[摘要]以昆明滇池水域水体置换工程实例为研究背景，在滇池水域埋设水下钢管，布置收集井、旋流井等设施，减少对水体施工污染，加快进度、节省造价，采取管道分段下沉、分段连接方案，同时结合水下作业，采用钢板桩、浮吊船、沉管等综合施工方法，解决了施工过程中的技术难题。
[关键词]市政管道; 沉管; 浮吊; 钢板桩; 施工技术
1 工程概况
本项目位于昆明市滇池草海片区，北起永昌湿地，穿越草海，将草海与湿地以及草海大堤贯穿，需在草海浅水区域埋设 5 500m 水下钢管，钢管顶面覆土 2 ～ 4m，钢管之间设置混凝土蓝藻收集井 20 座，中间布置 4 座 5×10m 旋流井。
2 施工部署
本工程位于旅游区域，管线较长，呈弧形布置，因此整个管线不能整体下沉，结合周边环境永昌湿地段采用沉管施工方法，采用管径 1 500mm 钢管，长 700m; 穿越草海段采用沉管施工方法，采用管径 2 500mm 钢管，长 1 400m[1]。根据两段管径不同，对每段管径进行分节下沉，同时考虑游客安全和环境保护要求，施工中尽量采取污染较小施工工艺和措施，考虑到水中作业，操作平台采用浮箱，管沟开挖采取钢板桩封闭支护等工程措施，减少土体开挖及施工对周围水体污染。分段下沉技术控制主要是管道须做好管道底部标高控制、管道分段长度、下沉过程中管道稳定性、水下管线连接等技术难题。
3 施工工艺
3. 1 管沟开挖管沟位于水面以下，施工过程控制好开挖标高及防止周围淤泥流入，因此管沟开挖采用钢板围堰，由于在水中开挖深度较深，水流动性较强，挖泥船在中间行走，围堰本身稳定性较差，造成开挖过程中钢板桩倒塌，钢板围堰靠外侧锚固桩进行拉结保持稳定，锚桩采用钢管桩施工，同时在钢板桩内侧加 1 道腰梁，腰梁与锚固桩采用拉杆锚固，具体如图 1 所示[2]。
3. 2 平面位置及深度控制平面位置根据挖泥船参照中心导标和岸上架设经纬仪导向结合，保证管道基槽轴线准确。深度控制: 挖泥船上操作人员根据水位变化随时调整开挖深度，确保基槽平整度控制在规定范围内，潜水员用测绳随时复测挖深情况。开挖时要慢移，根据挖泥导标和水尺记录，确保基槽轴线准确、槽底平整。基槽开挖时，设有专人对已挖基槽进行自检，基槽轴线、宽度、深度、平整度、坡比应符合设计要求，如图 2 所示。开挖成槽后，二次清槽后铺设砂石料，潜水员水下进行整平作业，重新复核开挖标高。
3. 3 管道沉放管道整体长度过长不能一次进行沉放，根据管道走向，把管道平面段和曲线段分开，结合下沉设备，本工程采用 2 艘浮吊作业船起吊 1 节管道，确保每段管道整体稳定和安全，基本把管道分段长度设计为 2 个浮吊船平面宽度加一定悬挑长度，结合现场情况每段控制在 36m，个别位置每段长度进行减小，局部位置采用 1 艘浮吊船进行吊装[3-4]。
管道每段焊接加工完成后，分段浮运至预定安装位置，接长测量标杆，起吊船等距离布置在钢管起吊位置，通过浮吊船起吊分段管道，下沉前管道上绑缚助浮气囊。打开管段端头阀门，在管道内灌满水后，通过浮吊船将管段缓慢放入基底预先放置的垫块上。
3. 4 水下对接及固定管道放入水底后，由潜水员在预留管口中轴线上水下焊接 1 根测量标杆，来控制对接管的轴线和标高。起吊船缓慢移动管道，并逐渐靠近预留接口处，根据全站仪和水准仪的测量数据，起吊船移动钢丝绳确定对接管的轴线和标高，蛙人辅助定位后，水下 拆 除 盲 板，固定盲板水下切割，安 装 伸缩节[5]。
3. 5 伸缩节和哈夫卡处混凝土压块加固混凝土压块预制龄期 15d 强度达到混凝土的 90%后方可进行吊放运输。在吊船吊取压块后，按陆上全站仪对吊船吊点进行轴向定位，吊船抛锚定位，保证混凝土压块 4. 5m /块均匀分布在水下管线上。吊船抛锚定位后，潜水员进行水下混凝土压块安装。预制压块时在压块与管道接触之间铺 1 块 0. 005m 厚橡胶，保证管道外面防腐不受磨损，如图 5 所示。
4 结语
1) 本项目草海水域施工期间蓝藻富集，水体通道不能连通，采用分段施工方法解决了这一难点，分段下沉、分段水下连接，代替了常规的整段加工、整段下沉，通过分段下沉解决了管段转角与平面段连接，分段下沉需进行水下堵板切割及水下法兰连接、水下哈夫卡安装，确保分段连接可靠性。
2) 采用浮箱作为施工平台，代替传统采用钢栈桥或土围堰的施工方法，减少栈桥或填筑等工艺对水体污染问题，节省施工成本并加快施工进度。
3) 管道下沉过程中控制起吊管径长度、下沉速度、吊点平衡，控制下沉过程中管径应力变形，保证施工安全及施工进度。
参考文献:
[1] 邓长茂，彭基敏，沈国红.软土地区矩形顶管施工地表变形控制措 施 探 讨[J]. 地 下 空 间 与 工 程 学 报，2016，12 ( 4 ) : 1002-1007.
[2] 陈忠汉，程 丽 萍. 深 基 坑 工 程[M]. 北 京: 机 械 工 业 出 版社，1999.
《滇池水域市政管道施工技术》来源：《施工技术》，作者：许利东，曹 慧。
