陳儉政
(杭州城投基礎設施投資管理有限公司,浙江 杭州 310000)
港口的通暢與人民生產生活息息相關,不僅具有防澇排泄、疏通洪水、水運交通等作用,部分內河航道還兼具了生態(tài)、景觀等功能。由于各種主觀客觀因素的影響,淤堵是航道管理中遇到的主要問題之一,嚴重影響港口防洪、通航、生態(tài)等功能的發(fā)揮。隨著城市建設和城鎮(zhèn)化的快速推進,人們生活水平不斷提高,港口經濟輻射區(qū)內的工業(yè)、農業(yè)等財產的重要性越來越高,提高蓄滯洪區(qū)內土地的利用率,加快洪水下泄速度,降低洪水對堤防安全的影響程度,這些都需要通過加高堤防、退堤、擴寬或挖深航道等措施來提高堤防防御標準。為此,國家投入巨資在多個地區(qū)進行港口治理建設。港口疏浚是港口治理的主要措施之一,通過擴寬或挖深航道,確保航道通航或排洪功能正常。目前港口疏浚施工方式主要有人工開挖、機械開挖兩種。機械開挖是港口治理工程中廣泛使用的疏浚方式,根據作業(yè)方式分為干作業(yè)法和水下作業(yè)法。不同的地質條件、施工環(huán)境、棄土范圍是疏浚施工工藝、施工管理考慮的重要因素,且隨著新設備、新信息技術的廣泛應用對港口疏浚技術發(fā)展和管理提出了更高的要求。本文主要總結了目前港口疏浚施工技術、施工管理的特點和不足,提出了疏浚工程的信息化智能化管理是今后一段時期主要的發(fā)展方向,對類似工程的施工、管理、質量檢測等具有一定的借鑒意義。
在航道疏浚中,回淤是十分常見的一種施工難點。在一定程度上回淤量的多少對施工質量具有嚴重影響?;谶@樣的情況,應確?;赜倭繃栏窨刂圃谝欢ǚ懂爟取<偃绾降罁碛兄^大的回淤量,或是回淤速度較快,將造成工程不能進行,或者需要經常性疏浚維護,維護成本非常高。
在內河航道疏浚施工過程中,受特殊河床土層影響,例如黏土層以及軟巖層等,河床土層分布、厚度的不均,施工方式也存在較大的差異。比如在普通泥沙河床當中含有較為特殊的、難以預見的河床土層,在這樣的情況下,會導致施工效率的降低。因此,應給予泥土層變化一定的關注、做好勘察,確保挖裝深度、范圍的精度,確保人員設備具有安全性。
對于航道疏浚工程而言,主要是一種水上作業(yè)。因而會受到水文氣象條件的影響,并且水文氣象條件一般都是負面的。水文條件表現主要體現在河水、潮水流速、流量、流向等方面。而氣象條件則主要體現在刮風以及降水等。對于這些因素來、如果超過一定強度屬于不可抗力因素,會給施工作業(yè)帶來一定的困難,在這樣的環(huán)境背景下,航道開挖深度、范圍、開挖順序控制具有一定的難度。
水下作業(yè)主要利用船只作為施工平臺,通過輸送系統或設備將淤泥輸送到棄土點;根據輸送或開挖淤泥方式的不同,可分為抓斗式、絞吸式、耙吸式等[3],其施工流程圖見圖1。其中,抓斗式作業(yè)法是通過在船只上布置前臂抓斗伸入河底,利用液壓系統將底泥封閉在抓斗中,然后將淤泥卸入到泥船中,用駁泥船將淤泥運輸至棄土點。具有靈活機動,施工工藝簡單,不受航道內垃圾、石塊等等障礙物影響,基本不影響航道通航功能,施工過程不受天氣影響等特點;缺點是對極軟弱淤泥敏感度差,開挖過程中對水質影響大,清淤效率比較低。適用于開挖泥層厚度較大、施工區(qū)域內障礙物多的中小型航道。
港口航道在實際運行中,會出現淤泥淤積,進而對航道造成堵塞。在這些淤泥當中,其含水量較高,并且硬度低,長期淤積將形成有害物質,疏浚的過程要采取防護罩等環(huán)保疏浚措施,對其進行有效隔離處理,防止對水運環(huán)境造成污染影響。對于疏浚挖出的淤泥處理,傳統方式為將淤泥挖出來,進行簡單堆放,這樣的方式十分簡單,但對生態(tài)環(huán)境是十分不利的。需要采取化學、物理等方法,能夠對淤泥進行脫水和干化,變成可以重復利用的資源、最終達到環(huán)境保護目標。
對于底泥固化技術來講,主要是就地取材,將原有航道淤泥進行利用,初步進行泥水分離后,將固化劑加入其中,在進行攪拌以后,固化成型后當成護岸等工程材料進行施工,確保護岸和原土壤底質有自然過渡,當對后邊坡進行修復以后,具有較好的多孔透水性,生態(tài)具有親和性。不僅能夠提高河流岸坡結構的穩(wěn)定性,還具備一定的抗侵蝕能力。這種技術,主要是進行現場機械化工作,施工時間較短,同時材料成型較快、效果十分好等優(yōu)勢。底泥固化技術和持續(xù)發(fā)展要求相吻合,能夠確保二次污染問題得到有效解決,還能確保固體廢棄物具有經濟價值。另外,在核心技術上主要是以原位底泥資源化技術為主,對航道區(qū)域原位土壤進行分析,并分析工程需求。在此基礎上,將高性能淤泥固化劑進行利用,這樣才能更好地優(yōu)化土壤結構強度,并滿足環(huán)保工程需求。但這種技術具有明確的要求,在施工前,應有效檢測底泥污染物,分析其組成成分。再以污染物成分為基準,分配制特定藥物制劑。在底泥污染物成分背景下,配置藥物制劑具有一定的難度。因此,底泥固化技術在污染物單一底泥中更適用。
對于淤泥焚燒來講,具有減量化以及無害化等優(yōu)勢。另外,在淤泥焚燒時,可以和熱電廠以及水泥窖等進行協同焚燒,可以將熱電廠中的余熱進行利用,作為干熱源,還可以將已有尾氣處理設備進行利用,這樣不僅能節(jié)省運行成本,還能節(jié)省一定的投資。但淤泥焚燒具有較高的成本,處理量較小。因此,進行大范圍推廣存在一定的難度。在當前形勢下,在應用處理上主要是以嚴重污染淤泥為核心。
在疏浚工程中,對于淤泥處理對策來講,主要是依據污泥屬性劃分為污染淤泥處理,還包括無污染污泥處理。分類后運送到堆場,再進行周轉,對淤泥表層進行有效處理,使之干化。針對污染物超標的淤泥,應減少污染物含量,并將進行處理后的淤泥,用在填土以及護堤中。而無重金屬污染的,可以資源化利用,進而確保堆場周轉利用。在目前形勢下,國內地區(qū)淤泥情況也存在較大的不同,應與具體環(huán)保政策相結合,堅持資源化原則。(1)對于城市航道疏浚工程中的污泥,在技術作用下,對堆肥進行改進后,能夠形成有機肥料,這種肥料不僅營養(yǎng)豐富,同時還含有有機質。污泥在進行除臭處理以及干化以后,擁有著較低的含水率,同時體積十分小,利于運輸。在加工方式作用下,可以作為商品肥,在農田以及綠地當中作為肥料進行利用。另外,還可以為航道周邊綠化帶作為肥料進行利用,能夠給景觀提供有機肥。不僅節(jié)約了一定的運費,同時還提高了經濟效益。(2)能源化利用。淤泥能源利用技術,在發(fā)達國家是一種常用的處理方式。其中包含焚燒利用以及生產建筑材料等。對于淤泥焚燒過程來講,不僅可以殺滅原菌,還能殺滅有機物,但具有較高的成本,同時能耗大,并且還會排放出一定的煙氣,這種煙氣污染物會超標,因此,一般是不建議采用的。一般而言,淤泥能源化利用,主要是針對生產建筑當中的材料,比如制水泥以及磚等相關建筑材料。在淤泥當中,將免燒磚凝結劑加入其中,并將爐渣等摻入,同時將一些建筑廢棄物等摻入,成本較低,并能制定免燒磚,是較成熟的淤泥處理方式。(3)填土護堤。在淤泥干化技術下,能夠減少淤泥含水量,并將固化材料加入其中,成為一種土一樣的材料。這樣的方式,可以將淤泥資源再生化,但受淤泥性質以及固化材料特征等影響,淤泥作為填土效果并不是十分理想,并且固化處理具有較高的成本,推廣具有一定的限制性。(4)淤泥填塘。以上海為例,推行了退漁還水以及退漁還林這樣的項目?;谶@樣的項目,其中退漁還林需要一定量的土方回填,進而為淤泥提供了一定的處理空間。進行淤泥填塘,能夠對土方占用耕地問題進行解決,還能加固堤防,確保提防具有安全性,并對退漁還林等土方問題進行有效解決。
工程質量直接影響了航道疏浚效果,決定了是否達到工程實施的目的,是施工單位技術能力最直觀的體現,是疏浚工程施工控制的重點。建議做好以下幾個方面:1) 做好施工過程的質量制度管理,針對疏浚工程的特點,監(jiān)理單位、施工單位應建立完善的質量管理制度、質量保證體系,確保質量責任落實到個人;監(jiān)理單位做好施工質量監(jiān)督、檢查、驗收,確保質量體系有效運行。2) 加強質量環(huán)節(jié)控制,施工人員必須熟悉圖紙,領會設計意圖和關鍵點,施工班組做好技術交底,定期復核工程質量控制點(基準點、潮位信息、GPS 校驗等。3)嚴格控制淺點率,加強回淤監(jiān)測。4)嚴格落實施工“三檢制”,并及時開展監(jiān)理單位平行檢測和項目法人第三方質量檢測,把好施工質量考核的各個環(huán)節(jié),確保質量達到標準,滿足生產和使用要求。
綜上所述,對于港口航道疏浚工程來講,最主要的目的是能夠疏通,相對內河航道還具有排澇防洪的作用。對于航道來講,十分狹窄,同時還具有較多的垃圾污染物。因此,應有效勘察疏浚水域,利用較合理的疏浚方式,對疏浚中的淤積進行及時處理,并加大利用淤泥處理產物的力度,提升資源有效利用。從環(huán)境及衛(wèi)生安全角度,應利用較實用的淤泥處理,減少成本,并開發(fā)淤泥實際利用價值。