分析沉管技術(shù)在給水工程穿越運河施工中的應(yīng)用

范 逸 莫艦揚 南京水務(wù)集團有限公司江北分公司

1 引言

現(xiàn)如今，面對正處于高速發(fā)展的社會經(jīng)濟環(huán)境，人們越發(fā)注重生活質(zhì)量。而水資源作為保障城市生活有序運行的基礎(chǔ)內(nèi)容，也是人們關(guān)注的焦點。了解當(dāng)前我國城市水工程建設(shè)情況可知，最常見的就是沉管技術(shù)，其不僅具有極強的適應(yīng)力，施工操作簡單，地基荷載小，而且不會受水深限制。因此，將這種技術(shù)引用到給水工程穿越運河施工中至關(guān)重要。由于城市給水工程中穿越運河的地質(zhì)條件復(fù)雜、現(xiàn)場施工難度大，且存在水域通航規(guī)定，所以必須要按照下述步驟進行施工建設(shè)。

2 開挖基槽

首先明確施工現(xiàn)場需要挖泥的重量，了解泥底標高，并選擇反鏟式定位樁挖泥船和自航泥駁。其次要明確實際施工步驟：在測量后進行立標；安裝錨墜浮鼓；明確挖泥船的所在位置；運用挖泥船進行工作；運用泥駁運輸挖出泥土；做好檢查驗收。再次要開挖陸地的基槽。根據(jù)測量放樣明確支墩點和基槽軸線的位置，在開挖陸地土方后拆卸駁岸，并將土方就近儲存，以此為后續(xù)施工建設(shè)提供保障[1]。最后要開挖航道基槽。在施工期間要先從兩邊入手，結(jié)束后再開挖中間部分。同時，施工船舶要從縱向到橫向的方向進行開挖。

3 河段沉管基槽鋪砂墊層

這一環(huán)節(jié)的施工步驟如下所示：第一，明確方駁的位置所在；第二，將中粗砂裝到船上；第三，自航開底駁運輸；第四，依據(jù)定位方駁；第五，自航開底駁拋填砂墊層，并安排潛水員進行整平；第六，自航平板駁實施找平；第七，在全面測量后進行驗收；第八，按照定位移動船，并進行下一區(qū)域的拋填工作。

需要注意的是，施工單位要掌握兩點拋填施工要求：一方面要認真勘察水深和標高，并在結(jié)束拋填工作后，安排專業(yè)潛水員進行反復(fù)檢查，避免施工出現(xiàn)隆起等問題；另一方面，砂墊層施工必須要思考波浪、水流等因素對砂粒的影響，因此可以選擇分段施工，盡可能讓實際施工方向與水流方向一致。

4 制作和沉放沉管

在制作沉管時，要先將管節(jié)運輸?shù)浆F(xiàn)場，而后運用焊接的方式進行組裝，以此在保障焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)上，對管道接口進行防腐。除此之外，還要對管道進行試壓，并認真清理管道內(nèi)外部，這樣有助于為后續(xù)沉放提供基礎(chǔ)保障。

現(xiàn)如今，沉放沉管的步驟如下：第一，做好沉放前的準備工作，如多次檢查溝槽、砂墊層等，并保障它們符合預(yù)期施工要求；第二，讓管體下水；第三，將管體拖引到規(guī)定沉放區(qū)域；第四，準備起重船進行起吊工作；第五，打開悶板上的排氣閥，讓Φ100進水閥和Φ100泥漿泵有效連接；第六，注入水后下沉；第七，在岸堤上運用挖機按照軸線位置科學(xué)調(diào)節(jié)沉管所在區(qū)域；第八，在達到驗收要求后結(jié)束所有工作，并撤離工作船。

在施工期間，施工人員要著重關(guān)注以下幾點問題；第一，沉管時機。提前三個月測量運河的水面高程和流速，并以七天為一周期，每日測量間隔不能超過兩小時。同時，要根據(jù)收集數(shù)據(jù)信息明確運河水面的變化曲線圖，以此為選擇沉管時間提供有效依據(jù)；第二，管體下水。只有在焊接、防腐及試壓等要求符合標準的條件下，才能將制作沉管放入水中，并進行沉降處理。同時，全面了解現(xiàn)場施工情況，如選擇吊裝下水的方式，必須要提前一天將管體放到水中，并在下水前檢查管道內(nèi)部是否存在水，只有全部放空后關(guān)閉所有閥門才能進行吊裝工作。在吊裝時要讓管體緩慢離開地面，而后將其平穩(wěn)的放在水中。而在下水后，要運用兩條拖輪將其放置在與岸線平行區(qū)域，在第二根管體下水后也要按照這一步驟進行操作。第三，灌水下沉。在做好準備工作后，從吊起沉管開始，就要同時打開兩邊的Φ100排氣管閥，而后再打開Φ100進水閘閥。在管體進入規(guī)定區(qū)域后，開始向沉管內(nèi)部填充水資源，隨著管體的緩慢下沉，吊裝船要慢慢下放索具，確保施工期間船體的干舷高度具有相同性。在管體自身重量和加水重量超過浮力的情況下，要停止繼續(xù)加水。在這一背景下，沉管屬于臨界狀態(tài)，管內(nèi)水流空間非常大，如何保持平衡是現(xiàn)場施工人員需要思考的重難點，因此現(xiàn)場所有吊裝船要嚴格聽從指揮，一起勻速下放索具。在管體到支墩距離達到二十厘米的情況下，要科學(xué)調(diào)控管體的軸向位置，并向內(nèi)部填充水資源，促使其可以平穩(wěn)下沉。在各項工作都符合要求的情況下，施工人員可以拆卸吊鉤繩索，并讓吊裝船遠離施工現(xiàn)場，重新開通航道。

5 管溝槽回填

在回填溝槽時，必須要選擇適宜的袋裝砂包，并在放置沉管、結(jié)束連接工作后進行操作，而后按照規(guī)定要求，逐漸回填到河底標高。需要注意的是，所選填料都是由裝卸機和自卸車在駁載碼頭進行裝船，而袋砂包會運用平板駁運輸、船上人工拋填及潛水員整理等工藝進行操作。實際施工順序要從遠岸向岸堤方向前進。

6 結(jié)束語

綜上所述，對比以往給水工程穿越運河施工方法分析，沉管技術(shù)不僅工期短，而且影響范圍小，相反對鋼管焊接和防腐工作的要求極高。因此，在新時代背景下，面對越來越高的用水需求，施工單位必須要加強沉管技術(shù)的探索力度，注重結(jié)合施工現(xiàn)場需求進行科學(xué)管控，只有這樣才能充分展現(xiàn)沉管技術(shù)優(yōu)勢，并獲取更多效益。