清淤工程施工技術(shù)方案本工程部分河道多年未清理，部分水域、河底淤泥淤積嚴(yán)重，需要進(jìn)行清理。清淤工程分為清理、運(yùn)輸、淤泥處置和尾水處理幾個(gè)步驟。一、清理1.排干清淤方法對(duì)于流量較小、水位較低的河道，通過在河道施工段構(gòu)筑圍堰，將河道水排干后采用干挖或者水力沖挖的排干清淤方法。根據(jù)工程所在堤段高程，保證河道清淤土方在干地施工，河道上游及下游兩端分別修筑圍堰，圍堰修筑前應(yīng)先關(guān)閉本河道內(nèi)節(jié)制閘。在河道支流處采用粘土編織袋圍堰填筑。圍堰迎水坡1:2.5，背水坡1:2，頂寬為3m。堤防工程圍堰土方主要利用堤防土料工程填筑，不足部分從料場(chǎng)取土，圍堰填筑采用74Kw履帶式拖拉機(jī)分層填筑夯實(shí)，在編織袋圍堰堤段，用履帶式強(qiáng)夯機(jī)強(qiáng)夯。工程施工完畢后圍堰拆除，可采用挖掘機(jī)開挖，自卸汽車運(yùn)輸，將土方棄于指定地點(diǎn)。河道排水采用壟溝方式排水，壟溝設(shè)于河底一側(cè)，為梯形斷面，底寬1m,溝底低于設(shè)計(jì)河底或施工開挖深度1.2m，邊坡1:1，溝底縱坡0.02。每隔一定距離設(shè)一集水井，集水井深度低于排水溝1.5-2.0m，底面積不小于1×1m（方形），井底鋪砂與礫石反率。每一集水井設(shè)潛水泵一臺(tái)，及時(shí)將水抽排至河道外排水設(shè)施。排干后分為干挖清淤和水力沖挖清淤兩種工藝。干挖清淤：作業(yè)區(qū)水排干后，大多數(shù)情況下都是采用挖掘機(jī)進(jìn)行開挖，挖出的淤泥直接由渣土車外運(yùn)至指定堆放點(diǎn)。倘若河塘有一定寬度時(shí)，需增加機(jī)械倒運(yùn)，再將淤泥轉(zhuǎn)運(yùn)至指定儲(chǔ)存堆放點(diǎn)。干挖清淤其優(yōu)點(diǎn)是清淤?gòu)氐?，質(zhì)量易于保證而且對(duì)于設(shè)備、技術(shù)要求不高；產(chǎn)生的淤泥含水率低，易于后續(xù)處理。水力沖挖清淤：采用水力沖挖機(jī)組的高壓水槍沖刷底泥，將底泥擾動(dòng)成泥漿，流動(dòng)的泥漿匯集到事先設(shè)置好的低洼區(qū)，由泥泵吸取、管道輸送，將泥漿輸送至岸上的堆場(chǎng)或集漿池內(nèi)。水力沖挖具有機(jī)具簡(jiǎn)單，輸送方便，施工成本低的優(yōu)點(diǎn)，但是這種方法形成的泥漿濃度低，為后續(xù)處理增加了難度，施工環(huán)境也比較惡劣。一般而言，排干清淤具有施工狀況直觀、質(zhì)量易于保證的優(yōu)點(diǎn)，也容易應(yīng)對(duì)清淤中含有大型、復(fù)雜垃圾的情況。其缺點(diǎn)是，由于要排干河道中的流水，增加了圍堰施工的成本；同時(shí)很多河道只能在非汛期進(jìn)行施工，工期受到一定限制，施工過程易受天氣影響，并容易對(duì)河道邊坡和生態(tài)系統(tǒng)造成一定影響。施工過程具體方案選型，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況決定。2.水下清淤經(jīng)過施工調(diào)查及清淤方案論證，考慮到淤泥外運(yùn)困難等實(shí)際情況，河道設(shè)計(jì)寬度較大處采用水下直接清淤方式——泵吸式清淤泵吸式清淤法也稱為射吸式清淤，它將水力沖挖的水槍和吸泥泵同時(shí)裝在1個(gè)圓筒狀罩子里，由水槍射水將底泥攪成泥漿，通過另一側(cè)的泥漿泵將泥漿吸出，再經(jīng)管道送至運(yùn)輸車，運(yùn)送到指定棄土場(chǎng)，一邊移動(dòng)一遍清除。而另一種泵吸法是利用壓縮空氣為動(dòng)力進(jìn)行吸排淤泥的方法，將圓筒狀下端有開口泵筒在重力作用下沉入水底，陷入底泥后，在泵筒內(nèi)施加負(fù)壓，軟泥在水的靜壓和泵筒的真空負(fù)壓下被吸入泵筒。然后通過壓縮空氣將筒內(nèi)淤泥壓入排泥管，淤泥經(jīng)過排泥閥、輸泥管而輸送至岸上運(yùn)輸車運(yùn)送至指定堆場(chǎng)中。3.淤泥中轉(zhuǎn)及運(yùn)輸淤泥中轉(zhuǎn)場(chǎng)建設(shè)主要用于臨時(shí)堆放清淤河道產(chǎn)生的泥漿，和實(shí)現(xiàn)泥水初步分離，為后期汽車淤泥外運(yùn)做準(zhǔn)備。中轉(zhuǎn)地的選址必須遵循以下原則：少占地原則，在滿足棄土容量下，盡可能不征或少征地少占地；就近原則，減少泥土運(yùn)距，節(jié)省費(fèi)用；便于后期外運(yùn)的原則，需要離外界道路較近，或可以利用臨時(shí)道路，以減少臨時(shí)道路填筑所增加的費(fèi)用；占地面積及容量滿足清淤吹填使用需求原則，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件、占地范圍，綜合考慮吹填容量和試驗(yàn)需要等因素之后，根據(jù)《清淤工程實(shí)施技術(shù)規(guī)范》對(duì)中轉(zhuǎn)場(chǎng)地圍堰作如下設(shè)計(jì)：圍堰可采用就地取土填筑的重力式土圍堰；為減少中轉(zhuǎn)場(chǎng)后期土方外運(yùn)時(shí)臨時(shí)道路修筑工程量，計(jì)劃圍堰頂部需停置挖掘機(jī)裝車、汽車在堰頂行駛；為保證圍堰泥漿內(nèi)的有害物質(zhì)不滲入地下，在圍堰內(nèi)側(cè)需要鋪設(shè)防滲膜；設(shè)置導(dǎo)流隔埂，以便即能實(shí)現(xiàn)水流導(dǎo)流也能將泥土最大限度的進(jìn)行攔截；設(shè)置沉淀池、退水口；在圍堰周邊設(shè)置安全防護(hù)網(wǎng)，防止外來人員進(jìn)入淤泥中轉(zhuǎn)場(chǎng)。圍堰線路布設(shè)時(shí)充分利用老河道沿岸土堤斷面，預(yù)先布設(shè)圍堰中心線和底邊線，以竹片樣樁和石灰標(biāo)識(shí)。預(yù)先采用挖掘機(jī)清除堰基及取土區(qū)內(nèi)表層的雜物，堰基范圍內(nèi)的墳?zāi)辜翱?、槽、溝等清雜后按堤身填筑要求進(jìn)行回填處理，再進(jìn)行倒毛、平整、碾壓，清基厚度以充分清理完耕植土為準(zhǔn)。中轉(zhuǎn)區(qū)投入使用前，在中轉(zhuǎn)場(chǎng)地內(nèi)坡及圍區(qū)底部鋪設(shè)防滲土工布。土工布采用人工鋪設(shè)，縫合，搭接部分及縫合質(zhì)量符合規(guī)范要求。退水口鋼板閘箱采用人工焊接預(yù)制，排水管道人工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)埋設(shè)。4.淤泥處理通過排干清淤清挖出的底泥，在進(jìn)行無害化處理過程前，需要進(jìn)行底泥脫水的工作，以便將底泥中含水率降低至無害化處理所要求的程度。底泥含水率過高，不利用貯存和運(yùn)輸，且理化性質(zhì)不穩(wěn)定。所以，必須對(duì)底泥進(jìn)行脫水處理，然后進(jìn)行無害化處理。底泥脫水工藝主要有自然干化法、機(jī)械脫水法、土工管袋法，淤泥的無害化處理有固化法和淤泥多元消納法。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況選用具體處理方式。二、自然干化法主要構(gòu)筑物是底泥干化場(chǎng)，一般用土堤圍繞和分割的平地，如果土壤的透水性差，可鋪薄層的碎石和砂子，并設(shè)排水暗管。依靠下滲和蒸發(fā)降低流放到場(chǎng)上的底泥的含水量。下滲過程約經(jīng)2～3天完成，可使含水率降低到80%左右。此后主要依靠蒸發(fā)，數(shù)周后可降到75%左右。底泥干化場(chǎng)的脫水效果，受當(dāng)?shù)亟涤炅?、蒸發(fā)量、氣溫、濕度等的影響。一般適宜于在干燥、少雨、沙質(zhì)土壤地區(qū)采用。該法占地大，但投資較少，運(yùn)營(yíng)成本較低，能耗低，適用于用地寬裕的地區(qū)。三、機(jī)械脫水法過濾是將濕底泥用濾層（多孔性材料如濾布、金屬絲網(wǎng)）過濾，使水分（濾液）滲過濾層，脫水底泥（濾餅）則被截留在濾層上。離心法是借底泥中固、液比重差所產(chǎn)生的不同離心傾向達(dá)到泥水分離。過濾法用的設(shè)備有離心脫水機(jī)、板框壓濾機(jī)和帶式壓濾機(jī)。離心法常用臥式高速沉降離心脫水機(jī)，由內(nèi)外轉(zhuǎn)筒組成，轉(zhuǎn)筒一端呈圓柱形，另一端呈圓錐形。轉(zhuǎn)速一般在3000r/min左右或更高，內(nèi)外轉(zhuǎn)筒有一定的速差。離心脫水機(jī)連續(xù)生產(chǎn)和自動(dòng)控制，衛(wèi)生條件較好，占地也小，但底泥預(yù)處理的要求及能耗均較高。板框壓濾機(jī)為化工常用設(shè)備，過濾推動(dòng)力大，泥餅含水率較低，進(jìn)泥、出泥是間歇的，生產(chǎn)率較低。帶式過濾機(jī)是新型的過濾機(jī)，有多種設(shè)計(jì)，依據(jù)的脫水原理也有不同（重力過濾、壓力過濾、毛細(xì)管吸水、造粒），但它們都有回轉(zhuǎn)帶，一邊運(yùn)泥，一邊脫水，或只有運(yùn)泥作用。它們的復(fù)雜性和能耗都相近。池底污泥通過泥漿泵及其管道輸送至貯泥池；貯泥池內(nèi)淤泥通過污泥進(jìn)料泵輸送至帶式脫水機(jī)的貯泥桶；所加藥劑通過加藥泵輸送至貯泥桶，污泥與藥劑混合；混合后污泥經(jīng)帶式脫水機(jī)處理后，污泥含水率達(dá)到80%以下；污泥經(jīng)帶式脫水機(jī)處理完成后，由傾斜螺旋輸送機(jī)輸送至污泥脫水機(jī)房外的運(yùn)輸車內(nèi)；在帶式污泥脫水機(jī)脫水的過程中，為保證帶式脫水機(jī)履帶不粘泥及污泥在帶式脫水機(jī)內(nèi)充分壓實(shí)，需保持用清水持續(xù)沖洗。所用清洗用水來自反沖洗水池，通過濾帶清洗泵輸送至帶式脫水機(jī)。壓濾脫水機(jī)照片四、土工管袋法土工管袋法一般用于泥水混合物的脫水處理，高強(qiáng)度、可滲透的土工管袋能截流底泥并同時(shí)允許水的排出。在泥漿進(jìn)入土工管袋之前，可提前加入聚合物以提高其脫水性能，減少脫水周期。在使用土工管袋壓濾時(shí)，需采用污泥泵將一定濃度的泥漿輸送到濾袋壓濾。五、固化法對(duì)于淤泥的各類資源化方法中，近年來采用膠凝材料固化的方法在國(guó)內(nèi)外已得到廣泛的應(yīng)用。通過化學(xué)藥劑的固化處理，會(huì)使淤泥高含水率，低強(qiáng)度的特性得以有效改善，固化產(chǎn)物可作為土工回填材料代替砂石和粘土在工作建設(shè)、筑堤或堤防加以及道路工程中使用。固化劑是通過主材料和副材料配成的化學(xué)制劑。當(dāng)固化劑與淤泥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，會(huì)使淤泥的解構(gòu)組織發(fā)生變化，將泥水分離。由于淤泥本身結(jié)構(gòu)的變化，使得經(jīng)過處理后的淤泥不會(huì)被再重新轉(zhuǎn)變成泥水狀態(tài)。先取樣測(cè)定淤泥的成分含量，如含水量、粘土成分和有機(jī)質(zhì)含量，再根據(jù)各種成分含量配制處理用固化劑。固化劑的主要成分包括起固化作用的水泥和生石灰，水泥與生石灰的重量比例在1:1~4:1之間，廢石膏用作減水劑，為水泥和石灰重量之和的1~8%；粉煤灰或粉砂作為骨料，用量為水泥和石灰重量之和的3~5%；然后確定固化劑的摻入比；固化劑的摻入比一般控制在5~20%，分別進(jìn)行制樣，測(cè)定凝固時(shí)間，制樣測(cè)定養(yǎng)護(hù)7天、14天和28天的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度，按最優(yōu)性價(jià)比最終確定固化劑的摻入比。最后在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)淤泥進(jìn)行固化施工：用機(jī)械設(shè)備快速使固化劑與淤泥攪拌均勻，快速充分固化。施工完后的淤泥固化土表面由于水分散失引起干縮，會(huì)產(chǎn)生大量裂縫。因此淤泥固化土施工結(jié)束后應(yīng)及時(shí)進(jìn)行覆蓋，采用粘土覆蓋，粘土覆蓋的厚度為1.5m左右。如果工期緊，可將實(shí)施固化的部分淤泥先行深埋固結(jié)。固化處理施工控制要點(diǎn)：（1）根據(jù)淤泥固化土配比設(shè)計(jì)要求，對(duì)摻加淤泥固化土的各種材料的質(zhì)量和數(shù)量要嚴(yán)加控制，確保質(zhì)量，力求計(jì)量準(zhǔn)確，符合配比設(shè)計(jì)要求，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。（2）淤泥固化土攪拌時(shí)，力求達(dá)到最佳含水量，攪拌均勻，使各種材料混合充分，保證淤泥的固化效果。（3）碾壓淤泥固化土?xí)r，確保淤泥固化土的最大密實(shí)度。（4）淤泥固化土攪拌后，應(yīng)及時(shí)覆蓋、養(yǎng)護(hù)，三天內(nèi)要防止承重過大，防止損壞。（5）淤泥固化時(shí)如有積水，勢(shì)必增加固化劑的用量，直接影響淤泥固化的效果，事前排除淤泥表面積水是保證固化質(zhì)量的關(guān)鍵工作之一，因此在固化施工前要檢查施工區(qū)域排水降水情況，檢查排水壟溝個(gè)集水井的設(shè)置。（6）及時(shí)收聽天氣預(yù)報(bào)了解天氣情況，如遇到雨天，要事先對(duì)排水系統(tǒng)進(jìn)行檢查和加固，確保雨天能及時(shí)排水。六、淤泥多元化消納應(yīng)用清淤底泥的多元化消納方式是用做景觀綠化種植土壤，主要采用以下方法進(jìn)行處置利用：（1）在快速脫水過程中添加絮化劑、除臭劑、殺蟲殺菌劑等外加劑，使淤泥在處理后最大程度的無害化。（2）在脫水處理后的場(chǎng)內(nèi)倒運(yùn)過程中和外購(gòu)客土按1：1的比例進(jìn)行配比摻和，既充分利用了淤泥中富足的有機(jī)質(zhì)、有效N、有效K等營(yíng)養(yǎng)元素，又能進(jìn)一步降低重金屬鎘（Cd)的單位含量，做到無害化處理。（3）在與客土摻和前按500g/m3的比例施用鈣鎂磷肥，達(dá)到平衡施肥的目的。（4）和設(shè)計(jì)結(jié)合，將處理后的底泥裝入土工布袋，在河道周邊做生態(tài)護(hù)岸，泥土可就近處置。（5）污泥經(jīng)過添加鉀肥、殺蟲劑及粉煤灰、礦渣等輔料后