[摘要]以昆明滇池水域水體置換工程實(shí)例為研究背景，在滇池水域埋設(shè)水下鋼管，布置收集井、旋流井等設(shè)施，減少對(duì)水體施工污染，加快進(jìn)度、節(jié)省造價(jià)，采取管道分段下沉、分段連接方案，同時(shí)結(jié)合水下作業(yè)，采用鋼板樁、浮吊船、沉管等綜合施工方法，解決了施工過程中的技術(shù)難題。

　　[關(guān)鍵詞]市政管道; 沉管; 浮吊; 鋼板樁; 施工技術(shù)

　　1 工程概況

　　本項(xiàng)目位于昆明市滇池草海片區(qū)，北起永昌濕地，穿越草海，將草海與濕地以及草海大堤貫穿，需在草海淺水區(qū)域埋設(shè) 5 500m 水下鋼管，鋼管頂面覆土 2 ～ 4m，鋼管之間設(shè)置混凝土藍(lán)藻收集井 20 座，中間布置 4 座 5×10m 旋流井。

　　2 施工部署

　　本工程位于旅游區(qū)域，管線較長(zhǎng)，呈弧形布置，因此整個(gè)管線不能整體下沉，結(jié)合周邊環(huán)境永昌濕地段采用沉管施工方法，采用管徑 1 500mm 鋼管，長(zhǎng) 700m; 穿越草海段采用沉管施工方法，采用管徑 2 500mm 鋼管，長(zhǎng) 1 400m[1]。根據(jù)兩段管徑不同，對(duì)每段管徑進(jìn)行分節(jié)下沉，同時(shí)考慮游客安全和環(huán)境保護(hù)要求，施工中盡量采取污染較小施工工藝和措施，考慮到水中作業(yè)，操作平臺(tái)采用浮箱，管溝開挖采取鋼板樁封閉支護(hù)等工程措施，減少土體開挖及施工對(duì)周圍水體污染。分段下沉技術(shù)控制主要是管道須做好管道底部標(biāo)高控制、管道分段長(zhǎng)度、下沉過程中管道穩(wěn)定性、水下管線連接等技術(shù)難題。

　　3 施工工藝

　　3. 1 管溝開挖管溝位于水面以下，施工過程控制好開挖標(biāo)高及防止周圍淤泥流入，因此管溝開挖采用鋼板圍堰，由于在水中開挖深度較深，水流動(dòng)性較強(qiáng)，挖泥船在中間行走，圍堰本身穩(wěn)定性較差，造成開挖過程中鋼板樁倒塌，鋼板圍堰靠外側(cè)錨固樁進(jìn)行拉結(jié)保持穩(wěn)定，錨樁采用鋼管樁施工，同時(shí)在鋼板樁內(nèi)側(cè)加 1 道腰梁，腰梁與錨固樁采用拉桿錨固，具體如圖 1 所示[2]。

　　3. 2 平面位置及深度控制平面位置根據(jù)挖泥船參照中心導(dǎo)標(biāo)和岸上架設(shè)經(jīng)緯儀導(dǎo)向結(jié)合，保證管道基槽軸線準(zhǔn)確。深度控制: 挖泥船上操作人員根據(jù)水位變化隨時(shí)調(diào)整開挖深度，確保基槽平整度控制在規(guī)定范圍內(nèi)，潛水員用測(cè)繩隨時(shí)復(fù)測(cè)挖深情況。開挖時(shí)要慢移，根據(jù)挖泥導(dǎo)標(biāo)和水尺記錄，確保基槽軸線準(zhǔn)確、槽底平整。基槽開挖時(shí)，設(shè)有專人對(duì)已挖基槽進(jìn)行自檢，基槽軸線、寬度、深度、平整度、坡比應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，如圖 2 所示。開挖成槽后，二次清槽后鋪設(shè)砂石料，潛水員水下進(jìn)行整平作業(yè)，重新復(fù)核開挖標(biāo)高。

　　3. 3 管道沉放管道整體長(zhǎng)度過長(zhǎng)不能一次進(jìn)行沉放，根據(jù)管道走向，把管道平面段和曲線段分開，結(jié)合下沉設(shè)備，本工程采用 2 艘浮吊作業(yè)船起吊 1 節(jié)管道，確保每段管道整體穩(wěn)定和安全，基本把管道分段長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為 2 個(gè)浮吊船平面寬度加一定懸挑長(zhǎng)度，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況每段控制在 36m，個(gè)別位置每段長(zhǎng)度進(jìn)行減小，局部位置采用 1 艘浮吊船進(jìn)行吊裝[3-4]。

　　管道每段焊接加工完成后，分段浮運(yùn)至預(yù)定安裝位置，接長(zhǎng)測(cè)量標(biāo)桿，起吊船等距離布置在鋼管起吊位置，通過浮吊船起吊分段管道，下沉前管道上綁縛助浮氣囊。打開管段端頭閥門，在管道內(nèi)灌滿水后，通過浮吊船將管段緩慢放入基底預(yù)先放置的墊塊上。

　　3. 4 水下對(duì)接及固定管道放入水底后，由潛水員在預(yù)留管口中軸線上水下焊接 1 根測(cè)量標(biāo)桿，來控制對(duì)接管的軸線和標(biāo)高。起吊船緩慢移動(dòng)管道，并逐漸靠近預(yù)留接口處，根據(jù)全站儀和水準(zhǔn)儀的測(cè)量數(shù)據(jù)，起吊船移動(dòng)鋼絲繩確定對(duì)接管的軸線和標(biāo)高，蛙人輔助定位后，水下 拆 除 盲 板，固定盲板水下切割，安 裝 伸縮節(jié)[5]。

　　3. 5 伸縮節(jié)和哈夫卡處混凝土壓塊加固混凝土壓塊預(yù)制齡期 15d 強(qiáng)度達(dá)到混凝土的 90%后方可進(jìn)行吊放運(yùn)輸。在吊船吊取壓塊后，按陸上全站儀對(duì)吊船吊點(diǎn)進(jìn)行軸向定位，吊船拋錨定位，保證混凝土壓塊 4. 5m /塊均勻分布在水下管線上。吊船拋錨定位后，潛水員進(jìn)行水下混凝土壓塊安裝。預(yù)制壓塊時(shí)在壓塊與管道接觸之間鋪 1 塊 0. 005m 厚橡膠，保證管道外面防腐不受磨損，如圖 5 所示。

　　4 結(jié)語

　　1) 本項(xiàng)目草海水域施工期間藍(lán)藻富集，水體通道不能連通，采用分段施工方法解決了這一難點(diǎn)，分段下沉、分段水下連接，代替了常規(guī)的整段加工、整段下沉，通過分段下沉解決了管段轉(zhuǎn)角與平面段連接，分段下沉需進(jìn)行水下堵板切割及水下法蘭連接、水下哈夫卡安裝，確保分段連接可靠性。

　　2) 采用浮箱作為施工平臺(tái)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)采用鋼棧橋或土圍堰的施工方法，減少棧橋或填筑等工藝對(duì)水體污染問題，節(jié)省施工成本并加快施工進(jìn)度。

　　3) 管道下沉過程中控制起吊管徑長(zhǎng)度、下沉速度、吊點(diǎn)平衡，控制下沉過程中管徑應(yīng)力變形，保證施工安全及施工進(jìn)度。

　　參考文獻(xiàn):

　　[1] 鄧長(zhǎng)茂，彭基敏，沈國(guó)紅.軟土地區(qū)矩形頂管施工地表變形控制措 施 探 討[J]. 地 下 空 間 與 工 程 學(xué) 報(bào)，2016，12 ( 4 ) : 1002-1007.

　　[2] 陳忠漢，程 麗 萍. 深 基 坑 工 程[M]. 北 京: 機(jī) 械 工 業(yè) 出 版社，1999.

　　《滇池水域市政管道施工技術(shù)》來源：《施工技術(shù)》，作者：許利東，曹 慧。