浅谈沉管法在中山市环城3号泵站跨石歧河压力管工程中的应用

　　摘要：近年来，由于沉管法施工具有地面预制，施工条件好，质量容易保证及工期短等特点，在过河管道施工中得到了广泛应用。为此，本文作者结合工程实例中山市环城3号泵站跨石歧河压力管工程，阐述了沉管施工技术在过河道时的实际应用。
　　关键词：过河管道工程；沉管法；施工技术；
　　一、概述
　　中山市环城3号泵站跨石歧河压力管是中山市中嘉污水处理厂二期收集系统中的污水输送管道。《中山市中心城区污水规划》中规划南区马恒河片区的污水收集后进入环城3号泵站，经泵站提升过石歧河进入中嘉污水处理厂二期污水收集主干管。环城3号泵站设计规模2.5万m3/d，泵房出水压力管采用DN600钢管。本工程就是环城3号泵站出水DN600压力管跨过石歧河的施工。该压力管位于石歧河二桥与三桥之间，管道总长102米，采用DN600×8螺旋缝电焊钢管。管址处现状河床底高程为-2.22米（85国家高程系，以下相同），规划河床底高程为-3.30米，最低水位0.2米，最高水位2.0米。石歧河是中山市的主要通航河流，可通航300-500吨位船舶，施工过程确保通航不受影响。
　　该段河流河床开阔，河底为淤泥，经比较，决定采用过河管在岸上一次焊接成型，河床开挖成沟，管道注水沉管下沟，细沙压管的综合沉管施工方案。其优点：（1）施工安全性高、工艺成熟；（2）通过施工合理调配，不会影响正常通航；（3）施工可多工作面进行，施工工期短。缺点：（1）管道需一次性陆地组焊，下沟起吊繁琐；（2）管道防腐层永久保护难度大。
　　二、施工技术
　　1、施工工艺
　　根据过河管施工现场特点，按设计及国家和行业有关施工验收规范，结合多年过河管施工的经验，制定出本过河钢管的施工工艺流程，详见图1所示：
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　                                                                 图1沉管施工工艺流程图
　　2、河道结构及主要施工断面
　　石歧河的河道开阔，两岸平坦，管道在敷设过程中，管道基础填80cm厚的碎石，管道顶至现状河床底填2.38米的细沙压实管道，其具体布置详见图2：
　　
　　
　　
　　　                                                                          　图2过河管道断面布置图
　　3、测量放线、沟槽开挖
　　由于石歧河河道较宽，本工程采用全站仪定出左、右两岸的坐标点。
　　河床中管沟的开挖设备采用水上抓斗挖掘船，淤泥用船运走。管沟开挖时，由于水流的作用，沟槽容易塌方，因此沟槽的边坡及底宽要比在陆上开挖大得多。沟槽底高程的控制是在两岸作好醒目的标记，测量人员随时在开挖过程中检查，用探杆仪探测，并作好记录，调整开挖位置。
　　由于管道沉入河中后很难吊起来进行再次开挖，因此全段沟槽开挖完毕后，潜水员要检查并对沟槽进行清理、平整，保证沟槽符合要求，合格后才能进行沉管。
　　4、管道制作、拖管、沉管
　　本工程采用整管拖运、摆动就位、翻转下沉的施工工艺。过河管在本工程管址石歧河南岸上游100米处边滩上制作。钢管吊入河中及沉管时吊入管沟都用船吊，根据钢管的刚性适当布置吊点，使钢管均匀受力，避免变形甚至折断。本工程选用4台吊装船进行吊装，每个吊点用3条胶管套的专用钢丝绳，防止吊装时防腐的损坏及吊装的牢固。管吊入水中浮起，用拖船沿河道慢慢拖动，保持两端平衡拖到施工现场，利用人工配合就位，同时潜水员下水进行探测，准确使管道就位在开挖的沟槽里。详见拖管、沉管示意图：
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　管道沉入管沟后，潜水员下水检查管底与沟底的接触均匀程度和紧密性，管下如有冲刷应用砂或砾石铺筑，同时检查接口情况及测量管顶高程和位置。铺管后必须稳固压力管，避免偏移及两端跷起，或者中部拱起。因此，铺管后在压力管的两端打钢板桩来稳管。详见钢板桩稳管示意图。采用3-7cm的碎石将两侧部位及中部直至管顶高程稳固。潜水员检查合格后再次进行水压试验。
　　
　　
　　
　　
　　
　　
　　5、回填沟槽
　　管道下沉就位并经过压力试验合格后及时进行沟槽回填，回填时，应投抛砂砾石将管道固定后，再用细砂均匀回填至管顶上，经复测合格后，用细砂回填至河床最低面。
　　三、结束语
　　近十几年来，沉管法在过河管道施工中得到了广泛的应用，本工程采用沉管法施工具有如下特点：
　　a.管道在地面预制，施工条件好，质量容易保证，又方便施工外防腐层；
　　b.在不影响通航情况下，确保施工按时、按质完成。
　　c.采用沉管施工，可多工作面同时施工，工期相对较短。
　　在今后沉管施工中应注意以下几点：（1）沉管是水下施工，要充分考虑河道的宽度、水流的大小、河底的地质情况；（2）管道对接。当管道过长而无法在地面一次成型时，宜选择水上套接，即把管分段浮运至现场，对位、插入套筒、套筒连两端与管段焊接。
　　
　　