摘要：随着城市人口的增加，城市供水管网面临较大供水压力，为了提高市区供水调度能力，则需要给水管改造施工，本文立足于江门五邑路给水工程实际分析了大口径给水管沉河施工技术。
关键词：大口径；给水管；沉河施工
一、工程概况
本工程为江门五邑路（外海大桥至江门大道段）给水工程，位于江门市五邑路。为配合五邑路全线的道路升级改造，提高市区供水管网的供水调度能力，新建一条给水主干管，工程共有两处工段位于需要进行河道DN1600给水管沉管的施工，分别位于新礼大桥段（K57+464-K57+652）和新民大桥段（K55+832-K55+981），沉管实施长度分别为126m和73m，按照市政桥梁保护要求，管道中线距桥边北侧15m敷设。
二、大口径给水管沉河施工技术
1、施工前全方位筹备
施工前要重点筹备好施工场地、水源供应、电能供应等，场地必须有利于排水、方便运输、四周开阔等条件，根据本工程实际情况，沉管临时施工场地选取新礼大桥东岸和新民大桥东岸设置。水源供应方面主要选择临时用水，由于本工程冲洗用水过大，总用水量约7200 m3/h，决定先选择完成两侧DN1600并通水后，为该沉管段提供施工用水。此外，为了满足施工用电需求，本区域可结合施工用电量采用移动柴油式发电机供电。
2、测量放线作业
（1）平面控制：严格参照设计图纸中的定线条件，立足于工程实况来测量所需各项数据并采用业内搜集、计算、复核等方式确保数据的精准，根据业内计算数据，用平面控制点，在河岸、河床上进行放样定线，测量管道中线的起点、终点、平面折点及直线段控制点，钉（标记）管中心桩。
（2）管道高程的控制：安装前在合适地方设置临时水准点并确保水准点设置在不会发生沉降或碰撞位移的地方，施工基线及水准点应经常检查并加以保护。施工过程中需严格按图控制管中标高。
3、水下管槽开挖
为了确保管槽准确开挖，施工前应对图纸及业主提供的施工控制点、水准点进行交接复核，并测设施工基线和施工水准点。施工过程中做好水准点、基线的保护工作。基槽开挖过程中测量组对动态跟踪监测基槽轴线、宽度及标高，采取每5m（带水作业的每1m）做一个断面检测的方法，确保基槽的准确性。开挖前应对开挖段河床情况、水下构筑物、管线等进行排查，确定开槽断面、堆土位置、施工道路和机械设备，指定施工方案并制定安全措施。抛填角石基础前，必须对基槽进行全面复测。槽宽及标高符合设计要求后通知监理进行复验，才可进行下一道工序施工。开挖前应对开挖段河床情况、水下构筑物、管线等进行排查，确定开槽断面、堆土位置、施工道路和机械设备，指定施工方案并制定安全措施。
4、管槽基础及验收
当沟槽开挖到设计深度后通知监理验槽，合格后严格按照设计图纸要求由运泥船先将片石（0.3m厚）运输到管槽位置，再由船载挖掘机将片石投抛到管槽中，同时进行水下检测，以仪器法为主，辅以潜水员探摸，以检测片石基础投放的厚度和平整度等质量指标，待片石基础的标高和平整度达到图纸设计要求后，再将碎石（0.03m厚）按同样的方法投放到管槽中。
5、钢管焊接安装
为确保焊接牢固，DN1600钢管每道环向焊缝必须内外满焊而且要沿环周向每隔400mm均匀设置一个加强板（200*150*18mm），加强板的焊接须采用连续焊和满焊。管道焊接后，要对焊缝探伤，严格检查焊接质量，按照规定钢管管道接口采用手工或半自动电弧焊，DN>800采用双面焊，DN≤800采用单面焊，焊条质量应符合现行国家标准《碳钢焊条》、《低合金焊条》的规定，坡口形式和尺寸按《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）标准，焊缝表面不得有裂纹、气孔、弧坑和夹渣等缺陷，且不得保留有熔渣、飞溅等。钢管及钢管件的焊缝除进行外观检查外，施工现场所有环向焊缝需进行5％X射线探伤；现场所有T型焊缝必须进行100%X射线探伤，其余焊缝进行100％超声波探伤。焊缝Ⅲ级视为合格焊接。
钢管对接纵向焊缝应位于管道中心垂线上半圆45°左右，相邻管段连接处两管纵向焊缝间距应不小于管外径30°弧长。
6、管道的消毒与冲洗
采用次氯酸钠消毒，氯离子浓度为30mg/L，浸泡24小时。根据实际情况选择管道冲洗流速，要持续冲洗直到出水口处浊度、色度与入水口处冲洗水浊度、色度相同；经化验管网游离余氯量不小于0.05毫克/升，细菌总数不超过100个/毫升，不检测出大肠菌群数的水质标准时，才能结束冲洗。
7、钢管岸上功能性试验
功能性试验：向管道内从下游缓慢注入，注入时在试验管段上游或管段中的高点设置排气阀，将管道内的气体排除。
（1）将管道内水压缓缓地升至试验压力并稳压30min，期间如有压力下降可注水补压，但不得高于试验压力；检查管道接口、配件等处如有漏水、损坏现象时应及时停止试压，查明原因并采取相应措施后重新试压。
（2）停止注水补压，稳定15min，压力下降不得超过设计允许值。
（3）将试验压力值降至工作压力（0.45Mpa）并稳压30min，再进行外观检验，无漏水现象则视为合格。
8、管道吊装与整体沉放
（1）管道在江门河东岸焊接经岸上试压验收及完成管道防腐工作后开始吊运，吊机参数确定如下：
D1620×18过河管（螺纹钢管）预制长度为分别为150m和100m，其净重量分别为107t、72t。
主管道每延米沉河时力学分析：
状态1：管道空管时淹没的最大浮力为：
即：浮力大于管道自重，需注水下沉。
状态2：空管吊装定位后，进行注水辅助下沉：
动态临界点为
，经过计算得出：
、
，即水气体积比需大于1：2.1时，开始下沉。
因此，最大超重状态应为空管吊运状态，单台起重机应分别采用两台150t、90t吊车进行其工段的管道吊运工作，吊装前必须按规程进行试吊。
（2）在江门河东西岸各布设同等级的吊机，将管道吊运到水面上。利用管道浮力，拖船将管道定位至开挖好的沟槽处上方，不间断复测管中心线及高程，开始沉管工作。
（3）下沉方法具体如下：控制管道的中线与沟槽中线位于同一竖直面上——管道缓慢注水垂直下沉——管道完全下沉后测量每10m测量一个管面标高。标高符合设计要求后，挖掘机回填30～70碎石，每10米回填一段长2m，高3m，宽2.5m的碎石段，把管道定位。
三、大口径给水管沉河施工质量控制
（1）管道吊装质量控制：为了确保吊管质量，吊运管道的时候必须与航道、交通等相关部门取得联系，要求相关部门派人员到现场暂时封闭及指挥交通，吊管时，各吊络与钢管接触部分均用胶管或棉布套好，使钢丝绳与钢管隔开，避免破坏钢管外防腐。控制各吊机的起吊或下降速度，将每一动作控制在0.2～0.3米，避免钢管变形。吊装场地应平整、坚实，无障碍物，能满足作业安全要求。吊装作业前应划定作业区，设人警戒，非作业人员严禁入内。
（2）水上安全作业：给水管沉河施工要确保安全，要选择晴朗、无风雨的天气，而且要严格检查并加固水面船只、锚缆等，而且要备好救生物资，例如：救生船、救生衣等，夜间作业需要配置照明设备。
四、总结
大口径给水管沉河施工要牢固把握关键施工环节，做好前期准备，精准测量，为管槽开挖做好准备，按照科学的流程开挖管槽与吊装管道，既要确保安全施工，又要提高施工质量。
参考文献：
[1] 李圭白等编.城市水工程概论[M].中国建筑工业出版社，2002
[2] 孙连溪主编.实用给水排水工程施工手册[M].中国建筑工业出版社，2006
论文作者:梁家辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/19
标签：管道论文; 给水管论文; 钢管论文; 江门论文; 作业论文; 标高论文; 测量论文; 《基层建设》2019年第8期论文;