陰博文
(中國水利水電第五工程局有限公司,成都,610066)
沙涌、沙步涌黑臭河涌治理工程實施范圍為沙涌、沙步涌流域干流。沙涌、沙步涌為雨污混流河涌,沿河涌(明暗涌)范圍內(nèi)居民生活污水及廠區(qū)污水等存在排放現(xiàn)象,致使沉積淤泥污染在局部變寬及轉(zhuǎn)彎處淤積比較嚴(yán)重,影響河涌防洪排澇及水質(zhì)。其中沙涌暗涌清淤長度為2.535km,沙步涌暗涌清淤長度為1.153km,平均淤積深度達(dá)1.2m。
沙涌、沙步涌暗涌清淤施工工藝總體流程詳見圖1,各施工段施工流程見圖2。
圖1 施工工藝總體流程
圖2 各施工段施工流程
2.2.1 技術(shù)準(zhǔn)備
(1)收集與暗涌清淤段交通、管線、水文、淤泥深度等相關(guān)資料。
(2)收集類似暗涌施工經(jīng)驗,編制安全可靠且具有可實施性的施工方案。
(3)查閱國家相關(guān)安全管理規(guī)定(如沼氣類有毒氣體控制)。
(4)做好暗涌清淤技術(shù)交底,確保作業(yè)人員充分了解作業(yè)環(huán)境,從技術(shù)層面上確保方案切實可行。
2.2.2 現(xiàn)場準(zhǔn)備
(1)暗涌內(nèi)調(diào)查
①施工前調(diào)查暗涌內(nèi)不同時段水流深度以及流量,暗涌之間是否相通,探測淤泥深度;暗涌內(nèi)是否有管線,并對可能造成施工影響的管線進(jìn)行分類并描繪出走向,明確權(quán)屬單位,對需要遷改的管線提前聯(lián)系業(yè)主進(jìn)行遷改,需要保護(hù)的做好相應(yīng)的保護(hù)措施;暗涌沿線是否有跌水井等。
②暗涌調(diào)查要求:調(diào)查過程中打開沿線井蓋并用軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng),確保人員安全。調(diào)查前必須在暗涌頂部揭開井蓋并采用通風(fēng)機(jī)壓入新鮮空氣稀釋暗涌內(nèi)氣體;氣體指標(biāo)達(dá)標(biāo)后,放入活體小型動物進(jìn)入暗涌半個小時后取出查看動物生命狀態(tài),以確認(rèn)能否安全進(jìn)入暗涌。
③前期調(diào)查人員由專業(yè)隊伍組成,進(jìn)行清淤作業(yè)前由專業(yè)人員穿著防毒面具、防水服,配戴氧氣罐、便攜式復(fù)合氣體檢測儀、淤泥深度探測桿進(jìn)入暗涌內(nèi)調(diào)查。
(2)周邊環(huán)境調(diào)查
清淤前充分調(diào)查周邊環(huán)境,摸清所處區(qū)域生產(chǎn)生活情況,暗涌清淤時避免在生產(chǎn)生活高峰期進(jìn)行清淤活動,盡量減少施工對周邊區(qū)域造成的影響。
(3)淤泥深度確認(rèn)
正式清淤工作啟動之前,組織相關(guān)單位現(xiàn)場復(fù)核測量淤泥厚度,并留下原始數(shù)據(jù)、照片等相關(guān)資料。
沙涌、沙步涌清淤涉及到的交通疏解主要內(nèi)容包括:
吸污車作業(yè)時需采用鐵馬臨時圍擋,并拉好警戒線,夜間施工時設(shè)置反光條及相應(yīng)指示牌。淤泥裝運(yùn)后恢復(fù)道路交通,通風(fēng)機(jī)需占用車道的,施工前需報交通部門審批。暗涌清淤局部淤泥裝運(yùn)以及設(shè)備進(jìn)出場需占用人行道及綠化帶,合理控制車輛擺放位置以免影響社區(qū)交通;人行道上暗涌清淤時需增設(shè)通風(fēng)井,通風(fēng)井區(qū)域需采用鐵馬封閉并拉上警戒線以及夜間施工反光條指示燈,防止人員掉入。其他過路橋涵施工時必須圍擋封閉作業(yè)空間,嚴(yán)禁無關(guān)人員進(jìn)入;作業(yè)區(qū)域內(nèi)必須有專職安全管理人員看守。
2.4.1 施工流程
開孔施工(通風(fēng)或進(jìn)出人)→通風(fēng)、排氣設(shè)備布置及安裝→空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)的布置及監(jiān)測→圍堰填筑及導(dǎo)流→照明設(shè)備安裝→檢查井安裝→清淤施工。
施工斷面布置如圖3。
圖3 施工斷面布置
2.4.2 開孔施工
開孔施工前期主要為施工時通風(fēng)及人員進(jìn)出和疏散,根據(jù)設(shè)計圖紙及現(xiàn)場實際情況進(jìn)行調(diào)整。檢查井開孔采用切割機(jī)對混凝土進(jìn)行切割,再用電鎬進(jìn)行破除。后期根據(jù)現(xiàn)場實際情況再進(jìn)行檢查井施工或現(xiàn)狀恢復(fù)。
2.4.3 通風(fēng)、排氣設(shè)備布置及安裝
通風(fēng)是清淤工序中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因暗涌建成時間比較長,暗涌內(nèi)淤泥存積比較嚴(yán)重,存在沼氣等有害氣體。本工程采用軸流通風(fēng)機(jī)生產(chǎn)低壓風(fēng)作為暗涌施工循環(huán)通風(fēng),改善作業(yè)條件。兩個檢查井之間(距離不超過100m),從進(jìn)口采用壓入式通風(fēng),在下一個檢查井處采用排氣扇,抽風(fēng)壓入式風(fēng)機(jī)與排氣扇交叉布置到整條暗涌[1]。并按檢查井布置,每100m布置防風(fēng)板輔助通風(fēng),通風(fēng)檢查井和排氣檢查井的位置均采用圍擋隔離并設(shè)置專人看守。
本工程暗涌清淤氣體指標(biāo)參照國家頒布的2016版《煤礦安全管理規(guī)程》第三章57頁第一百三十五條,具體指標(biāo)參數(shù)如下:采掘工作面的進(jìn)風(fēng)流中,氧氣濃度不低于20%,二氧化碳濃度不超過0.5%。其他有害氣體見表1有害氣體最高允許濃度,氣體檢測儀器具需從相關(guān)資質(zhì)廠家生產(chǎn),使用前應(yīng)找相關(guān)權(quán)威檢測機(jī)構(gòu)檢測[2]。
(1)通風(fēng)量計算
在施工作業(yè)中,通風(fēng)排氣量要著重監(jiān)控,根據(jù)隧洞通風(fēng)要求,單位時間通風(fēng)量=洞內(nèi)同時工作人數(shù)×洞內(nèi)每人在單位時間內(nèi)所需新鮮空氣量×風(fēng)量備用系數(shù)。本工程為了提高安全標(biāo)準(zhǔn),在單位時間通風(fēng)量的基礎(chǔ)上再上調(diào)10%。
表1 有害氣體最高允許濃度
(2)空氣質(zhì)量監(jiān)測點(diǎn)布置及監(jiān)測
在暗涌內(nèi)每20m布置一處氣體監(jiān)測點(diǎn),并派專職人員每2h配戴便攜式有毒氣體檢測報警儀進(jìn)入暗涌持續(xù)檢測,并做檢測記錄。出現(xiàn)異常時,發(fā)布?xì)怏w安全警報,并安排暗涌內(nèi)作業(yè)人員馬上撤離,警報未解除之前,不允許施工人員進(jìn)入暗涌。
2.4.4 圍堰填筑及導(dǎo)流
暗涌施工中的圍堰施工主要是為了防止明涌水倒灌至暗涌內(nèi),明涌低水位時在暗涌出口段布設(shè)圍堰。圍堰采用外購回填土填筑,再進(jìn)行人工鋪設(shè)防雨彩條布,最后將袋裝土鋪設(shè)在圍堰兩側(cè)及頂部,袋裝土鋪設(shè)兩層,臨時圍堰斷面如圖4。
圖4 臨時圍堰斷面
(1)導(dǎo)流施工
導(dǎo)流施工主要為暗涌前期強(qiáng)排水、后期經(jīng)常性排水及上游來水,前期排水采用7.5kW污水泵進(jìn)行強(qiáng)排至明涌內(nèi),根據(jù)觀察上游檢查井內(nèi)水位高度,在達(dá)到一定高度時采用污水泵將水抽排至附近的市政污水管道內(nèi)。
(2)暗涌施工流量、抽排量的計算
根據(jù)現(xiàn)場實際施工情況,上游來水無法進(jìn)行來源導(dǎo)流,只能根據(jù)現(xiàn)場布置進(jìn)行強(qiáng)抽排,根據(jù)水流速度和渠道斷面情況計算流量,再確定抽排量。最后確定現(xiàn)場水泵的型號及布置位置。
計算結(jié)果如表2。
表2 暗涌施工流量、抽排量計算結(jié)果
根據(jù)施工進(jìn)度安排,暗涌施工工期為32個日歷天,導(dǎo)流抽排量合計1397439.36m3。需要23臺7.5kW潛水泵(揚(yáng)程36m,流量30m3/h)。
2.4.5 渠內(nèi)照明安裝
暗涌內(nèi)的燈光照明保持亮度充足、均勻且不閃爍,根據(jù)斷面的大小、施工工作面的位置選擇安裝在暗涌頂部,間隔10m布置。
暗涌內(nèi)用電線路均使用防潮絕緣導(dǎo)線,并按規(guī)定的高度用瓷瓶懸掛牢固。開關(guān)外加木箱蓋,采用封閉式保險盒。使用電纜時應(yīng)保持牢固地懸掛在高處,不得放在地上。
暗涌內(nèi)的照明電壓為12V~36V;手提作業(yè)燈為12V~36V,均采用防爆燈。
2.4.6 監(jiān)測防護(hù)
根據(jù)安全文明施工要求,施工現(xiàn)場檢查井通風(fēng)處布置施工管理人員進(jìn)行通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行的監(jiān)測,按時對暗涌干濕體清淤斷面進(jìn)行空氣質(zhì)量檢測。完善暴雨預(yù)警機(jī)制,分時段對暗涌水位進(jìn)行測量,分析水位及流量變化情況,合理安排現(xiàn)場施工內(nèi)容,確保施工安全、質(zhì)量及施工進(jìn)度。
2.4.7 清淤施工
根據(jù)暗涌特點(diǎn),干體淤泥采用人工清淤,濕體淤泥清淤直接采用污泥車泵吸泥漿。
(1)稀釋淤泥和垃圾清理
淤泥稀釋用人工開挖配合高壓水槍,根據(jù)現(xiàn)場實際合理控制淤泥含水量,頂部淤泥含水率低,可減少高壓水槍壓力;底部淤泥沉積時間較長,適當(dāng)增加高壓水槍壓力[3]。泥水比例控制在1.5∶1。
暗涌內(nèi)的塑料、紡織品、磚塊等生活及建筑垃圾用人工鏟除裝上手推車?yán)翙z查井,人工裝袋提升至地面裝車運(yùn)至垃圾填埋場,暗涌兩側(cè)清淤即將對接時停止一側(cè)施工。
(2)暗涌吸污
①吸污車吸污由暗涌涵上游進(jìn)口處逐漸往暗涌下游處施工,同時在兩個檢查井之間采用軸流風(fēng)機(jī)通風(fēng)和抽風(fēng)機(jī)抽風(fēng),保證清淤范圍內(nèi)空氣循環(huán),氣流循環(huán)方向順清淤方向。未清淤段暗涌與抽風(fēng)機(jī)約10米范圍內(nèi),采用加固過的塑料薄膜封堵以防有毒氣體補(bǔ)給到施工區(qū),封堵時作業(yè)人員需配戴氧氣罐,清淤前需通風(fēng)1~2d并記錄檢測儀器檢測有毒氣體濃度以及變化情況。
②在管道與暗涌對接地方如發(fā)現(xiàn)管道堵塞,應(yīng)采取措施疏通。根據(jù)現(xiàn)場實際合理控制淤泥含水量,頂部淤泥沉積時間較短,可減少高壓水槍壓力;底部淤泥沉積時間較長,適當(dāng)增加高壓水槍壓力。泥水比例控制在1.5∶1,淤泥清理至暗涌底板后再進(jìn)行下一步清淤。
③暗涌內(nèi)淤泥抽排至吸污車,經(jīng)過沉淀后水返回至暗涌,多余棄水抽排至未清理的暗涌利用暗涌進(jìn)行沉淀,以減少對環(huán)境造成的影響。
(3)暗涌沖洗
暗涌清淤完成后,對暗涌底板及兩側(cè)邊墻整體沖洗,并在沖洗水中加入適量消毒藥劑。
(4)暗涌清淤驗收
當(dāng)暗涌內(nèi)淤泥清理至底板后組織業(yè)主、監(jiān)理、設(shè)計單位聯(lián)合驗收并拍照存檔。在驗收之后拆除沉淀池,恢復(fù)施工過程中造成的欄桿、路面等破壞。
暗涌淤泥通過一體化吸污車運(yùn)輸至底泥處理廠,吸污車出場時需用自來水管沖洗車輛防止淤泥進(jìn)入市政道路,淤泥運(yùn)輸盡量安排在夜間,盡量減少交通壓力。淤泥運(yùn)輸合理調(diào)配出渣時間,以防車輛窩工。
暗涌清淤驗收通過后,為進(jìn)一步提升雨污分流能力,在暗涌內(nèi)新建分流墻截斷、收集散排污水,分流墻設(shè)置形式如圖5。
圖5 分流墻施工斷面
因現(xiàn)狀暗涌存在底板破損的情況,故本部分施工內(nèi)容除在原暗涌混凝土底板上新建分流墻外,還包括破除并重新修建已破損的底板。
在沙涌、沙步涌黑臭河涌治理工程暗涌清淤施工中,通過全段圍堰的方法將淤泥控制在作業(yè)范圍內(nèi),避免了稀釋后的淤泥造成二次污染。同時,考慮到暗涌周邊存在居民散排污水的可能,采取新建暗涌分流墻對后續(xù)使用過程中對居民散排的污水進(jìn)行截流分流處理,有效保障了暗涌的行洪能力,大幅度減少了壅水現(xiàn)象。對整個涵段水質(zhì)的提升和除臭起到了關(guān)鍵性作用,使匯入到河涌的水能達(dá)到景觀水質(zhì)的要求。
清淤施工在完成目標(biāo)的同時,還應(yīng)考慮施工過程中是否會對周邊環(huán)境造成二次污染,以及修建截污分流措施的必要性。