水库疏浚工程-施工方案部分

第3部分施工方案1底泥环保疏浚施工1.1环保疏浚的特点1.2疏浚前清障1.3测量放样1.4串联（环保绞吸挖泥船+接力泵）施工方案1.5水陆两栖挖掘机清泥施工方案1.6劲马泵清淤施工方案1.7环保绞吸挖泥船吹填施工方法2底泥运输2.1施工方法2.2项目其它标段的施工情况2.3船舶施工避让措施3底泥处理3.1板框压滤脱水固结3.2土工管袋脱水固结3.3自然干化工艺本工程我司主要采用气力泵船+泥驳、环保绞吸挖泥船进行疏浚外运为主，局部采用两栖长臂挖掘机+汽车外运。1底泥环保疏浚施工本工程由于疏挖水域面积广，工程量大，综合考虑，应根据不同的工况选择因地制宜的挖掘设备。对于裸露在水位线之上的近岸淤泥，不便船舶驶入，直接用两栖挖掘机挖掘；对于水深较浅，河道较窄的水域，同样不便船舶驶入，出于经济考虑，选用泥浆泵施工；对于水深足够环保挖泥船施工操作且水深又在挖泥船最大挖深10m范围内的水域，因挖泥船施工效率高，优先考虑环保挖泥船。四种方案综合性能比较表项目挖掘机泥浆泵劲马泵环保绞吸船挖泥精度较低高高高防二次污染性能弱弱高一般泥浆浓度很高一般很高一般挖掘效率一般一般一般高对水体污染轻微轻微很轻微轻微挖泥深度浅一般范围广一般土质的适应性强一般一般强由于库区水深变化大，环境复杂，各方案工程量分配表如下，考虑采用环保绞吸船施工，但如遇特殊情况，按规范等水位下降，淤泥露出地表，则配合挖掘机和泥浆泵组合施工。当出现水位为70m左右的极端情况时，上游Y、X区及W区中疏挖I区的三分之一左右、疏挖II区、疏挖V区、疏挖VII区以及疏挖VI区中的一部分和疏挖IX区中的一部分会暴露在水面上，可以用挖掘机挖掘；疏挖I区的三分之一左右、以及疏挖VI区中的一部分和疏挖IX区中的一部分水位较浅，可用泥浆泵施工；剩余区域用环保绞吸船施工。1.1环保疏浚的特点环保疏浚的目的主要是要挖除被污染的底泥，清除水体中的内污染源，为水生生态系统的恢复创造条件。它既要考虑疏浚工程实施中技术上的可行性及经济上的合理性，又要满足环保的需要。环保疏浚关注精确控制疏浚厚度，并注重防止出现二次污染，其目的是通过底泥的疏挖去除水库底泥所含的污染物，清除污染水体的内源，减少底泥污染物向水体的释放，并为水生生态系统的恢复创造条件，这对山美水库建设有重大推动作用。环保疏浚工程与一般疏浚工程的主要特点见下表。环境疏浚与一般疏浚的特点表项目一般疏浚环保疏浚工程目标使水体达到一定深度清除污染底泥边界要求底面平坦、断面规则按污染土层分布确定挖泥厚度较厚、一般1米以上较薄、一般小于1米细颗粒扩散要求不做限制尽量避免悬浮扩散超深30-60cm小于20cm项目一般疏浚环保疏浚设备选型标准设备专用设备或标准设备改造底泥处置泥水分离后一般堆置泥、水根据污染程度进行特殊处理工程监控一般控制专项分析严格监控工程费用低高1.2疏浚前清障疏浚前清障整治是指通过人工或机械方式清淤、扩挖，拆除水库违章建筑物、鱼网等设施及阻水树木，平整滩面，增加水库通行能力，以疏通顺畅库区局部流路，保证库区内水域可供施工所需船舶顺利通行的疏浚前工程。1.3测量放样（1）测量放样依据1）业主提供的库区地理坐标及水准点；2）业主提供的施工图及说明；3）有关工程测量的规范和标准。（2）测量人员组织测量放样控制是贯穿工程施工过程的十分关键的工作,为此成立专门的测量放样小组，由具有理论和实际施工经验的工程师负责，全面准确地对本工程各部位进行水平位置和高程控制并提供各阶段所需的测量资料。测量人员配置如下：测量工程师1人测量技工2人其他人员3人（3）测量仪器设备配置测量仪器如下表仪器名称型号数量备注GPS定位仪南方系列2台套GPS定位仪全站仪TC20021台套全站仪测深仪/1台套测深仪精密水准仪NA2-DSZ2台套精密水准仪光电液塑限仪GYS-1001台中国（4）测量控制放样1）平面控制测量在业主提供的在控制测量资料基础上，我们根据需要进行基线控制点的加密。2）高程控制测量根据业主提供的高程控制点，将其用四等水准测量要求引测至大坝二端，达到闭合要求。（5）测量控制桩的保护施工测量人员把主要测量标志统一编号，绘制在施工总平面图上，并注明各有关相互间距离、角度关系及高程，以免发生差错。在施工期内为了防止测量标志位移，各主要测量标志应设有保护桩，并定期检测。（6）施工测量控制网的布设施工平面控制测量采用全站仪进行。全站仪进行施工控制测量不但简便、速度快，并且能提高测量精度，减少误差，同时还能与微机联系进行内业计算和资料的储存、整理。高程控制网测量采用精密水准仪，二等水准测量的方法进行。施工控制测量的精度和技术要求：施工控制测量的精度和技术要求，严格执行GB50026-93“工程测量规范”的规定。精度要求如下：项目内容精度要求平面控制相对闭合差1/5000边长丈量相对误差1/10000测量中误差±10″方位角闭合差±20″√n高程控制每公里高程误差±6mm闭合差±12√Lmm其中：n—测站数1）L—附合或闭合水准线路长的公里数或为两水准点间往（或返）测水准线路长的公里数。2）施工控制测量作业完成后，进行平差计算及内业资料整理，将成果上报监理工程师复核与验收，验收审批后作为各项工程定点放样和高程测量的依据。3）施工测量控制点均用砼保护牢固，设置明显标志加以保护，防止受到损环。1.4串联（环保绞吸挖泥船+接力泵）施工方案本工程XI、XII总疏浚土方量11.1万m3。本项工程为环保疏浚工程，疏浚区底泥污染土含有TN、TP及Cu、Pb等重金属元素。疏浚的全过程即在挖掘、输送及排放等诸环节使污染物不扩散或极少扩散；对水域和陆域不造成二次污染，并使污染物得以妥当处置。为此，需配置较先进的相关设备和制定周密的施工工艺。疏浚工艺流程图（1）挖泥船选型从施工工况看，首期工程初期排距约1.5km,最大排距时排泥管长度超过3.5km,排高10m左右。由于是疏浚环保清淤，被搅动的泥浆扩散范围不能大，并且没有公路运输大型船舶的条件，通过综合分析研究，确定以小型船150方装机功率1000KW，环保绞吸挖泥船为主船，并与接力泵站组成两泵异地串联输泥系统，以满足环保疏浚的要求。环保绞吸式挖泥船的优点：绞吸式挖泥船对于淤泥、粘土及沙土有较好的清除能力，并且采用管道输运底泥，避免了二次中转，具有较高的输送效率。但在底泥疏挖过程中细环保绞吸挖泥船纳泥区(接力泵)环保疏浚专用绞吸船颗粒难免产生扩散，原因主要包括船体与设备的移动、绞刀头的作业等；在这一阶段采用的防止细颗粒扩散解决方式主要包括：选择专用的环保疏浚设备，采用环保绞刀头；优化疏浚施工工艺，当疏浚浮泥层时，采取只吸不挖的方法；对于较厚的泥层，采取分层挖的方法，减小一次挖泥厚度，避免过多被搅起的底泥不能完全被挖泥船泥泵吸走而引起扩散；在疏浚作业中，由设计挖泥标高的高处向低处施工。（2）挖泥刀具的改造挖泥刀具采用环保疏浚专用绞刀。除油马达及减速机构外，它主要由具有特殊螺旋线形的无齿刀片构成的绞刀体和封泥罩盖组成。绞刀对泥土的扰动度大为降低，同时借助罩盖的屏蔽作用，高浓度泥浆被限制在吸口附近较小的范围内，泥泵就能较大限度地发挥作用，将其绝大部分吸入进行输送。（3）建立使用DGPS定位系统鉴于施工区处于开阔的库区中，一般技术手段难以实现挖泥船的平面精确定位。为达工程施工要求，挖泥船配备了DGPS定位系统，并辅之以设置的其他标志物，动态定位误差小于0.2m。（4）配置挖掘断面显示系统开挖深度的高精度是环保疏浚的特征之一。为此，挖泥船配置了挖掘断面显示系统。这种显示系统通过收集绞刀架姿态、实时水位、船体纵横倾斜度、电罗经及定位桩台车行程参数等信息，经过计算机程序处理，形成可显示的图形和数据，实现在计算机显示器上适时同步显示绞刀在施工断面内位置的目的。结合DGPS的平面定位，实现对挖掘边界及深度的精确控制，全方位地满足施工设计要求。（5）两泵异地串联两泵异地串联的输泥系统是解决挖泥船型与长排距之间的矛盾。由于疏浚区的特殊地理位置以及挖泥主船与泵站泥泵参数差异而引发的诸多技术问题。泥泵异地串联具有压力分散的优点。正常工作时，管道中的最大压力接近单泵的出口压力。仅从管道承压这一点看，略高于独自单泵系统。而两泵就地直接紧密串联，则压力集中于排管前段，其数值接近两泵扬程之和，可达100m液柱以上。一般排泥管的承压能力是以单泵吸扬系统的泥泵排出扬程为依据进行设计制造的。特别是已使用一段时间的管道，在上述条件下可能造成管间密封失效、焊缝及管体断裂等事故，给施工带来隐患。（6）接力泵站位置的确定接力泵站在整个输泥管线中的位置关系到系统的正常运行，应予以高度关注。从上表可知，两泥泵在设计点的主要技术参数有相当差异，且其所配排泥管径也不相同。但使它们较好匹配从而正常工作是可能的。流量Q与扬程H呈负相关，Q-H图为一沿横轴正方向向下的曲线。曲线上任一处均表示某工况点。至于泥泵具体工作于曲线何处，取决于外部的管道特性。基于以上法则，通过对两泥泵各自排泥管长度的适当分配以影响其实际工作点。使其达到具有相同的流量参数。而相同的流量即为系统的融合点。1）为具体求得接力泵站的位置，考虑到两泵参数和排泥管径的差异，由不同通径的管道与多种长度组合去做系统的管道特性曲线，进而确定泵站的位置的方案缺乏可操作性。然后根据工作实践进行适度调整的方法。来解决这一问题。2）首先以挖泥船泥泵及其输泥管系作为考察分析对象。直接在已有的泥泵在额定转速下的流量-扬程曲线图上做若干条通经φ250的管道特性曲线。管道所取长度差额为100m。长度覆盖范围经过预先估算。这些管道特性曲线命之为1l、2l……等。3）绘制泵站泥泵流量-扬程曲线图上的通经φ250的管道特性曲线。条数相同。其为,1l、,2l……等。并使，,11ll、,22ll……之和为系统输泥管总长度。4)为寻点方便，两图使用同一坐标系上下排列，借助插值法寻得上下两图中与Q-H曲线交点的横坐标值相同且下标亦相同的两条特性曲线，曲线标识的长度即为相应泥泵所拖带的输泥管长度。交点横坐标是系统工作时的流量值。（7）制订操作规程为保证系统的协调正常工作，在经过充分讨论、调研和参阅相关资料的基础上，制订了《操作规程》。涵盖挖泥船与泵站的联络方式、设备运行参数通报规则、系统开机程序、停车程序、紧急停车及注意事项等诸项内容。使施工操作规范化、制度化。1.5水陆两栖挖掘机清泥施工方案本工程上游YⅠ区、YⅡ区及YIV区采用挖掘机清泥有施工方法。施工面积8万平方米，清泥15.4万立方米。（1）首先修建好现场临时道路，采用两栖长臂挖掘机开挖（方量1m3，臂长15m），局部浅挖和削坡机械不能操作的用人工开挖，弃渣采用机械装车、自卸车运送至填筑区直接填筑或至临时堆土场堆放。（2）首先修好施工临时道路及工作平台，然后根据现场的实际情况，进行淤泥开挖，最后待淤泥晒干后及时进行清运。水陆两栖挖掘机清淤（3）设备组成：人员、排水设备、两栖长臂挖掘机等。根据本工程的总体进度安排，我公司将投入充足的施工劳动力和机械设备。（4）填筑便道，用土从坑一侧或多侧向坑内延伸，（挤填法，直堆，并用推土机适当反复压实，以利行车）。（5）挖机置于便道，挖取两侧的淤泥，车辆经便道运出，进度要求快时，可设多条便道，以不互相影响，又能有效挖到为宜。（6）部分地段，靠近坑边，采用两台挖机，分次转至坑上运走。（7）挖淤泥过程中，如有渗出，需不断调整抽水方案。如无地下水渗出，则最好挖机顺便整理好坑底平面；如有地下水渗出，等挖淤完成后，加大抽水力度，采用挖机或推土机（能行走的情况下）平整底面。（8）测量坑底标高，要与顶面相同的测量方法，断面或网格交点对应。（9）加大抽水力度，快速完成铺设荆笆、土工布等作业，可采用推进法，铺一段、填一段碎石，这样基本上工作面就出来了。（10）为避免基坑底部基土受到扰动，预留适当保护层是施工中常用的方法。对于本工程淤泥土含水量大，在开挖到设计高程后，可铺垫一层土工织物，一方面保护基坑底面，缓解在淤泥上操作困难的问题；另一方面可起到铺垫作用，承受一部分拉应力，从而增强稳定性和减小沉陷量。1