地下管道浮管安装存在问题及处理措施

王建民

（莒县汇顺水利工程养护有限公司，山东 莒县276523）

“三库连通”是日照市“西水东调”工程二期工程的主干工程项目，分别从莒县青峰岭水库和仕阳水库取水，通过埋设在沭河和袁公河河床里的管道输水到“西水东调”一期工程3#井（桩号）中，然后通过“西水东调”工程一期输水管道进入日照市日照水库，之后通过日照市供水管网进入日照市城市生活用水或工业用水管网，实现“三库连通”，用以解决日照市市区工业和居民生活用水问题。

1 施工包管浮管问题

1.1 包管施工工艺

项目实施中，采取机械开挖成槽，先进行施工导流和围堰分别排出地表水和堵截地表水，然后三台潜水电泵机组基坑排水。之后在基槽内浇筑C15 垫层，在垫层上架设钢筋、安装模板，验仓合格后浇筑包管的底板部分，等待C30 钢筋混凝土凝固之后再架设部分钢筋，然后用龙门架安装每节8.0 m 净重6.0 t 的输水管道，之后按设计补充架设剩余部分钢筋和安装模板，验仓合格后准备浇筑C30 混凝土，为防止浮管发生导致管道安装工程失败，分三层浇筑混凝土，每次浇筑净高度的1/3、沿程依次进展浇筑。

同时，为防止浮管发生，施工中通过管道内充水增加管道自重。为便于施工作业和施工人员进出方便，对模板外的开挖沟槽进行了90%高度的回填。

1.2 浮管现象

所谓浮管是指管道安装后，在实行包管措施时发生的预安装管道在浮力作用下产生的上浮现象。通常多发生在平原地区或地下水富集区内的市政管道安装中，包括城市燃气暖气和输排水管道，在水利水电工程管道安装中极少出现。为了防止浮管，在混凝土实际浇筑时，对浇筑厚度进行了调整，由3 次改为4 次浇筑，第一次浇筑0.5 m 后沿程浇筑，没有任何问题发生，但在第一次浇筑完全程后，发现舱外回填沙土被水浸泡，之后在起始段舱内进水，且流量越来越大，几乎淹没混凝土表面，之后利用加大浇筑厚度增加压力的措施，临时堵住了进水，继续浇筑，在浇筑完第二层后，已经发现第二节和第三节管道处出现浮管现象，管顶高程几乎达到了包管混凝土顶高程，被迫临时停止浇筑，寻找原因并采取措施减小浮管比例力度。待已浇筑混凝土基本凝固增加管道稳定性后再行继续浇筑剩余上部混凝土，直至完工。

1.3 浮管弊端

浮管现象发生后会导致管道安装高程抬高进而影响整体管道安装质量，改变了管道比降，直接影响供水流量，如果上浮比例过高，导致管道没有上部稳压层混凝土而裸露或者管道安装失败，甚至导致管道接头处漏水，影响整个工程项目进度和投资。

2 浮管产生的原因及应对措施

2.1 原因分析

1）河流渗流。本施工段地处大石头河下游，属于砂砾透水层，厚度达2.0～3.0 m，而且是平铺漫展，河流渗透性极大，尤其是河漫滩和两岸地段，河流滩地渗流过大是导致舱内进水引起浮管现象之一。

2）地下水位过高。由于包管地处上游在大石头河上有拦河坝四处，且都蓄水丰满，形成了自然溢流，加之当地地质条件，地下水位过高，排水不畅，导致浮管现象发生。

3）水灰比过大。由于为了确保混凝土的浇筑振捣质量，在确保混凝土设计标号的基础上，要求商品混凝土站适当提高了水灰比，导致浮管发生。

4）模板安装不严。本次安装模板采用了部分残次密胶板，模板之间缝隙较大，舱内舱外水流可以来回运动，由于舱外渗流水过大且受回填沙土影响，导致渗流水进入舱内，这是导致本次浇筑浮管发生的原因之一。

5）管道固定。原设计中，在钢筋混凝土中设有固定管道的辅助筋，间距1 m，原设计是水平布置固定，施工中根据监理意见，改为半圆固定管道间距1 m，但钢筋工在管道前四节管道中的固定筋间距2 m，施工顺序应为先钢筋架设安装固定、后模板架设，实际施工中模板工提前在固定钢筋没有安装到位的前提下就架设安装了，导致舱内容积减小钢筋工没法进去作业，固定钢筋安装困难，无法做到半圆固定、而且固定钢筋的安装数量、部位、效果没有达到设计要求，起不到固定管道的作用。未按照设计施工和作业次序颠倒是本次浇筑导致浮管的原因之一。

6）振捣质量。为了确保浇筑质量，施工作业队振捣时出现“过振”，此外，回填土过高、末端舱外堵塞等都是影响沟槽回填土积水排泄困难，容易导致外水进入舱内引起浮管的间接原因。浇筑过快，混凝土冷凝固结缓慢也是导致浮管易发生的客观原因之一。

2.2 应对措施

1）分批次浇筑。为了确保浇筑时不发生浇筑浮官现象，对于混凝土必须按层浇筑，每次厚度不应超过0.5 m 或管道直径的1/3。

2）防渗截流。对于地质条件不好的透水层地段，沟槽附近防渗截流是必要采取的措施，必须切实认真做好防渗截流，确保沟槽内施工面无地表水和地下水进入。

3）管道固定与增加自重。管道固定必须严格设计标准，确保固定质量。需要从技术上和设计数量位置上进行把关。增加自重是技术措施之一，但要做到充水适度合理，切记充水进入舱外回填土内或者进入舱内增加拌合物含水量，导致浮官现象发生。

4）振捣力度控制。在浇筑包管混凝土时，注意振捣力度十分关键，因为包管厚度一般较小，且商混凝土的水灰比可能比设计稍大，如果振捣过度，会导致水分泌出，增加混凝土拌合物对管道的浮力作用。

5）模板安装质量。混凝土模板安装质量，事关建筑物外形尺寸和美观，同时容易导致跑浆漏浆影响混凝土浇筑质量。也极易导致舱外沟槽积水进入舱内引起浮管。所以模板安装质量必须确保符合设计要求和施工技术要求。

6）严格施工程序。施工程序事关作业方便和施工质量。程序颠倒，极易影响作业质量，进而导致浮官现象发生。

7）沟槽排水。在地下水富集区或者地下水位过高地区，或者地表水富有区的河道内滩地施工作业，施工排水措施必须到位，切实做到来水多少排水多少，避免施工作业范围内存有明水，造成回填土内积水或者进入舱内引起混凝土拌合物水灰比改变，增加浮力导致浮管现象发生。

3 结 语

按照设计施工，遵循技术规范标准是确保施工质量的前提，也是减小浮管发生可能的主要积极措施手段。施工中，应事先做好预案，尽可能减小浮管发生的可能或浮管力度。