摘要：南宁市邕江上游引水工程有一段跨越邕江的管道工程，沉管施工位于邕江水深较深的江段，管道长，管径大，管道弯曲，现场环境水文地质情况复杂，控制不当极易导致施工事故。为保证施工安全，本文详细介绍了施工方案的平面船机布置，沉管施工具体方法等，为今后施工类似工程提供借鉴。
关键词：超大管径；弯曲管道；沉管
1、工程概述
南宁市邕江上游引水工程一期工程，该工程中有一段跨越邕江的管道工程，沉管施工位于邕江水深较深的江段，由于河床地形的限制及施工要求，过江管道形状如图1所示的曲柄型。沉管钢管规格为φ2620mm×28mm，管段总长为438米，分为四段焊接，其长度分别为112.439m、86.475m、119.548m、119.533m。沉管注水总重达3020.86t，是目前已知管径最大、跨度最长输水过江管道。
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图1河床横截面高程图（单位：m）
2、施工方案
根据待沉放管道形状、江面宽度、公司现有机械设备、工程地附近可用资源情况，结合现场实际情况及以往类似工程施工经验，经综合考虑各种因素，过江管道沉放施工拟采用起重船吊沉和钢浮筒助沉结合的施工方案。通过模拟计算，设计了如图2所示的多浮体耦合沉管系统。
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图2多浮体沉放系统平面布置图
3、管道沉放施工
3.1船机布置
过江管的沉放由水面设置8艘甲板驳船（配两个50吨A架、六个20吨A架）左、右两岸两台100吨履带吊来完成，其中六艘20吨甲板驳吊船布置在江中，两艘甲板驳船上配备50吨A架吊住管头两端，同时两岸河滩上各配备100吨履带吊吊住管头。由于江面起吊能力限制，对管段加钢浮筒、气囊助浮至钢管全灌水阶段，拆掉气囊在钢浮筒浮力作用下整个管段负浮力68.628吨。
3.2施工程序
3.2.1开挖
管线跨度434米，北岸河滩标高较高，为减少开挖量，将北岸作为旋转原点进行开挖，开挖深度摆管区域1.2米，岸侧两艘吊船区域深度3米。
3.2.2管体进场
(1)管体在南岸距离基槽中线下游50米处拼接好后，岸边绑好钢浮筒、气囊，4#、7#两条吊船江中抛锚就位，4#吊船配200米尼龙缆拉住管头，由三条机动小船拖带管体至江中。其余吊船在基槽上下游靠北岸侧待命。
(2)管体拉至江中段后，4#、7#吊船带缆至管体中段，管头机动小艇继续拖带管头往北岸侧移动，另外两条小艇调头顶住管体腰部，同时4#、7#吊船绞拉管体摆横。
(3)机动小艇拖带管头至北岸附近后交由北岸侧卷扬机继续绞拉管体，4#、7#吊船绞拉管体入位，同时上游四艘吊船就位。
(4)管体横摆就位于基槽上方后，下游待命吊船就位并带缆于管体上，左右岸侧卷扬机拉住管体两头左右就位。
(5)浮驳、履带吊就位：八条浮驳抛前后锚，并穿挂吊络、两台履带吊穿挂吊络。
3.2.3管体沉放
(1)打开管端DN200进水阀、DN100排气阀，进水阀口在水面下，管体自然灌满水。
(2)打开气囊气阀放气，整个管体受力将由气囊、钢浮筒慢慢过渡到钢浮筒上。管体灌满水后因浮筒与管体负浮力有约68.6吨，靠江中八艘吊船、岸线两台履带吊松放钢丝绳，管体继续下沉到浮筒顶面没入水面100mm状态，管体中心线离水面约4.21米。
(3)潜水员下水，对气囊放气，其沉放过程见图3。
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图3管道沉放过程示意图
3.2.4管体沉放后摆正
(1)两台履带吊吊住管头不动，八艘吊船缓慢松钢丝绳，管体在负浮力作用管体中段将向下摆正，管底接触江底。
(2)两台履带吊、八艘吊船同时保持钢丝绳拉紧状态缓缓下放钢丝绳，再次测量检查管道位置，调节好各船吊络保持受力，在测量监控下，将管体平缓地放在基槽的上。
(3)复测管体里程、高程、方位是否正确，若有偏差由吊船配合移动管体纠正。
(4)由有关部门按测量数据验收。
(5)水压试验，验收。合格后，固定好两端端头，稳定管体。
(6)潜水员下水解除吊索卸扣、拆掉钢浮筒。
3.2.5沉管测量控制、监测监控技术措施：
过江管上每个吊点处及两头端部标识刻度（间距200mm），打开两侧八寸阀自然灌水，灌满水2261方约需要6-7小时，吊船上滑轮上配置20T拉力计，起重工统一听从指挥灌水过程中保持管体在同一水位。在钢丝绳上标注刻度，管体没水后通过升钢丝绳长度及移船位置确定管体沉放位置。
4、施工效果
本工程超长超大管径弯曲管道过江沉放施工技术为国内首创，施工经济成本低，经过实际施工检验，管道安全沉放到位，过程安全可靠，没有发生任何人员、设备施工事故，顺利完成沉管施工，得到业主高度肯定，同时施工单位掌握了超长超大管径弯曲管道过江沉放的关键技术，为今后施工类似工程积累宝贵施工经验。
论文作者:林平均,巫志文,曾劲松
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/18
标签：浮筒论文; 管道论文; 钢丝绳论文; 过江论文; 气囊论文; 工程论文; 北岸论文; 《基层建设》2019年第28期论文;