漂管法施工在供水管道工程中的应用

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【摘要】本文介绍了漂管法的施工原理、方法及工艺，解决了冶源水库~寿光供水管线中鹅卵石地基排水困难下的管道焊接安装问题，并节省了施工费用，增加了工程效益，为以后的水下管道施工积累经验。

【关键词】冶源水库；供水管线；漂管

1工程概况及规模

1.1工程概况

冶源水库～寿光供水管线（临朐段）工程位置位于潍坊市临朐县，以2#分水井（冶源水库～东水厂供水管线）为起点，沿弥河底向北铺设，直到粟山橡胶坝南侧，与现状供水管线（弥河～寿光供水管线）相连接，将冶源水库水引入寿光市，满足寿光市工业、生活用水需要。

1.2地形、地貌及地质

项目区位于鲁中山地向华北平原过渡带，场地为河流堆积地貌，发育有河床、河漫滩等，地貌单元为河床地貌，受燕山构造运动影响形成的新生断陷盆地内。项目区内的断裂构造以张性断裂为主，距离本地较近的断层有：淄河断裂、上五井断裂、益都断裂和云门山断裂，但这些断裂构造均无新构造运动迹象，处于相对稳定时期，故本场区不存在全新活动断裂。

1.3工程规模

管线设计桩号0+000～8+574，平面总长度为8.574km。主要建设内容包括铺设供水管线及附属设施，管材选用螺旋焊接钢管和TPEP管，管道外径为1422mm，设计供水流量为20万m3/d。在河滩及河底铺设时管顶最小覆土厚度为1.5m。在堤顶铺设时管顶最小覆土厚度为1.0m。管道末端设直径为1400mm的预留口。

2工程测量

为便于管道施工时引测高程，沿管线方向敷设临时水准点，并与设计部门提供的高程控制点（至少2个）联测，构成复合水准路线，精度按Ⅲ等水准控制。临时水准点选在管线主点附近的建筑物或构筑物上，定时进行控测。管道中心线定位采用极坐标法，用木桩标定主点后，必须进行检查测量，实测各转折点的夹角，同时应测量相邻主点的距离，相对误差均不能超过限定值。经过调研和现场反复勘探，并进行多处试开挖，发现工程范围内三里庄橡胶坝上游桩号3+200～4+150段、兴隆橡胶坝上游桩号4+500～5+320段，河道由于长期多年采砂造成这两段河床地质结构复杂，河床基层底部5~7m深度范围内全部为卵石层，如果按照常规的管沟开挖、管道下沟和管沟回填方法，排水困难且成本较高，因此，上述两段共计1770m拟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，即可进行漂管。单位钢管自重及浮力（管径Φ1.422m）计算：G=π×（Φ-δ）×δ×ρ铁=0.49tF=π×（Φ/2）2×ρ水=1.59t式中：G为管段自重；F为钢管浮力；Φ为钢管直径，Φ=1.422m；δ为管壁厚度，δ=0.0142m；ρ铁为钢板密度，ρ铁=7.85t/m3；ρ水为水密度，ρ水=1t/m3。计算可知：F-G=1.10t，故将钢管两段封闭后，可轻易进行漂管就位。

3.2施工方法

1）施工准备。施工用机械设备包括发电机、吊车、运输车、电焊机、挖掘机、防腐设备、试验设备、打压设备。施工用电及其他材料包括各种电缆、配电箱等，必要的防雨、防风材料。2）材料验收。管材：钢管采用公称外径为1422mm的螺旋焊接钢管和TPEP管，进场前应具有出厂质量证明书及检验报告，各项技术指标符合设计选用材料标准和规定；装卸车使用专用吊具，保护防腐绝缘层和管端，严禁摔、碰、撬等损伤绝缘层的操作。运到现场的防腐绝缘钢管，应逐根检查验收，办理交接手续。焊材：焊接材料牌号应按焊接工艺评定选用，并应有质量证明书和相关质量文件。钢管接头防腐：外防腐采用屏障GZ-2新型高分子防腐涂料重加强级（二布四油）。防腐层结构为底漆一道+玻璃布一层+底漆一道+玻璃布一层+面漆两道。干膜厚度280～300μm；内防腐采用屏障GZ-2新型高分子防腐涂料普通级（两底两面）。防腐层结构为底漆和面漆各两道。干膜厚度80～100μm。3）地形测量放线、清障。按照设计文件要求线路位置，用南方测绘手持GPS卫星定位系统放样出管沟中心线，对施工范围内的附着物、水面、水下障碍物进行探测并予以清除。对开挖区域内的水下地形、河面宽度、河床深度、河岸坡度进行测量，引出相对坐标点和标高基准点。测出管沟中心线，计算出沟底标高和沟宽，然后确定挖掘机开挖边线，保证管道位置符合设计要求。4）水下开挖。根据测量挖沟边线位置，开挖方式采用向后倒退方式，开挖弃渣直接弃于沟槽两侧。沟槽开挖基本成形后，按图纸和规范要求进行验沟，保证管沟尺寸和管道线位及埋深满足要求。5）管沟成形验收后，开始漂管操作。慢慢漂管到位后，立即打固定桩固定，然后向管内充水使钢管慢慢下沉，同时慢慢放松绳索，在管道沉至距离河床0.3m时，暂停下沉，沿管线检测管底与沟槽的情况，无特殊情况，全管继续下沉到位。6）回填。管道沉降后测量管道标高，符合设计要求后采取稳管措施，再用编织袋装土先压住管段中间，逐渐到两头，直到把整个管段埋住，再用开挖料回填平整合格。回填完成后放松定位绳索，在管道两端适当位置构筑围堰并露出管头，为下一步管道连接做准备。

4工程施工效益分析

工程在承建过程中，严格以甲方招标文件、中标施工设计图及国家相关法律法规为依据，以工程施工项目为对象，以获得最佳经济效益和社会效益为目标，采用项目管理法动态配置生产要素，优化资源配置，在以下几个方面做到了优化：1）采用漂管施工方案与普通降排水施工方案进行比较，优势及效益明显。该施工方案大大减少了抽水、清淤等工序，缩短了工期，节约了投资，保证了工程质量。2）工程质量方面，全面贯彻GB/T19001-2008/IS09001:2008和GB/T50430-2007质量管理标准，国家、交通、水利部和市政现行工程质量的检验评定标准，达到了合格工程标准。3）安全施工方面，全面贯彻国家职业健康安全管理体系规范，未发生一例职工因工伤亡事故，未发生一起机械、交通运输及其他重大事故，未发生一起职业病危害事件，全面达到安全示范标准工地。4）环境保护方面，全面执行国家及山东省境内环境管理法律法规，施工过程中未发生过施工污染、水土流失及威胁河道安全事故，未发生过水、空气和噪音污染事件，施工现场场地整洁、标识明确，作业规范，达到文明工地标准。5）社会效益方面，较好地解决了寿光地区的工业、生活用水需求，各方评价良好，业主放心，社会满意。

作者：苗怀军 苗振莹 苗振乾 单位：水发设计有限责任公司 山东水利建设集团有限公司 山东水总有限公司