超大面积多鱼塘清淤施工技术研究

    辛建宾

    

    

    

    摘要：针对超大面积多鱼塘清淤工程工程淤泥量大、施工面积广、施工工艺复杂、施工组织协调难度大等诸多特点，本文根据九江芳兰湖生态公园清淤工程，对大面积多鱼塘清淤施工技术进行了深入研究，提出了切实可行的解决方案。

    Abstract： In view of the characteristics of large silt volume， wide construction area， complex construction process， and difficulty in coordination of construction organization in the super large fish pond dredging project， based on the dredging project of the Jiujiang Fanglan Lake Ecological Park， this paper conducted an in-depth study on the dredging construction technology of large fish ponds， and put forward practical solutions.

    關键词：大面积;多鱼塘;清淤工程;施工技术

    Key words：? large area;fish pond;dredging project;construction technology

    中图分类号：S942.2+1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文献标识码：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章编号：1006-4311（2020）12-0146-03

    0? 引言

    大面积多鱼塘清淤工程因工程淤泥量大、施工面积广、施工工艺复杂、施工组织协调难度大等诸多特点，对工期、成本等影响深远，如果不能采取适宜的技术方案势必会造成工期延误、成本严重超支的现象。同时鱼塘清淤工作受天气等因素严重，如何采取有效的技术组织措施按期高效完成清淤工作，对项目的整体效益尤为重要。本文根据九江芳兰湖生态公园清淤工程，通过优化施工便道，合理配置施工设备，细化淤泥翻转流程，精准确定堆放位置，科学翻晒利用等对超大面积多鱼塘清淤施工技术进行了深入研究，提出了切实可行的解决方案。

    1? 工程概况

    芳兰湖生态公园项目位于九江市濂溪区，东临鄱阳湖，南倚庐山，西接城区，北枕长江，位于鄱阳湖科技城起步区的核心区域，规划设计面积约345.93公顷。芳兰湖现状为养殖池塘，另有少量藕塘、菜地等，沿湖片状分布野生水草。生态公园湖区内池塘共242个，湖区清淤面积151万m2，东西方向长2.4km，南北方向长1.02km，平均清淤厚度1.1m，总清淤泥量166万m3。（图1）

    2? 施工工艺

    2.1 总体施工部署

    为了减少对环境的二次污染，所有淤泥全部利用。湖区淤泥经晾晒、掺拌后，用于岛屿、滩涂、岸线回填。清淤施工，需要修建淤泥清淤便道，由于淤泥较深普通推土机等无法使用，所以将芳兰湖湖区内鱼塘的淤泥经挖掘机接力翻倒至紧邻便道的堆放区;再采用挖掘机装车后通过便道运至滩涂、岛屿处进行堆放;运至滩涂、岛屿的淤泥采用挖掘机进行翻晒至含水量达到设计要求后，用推土机整平，压路机碾压施工。清淤工作全部完成后将修建的便道挖除弃至弃土场。

    2.2 施工工艺流程

    2.3 修建进场道路

    结合湖区既有乡道、村道、塘埂，修筑“四横五纵”清淤施工便道，四横为3#、4#、5#、6#号便道，五纵为1#、2#、7#、8#、9#号便道。

    2.3.1 主便道修建

    1#、2#便道做为公园清淤施工及材料设备运输等的主干便道，是联系湖区至南北岸线及濂溪大道的交通干线，作用地位意义重大，其中1#便道长1599.53m（其中非水域地段长721.87m，水域地段长877.66m），为C20砼路面、路面宽8m;2#便道长1093.84m（其中非水域地段长362.27m，水域地段长731.57m），为C20砼路面、路面宽8m;结合现场实际，1#、2#便道，路面宽8m，两侧各设置0.5m宽土路肩，非水域段路基采用红土分层填筑每层填筑厚度不超过30cm，总厚度为2m，基层采用填筑0.2m厚未筛分碎石，路面采用0.2cm厚C20混凝土路面，混凝土路面采用机械刻槽防滑;水域地段路面宽8m，两侧各设置0.5m土路肩，基础采用抛填2m厚片石，再分层填筑1m厚红土，基层采用0.2cm厚未筛分碎石;路面采用0.2cm厚C20混凝土路面，混凝土路面采用机械刻槽防滑。

    2.3.2 联系便道修建

    3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#施工便道为湖区内部联系运输通道，均为非涉水段，路基采用红土分层填筑每层厚度不超过30cm，总厚度为1m，路面采用建渣填筑厚度为1m，路面宽4.5m，两侧各设置0.5m土路肩，每隔150m设置一处30m长，8m宽的会车点。其中，3#便道长2278m，4#便道长2535.6m，5#便道长2368.3m，6#便道长2324.23m，7#便道长720.2m，8#便道长685.8m，9#便道长527.87m。

    2.3.3 便道长度

    1#、2#、3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#条便道合计总长为14133.37m。

    2.3.4 便道填筑材料

    除1#、2#便道外，3#-9#便道均为素土（红土）和建渣填筑，难以承受重型载重车辆长期碾压，需要对施工便道辅以铺设钢板补强。为了减少投资，降低便道修建成本，本方案中钢板采用租赁，同时结合项目实际，拟租赁钢板数量为便道总长度的30%，并采用双侧轮迹下满铺，同时过程中采用周转使用，钢板规格为1.5m（宽）×6m（长）×20mm（厚）的鋼板。经计算3#-9#便道总长度为：11440m，所以需要钢板总数量为11440÷6×2×30%=1144（块）。

    2.4 湖区排水

    本工程排水工程量巨大，为方便抽水，我单位采用水泵将水抽排至现有三条水渠内，并汇至平头坝利用现有自排闸排至鄱阳湖内。湖区内离水渠较远的水塘就要分级抽水至水渠，通过水渠自流至自排闸。湖区内鱼塘清淤完成以后，因雨水天气影响，形成积水，需要水泵进行两次或多次抽排水，以确保不影响后续施工。

    2.5 清淤施工

    2.5.1 确定挖掘机翻倒工作半径

    清淤施工时，需要充分考虑挖机性能、参数及芳兰湖湖区施工工况，根据现场实际量测，挖机工作半径按7.5m考虑，淤泥翻转的时挖机大臂需要重叠0.5m;又因挖机无法在一条线上同时作业，需要考虑工作半径核减0.5m;挖机在转运淤泥同时，因淤泥的流动性，淤泥无法自稳，考虑工作半径核减0.7m，综合各种因素，可计算出挖掘机清淤施工时有效工作半径为：7.5-0.5-0.5-0.7=5.8m。

    2.5.2 淤泥翻倒

    两条横向便道之间的淤泥通过挖掘机利用接力的方式翻倒至便道两侧淤泥堆放区，堆放区宽度根据专家组建议淤泥最大堆放高度不超过3m的原则计算，需要翻挖的淤泥总量暂定为166万m3，堆放区宽度（单侧）=淤泥总量÷（横向便道总长×3m）÷2=1660000÷（9506.13×3m）÷2=29m。四条横向便道的间距（含29m宽堆放区）分别为132.5m（3#便道-4#便道）、96.5m（4#便道-2#水渠）、123.5m（2#水渠-5#便道）、159.5m（5#便道-6#便道）;挖掘机工作半径按5.8m计算，最终最高翻倒次数=两条道路之间的距离÷2÷挖机工作直径。根据施工便道间距，计算最高翻倒次数分别为：

    ①3#便道-4#便道：132.5/2/（5.8×2）=5.71次

    ②4#便道-2#水渠：96.5/（5.8×2）=8.32次

    ③2#水渠-5#便道：123.5/（5.8×2）=10.65次

    ④5#便道-6#便道：159.5/2/（5.8×2）=6.88次

    根据算术平均值法计算，各区域平均次数分别为：

    ①（1+2+3+4+5+5.71）÷6=3.452次

    ②（1+2+3+4+5+6+7+8+8.32）÷9=4.924次

    ③（1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+10.65）÷11=5.968次

    ④（1+2+3+4+5+6+6.88）÷7=3.983次

    所以，淤泥翻倒至堆放区平均翻挖次数为：（3.452+4.924+5.968+3.983）÷4=4.582次。

    2.5.3 淤泥在堆放区翻倒装车运至滩涂、岛屿进行翻晒

    根据上述计算得出堆放区宽度为29m（单侧），同时堆放区淤泥需要挖掘机进行接力翻倒才能装入位于便道处的自卸汽车内，最高翻倒次数=29÷（5.8×2）=2.5次，根据算术平均值法计算，平均翻倒次数=（1+2+2.5）÷3=1.83次。

    所以，堆放区淤泥需经挖掘机翻倒1.83次，才能装车运至滩涂、岛屿处进行翻晒。

    2.5.4 淤泥在滩涂、岛屿上翻晒整平碾压成型

    堆放区的淤泥经挖掘机装车，自卸汽车运至滩涂、岛屿进行堆放，每层厚度不超过1m。然后采用挖掘机进行翻挖晾晒，至含水量达到设计要求后，采用推土机整平，压路机碾压施工，经试验检测合格后再次重复上述施工直至达到设计标高为止。

    3? 安全管理

    湖区内淤泥主要由池塘养殖时被清除干净饵料的残渣、鱼体排泄物、浮游生物尸体、被雨水或风浪冲下的池埂泥土等生成，无有毒气体。在施工中主要危险源有溺水和机械伤害。

    为防止溺水，在场内道路两侧设置硬质围挡，在施工过程中，将上游水源公园区域以外水系中，及时疏通场内排水沟渠，施工人员在日常施工时穿戴救生衣。池塘内淤泥深度未知，为降低测量人员采集淤泥顶数据时风险，采用免棱镜全站仪结合RTK的形式采集数据。

    在施工场地限制车辆行驶速度，及时清扫便道上泥块，防止车辆打滑。在机械密集作业区域，指定专人管理，并严禁夜间作业。

    4? 施工机械管理

    根据施工进度情况以及工序需用机械的数量、型号，有计划地进行机械调集，分批进驻本工程施工现场。通过只有设备和在当地租赁结合的形式，满足大干期间现场施工的需求，也减少了机械窝工费用。

    5? 清淤工程量确认

    由于生态公园设计图纸中淤泥工程量是估算值，实际淤泥数量需在施工过程中对每个鱼塘进行数据测量计算得出。为了保证数据的真实性和准确性，开工前便委托了有测量资质的九江市国土测绘院采用无人机进行全断面扫描测量，对生态公园范围内原始地貌鱼塘淤泥顶面及清淤完成后湖底分别进行了数据采集，确保了数据的可靠性。并在数据采集过程中邀请监理单位、管理单位、审计单位全程参与，在测量时相互复核，确保清淤数据的准确性。

    6? 结语

    本文针对超大面积多鱼塘清淤工程，因淤泥量大、施工面积广、施工工艺复杂、施工组织协调难度大等诸多特点。通过科学设置施工便道将湖区进行细化分块便于淤泥装运;利用原有三条水系巧妙排除鱼塘积水便于设备进入顺利开展淤泥翻倒;结合挖掘机的臂长计算出挖掘机工作半径从而精确计算出淤泥翻倒至堆放区、堆放区翻倒装车运至滩涂岛屿进行翻晒最高翻倒次数从而准确的配置机械设备，避免由于设备配置不合理而造成的窝工怠工而影响工期及成本控制，同时为后期精准组价提供理论依据;为了减少对环境的二次污染，所有淤泥湖区清除的淤泥经晾晒、掺拌后，用于岛屿、滩涂、岸线回填等全部利用，变废为宝，真正实现绿色施工;借助高科技信息化无人机进行全断面扫描测量，对生态公园范围内原始地貌鱼塘淤泥顶面及清淤完成后湖底分别进行了数据采集，大大提高了工作效率，为精准计算清淤工程量提供了理论保证。因此科学设置便道施工、及时排除积水、精确计算翻转次数、优化机械设备组合、强化环境保护淤泥二次利用、信息化手段量测等使现场作业标准化、规范化、程序化，确保了清淤施工满足设计要求，为超大面积多鱼塘清淤施工提供了参考和借鉴。

    参考文献：

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    [2]陆家仕.鱼塘挖塘清淤机组的选择与使用[J].乡村科技，2013（04）：27.

    [3]赵力.浅谈清淤施工机械选型配置[J].价值工程，2017，36（13）：141-143.