略谈中小型河道疏浚工程的主要施工方法及比较.pdf

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1、略谈中小型河道疏浚工程的主要施工方法及比较略谈中小型河道疏浚工程的主要施工方法及比较0 引言近年来，随着城市建设和新农村建设的不断推进，对美化水系环境的要求也赿来赿高，各地陆续出台了一系列措施，有计划地对中小型河道进行包括疏浚在内的综合整治,极大地改善了水系环境，取得了明显成效.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面貌,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.本文结合公司多年来在疏浚工程方面的施工实践,介绍目前中小型河道疏浚工程的主要施工方法，并简要做一些比较、分析。1 目前主要的疏浚作业方法1.1 水力挖泥机组疏浚作业水力挖泥机组也称水

2、力机械化土方工程机组，由泥浆泵输泥系统、清水泵冲泥系统和配电系统三部分组成,是较为常见的疏浚设备。施工时，一般以一台 15 kW 高压清水泵、一台 22 kW 立式泥浆泵、一套承托泥浆泵的浮筒和一定长度的150 mm输泥胶管作为一套挖泥机组，安排疏浚施工。配电系统一般采用合适的供电变压器接入当地电网受电，当施工区域偏僻、附近无供电网络时，也可自备柴油发电机组供电。一套水力挖泥机组的疏浚能力约为 400500 m3/d，据此可根据工程疏浚总量和工期来配置机械数量。疏浚施工前,先在河道施工区域外设拦河围堰截断来水,将围内积水排除干净，采取分组分段同步作业.每套机组通过高压清水泵产生的高压水，将土体

3、切割、粉碎成泥浆,再由泥浆泵抽吸泥浆经输泥胶管排往堆土区。一般情况下，22 kW 泥浆泵经济的输泥距离在 300 m 以内,如堆土区较远，则需要加设接力泵输泥.堆土区用地可就近租赁农田、鱼塘、空地，一般分块设置，大小应适中，四周用挖机取粘土围埂，防止泥浆外泄.泥浆进入泥库经沉淀后表面将形成大量尾水,施工中必须有组织地选择排放口和排水通道,避免随意漫流，影响环境。1。2 绞吸式挖泥船疏浚作业绞吸式挖船多运用于有通航条件的河道疏浚开挖施工,可一次连续完成挖泥、运泥、抛泥工作，效率比较高，使用非常广泛。绞吸式挖泥船一般为非自航式，长距离移位需拖轮带动。根据河道通航条件，一般中小型河道采用 80120

4、m3/h 的绞吸式挖泥船，排水量 80 t 左右,吃水 1。2 m 左右。其工作机构主要由绞刀、绞刀架、绞刀吊架、泥泵、吸泥管系、船内外排泥管系、定位桩及其吊架、锚缆、绞车、操作仪表等构成。正常情况下，80120 m3/h 绞吸式挖泥船的施工能力为 3。04。5 万 m3/月，施工中可根据总体要求来确定挖泥船数量。绞吸式挖泥船可由河道一端向另一端依次作业,其定位、移位采用定位桩和锚缆进行。高程测放采用水尺，水尺的零点与设立点处挖槽设计底高程一致，一般按 500 m 间距设立一把水尺，并且应设在便于观测、不易被船艇碰撞的水域。施工中设专人读取水位,并与挖泥船上人员联系，以控制挖深。在挖泥船定位后

5、，将设于船首的绞刀架放入水底,开动绞刀将水底泥沙绞碎形成泥浆，通过离心式泥浆泵的真空和离心作用，将泥浆从绞刀架前端吸泥头处吸入，经船内吸泥管、泥泵及输泥管排至堆土区。80120 m3/h 绞吸式挖泥船的输泥距离一般应控制在 1 km 以内,输泥管采用300 mm 钢管，其水上部分视通航要求采用潜管或浮管，岸坡转折处设橡皮软管连接，岸上部分采用砂袋架管伸入堆土区。租赁农田、渔塘、空地作为堆土区，并在其四周填筑粘土围堰防止渗漏。一般堆土高度不超过 2.0 m,由于绞吸式挖泥船施工时泥浆含水率较高，因此,尾水的排放量非常大，需要制订专门的排水方案.1。3“挖、运、吹疏浚作业所谓“挖、运、吹”是指采用

6、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。40。75m3 的抓斗式或铲斗式挖泥船挖泥，4080 m3 泥驳运泥，80120 m3/h 吹泥船吹泥,应按照河道的通航能力来选择具体船舶。“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

7、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。在河道岸侧疏浚时,还应重点做好岸坡建筑物的保护，边坡采用阶梯形开挖,由高及低，每个阶梯高度为 0.51.0m，并应掌握上欠下超，超欠面积比 11。5,近岸侧 5 m 范围内阶梯高度不大于 0.5 m。土方尽量租赁较近空地堆放。一般工程项目的疏浚土方

8、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。0 m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。吹泥船与吹泥管之间用软管连接，水上用浮管，上岸后伸入泥库内,排泥距离一般控制在1 km 内。与其它两种施工方法类似,吹泥同样会形成大量尾水，需要有组织地制订相应措施，合理排放，以减少对环境的影响。2 主要疏浚方法的分析比较2。1 适用范围（1）水力挖泥机组的疏浚方式主要适用于可断流施工的河道，一般疏浚深度较小，土质以淤泥、粉质粘土、粉质砂土为主。不适用于有通航要求的河道，对疏浚深度较大、开挖层中含有渗透性较强土层、岸侧建有防汛墙的河道应慎用.

9、（2）绞吸式挖泥船疏浚方式主要适用于施工期间不可断流或断航的河道,同时要求能就近堆土，排泥距离一般不超过 1 km。(3）“挖、运、吹”疏浚方式主要适用于堆土区与作业区距离较远、并且不可断流或断航的河道,由于“挖、运、吹”疏浚作业的施工船舶较多，因此对河道的通航能力也有一定要求。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

10、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 施工费用比较在工程施工费用方面,水力挖泥机组疏浚作业具有明显优势，通常情况下，如果土方就近租地堆放,目前的工程施工费用一般在 69 元/m3.绞吸式挖泥船疏浚作业由于施工调遣等费用较高，工程施工费用大大高于前者，一般要达到 1114 元/m3。“挖、运、吹”疏浚作业由于使用的工程船舶多、土方运距远,是上述三种疏浚方式中施工费用最高的一种，一般的工程施工费用在 20 元/m3 以上.3 结束语以上介绍的是目前最为常见的三种中小型河道疏浚方法，随着科技的进步，疏浚施工技术日新月异,各种新颖先进的针对不同土质、工况的专用疏浚设备已纷纷出现,极大地提高了施工效率，改善了疏浚作业效果.总之，具体实践中应根据不同的作业条件、施工要求来灵活选用技术先进、施工方便、费用较低的施工方法，以达到预期的疏浚效果.