调整产量,减少航次,将两天一个航次调整为三天一个航次,并与各调度点合理安排作业船侯舶,保证船员休息。使整个系统稳步运行,保证了航行和作业安全并满足整体进度要求。
4 苏州河底泥疏浚工程施工取得的成效
苏州河底泥疏浚工程,经过参建单位和相关部门一年半的共同努力,圆满完成了设计与合同范围内的全部工程量,工程质量符合设计及规范要求。整个系统运行安全稳定,疏浚中未影响防汛墙、桥梁管线安全,施工中未发生安全与质量责任事故。苏州河水质得到了明显的改善,达到了环保疏浚的目的,还苏州河水清岸绿面貌。2014年01月16日顺利通过了合同工程完工验收且被评为优良等级。并获得“2011年度上海市文明工地”、“2011年度上海市重大工程金杯集体”、“2011年度上海市科技成果奖一等奖”等荣誉。
5 结束语
上海市苏州河底泥疏浚是一项复杂且注度极高的民生工程,在上海市委、市政府、市民支持和参建单位的共同努力下,各项保证和控制措施落实到位,按时完工并保证了苏州河底泥疏浚工程施工质量和安全,积累了疏浚工程施工和管理经验,促进各单位管理水平和参建人员工作能力的极大提高,实现了苏州河水质得到了明显的改善,达到了环保疏浚和治污的目标。
论文作者:严虎
论文发表刊物:《防护工程》2018年第1期
论文发表时间:2018/5/22
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