下游放淤固堤施工應(yīng)注意的問題

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摘 要：放淤固堤是黃河下游加固堤防的主要措施之一，針對(duì)放淤固堤施工中的一些難題，從管道架設(shè)、淤區(qū)施工、集漿池，尤其是機(jī)泵配套選擇方面逐一加以解決，提供了６ＰＮＬ立式泥漿泵、２５０ＮＤ－２２和１０ＥＰＮ－３０加壓泵及機(jī)泵配套最佳組合形式，以利于提高施工效率。
    關(guān)鍵詞：泥漿泵 放淤固堤 黃河 

    目前黃河下游廣泛進(jìn)行的放淤固堤是加固堤防的主要措施之一，其施工技術(shù)簡單可靠。但仍有幾個(gè)施工難題沒有得到很好解決，尤其是機(jī)泵配套方面，各種機(jī)械功率沒有達(dá)到理想狀態(tài)，存在著“大馬拉小車”或“小馬拉大車”的現(xiàn)象。
    一、管道架設(shè)
    管道架設(shè)應(yīng)盡可能選擇順直、平穩(wěn)、合理的線路，盡量利用道旁邊埂，控制管道占地，減少壓地。正確使用管子接頭，安裝嚴(yán)密。管道穿大堤時(shí)，埋深不得大于管道直徑的１．２倍，并將其填平夯實(shí)。出泥口設(shè)置在高出排泥面０．５ｍ以上，距大堤坡腳５．０ｍ以外，防止沖刷堤坡及破壞圍堤。群泵成弧形布置，間距合理，集漿池距群泵２００～６００ｍ，盡可能大地提高抽沙效率。
    二、淤區(qū)施工
    淤區(qū)施工主要有圍堤修筑、淤區(qū)排水和淤區(qū)吹填三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
    １、圍堤修筑
    圍堤要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)斷面修筑，參照碾壓式土方工程施工要求進(jìn)行施工，增加強(qiáng)度，減少圍堤決口情況。圍堤高度由放淤設(shè)備的排泥量、泥漿沉降后富余水深、風(fēng)浪超高和圍堤土質(zhì)、沉降量等因素確定，參照《疏浚工程施工技術(shù)規(guī)范》，頂寬可選２．０ｍ，臨水坡１∶２，背水坡１∶２，超高０．５ｍ，考慮排泥管鋪設(shè)和淤區(qū)平整的要求，為便于多次復(fù)淤，淤區(qū)內(nèi)每間隔２００ｍ修筑格堤一條將淤區(qū)劃分為若干個(gè)格區(qū)，成為長條形。格堤高度同分期圍堤高度平，內(nèi)外邊坡１∶２，頂寬２．０ｍ，隨著淤區(qū)的升高，圍堤分期修筑。
    ２、淤區(qū)排水
    為避免施工期淤區(qū)內(nèi)的水外滲，需要在淤背區(qū)圍堤外２．０ｍ處挖一條深１．０ｍ、底寬１．０ｍ、邊坡１∶１．５的截滲溝，截滲溝與淤區(qū)退水渠相通，以便將淤區(qū)內(nèi)的退水和滲水及時(shí)排出。要求控制排水含沙量不超過３．０ｋｇ／ｍ３，排水系統(tǒng)要經(jīng)常清淤，保持通暢，避免漫溢。
    在圍堤上設(shè)置塑料布溢流口或埋設(shè)排水鋼管是目前淤區(qū)排水廣泛采用的方式，其缺點(diǎn)是塑料布溢流口隔斷了圍堤交通，淤面升高需要經(jīng)常翻新重建大堤，塑料布防護(hù)設(shè)置不當(dāng)易造成圍堤決口，工作量大；埋設(shè)排水鋼管，土與鋼管接合處不好處理，是經(jīng)常發(fā)生決口的危險(xiǎn)部位，而且隨著淤面升高，重復(fù)埋設(shè)工作量大。建議采用倒虹吸鋼管進(jìn)行淤區(qū)排水：利用淤區(qū)淤面高出退水渠水面的壓力差，將虹吸鋼管放置在圍堤頂（最好挖一小槽，使鋼管嵌入堤頂），避免土與鋼管接合處在淤區(qū)水面下，埋設(shè)、拆卸也方便。
    ３、淤區(qū)吹填
    淤區(qū)吹填采用分塊（條）交替淤筑方式，以利于泥沙沉淀固結(jié)。為使淤區(qū)保持平整，排泥管出口設(shè)分水支管，并根據(jù)淤筑情況，不斷調(diào)整出水口位置。退水口高程應(yīng)隨著淤面的抬高不斷調(diào)整，以保證淤區(qū)退水通暢。放淤施工中，施工人員要經(jīng)常挪移排泥管，以保證淤區(qū)的平整度。施工中淤面接近設(shè)計(jì)高程時(shí)，在排泥管無法移動(dòng)的情況下，要用編織袋軟管（一次性）給予補(bǔ)淤。
    ４、淤區(qū)圍堤決口快速堵復(fù)
    通常的堵復(fù)方法是組織人員快速向決口處倒土，但由于淤區(qū)內(nèi)外水頭差大、淤區(qū)內(nèi)土質(zhì)沙性大，堵復(fù)非常困難，經(jīng)常是淤區(qū)內(nèi)水土大量流失后的后期才可勉強(qiáng)堵復(fù)，損失慘重。針對(duì)該情況，建議采用柳秸料結(jié)合倒土的方法：口門處快速投放重量輕、體積大的柳秸料捆，減緩口門水流流速，利用柳秸料捆透水、緩流落淤作用，使泥沙在口門前快速落淤，再結(jié)合口門倒土完成堵口。
    三、小型泥漿泵組選擇
    小型泥漿泵組由清水泵沖泥系統(tǒng)、立式泥漿泵輸泥系統(tǒng)和配電系統(tǒng)三部分組成。其施工原理是水流經(jīng)清水泵產(chǎn)生壓力，通過水槍噴出高速水流，切割、粉碎土體，使之濕化、崩解，形成泥漿和泥塊的混合液，再由立式泥漿泵及其輸泥管輸送到指定位置。清水泵選擇的一般原則是：土質(zhì)堅(jiān)硬選擇功率大、壓力高的泵，土質(zhì)疏松則選功率小、壓力低的泵，同時(shí)，流量１００ｍ３／ｓ的配６ＰＮＬ泥漿泵，流量４５ｍ３／ｓ的配４ＰＮＬ泥漿泵。
    黃河下游使用的立式泥漿泵，目前可供使用的有４ＰＮＬ、６ＰＮＬ、８ＰＮＬ三種型號(hào)。４ＰＮＬ具有搬遷方便、易操作維修、較適宜挖寬淺斷面等優(yōu)點(diǎn)，但排距近，產(chǎn)量低；８ＰＮＬ具有產(chǎn)量高、排距遠(yuǎn)、適宜固定挖深的優(yōu)點(diǎn)，但重量大、移動(dòng)困難、配套功率較大、價(jià)格高；６ＰＮＬ具有產(chǎn)量高、排距遠(yuǎn)、易操作、移動(dòng)、維修方便、配套功率適中、價(jià)格較低等優(yōu)點(diǎn)，是黃河下游普遍采用、最受歡迎的泵型。
    四、機(jī)泵配套選擇
    １、加壓泵型號(hào)選擇
    黃河下游放淤固堤施工的取土場(chǎng)至淤區(qū)距離一般都在２．０ｋｍ左右，最大可達(dá)７．０ｋｍ，單純的小泵施工排距不能滿足要求，需要加壓泵接力后，方可將泥漿輸送至淤區(qū)。分析黃河下游泥漿輸送施工實(shí)例，流量小的加壓泵產(chǎn)量低，流量大的加壓泵需匹配的小泵多，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的問題也多，目前黃河下游多采用２５０ＮＤ－２２和１０ＥＰＮ－３０兩種型號(hào)的加壓泵。
    ２、小泵與大泵的組合
    小泵與大泵的組合配套比較復(fù)雜，其配套的合理性與輸沙距離、土質(zhì)類別、含沙量大小、排距、機(jī)械性能、設(shè)備新舊程度，以及管道平順程度等因素有關(guān)，總結(jié)出小泵與大泵的組合方式主要有１１種。但由于各種泵型指標(biāo)的差異，造成不同泵型組合的功效和成本各有差別，通過對(duì)不同組合配套情況的成本分析計(jì)算，以６臺(tái)６ＰＮＬ泥漿泵配１臺(tái)２５０ＮＤ型大泵輸沙為最佳組合。
    ３、機(jī)泵配套組合
    綜合分析比較黃河下游各種機(jī)泵組合配套實(shí)例，結(jié)合各種機(jī)械性能參數(shù)，認(rèn)為兩種機(jī)泵組合配套形式比較適合黃河下游施工的實(shí)際。
    ４、機(jī)械設(shè)備購置與維護(hù)
    機(jī)械選擇盡可能用同型號(hào)產(chǎn)品，便于購置、維修和管理，技術(shù)也易掌握。機(jī)械（泵、發(fā)電機(jī)）狀況的好壞是影響工期的關(guān)鍵，因此需要加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的管理，強(qiáng)化機(jī)械管理中的強(qiáng)制保養(yǎng)和維修制度，提高機(jī)械設(shè)備的完好率和利用率。
    五、集漿池
    黃河下游施工中應(yīng)用的集漿池有土池、鐵罐和多通管３種，因土池具有可就地修筑、靈活方便等優(yōu)點(diǎn)（見表３），得到廣泛應(yīng)用。土池有不同規(guī)則的方形和圓形，一般長１２．０～２５．０ｍ，寬１０．０～２１．０ｍ，高１．５～４．５ｍ，頂寬１．０ｍ左右，內(nèi)外邊坡１∶０．６，內(nèi)護(hù)塑料布，防止沖刷和滲漏。具體大小根據(jù)小泵與大泵的循環(huán)漿量計(jì)算確定，黃河下游通常采用的尺寸為：長１０．０ｍ、寬１０．０ｍ、高２．０ｍ。
    因此，用組合泥漿泵施工，含沙量一般在６００ｋｇ／ｍ３，產(chǎn)量高、成本低，適用于挖河固堤。以上總結(jié)僅僅是基于黃河下游施工實(shí)際分析而來，對(duì)于其他江河，因土質(zhì)差異，泥漿泵挖沙、輸沙和淤填應(yīng)再做具體分析。