城区河道疏浚工程清淤施工的技术探究

邢显军，史文军

（南京振高建设有限公司，江苏 南京 211300）

0 引言

城市河道是城市水系统中的重要组成部分，具备城市洪涝排除、旅游、通航等功能，具备十分显著的作用。但是河道运行中会随着时间的推移，沉积大量淤泥和杂质，影响到河道的正常使用，因此清淤工程十分重要。

1 工程概述

1.1 工程内容

为完善京杭大运河苏州段堤防加固工程，健全苏州高新区防洪除涝减灾体系，提高全区综合防洪排涝保安能力，实施苏州高新区防洪排涝工程，共新建口门建筑物7 座。本标段为新建北河东闸站、观山河东闸站、华山港闸站。北河东闸站位于狮山街道北河连接京杭大运河的河口，距离大运河约45m。闸站由单孔净宽12m 的节制闸（升卧门）和2 台700QZ-130 型单向潜水轴流泵的泵站组成。节制闸和泵站合建在一块底板上、对称布置，底板面高程0.00m，闸站主体为钢筋混凝土坞式结构。闸室净宽12m，闸门顶标高为5.50m，采用钢质升卧门，所配启闭机为QP2×250kN 卷扬式启闭机，功率2×15kW。泵室布置在闸室两侧，各安装一台700QZ-130 型单向潜水轴流泵，配用电机90kW/台。安装角α=0°，转速n=740（r/min），扬程达到2.40m 时，泵的排涝流量为1.5m3/s。闸站工程底板坐落在④粉土层上，地基承载力特征值fak=120kPa，为防止闸站后期沉降，拟采用C30 混凝土预制方桩=（25cm×25cm）进行地基处理。

观山河东闸站位于经开区观山河连接京杭大运河的河口，距离大运河470m、现状码头泊位的内侧。闸站由单孔净宽8m 的节制闸（升卧门）和3 台900QZ-160型单向潜水轴流泵的泵站组成。节制闸和泵站合建在一块底板上，底板面高程0.00m、门槛高程0.50m，闸站主体为钢筋混凝土坞式结构，采用搅拌桩做抗沉降地基处理。华山港闸站位于华山港连接京杭大运河的河口，距离大运河470m、现状码头泊位的内侧。闸站由单孔净宽8m 的节制闸（升卧门）和2 台800QZ-130 型单向潜水轴流泵的泵站组成，以天然地基作为持力层[1]。

1.2 水文地质因素

苏州市地处长江三角洲东南缘，太湖水网平原中部，地壳运动以沉降为主，广泛接受堆积，形成广阔的平原地貌，第四系地层分布广，厚度大。本工程范围内为河道和空地。一般地表面高程在吴淞高程4.5m 左右，起伏不大。

水文地质对河道疏浚的不利表现在以下3 个方面。

（1）虽然河湖众，但遇枯水年份，生产、生活用水均受到较大的影响，同时河湖水生态急剧恶化。

（2）属于亚热带季风气候区，降水主要集中在每年6—8月份，这期间为丰水期，12月—次年2月为枯水期。据当地地质资料及施工经验，地表水和地下水质对混凝土及钢筋混凝土结构中钢筋有微腐蚀性。该地历史上无大的破坏性地震发生，属于地震活动少、震级低的地区；拟建场地可进行本工程建设。

（3）工程地区具有四通八达的交通优势。区内有沪宁高速、312 国道等及航线京杭运河等交错贯通，水陆交通便捷。大宗建筑材料的运输均可通过水运或陆运，工程所需的砂石料均可直达施工现场或堆料场地，工程人员和机械设备的交通运输均可通过水运或陆运。

2 施工现场管控

2.1 施工总布置

根据现有的场地条件，工程施工项目部及施工工场布置在建设单位征地范围内，整个场地根据工程施工情况布置，尽量避免相互干扰，结合场内外交通道路，按紧凑实用、施工方便、经济合理、节约用地的原则布置。本工程的临时设施主要包括办公区、生活区、生产区。根据工程特征，结合工程实际情况和以往施工经验，以更加方便施工、经济实用的原则布局，项目施工之前做好施工安排，将具体规划、设计、布局等方案上报监理工程师，在获得审批之后开始施工[2]。施工部现场布置如图1 所示。

2.2 施工准备

首先做好前期准备工作，超前做好工程所需的机械设备、资金等资源的落实，本次项目工程准备资金充分，施工实力雄厚，抓好生产生活用房修建自备发电机组安装及供电线路架设、施工道路修筑等各项准备工作，各种施工机械设备能够最快运输到现场，项目部技术人员按照设计及规范要求，结合本项目特征编制施工方案，抓好现场指挥调度工作，严格施工计划管理，明确各项目主要负责人，抓好现场指挥调度工作，严格施工计划管理。根据项目工期，制定施工方案和施工计划，做好各个分项工程的布置，努力加快施工进度，成立安全生产小组，下设专职人员日常生产的安全检查、监督，尽量避免事故的发生，以免影响进度。施工现场钢筋施工（部分）如图2 所示。

3 河道疏浚施工作业现场布置

3.1 施工测量

工程测量放样之前检查施工现场的各种工具、仪器和设备，根据施工图纸和施工范围内平面控制网点和高程控制点参数，对测量放样点进行复核、复测验算，详细查阅图纸及测量数据，选择测放方法。本次项目放样选择测放方法、布置平面控制网，加密控制点布置在通视不易移动和破坏的位置，边长比不大于1:3，可以减少误差。施工现场的控制点应该设置醒目的标志。为了保证施工安全，施工期间对临时性工程如边坡、围堰的水平位移和沉陷，建筑物的沉降变形监测，形监测的基点拟利用施工控制网点，在被测量项目附近选点、埋设，随着荷载加大、时间变化进行精心观测，做好数据记录，将测量成果上报给监理人。如果在监理过程中发现异常现象，则及时上报监理人、相关部门，及时分析原因，采取合理措施遏制异常现象。测量作业从施工开始到竣工结束，需要贯彻在整个施工环节当中，测量内容按照设计及有关规范要求确定，并将测量成果整理汇编后作为归档的竣工资料，作为核算工程量的主要依据[3]。

3.2 围堰施工作业设计

钢板桩运到工地后，清除钢板桩内杂物，对缺陷部位加以整修。对于桩身残缺、残迹、不整洁、锈皮、卷曲等要作全面检查，并采取相应措施，以确保正常使用。处理好的钢板桩在堆放和运输中，要避免碰撞，防止弯曲变形。针对本次项目的特殊性，使用船只来运输。施工之前将围堰部位淤泥杂物清理干净，围堰施工的逐根施打。钢板桩的施打次序是从一端向另一端进行，施打时尽可能先用标识完好的钢板桩。在钢板桩上部设一道20a 槽钢锁口，槽钢与钢管桩点焊固定，两排钢板桩间用φ8@钢筋拉结，间距0.5m。围堰为分层填筑粘性土，不得采用淤泥质土填筑，出水面部分分层夯实。待水下部分全部施工完成并经验收合格后，方可进行围堰的拆除。围堰拆除前，先采用水泵向堰内加水至围堰内外水位相平，再开始拆除钢板桩先用拔桩机夹住钢管桩头部振动1～2min，使桩周围的土松动，减少土对桩的摩阻力，然后慢慢的往上振拔。拔桩时注意桩机的负荷情况，发现上拔困难或拔不上来时，应停止拔桩，可先行往下施打少许，再往上拔，反复作用下力拔出桩。施工作业需要保证安全。围堰施工完毕之后设置位移观测点，安排人员值班，对围堰上下游水位观测和纵向位移观测并记录，做好围堰的经常性检查，发现问题及时上报，及时采取措施，进行加固处理。同时做好后期的养护处理，安排专人经常检查和维护施工围堰，发现透水、松动等及时堵漏、填平、压实，同时备足防汛物资和机械，以确保施工期围堰安全。制定检查方案，准备好防汛、抢险应急机械、材料、器具，根据水位情况对围堰进行加宽、加固和加高等。

3.3 施工排水

（1）围堰内排水，围堰成型加固完成后，即着手进行河道内积水抽排，抽水时必须严格控制降水速度，水位下降速度限制在0.5m/昼夜，以防止围堰及两侧边坡因抽水速度过快而产生坍坡。抽水过程中对围堰进行沉降位移监测，同时根据围堰及两侧边坡渗水、稳定情况，及时调整抽排能力，发现问题及时采取减慢抽水速度等措施，做好维护工作，确保安全[4]。

（2）基坑降排水，基坑经常性排水是排除基坑内施工期的围堰渗水、基础渗水、降水和施工废水，以及不能从施工场地地表排水系统排除而进入基坑的地表汇水。以垄沟排水为例，在基坑四周施工开挖线上方适当开挖截水沟、修筑截水埂，避免外来水进入施工现场。开挖垄沟，间隔30m 设置一处集水井，使用红砖砌筑高度为500mm 的集水井来收集雨水和渗水，架设抽排水机泵将其排除。也可以采取管井降水措施，按照“井位放样→护筒埋设→钻孔→清孔→下井管→四周回填滤料→清除井内泥砂→安装潜水泵、排水管道→试抽水”的流程开展。基坑降排水如图3 所示。

3.4 清淤施工

土方工程主要为闸站处河道清淤、闸站基坑土方开挖及建筑物墙后回填，方施工全部采用机械化施工，用15t 自卸汽车、小型夯实机回填夯实。施工形式分为两种。

（1）水力冲挖，用高压水枪形成急射水流粉碎淤泥质土体，冲挖形成以掌式泥浆坑，将浮体与立式泥浆泵放入泥浆坑内及时抽吸排淤泥至临时排泥场，继续从冲挖面到泥浆坑面冲扫形成一条输泥浆渠，让冲挖面的淤泥不断输入吸泥浆坑，泥浆泵不断输泥至临时排泥场，尔后按规定要求将土料挖运至指定地点。

（2）闸站基坑土方采取明挖顺作法施工，施工程序大致如下：测量放样→清表→上层土方开挖（有桩位处挖至地基处理桩顶标高1m 以上处）→待地基处理施工完成，进行下层土方二次开挖→人工配合机械修整，人工挖除保护层。用挖掘机、自卸汽车及人工将整个施工范围内的障碍物及灌木、树根、杂草等彻底清运至监理人指定的地点堆放，进行清基、清表，土方开挖过程中将开挖与填筑工序尽可能结合考虑，以减少土方二次运输工程量。排泥场在挖掘淤泥施工之后可以起到清淤扩容，加固岸堤的作用，使用淤泥可以构筑堤坝，建造沉淀池，加大淤泥的沉淀。施工时候清表、清基，再覆盖新土，进行压实作业，让新加的塘埂与基层相粘。根据淤泥厚度进行施工，清淤过程中加强对挖掘的管理，每日挖掘后都需要校验，施工现场不能出现挖掘、运输过程中随意抛弃淤泥的现象[5]。

4 结语

综上所述，结合本项目施工来看，清淤过程需要配置专业团队，做好施工现场的设计、进度管理、材料各方面管理，针对河道淤泥问题处理采取积极有效的措施，合理使用清淤技术，做好清淤工作的顺利开展，保证河道疏浚工作顺利完成。