关于水网地区施工技术的研究

2020-12-30王晓东柏正帅王品贤郝海波

石油天然气学报 2020年3期

关键词：水渠鱼塘淤泥

高媛，王晓东，柏正帅，车平，王品贤，王均，郝海波

1中国石油管道局工程有限公司国际事业部，河北廊坊

2中国石油管道局工程有限公司东南亚项目经理部，河北廊坊

3中国石油管道局工程有限公司管道投产运行分公司，河北廊坊

4中国石油天然气管道工程有限公司上海分公司，上海

5中国石油集团工程股份有限公司，北京

1.引言

目前，国内外对于水网地区施工有多元化的建设管理方法，同时积累了很多成功的施工经验，水网地区施工目前主要采用加固乡村道路、修筑便桥、围堰排水等办法，有些办法对于地质和设备的要求比较高，同时费时费力[1][2][3]。近年来，随着社会的快速发展，长距离、大口径、高效率的管道建设占据了主导地位，为了满足施工要求大量重型设备投入到了管道建设中去，有些设备自重大，装卸繁琐，在水渠、鱼塘、沼泽、盐池、海滩等水网地段施工时行进艰难，如考虑设备搬迁则需要投入更多的时间、人力和费用来保障正常的施工进度[4][5][6]。本文以广南支干线为例，在面对水渠、鱼塘、沼泽、盐池、海滩等水网施工情况，采取多种措施尽量减少设备搬迁次数，确保项目顺利实施。

2.七种典型地形的施工

2.1.水田中灌溉水道穿越

对于一般宽约50 cm，深度30～40 cm 的灌溉水道，虽然水道小但数量多，而且不能破坏，这是水田地最直接的输水渠道。这种水渠的输水量不是很大，可以采取直接在渠中铺设水泥涵管的措施，注意铺设涵管时涵管顶段高度至少低于水道坝高10～20 cm，上面用细土压实，因为重型链轨设备在通过时的碾压会翻起3～5 cm 的浮土。基本的技术流程就是先铺设水泥涵管，然后垫土，最后压实。

2.2.道路两侧的水渠穿越

每条沥青道路两侧都有较深的水渠伴随，日常称之为伴路渠，水渠长期有水，而且较深，这是延误设备以及管车进场的重要因素，由于伴路渠长期有水，一般选择直径约1 m 左右的涵管，先将1根放入水中，然后马上用准备好的编织袋对其两侧进行护堤式固定，待固定后迅速将涵管连接套安上，与另一根涵管对接；用编织袋将第2根涵管固定并依次安装。注意安装的长度一定要能保证正常的重型设备和管车进入作业带，而且将涵管的70%完全没入水中，保证过水通畅。随后在涵管顶端以上铺30 cm 细土，用挖掘机压实，确保涵管在通过吊管机不被压碎。这样的水渠修好后管车可以直接通过作业带运管。基本的技术流程就是先铺设水泥涵管，然后垫编织袋，最后压实。

2.3.输水主干渠穿越

输水主干渠是灌溉的枢纽渠，这种水渠一般是由三条水流量很大，而且常年流水的水渠组成，一般情况中间一条为地上渠，宽度约2～3 m，深度1 m。两侧水渠比中间水渠的水平面略低、略深，但是流量比中间水渠水量小，由于水渠常年冲刷渠底囤积很厚一层淤泥。根据具体情况采取逐个堵水分段铺涵管的方法。第一步，先将一侧的水渠堵住，将水引到中间的水渠，然后用挖掘机对被堵住的水渠渠底淤泥进行清理，直到见到硬底，将涵管铺到渠中，用编织袋固定然后用土压实，第二步，是中间水渠流量大，需要将水分别引向两侧水渠，然后将水渠堵住，先清理渠底的淤泥，为了防止涵管下陷，可以先铺块木板，上面压一层编织袋，然后再铺涵管，因为水渠流量大、渠面宽，要铺两排涵管，先将第一根涵管靠一侧固定住，再将第二根涵管铺到渠中，两根涵管之间用编织袋固定，确保涵管不滚动，然后铺土30 cm，铺土后涵管两侧管头要铺一层编织土袋。第三步，对另一侧水渠用同样的方法进行涵管铺设。最后用挖掘机先压几遍压实。由于广南支干线同样情况的水渠众多，采取这样方法减少设备搬迁的次数，为工程积累很多宝贵时间。基本的技术流程就是先倒流、清淤。然后铺设水泥涵管，然后垫土，最后压实。

2.4.平行渠穿越

如果水渠与作业带角度很小，几乎与作业带平行前进，这样水渠斜穿作业带很长，按照常规的方法堵水铺设涵管，需要大量的人力、物力清理沟底淤泥，而且为了保证设备行走需要铺设大量的涵管，并且长时间堵水容易导致满渠淹坏作业带。这个情况可以采取取直法穿越施工措施，首先在作业带内水渠源头A 靠近作业带挖个引水沟宽1 m、深1 m，然后在水渠源头B的垂直作业带挖一个宽1 m、深1 m的水渠，将水通过引流渠直接由A 点引到B点，然后就可以直接在C点铺设涵管，这种方法使平行渠穿越的距离最短，不仅减少了涵管铺设数量，而且可以保障穿越工作的顺利进行。基本的技术流程就是先开挖、导流。然后铺设水泥涵管，然后垫土，最后压实。

2.5.钢板桥跨越

对于跨度达到8～9 m 水流急的水渠，渠底淤泥深度约3～4 m 属于沼泽地段，这种情况用铺设涵管的方法是不可取的，于是项目利用现有资源自制钢板桥，在通过这样地段的时候，用土从两侧向中间倒运，在不影响水渠正常流水的前提下尽量缩短两岸距离，用钢板固定，把钢板桥跨到沼泽之上，将两岸土压实，在跨的过程中要计算好两个钢板桥的距离，钢板桥由4根9 m 长的Φ237钢管焊接在一起，两侧各焊接一层钢板，在钢板面上每间隔30 cm 加固一条钢板，以防止设备在行进过程中打滑。所以每个钢板桥的宽度大约在1 m 左右，调整好两块钢板桥之间的宽度，为了安全起见可以在中间铺块钢板，保证设备不发生侧滑。自行制作钢板桥后，跨越一些宽水渠或沼泽的难题就迎刃而解了，而且钢板桥方便运输，在复杂的水网段作业中扮演了重要角色。基本的技术流程就是先自制刚板桥。然后铺设，然后垫土压实[7]。

2.6.大型河漫滩穿越

广南支干线改线后沿青龙河西侧漫滩敷设，穿越总长度约1100 m，其间共穿越3处闸涵。由于多年淤泥沉积，青龙河西侧漫滩淤泥层厚度达3 m 以上，设备、机具根本无法通行。受附近池塘每天从穿越的闸涵处上水的影响，施工时断时续，施工期间正逢雨季，青龙河水位上涨，施工难度非常大。

根据现场实际情况，采取围堰、抽水的措施，从当地租用湿地挖掘机在河漫滩上直接沉管。由于塌方现场非常严重，部分地段管沟深度达不到设计要求。对于这种情况，投入6寸的泥浆泵抽淤泥使管沟尺寸达到设计要求[8]。

使用湿地挖掘机进行穿越施工，可不修筑施工作业带。因为河漫滩堤坝与围堰之间距离较远，修筑围堰所需的木桩、芭片、水工布的用料如果采用湿地挖掘机进行运输，成本将大大增加，为此，项目部想出一种措施解决该类问题：小型渔船运输法。小型渔船运输法就是利用当地渔民的一种长3 m 左右的小型渔船进行改造。将施工用料装船后，用人工推动渔船前行。由于土质情况为淤泥，摩擦力非常小，仅用几个人力就可以完成该作业，施工方法简单、实用，成本低。基本的技术流程就是围堰、抽水、导流。然后直接沉管。

2.7.鱼塘穿越

在施工过程中，管线连续擦边穿越多个大鱼塘。施工期间，鱼塘内水深达3 m 以上。由于征地协调难度大、费用高，不可能采用抽干法或围堰、抽水、开挖、下沟的方法进行穿越施工。经过综合比较，项目部决定采用围堰、抽水、直埋的方法施工。

在管沟中心线以外3 m 运土修筑一条截水坝，水坝尺寸为上宽2 m，坡比为1:1，高度2.5 m，首先间隔0.3 m 打入木桩(0.1 m ×4 m)，木桩水面部分用横桩相连、钢丝捆扎。在木桩外侧用草袋装土砌筑，草袋间隙用土填充，所用土外运。截水坝另一侧利用原有的水塘堤岸作为另一截坝。截水坝迎水侧铺水工布。围堰打桩也可以采用小型渔船配合。在将围堰内的积水排尽后，采用吊管机与挖掘机配合将预制管线吊放至围堰与鱼塘坝堤之间，并安装马鞍式压重块进行稳管。管线下沟后立即回填，将围堰内部用土填平作为管顶覆土，水坝不拆除，在水坝外侧用草袋装土砌筑一层作为护坡[9][10]。基本的技术流程就是部分围堰、抽水、导流。然后修坝。下沟、稳管、回填。

以上七种穿越，主要是根据地质情况，采取不同的施工方法，简单的就采用铺设涵管、垫土夯实。困难的就采用部分围堰、倒流。再困难的话，就采用小型冲锋舟配合。方法因人而异，主要出发点是节约成本，快速见效[11]。