2017-05-08 11:20:59
駱馬湖作為我國(guó)第七大淡水湖，是徐州和周邊地區(qū)安全可靠的地表水源地。駱馬湖水源地及第二水廠工程是江蘇省重點(diǎn)工程，以駱馬湖為水源地，建設(shè)駱馬湖深水區(qū)取水口以及第二水廠，總投資24.8億元。
“巧”思妙想 解決水下沉管大問題
該工程主要包括建設(shè)取水口、取水管線、提水泵站、加壓泵站、鋪設(shè)輸水管線等。由中鐵上海局市政公司施工的駱馬湖取水口及輸水管線是整體工程的核心和龍頭，是項(xiàng)目中施工難度最大的標(biāo)段。在工程建設(shè)中，中鐵上海局市政公司的建設(shè)者們克服超大直徑、超長(zhǎng)沉管、超深水域鋼管鋪管施工難題，應(yīng)用新型深水樁基送樁器保障打樁的垂直度，采取“氣囊”助推法保證管道安全入水，引進(jìn)“飛魚”物探器對(duì)采空區(qū)和金屬物進(jìn)行探測(cè)。
在取水口和第二水廠相連接的部分，需要進(jìn)行直徑2.6米、沉管長(zhǎng)度228米、水深超過20米的水下鋼管鋪管施工，因其超大直徑、超長(zhǎng)沉管、超深水域的特點(diǎn)，被業(yè)界稱為國(guó)內(nèi)最深的水下沉管工程，施工難度極大。水下沉管首先需要在湖底打鋼管樁，3根為一橫排，豎排31根要保持在一條直線上，以便水下沉管固定安裝。
由于水深關(guān)系，以現(xiàn)有彈簧振動(dòng)樁錘或者液壓式?jīng)_擊錘，難以達(dá)到深水樁基進(jìn)度要求。為此，建設(shè)者們創(chuàng)新研制了新型深水樁基送樁器。其本體由上、下兩部分組成，上部分采用上部鋼管，下部分采用下部鋼管，通過連接件銜接，在鋼管周側(cè)設(shè)有若干加勁板。通過使用新型深水樁基送樁器，保證了深水打樁垂直度、貫入度。
解決了深水樁的問題，如何將每根重達(dá)1200噸的鋼管安全運(yùn)到沉管位置并順利下沉擺在了施工者的面前。如果采用傳統(tǒng)施工，需要至少8臺(tái)260噸吊車來進(jìn)行吊運(yùn)。為此，建設(shè)者們費(fèi)了不少心思，最后采取了“氣囊”助推法。建設(shè)者們?cè)谝苌暇仍O(shè)立4個(gè)氣囊放置點(diǎn)，將4個(gè)氣囊分別固定在4個(gè)作用點(diǎn)上。然后通過氣管往助推氣囊內(nèi)注氣產(chǎn)生作用力，使引水管逐漸向湖里移動(dòng)。同時(shí)，同步在岸邊碼頭斷崖處每20米間隔設(shè)置一道沙袋斜坡，斜坡坡度為45度，用沙袋坡道緩沖釋放掉管道下沖力，以保證管道安全入水。
此外，為保證鋼管入水下沉過程中的安全，建設(shè)者們創(chuàng)新采用了鋼浮筒柔性連接技術(shù)，減少因浮筒受力不均產(chǎn)生的安全隱患。同時(shí)，施工啟用了潛水視頻設(shè)備，全程監(jiān)控管道運(yùn)輸下沉，確保了鋼管安全下沉到位。
創(chuàng)新實(shí)踐 攻堅(jiān)湖底頂管顯成效
在施工過程中，建設(shè)者們還需要一次性進(jìn)行1235米的湖底頂管施工，這創(chuàng)造了中國(guó)內(nèi)陸湖泊鋼管一次性頂進(jìn)距離之最。
在內(nèi)陸湖泊進(jìn)行頂管施工，建設(shè)者們首先碰到的就是要確保頂管始發(fā)所需的超深沉井順利下沉到位。由于沉井距離湖邊較近，整體透水量較大，處理不慎將可能出現(xiàn)突沉或急劇下沉的危險(xiǎn)，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成周圍地面塌陷。建設(shè)者們反復(fù)研究方案，不斷自我否定，最終拿出了混合型止水帷幕的技術(shù)方案，在含砂漿黏土層內(nèi)形成整體防水帷幕。為保障施工質(zhì)量，建設(shè)者們又在帷幕樁南北兩側(cè)加入2根直徑1米的鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，作為沉井助沉樁，同時(shí)在防水帷幕周圍均勻分布管井，將防水帷幕周圍及內(nèi)部土層存水抽除，從而形成全封閉無水施工條件。
解決了頂管始發(fā)的沉井下沉到位問題后，建設(shè)者們將創(chuàng)新焦點(diǎn)放在了頂管鋼管的焊接上，主動(dòng)摒棄了傳統(tǒng)的手工電弧焊工藝，在鋼管頂管中率先采用“直邊V字型”鋼管陰陽坡口形式、單面焊雙面成形的氣體保護(hù)焊接工藝。為了進(jìn)一步提高焊接效率，采用帶陶瓷襯墊的二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊方法，焊接工效提高了1倍以上。
為了保證頂管能夠安全順利穿越湖底采空區(qū)和金屬物體，建設(shè)者們與高校聯(lián)合，引進(jìn)國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的“飛魚”物探器，對(duì)水下50米深度內(nèi)的采空區(qū)和金屬物進(jìn)行探測(cè)。使用這種先進(jìn)設(shè)備，共發(fā)現(xiàn)采空區(qū)15處、金屬物體40處，為頂管施工成功穿越采空區(qū)和金屬物體、實(shí)現(xiàn)全線貫通提供了安全保障。
“一湖碧波一湖天，半是生態(tài)半是閑。胸懷彭城百萬眾，引水西來送清甜。”這是建設(shè)者們?yōu)楣こ探ㄔO(shè)而寫的一首小詩。科技的助力，使徐州市民將喝上安全的駱馬湖水，告別長(zhǎng)期飲用地下水的歷史。（王軍委 李穎）
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