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摘 要：简要介绍了罗塘河沉管工程的施工组织设计，根据工程特点，结合工程区域的实际条件，分别从施工方法和施工总体措施等方面进行了论述。该工程建成后，可从根本上解决当地用水环保现状。
关键词：工程概况；施工方法；罗塘河沉管工程
中图分类号：TV551 文献标识码：C
1工程概况
江西省鹰潭市中心城区供水工程包括取水泵站改造、罗塘河沉管、顶管、童家河管桥、输水管道等项目。
罗塘河河谷呈宽“U”型，谷底平缓，河床高程26m～27m，常水位高程28.5m时水面宽约95m，相应最大水深约2.5m；管道设计工作压力0.8Mpa，沉管段为两根DN1200钢管，厚14.2mm，桩号从K11+545m～K11+687m，水平长约142m，管中心线高程EL22.92m，沟槽开挖高程21.91m。管槽依次回填40cm厚碎石墊层，172cm厚砂砾石，60cm厚格宾石笼，面层铺块石。
2施工方法
2.1路堤确定
根据现场实测数据，罗塘河水位EL29.0m，左岸农田高程平均约为32.0m，靠管槽下游侧居民房屋基础高程为EL32.6m。根据度汛标准，罗塘河汛期施工采用10年一遇洪水标准为EL35.4m，两岸农田、民房已被洪水淹没，沉管施工亦不能进行。按汛期正常水位EL31m考虑，施工路堤高程定为EL32.5m。
2.2水下沟槽开挖
沟槽开挖分两期进行，先挖左岸，再挖右岸。在左岸管道轴线上方修筑施工路堤L1顶宽6.5m，两侧放坡1：2.0，堤长65m。长臂挖机在路堤上进行开挖施工。左岸沟槽开挖完成后转至右岸进行路堤L2的填筑与沟槽开挖施工。
2.3 钢管焊接
钢管焊接在左岸施工平台进行，分两段进行，焊接完成做水压试验，再用滑道溜放入河，在河中进行拼接，拼装完成牵引至沉放位置沉放，最后进行管槽回填。
2.4管道埋设
在左岸管槽下游侧20m处修筑一长10m，宽3m高2.5m码头，码头周边浇筑宽0.8m混凝土，混凝土强度C20，内部填块石，面层浇筑厚20cm混凝土。码头做为回填料装卸平台，回填料运至现场后在码头装运上浮箱平台，现代225挖机配合抛投回填。
3施工总体措施
3.1水下沟槽开挖
路堤填筑完成后，再进行路堤挖除和水下管槽开挖，具体为PC400长臂挖机从河心缺口处向岸边倒退开挖，将开挖料装车，由12t自卸车运至临时堆土区堆存。沟槽开上下游侧开挖坡比1：4至1：2.5，水下基槽开挖前应对管位进行测量放样复核，开挖成槽的过程中及时进行复核。基槽经检验合格后应及时进行管基施工和管道沉放。
3.2碎石垫层填筑
槽底设计碎石垫层40cm，沟槽整平采用潜水员配合长臂挖机挖机进行，外购碎石利用12t自卸车运至码头翻运至浮箱平台，由长臂挖机抛填，通过水面控制测量由潜水员用刮板找平。
3.3钢管组焊
焊接分两段，一段长76.36m，一段长72.31m，钢管经过检验合格以后，按照安装的顺序依次将管节通过汽车吊吊至施工平台，在焊缝焊接位置挖工作坑，空间保证能正常进行焊接作业。用木楔固定，木板、薄钢板调平，各管节轴线对齐后加固焊接。沉管原材料的Q345B光面钢管作为主材，加工尺寸必符合设计要求。焊缝采用埋弧自动焊，引燃电弧、送丝、电弧沿焊接方向移动及焊接收尾等过程完全由机械来完成。焊条采用E5015型，焊条的化学成分、机械强度应与母材相同且匹配。每条焊缝按规定进行超声波探伤。钢管到达施工现场后，要进行原材料检查，确保沉管的质量。
3.4钢管焊缝补防腐
钢管内外涂装前，必须进行表面预处理。预处理前，钢材表面的焊渣、毛刺、油脂等污物需清除干净。采用机械喷砂除锈质量等级应达到Sa2.5级，人工除锈质量等级应达到St3，管道内表面处理后，在钢管两端60mm范围内涂刷硅酸锌或其他可焊接性防腐涂料，干膜厚度0.02～0.03mm。
管道内防腐采用无毒环氧类涂料，防腐等级为加强级，二底四面，总干膜厚度大于等于0.4mm。外防腐采用熔结环氧粉末，厚度不小于500μm。埋地钢管施工现场焊接接口处外防腐采用特加强级防腐，采用聚乙烯防腐胶带，总厚度不低于1.2mm，做法为底漆一道，内胶带一道，外胶带一道，胶带与外层防腐的搭接不小于150mm。
3.5钢管水上对接
现场制作一长×宽×高为3m×2.5m×1.5m焊接辅助器1个，见图4.3.3.5-1。辅助器置于钢管相互拼接的拼合区域，辅助器为底部密封结构，其主体结构为被焊接凹槽隔开的两个腔体，辅助器上方设抽水排气口，辅助器的上部形成一与钢管相匹配的弓形部位，上面设橡胶垫进行止水。对接位置设置一长2.5m，宽1.2m凹槽，供焊接人员在内进行焊接作业。
钢管下水后将对接位置置于辅助器凹槽内，割除堵板后，进行接口处理及焊接。对接时需对管道的轴线进行控制，使得水平段、斜坡段钢管轴线在同一平面内，保证其与两岸对接位置准确。
3.6 钢管下水
钢管岸边分段焊接，分段下水，在施工平台临水侧间隔15m修筑一斜道，坡度45°，斜坡宽2m，采用块石填筑，面层用级配碎石、中粗砂找平，施工时用全站仪测量控制，保证每个斜道斜面在同一直线上，钢管分段焊接完成并进行水压试验合格后，在斜道上铺设枕木，钢管沿枕木斜道由卷扬机控制缓慢滑入河中。在施工平台农田侧布置三台5t卷扬机，间距20m，在农田打设地锚，卷扬机用钢丝绳与地锚连接。
3.7 沉管
在稳管平台上设置25t汽车吊，与卷扬机配合进行钢管沉放，测量校准钢管位置后开始沉放，作业人员乘坐工作船打开钢管两端的进水阀和排气阀，抽水注入钢管，进水管上设流量表，下沉过程中汽车吊、卷扬机协调配合，保证钢管处于水平状态平稳下沉。总指挥根据管道两端的排气情况分多次指挥汽车吊放松钢丝绳，使钢管逐渐下沉，每次下沉20cm，停止下沉，调整钢管水平度，待基本水平时再注水下沉。随着水不断灌入，管道逐渐下沉。 根据计算，管长148.67m，理论重量422.413kg/m，总重628KN，当钢管全没入水中时受到水的浮力为 ，浮力减去管重=1734-628=1106KN，即当注水量达到110.6m?时，浮力刚好等于管重加上水重，钢管刚好全部没入水中，呈悬浮状态，再往钢管注水，钢管将会下沉。根据以上计算，拟向钢管注水112m?后关闭排气阀及注水阀，此时水重與管重合力1748KN，浮力1734KN，合力为1748-1734=14KN，钢管将在14KN的合力作用下下沉。
下沉时采用两台25t汽车吊进行稳管，汽车吊工作半径16m，，臂长22.6m，查25t汽车吊参数，在此工况下，25t汽车吊起重量约为2.2t，两台25t汽车吊合计起重量4.4t，即44KN，大于14KN，满足要求。
在罗塘河左右两岸按照设计管轴线浇筑混凝土基础，安装稳管支架，起到定位及稳管的作用。下沉过程中随时测量校准沉管中线位置，直至钢管沉入槽底，钢管沉放完毕后左右岸斜坡段卡在稳管支架上，保证钢管不产生位移。打开排气阀、进水阀，向钢管内注水，直至空气全部排出。
3.8 管槽回填
水下管道安装完毕后，要检查沉入槽底管道有无损伤、管道位置、高程是否正确及进行水压试验。潜水员水下检查管沟，检查接头处防腐质量，对不合格者进行返修，引水管及镇墩施工完成后，管底与槽底的接触均匀程度和紧密性，经过1.3MPa强度试验合格后，按设计横断面的要求进行引水管管身两侧原河床线以下范围内的回填，从下到上依次回填砂砾石、格宾石笼、块石，回填使用浮箱平台配合挖机进行，回填应均匀、并不得损伤管道，水下部位应连续回填至槽满，水上部分分层夯实。
3.9 钢管水压试验
根据江西省鹰潭市中心城区供水工程设计总说明，管道设计工作压力0.8Mpa，试验压力1.3Mpa。
第一次水压试验在焊接平台分两段进行，钢管组焊完毕后，在两端做堵板，堵板与钢管缝隙满焊，一端堵板设DN100进水阀、DN40排气阀，另一端堵板设DN40排气阀。第二次水压试验在砂砾石回填稳管后进行。
4 结语
本工程的建设可从根本上解决用水安全和用水质量问题，科学合理的施工设计有助于工程顺利开展、按期完工，使其尽早发挥效益。
参考文献：
[1] 崔永.工程建设成本管理分析[D].西安理工大学，2016.
[2] 况卫明.江西农饮工程（千吨万人）安全度评价方法研究及应用[D].南昌大学，2016.
[3] 杨林丰.河源市农村饮水安全政府监管研究[D].华南理工大学，2016.
关键词：工程概况；施工方法；罗塘河沉管工程
中图分类号：TV551 文献标识码：C
1工程概况
江西省鹰潭市中心城区供水工程包括取水泵站改造、罗塘河沉管、顶管、童家河管桥、输水管道等项目。
罗塘河河谷呈宽“U”型，谷底平缓，河床高程26m～27m，常水位高程28.5m时水面宽约95m，相应最大水深约2.5m；管道设计工作压力0.8Mpa，沉管段为两根DN1200钢管，厚14.2mm，桩号从K11+545m～K11+687m，水平长约142m，管中心线高程EL22.92m，沟槽开挖高程21.91m。管槽依次回填40cm厚碎石墊层，172cm厚砂砾石，60cm厚格宾石笼，面层铺块石。
2施工方法
2.1路堤确定
根据现场实测数据，罗塘河水位EL29.0m，左岸农田高程平均约为32.0m，靠管槽下游侧居民房屋基础高程为EL32.6m。根据度汛标准，罗塘河汛期施工采用10年一遇洪水标准为EL35.4m，两岸农田、民房已被洪水淹没，沉管施工亦不能进行。按汛期正常水位EL31m考虑，施工路堤高程定为EL32.5m。
2.2水下沟槽开挖
沟槽开挖分两期进行，先挖左岸，再挖右岸。在左岸管道轴线上方修筑施工路堤L1顶宽6.5m，两侧放坡1：2.0，堤长65m。长臂挖机在路堤上进行开挖施工。左岸沟槽开挖完成后转至右岸进行路堤L2的填筑与沟槽开挖施工。
2.3 钢管焊接
钢管焊接在左岸施工平台进行，分两段进行，焊接完成做水压试验，再用滑道溜放入河，在河中进行拼接，拼装完成牵引至沉放位置沉放，最后进行管槽回填。
2.4管道埋设
在左岸管槽下游侧20m处修筑一长10m，宽3m高2.5m码头，码头周边浇筑宽0.8m混凝土，混凝土强度C20，内部填块石，面层浇筑厚20cm混凝土。码头做为回填料装卸平台，回填料运至现场后在码头装运上浮箱平台，现代225挖机配合抛投回填。
3施工总体措施
3.1水下沟槽开挖
路堤填筑完成后，再进行路堤挖除和水下管槽开挖，具体为PC400长臂挖机从河心缺口处向岸边倒退开挖，将开挖料装车，由12t自卸车运至临时堆土区堆存。沟槽开上下游侧开挖坡比1：4至1：2.5，水下基槽开挖前应对管位进行测量放样复核，开挖成槽的过程中及时进行复核。基槽经检验合格后应及时进行管基施工和管道沉放。
3.2碎石垫层填筑
槽底设计碎石垫层40cm，沟槽整平采用潜水员配合长臂挖机挖机进行，外购碎石利用12t自卸车运至码头翻运至浮箱平台，由长臂挖机抛填，通过水面控制测量由潜水员用刮板找平。
3.3钢管组焊
焊接分两段，一段长76.36m，一段长72.31m，钢管经过检验合格以后，按照安装的顺序依次将管节通过汽车吊吊至施工平台，在焊缝焊接位置挖工作坑，空间保证能正常进行焊接作业。用木楔固定，木板、薄钢板调平，各管节轴线对齐后加固焊接。沉管原材料的Q345B光面钢管作为主材，加工尺寸必符合设计要求。焊缝采用埋弧自动焊，引燃电弧、送丝、电弧沿焊接方向移动及焊接收尾等过程完全由机械来完成。焊条采用E5015型，焊条的化学成分、机械强度应与母材相同且匹配。每条焊缝按规定进行超声波探伤。钢管到达施工现场后，要进行原材料检查，确保沉管的质量。
3.4钢管焊缝补防腐
钢管内外涂装前，必须进行表面预处理。预处理前，钢材表面的焊渣、毛刺、油脂等污物需清除干净。采用机械喷砂除锈质量等级应达到Sa2.5级，人工除锈质量等级应达到St3，管道内表面处理后，在钢管两端60mm范围内涂刷硅酸锌或其他可焊接性防腐涂料，干膜厚度0.02～0.03mm。
管道内防腐采用无毒环氧类涂料，防腐等级为加强级，二底四面，总干膜厚度大于等于0.4mm。外防腐采用熔结环氧粉末，厚度不小于500μm。埋地钢管施工现场焊接接口处外防腐采用特加强级防腐，采用聚乙烯防腐胶带，总厚度不低于1.2mm，做法为底漆一道，内胶带一道，外胶带一道，胶带与外层防腐的搭接不小于150mm。
3.5钢管水上对接
现场制作一长×宽×高为3m×2.5m×1.5m焊接辅助器1个，见图4.3.3.5-1。辅助器置于钢管相互拼接的拼合区域，辅助器为底部密封结构，其主体结构为被焊接凹槽隔开的两个腔体，辅助器上方设抽水排气口，辅助器的上部形成一与钢管相匹配的弓形部位，上面设橡胶垫进行止水。对接位置设置一长2.5m，宽1.2m凹槽，供焊接人员在内进行焊接作业。
钢管下水后将对接位置置于辅助器凹槽内，割除堵板后，进行接口处理及焊接。对接时需对管道的轴线进行控制，使得水平段、斜坡段钢管轴线在同一平面内，保证其与两岸对接位置准确。
3.6 钢管下水
钢管岸边分段焊接，分段下水，在施工平台临水侧间隔15m修筑一斜道，坡度45°，斜坡宽2m，采用块石填筑，面层用级配碎石、中粗砂找平，施工时用全站仪测量控制，保证每个斜道斜面在同一直线上，钢管分段焊接完成并进行水压试验合格后，在斜道上铺设枕木，钢管沿枕木斜道由卷扬机控制缓慢滑入河中。在施工平台农田侧布置三台5t卷扬机，间距20m，在农田打设地锚，卷扬机用钢丝绳与地锚连接。
3.7 沉管
在稳管平台上设置25t汽车吊，与卷扬机配合进行钢管沉放，测量校准钢管位置后开始沉放，作业人员乘坐工作船打开钢管两端的进水阀和排气阀，抽水注入钢管，进水管上设流量表，下沉过程中汽车吊、卷扬机协调配合，保证钢管处于水平状态平稳下沉。总指挥根据管道两端的排气情况分多次指挥汽车吊放松钢丝绳，使钢管逐渐下沉，每次下沉20cm，停止下沉，调整钢管水平度，待基本水平时再注水下沉。随着水不断灌入，管道逐渐下沉。 根据计算，管长148.67m，理论重量422.413kg/m，总重628KN，当钢管全没入水中时受到水的浮力为 ，浮力减去管重=1734-628=1106KN，即当注水量达到110.6m?时，浮力刚好等于管重加上水重，钢管刚好全部没入水中，呈悬浮状态，再往钢管注水，钢管将会下沉。根据以上计算，拟向钢管注水112m?后关闭排气阀及注水阀，此时水重與管重合力1748KN，浮力1734KN，合力为1748-1734=14KN，钢管将在14KN的合力作用下下沉。
下沉时采用两台25t汽车吊进行稳管，汽车吊工作半径16m，，臂长22.6m，查25t汽车吊参数，在此工况下，25t汽车吊起重量约为2.2t，两台25t汽车吊合计起重量4.4t，即44KN，大于14KN，满足要求。
在罗塘河左右两岸按照设计管轴线浇筑混凝土基础，安装稳管支架，起到定位及稳管的作用。下沉过程中随时测量校准沉管中线位置，直至钢管沉入槽底，钢管沉放完毕后左右岸斜坡段卡在稳管支架上，保证钢管不产生位移。打开排气阀、进水阀，向钢管内注水，直至空气全部排出。
3.8 管槽回填
水下管道安装完毕后，要检查沉入槽底管道有无损伤、管道位置、高程是否正确及进行水压试验。潜水员水下检查管沟，检查接头处防腐质量，对不合格者进行返修，引水管及镇墩施工完成后，管底与槽底的接触均匀程度和紧密性，经过1.3MPa强度试验合格后，按设计横断面的要求进行引水管管身两侧原河床线以下范围内的回填，从下到上依次回填砂砾石、格宾石笼、块石，回填使用浮箱平台配合挖机进行，回填应均匀、并不得损伤管道，水下部位应连续回填至槽满，水上部分分层夯实。
3.9 钢管水压试验
根据江西省鹰潭市中心城区供水工程设计总说明，管道设计工作压力0.8Mpa，试验压力1.3Mpa。
第一次水压试验在焊接平台分两段进行，钢管组焊完毕后，在两端做堵板，堵板与钢管缝隙满焊，一端堵板设DN100进水阀、DN40排气阀，另一端堵板设DN40排气阀。第二次水压试验在砂砾石回填稳管后进行。
4 结语
本工程的建设可从根本上解决用水安全和用水质量问题，科学合理的施工设计有助于工程顺利开展、按期完工，使其尽早发挥效益。
参考文献：
[1] 崔永.工程建设成本管理分析[D].西安理工大学，2016.
[2] 况卫明.江西农饮工程（千吨万人）安全度评价方法研究及应用[D].南昌大学，2016.
[3] 杨林丰.河源市农村饮水安全政府监管研究[D].华南理工大学，2016.