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739米长管道沉放到水下5米
时间: 2016-1-18 来源: 中国徐州网-彭城晚报 编辑:孟皓 前往徐州社区参与讨论
  核心提示: 骆马湖水源地原水管线跨中运河首段沉管完成,预计到春节前,两根分别长1060米、重量1500吨左右的钢管沉管,将沉在运河水面下16米处。保障未来我市居民饮用水

先灌满水再沉管。

  中国徐州网-彭城晚报(记者 周爱田 通讯员 顾宏威) 1月15日上午,邳州中运河上,一项大规模水面施工在紧张推进。大型输水管线,通过沉管施工的方式,被架设到水面以下。作为骆马湖水源地原水管线项目的控制性节点工程——跨中运河输水管线工程最终完成以后,这些架设在水面以下的大型管道,将保障着未来多年我市居民用水。
  当天上午,首次进行的沉管整体下沉历时5个多小时,首段739米的管道第一次顺利沉放至水下5米的位置。预计到春节前,全长1060米的输水管线将横跨中运河被沉放到水下16米的固定管座上。这也标志着骆马湖水源地全线80余公里原水管线工程又迈出了关键的一步。
  输水管线要过河,怎么过?
  水下沉管
  “中运河管线整体下沉开始……”1月15日上午10:30,骆马湖水源地原水管线项目的控制性节点工程之一——跨中运河输水管线工程正式开始实施沉放。记者在邳州中运河工程现场看到,横跨中运河1000多米的河面上架起了6个辅助钢管桩平台,以及安装了卷扬机等设备的辅助起重船。在钢管桩平台下方一根黑色的输水管道架在水平面上,管道的两侧向上方翘起,开口已被封闭,并且正在向管内注水。
  据了解,我市三重一大民生项目骆马湖水源地及第二地面水厂工程,线路全长80.5公里,途经新沂、邳州、铜山和经济技术开发区4个县(市)区,设计取水规模为80万m3/天,送水管线输水规模为80万m3/天。
  “中运河输水管线沉管工程关系到整个骆马湖水源地原水管线工程的成败,是全线80余公里原水管线实现全面贯通的至关重要的控制点。”骆马湖水源地建设处负责人于孝民说,跨中运河输水管线工程主要分为地下土层中顶管施工和水上水下沉管施工,其难度和风险最大的就是过中运河的沉管施工。
  据于孝民介绍,中运河西岸和东岸为顶管段,分别穿越两岸大堤。两端顶管中间部分即跨越中运河段,则采取管桥沉管施工的方法,跨中运河的长度约1060米。
  水下沉管怎么沉?
  先给水管灌满水,再放下去
  “沉管将分三次完成,首次下沉的管道长度是739米。我们看到的在河面上管道两端已经被封闭,正在向管内灌水,全部注满后才能向水里沉放。”于孝民告诉记者,仅这段739米的管道,全部注满水需要2000多吨,将耗时4个多小时。管道下沉正是通过向管内注水增加下沉动力进行的,达到平稳下沉。而从开始注水至管内充满水是最危险的时期,一旦注水不均匀或下沉速度不一,很容易引起整根管道倾覆,后果不堪设想。
  另外,为使整个沉放系统同步协调,还将借助可控浮箱自动平衡。
  什么是可控浮箱呢?记者在河面上看到,在管道上一组长约十三米的“小潜艇”模样的装置,夹在管壁两侧,这样的装置大约有5、6组。每个“小潜水艇上”有三个突出向上的管口。
  于孝民告诉记者,“可控浮箱类似于‘潜水艇’,内部构造分多个隔舱,在需要下沉时管口可注水,需要上浮时可充气,并且内部装有探测仪器,以便随时控制。”
  沉管之后干什么?
  水上对接拼焊
  沉放施工在有序缓慢的进行中,在河中央一艘普通的大船上,是施工现场临时总指挥部。船上的总指挥通过电脑上的调控系统,时刻关注管道沉管下沉的变化,随时通过无线对讲机指挥钢管桩平台上的工作人员,调整下沉的速度。
  中铁十局十公司负责现场施工的工程师告诉记者,当第一段739米的钢管注满水后,将先被下沉到水下5米处。第一次下沉也是最难的,管道在逐步下沉过程中需进行充水,需要沉浮箱的位置变换配合,辅助卷扬机起重系统需同步下放。第一次沉放达到预定深度,大约需要5个多小时。
  “接下来,管道两端突出水面的管口将在水面上进行焊接。之所以进行水面上焊接也是为了保证管道焊接质量。因为以目前的技术,我们尚不具备水下焊接的能力。”于孝民说,由于该段输水管线为压力钢管,为保证焊接质量,必须要求焊接钢管平顺稳定对接施焊。在这宽阔的中运河水面上是很难做到的,必须得克服水面风浪、船行波、水下暗流以及突发船只冲击等多种因素的影响,对施工来说是一大挑战。
  除了焊接之外,在准备沉管前,施工方在十几米深水下已经预先安装了二十余个钢管、桩管、桥管等支撑结构。
  “管道需在水面上整体对接拼装至需要的长度后,准确地下放至水下已安装好的管桥横梁上,并与事先安装在管道上的管箍、管座结构与水下管桥横梁连接固定。”于孝民说,因此该段沉管在水上整体对接拼装、整体沉放、下沉时的定位、吊点受力均衡控制等方面,均存在较大的难度和较高的风险。
  钢管重量1500吨左右,沉管难度大,工艺国内首创
  采访中,记者了解到,跨中运河的这段管道为异形钢管,整体为中间下凹、两端上抬弯管形式(倒虹管形式),看上去像两端带把手的平底锅纵切面,并非处于同一标高的一根水平直管。
  “两根直径2.2米的倒虹吸输水压力钢管,借助辅助钢管桩平台和可控钢浮箱,整体缓慢平稳沉放至水下15米到16米的深处,并精确就位于钢管桩管桥管座上。如此大口径、长距离、异形钢管水上焊接整体下沉施工,精度超规范,施工技术国内领先,工艺堪称国内首创。”于孝民说。
  单根钢管沉管长度达1060米、口径达2.2米、重量达1500吨左右、下沉深度深达16米,还要准确无误地放至水下,其难度可想而知。可是正因为难度大,也成为整个骆马湖水源地输水管线施工成败的关键,因此,沉管施工至关重要。
  春节前可全面完成沉放,潜水员下水进行检查
  为了保证输水管道能够成功顺利放至水下,项目施工方做了大量的研究和方案修改,在水上做到精准定位,水下做到精确就位。
  据了解,当管道最后沉放到水下管桥管座上时,管道外的突出钢片会准确地与管座上卡槽对接,这样就做到了精确就位。最后,还将有潜水员到水底进行最后环节的匹配性检查和固定,以确保万无一失。
  根据计划,跨中运河1060米的输水管道将分三次沉放,预计在春节前可全面完成。该项工程的施工,不仅为我市水利水务工程积累了重要的技术数据和经验,也将大大提升我市水利水务建设的水平。
  图/记者 白雪

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