吹填施工“虹吸法辅助泄水”施工工法

王国锋

摘 要：吹填区泄水一般采用围堰直接开口泄水和围堰埋管泄水两种方式，施工成本较高且泄水口的位置受很多限制。本文介绍了利用虹吸现象进行吹填区泄水的施工方法，在实际施工中得到了充分验证，取得了良好的施工效果和经济效益。

关键词：吹填施工 泄水口设置 虹吸现象

1.前言

吹填区泄水工艺一直以来都是吹填施工中的一个关键性问题。泄水方式能够直接影响到施工成本和吹填区的施工质量。目前的泄水工艺常用的主要有两种，一是围堰直接开口泄水，二是围堰埋管泄水。两种泄水方式的共同点是都需要对围堰进行破坏，泄水口位置形成后难以进行改动。本工法为一种不需要对围堰进行破坏，而且泄水位置较为灵活的泄水方式。

2.工法特点

在吹填区无足够的泄水通道，或泄水通道制作特别昂贵时利用“虹吸法泄水”减少了施工成本，方便进行泄水控制。泄水用管道可以重复利用，施工完毕后可以回收，降低了施工成本。

3.适用范围

在吹填区无足够的泄水通道，或泄水通道制作特别昂贵的吹填施工区，如潍坊市滨海经济开发区白浪河清淤（二期）工程第三吹填区，东侧、南侧均为白浪河的河堤，不能进行破坏，西侧为在建道路，无法泄水，北侧为原有盐田的泄水沟，不能满足泄水需要。因此在此使用了虹吸管辅助泄水工艺。

4.工艺原理

虹吸现象是液态分子间引力与位差能造成的。即利用水柱压力差，使水上升再流到低处。由于管口水面承受不同的大气压力，水会由压力大的一边流向压力小的一边，直到两边的大气压力相等，容器内的水面变成相等高度，水就会停止流动。利用虹吸现象很快就可将容器内的水抽出。

实际施工中采用的虹吸管为直径15cm的牛筋管，管内水流流速为3m/s，单根小时泄水能力为190m3/h。

5.操作工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

选择虹吸管安放位置。根据泥塘的结构以及围堰的情况，选择合适的泄水位置，用于安放虹吸管。在围堰顶开挖安放虹吸管的浅槽，用于保护虹吸管不被从围堰上通过的车辆压坏。将虹吸管安放在开挖的浅槽内，吸水口一端没入吹填区水中约半米，排水口一端根据虹吸管长度安放好，如图1。

因排水口处会长期受水流冲刷，需要加以保护，以免影响围堰或虹吸管的安全。首先将虹吸管出水口用塑料布封住，用铁丝扎紧，确保不漏水。将虹吸管吸水口用绳索拴住，将管口拉起，顺围堰靠近泥塘一侧摆放，并且使管口位置为虹吸管的最高点。用水泵向虹吸管内灌水（如无水泵或虹吸管较短，也可用水桶灌水），使虹吸管内的水充满。管内部分位置若有气泡，可采用逐步抬高其附近位置的办法将气泡从吸水口赶出。灌满水后将吸水口也用塑料布封住，用铁丝扎紧，如图2。

随后，将吸水口下放到泥塘内水面以下，由两名工人同时将吸水口，排水口的塑料布割破，虹吸管即开始运行泄水。然后将排水口，吸水口加以固定，对虹吸管其他位置加以防护即可发挥泄水作用。最后，清理施工现场，恢复现场施工时所临时破坏的结构物。

5.2操作要点

虹吸管安放时多条虹吸管吸水口的位置不应过近，否则会形成较大漩涡，使虹吸管吸入空气影响泄水效果，若吸入过多空气会使虹吸管失效。根据虹吸的原理，虹吸管出水口的高程尽可能低于泥塘内水面高程，高程差别越大，泄水流速越快。虹吸管内灌水时要求管内不能有占管径一半以上的大气泡，管内气泡体积不能超过管内容积的10%，否则极易失败。

6.设备

牛筋管、铁丝、塑料布；发电机组一套、水泵一套、铁锹、钳子、镰刀、绳索。

7.质量控制

虹吸管正常工作后管内不应有气泡，若有气泡，可晃动有气泡位置的管子，将气泡打碎，随水流排出；虹吸管两端用塑料布封口时，要求不能透气；虹吸管出水口需要水平放置或稍向上翘起；随着泥塘水位的抬高，应调整虹吸管吸水口的位置，减少吹填土流失。

8.安全措施

对参与本工法作业的人员进行安全教育，为作业人员配备安全帽，防护手套、救生衣等劳保用具；现场水泵，发电机组等设备由专人负责使用；灌满水下放吸水口时应将绳索绕在木棍上，多人抬着缓慢下放。

9.环境保护措施

施工中应注意燃油等的使用，防止燃油溢漏污染环境；对施工中使用的塑料布等施工完毕后应进行回收统一处理；泄水位置要考虑到对周围的环境影响，或按照业主的规定泄水。

10.经济效益

在以往无法正常泄水时，通常采用抽水的方法解决泄水问题，单方成本增加约1.5元。破坏河堤后埋管的方式成本也非常高，且破坏后恢复非常困难。采用虹吸法泄水成本较低，直径15cm的牛筋管每米售价约55元。按单根虹吸管20米计算，单根售价为1100元，可根据工程需要进行采购，总体造价较为合理。

11.应用情况

本工法在潍坊市滨海经济开发区白浪河清淤（二期）工程第三吹填区得到了应用，取得了理想的泄水效果。在潍坊市滨海经济开发区白浪河清淤（二期）工程第二吹填区的死角处用来排除泥塘内的浮泥，效果较为明显。

在无法进行围堰破坏构建泄水口时，可以采用在泥塘内构筑溢流堰与虹吸法泄水相结合的办法做为吹填区的泄水方案。endprint