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摘要：水力冲挖机组通常亦泥浆泵，是一种功效高、成本低的水力挖土机械，目前已在河道疏浚工程中得到广泛应用。本文根据我市多年实践，浅谈其在河道疏浚工程中的应用技术和效益。
关键词：原理；技术；效益
机组数量的确定
为保证按期、按质、按量完成工程任务，应根据土方工程量、土质、弃土运距、工期和施工电源的供给状况，合理确定施工机组的数量，一般方法如下：
（1）首先根据疏浚工程的土方量及其土质类别、运跑、运用水力冲挖机组疏浚定额，计算出全工程施工所需的“定额台班总数”。
（2）根据工期要求，确定“计划施工天数”(一般可取工期天数的0.8-0.9)。
（3）根据电源供给的实际状况，并考虑机组施工故障等因素影响，确定每台机组每天平均的“运行台班系数”
（4）综合按下列计算确定所需机组台数
机组台数确定后，即可按每台机组平均应承担的定额台班总数，将土方工段分配落实到每台机组。
弃土区的规划和施工
（1）弃土区规划
1)必须满足水力冲挖机组的性能要求，使设备处于最优状态下工作。
2)应尽量减少耕地压废，充分利用就近的废沟呆塘和低洼地填平造田，或结合砖瓦生产和乡村道路建设等综合规划弃土利用。
3)迎河边的围堰外坡脚距河口不得小于10m，以免影响河坡稳定，危及堰身安全。
4)有利弃土区排水；在施工水源补给有困难的地段，应考虑有利排水回归疏浚河道，进行重复利用。
5)地面上堆积的弃土区，单个面积不宜小于3000m2；形状宜筑成与河道中心线呈垂直向的长方形，以利延长水泥浆沉淀过程，提高排水清澈度。
（2）弃土区设计
1) 围堰断面一般均采用梯形。堰身高度不宜大于2m，可按下式计算确定：
h=hT+h1+h2+h3
式中：h—堰身高度（m）；hT—设计堆土高度（m），为有利于复垦耕种，我市规定不大于1m；h1—沉淀富裕水深（m），一般取0.3m；h2—风浪安全超高（m），一般取0.1m;h3—堰体沉降量（m）,一般取0.1-0.2m。
围堰的顶宽0.5-0.8。堰体边坡可参照表1
表1 土围堰边坡限制表
2）弃土区的容积必须与挖方量相适应，避免堆不下或堆不足，一般可按式计算：
VT=KS.VW+(h1+h2).AT
围堰的质量是涉及及弃土区安全的一个十分重要的关键。在施工时必须做到以下几点：1）填筑前应将堰基表土翻松、清除杂物。2）筑堰土料应昼选用粘性土。3）填筑应从最低处开始，分层填土、碎平、去杂、夯实。堰顶高程差应小于5cm。4）填筑土料可在排泥区内取用，但取土坑边缘距堰脚步不得小于2m。5）坚持质量检查验收制度，不留隐患。
1）横滚法 运用河床设计横断面比较大的有利条件（一般底宽要在20m以上），一边冲挖，另一边供水，横向滚动贮供施工水源。
2）竖截法 沿河道纵向将工程逐步以作业坝合理截割分成冲挖段和贮水段，一段开挖、另一段供水，轮番施工。
3）回归法 将弃土区的排水引入疏浚河道的贮水段，进行重复利用。
4）外补法 从就近的外河提引水源和积蓄渗入的地下水进行施工。
5）综合法 因地制宜综合运用以上四种方法中任两种或两种以上的方法供给水源。
4电源供给
施工电源可用自发电，也可用外供电。由于自发电成本贵，一般应接用外供电。接用时，应力求缩短引线路，以节约投资。线路架设以木电杆为好，运输、安装、拆卸轻便。
河床冲挖的施工程序大致有两种：一种是先深后宽、先槽后坡；另一种是由上向下、先坡后槽。前一种多在清淤复标疏浚工程中采用；对于拓宽疏浚的工程多采用后一种程序施工。
（2）冲挖技术要点
冲挖技术是提高工效、保证质量重要关键。据我们的实践，较好的冲挖技术必须注重到以下几点：
1)泥浆泵的工作位置，应比冲挖点深，不小于0.5m，以加快泥浆流速，提高泥含量。
2)泥浆泵与冲挖土体的距离不宜太远。一般对于无杂物的冲挖土体不宜大于10m。在有杂物的地段可适当远置，以利清除杂物，防止损伤机泵，发生事故。
3)泥浆流向吸泥口要有一条急流槽集中输送；水写作教程与开挖电的距离以3-5m为宜，以提高工效。
4)冲挖河坡土方时，喷射水柱与标准坡面的夹角不得大于15o，削坡时夹角应趋向于零，严禁对岸冲挖坡面土方，以免伤坡，影响工程标准质量。
5)一个作业段要一次达到标准后，方可移动泥浆泵进行下一段的冲挖作业。
6)对于贮供施工水源和分段冲挖的各种作业坝，要随工程的进展随时冲挖拆除，不得留有后遗症。
7)输泥管道要顺直平坦，弯度力求平缓，整个管道不得漏泥、漏水，接头应紧固严密。出泥管口必须促出围堰内坡脚外，防止泥浆冲击堰体，影响安全。
弃土区排水
1)排水口宜设在区内泥浆不易流到的死角处，同时应远离输泥管出口。
2)排水口的个数一般应与输泥管的个数相应，且管径应大于 或等于输泥管的管径。
3)排水口应稳固、经济、易于保护，运用中能随区内水位和积泥高度的变化，随时调节排水口的高度，一般要求高度保持30-50cm为宜。
4)排水沟应通向临近河道，或根据施工需要回疏浚河槽，用作补给施工水源。
5)排水力求清澈，不允许将泥浆带入河内。
（2）对于弃土区平整度要求比较高的工程，应视河床疏浚土质精细等实际情况，不断变动输泥管的出口位置，配合调整排水口的位置，尽量满足平整度的要求。
（3）机组操作人员必须熟悉图纸，掌握工程标准和精度要求，选择合理的施工方法。
（4）对完成的工段要随即进行检查测量，发现欠挖超过允许值时，要及时加工补课达标。
8、安全防护
（1）水力冲挖机组疏浚河道必须断流。对于截流施工坝必须切实加强防护，防止倒坝事故发生。
（2）施工前对弃土区围堰质量应进行严格验收。施工中各机组要有专人负责巡回检查维护，防止破堰倒堰。
（3）电工必须持证上岗，有关电器安全防护设施必须齐全，确保安全用电。
（4）机组操作人员必须严格遵守操作规程，配齐防护服，确保安全施工。
1、省工 一台机组只要8-9人，随机24小时轮班作业，一般可完成土方500m3左右，人均工效45-55m3/工日，比人力挑抬提高25倍左右。工程的总用工程，据我市实绩统计分析，只有人力挑抬施工的20％左右。
2、省钱 我市近两年市办河道河床土方的疏浚单价（包括围堰工程、供电设施、施工供、排水费用在内）与以同期劳力一般市场单价相比，节省投资百分之五十左右。
3、省地 水力冲挖机组施工，管道送土，没有耕地踏废问题，有利保护沿河竹木和其它农作物。围堰堆土平整，当年就可耕种。还可利用送土较远的特点，结合平整废沟呆塘和低洼地，增加耕地面积。
4、社会效益好 水力冲挖机组施工，可以完成远距离出土和淤泥、流沙等人力挑抬难以完成的难工、难方，有利于保护劳力。
总结：
综上所述，本文介绍了水力冲挖机组的原理，应用技术及它的社会效益。实践证明，应用水力冲挖机组疏浚河道这一新技术，是省工节本、不断搞好水利建设的一条行之有效的好路子。
关键词：原理；技术；效益
(一)施工原理
水力冲挖机组由高压泵、立式泥浆泵和配电系统三部分组成。其施工原理是模拟自然界的水流冲象，借水力的作用来完成土方工程的施工作业。水流由高压泵产生压力，经输水软管输送，通过水喷射出一股密集的高压、高速柱状水泥，对要开挖的土体进行切割、粉碎，使之湿化、崩解，形成泥浆和泥块的混合液，在由泥浆泵及其输泥管输送到弃土区进行沉积，从而完成了土方工程挖、装、运、卸的各道施工工序。(二)应用技术
由施工原理可见，采用水力冲挖机组疏浚河道，必须具有水源、电源和弃土区，配备适量机组，运用最佳施工技术，方可达到工程预期要求。机组数量的确定
为保证按期、按质、按量完成工程任务，应根据土方工程量、土质、弃土运距、工期和施工电源的供给状况，合理确定施工机组的数量，一般方法如下：
（1）首先根据疏浚工程的土方量及其土质类别、运跑、运用水力冲挖机组疏浚定额，计算出全工程施工所需的“定额台班总数”。
（2）根据工期要求，确定“计划施工天数”(一般可取工期天数的0.8-0.9)。
（3）根据电源供给的实际状况，并考虑机组施工故障等因素影响，确定每台机组每天平均的“运行台班系数”
（4）综合按下列计算确定所需机组台数
机组台数确定后，即可按每台机组平均应承担的定额台班总数，将土方工段分配落实到每台机组。
弃土区的规划和施工
（1）弃土区规划
1)必须满足水力冲挖机组的性能要求，使设备处于最优状态下工作。
2)应尽量减少耕地压废，充分利用就近的废沟呆塘和低洼地填平造田，或结合砖瓦生产和乡村道路建设等综合规划弃土利用。
3)迎河边的围堰外坡脚距河口不得小于10m，以免影响河坡稳定，危及堰身安全。
4)有利弃土区排水；在施工水源补给有困难的地段，应考虑有利排水回归疏浚河道，进行重复利用。
5)地面上堆积的弃土区，单个面积不宜小于3000m2；形状宜筑成与河道中心线呈垂直向的长方形，以利延长水泥浆沉淀过程，提高排水清澈度。
（2）弃土区设计
1) 围堰断面一般均采用梯形。堰身高度不宜大于2m，可按下式计算确定：
h=hT+h1+h2+h3
式中：h—堰身高度（m）；hT—设计堆土高度（m），为有利于复垦耕种，我市规定不大于1m；h1—沉淀富裕水深（m），一般取0.3m；h2—风浪安全超高（m），一般取0.1m;h3—堰体沉降量（m）,一般取0.1-0.2m。
围堰的顶宽0.5-0.8。堰体边坡可参照表1
表1 土围堰边坡限制表
2）弃土区的容积必须与挖方量相适应，避免堆不下或堆不足，一般可按式计算：
VT=KS.VW+(h1+h2).AT
1.05-20;VW—浚挖方量（m3）；AT—弃土区面积（m2）
（3）围堰施工围堰的质量是涉及及弃土区安全的一个十分重要的关键。在施工时必须做到以下几点：1）填筑前应将堰基表土翻松、清除杂物。2）筑堰土料应昼选用粘性土。3）填筑应从最低处开始，分层填土、碎平、去杂、夯实。堰顶高程差应小于5cm。4）填筑土料可在排泥区内取用，但取土坑边缘距堰脚步不得小于2m。5）坚持质量检查验收制度，不留隐患。
3、水源供给
水力冲挖机组疏浚1m3土，一般需用水2.5-3m3。水源的供给应按工程规模标准、各地段的水源情况和施工进程，采取不同的方式方法。1）横滚法 运用河床设计横断面比较大的有利条件（一般底宽要在20m以上），一边冲挖，另一边供水，横向滚动贮供施工水源。
2）竖截法 沿河道纵向将工程逐步以作业坝合理截割分成冲挖段和贮水段，一段开挖、另一段供水，轮番施工。
3）回归法 将弃土区的排水引入疏浚河道的贮水段，进行重复利用。
4）外补法 从就近的外河提引水源和积蓄渗入的地下水进行施工。
5）综合法 因地制宜综合运用以上四种方法中任两种或两种以上的方法供给水源。
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4电源供给
施工电源可用自发电，也可用外供电。由于自发电成本贵，一般应接用外供电。接用时，应力求缩短引线路，以节约投资。线路架设以木电杆为好，运输、安装、拆卸轻便。
5 河床冲挖
（1）施工程序河床冲挖的施工程序大致有两种：一种是先深后宽、先槽后坡；另一种是由上向下、先坡后槽。前一种多在清淤复标疏浚工程中采用；对于拓宽疏浚的工程多采用后一种程序施工。
（2）冲挖技术要点
冲挖技术是提高工效、保证质量重要关键。据我们的实践，较好的冲挖技术必须注重到以下几点：
1)泥浆泵的工作位置，应比冲挖点深，不小于0.5m，以加快泥浆流速，提高泥含量。
2)泥浆泵与冲挖土体的距离不宜太远。一般对于无杂物的冲挖土体不宜大于10m。在有杂物的地段可适当远置，以利清除杂物，防止损伤机泵，发生事故。
3)泥浆流向吸泥口要有一条急流槽集中输送；水写作教程与开挖电的距离以3-5m为宜，以提高工效。
4)冲挖河坡土方时，喷射水柱与标准坡面的夹角不得大于15o，削坡时夹角应趋向于零，严禁对岸冲挖坡面土方，以免伤坡，影响工程标准质量。
5)一个作业段要一次达到标准后，方可移动泥浆泵进行下一段的冲挖作业。
6)对于贮供施工水源和分段冲挖的各种作业坝，要随工程的进展随时冲挖拆除，不得留有后遗症。
7)输泥管道要顺直平坦，弯度力求平缓，整个管道不得漏泥、漏水，接头应紧固严密。出泥管口必须促出围堰内坡脚外，防止泥浆冲击堰体，影响安全。
弃土区排水
1)排水口宜设在区内泥浆不易流到的死角处，同时应远离输泥管出口。
2)排水口的个数一般应与输泥管的个数相应，且管径应大于 或等于输泥管的管径。
3)排水口应稳固、经济、易于保护，运用中能随区内水位和积泥高度的变化，随时调节排水口的高度，一般要求高度保持30-50cm为宜。
4)排水沟应通向临近河道，或根据施工需要回疏浚河槽，用作补给施工水源。
5)排水力求清澈，不允许将泥浆带入河内。
7、标准质量控制
（1）冲挖河床要严格掌握前述有关要点施工。（2）对于弃土区平整度要求比较高的工程，应视河床疏浚土质精细等实际情况，不断变动输泥管的出口位置，配合调整排水口的位置，尽量满足平整度的要求。
（3）机组操作人员必须熟悉图纸，掌握工程标准和精度要求，选择合理的施工方法。
（4）对完成的工段要随即进行检查测量，发现欠挖超过允许值时，要及时加工补课达标。
8、安全防护
（1）水力冲挖机组疏浚河道必须断流。对于截流施工坝必须切实加强防护，防止倒坝事故发生。
（2）施工前对弃土区围堰质量应进行严格验收。施工中各机组要有专人负责巡回检查维护，防止破堰倒堰。
（3）电工必须持证上岗，有关电器安全防护设施必须齐全，确保安全用电。
（4）机组操作人员必须严格遵守操作规程，配齐防护服，确保安全施工。
(三)应用效益
水力冲挖机组疏浚河道，与传统的人力挑抬施工相比，效益十分显著。主要表现在为:1、省工 一台机组只要8-9人，随机24小时轮班作业，一般可完成土方500m3左右，人均工效45-55m3/工日，比人力挑抬提高25倍左右。工程的总用工程，据我市实绩统计分析，只有人力挑抬施工的20％左右。
2、省钱 我市近两年市办河道河床土方的疏浚单价（包括围堰工程、供电设施、施工供、排水费用在内）与以同期劳力一般市场单价相比，节省投资百分之五十左右。
3、省地 水力冲挖机组施工，管道送土，没有耕地踏废问题，有利保护沿河竹木和其它农作物。围堰堆土平整，当年就可耕种。还可利用送土较远的特点，结合平整废沟呆塘和低洼地，增加耕地面积。
4、社会效益好 水力冲挖机组施工，可以完成远距离出土和淤泥、流沙等人力挑抬难以完成的难工、难方，有利于保护劳力。
总结：
综上所述，本文介绍了水力冲挖机组的原理，应用技术及它的社会效益。实践证明，应用水力冲挖机组疏浚河道这一新技术，是省工节本、不断搞好水利建设的一条行之有效的好路子。