浅谈绞吸式清淤在河道清淤工程中的应用

浅谈绞吸式清淤在河道清淤工程中的应用 鞠皓 韦晓科

摘要：近年来随着我国经济、政治、文化、科技的快速发展，也给生态环境带来了一定的破坏，国家也在不断加大环境治理力度。水利工程作为国家重要的基础设置建设项目，其中的河道治理也取得了显著成效，实现了经济效益和环境效益双赢，但在河道治理过程中依然存在着一些问题有待完善和解决。本文主要通过阐述河道治理中的绞吸式清淤的工作原理和施工现场实际操作过程等，来体现绞吸式清淤的生态和经济效益。

关键字：绞吸式清淤；生态环境；排泥场；排泥管

前言：河道清淤是河道治理中的重要一环，而绞吸式清淤作为一种经济有效的清淤方式，在河道清淤中扮演着重要的角色，尤其是在内陆河、湖等大型挖泥船无法进入的地方，尤其重要，下面就介绍一下绞吸式清淤的原理和工作方式。

1、绞吸式清淤介绍

绞吸式清淤主要由绞吸式挖泥船、排泥管和排泥场组合完成施工。在河道清淤工程中内陆河、湖不和外界水系相通，大型整体式挖泥船无法通过自然水道进入内陆河、湖进行疏浚施工，而绞吸式挖泥船船体可分解成数块，在水中可以分解，在调遣过程中借助气垫配合吊车装车，通过陆地上的平板卡车把每块运走，到达目的地时再借助气垫配合吊车卸车，进入水中组合成整体，就可施工，是一种专门解决内陆河、湖疏浚施工的方法。

2、绞吸式清淤施工原理

绞吸式挖泥船施工适宜采用定位桩旋转台施工，挖泥船后部有一个旋转台，由涡轮涡杆驱动旋转，两根定位桩都装在旋转台上，作业时前桩插入泥中，后桩提起，挖泥船以前桩为中心摆动，挖到规定深度后旋转台旋转，原来的后桩转到前面作为前桩，原来的前桩成为后桩，这样将船推前了一段距离，这时放下前桩，提起后桩，继续摆动施工。

3、排泥管布置

排泥管同样是绞吸式清淤中的重要一环，排泥管分为水上排泥管和陆上排泥管。

（1）水上排泥管为浮筒管连接形式，布置呈近似流线型弯曲，不可形成死弯。在每节浮管两端设置浮筒，并使其在重载之下仍露出水面之上，以便维修。施工中浮管上每隔100m抛设浮管锚一只加以固定，涨、落水锚间隔布设。水上连接按水上浮管间距采用柔性连接，以适应水流、风浪的影响。在水上管线铺设时根据吹填区形状、岸管位置、取砂区位置及范围，使排泥管线尽可能地设在受风浪、水流影响小的地方。排泥管间及排泥管与浮筒之间必须连接牢固，以避免淤泥泄漏或浮筒窜位与翻转。

（2）陆上排泥管为主排泥管，敷设前必须对排泥管道进行检查，按新旧或磨损轻重依次连接敷设。对埋入地下、跨越公路、围堤等处的排泥管，要选用较新的管道与管件，并保证接头紧固严密，无漏水、漏泥现象。水陆接头处避免浮管出现死弯，水陆接头入口角应大于45度，减少排泥阻力。排泥管在吹填区内的铺设高程应高于吹填控制高程，以防止管线在吹填过程中被淤埋。管线跨越围堤的位置，为避免坡面结构与铺设的管线在吹砂过程中强烈振动而发生碰撞损坏，要采取一定的保护措施。排泥管接头应紧固严密，整个管线和接头不得漏泥、漏水，发现泄漏，应及时修补或更换。排泥管线铺设时应正确掌握吹填区的特点，使排泥管线铺设合理，排泥畅通。

4、绞吸式挖泥施工方法

（1）绞吸式挖泥船开挖宽度

挖泥船摆动时，其中心线与挖槽中心线的夹角a=30°~35°为宜，最大挖深一般为船长的1.2~1.3倍。

挖槽中心线与挖泥船中心线夹角示意图

（2）分条挖泥

当挖槽宽度超过挖泥船最大挖宽时，则必须分条开挖。为防止漏挖，条与条之间要有一定的重合量，其值与泥层厚度和土质有关，一般为土层开挖厚度的3~4倍(软土质取大值，硬土质取小值)。分条开挖有两种方法如图所示：

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a：浮管足够长时分条方法 b：浮管不够长时分条方法

Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ代表分条顺序

（3）分层挖泥

分层挖泥主要取决于挖泥船施工性能、开挖泥层厚度、土质情况及工程特殊需要等。

①可以利用水位较高时挖上层，水位较低时挖下层，如图所示：

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②开挖泥层厚度大，一次挖深到设计底高程易造成滑坡塌方时，应采取分层开挖，分层原则是上层厚、下层薄。

③在淤泥严重或质量要求严格的河道上施工，宜采取分层开挖。第1层采取大量挖泥，剩下一层最后开挖，以保证开挖质量。

④当采用不同的船型挖泥时，小船开挖上层，大船开挖下层。

（4）水上方处理

当施工水位以上的土层达到一定厚度时，应先将水上方松动处理后，挖泥船再行开挖。

5、排泥场施工

排泥场围堰的填筑根据场地实际地形，结合清淤工程量、围堰沉降和安全问题最终确定填筑高程。围堰使用隔水雨帆布护坡，雨帆布紧贴坡面，坡脚及围堰顶部用砂袋压固，防止围堰泥土被冲刷。根据吹填区的几何形状、容量、排泥管的布设位置及邻近的建筑物等因素，把退水口设在泥浆不易流到的死角处，尽量远离排泥管出口，无特殊情况设置在排泥口的对面，退水口采用可调节溢流井式或可调节开敞溢流堰式。

6、绞吸式清淤重难点

（1）绞吸式清淤区域多为内河水域，应避免污染附近农田林木等。在施工作业时，应防止尘土飞扬，泥浆泄漏，车辆沾带泥土运行等现象，保证不影响周边群众的正常工作和生活。

（2）对于因生活及建筑垃圾淤积严重的区域，由于生活和建筑垃圾的存在，会对清淤绞吸造成一定影响。为此，需先对这些生活和建筑垃圾进行清理，清理的方式通常以机械抓斗为主，人工为辅。

（3）清淤高程控制尤为重要，由于绞吸式清淤高程控制主要通过水位与水深复合控制，施工过程中一定要定时反馈施工区域的水位，每一个小时反馈一次水位，再结合水准测量进行复核，确保清淤高程达到设计要求。

7、总结

随着社会经济及城市建设的迅速发展，我国的生态环境正不断遭到破坏，大量生活垃圾及泥沙的流入造成河道淤泥淤积，淤积严重容易造成河床抬高，干旱时河床裸露，有异味、不美观，雨季时导致河道泄洪压力陡增。所以河道治理在当下有非常重要的意义，而河道治理中最重要的一环就是河道清淤。而由于绞吸式挖泥船的便携性、广泛性、经济性等原因，也让绞吸式清淤成为内陆河、湖的最主要清淤手段之一，完善和发展绞吸式清淤施工中的技术对于河道治理具有非常大的推动作用。