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【摘 要】 水资源在人们生活中处处存在，而在城市生活中对水的利用更是尤为重要，所以如何去做好给水工程就成为了作为市政管理中的一项艰巨任务，本文笔者根据自己的工作经验，从沉管技术角度出发，分析给水工程的设计方案以及沉管技术在给水工程中的应用，以供同行参考。
【关键词】 沉管技术；给水工程；工程施工
一、前言
近年来，我国的经济处于一个高速发展的阶段，人们对于自己的生活质量也是越来越重视，而在城市生活中肯定是离不开对水的需求，这就使人们对水的供给格外的关注。在整个城市水工程建设中通常会使用沉管技术，也就是采用沉放预制管段过河的施工方法，所以本文针对城市给水管道和沉管技术在给水工程中的应用进行分析，进而解决一些技术方面的难题。
二、给水工程中沉管技术的适用条件
1、要有开阔的地形空间。要保证沉管段内管道开挖的连续性，不能出现不能开挖的地段。
2、地质条件的要求。对于如石方段或淤泥质段不好开挖的地段不适宜采用沉管。
3、沉管段内不宜有管道附件。如果有管道附件，可放置在沉管段两端。
4、管道材质的要求。由于沉管段先预制再整体沉放过河，管道管材宜采用焊接钢管。
5、管道防腐保护的要求。沉管段的拼接焊缝应采用外包钢板加固处理，沉管段的防腐应采用特加强级。
三、给水工程中沉管技术的施工步骤
给水工程中沉管技术的施工步骤：
场地清理→管道制安→管道基槽土方开挖→水上管道试压→管道吊装下水→管道水下试压→沉管上方水下抛填→河床河岸恢复
1、施工前的准备工作
在工程开工前安排专业人员对施工范围内作全面探查，以了解地下原有地下管道、设施的走向和位置。根据开料情况供应足够的钢管材料.并按施工方案配备水上、陆地的起重机械、运输机械、焊接设备、发电设备等。配备足够的焊接操作人员及管理人员，确保施工质量和安全勘察是施工前的首要环节。为了确保施工质量以及施工安全，需要由给水工程项目负责人对施工班组进行技术交底，安全负责人则提交安全交底。
2、管道制安
（1）管材选择：钢管质量符合设计图纸及规范要求。
（2）加工场地：选择位于河一侧，临近河岸的空地，施工前用挖掘机对场地进行整平，做好临时便道，确保满足施工条件要求。
（3）电焊工的管理：沉管焊接施工的电焊工应选具有多年施工经验的持证人员。
（4）现场焊接作业受气候条件制约，强风能把电弧周围的保护气体吹灭；低温能使焊接部分急剧冷却硬化产生裂纹；雨雪天气或湿度大的气候，水分中的氢会侵入使焊接部位出现裂纹、气孔等缺陷。因此，为保证钢管焊接质量，当风速、湿度、气温等超过一定条件时，禁止焊接施工。
（5）焊接材料的管理：焊材现场管理的好坏直接关系到焊接接头的质量，焊缝中出现的气孔、夹渣、冷裂等主要原因之一是氢，而氢主要来自焊条药皮中的水分。为确保焊接质量，必须保证焊材的质量和保持焊条干燥。
（6）焊缝的质量要求：焊缝质量符合《给排水管道工程施工及验收规范》
3、基槽开挖
（1）定点放样
①定点放样由项目部测量员、施工员負责，根据施工要求，把管道平面位置、高程控制点均应在施工现场具体标明，并根据现场状况，采取有效措施固定，防止点位遭受破坏。
②施工员应根据确定好的点位，测量、算出开挖距离及高程，用标杆指示开挖线，指导开挖并随时复测。
（2）基槽疏浚
①可采用液压抓斗挖泥船配合水下冲吸泥水泵进行管道基槽开挖。开挖前，在河道两侧（岸上）设立管道中心线、底角线标志，且标志必须明显醒目；在河道两侧驳岸上设立基槽开挖标志，并按边坡要求，对高程、间距进行控制。
②设立临时观测水尺，并满足以下要求：
A水尺应从高程控制点引出并满足水准精度要求；
B水尺设置在便于观测、不易被船艇碰撞的地方。
③因水下多为砂土、淤泥等，遇水流动性较大，且倒虹管开挖土层较厚，故采取分层开挖，逐步达到疏浚标准。施工中应详细记录每次分层的厚度，开挖范围，边坡自然倒塌程度，沙土流动性能造成的回淤量，据此预先拟定下次分层的技术方案，牢牢掌握质量控制的主动权。
④当施工区域范围遇障碍物时，应对此类障碍物的位置在图纸中绘出，并判断对本工程的影响程度，是否需要进行局部的施工方案更改。
⑤施工员、质检员随时上船进行质量的检测、控制。挖掘完毕后，对挖槽整体进行加密测量验收，达到设计要求后，派潜水员进行水下探摸，检查基槽平整度。
4、管道水上水下试压
待管道过河段全部焊接完成后，在岸上进行一次试压；管道下水沉到位后再进行一次水下试压，条件满足《给水排水管道工程施工及验收规范》。
5、管道吊装下水
（1）管道吊装
①管道吊点、吊环的安排需根据管道的设计尺寸、材料等进行力的验算及变形验算，并按设计图提供的吊点位置进行设置。吊环应处于管道中心线上，以免在吊装时管道发生扭转。现场根据吊装情况，合理布置吊点，使得管道竖向变形在合理范围以内。
②根据设计图提供的吊点位置，合理选择起吊钢缆、卸扣等器具。因管道施工时需断航，故在移位施工前，召开起重船操控人员、现场指挥员、现场协调员、海事管理部门参加的协调会，制定方案，统一指挥。
③施工当天，由现场指挥员统一指挥，缓慢起吊，水上浮吊船配合岸上汽车吊，把钢管整体吊入在水中，呈漂浮态。管道下水后，采用拖船将钢管拖运至基槽上方，根据管道中心线标志、基槽开挖底角标志进行粗样定位。全站仪量测管道控制点点位，指挥船舶绞紧钢缆，固定扒杆角度，进行精确定位。 （2）管道就位
精确定位后，河两边的吊车吊住倒虹管两头。同时，用水泵向管道内注水。当管道浮力小于管道自重时开始缓慢下沉，移走水泵，全站仪再次精准定位，然后缓慢就位。吊车放松吊钩，当两起吊车的吊缆稍有松弛，证明管道已坐床，此时应将吊缆稍上升，使其带紧管道。全站仪检测控制点点位，若有平面偏差，提起管道重新就位；当高程高于标准时，由潜水员下水，探摸管道与基槽底的接触状况，采用高压水枪进行冲泥，使管道下沉至标准。若高程低于标准时，指挥起吊船收拢钢缆，使管道上升至标准，抛填碎石，形成管道基床。
（3）管道吊装水上管制方案
①如沉管吊装施工需要断航，需提前向地方海事部门提交申请，对施工所涉及的水域、占用航道时间和范围、对航道的影响等及时向海事部门通报，以便海事部门提前加强水上交通维护，发布通告。同时在施工区域上下游设置警示警告标志标牌，预留海事管理艇，用于断航管理需要，确保施工安全。
②根据施工需要，沉管吊装完成后，要在沉管上方进行回填土、抛石和潜水员水下整平作业，需间隙性断航。
③船舶施工按规定在工程范围内设置施工标志，按章显示信号、灯号、型号和旗号。机驾人员应加强了望，谨慎操作，遇有来船时主动用高频电话、声号、灯号与对方取得联系，商妥避让方法，采取正确的避让措施。船舶各类证件、证书有效，消防设施、救生设施配备齐全，施工信号灯号设施齐全有效，船员的适任证书、操作工操作证书有效。
④非施工人员、施工船舶不得进入施工区域。所有施工人员按要求穿戴好救生用品。施工时严格遵守安全规章制度，操作规程。专人负责收听气象预报，及时根据气象台所提供的风向、风力等情况，制订详细、周密的计划，提前做好随时避风的准备。
⑤施工作业过程中，应根据施工情况，合理按排作业，以确保作业人员的人身安全。一旦发生碰撞、泄漏等事故，立即联系当地海事部门，采取有效手段，防止安全或污染事故進一步扩散。
⑥所有设备的操作人员和施工人员均持证上岗。施工船配备固定的操作人员和指挥人员，具有相应的资质和丰富的经验，从人员的素质角度上可以确保施工的安全。
6、沉管水下抛填及河道恢复
（1）抛填碎石、块石
管道就位后，根据设计图纸要求将事前准备好的碎石装在开口驳上。根据现场条件，采用挖泥船或人工的方法进行抛填作业。抛填至设计工程量的一半时，由潜水员下水粗略整平，确保管道底部两侧都有碎石铺设，并进行后续抛填，抛填时随时测定标高，以防止超抛从而增加潜水员的整平工作量，趸船在抛填块石时要经常性的移位，使得整个基槽抛填均匀，最后由潜水员水下整平，达到标准。
（2）回填土
抛填碎石、块石结束后，由挖泥船从原先堆土的地方挖泥装驳，根据管道中心线标志、基槽开挖底角标志抛填，直至达到恢复原状。
（3）驳岸施工
如原先有驳岸，需进行驳岸恢复施工：基槽开挖—基础浇筑—墙身砌筑—土方回填及墙后倒滤层施工—砼压顶—墙后土方回填至顶高程。
四、正确看待沉管技术在给水施工工程中的价值
管道过河的施工方法较多，沉管由于具有施工方便、投资较低等优点，应用较为广泛。但也并非每条管道改造都可以使用沉管施工，首先应根据地形条件及管道自身的条件来确定是否可以采用沉管施工，然后再根据气象条件、地质条件等来合理选择沉管施工的方法。
沉管技术与顶管法或架空过河方法相比，对周边环境带来的危害较小，施工的时间短，经济，符合现代的社会发展要求，但是沉管技术对技术的要求高，需要加强在施工过程中的指导与控制，一旦出现问题，及时采取措施进行补救，沉管技术的工序、步骤比较多，一环扣一环，工序程序比较丰富且复杂，例如包括焊接、排水、回填、开挖和防腐处理。由于管道是专门用来供给水资源，因此必须保证管道本身的质量以及管道周边的环境卫生，一旦这些技术投入使用，将是长期的工程，很难再进行维修，所以必须把好沉管施工的各个阶段的关卡。据地形地貌的实际情况，设计出有针对性的施工方案。
五、结束语
综上所述，我们不难发现沉管技术在当今社会的应用越来越广泛，这对于给水工程来说是一大进步，但是在实际应用发面我们可以看出会出现一些技术方面的难题，因为沉管技术在具体施工时会非常的繁琐，这就要求我们对整个工程施工有着宏观上的把握以及微观上的实施，科学的进行施工，从而降低整个工程的安全隐患，为整个城市创造一个良好的给水系统。
参考文献：
[1]胡昌然：《大型钢管水下沉管施工技术》，《建材与装饰（中旬刊）》，2008年03期
[2]刘喆：《沉管施工的质量控制》，《中华建设》，2008年07期
[3]邓应康：《大口径输水钢管过河沉管的设计与施工》，《中国给水排水》，2011年06期
【关键词】 沉管技术；给水工程；工程施工
一、前言
近年来，我国的经济处于一个高速发展的阶段，人们对于自己的生活质量也是越来越重视，而在城市生活中肯定是离不开对水的需求，这就使人们对水的供给格外的关注。在整个城市水工程建设中通常会使用沉管技术，也就是采用沉放预制管段过河的施工方法，所以本文针对城市给水管道和沉管技术在给水工程中的应用进行分析，进而解决一些技术方面的难题。
二、给水工程中沉管技术的适用条件
1、要有开阔的地形空间。要保证沉管段内管道开挖的连续性，不能出现不能开挖的地段。
2、地质条件的要求。对于如石方段或淤泥质段不好开挖的地段不适宜采用沉管。
3、沉管段内不宜有管道附件。如果有管道附件，可放置在沉管段两端。
4、管道材质的要求。由于沉管段先预制再整体沉放过河，管道管材宜采用焊接钢管。
5、管道防腐保护的要求。沉管段的拼接焊缝应采用外包钢板加固处理，沉管段的防腐应采用特加强级。
三、给水工程中沉管技术的施工步骤
给水工程中沉管技术的施工步骤：
场地清理→管道制安→管道基槽土方开挖→水上管道试压→管道吊装下水→管道水下试压→沉管上方水下抛填→河床河岸恢复
1、施工前的准备工作
在工程开工前安排专业人员对施工范围内作全面探查，以了解地下原有地下管道、设施的走向和位置。根据开料情况供应足够的钢管材料.并按施工方案配备水上、陆地的起重机械、运输机械、焊接设备、发电设备等。配备足够的焊接操作人员及管理人员，确保施工质量和安全勘察是施工前的首要环节。为了确保施工质量以及施工安全，需要由给水工程项目负责人对施工班组进行技术交底，安全负责人则提交安全交底。
2、管道制安
（1）管材选择：钢管质量符合设计图纸及规范要求。
（2）加工场地：选择位于河一侧，临近河岸的空地，施工前用挖掘机对场地进行整平，做好临时便道，确保满足施工条件要求。
（3）电焊工的管理：沉管焊接施工的电焊工应选具有多年施工经验的持证人员。
（4）现场焊接作业受气候条件制约，强风能把电弧周围的保护气体吹灭；低温能使焊接部分急剧冷却硬化产生裂纹；雨雪天气或湿度大的气候，水分中的氢会侵入使焊接部位出现裂纹、气孔等缺陷。因此，为保证钢管焊接质量，当风速、湿度、气温等超过一定条件时，禁止焊接施工。
（5）焊接材料的管理：焊材现场管理的好坏直接关系到焊接接头的质量，焊缝中出现的气孔、夹渣、冷裂等主要原因之一是氢，而氢主要来自焊条药皮中的水分。为确保焊接质量，必须保证焊材的质量和保持焊条干燥。
（6）焊缝的质量要求：焊缝质量符合《给排水管道工程施工及验收规范》
3、基槽开挖
（1）定点放样
①定点放样由项目部测量员、施工员負责，根据施工要求，把管道平面位置、高程控制点均应在施工现场具体标明，并根据现场状况，采取有效措施固定，防止点位遭受破坏。
②施工员应根据确定好的点位，测量、算出开挖距离及高程，用标杆指示开挖线，指导开挖并随时复测。
（2）基槽疏浚
①可采用液压抓斗挖泥船配合水下冲吸泥水泵进行管道基槽开挖。开挖前，在河道两侧（岸上）设立管道中心线、底角线标志，且标志必须明显醒目；在河道两侧驳岸上设立基槽开挖标志，并按边坡要求，对高程、间距进行控制。
②设立临时观测水尺，并满足以下要求：
A水尺应从高程控制点引出并满足水准精度要求；
B水尺设置在便于观测、不易被船艇碰撞的地方。
③因水下多为砂土、淤泥等，遇水流动性较大，且倒虹管开挖土层较厚，故采取分层开挖，逐步达到疏浚标准。施工中应详细记录每次分层的厚度，开挖范围，边坡自然倒塌程度，沙土流动性能造成的回淤量，据此预先拟定下次分层的技术方案，牢牢掌握质量控制的主动权。
④当施工区域范围遇障碍物时，应对此类障碍物的位置在图纸中绘出，并判断对本工程的影响程度，是否需要进行局部的施工方案更改。
⑤施工员、质检员随时上船进行质量的检测、控制。挖掘完毕后，对挖槽整体进行加密测量验收，达到设计要求后，派潜水员进行水下探摸，检查基槽平整度。
4、管道水上水下试压
待管道过河段全部焊接完成后，在岸上进行一次试压；管道下水沉到位后再进行一次水下试压，条件满足《给水排水管道工程施工及验收规范》。
5、管道吊装下水
（1）管道吊装
①管道吊点、吊环的安排需根据管道的设计尺寸、材料等进行力的验算及变形验算，并按设计图提供的吊点位置进行设置。吊环应处于管道中心线上，以免在吊装时管道发生扭转。现场根据吊装情况，合理布置吊点，使得管道竖向变形在合理范围以内。
②根据设计图提供的吊点位置，合理选择起吊钢缆、卸扣等器具。因管道施工时需断航，故在移位施工前，召开起重船操控人员、现场指挥员、现场协调员、海事管理部门参加的协调会，制定方案，统一指挥。
③施工当天，由现场指挥员统一指挥，缓慢起吊，水上浮吊船配合岸上汽车吊，把钢管整体吊入在水中，呈漂浮态。管道下水后，采用拖船将钢管拖运至基槽上方，根据管道中心线标志、基槽开挖底角标志进行粗样定位。全站仪量测管道控制点点位，指挥船舶绞紧钢缆，固定扒杆角度，进行精确定位。 （2）管道就位
精确定位后，河两边的吊车吊住倒虹管两头。同时，用水泵向管道内注水。当管道浮力小于管道自重时开始缓慢下沉，移走水泵，全站仪再次精准定位，然后缓慢就位。吊车放松吊钩，当两起吊车的吊缆稍有松弛，证明管道已坐床，此时应将吊缆稍上升，使其带紧管道。全站仪检测控制点点位，若有平面偏差，提起管道重新就位；当高程高于标准时，由潜水员下水，探摸管道与基槽底的接触状况，采用高压水枪进行冲泥，使管道下沉至标准。若高程低于标准时，指挥起吊船收拢钢缆，使管道上升至标准，抛填碎石，形成管道基床。
（3）管道吊装水上管制方案
①如沉管吊装施工需要断航，需提前向地方海事部门提交申请，对施工所涉及的水域、占用航道时间和范围、对航道的影响等及时向海事部门通报，以便海事部门提前加强水上交通维护，发布通告。同时在施工区域上下游设置警示警告标志标牌，预留海事管理艇，用于断航管理需要，确保施工安全。
②根据施工需要，沉管吊装完成后，要在沉管上方进行回填土、抛石和潜水员水下整平作业，需间隙性断航。
③船舶施工按规定在工程范围内设置施工标志，按章显示信号、灯号、型号和旗号。机驾人员应加强了望，谨慎操作，遇有来船时主动用高频电话、声号、灯号与对方取得联系，商妥避让方法，采取正确的避让措施。船舶各类证件、证书有效，消防设施、救生设施配备齐全，施工信号灯号设施齐全有效，船员的适任证书、操作工操作证书有效。
④非施工人员、施工船舶不得进入施工区域。所有施工人员按要求穿戴好救生用品。施工时严格遵守安全规章制度，操作规程。专人负责收听气象预报，及时根据气象台所提供的风向、风力等情况，制订详细、周密的计划，提前做好随时避风的准备。
⑤施工作业过程中，应根据施工情况，合理按排作业，以确保作业人员的人身安全。一旦发生碰撞、泄漏等事故，立即联系当地海事部门，采取有效手段，防止安全或污染事故進一步扩散。
⑥所有设备的操作人员和施工人员均持证上岗。施工船配备固定的操作人员和指挥人员，具有相应的资质和丰富的经验，从人员的素质角度上可以确保施工的安全。
6、沉管水下抛填及河道恢复
（1）抛填碎石、块石
管道就位后，根据设计图纸要求将事前准备好的碎石装在开口驳上。根据现场条件，采用挖泥船或人工的方法进行抛填作业。抛填至设计工程量的一半时，由潜水员下水粗略整平，确保管道底部两侧都有碎石铺设，并进行后续抛填，抛填时随时测定标高，以防止超抛从而增加潜水员的整平工作量，趸船在抛填块石时要经常性的移位，使得整个基槽抛填均匀，最后由潜水员水下整平，达到标准。
（2）回填土
抛填碎石、块石结束后，由挖泥船从原先堆土的地方挖泥装驳，根据管道中心线标志、基槽开挖底角标志抛填，直至达到恢复原状。
（3）驳岸施工
如原先有驳岸，需进行驳岸恢复施工：基槽开挖—基础浇筑—墙身砌筑—土方回填及墙后倒滤层施工—砼压顶—墙后土方回填至顶高程。
四、正确看待沉管技术在给水施工工程中的价值
管道过河的施工方法较多，沉管由于具有施工方便、投资较低等优点，应用较为广泛。但也并非每条管道改造都可以使用沉管施工，首先应根据地形条件及管道自身的条件来确定是否可以采用沉管施工，然后再根据气象条件、地质条件等来合理选择沉管施工的方法。
沉管技术与顶管法或架空过河方法相比，对周边环境带来的危害较小，施工的时间短，经济，符合现代的社会发展要求，但是沉管技术对技术的要求高，需要加强在施工过程中的指导与控制，一旦出现问题，及时采取措施进行补救，沉管技术的工序、步骤比较多，一环扣一环，工序程序比较丰富且复杂，例如包括焊接、排水、回填、开挖和防腐处理。由于管道是专门用来供给水资源，因此必须保证管道本身的质量以及管道周边的环境卫生，一旦这些技术投入使用，将是长期的工程，很难再进行维修，所以必须把好沉管施工的各个阶段的关卡。据地形地貌的实际情况，设计出有针对性的施工方案。
五、结束语
综上所述，我们不难发现沉管技术在当今社会的应用越来越广泛，这对于给水工程来说是一大进步，但是在实际应用发面我们可以看出会出现一些技术方面的难题，因为沉管技术在具体施工时会非常的繁琐，这就要求我们对整个工程施工有着宏观上的把握以及微观上的实施，科学的进行施工，从而降低整个工程的安全隐患，为整个城市创造一个良好的给水系统。
参考文献：
[1]胡昌然：《大型钢管水下沉管施工技术》，《建材与装饰（中旬刊）》，2008年03期
[2]刘喆：《沉管施工的质量控制》，《中华建设》，2008年07期
[3]邓应康：《大口径输水钢管过河沉管的设计与施工》，《中国给水排水》，2011年06期