浅谈避风塘内外塘清淤工程施工技术

余高峰

中国葛洲坝集团第二工程有限公司,四川 成都 610091

0 引言

盐田河避风塘位于盐田河入海口处,紧邻盐田海鲜食街和盐田港,属于大鹏湾流域。根据现场踏勘及地勘资料,避风塘淤泥淤积情况比较严重,淤泥淤积深度最深达到5.4 m,导致水体流动不畅通,水体交换不充分,水体呈现黄绿色,浑浊不堪,腥臭味较为严重,在退潮、晴天时更为明显。通过对避风塘内外塘底泥淤积现状情况进行综合分析,拟对避风塘采用异位处理技术,通过疏浚设备对内外塘进行清淤。清淤坚决贯彻“以人为本、绿色施工”理念,最大限度减少对环境的污染,通过合理布置施工现场,进行科学规划设计,从施工组织、施工设备配置、施工工艺等多方面着手,制定切实可行的措施保证环境保护和水土保持目标的实现。考虑到保护岸墙的稳定性,在距岸墙3 m的位置开始清淤,为解决长期淤积浮泥层散发腥臭问题,拟采用内塘清淤至-2.48 m高程、外塘清淤至-2.84 m高程的方案,达到清除腥臭浮泥层、提升片区水环境的目的。

1 清淤工程技术分析

1.1 环保绞吸船清淤施工技术

疏浚工作要加强整个全生命周期的过程管控,尽可能使淤泥污染物不完全扩散或极少发生扩散事故,特别是在泥沙挖掘、输送过程及污泥排放处置等3个关键环节上重点监管;同时,对污染物要妥善处理,严防周边水域出现二次污染的情况。目前较为经济有效的方法是采用绞吸式挖泥船,它不仅清除黏土、淤泥及沙土的能力较好,同时因为采用管道输运底泥,避免了二次中转,有效提高了输送效率,降低了污染可能性。但在底泥疏挖过程中细颗粒难免会出现扩散现象。本文的措施是采取只吸不挖的方法;采用绿色环保专用的环保疏浚设备,选择环保的绞刀头;优化疏浚施工工艺,当疏浚浮泥层时,采取一次只搅吸泥不搅挖泥的工艺方法处理。对于堆积较多的底泥层,采取一次分层搅挖泥的施工方法,减少最后一次搅挖泥层厚度,避免沉积过多或被一次搅挖起后的淤积底泥颗粒不能再完全被搅挖泥和船泥泵给吸走,而进一步引起淤泥扩散。

1.2 排泥管线布置与架设技术

开挖淤泥时,一次性将所有线路的架设全部施工完毕,浮筒管线在铺设管道时一般要设计成流线型弧状,最大限度减少对水头的损失。在绞吸式挖泥船后采用长6 m的钢管穿设浮筒形式的浮管,这样更加实用。钢管间连接采用1.5 m长的柔性橡胶管,如图1所示。浮管线路要敷设成近似流线型弯曲,有利于为挖泥船泥浆泵体输出管提供良好的活动余地。另外,管段间的卡夹必须十分牢固可靠,这样浮管才能承受水流、风浪及吹填施工时的冲击力等影响,同时,要控制浮管摆幅,保障线路顺畅,双向每隔100 m抛小锚定位,确保管线不会因为水流、风力等影响出现大幅度摆动。

图1 浮管连接示意图

1.3 抛石挤淤护脚施工技术

按淤泥池的工程使用范围标准与质量要求,还需要作实地勘察测量取样并进行放线。淤泥沟槽开挖或处理开挖作业结束前,采用测量取样和钻孔放样方法测绘算出该淤泥沟坡底段的开挖施工高度及开挖坡脚范围,结合挖掘处理后现场实测地质情况数据以及所处理挖掘工程断面的平面实际地貌现状。在现场施工及进行生产中还应先合理安排并制定好石料生产的技术运行方案和工艺路线。抛石回填作业采取进占法,即运输和卸料的自卸汽车和摊铺平整的挖机或者装载机在同一平面,自卸车无法在淤泥中行驶,肯定无法采用后退法作业。抛石挤淤完成后,进行质量检查,确认挤淤段回填密实、无沉降,达到相关的荷载要求(见图2)。

图2 抛石挤淤断面图

2 清淤重难点及应对措施

施工时受水文气象条件等影响大,如涨退潮水位变化快,给施工定位带来难度,清淤桩基础施工过程会出现大量施工回淤的问题,会造成施工船舶作业过程效率低、效益太低的状况。

针对以上问题,可采取如下措施:在水位变化相对较快的特殊工程区域或施工需要排水作业时,应特别考虑设置自动遥测式水位计,或者通过数据加密系统和人工方式观测设备水位信息,随着实际水位信息的增减变化情况动态调整挖泥施工作业进度或设备的下放深度。

河道疏浚清淤施工一般要求尽量选择在雨季及中、枯水期时施工,使一部分天然淤积物能正常随河道水流冲走,起到事半功倍的最佳效果。在河道下游,一般回淤较高,易导致集中坍塌形成淤积的淤泥区,除按照先适当加大现有河床深度疏浚及开挖土方能力要求处理外,可以选择逐步恢复采用通过人工措施加大下游河道断面开挖土方和河床深度及开挖土方回淤的综合疏浚方法。

3 水土保持重难点及应对措施

在工程建设中需要建设淤泥临时晾晒场地,待淤泥晾晒固化后再运输至场外淤泥处置场。在施工过程中,由于淤泥的特性,容易造成二次污染。在淤泥清淤、晾晒、转运的过程中,需要做好水土保持措施,以免二次环境污染,造成不必要的损失。为此,可采取以下措施。

1)建立和实施建设项目水土保持治理方案;选择合理的施工工期,尽量避免雨天进行土方施工;确保施工区域场地的合理科学布置,减少雨水对工程周边生活环境设施造成较大的有害影响;露天施工要尽量采取措施避免产生尘土较多的裸露干晒场。

2)确定出施工许可范围内的环境敏感点,以及施工准备过程中涉及的各类潜在环境安全影响风险因素;明确各施工阶段应共同遵循有关建设项目环保法律、法规、标准的要求;按规定完成建设项目工地现场排水沟渠和各种废水综合处理等设施体系的基础建设,做到现场施工过程中现场路面无严重积水、排水设施不外溢、水质达标。

4 水上作业、安全保护难点及应对措施

采用水上挖掘机和绞吸船相结合的方式清淤,由于清淤期间,船舶仍然需要进出避风塘,所以无法对内外塘进行封闭式清淤,在水上清淤过程中,不但要保证作业船只本身的安全,还需要考虑过往船只的安全及通行,故水上安全作业是本项目控制的重点。

应建立健全清淤作业安全检查制度,每周进行1次。检查项目包括施工临时用电安全、有无“三违”情况、重点部位安全监督、消防设备配备、信号装置完好情况等。安全方面主要管理人员要亲自带队检查,安全员加强日常巡查,对检查中发现的安全隐患问题,及时督促责任人进行整改,消除安全隐患,并通知安全检查人员复查,闭合检查。

加强作业人员的安全教育培训和安全操作规程交底;设备须粘贴安全标识和安全操作规程;施工人员严禁饮酒后作业;清淤作业人员要正确穿戴救生衣;作业人员要经常检查挖泥船,包括辅助船的设备设施是否完善、完好,发现问题及时处理;做好设备维护保养工作,做到施工设备正常与完好,严禁带病作业,降低设备运行事故,切实保障清淤施工人员的生命安全。

编制船泊施工方案,并按要求审批后实施;船舶配备必要的消防设施及通信设备,船体设置醒目的安全标志。同时,加强施工现场的沟通和指挥工作,切实保证施工质量,对环境无影响。

5 交通疏解重难点分析及应对措施

对于清淤需要二次转运的问题,要利用好现有的条件和周边环境,根据实际情况,修建临时运输通行道路。同时,在进行淤泥运输时,不可避免地会对周边居民出行造成影响,如何保证施工期间交通运输的通畅,同时又不会对周边环境造成影响,也是施工需要考虑的重点。因此,应采取以下措施。

1)充分利用好现有的交通道路,保障现有的交通道路尽量畅通,不得影响当地居民正常的生产、生活。施工前,制定好施工作业方案,制定有效的安全措施,经有关部门审批后方可实施。施工时,须配备相应的安全用品,转弯路口、关键施工路段等特殊部位,须按规定设置标志、标牌等警示标志,并安排人员进行交通指挥。白天车辆通行比较多,在措施可行并按要求备案的情况下,尽可能在夜间施工,以降低对车辆通行的影响。

2)成立交通协调管理小组,全面负责项目施工交通协调管理工作。管理小组要制定切实可行的交通管理组织方案,重视作业人员作业前的教育培训、作业时的指挥引导以及总结经验、教训等全过程管理,真正落实方案,保障交通安全和作业安全。

3)施工现场按要求设置醒目的标志、标牌,夜间配备安全警示灯。施工警示牌、施工围挡上均按规定设置警示灯,并在相应路段设置交通引导标志和禁令标志;做好路锥、警戒带等交通设施与警示标记的安装工作。同时,根据施工现场的实际情况,调整周边道路的交通设施。

4)要加强现场作业及管理人员的交通法规的培训和安全交底的工作,务必做到人人懂安全、人人安全作业、人人安全管理。施工作业人员、施工管理人员以及交通指挥员均需穿反光衣和戴安全帽。交通指挥人员要配合交警管理部门做好交通指挥等工作,保障交通畅通与安全。

5)施工设备要按规定设置反光条等各类安全标志;同时,施工现场做好文明施工;路口、交通繁忙地段必须在施工路段前两边设置大型固定指示牌,以提示车辆前面施工车辆慢行或择道而行,同时在施工路段距离50～150 m设置预先警告标志。

6 结束语

加强河道清淤力度对改善河道水质、促进生态系统健康、提升河道景观效果等具有非常重要的意义。由于现阶段我国各地城市主要工程河道环境条件、地质条件状况不同,以及各个工程河段周边城市建筑状况有一定范围的地理时空差别,因此应该严格注意工程建设河道内各项具体自然水文状况,做好城市水利工程在清淤开挖施工前的各项准备性工作、方案设计及工艺路线的选择;应因地制宜地确定合适的施工作业技术,通过对工程建设各方面工作技术条件的科学分析及论证,完成工程整体清淤的目的,获得最好的工程效果。