淺談漂管法施工在供水管道工程中的應用

劉新杰

（平遠縣石正鎮農業服務中心，廣東 梅州514000）

所謂漂管法，就是借助水的浮力實現管道定位和安裝的一種施工技術，在供水管道工程中具有很高的實際應用價值。但是該種施工方法較常規管道工程而言難度更大、工序更多、施工要求也更高，稍有不慎就有可能導致整個施工項目無法繼續進行，延誤施工進度，造成不可挽回的損失。所以相關施工人員必須充分理解該技術的施工原理，并熟練掌握相關施工技術要點，充分做好施工前準備工作，并在施工中加強質量管控，這樣才能全面確保各環節施工的正確性，進而保證施工項目的順利有序進行，最大程度發揮漂管法施工在供水管道工程中的應用價值。

1 工程情況簡述

1.1 工程概況

本次案例針對平遠縣石正鎮村村通自來水工程南臺村供水管線鋪設展開分析，該工程需求是以水源點風窟里為起點，跨越現有的小（一）型水庫石徑水庫鋪設水下約1 千米供水管道，中間經過一座山體，最后連接至新建的南臺村制水廠，補充南臺村村民的生活用水以及企業用水，其工程范圍跨度較大，難度較高。

1.2 施工區域地形、地貌及地質

該項目具體地址位于在廣東省東北部，粵、贛、閩三省交界處，屬于丘陵山區，山地、丘陵占總面積的80.8%，其余為河谷盆地。地形平面呈四指并攏向上的巴掌狀。項目區內場地穩定性較好，未見有全新活動斷裂構造通過的跡象。

1.3 工程規模

本項工程中平面長度大概在3.9 千米左右，管線預期的供水量為每天500 立方米。管線設計樁號范圍在0+0.000 到3+900 之間，工程量最大的部分在于供水管線鋪設。根據項目需求和實際地理地質特征，本次工程的管材選用了PE 管，外徑值為110 厘米。為避免水壓對PE 管材質量造成損傷，使供水管道結構的整體性與水密性不足。本工程將水庫水位線以下的管道替換成了等直徑的鋼管，以便延長供水工程的使用壽命。根據施工設計標準，在鋪設河底和河灘管線時，管頂的最小覆土厚度至少應為1.5 米，在管道的末端可以設置直徑為140 厘米的預留口來為后續其他施工提供便利。

2 工程測量及結果

工程測量是所有管道系統敷設的基礎，只有測量數據準確，才能使管道功能性得以保障，并更好的維持使用壽命。在測量過程中，為確保引測高程數據準確且提取便利，測量人員可沿著管道敷設方向設立多個臨時測站，并基于設計單位給出的圖紙要求對高程控制點聯測，以便形成閉合的水準路線，便于核查測量數據的準確性。以III 等水準控制為基礎，確保整體測量精度人。臨時水準點可以選擇在管線主點周圍的建筑物之上，確保其固定性與穩定性。應用極坐標法來進行管道中心線的定位，并在主點用木樁來標定，測量過程中，測量人員需對每個測站轉折夾角進行核對，并做好每個測站點之間的距離測量，并通過多次測量來控制誤差。在本項目當中，經過多次勘探與測量，發現其中多段都存在著一定的測量困難，河道由于經過多年采砂，而導致河底結構復雜化，大約在河床基層部位的5-7m范圍內均為卵石層，如果仍然應用常規施工方式來開挖、并進行回填，會額外造成大量施工成本，因而在該類區域進行漂管施工，以起到節約成本的效果。

3 采用漂管法施工的意義

首先，漂管法比較常規的降排水方案，在技術操作的便利性及經濟性方面有顯著優勢，不但能夠略去抽水與清淤等施工環節，使管道施工難度下降，同時也能夠極大縮減施工周期，保障工程施工質量水準；其次，漂管法的參照規范與標準較完善，基于國家、交通與水利部門的質量評定標準，此類施工方法的環境適應性也較強；再次，結合漂管法調查資料可知，受技術流程與施工控制影響，我國尚未發生過一例漂管法工程事故，并且隨著我國職業健康安全管理體系規范的不斷完善，漂管法也得到了廣泛的認可；最后，從漂管法施工的環保角度來看，此類施工方法中所選的材料對環境無影響，且施工流程中無污染、水土流失或威脅河道安全等風險，并且在嚴格的施工監管環境中，漂管法施工現場環境能夠全程保持整潔與作業規范的要求，并無噪聲與空氣污染等情況。另外，在本文案例平遠縣石正鎮自來水系統構建時，就采用了這種施工方法，便于解決地域工業與居民的用水需求間的問題，進一步提升地方居民的生活質量水準。

4 漂管法施工在供水管道工程中的應用

4.1 施工原理

4.1.1 鋼管施工原理。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Φ1.422 m）計算：G=π×（Φ-δ）×δ×ρ 鐵=0.49 tF=π×（Φ/2）2×ρ 水=1.59 t 式中：G 為管段自重；F 為鋼管浮力；Φ 為鋼管直徑，Φ=1.422 m；δ 為管壁厚度，δ=0.014 2 m；ρ 鐵為鋼板密度，ρ 鐵=7.85 t/m3；ρ 水為水密度，ρ 水=1 t/m3。計算可知：F-G=1.10 t，故將鋼管兩段封閉后，可輕易進行漂管就位。4.1.2 PE 管施工原理。管道在現場拖動時，尤其是非開挖定向鉆孔施工時，一定要保證最大拖曳力(牽引力)不得大于(3)式計算出的F 值，否則應考慮減少管道拖動長度(即焊接長度)，或加大管材強度：

式中：F——最大拖曳力，N; dn—— 管 道 公 稱 外 徑，m;SDR——標準尺寸比，即管材公稱外徑與壁厚的比值。SDR 反映了管材的強度，管材外徑一定的情況下，管壁越厚，SDR 值越小，強度越大。

4.2 漂管法施工要點。4.2.1 施工準備。在施工準備環節，需要準備好施工所使用的器械設備以及其他材料，如發電機、吊車、運輸車輛、電焊設備、挖掘機以及防腐、打壓設備等等。在施工用電準備方面，則要做好各種電纜設備、配電箱的配備，同時也要有針對性地結合當時的季節做好防雨與防風準備。4.2.2 施工材料質量檢驗。在本工程當中所應用到的鋼材，規格為外徑142.2cm的螺旋焊接鋼管與TPEP 管道，進場前需要供貨商提供全面的質量說明文書材料以及質檢報告，確保所有的技術指標可以符合于本工程的使用需要與相關規定；針對裝卸車輛，需要應用統一的專門吊具，并對管道的防腐層與絕緣層進行必要的保護，同時嚴格管理，避免管端被摔碰造成物理損傷，影響正常使用。所運抵施工現場的施工材料需要逐一進行嚴格驗收，驗收完畢方可辦理交接地。在焊材方面，則需要結合焊接工藝的需要來選擇焊接牌號，并出示質量證書與質量文件。針對鋼管接頭部位進行防腐處理，外防腐應用屏障GZ-2新型高分子防腐涂料，二布四油規格。結構為底漆+玻璃布+底漆+玻璃布+面漆。本防腐結構所構成的干膜厚度控制在0.3mm 左右；內部防腐處理則應用GZ-2 高分子防腐涂料，兩底兩面結構。防腐層結構為底漆兩道、面漆兩道，內防腐層干膜厚度控制在0.1mm內。4.2.3 地形清障與放線。測量人員需基于設計方案要求確定大致的管線敷設走向，通過全站儀等設備定位管溝的中心線。過程中，若是開挖區域與河道相鄰，則需要做好地下水系統、河道寬度、深度與坡度的勘測，并確定測站的標高與坐標點。若管溝周圍存有附著物、障礙物等，則需要將障礙物清除，避免對后續管道系統的敷設造成影響。4.2.4 管溝開挖。基于測量數據確定管溝開挖的邊線與中線位置，而后采用后倒退的方式開挖，挖出廢渣理應棄于溝槽兩側，待基本成型后，需由測量人員對管溝深度、寬度與坡度進行測量，查看與設計圖紙內容是否相符。4.2.5 漂管施工。PE 管材料膨脹系數較大，若敷設段低溫會造成影響，則需要將DN110 規格以下的管道蜿蜒狀敷設，以便抵消熱脹冷縮的影響；DN110 以上的管道受周圍土壤阻力的影響可降低溫度變化的應力。另外，在管材彎曲過程中應將彎曲半徑控制在25 倍管材外徑以上。4.2.6 金屬跟蹤線敷設。金屬跟蹤線需隨著管道走向敷設，材料采用電線包覆金屬絲，可與警示帶一同使用，也可單獨敷設。本工程從現場管理實際出發，沒有敷設警示帶。

5 結論

在前文分析中不難發現，隨著技術的不斷發展與改進，漂管沉降施工已經較為成熟，并且在相關工程的建設工作當中得到了一定的推廣與應用。舉例來說，本施工方法對機械化水平要求不高，同時成本低廉，施工效率高等等，對于長輸管道的施工都有較高的應用價值，值得推廣。本文基于某供水管道工程的施工針對漂管法的技術要點進行了總結，結合測量方法說明了一些施工方法并總結了工程效益，希望可以給相關施工工作的開展提供一些參考。