常用河道清淤技術(shù)集錦
目前的河道清淤工程，大多數(shù)具有水質(zhì)改善的目的，因此尚屬“環(huán)保清淤”范圍。另外，在工程上有“疏浚”和“清淤”兩個(gè)較為接近的術(shù)語，為了區(qū)別于航道、港口等大規(guī)模疏浚工程，小編建議將中小河道、農(nóng)村河道的清、挖工程統(tǒng)一稱為“清淤”，突出清除底泥中污染物的概念和解決淤積問題的工程目的。常用河道清淤技術(shù)有:
1．1 排干清淤
對于沒有防洪、排澇、航運(yùn)功能的流量較小的河道，排干清淤指可通過在河道施工段構(gòu)筑臨時(shí)圍堰，將河道水排干后進(jìn)行干挖或者水力沖挖的清淤方法。排干后又可分為干挖清淤和水力沖挖清淤兩種工藝。
a．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)或者放置于岸上的臨時(shí)堆放點(diǎn)。倘若河塘有一定寬度時(shí)，施工區(qū)域和儲泥堆放點(diǎn)之間出現(xiàn)距離，需要有中轉(zhuǎn)設(shè)備將淤泥轉(zhuǎn)運(yùn)到岸上的儲存堆放點(diǎn)。一般采用擠壓式泥漿泵，也就是混凝土輸送泵將流塑性淤泥進(jìn)行輸送，輸送距離可以達(dá)到200～300m，利用皮帶機(jī)進(jìn)行短距離的輸送也有工程實(shí)例。干挖清淤其優(yōu)點(diǎn)是清淤徹底，質(zhì)量易于保證而且對于設(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。
b．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或集漿池內(nèi)。水力沖挖具有機(jī)具簡單，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)對清淤對象中含有大型、復(fù)雜垃圾的情況。其缺點(diǎn)是，由于要排干河道中的流水，增加了臨時(shí)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，并容易對河道邊坡和生態(tài)系統(tǒng)造成一定影響。
1．2 水下清淤
水下清淤一般指將清淤機(jī)具裝備在船上，由清淤船作為施工平臺在水面上操作清淤設(shè)備將淤泥開挖，并通過管道輸送系統(tǒng)輸送到岸上堆場中。水下清淤有以下幾種方法。
a．抓斗式清淤: 利用抓斗式挖泥船開挖河底淤泥，通過抓斗式挖泥船前臂抓斗伸入河底，利用油壓驅(qū)動(dòng)抓斗插入底泥并閉斗抓取水下淤泥，之后提升回旋并開啟抓斗，將淤泥直接卸入靠泊在挖泥船舷旁的駁泥船中，開挖、回旋、卸泥循環(huán)作業(yè)。清出的淤泥通過駁泥船運(yùn)輸至淤泥堆場，從駁泥船卸泥仍然需要使用岸邊抓斗，將駁船上的淤泥移至岸上的淤泥堆場中。
抓斗式清淤適用于開挖泥層厚度大、施工區(qū)域內(nèi)障礙物多的中、小型河道，多用于擴(kuò)大河道行洪斷面的清淤工程。抓斗式挖泥船靈活機(jī)動(dòng)，不受河道內(nèi)垃圾、石塊等障礙物影響，適合開挖較硬土方或夾帶較多雜質(zhì)垃圾的土方; 且施工工藝簡單，設(shè)備容易組織，工程投資較省，施工過程不受天氣影響。但抓斗式挖泥船對極軟弱的底泥敏感度差，開挖中容易產(chǎn)生“掏挖河床下部較硬的地層土方，從而泄露大量表層底泥，尤其是浮泥”的情況; 容易造成表層浮泥經(jīng)攪動(dòng)后又重新回到水體之中。根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，抓斗式清淤的淤泥清除率只能達(dá)到30% 左右，加上抓斗式清淤易產(chǎn)生浮泥遺漏、強(qiáng)烈擾動(dòng)底泥，在以水質(zhì)改善為目標(biāo)的清淤工程中往往無法達(dá)到原有目的。
b．泵吸式清淤: 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)管道送至岸上的堆場，整套機(jī)具都裝備在船只上，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、輸泥管而輸送至運(yùn)泥船上或岸上的堆場中。
泵吸式清淤的裝備相對簡單，可以配備小中型的船只和設(shè)備，適合進(jìn)入小型河道施工。一般情況下容易將大量河水吸出，造成后續(xù)泥漿處理工作量的增加。同時(shí)，我國河道內(nèi)垃圾成分復(fù)雜、大小不一，容易造成吸泥口堵塞的情況發(fā)生。
c．普通絞吸式清淤: 普通絞吸式清淤主要由絞吸式挖泥船完成。絞吸式挖泥船由浮體、鉸絞刀、上吸管、下吸管泵、動(dòng)力等組成。它利用裝在船前的橋梁前緣絞刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，將河床底泥進(jìn)行切割和攪動(dòng)，并進(jìn)行泥水混合，形成泥漿，通過船上離心泵產(chǎn)生的吸入真空，使泥漿沿著吸泥管進(jìn)入泥泵吸入端，經(jīng)全封閉管道輸送(排距超出挖泥船額定排距后，中途串接接力泵船加壓輸送) 至堆場中。
1．3 環(huán)保清淤
環(huán)保清淤包含兩個(gè)方面的含義，一方面指以水質(zhì)改善為目標(biāo)的清淤工程，另一方面則是在清淤過程中能夠盡可能避免對水體環(huán)境產(chǎn)生影響。環(huán)保清淤的特點(diǎn)有: ①清淤設(shè)備應(yīng)具有較高的定位精度和挖掘精度，防止漏挖和超挖，不傷及原生土; ②在清淤過程中，防止擾動(dòng)和擴(kuò)散，不造成水體的二次污染，降低水體的混濁度，控制施工機(jī)械的噪音，不干擾居民正常生活; ③淤泥棄場要遠(yuǎn)離居民區(qū)，防止途中運(yùn)輸產(chǎn)生的二次污染。