白源河河段高流动性淤泥固化清除技术

白源河河段高流动性淤泥固化清除技术

福军 1 吴成彬 2

1 中国水利水电第一工程局有限公司

2西藏天路股份有限公司

摘 要：城市河道是城市水系统中的重要组成部分，在城市的防洪、排涝以及旅游、通航等方面仍然起着至关重要的作用。在河道的运行过程中，随时间沉积大量的淤泥和杂物，影响河道的正常使用，因此清淤工作十分重要。本文主要阐述江西省萍乡市白源河河段淤泥固化及清除技术，针对白源河河段内淤泥含水量较高的问题，利用水下清淤技术挖除淤泥，采用掺配10%的HAS固化剂对高流动性淤泥进行改性固化，同时介绍了淤泥固化后的排水及翻晒技术，合理利用资源配置将固化后的淤泥进行装运，有效降低河道淤泥含量，保证河道行洪安全。
关键词：高流动性淤泥、固化、清淤

1 前言

本文介绍的清淤工程为萍乡白源河河段清淤，位于萍乡市安源内。由于萍乡市常年雨水较多，河道洪水冲刷，河床逐年抬高，一些河床段淤阻较严重，导致河道行洪能力降低，白源河入河口与319国道白源河桥之间，共计约3524m。

河道淤积的原因之一就是由于大量的强降雨，将地表中的土壤颗粒挟带到河流中，从而形成粘附力较强的淤泥，在不断的淤积下导致河道发生严重的堵塞，使河道的正常功能受到较大的影响。白源河河床淤泥厚度初步估计约1.5m，河道清淤按河床中部清淤深度1.5m，鉴于临河岸处多为挡墙及混凝土护脚，临河岸挡墙及护脚处清淤深度0.5m，经初步统计，总清淤量6.46万m³。本工程由于较大的降水量导致淤泥含水率较高，从而具有较高的饱和度和流动性，给淤泥挖除、装运工作带来较大困难。

2 河道清淤施工准备
2.1 淤泥固化试验

经淤泥检测，淤泥的初始含水率为68.42%，湿密度为1.58g/cm³。颜色为黑色，呈流态，淤泥有机质含量高，选定HAS固化剂对淤泥进行固化。选择淤泥固化试验场地，准备（1m×1m×1m）的标准试验坑槽。根据淤泥特性，设计固化剂掺量分别为6%、8%、10%、12%、14%、16%进行掺拌，设计一组不加固化剂的空白试验组样，根据泌水情况，按固化剂使用说明进行排水及翻拌，检测最终稳定后淤泥含水率与固化时间。

经固化剂改性试验后，10%掺量(158kg/m³)和12%掺量（189.6kg/m³）淤泥均能达到固化要求，考虑施工成本的经济性，建议掺量控制在10%(158kg/m³)。

2.2物资准备

做好物资用量计划，选择持证经营的合格材料供应商供应工程材料，对各种原材料进行实地考察，并取样检验，合格后方可采购进场；按计划采购、储备合格的定量物资，严格把控进场材料质量。

2.3施工围挡

防护围挡安装在河道便道出口区域外围边缘1.1m处，采用膨胀螺丝进行固定，围挡规格：3.5m×2.2m，挡板上按照相关要求设置安全标识与7牌1图，并在挡板上设置一定数量的警示灯，夜间必须保证足够的亮度。
3 施工布置
3.1 布置要求

在清淤时，要对施工招标文件中的用地范围进行明确，对工期和施工强度也要进行布置，在施工中要对安全、防火、卫生和环境保护问题进行重视，同时要对施工的相关规定进行遵守。在施工的时候，要进行施工场地的临时搭建，而且在施工过程中要保证远离一些保护建筑，避免发生损坏，同时也能在施工过程中避免出现浪费资源的情况。

3.2 施工供水、供电系统布置

3.2.1 施工供水

根据现场用水需要，确保施工正常生产，结合施工现场实际，施工用水采用洒水车，到指定地点取水，托运至施工现场。

3.2.2 施工用电

根据现场各种设备用电需要，确保施工正常生产，按现场用电机械及现场用电情况，结合施工现场实际，施工用电采用8kW的柴油发电机发电。

3.3 施工场地布置

物资堆场结合施工现场实际情况，在宽敞地段进行临时堆放，考虑到淤泥排水设施和翻倒归堆对场地的需求，施工现场应留有足够场地布置排水设备和存放翻倒淤泥。

弃渣场距离施工现场12.9公里，经海绵办协商，出渣由萍乡市渣土公司统一安排。

3.4 施工便道布置

清淤前，设置一条马道进入河道内，并在河道内用片石铺筑多条便道方便淤泥装运，每个便道出口处都设置洗车台，待深泥全部装运完毕后在恢复现状。

4 清淤施工关键技术

4.1 试挖工作

试挖工作主要是为了在主体工作施工前得到准确数据，同时确定好试挖工作的深度和挖槽尺寸，确保按设计要求进行。

4.2 关键施工技术

河流淤泥流动性较大，需在河流中心设置一道底宽7.0m，顶宽3.0m，高3.0m围堰，围堰采用纤维袋用人工装绑、堆码。

采用挖掘机进行清淤开挖，自卸汽车运输至指定弃土场，由于采用水中清淤，淤泥含水量大，运输过程中容易造成周围环境污染，需采用固化剂硬化后方可运输，自卸汽车则选用密封性好的车斗，在车斗后门则采用橡胶垫加密，同时装车时以车斗的70%~80%容量为度，以防止淤泥泄漏，污染沿途道路。

河道沿线如有污水管道，为防止机械破坏，管道四周采用人工开挖，开挖量约总量2%。洗车台将派专人打扫车轮、车厢后方可放行；同时组织专人专车随淤泥运输路线查看，如有淤泥泄漏，及时组织人员清理现场。另外，在所有进出口设置护栏和警示标志，派专人值班，组织路口交通，以确保进出口的交通安全。

清淤采用自上而下方式进行，清淤时先将两岸边坡的杂草、树墩等清除，然后进行清淤，挖除的淤泥临时堆放在河道另一侧硬化，然后由装载机就近铲运至装运地点，挖掘机装自除的淤泥临时堆放在河道另一侧硬化，然后由装载机就近铲运至装运地点，挖掘机装自卸汽车运至弃土场。

4.2.1 淤泥开挖

综合开挖区的现场条件，确定各开挖段均按顺流方向自上而下开挖。根据挖槽宽度和机械能力，合理确定分条开挖数量。分条施工时，条与条之间应有3～5m的重叠区，以免形成欠挖土埂。本工程两岸高程高低不一，局部宽度不等。采用挖掘机开挖，根据重叠后的开挖宽度，即为有效开挖宽度确定开挖分条数量。

根据泥层厚度，并结合试挖测量浚后断面尺寸能否满足设计要求，确定是否需要分层开挖以及每层的开挖厚度。

挖掘机左右横移是依靠自身移动而得以实现的。因此，经现场勘察，挖掘机位可在岸陆上及水下设臵，水下设臵时根据施工要求而修建临时清淤便道。

4.2.2 淤泥固化

淤泥由于含水率较高无法直接运输需进行固化后再运输，根据施工准备阶段淤泥固化试验，淤泥固化采用掺拌10%的袋装HAS固化剂施工。

根据单次固化范围，按试验所得掺量，反推固化剂用量。已运至固化施工区域的固化剂由人工搬运至挖机斗内，人工拆袋，再由挖机将固化剂均匀铺洒到固化区域。

固化剂均匀铺洒后，挖机将淤泥和固化剂均匀搅拌，使其进行固化反应。固化反应24h左右，挖机对已发生反应的淤泥进行抽沟归堆，并及时抽排固化反应泌水。对归堆泌水的淤泥每12h进行翻倒归堆，持续4次，确保淤泥中含水充分排出，并确保固化剂与淤泥完全反应。

4.2.3 装车运输

当改性淤泥具备早期强度，含水率约为55%时，即可装车外运。按图纸所要求的清淤底高程现场测量控制开挖标高。淤泥外运先由挖掘机集中运至堆放点固化后采用挖机装车，自卸车外运，并根据运距及交通情况，合理配置挖机和自卸车。

5 结论

1. 本文对白源河河段内淤泥性质进行分析，通过现场试验确定掺拌10%的袋装HAS固化剂，具有较强的固化效果。

2. 在现场施工过程中，通过对固化反应进行观察分析，确定固化反应持续时间为24h，反应过程中需及时抽排固化反应泌水，并间隔12h进行翻倒归堆，当淤泥含水量下降至55%时，具备运输条件。

6 结束语

随着经济社会的快速发展以及水污染的加剧，加上河道的一些自然属性，淤积已成为一个急需解决的问题。为了提高河道水质、河道通航及排洪能力，应在多方案比较的基础上选用功效高、成本低、确保施工质量和安全的施工方案，实现河道清淤的目的。

参考文献

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[4] 赵梅,罗艳红.浅谈河道清淤疏浚的施工技术[J].科技创新与应用,2015(17):191.

作者：李福军（1983.02—），男，高级工程师，中国水利水电第一工程局有限公司，电话：18674899641。