浅谈关于沉管技术应用中存在的问题及对策分析

龙娟

摘 要：沉管技术是水底建筑隧道的一种重要施工方法，具有施工质量容易保证、工程造价相对较低、施工周期较短、操作条件好、断面可自由选择以及断面空间充分利用等优势，在多种水底建筑工程中有着较为重要的应用。但在沉管技术的应用阶段，仍然存在一些问题。本文结合沉管技术应用实践中暴露的问题进行分析，并根据分析的结果以及笔者自身的工作经验，提出一些对策与建议，以供参考。

关键词：沉管技术 实践应用 问题 对策

沉管法是广泛地应用于水底建筑隧道的一种施工方法，通过将若干个预制段分别浮运到海面（河面）现场，并一个接一个地沉放安装在已疏浚好的基槽内的方式，完成水底隧道等的修建。从沉管法的使用环境来看，此种施工方法的适用水深范围相对较大，几乎可不受到水深的限制。一般而言，在此类工程的建设施工中，沉管技术的应用是整个工程的关键节点，实际操作时需要考虑到工程实际的重要性与特殊性，并以经验丰富的专业沉管施工团队为基础，确保各个专业施工之间的密切配合与顺利衔接，进而保证沉管施工的质量。本文结合倒虹吸跨西溪连接右岸安揭引韩进水涵闸的钢管沉管施工实践，对沉管技术应用阶段存在的问题进行分析，并据此提出相应的对策，以期为沉管技术的应用以及各类沉管施工提供一定的参考价值。

1.沉管技术的应用概述

从沉管技术的实践应用来看，沉管技术施工大致可以分为预制段的制作、沉放、水下连接以及其他基础性处理等内容。在沉管技术的实践应用中，做好相应的施工准备，并加强主要工艺与控制要点的施工监管、质量验收，是保证沉管施工质量的重要途径。根据工程施工的实际情况，在沉管钢管的前期施工准备环节，按照设计的具体要求选购沉管钢管的成品管，并将其运输至施工现场，待沉管段的钢管材料进入现场后，将其运输至沉管拼装场地，根据现场组装场地建设布置图进行现场布置，对后续施工的进行能够起到一定的保障作用。在陆上组装平台完成管段的组装后，即需要进行管段下水，作为沉管技术施工的关键环节，沉管下水具有较强的技术性，加强沉管下水阶段的质量控制，对整个工程的建设有着重要意义。沉管技术施工的工序流程如图1所示。

2.沉管技术应用的主要问题

2.1管节的现场对接

在沉管段钢管材料进入现场后，按照相关设计图纸（如“管节现场对接图示”等）对管节进行现场对接，是施工工序中较为重要的一环。从管节现场对接的实际工作来看，焊接人员的操作水平以及是否按照对口要求进行操作，对管节对接的质量有着直接影响，甚至可能出现影响到后续沉管施工等严重后果。因此，在实际施工中，应当加强管节现场对接的各个施工细节的监管，按照《给水排水管道工程施工及验收规范》等规范进行施工与验收，进而保证管节现场对接的质量。

2.2管段下水的协同作业

管段下水是管段陆上组装完成后的下一道重要工序，根据管段下水工序的实际要求，在管道下水区域的航道上，应当提前设置相应的导航航标，待管段在岸上逐段成型后，即进行牵引入水操作，于管道下水段前端的盲板部位及管道上部设置锚灯，以保证航道日夜通航的安全。但在实际工程中，由于施工环境的差异，如何选择可行的设备，实现管段同步下水，是需要相关作业人员审慎思考的问题。尤其是在难以实现协同作业的区域，如何实现卷扬机的协同作业，确保管段缓慢下水，对下一道工艺的进行有着极为重要的意义。

2.3管段沉放安装

从管段沉放安装的工艺流程来看，涉及的内容相对较多，包括灌水下沉、管道固定等重要环节。此类关键环节的施工，不仅依赖于具备相應经验与理论基础的施工人员，还需要施工人员严格按照设计施工的具体要求以及相应的施工规范、施工标准，控制沉放行程、方位等，一旦出现偏差，则需要卷扬机与起重船的配合作业，完成对管体的微调。此外，管段沉放质量的检验也是管段沉放安装阶段的重要问题之一，其检验的准确性将对后续施工质量的综合评估等产生一定的影响。

3.沉管技术应用的质量管理对策

3.1加强管节对接工作的细节管理

需要对管口的具体情况以及管节的平直度等进行校对，并就焊接端的坡口、管壁内外侧近端口的泥土、铁锈、油污等进行清除处理，避免此类脏物的存在影响到对口焊接的质量。根据对口的要求，在各个管节对口阶段，要确保内壁齐平，错口的偏差应当在允许的偏差范围内，避免在对口间隙帮条夹焊或用加热法去缩小间隙及强力接口。在焊接标准方面，纵向焊缝应放在管道中心线半圆的45°左右，并按接头坡口双面焊接对内、外圆环进行规范焊接，确保焊缝宽窄均匀整齐，不存在气孔、裂纹等情况，且无明显的咬边。在完成焊接后，需要对管节对接的质量进行严格检验，检查焊缝是否存在熔化金属流到焊缝外末熔化的母材上以及焊缝、热影响区表面是否存在气孔、裂纹、弧坑和灰渣等缺陷，检查根部是否焊透。在现场焊接的焊缝检验中，应当注意检查是否存在未焊满的情况，针对油渗检验不合格的焊缝，应当铲除重焊。此外，在焊缝咬边深度、焊缝错边、焊缝表面余高以及焊缝宽度等参数的检验过程中，也应当严格按照相应的标准进行验收，避免出现管节对接质量不合格的管段进入下一工序。

3.2做好管段下水的各项工序

从管段下水的具体流程来看，大致可以概括为“定位船定位→卷扬机就位→卷扬机协同作业、管段缓慢下水→管段靠岸边临时固定”。在定位船的定位阶段，需要将定位船进行抛锚定位。在卷扬机就位阶段，需要事先对卷扬机进行测试与检修，包括检查减速箱的油量是否充足，油的温度是否在正常范围内，各个滑动轴承中是否有油，各个零部件的转动是否灵活等，确保卷扬机运行状况良好。尤其是在起吊重型物件时，应当先对其进行试吊，检查物件的捆绑以及绳扣是否结实等。在管段缓慢下水前，需要由测量人员对钢轨进行行程标记，为下水后的管段同步检查提供参考。虽然已有的实践经验表明，水下施工指挥员、测量人员、卷扬机的操作手之间采用对讲机进行沟通，能够较好的确保施工情况的沟通，进而保证管道下水的同步进行，但在实践中，仍然需要谨记“三不伤害”原则，多留意，多观察，发现问题及时沟通。简言之，管段下水具有较强的技术性，施工要求相对较高，需要参与人员之间密切配合，确保管段下水的同步进行；待管段下水到位后，对管段进行临时固定，顺着水流的方向固定，为下一阶段的水上施工奠定基础。

3.3合理控制沉放的姿态

一般而言，沉管沉放过程中的姿态控制是整个管段沉放安装环节的重点与关键，采取相应的基础措施，合理控制灌水下沉过程中管道的姿态，能够有效降低管道出现偏差的情况，进而减少工程的微调频次，保证后续工序的顺利开展。但管道姿态的控制并非易事，往往会受到施工条件的限制。结合本次工程建设的实际情况来看，保证沉管施工的质量与安全，可从测量放样与定位（对管道中心线与边缘线等具有明显特性的线条进行明确标记，方便下沉进程中的观测）、辅助沉管沉放设施（如根据工程实际安设相应的导向柱，并将其布置于供水钢管的下游，辅助沉管的沉放）等角度进行考虑。此外，在下沉过程中，还需要严格控制沉放行程，确保管道受力平衡，缓慢、均匀下沉。

4.结语

在沉管技术的应用阶段，各个重要施工环节的质量控制对整个工程的建设有着较为重要的意义，相关的作业人员、技术人员与管理人员应当严格按照沉管技术的应用方法以及工程设计要求，规范施工，并重视其中的关键问题，采取相应的措施，避免出现施工质量问题。

参考文献：

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