随着深圳市水环境治理的全面开展，各河道治理成为重点，城市建城区河道随着城市建设更新，大多被建设成为箱涵，箱涵整治成为城市河道治理的重中之重，本文主要讨论箱涵清淤技术探讨。
一、暗涵现状分析
（1）暗涵大部分在深圳市城区，涉及范围广，线路长，沿路重要企业及市政道路等建构筑物密集，周边环境复杂。
（2）暗涵内存在错接乱排，箱涵内不明污水来源多，随机性大，流量大，降水困难，河水污染严重，而且淤泥也受到了严重的污染，成为一项严重的城市问题。受污染的淤泥中含有重金属、生活垃圾、有机质分解物等。
（3）由于淤泥中含有大量的有机质，夏秋高温季节，有机质在细菌的作用下，大量消耗暗涵内氧气，造成缺氧状态。有机质的发酵分解产生了大量H2S和CH4等有毒有害、易燃易爆气体。
（4）大量地表沉积物、生活垃圾和大气粉尘随着雨水冲刷沉积至暗涵内，因暗涵封闭，不便清理，严重压缩暗涵行洪能力。
二、清淤方式
（1）机械清淤
装载机清淤方案施工效率较高，每台装载机一小时可清淤量约为20m3。一般小型装载机外形尺寸为5450×1960×2520mm，适用于暗涵尺寸较大段，施工时要求暗涵内通风良好，具备小型机械及施工人员入内施工条件。除此之外，还需采用临时围堰，保证干地施工条件，清淤作业时需破开箱涵顶板入内施工。
（2）人工清淤
在施工场地限制较多，施工机械无法到达的情况下，可采用人工清淤，此清淤方式可操作性强，施工方便灵活，清淤不受场地限制，清疏淤泥含水率较低，施工成本较低，但清淤效率相对较低。
（3）水力冲洗清淤
主要原理是模拟自然界水流冲刷原理，借水力作用来进行挖土、输土、填土，即水流经高压泵产生压力，通过水枪喷出一股密实的高速水柱，切割、粉碎土体，使之湿化、崩解，形成泥浆和泥块的混合，再由立式泥浆泵及其输泥管吸送。水力冲挖机组主要由三部分组成：立式泥浆输泥系统，包括立式泥浆泵、浮体、场内输泥硬管和橡胶管；清水冲泥系统，包括清水泵、输水管、冲水枪；配电箱系统，包括配电箱、防水电缆等。
（4）机器人清淤
水下爬行机器人能适应各种工作环境，可以在暗涵内部进行水下连续作业，操作非常方便。相对于人工操作检测判断淤泥堆积情况来说，机器人的利用在精度和准确度上都有较大提高，利用摄像探头，可以直观地观测到暗涵内底部淤泥堆积情况，避免了人为凭经验判断可能出现的偏差。
暗涵清淤工程中常用的小型清淤机器人技术参数：3200×1330×1150mm，控制箱尺寸重量560×480×220mm，重量为15kg，最小工作宽度：1330mm，最小工作高度：1150mm。清淤机器人为不锈钢材料，设备重量共700kg。
清淤效率：一台清淤机器人每小时可清疏淤泥6~10m3。
机器人在水下清淤疏浚过程中不引起环境的二次污染，不需要大面积破路施工，可直接在水下作业，施工期不影响暗涵正常排水，具有安全性高、高效、节能、方便操作、劳动强度小、适应作业范围广等优点。可以直接将垃圾分离并进行污泥无害化、减量化处理。但清淤机器人受限于暗涵尺寸大小，且机器人清淤投资较高。
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三、施工工艺流程
箱涵清淤作业流程如下：
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四、淤泥处置工艺
（1）淤泥运输
从箱涵内清理出来的淤泥，在现场空地晾晒并通过控源分离系统设备单元进行固化处理后，装至淤泥自卸车运至底泥处理厂进行处置，淤泥运输时做好防漏措施，驶离现场清洗车辆，防止污染道路。
（2）淤泥处理
从河道中抽排上来的底泥在这里经过除杂、洗砂、调理改性、脱水固化等工序，实现了底泥的“减量化、无害化、稳定化”处理，并为后续的“资源化”处置奠定了良好的基础。不仅余水得到妥善处理，而且对污染底泥也尽可能做到资源化利用。资源化利用系统分为两部分，一是对底泥中的含沙进行分离、清洗，可用于造地、管道工程沟槽回填等工程；二是对余土进行资源化利用探索，经脱水、固化和无害化处理后形成的余土，未来也可以用于工程建设、烧制陶粒等。
五、清淤施工中的重难点及对策
城市建城区箱涵清淤施工作业涉及有限空间作业，箱涵多为封闭或者部分封闭，与外界相对隔离，出入口狭窄，自然通风不良，易发生中毒和窒息、淹溺、触电、坍塌、火灾、爆炸等事故，因此安全工作是清淤施工的重难点。
（1）防淹溺
作业前，施工单位应对箱涵现场作业空间、现状挡墙结构及稳定情况、现状通风情况、水深、潮汐、积泥厚度、上游支渠（管）、排放口、水库等来水情况等做好调查，作为制定安全专项施工方案、应急救援预案、防洪度汛方案的依据。
在箱涵作业部位水流下游开孔处或明渠段设置应急拦截救援口（第二逃生口），设置拦截网、爬梯、安全绳、救生圈及救身衣等救援设备。
（2）防中毒和防窒息
箱涵通风应采取自然通风加机械通风，首先箱涵应按设计距离设置开口点，并在合适位置加设通气井，机械通风应将凤送至作业面，禁止采用纯氧通风换气。
箱涵作业前，须进行气体检测，对有毒有害气体进行分析，检测氧气、可燃性气体、有毒有害气体浓度并如实记录，气体检测指标符合国家标准的安全要求后，方可进入。氧气含量应在19.5%以上,23.5%以下。气体检测的时间不得早于作业开始前30分钟，在作业过程中必须进行连续气体检测。
在作业环境条件可能发生变化时，应对作业部位中危害因素进行连续检测。在未准确测定氧气浓度、有毒有害气体、可燃性气体等浓度前，严禁进入作业。
箱涵作业人员应使用隔离式防毒面具，不应使用过滤式防毒面具和半隔离式防毒面具以及氧气呼吸设备，防护设备必须按相关规定定期进行维护检查，严禁使用质量不合格的防毒和防护设备。
（3）防触电
箱涵作业时所用的一切电气设备，必须符合有关用电安全技术操作规程。照明应使用安全矿灯或12伏以下的安全灯，使用超过安全电压的手持电动工具、水泵等设备，应按照规范相关要求执行。
（4）防火灾、防爆炸
箱涵作业部位有可燃性气体或可燃性粉尘存在时，所有的检测仪器、电动工具、照明灯具等，必须使用符合国家标准或行业标准要求的防爆型产品，配备足够的灭火器材。
（5）防高处坠落、防物体打击
施工单位应做好箱涵作业部位井口、洞口、出入口的围挡和临边防护，设置醒目的警示标志标识。
传递作业工具和提升杂物时，应用绳索系牢，下方作业人员应躲避。
高处作业时，作业人员应使用防坠器和全身式安全带。
作业人员应使用合格的安全帽，并按规定正确佩带和使用。
六、结语
城市箱涵就好比城市的“血管”，定期清理疏浚，是保持城市的活力，促使城市的健康发展重要的一环。
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论文作者:高贵宾, 周平,蒋铁,黄立宝
论文发表刊物:《城镇建设》2019年23期
论文发表时间:2020/1/9
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