漂管法施工在供水管道工程中的應用

苗懷軍，苗振瑩，苗振乾

1 工程概況及規(guī)模

1.1 工程概況

冶源水庫～壽光供水管線（臨朐段）工程位置位于濰坊市臨朐縣，以2#分水井（冶源水庫～東水廠供水管線）為起點，沿彌河底向北鋪設，直到粟山橡膠壩南側(cè)，與現(xiàn)狀供水管線（彌河～壽光供水管線）相連接，將冶源水庫水引入壽光市，滿足壽光市工業(yè)、生活用水需要。

1.2 地形、地貌及地質(zhì)

項目區(qū)位于魯中山地向華北平原過渡帶，場地為河流堆積地貌，發(fā)育有河床、河漫灘等，地貌單元為河床地貌，受燕山構(gòu)造運動影響形成的新生斷陷盆地內(nèi)。項目區(qū)內(nèi)的斷裂構(gòu)造以張性斷裂為主，距離本地較近的斷層有：淄河斷裂、上五井斷裂、益都斷裂和云門山斷裂，但這些斷裂構(gòu)造均無新構(gòu)造運動跡象，處于相對穩(wěn)定時期，故本場區(qū)不存在全新活動斷裂。

1.3 工程規(guī)模

管線設計樁號0+000～8+574，平面總長度為8.574km。主要建設內(nèi)容包括鋪設供水管線及附屬設施，管材選用螺旋焊接鋼管和TPEP管，管道外徑為1422mm，設計供水流量為20萬m3/d。在河灘及河底鋪設時管頂最小覆土厚度為1.5m。在堤頂鋪設時管頂最小覆土厚度為1.0m。管道末端設直徑為1400mm的預留口。

2 工程測量

為便于管道施工時引測高程，沿管線方向敷設臨時水準點，并與設計部門提供的高程控制點（至少2個）聯(lián)測，構(gòu)成復合水準路線，精度按Ⅲ等水準控制。臨時水準點選在管線主點附近的建筑物或構(gòu)筑物上，定時進行控測。

管道中心線定位采用極坐標法，用木樁標定主點后，必須進行檢查測量，實測各轉(zhuǎn)折點的夾角，同時應測量相鄰主點的距離，相對誤差均不能超過限定值。

經(jīng)過調(diào)研和現(xiàn)場反復勘探，并進行多處試開挖，發(fā)現(xiàn)工程范圍內(nèi)三里莊橡膠壩上游樁號3+200～4+150段、興隆橡膠壩上游樁號4+500～5+320段，河道由于長期多年采砂造成這兩段河床地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜，河床基層底部5～7m深度范圍內(nèi)全部為卵石層，如果按照常規(guī)的管溝開挖、管道下溝和管溝回填方法，排水困難且成本較高，因此，上述兩段共計1770m擬定采用漂管施工方法。

3 漂管施工

3.1 施工原理

利用水的浮力的原理，若水的浮力大于管段的自重，即可進行漂管。單位鋼管自重及浮力（管徑Φ1.422m）計算：

式中：G為管段自重；F為鋼管浮力；Φ為鋼管直徑，Φ=1.422m；δ為管壁厚度，δ=0.0142m；ρ鐵為鋼板密度，ρ鐵=7.85t/m3；ρ水為水密度，ρ水=1t/m3。

計算可知：F-G=1.10t，故將鋼管兩段封閉后，可輕易進行漂管就位。

3.2 施工方法

1）施工準備。施工用機械設備包括發(fā)電機、吊車、運輸車、電焊機、挖掘機、防腐設備、試驗設備、打壓設備。施工用電及其他材料包括各種電纜、配電箱等，必要的防雨、防風材料。

2）材料驗收。管材：鋼管采用公稱外徑為1422mm的螺旋焊接鋼管和TPEP管，進場前應具有出廠質(zhì)量證明書及檢驗報告，各項技術指標符合設計選用材料標準和規(guī)定；裝卸車使用專用吊具，保護防腐絕緣層和管端，嚴禁摔、碰、撬等損傷絕緣層的操作。運到現(xiàn)場的防腐絕緣鋼管，應逐根檢查驗收，辦理交接手續(xù)。焊材：焊接材料牌號應按焊接工藝評定選用，并應有質(zhì)量證明書和相關質(zhì)量文件。鋼管接頭防腐：外防腐采用屏障GZ-2新型高分子防腐涂料重加強級（二布四油）。防腐層結(jié)構(gòu)為底漆一道+玻璃布一層+底漆一道+玻璃布一層+面漆兩道。干膜厚度280～300μm；內(nèi)防腐采用屏障GZ-2新型高分子防腐涂料普通級（兩底兩面）。防腐層結(jié)構(gòu)為底漆和面漆各兩道。干膜厚度80～100μm。

3）地形測量放線、清障。按照設計文件要求線路位置，用南方測繪手持GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)放樣出管溝中心線，對施工范圍內(nèi)的附著物、水面、水下障礙物進行探測并予以清除。對開挖區(qū)域內(nèi)的水下地形、河面寬度、河床深度、河岸坡度進行測量，引出相對坐標點和標高基準點。測出管溝中心線，計算出溝底標高和溝寬，然后確定挖掘機開挖邊線，保證管道位置符合設計要求。

4）水下開挖。根據(jù)測量挖溝邊線位置，開挖方式采用向后倒退方式，開挖棄渣直接棄于溝槽兩側(cè)。溝槽開挖基本成形后，按圖紙和規(guī)范要求進行驗溝，保證管溝尺寸和管道線位及埋深滿足要求。

5）管溝成形驗收后，開始漂管操作。慢慢漂管到位后，立即打固定樁固定，然后向管內(nèi)充水使鋼管慢慢下沉，同時慢慢放松繩索，在管道沉至距離河床0.3m時，暫停下沉，沿管線檢測管底與溝槽的情況，無特殊情況，全管繼續(xù)下沉到位。

6）回填。管道沉降后測量管道標高，符合設計要求后采取穩(wěn)管措施，再用編織袋裝土先壓住管段中間，逐漸到兩頭，直到把整個管段埋住，再用開挖料回填平整合格。回填完成后放松定位繩索，在管道兩端適當位置構(gòu)筑圍堰并露出管頭，為下一步管道連接做準備。

4 工程施工效益分析

工程在承建過程中，嚴格以甲方招標文件、中標施工設計圖及國家相關法律法規(guī)為依據(jù)，以工程施工項目為對象，以獲得最佳經(jīng)濟效益和社會效益為目標，采用項目管理法動態(tài)配置生產(chǎn)要素，優(yōu)化資源配置，在以下幾個方面做到了優(yōu)化：

1）采用漂管施工方案與普通降排水施工方案進行比較，優(yōu)勢及效益明顯。該施工方案大大減少了抽水、清淤等工序，縮短了工期，節(jié)約了投資，保證了工程質(zhì)量。

2）工程質(zhì)量方面，全面貫徹GB/T19001-2008/IS09001:2008和GB/T50430-2007質(zhì)量管理標準，國家、交通、水利部和市政現(xiàn)行工程質(zhì)量的檢驗評定標準，達到了合格工程標準。

3）安全施工方面，全面貫徹國家職業(yè)健康安全管理體系規(guī)范，未發(fā)生一例職工因工傷亡事故，未發(fā)生一起機械、交通運輸及其他重大事故，未發(fā)生一起職業(yè)病危害事件，全面達到安全示范標準工地。

4）環(huán)境保護方面，全面執(zhí)行國家及山東省境內(nèi)環(huán)境管理法律法規(guī)，施工過程中未發(fā)生過施工污染、水土流失及威脅河道安全事故，未發(fā)生過水、空氣和噪音污染事件，施工現(xiàn)場場地整潔、標識明確，作業(yè)規(guī)范，達到文明工地標準。

5）社會效益方面，較好地解決了壽光地區(qū)的工業(yè)、生活用水需求，各方評價良好，業(yè)主放心，社會滿意。