中小型河道疏浚工程的主要施工方法对比分析论文_王新安

中小型河道疏浚工程的主要施工方法对比分析论文_王新安

上海基安建筑工程有限公司 上海 201801

摘要:中小河道的清淤方法与大江大河、港口航道的清淤方法有所不同,其具有河道窄、河水浅、单个断面清淤工程量小、河道两岸建筑物多、大型机械船通行困难、清淤对象含有各种垃圾等特点。由于施工技术的发展,中小型河道的疏浚早已彻底改变了以往以人力作业为主的落后貌,目前已普遍采用机械、工程船舶进行作业,大大提高了生产效率。本文中小型河道疏浚工程的主要施工方法进行对比分析,根据河道的特点和施工条件来进行选择合适的施工方案。

关键词:中小河道;特点;疏浚工程

1 中小型河道疏浚工程的主要施工方法

1.1 水泥挖泥机组的河道疏浚方法

在河道疏浚期间的设备组成包括泥浆泵输泥系统、配电系统、清水泵冲泥系统。在施工过程中,需要预先将配电系统所对应的供电变压器接入本区域的电网受电系统中,或受环境因素影响,无供电网络提供电力支持的情况下,可通过使用自备柴油发电机组的方式加以解决。为确保疏浚作业的实施质量,首先需要在待进行疏浚区域的外围设置拦河围堰,截断来水方向水流。在充分排除拦河围堰内积水后,通过分组、分段、同步的作业方式,开展对区域河道的疏浚作业。高压清水泵在正常运行状态下产生高压水,对本区域内的土体接口进行切割,进一步进行粉碎处理,形成泥浆,以输泥胶管作为载体,排除至堆土区域内。若堆土区与疏浚区之间的间隔距离较远(对于常见22.0kW单位泥浆泵而言,输泥距离高于300.0m则称之为远距离),此情况下应当通过增设接力泵的方式进行泥沙传输作业。

1.2 绞吸式挖泥船施工

绞吸式挖泥船主要是借助船身上的铰刀对水下土壤进行搅动,然后通过离心泵将泥浆吸入到泵体当中,再通过排泥管将泥浆排放至指定的吹填区。由于绞吸式挖泥船实现了挖泥、输泥、卸泥环节的一体化施工,从而使得作业效率获得了显著提升。所使用的绞吸式挖泥船工作能力多控制在80.0~120.0m3/h,同时所对应的排水量在80.0t左右,船舶吃水深度在1.2m以内。绞吸式挖泥船开始施工时,可先将机船拖至挖槽起点,在接近挖槽起点时,拖轮的速度应适当减缓,尽可能与挖槽起点靠近,并在航行惯性消除后,下放一个定位桩;随后将左右边锚抛出,在船顶悬挂施工信号标志,并在上下游设置施工标志,这样便可正式开工。排泥管的接头应当紧固严密,不得存在漏泥和漏水的情况,若是发现泄漏,应及时采取措施进行修补或更换。在布设管线时,应当对水头损失予以考虑,并使总的水头损失小于泵的扬程。当挖泥船展布后,为获取最佳的生产作业效率,可先进行试挖,以此来确定出最优的操作参数。

1.3“挖、运、吹”疏浚作业

所谓“挖、运、吹”是指采用挖泥船挖泥、泥驳运泥、吹泥船吹泥的疏浚方法,也是使用工程船舶机械最多的一种疏浚施工方法,对河道的通航要求高,同时,对河道的通航影响也比较大。在中小型河道中进行“挖、运、吹”疏浚作业,一般采用0.4~0.75m3的抓斗式或铲斗式挖泥船挖泥,40~80m3泥驳运泥,80~120m3/h吹泥船吹泥,应按照河道的通航能力来选择具体船舶。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆“挖、运、吹”疏浚作业常常用于堆土不便的城市市区河道疏浚,由于堆土区安排于距离作业区较远的地方,需要较多的运输泥驳,因此,在施工时应合理生产组织,尽量以挖泥船为单位分组疏浚,以便拉开距离,降低河道中施工船舶密度,减少对航道的影响。

疏浚作业采用平面分条、断面分层、纵向分段(分组)开挖相结合的办法施工,以充分发挥施工效益和保证质量。平面开挖一般以河道中心线为界,分幅开挖,并根据各设计断面的疏浚土方量以及横向分布特点确定各开挖层的标高,同层开挖土应遵循先中后边的原则。每一个开挖小段应不大于挖泥船一次抛锚交位后的船舶最大纵向位移,并且每小段起讫位置的河床自然断面相似。当疏浚泥层厚度大于挖泥船一次挖掘深度时采取分层开挖。

土方尽量租赁较近空地堆放。一般工程项目的疏浚土方量较大,需要安排多个堆土区,在堆土区四周构筑好围堰,控制堆土高度一般在2.0m以内,吹泥船就近停泊于堆土区旁的河道岸侧,用2只侧八字锚和地垅定位。

2 主要施工方法对比分析

2.1 不同施工方法适用范围

(1)基于水泥挖泥机组的河道疏浚方法而言,主要可作用于支持断流施工的河道,即通常多将此种河道疏浚方案作用于通航能力较低的河道。此种施工方案对于疏浚区域的土质结构有比较严格的要求,通常适用于粉质黏土、粉质砂土、淤泥质土,且疏浚期间的深度较大。受到这一特性的影响,若疏浚区域内的土层中涉及大量的渗透性土层组织,或河道岸侧设置有防汛墙结构,则应当严禁使用此种方案,避免对河道疏浚质量产生不良影响。(2)基于搅吸式挖泥船的河道疏浚方法,疏浚期间对河道排泥距的要求相对严格,通常取值在1.0km之内。同时需注意:由于部分河道所处区域沟通密切,施工期间断航会对周边经济产生严重影响,或对于无法断流的河道,通常建议使用本法,在对河道进行疏浚的同时,保障所疏浚河道的通航能力。(3)基于“挖”“运”“吹”相结合的河道疏浚方法,该方法同样可支持河道疏浚作业与河道通航同步开展的河道。但在河道通航能力的要求方面受一定限制,其主要原因是本疏浚方案下疏浚作业所需的船舶较多。且本方案可作用于疏浚河道与堆土区距离较远的作业环境。

2.2 作业特点

(1)水力挖泥机组疏浚具有设备简单、施工方便、输泥管线移动灵活、疏浚质量较易控制的优点;缺点是施工期间必须断流、断航,对施工期间河道排水、排涝有影响,在选择施工时间时还要避开汛期和多雨季节。(2)绞吸式挖泥船疏浚的优点是水下施工不影响现有河道的排水、施工方便、对航道影响较小、施工不受季节性因素影响;缺点是必须就近堆土,泥浆的含泥率低,带有大量尾水,堆土区排水工作量大,对环境影响较大,而且水下作业施工质量控制有一定难度。(3)“挖、运、吹”疏浚的优点是堆土区可灵活设置,施工作业不影响现有河道排水、对已有防汛设施影响较小、施工不受季节性因素影响;缺点是配置的施工船舶较多,施工期间对航道有较大影响,需要较强的施工组织能力,疏浚质量控制也有一定难度。

2.3 施工费用

对于基于水泥挖泥机组的河道疏浚方案,由于土方基于就近原则完成对方与处置,因而施工费用相对较低,大致在6~9元/m3范围内。对于基于水泥挖泥机组的河道疏浚方案而言,由于施工调遣存在一定的费用消耗,因而大多的费用在11~15元/m3范围之内。对于基于“挖”“运”“吹”相结合的河道疏浚方案而言,本方案受到所使用船舶数量众多,以及堆土区距离疏浚区距离较远的因素影响,致使费用投入较大,大致在20元/m3以上。

结束语

中小河道的清淤工程既有传统清淤的“疏通”目的,也就是解决排涝、防洪、灌溉功能保障的目的,也有改善河道水质,促进生态系统健康,提升河道景观的深层目的。因此,从清淤的前期工作、方案制定、工艺选择、工程实施的所有环节中,必须保证这种“多目的”清淤的特征。在清淤方法多种多样的情况下,依据清河河道、水流等的特点,进行各方面的分析论证,成功地利用“干挖清淤法”的清淤方式,实现了清河清淤的目的,取得了很好的效果,实现了“水清岸绿,循环流畅,生态健康,人水和谐”的目标。为中小河道清淤积累了经验。

参考文献

[1]浅谈河道清淤疏浚的施工技术[J].赵梅,罗艳红.科技创新与应用.2015(17).

[2]中小河道治理中的清淤及淤泥处理技术[J].包建平,朱伟,闵佳华.水资源保护.2015(01).

论文作者:王新安

论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期

论文发表时间:2018/5/24

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中小型河道疏浚工程的主要施工方法对比分析论文_王新安
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