城市河道清淤施工技术的研究与应用

◎ 骆晓玲 广东水电二局股份有限公司

近年来，随着我国城市化进程进一步加快，城市规模不断扩大、人口不断增加，这极大地促进了城市的发展，然而与此同时，一些不合理的开发建设以及居民生产生活活动对于城市河道造成了负面影响，包括倾倒垃圾、排放污水等等，导致城市河道出现严重堆积，破坏了城市河道原有面貌，削弱了城市河道的作用。若城市河道的淤泥长期得不到清理，会导致河床逐渐抬升，是河道难以发挥防洪排涝的作用，增加发生洪涝灾害的风险，威胁河道周围居民的安全。对城市河道进行清淤疏浚不仅可以还原河道原本面貌，恢复其防洪排涝以及通航等功能，同时也能恢复周围的生态环境。

1.工程概况

某城市河道全长16.32km，河道穿城而过，周围遍布多个居民区，由于居民缺乏保护意识以及相关部门监管不力，居民将大量垃圾杂物排放到河道中，并且由于上游水土流失较为严重，河水含沙量较高，多个河段出现了严重淤积。经过市环境部门的检测，发现河道淤泥中铅、铬等有机污染严重超标，超出了《土壤环境质量标准中三级标准值》，详见表1。在本项目中，清淤底宽为20～30米，边坡为1：3，纵坡为0.0037%，河道起点河床高程为-2.15m，终点高程为-2.34m，清淤工程量共计63.5万m³，实施清淤改造。

表1 河道淤泥检测结果

2.前期准备

2.1 施工规划

在施工前需要根据项目的实际情况作出整体规划，包括确定施工范围、施工先后顺序、人员安排、机械设备配置、场地建设等各项工作，为后续施工奠定基础。同时也要对淤泥的方量进行计算，计算的方法为断面法，计算公式为：

在该公式中，V1，di，i+1，Ai，Ai+1，分别为断面的容积、Ai与Ai+1的断面面积，Ai与Ai+1为两个断面。

2.2 测量放样工作

测量放样工作极为关键，直接关系到后续施工的安全性以及准确性，在施工前，必须要安排技术人员做好项目里程桩、工程坐标、河床高程、清淤工程量以及其他相关测量工作，并确保测量放样工作的准确性，以便对施工方案进行优化。

2.3 机械设备准备

城市河道清淤是一项较为复杂的工作，需要借助了多种机械设备，包括排泥管、挖泥船、清淤机、挖掘机、自卸车辆以及淤泥固化设备等，其中挖泥船包括绞吸式、两栖式以及喷吸式，本项目中采用的是绞吸式挖泥船；挖掘机需要使用到长臂挖掘机、反铲挖掘机以及普通挖掘机。本项目中，使用的设备具体如表2所示。

3.城市河道清淤施工技术的应用

3.1 试挖

在正式开始清淤之前，首先要进行试挖，其主要目的是在正式施工作业前，获取河道淤积的具体情况以及相关数据，便于确定挖掘深度以及挖槽尺寸，避免对河床造成影响。

3.2 清淤施工

目前在河道清淤施工工程中施工最为普遍就是清淤机以及挖泥船，这是城市河道清淤施工的核心机械设备。考虑到本项目的实际情况，决定采用旋挖式清淤机，这种清淤机在运行时，液压系统带动旋挖头转动，旋挖头上配备的切割刀以及腰带等工具可以将河道底部的垃圾、杂物以及淤泥搅动起来，随后经旋挖头中间的无堵塞泵会吸入淤泥、垃圾以及杂物并将其输送至既定地点。

表2 工程机械设备配置表

图1 格宾挡墙断面示意图

绞吸式挖泥船需要与排泥管、泥浆泵、拖轮以及运输船等多项设备配合使用，在正式开挖之前，需要先将挖泥船定位桩与挖槽中心下线对准，利用挖泥船左右铰刀对河底淤泥进行挖掘，完成一刀挖掘后，两边定位桩替换下桩，推动船体向前，并重复进行挖掘。

注意在挖掘河底淤泥的过程中，不能对河岸、护坡以及河岸两侧建筑以及河上建筑造成破坏或者影响，若挖掘过程中出现异常情况，要及时停止挖掘，并排查问题原因，确认可以正常施工时再重新开始挖掘。

3.3 排泥管以及输浆管铺设

铺设排泥管时应尽量规避桥梁以及公路，避免影响交通，若必须要穿越桥梁或者公路，则需要与相关部门进行协调沟通，经过审批后才能执行。排泥管在水上的部分要保持顺直、平坦，避免打结影响淤泥输送，并且没间隔一段距离要设置浮筒锚，避免风、浪以及水流对排泥管造成影响，导致其位置发生偏移。输浆管的铺设注意也要保持平直，接头部位要做好密封，避免出现漏泥。漏水的情况，若出现此类情况，要及时进行修理或者更换。

3.4 淤泥、垃圾杂物的清运

河道中清理出来的淤泥、垃圾以及杂物需要进行妥善处理，对于其中的垃圾、杂物可以直接输送到消纳场处理，处理完成后运送到既定地点进行填埋。针对河道的淤泥可以采用淤泥固化设备进行处理，降低淤泥的含水量，避免在运输过程中造成二次污染，需要注意的是淤泥弃场要远离居民区，避影响空气质量。此外，可以尝试利用淤泥资源化技术对淤泥进行处理，比如利用热处理方法，用淤泥烧砖制瓦，用作建筑材料；通过烧结的方法，使淤泥脱水、有机成分分解、粒子之间黏结，如果淤泥的含水率适宜，则可以用来制砖或水泥；通过熔融的方法使淤泥脱水、有机成分分解、无机矿物熔化，熔浆通过冷却处理可以制作成陶粒。总而而言，目前价值最高且最具生命力的淤泥处理利用技术应当是干化、固化以及土壤化，尤其是土壤化，淤泥中营养成分含量较高，在土壤中加入处理后的淤泥可改善土质。

3.5 护岸修整与维护

城市河道清淤工作不仅仅局限于清理河道淤泥，同时对河道两边的护岸也要进行适当的修整和维护，在本项目中，该河道两边的护岸受人为活动以及雨水冲刷的影响，部分河段护岸已经出现严重破损，一旦雨季来临，河道水流量以及流速增加，极有可能冲垮护岸，因此，对于护岸出现破损的部位要进行必要的加固处理。在本工程中，是河道两边护岸的实际情况，决定采用格宾挡墙，如图1所示，这种方式不仅施工效率高，而且相较于现浇混凝土，其冲刷能力比较强，成本更低，可以减少开挖量，节省材料。

4.结语

综上所述，随着城市发展，河道淤积问题已经成为威胁城市居民安全、影响城市环境、限制城市发展的重要因素，因此，必须要给予高度重视，一方面要及时对河道进行清淤，解决河道淤积问题，一方面要对河道护岸进行整治维护，提高河道防洪排涝能力。此外，要加强对河道的管理，避免因人为向河道排放垃圾杂物，导致河道淤积，确保城市河道有效发挥作用。