大型圈圍工程臨時(shí)排水口施工方法研究

◎ 張凌越 上海交通建設(shè)總承包有限公司

1.工程概況

1.1 工程位置

本工程位于橫沙島東側(cè)淺灘水域，橫沙六期、七期工程以北，N23潛堤以西的灘涂上。臨時(shí)排水口位于新建圍堤堤身范圍內(nèi)，共設(shè)置12處臨時(shí)排水口。

1.2 工程內(nèi)容

工程分為1～6#共計(jì)6個(gè)圍區(qū)，在每個(gè)圍區(qū)內(nèi)各布置2 座臨時(shí)排水口，臨時(shí)排水口采用Φ1000mm 鋼管，每8～10m設(shè)置一個(gè)軟接頭以適應(yīng)沉降變形。圍內(nèi)進(jìn)口管底高程根據(jù)地形取1.8m或2.3m，外側(cè)出口管底高程分別為1.5m和2.0m，形成向外的泄水坡度。

2.施工工藝及施工方法

2.1 施工工藝流程

本次共需安裝82組鋼管排水管，我項(xiàng)目部組織專業(yè)的技術(shù)人員、施工人員、管理人員，確保工程的質(zhì)量、工期等達(dá)到工程的要求。排水口的施工工藝流程見圖1。

圖1 排水口施工工藝流程圖

2.2 主要施工方法

2.2.1 測(cè)量放樣

對(duì)排水管位置進(jìn)行放樣，做好樣桿設(shè)置；并測(cè)出排水管位置高程，通過通長(zhǎng)袋和小砂袋使地基處理后符合設(shè)計(jì)要求。

2.2.2 管身地基處理

主要是進(jìn)行充泥管袋施工，根據(jù)設(shè)計(jì)施工藍(lán)圖，臨時(shí)排水口的圍內(nèi)進(jìn)口管底高程均取1.8m或2.3m，外側(cè)出口管底高程均分別為1.5m和2.0m，考慮堤身沉降，堤身下鋼管需預(yù)先抬高50cm，作為預(yù)拱。充砂管袋施工過程中加強(qiáng)人工踩踏，保證袋體充灌均勻，確保臨時(shí)排水口安裝前袋體的平整度。同時(shí)在檢修口和閥門處用碎石作為墊層保護(hù)，為排水管安裝做準(zhǔn)備。

在鋼管橡膠接頭處，臨時(shí)排水口使用小砂袋調(diào)整充泥管高程。小砂袋長(zhǎng)度方向沿著堤軸線方向布置。1#～6#、11#～12#臨時(shí)排水口采用25m＊3m的小砂袋，7#～10#臨時(shí)排水口使用20m＊3m小砂袋。

排水管底高程通過排水管各個(gè)節(jié)點(diǎn)下的6個(gè)小袋砂調(diào)整高程，并在設(shè)計(jì)圖紙的基礎(chǔ)上進(jìn)行預(yù)拱。

臨排位置按照設(shè)計(jì)要求堤身下鋼管需預(yù)先抬高50cm，作為預(yù)拱。根據(jù)臨排管線斷面圖，4#小砂袋位于堤頂?shù)缆分行木€位置，理論沉降量最大，則4#小砂袋抬高50cm作為預(yù)拱，3#、5#小砂袋抬高35cm作為預(yù)拱，2#、6#小砂袋抬高20cm作為預(yù)拱，1#小砂袋抬高10cm作為預(yù)拱，見圖2?？紤]臨排管線向外側(cè)排水，內(nèi)側(cè)小砂袋抬升后高度不應(yīng)低于外側(cè)，則各臨時(shí)排水口預(yù)拱高度見表1。

表1 臨時(shí)排水口預(yù)拱高度表（單位：m）

圖2 小砂袋預(yù)拱圖

2.2.3 運(yùn)輸?shù)跹b

（1）每處臨時(shí)排水口所用管件及配件，使用3輛汽車（車廂長(zhǎng)度12米）運(yùn)輸至1～5#隔堤堤頭。

（2）選擇1～5#隔堤北側(cè)堤頭作為管線拼裝作業(yè)點(diǎn)。

（3）汽車將鋼管等個(gè)件運(yùn)至安裝點(diǎn)，配備25T吊機(jī)一臺(tái)，分別將部件吊至安裝點(diǎn)進(jìn)行拼裝。

2.2.4 排水管拼裝

本工程排水管采用先在灘地上拼接，然后將管線拖運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)點(diǎn)進(jìn)行安裝。首先將臨時(shí)排水口各構(gòu)件陸上運(yùn)輸至安裝點(diǎn)，采用吊機(jī)配合人工進(jìn)行管間法蘭、軟接頭拼裝。單根排水管共6 節(jié)，完全拼接完成后，排水管兩側(cè)進(jìn)行封頭，保證管線在水上拖運(yùn)過程中能浮于水面上。為保護(hù)管與管之間的軟接頭在安裝及水上運(yùn)輸過程中不受損壞，岸上拼接過程中在每個(gè)軟接頭位置采用鋼管套筒和450g/m土工布包裹。

2.2.5 管道探傷檢測(cè)

排水管在進(jìn)場(chǎng)前，委托第三方檢測(cè)單位對(duì)排水管的焊管及焊縫進(jìn)行探傷檢測(cè)。檢測(cè)數(shù)量及評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)按照《無(wú)損檢測(cè)焊縫磁粉檢測(cè)》JB/T6061-2007。

2.2.6 閉水試驗(yàn)

排水管安裝前進(jìn)行閉水試驗(yàn)，試驗(yàn)水頭6.20m。壓力升至試驗(yàn)壓力后開始計(jì)時(shí)，每當(dāng)壓力下降，應(yīng)及時(shí)向管道內(nèi)補(bǔ)水，但最大壓降不得大于0.03MPa，保持管道試驗(yàn)壓力恒定，恒壓延續(xù)時(shí)間不得少于2h，并計(jì)量恒壓時(shí)間內(nèi)補(bǔ)入試驗(yàn)管段內(nèi)的水量。

試驗(yàn)管段灌滿水后浸泡時(shí)間不少于24h。試驗(yàn)水頭達(dá)到規(guī)定水頭時(shí)開始計(jì)時(shí)，觀測(cè)管道的滲水量，直至觀測(cè)結(jié)束時(shí)，應(yīng)不斷地向試驗(yàn)管段內(nèi)補(bǔ)水，保持試驗(yàn)水頭恒定。滲水量的觀測(cè)時(shí)間不得小于30min。

2.2.7 浮運(yùn)就位

（1）每段排水管用封門板將排水管兩側(cè)封牢，然后將組裝好的每條鋼管推入水中，利用高潮位由錨艇（120馬力，吃水深1米左右）將鋼管分組拖運(yùn)至排水口位置。拖運(yùn)前給鋼管編號(hào)，1#、2#排水口鋼管為8根，分為2組，每組均為4根；3～6#、11～12#排水口鋼管為7根，分為2組，一組3根，一組4根；7～10#排水口鋼管為6根，分為2組，每組均為3根，每組用槽鋼架卡牢固定，然后拖運(yùn)。

（2）拼裝完成的排水管，使用拋錨艇從安裝點(diǎn)拖運(yùn)至安裝位置。1#隔堤組裝并拖運(yùn)1～3#臨時(shí)排水管，2#隔堤組裝并拖運(yùn)4、5#臨時(shí)排水管，3#隔堤組裝并拖運(yùn)6、7#臨時(shí)排水管，4#隔堤組裝并拖運(yùn)8、9#臨時(shí)排水管，5#隔堤組裝并拖運(yùn)10#、11～12#臨時(shí)排水管，再到相應(yīng)的安裝位置。

（3）排水管的土建結(jié)構(gòu)在浮運(yùn)就位前須預(yù)先完成。

（4）閥門亦采取浮運(yùn)辦法就位，可用浮筒架高閥門浮運(yùn)至工程位置。

2.2.8 排水管安裝

排水管安裝前應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)高程、位置重新復(fù)查一遍，確保排水管安裝位置正確。排水管用錨艇浮拖至施工現(xiàn)場(chǎng)，在浮拖至現(xiàn)場(chǎng)后，將所有分組的排水管用槽鋼固定成一整體。利用高潮位把鋼管浮拖至預(yù)定位置，使用六個(gè)錨位及纜繩固定臨時(shí)排水管的4個(gè)角及中間管的兩頭，通過GPS定位并通過纜繩的收放找到準(zhǔn)確的安裝位置，待潮水退去后，管子下沉就位。

2.2.9 壓載和固定

排水管安裝完成后，進(jìn)行臨時(shí)壓載和固定工作。在排水管之間填充袋裝砂，中間部分采用吹填砂，吹填砂外海側(cè)鋪設(shè)450g/m無(wú)紡布，無(wú)紡布搭接寬度大于1m。

所有排水管安裝完成后，及時(shí)跟進(jìn)排水管上方堤身棱體的施工，避免管身因潮水漲落產(chǎn)生位移。

2.2.10 鋼水門箱、閥門、檢修井施工

趁低潮于圍外側(cè)，依次進(jìn)行450g/m無(wú)紡?fù)凉げ肌⑺槭瘔|層、素砼擋墻和灌砌塊石施工。施工完畢后進(jìn)行出水口外側(cè)拋石護(hù)底施工，防止灘地沖刷。于圍內(nèi)側(cè)，依次進(jìn)行袋裝碎石、100～200kg塊石、鋼水門箱施工。

2.2.11 其他

（1）每條鋼管由6 節(jié)（其中1節(jié)為堤外）組裝而成（每節(jié)長(zhǎng)度在8～10m之間，每節(jié)重3.0T左右），總長(zhǎng)71～74m，重約20T。

（2）每個(gè)安裝點(diǎn)配置15人組裝鋼管，每組配備普工4人，配合組裝人員施工。

（3）每個(gè)安裝點(diǎn)均配置三腳架手拉葫蘆1～2臺(tái)，以免兩節(jié)鋼管上下不平進(jìn)行調(diào)整使用，確保鋼管組裝質(zhì)量。

（4）經(jīng)檢查無(wú)質(zhì)量問題，然后對(duì)每條鋼管兩端進(jìn)行封堵。封堵材料用軟墊片及專用封堵鋼板，用螺栓固定。

2.3 質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.3.1 材料控制要求

（1）排水管采用鋼管，外徑Φ1000mm，壁厚12mm，單長(zhǎng)8～10m。鋼管的制作必須符合相關(guān)規(guī)程規(guī)范的規(guī)定；法蘭、軟接頭、軟接頭保護(hù)套、檢修孔、閥門等均采用定型產(chǎn)品；拍門材料采用鑄鐵拍門。

（2）軟接頭采用可曲撓合成橡膠接頭。軟接頭工作壓力不小于0.25MPa，要求最大彎曲角度不小于15°。

（3）鋼板材料尺寸、外形及公差應(yīng)符合《熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重量及允許偏差》（GB/T 709-2006）的規(guī)定；法蘭連接尺寸采用《平面、突面板式平焊鋼制管法蘭》（GB/T 9119-2000）的尺寸；焊縫的焊接形式與尺寸按《氣焊、焊條電弧焊、氣體保護(hù)焊和高能束焊的推薦坡口》（GB/T 985.1-2008）執(zhí)行。

2.3.2 施工技術(shù)要求

（1）排水管安裝前應(yīng)進(jìn)行閉水或閉氣試驗(yàn)，試驗(yàn)水頭6.20 m。試驗(yàn)方法及驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)按《給排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50268-2008）執(zhí)行。

（2）排水管應(yīng)由專業(yè)人員施工，管材在連接時(shí)應(yīng)保持管內(nèi)干燥，以保證連接質(zhì)量。

（3）堤身下鋼管需預(yù)先抬高50cm，作為預(yù)拱，以抵消施工期不均勻沉降的發(fā)生。

（4）鋼管焊接完畢，應(yīng)對(duì)鋼管焊縫、鋼管與法蘭之間的焊縫按規(guī)范要求進(jìn)行檢驗(yàn)。

（5）蝶閥手輪、手柄或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，均不允許作起吊用，并嚴(yán)禁碰撞。

（6）鋼管焊接完畢，應(yīng)對(duì)其內(nèi)外表面進(jìn)行防腐處理。表面預(yù)處理和防腐處理按圖紙、規(guī)范及涂料生產(chǎn)廠的要求進(jìn)行。

（7）排水鋼管間處理方式：棱體范圍內(nèi)鋼管間及兩側(cè)1m 范圍內(nèi)采用小袋裝砂填充密實(shí)，堤芯采用散砂填充，宜人工填筑密實(shí)。

3.質(zhì)量保證措施

工程質(zhì)量是確保排水口功能實(shí)施運(yùn)行的保證，項(xiàng)目部在監(jiān)理單位的指導(dǎo)下抓好本專項(xiàng)工程施工質(zhì)量。

項(xiàng)目部采購(gòu)加工制作的部件均有合格證，鋼板卷制焊接防腐，均符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，原材料有合格證，探傷檢測(cè)報(bào)告，這些材料均將有關(guān)資料報(bào)監(jiān)理方，由監(jiān)理方到場(chǎng)查驗(yàn)后才能進(jìn)行下道工序施工?，F(xiàn)場(chǎng)組裝，并現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行閉水試驗(yàn)，經(jīng)由監(jiān)理方驗(yàn)收后才能進(jìn)行下一步工序施工。

4.結(jié)束語(yǔ)

本文簡(jiǎn)要的介紹了大圍區(qū)圈圍工程中臨時(shí)排水口施工的施工工藝及施工方法等，只有采取精細(xì)化管理才能對(duì)施工過程進(jìn)行有效的控制，同時(shí)這對(duì)于施工成本及質(zhì)量的控制也有著重要意義。