宗可喜，胡曉軍

（中國水利水電第八工程局有限公司，湖南 長沙 410004）

1 工程簡介

鳳塘河等5 河暗涵段清淤和截污工程范圍包括福田區(qū)鳳塘河、新洲河、皇崗河、福田河、筆架山河（福田區(qū)段），合計暗涵單孔總長約47 661 m。其中，鳳塘河干流及其6 條支流暗涵單孔總長約21 580 m；皇崗河暗涵單孔約3 560 m；福田河上游及其5 條支流暗涵單孔總長約7 220 m；筆架山河福田段暗涵單孔約2 000 m；新洲河及局部明渠和其5 條支流暗涵單孔總長約13 301 m。

工程總平面布置圖見圖1。

圖1 總平面布置圖

2 清淤工程

綜合考慮項目實際情況，結(jié)合各清淤技術(shù)的實施條件，從減少周邊生活環(huán)境影響、清淤方案適用性和造價等方面綜合考慮，本項目擬采用人工配合機械清淤的實施方案，為保證工期，上下游多個工作段同時施工，清淤過程中遵循“從上游往下游，場地優(yōu)先”的原則有序進行暗涵清淤，保證清淤徹底，利用現(xiàn)有以及新建檢查井設(shè)置60 m 一個通風(fēng)井作為材料以及人員通道。通過對暗涵內(nèi)清淤過程、運輸過程、固化過程、后期養(yǎng)護過程進行全程監(jiān)控，并通過實驗室自檢、第三方檢測、環(huán)保部門抽檢、樣品采集質(zhì)量控制等手段，確保清淤工程全程受控。

2.1 清淤施工工藝流程

清淤施工工藝流程見圖2。

圖2 清淤施工工藝流程

2.2 箱涵開口

受場區(qū)地形及暗涵尺寸限制，本項目計劃采取小型機械清淤方式，需在箱涵頂板處開孔作業(yè)，現(xiàn)場勘察確定符合施工條件的箱涵開口點后，全封閉開挖作業(yè)。開挖工作井長為8.0 m，寬為箱涵寬。為保證箱涵內(nèi)材料運輸及氣體通風(fēng)，盡量確保每隔500 m 左右開挖1個工作井（500 m 的間距可根據(jù)施工現(xiàn)場的市政道路和重要建筑物等適當調(diào)整）。

2.2.1 輔助準備工作

1）箱涵頂板開口前，根據(jù)箱涵的覆土深度和現(xiàn)場建筑物的布置情況選取開口位置，由測量隊和施工技術(shù)人員確定各箱涵開口平面布置圖，并做好基坑開挖方案，本工程選定施工點箱涵覆土深度為0.5～2.5 m，故基坑開挖采用放坡開挖方式。

2）根據(jù)現(xiàn)場實際情況，如是混凝土或瀝青路面，開口點定位測量和放線結(jié)束后，采用路面切割機按設(shè)計尺寸切縫，用液壓破碎錘破除路面，反鏟挖掘機裝車，自卸汽車運輸至指定棄渣場。

3）根據(jù)地質(zhì)剖面圖及基坑放坡開挖圖，本工工程基坑開挖深度為0.5～2.5 m，均采用1∶1 放坡開挖。首先對開口點結(jié)合開挖深度測量放樣出位置，清除開挖范圍內(nèi)地磚及混凝土路面面層。根據(jù)基坑四周地形，做好地面防水、排水工作。挖掘機沿著基坑的一面，從上往下分層分段依次進行開挖，自卸車在另一側(cè)裝運土方。挖至箱涵頂面20 cm 左右時，由人工進行余下土方開挖。開挖完成后及時做好坡頂坡底的截排水工作。

4）部分施工點箱涵覆土較深，為保證施工安全，箱涵埋深大于1.5 m 的施工點按規(guī)范修筑鋼筋混凝土擋土墻。

2.2.2 箱涵頂板開口

經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查發(fā)現(xiàn)，箱涵頂板為現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，需進行破除，箱涵頂板厚度為40 cm，使用水鉆鉆孔孔徑為10cm。破除箱涵頂板時，保留原有箱涵頂板一定長度鋼筋，方便后續(xù)恢復(fù)時鋼筋焊接連接的規(guī)范性。

1）測量放樣，放出水鉆開挖的位置線，復(fù)核切割線位置無誤后，采用水鉆分段切割。本工程破除范圍為8 m×4 m 以上時，計劃平均分為8 塊。

2）水鉆鉆孔直徑為10 cm，孔位與孔位之間搭接1 cm。接好水鉆電源，把水鉆鉆頭放置于頂板上，水鉆的固定采用膨脹螺栓固定于頂板上。固定好水鉆后，按照上圖的布置開始鉆孔。

3）每鉆完1 塊，采用25 t 吊車將混凝土塊吊裝至場邊，待鉆孔完成后集中運走。箱涵頂板開口時，應(yīng)于每側(cè)預(yù)留50 cm，為后續(xù)封口前鋼筋搭接做準備。

2.3 通風(fēng)及氣體檢測

2.3.1 通風(fēng)，本項目采取自然通風(fēng)和機械通風(fēng)模式

1）自然通風(fēng)。作業(yè)前，開啟地下有限空間的通風(fēng)口、出入口、作業(yè)區(qū)及上下游井蓋等進行自然通風(fēng)。

2）機械通風(fēng)?？v向通風(fēng)，派專職人員佩戴供氧式防毒面罩并攜帶便攜式有毒氣體檢測報警儀人工劃船進入暗涵，檢測涵內(nèi)是否存在可燃氣體或有毒氣體，確認涵內(nèi)頂部氣體不會在火花作用下產(chǎn)生爆炸后，采用低壓風(fēng)，由軸流通風(fēng)機生產(chǎn)，大風(fēng)機設(shè)置在開孔處，工作段內(nèi)的檢查井要設(shè)置抽風(fēng)機，作為暗涵施工循環(huán)通風(fēng)，驅(qū)出廢氣，補充新鮮空氣，改善作業(yè)條件。

兩個檢查井之間，從進口采用壓入式通風(fēng)，風(fēng)機安裝在暗涵檢查井處，在上下游2 個相鄰檢查井處采用大功率排氣扇向外抽風(fēng)。壓入式風(fēng)機與排氣扇交叉布置到整條暗涵；暗涵內(nèi)設(shè)置空氣檢測報警器隨時監(jiān)測暗涵內(nèi)氣體濃度。清淤工作面的進風(fēng)流中，氧氣濃度不低于20%，二氧化碳濃度不超過0.5%。并用固定圍欄維護、專人監(jiān)管，防止人員墜落。有害氣體濃度較大時，在兩個工作井處各增設(shè)1 臺鼓風(fēng)機，加強管涵內(nèi)空氣流通。

橫向通風(fēng)，在施工進出入口、頂板開口、檢查井分別布置SG-4 送風(fēng)機，通過送風(fēng)管向暗渠內(nèi)壓入式送風(fēng)。通風(fēng)管采用直徑0.8 m 拉鏈式軟管，布置于暗涵頂板下方，控制各段的送風(fēng)量。作業(yè)區(qū)橫斷面平均風(fēng)速不小于0.8 m/s 或通風(fēng)換氣次數(shù)不小于20 次/h。見圖3。

圖3 機械通風(fēng)示意圖

2.3.2 氣體檢測

機械通風(fēng)完畢后、作業(yè)者更換作業(yè)面或重新進入同一作業(yè)面的、氣體檢測時間與作業(yè)者進入作業(yè)時間間隔30 min 以上重新進行氣體檢測，施工過程中應(yīng)持續(xù)進行氣體檢測。

2.3.3 安全監(jiān)測

考慮到本項目暗涵內(nèi)環(huán)境較為惡劣，通風(fēng)后淤泥翻動及排污口排放可能產(chǎn)生2 次有毒有害氣體，故在暗涵內(nèi)布置安全監(jiān)測儀器。

在暗涵內(nèi)安裝固定式安全監(jiān)測儀器，在各個施工開口點臨建場地內(nèi)布置安全監(jiān)測室，施工過程中安排專人監(jiān)測暗涵內(nèi)氣體數(shù)據(jù)；配合作業(yè)人員攜帶手持式氣體檢測儀確保涵內(nèi)作業(yè)安全。

2.4 圍堰導(dǎo)流

本工程所涉及的暗涵均采用機械清淤及人工配合方案，需保證干地條件下施工，因此需設(shè)置導(dǎo)流圍堰。本工程采用鋼管架編織袋裝土堆砌圍堰施工方案，保證清淤作業(yè)處于干地條件。圍堰采用雙排扣件式鋼管腳手架為框架，框架高4.8 m，寬1.5 m，框架內(nèi)填充沙袋形成圍堰，圍堰高4.5 m，寬1.5 m，雙排扣件式鋼管腳手架具體形式見圖4。

施工導(dǎo)流的必要性：本工程暗涵河道正處于運行狀態(tài)，清淤及截污工程施工不能影響正常的運行使用。

封堵導(dǎo)流方法：本工程采用分段圍堰導(dǎo)流方式，施工區(qū)段按照200 m 劃分，200 m 作為一個清淤單元，施工時在每個施工單元上、下游設(shè)置兩道圍堰攔斷河道，利用水泵抽水至河道下游。圍堰下方鋪設(shè)3 根止水套管，1 根（DN300）用于安裝施工段降水泵，利用水泵抽水至河道下游。另外2 根用于安裝施工導(dǎo)流管，管徑（DN300）的PVC 管道?，F(xiàn)場備用1 套污泥泵和發(fā)電機。

圖4 圍堰結(jié)構(gòu)圖

通風(fēng)措施做好及氣體檢測合格后，修筑上游第一道圍堰，由專業(yè)潛水人員對200 m 施工單元內(nèi)排放口進行臨時封堵，確保施工區(qū)域內(nèi)排放口無水流，并對施工區(qū)域已封堵排放口內(nèi)污水進行臨時導(dǎo)排，排入圍堰下游。見圖5。

圖5 施工導(dǎo)流示意圖

導(dǎo)流作業(yè)時間：為保證施工段作業(yè)安全，降低封堵上游水頭壓力，作業(yè)時間段內(nèi)，采取全時段24 h 導(dǎo)流作業(yè)；施工段內(nèi)降水采用連續(xù)24 h 降水作業(yè)方式進行施工，同時作業(yè)降水考慮地下水位受潮汐影響，適當?shù)那闆r下，為保證工程進度，漲潮時段可以考慮增加降水泵數(shù)量，保證作業(yè)面的干地作業(yè)環(huán)境。

2.5 抽排水

本工程清淤作業(yè)采用機械配合人工清淤，為保證干地作業(yè)環(huán)境，計劃在水下圍堰完成后，將各河道內(nèi)積水抽排至污泥面層。

施工前應(yīng)做好協(xié)調(diào)工作，向有關(guān)部門申請河道放閘及抽水排水相關(guān)手續(xù)，在各河道排水口協(xié)調(diào)用電及場地使用相關(guān)事宜。

本工程計劃布置多臺200～1 500 m3的潛污泵將污水抽排至污水處理站、泵站或就近市政污水處理系統(tǒng)。

2.6 清淤及垃圾清理

1）淤泥清理。通風(fēng)后，專職人員佩戴供氧式防毒面罩并攜帶便攜式有毒氣體檢測報警儀進入暗涵，檢測涵內(nèi)是否存在可燃氣體或有毒氣體，確保作業(yè)面氣體符合要求后，開始淤泥清理工作，施工人員進入箱涵內(nèi)必需佩戴安全帶、防毒面具、救生衣、防護服等防護用品。

箱涵頂板開口完成后，采用汽車吊將小型裝載機吊入箱涵內(nèi)，通過人工配合裝載機和挖機將淤泥鏟入料斗內(nèi)，然后人工配合汽車吊將料斗內(nèi)淤泥放至地面，進行脫水處理后，用環(huán)保型渣土車和吸污車運至指定地點。

2）垃圾清理。生活垃圾處理：清淤時，將大型生活垃圾單獨分類處理，吊裝至地面運至垃圾處理站處理。

建筑垃圾處理：小塊建筑垃圾采用機械單獨裝運至地面隨渣土運出；體積較大的建筑垃圾采用人工錘擊破除或有限空間安全電錘、電鎬破除后運至地面隨渣土運出。

2.7 淤泥處理

1）脫水處理。根據(jù)各河道淤泥情況不同，采用不同脫水處理方式。相對干燥的淤泥，采用場內(nèi)晾曬或涵內(nèi)裝袋堆砌的方式脫水處理后運至底泥處理廠處理。

2）淤泥防臭。為保證深圳市市容環(huán)境，和諧市民關(guān)系，本工程對各出渣點及渣土車采取防臭措施。各出渣點及箱涵開口點安裝多臺霧炮除臭機，噴灑專用除臭劑。

2.8 淤泥外運

本工程淤泥脫水后底泥外運由專業(yè)渣土車隊伍負責(zé)，淤泥外運應(yīng)做好安全文明措施。所有臨建場地設(shè)置洗車池，所有車輛出場前必須把輪胎沖洗干凈。淤泥裝車應(yīng)低于車廂頂部1～2 cm 為宜，不可滿溢，防止淤泥散落污染城市道路。清運出場的渣土自卸車應(yīng)做好相關(guān)防護措施。

部分場地?zé)o條件堆放淤泥，存在淤泥轉(zhuǎn)運情況，可由機械配合人工在涵內(nèi)轉(zhuǎn)運，或者在涵內(nèi)初步脫水后轉(zhuǎn)運至堆渣場統(tǒng)一外運。

3 截污工程

本次設(shè)計截污管均在暗涵內(nèi)敷設(shè)，采用明敷方式施工，截污工程同淤泥處理同步實施。末端接駁為開挖埋管方式施工。

暗涵內(nèi)截污管道安裝，采用人工安裝，采取混凝土外包明敷模式。管道集中區(qū)域管道外包混凝土采用混凝土輸送泵，輸送到作業(yè)面。其他區(qū)域采用混凝土罐車運輸?shù)綑z查井，檢查井下采用小型斗車接料，運輸?shù)阶鳂I(yè)面方式。

本工程截污管材采用高性能硬聚氯乙烯（PVC-UH）管，檢查井采用圓形污水塑料檢查井及圓形塑料截流井。

3.1 截污工程施工流程

施工流程如圖6 所示。

圖6 截污工程施工流程圖

3.2 管道運輸裝卸

高性能硬聚氯乙烯（PVC-UH）管采用人工配合機械裝卸，裝卸時采用尼龍吊帶進行裝卸，不得采用鋼絲繩和鏈條來裝卸或運輸管道，裝卸時輕拿輕放，裝卸時采用兩個吊點，其兩吊點位置宜放在管長的1/4 處，以保持管道穩(wěn)定。在管道裝卸過程中應(yīng)防止管道撞擊或摔跌，尤其應(yīng)注意對管端保護，如有擦傷及時與供貨商聯(lián)系，以便妥善處理。

管道堆放在就近工作面，采用人工配合吊車運入箱涵，涵內(nèi)運輸采用人工配合小型推車。

3.3 檢查井施工

本工程采用的圓形塑料檢查井為UPVC 檢查井，與管道之間連接方式為承插式連接。檢查井施工工藝：檢查井安裝根據(jù)排污口位置確定檢查井安裝位置，在箱涵底部放樣→檢查井底部采用鋼筋混凝土底座加以固定→檢查井底座及包封采用Φ10HRB400 螺紋鋼及C30P6 混凝土。見圖7。

3.4 管道敷設(shè)

3.4.1 敷設(shè)步驟

1）測量復(fù)核。校核中線、定施工控制樁；在引測水準點時，同時校測原有管道出入口與本管線交叉管線的高程。

圖7 Φ600 檢查井底座配筋及包封圖

在下管前，復(fù)核測量安裝管道的坐標、標高和坡度，確認無誤后方可安裝。

2）管道鋪設(shè)?；A(chǔ)經(jīng)自檢和現(xiàn)場監(jiān)理驗收合格后，進行下管。下管以施工安全，操作方便為原則，根據(jù)工人操作的熟練度、管材重量、長度、施工環(huán)境吊裝設(shè)備條件，合理確定下管方法。

鋪設(shè)管道時將管道排好，然后對線校正，嚴格控制中線和標高，自下游向上游，插口順水流方向，承口逆水流方向進行放管，并用中心線法或邊線法控制管道的中線和高程。

管道穩(wěn)定后，復(fù)核管道的縱坡符合設(shè)計要求后方可進行下一工序的施工。

3）管道連接。本工程所采用的高性能硬聚氯乙烯PVC-UH 管道連接方式為承插式連接。

3.4.2 敷設(shè)注意事項

1）連接前將2 根管調(diào)整一定的高度后保持一定的水平，并人工用手拉葫蘆拉緊管子，盡量使接口處接觸嚴實。

2）用布抹干凈管道接口處的外側(cè)的泥土、水等。

3）管道與三通、彎頭、異徑接頭等管件連接時，采用承插式連接。

4）PVC 管與井筒連接采用馬蹄形接頭連接。

3.5 混凝土包封

測量隊按照設(shè)計圖紙尺寸放樣，確定澆筑邊線，澆筑范圍基礎(chǔ)面進行鑿毛并打設(shè)插筋，采用Φ10HRB400螺紋鋼制作鋼筋籠安放，然后采用厚度1 cm 木板或竹膠板筑模。見圖8。

圖8 沿底板敷設(shè)截污管包封大樣圖

管道集中區(qū)域外包混凝土采用混凝土輸送泵運輸，輸送到作業(yè)面。其他區(qū)域采用混凝土罐車運輸?shù)较浜敯彘_口處，箱涵內(nèi)采用小型斗車接料，人工運輸?shù)阶鳂I(yè)面。如作業(yè)面距離開孔處較遠，采用溜管將混凝土輸送到作業(yè)面?？紤]到箱涵內(nèi)部環(huán)境，墊層及包封混凝土采用C30P6 混凝土。

3.6 鋼筋模板制安

檢查井底座包封及截污管包封鋼筋采用Φ10HRB400 螺紋鋼。包封混凝土模板主要采用厚1 cm 的木模板或者竹膠模板，模板外側(cè)設(shè)置30 cm/道10 cm×5 cm 方木做加勁條，增加模板的剛度。模板采用內(nèi)拉外撐方式進行加固。

模板寬度、高度應(yīng)符合設(shè)計要求，模板縫隙應(yīng)封堵嚴實，防止漏漿。筑模時應(yīng)注意保護管道，避免施工不當對管道造成損傷。

混凝土澆筑完成后，待混凝土達到設(shè)計強度的75%后，方可人工拆除模板，模板拆除時應(yīng)注意保護混凝土面層不受損傷，拆除后人工清理現(xiàn)場，將建筑垃圾運出箱涵。

4 結(jié) 論

本文通過實際案例，結(jié)合施工背景、現(xiàn)場實地情況、施工安全可靠性等對福田區(qū)暗涵段清淤及截污工程施工技術(shù)進行了探討，可為今后其他城區(qū)暗涵段清淤及截污工程施工提供參考借鑒。