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，與現狀供水管線（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、生活用水需要。

1.2 地形、地貌及地質

項目區位于魯中山地向華北平原過渡帶，場地為河流堆積地貌，發育有河床、河漫灘等，地貌單元為河床地貌，受燕山構造運動影響形成的新生斷陷盆地內。項目區內的斷裂構造以張性斷裂為主，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，但這些斷裂構造均無新構造運動跡象，處于相對穩定時期，故本場區不存在全新活動斷裂。

1.3 工程規模

管線設計樁號0+000～8+574，平面總長度為8.574km。主要建設內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）聯測，構成復合水準路線，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。

經過調研和現場反復勘探，并進行多處試開挖，發現工程范圍內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結構復雜，河床基層底部5～7m深度范圍內全部為卵石層，如果按照常規的管溝開挖、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。運到現場的防腐絕緣鋼管，應逐根檢查驗收，辦理交接手續。焊材：焊接材料牌號應按焊接工藝評定選用，并應有質量證明書和相關質量文件。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）。防腐層結構為底漆一道+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）。防腐層結構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衛星定位系統放樣出管溝中心線，對施工范圍內的附著物、水面、水下障礙物進行探測并予以清除。對開挖區域內的水下地形、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。溝槽開挖基本成形后，按圖紙和規范要求進行驗溝，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為依據，以工程施工項目為對象，以獲得最佳經濟效益和社會效益為目標，采用項目管理法動態配置生產要素，優化資源配置，在以下幾個方面做到了優化：

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，節約了投資，保證了工程質量。

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

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

4）環境保護方面，全面執行國家及山東省境內環境管理法律法規，施工過程中未發生過施工污染、水土流失及威脅河道安全事故，未發生過水、空氣和噪音污染事件，施工現場場地整潔、標識明確，作業規范，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的工業、生活用水需求，各方評價良好，業主放心，社會滿意。