城市河道清淤施工技术创新及应用
一、前言
城市河道除了具有给排水功能以外,它在保持城市生态平衡、调节城区气候、提升城市品位、塑造城市景观、营造宜人的滨水空间、传承历史文化等方面的作用越来越明显,并逐渐被人们认识和发掘。随着宿迁市城市化进程的加快,城市人口急剧增加,城区内及周边河道的水环境发生了很大的变化,并有继续恶化的趋势。因此对城区河道进行综合整治,充分发挥河道综合功能,刻不容缓,势在必行。本文通过对宿迁市城区段古黄河环保清淤,阐述城市河道清淤需要考虑的因素及具体做法。
二、宿迁古黄河概述
古黄河是黄河侵泗夺淮入海的黄泛故道,全长728.3公里。流经宿迁市宿豫区、宿城区、泗阳县两区一县,河道长113.6公里。宿迁市城区段古黄河长约23.20公里,是宿迁市区一道靓丽的风景线,上段宿靳公路桥至南环路长约8km,经过几年的努力,疏浚了河道,加固了堤防,护砌了河坡,绿化了两岸,还兴建了河滨公园、黄河公园、水景公园等,现已成为宿迁市民休闲娱乐的好去处。但是,古黄河还存在诸多问题:一是河道淤积、埂坝阻水严重,险工隐患较多,排水出路未得到解决,防洪标准偏低;二是粉砂性土质,林木草地植被稀少,水土流失严重;三是古黄河两岸生活污水、垃圾、工业废水排放问题尚未彻底解决,污水直接排入河道,导致河水发黑变臭,水质污染严重,与宿迁市经济的快速发展和良好生态环境极不相称,亟待进行整治。为了充分发挥古黄河在城市建设中的作用,市政府决定对古黄河进行清淤,并责成宿迁市水务局组织实施。
三、设备的选型及主要施工方法
(一)设备的选型。
为了做好古黄河清淤工作,宿迁市水务局按照宿迁市政府的要求,组织专人对全国有关城市河道清淤进行调研。由于古黄河市区段浅滩较多,加之城区人流集中、干扰大,大型清淤船无法进行施工作业。根据古黄河市区段的实际情况,我们最终选择了XXQ-I-40型水下清淤机,该机采用水力冲刷和旋切相结合的破土方法,将水下杂物、污染物切碎,增加泥浆浓度,工作效率高,适合于水下杂污物多、土质各异的城市河道。
(二)施工中解决问题的主要做法
古黄河穿过市区的中心地带,也是一个宿迁市区的风光带,是人们休闲纳凉的好地方。因此,给我们清淤施工带来很多困难,一是要求排泥场远离城市中心,排距较远;二是淤泥中沉积的杂物较多,很容易引起管道堵塞涨裂;三是对环保要求较高。
1、接力输送,增加排距
古黄河的清淤施工最大排送距离达2公里以上,而XXQ-I-40型水下清淤机的最大排距只能达到500米左右。为了解决排距问题,我们采用了多次接力输送,即增设接力泵,达到增加排距的目的。
2、过滤垃圾,防止堵塞
我们在施工过程中,遇到了各种各样的问题,由于排送距离远,尤其是各种生活垃圾多,经常造成接力泵堵塞,导致管道涨裂或泵叶咔滞停车,甚至造成设备损坏,需要经常停机清理垃圾,费工费时。针对这一难题,我们组织了相关技术人员,认真研究,仔细分析,根据清淤机与接力泵之间的工作原理,研究设计出一个专用的杂物过滤箱,箱体采用5毫米厚的钢板焊接,箱体尺寸为:80×40×50厘米,箱体内设置钢筋过滤网片,钢筋间距为2厘米,在钢筋过滤网顶部的箱体表面留有活动门,活动门周边安装橡胶密封圈,活动门外设置压紧装置。过滤工作时,植入钢筋过滤网,压紧活动门就形成了完整密闭的有压过滤箱体;需要清理垃圾时,清淤机和接力泵停止工作,松开压紧装置,打开箱体活动门,取出钢筋过滤网,可清理垃圾。
其主要工作原理是:在清淤机与增压泵之间安装一个有压的过滤箱,利用清淤机的压力和增压泵的吸力来促使箱体内的泥浆流动(箱体在工作状态下,有时是正压,有时是负压)。通过钢筋过滤网将大于2厘米小石头和塑料袋等生活垃圾拦截在箱内,达到过滤杂物的目的,从而大大改善了接力泵和管道的工作条件,提高了工作效率,降低设备磨损程度,解决了因杂物堵塞造成的管道涨裂甚至机泵设备破坏等问题;同时也根除了因管道爆裂、泥浆泄漏造成的环境污染问题。未设置过滤箱前,每2—3小时需要停机清理一次杂物,每次清理杂物耗时约40分钟,且需多人才能完成;平均每小时的清淤量只在30立方米左右。采用过滤箱后,只需要在每一个工作日后进行清理一次,且只用一个人就可以完成;每小时的清淤量达到40立方米以上;达到了省时、省工、省力、节约、环保、高效的目的。
(三)技术应用成果
通过技术创新及应用,古黄河清淤施工顺利进行,实现河水变清、变美、变活、变净的效果,提高了水质标准,满足古黄河冲污和环境用水的需要,同时也改善了城市水环境质量,真正实现人水相宜。城区四号桥至一号桥段将成为集排涝、环保、旅游、休闲于一体,风景宜人,成为市民休闲的好去处。充分发挥了水资源的综合利用效益。为建设宿迁市水景观体系提供了良好的基础和条件。古黄河穿越宿迁市区一段,、成为市区一道靓丽的风景线,对加快了宿迁市现代化城市的建设意义深远。