大型圈围工程临时排水口施工方法研究

◎ 张凌越 上海交通建设总承包有限公司

1.工程概况

1.1 工程位置

本工程位于横沙岛东侧浅滩水域，横沙六期、七期工程以北，N23潜堤以西的滩涂上。临时排水口位于新建围堤堤身范围内，共设置12处临时排水口。

1.2 工程内容

工程分为1～6#共计6个围区，在每个围区内各布置2 座临时排水口，临时排水口采用Φ1000mm 钢管，每8～10m设置一个软接头以适应沉降变形。围内进口管底高程根据地形取1.8m或2.3m，外侧出口管底高程分别为1.5m和2.0m，形成向外的泄水坡度。

2.施工工艺及施工方法

2.1 施工工艺流程

本次共需安装82组钢管排水管，我项目部组织专业的技术人员、施工人员、管理人员，确保工程的质量、工期等达到工程的要求。排水口的施工工艺流程见图1。

图1 排水口施工工艺流程图

2.2 主要施工方法

2.2.1 测量放样

对排水管位置进行放样，做好样杆设置；并测出排水管位置高程，通过通长袋和小砂袋使地基处理后符合设计要求。

2.2.2 管身地基处理

主要是进行充泥管袋施工，根据设计施工蓝图，临时排水口的围内进口管底高程均取1.8m或2.3m，外侧出口管底高程均分别为1.5m和2.0m，考虑堤身沉降，堤身下钢管需预先抬高50cm，作为预拱。充砂管袋施工过程中加强人工踩踏，保证袋体充灌均匀，确保临时排水口安装前袋体的平整度。同时在检修口和阀门处用碎石作为垫层保护，为排水管安装做准备。

在钢管橡胶接头处，临时排水口使用小砂袋调整充泥管高程。小砂袋长度方向沿着堤轴线方向布置。1#～6#、11#～12#临时排水口采用25m＊3m的小砂袋，7#～10#临时排水口使用20m＊3m小砂袋。

排水管底高程通过排水管各个节点下的6个小袋砂调整高程，并在设计图纸的基础上进行预拱。

临排位置按照设计要求堤身下钢管需预先抬高50cm，作为预拱。根据临排管线断面图，4#小砂袋位于堤顶道路中心线位置，理论沉降量最大，则4#小砂袋抬高50cm作为预拱，3#、5#小砂袋抬高35cm作为预拱，2#、6#小砂袋抬高20cm作为预拱，1#小砂袋抬高10cm作为预拱，见图2。考虑临排管线向外侧排水，内侧小砂袋抬升后高度不应低于外侧，则各临时排水口预拱高度见表1。

表1 临时排水口预拱高度表（单位：m）

图2 小砂袋预拱图

2.2.3 运输吊装

（1）每处临时排水口所用管件及配件，使用3辆汽车（车厢长度12米）运输至1～5#隔堤堤头。

（2）选择1～5#隔堤北侧堤头作为管线拼装作业点。

（3）汽车将钢管等个件运至安装点，配备25T吊机一台，分别将部件吊至安装点进行拼装。

2.2.4 排水管拼装

本工程排水管采用先在滩地上拼接，然后将管线拖运至施工现场作业点进行安装。首先将临时排水口各构件陆上运输至安装点，采用吊机配合人工进行管间法兰、软接头拼装。单根排水管共6 节，完全拼接完成后，排水管两侧进行封头，保证管线在水上拖运过程中能浮于水面上。为保护管与管之间的软接头在安装及水上运输过程中不受损坏，岸上拼接过程中在每个软接头位置采用钢管套筒和450g/m土工布包裹。

2.2.5 管道探伤检测

排水管在进场前，委托第三方检测单位对排水管的焊管及焊缝进行探伤检测。检测数量及评定标准按照《无损检测焊缝磁粉检测》JB/T6061-2007。

2.2.6 闭水试验

排水管安装前进行闭水试验，试验水头6.20m。压力升至试验压力后开始计时，每当压力下降，应及时向管道内补水，但最大压降不得大于0.03MPa，保持管道试验压力恒定，恒压延续时间不得少于2h，并计量恒压时间内补入试验管段内的水量。

试验管段灌满水后浸泡时间不少于24h。试验水头达到规定水头时开始计时，观测管道的渗水量，直至观测结束时，应不断地向试验管段内补水，保持试验水头恒定。渗水量的观测时间不得小于30min。

2.2.7 浮运就位

（1）每段排水管用封门板将排水管两侧封牢，然后将组装好的每条钢管推入水中，利用高潮位由锚艇（120马力，吃水深1米左右）将钢管分组拖运至排水口位置。拖运前给钢管编号，1#、2#排水口钢管为8根，分为2组，每组均为4根；3～6#、11～12#排水口钢管为7根，分为2组，一组3根，一组4根；7～10#排水口钢管为6根，分为2组，每组均为3根，每组用槽钢架卡牢固定，然后拖运。

（2）拼装完成的排水管，使用抛锚艇从安装点拖运至安装位置。1#隔堤组装并拖运1～3#临时排水管，2#隔堤组装并拖运4、5#临时排水管，3#隔堤组装并拖运6、7#临时排水管，4#隔堤组装并拖运8、9#临时排水管，5#隔堤组装并拖运10#、11～12#临时排水管，再到相应的安装位置。

（3）排水管的土建结构在浮运就位前须预先完成。

（4）阀门亦采取浮运办法就位，可用浮筒架高阀门浮运至工程位置。

2.2.8 排水管安装

排水管安装前应对基础高程、位置重新复查一遍，确保排水管安装位置正确。排水管用锚艇浮拖至施工现场，在浮拖至现场后，将所有分组的排水管用槽钢固定成一整体。利用高潮位把钢管浮拖至预定位置，使用六个锚位及缆绳固定临时排水管的4个角及中间管的两头，通过GPS定位并通过缆绳的收放找到准确的安装位置，待潮水退去后，管子下沉就位。

2.2.9 压载和固定

排水管安装完成后，进行临时压载和固定工作。在排水管之间填充袋装砂，中间部分采用吹填砂，吹填砂外海侧铺设450g/m无纺布，无纺布搭接宽度大于1m。

所有排水管安装完成后，及时跟进排水管上方堤身棱体的施工，避免管身因潮水涨落产生位移。

2.2.10 钢水门箱、阀门、检修井施工

趁低潮于围外侧，依次进行450g/m无纺土工布、碎石垫层、素砼挡墙和灌砌块石施工。施工完毕后进行出水口外侧抛石护底施工，防止滩地冲刷。于围内侧，依次进行袋装碎石、100～200kg块石、钢水门箱施工。

2.2.11 其他

（1）每条钢管由6 节（其中1节为堤外）组装而成（每节长度在8～10m之间，每节重3.0T左右），总长71～74m，重约20T。

（2）每个安装点配置15人组装钢管，每组配备普工4人，配合组装人员施工。

（3）每个安装点均配置三脚架手拉葫芦1～2台，以免两节钢管上下不平进行调整使用，确保钢管组装质量。

（4）经检查无质量问题，然后对每条钢管两端进行封堵。封堵材料用软垫片及专用封堵钢板，用螺栓固定。

2.3 质量控制要点

2.3.1 材料控制要求

（1）排水管采用钢管，外径Φ1000mm，壁厚12mm，单长8～10m。钢管的制作必须符合相关规程规范的规定；法兰、软接头、软接头保护套、检修孔、阀门等均采用定型产品；拍门材料采用铸铁拍门。

（2）软接头采用可曲挠合成橡胶接头。软接头工作压力不小于0.25MPa，要求最大弯曲角度不小于15°。

（3）钢板材料尺寸、外形及公差应符合《热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差》（GB/T 709-2006）的规定；法兰连接尺寸采用《平面、突面板式平焊钢制管法兰》（GB/T 9119-2000）的尺寸；焊缝的焊接形式与尺寸按《气焊、焊条电弧焊、气体保护焊和高能束焊的推荐坡口》（GB/T 985.1-2008）执行。

2.3.2 施工技术要求

（1）排水管安装前应进行闭水或闭气试验，试验水头6.20 m。试验方法及验收标准按《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）执行。

（2）排水管应由专业人员施工，管材在连接时应保持管内干燥，以保证连接质量。

（3）堤身下钢管需预先抬高50cm，作为预拱，以抵消施工期不均匀沉降的发生。

（4）钢管焊接完毕，应对钢管焊缝、钢管与法兰之间的焊缝按规范要求进行检验。

（5）蝶阀手轮、手柄或传动机构，均不允许作起吊用，并严禁碰撞。

（6）钢管焊接完毕，应对其内外表面进行防腐处理。表面预处理和防腐处理按图纸、规范及涂料生产厂的要求进行。

（7）排水钢管间处理方式：棱体范围内钢管间及两侧1m 范围内采用小袋装砂填充密实，堤芯采用散砂填充，宜人工填筑密实。

3.质量保证措施

工程质量是确保排水口功能实施运行的保证，项目部在监理单位的指导下抓好本专项工程施工质量。

项目部采购加工制作的部件均有合格证，钢板卷制焊接防腐，均符合行业标准要求，原材料有合格证，探伤检测报告，这些材料均将有关资料报监理方，由监理方到场查验后才能进行下道工序施工。现场组装，并现场进行闭水试验，经由监理方验收后才能进行下一步工序施工。

4.结束语

本文简要的介绍了大围区圈围工程中临时排水口施工的施工工艺及施工方法等，只有采取精细化管理才能对施工过程进行有效的控制，同时这对于施工成本及质量的控制也有着重要意义。