摘要：文章根据宿迁中心城市饮水安全保障工程中穿越京杭大运河为实例，该工程创造了国内内河沉管施工长度最长、单管最重、沉管时间很短（单管每2小时一根）的成绩。现将跨越内陆大河沉管施工的技术难点、重点提取出来，加以分析、论证，提供给广大市政施工的同仁予以共同探讨。

关键词：沉管施工；沉管跨越；饮水工程；京杭大运河

中图分类号：U448文献标识码：A

文章编号：1674-1145（2009）03-0100-02

由我单位在2008年8月7日施工的宿迁市中心城市饮水安全保障工程沉管工程位于京杭大运河上，该沉管水下施工深度为12m，单管长度为187.6m，单管总量为126.8T，该沉管创造了国内内河沉管之长度之最，重量之最，现将该沉管主要技术难点、重点予以分析，以供参考。

一、工程概况

宿迁市中心城市饮水安全保障工程沉管工程位于宿迁市通湖大道西侧53m，，位于京杭大运河运河上。过运河倒虹吸输水管共两根，单根长187.6m，其中D1220×16mm钢管一根、重90t，D1420×18mm钢管二根、重117t（后为保证钢管吊装强度，在节点位置焊接覆板，重量增加9.8T）。

京杭大运河现有水深7.9m，为保证通航安全施工结束后覆土深度大于2m，再加管径、垫层等厚度，水下施工深度为11.8米。京杭大运河水下土质情况大多数为粘性土：黄褐色为主，硬塑～坚硬状态，含铁锰质结核与姜石，局部地段姜石富集成层；局部为中粗砂：灰黄色，密实，饱和。

二、工程难点

1．水深，土质坚硬导致施工难度、强度很大。

2．京杭大运河是水上交通的生命线，繁忙的水上运输给本工程施工带来极大的困难和安全隐患。

3．吊装长度长，重量重，施工强度大。

三、难点、重点解析

1．开挖难点的解析

（1）配套的安全保障措施

1）申报施工航行通告，告知广大船民该航道段实施施工，采取半幅通航。

2）在距离施工点上下游2km、1km处各设立一块安全警示牌。提醒船民前方施工，减速航行，注意安全。

3）在距离施工点上下游200m处设立单侧通航浮标，施工期间请业主协调由海事部门全程护航，引导船舶从单侧通行，以保证航运及施工的安全。

4）在通告发布日期始，海事部门协助护航后，开始施工。

5）禁止雨雾天气，能见度较低的恶劣天气施工及夜间施工。无护航时杜绝冒险施工。

6）施工时应派专人进行了望。

（2）施工方法和机械选择

1）水下开挖方法主要有以下几种：挖泥船法、爆破施工法、气举法和液化法、挖沟犁法。综和运河开挖深度、船流量、施工作业面、安全因素考虑，我们最终选择挖泥船施工。刚开始我们采用PC－200挖机，但是后来发现开挖深度和力度都不够，后改换PC－300挖机，挖深可达到17m，斗容0.5m3。沟槽挖成型以后，需要采用超声波回弹，测量成型是否达到设计要求。为防止边坡垮塌，尽量要求超挖跨度和加大边坡斜度。

2）施工步骤。定点定位→陆地基槽开挖→水上基槽开挖→运输土方→土方上岸→装车外运→暂时堆放→回填

合理安排船舶的施工顺序，调整施工船舶的位置是保证自身施工安全和航道畅通最好的手段。在本工程施工中应采取先挖两边，后挖中间；开挖方向由中间向两边，由两边向中间；施工船舶由纵向到横向的方法进行开挖。

2．运河水上施工安全保障

运河上船只来往不息，为保证安全施工，必须申请海事护航、设置航标。

首先，需要到航道管理处申请半幅通行航标灯，根据工程进度，逐步往航道中心线移动。

其次，到海事管理部门申请护航，船只转向速度慢，特别船队通行时尾部难以控制方向，容易发生碰擦。这时需要海事巡逻艇在上下游各设置避让点，在通过施工区域时必须缓行。

再次，施工中难度最大的是在河道中心线位置。同时因为施工区域靠近大桥，船队的通行很容易撞在桥墩或者施工船只上，这时就要求巡逻艇对船只的监管要相当的严格，防止意外发生。

我们施工期间就因为挖机休息时，把挖机臂停放在水中，船队通过时船只和挖机臂擦碰事件。

3．沉管的吊装、沉放

（1）工工艺流程。沉放前准备工作（包括对沟槽、砂垫层的复查整改）→管体下水→拖轮拖引钢管浮运沉管区域→起重船起吊就位→打开闷板上的排气阀、Ф100进水阀与Ф100泥浆泵联接→注水下沉→岸堤上挖机在轴线位置调整沉管位置→符合检查验收要求→工作船撤离。

（2）管体下水。管体焊接、防腐完成，检测、试验合格后，方可进行管体下水。根据现场实际情况，本工程均采用吊装下水的方式实施施工。下水前，先将管道中的水放空，关闭所有阀门，起吊后下水，通过浮运达到施工点。

（3）管道起吊定位。钢管下水后，用两条拖船将钢沉管拖至沉管位置，顺停在航道边，等待沉管施工。由于大运河管道水平总长186m，重达126吨，起吊时应充分考虑每一个吊点的受力是起吊的关键。按管体的长度和重量应安排5个起吊点（如图1），两头采用两艘起吊能力为80T的高竿吊装船，中间采用三艘起吊能力为40T吊装船来完成吊装。为了安全起见，另备一

艘起吊能力为80T的高竿吊装船作应急备用，总起吊能力应大于管重的二倍。

因本工程采取半封航施工，起吊前各吊装船在自己的吊装点安装好吊装索具，等待航道全面封航。封航后，各吊装船立即实施起吊施工。起吊时，先由两头的吊装船开始，慢慢吊起，使管体从水平状态变成垂直状态，同时，中间的吊装船也应收紧索具，稳定管道。管道吊起后，启动吊装船自身推进器，使管道在水面上作90°管位调整，缓缓移至管位，实施灌水下沉。

（4）注水下沉。准备工作完成后，沉管起吊的开始，应同时从两端开启?100排气管阀后，开启?100进水闸阀。管体进入管位后，开始向沉管内充水（见下图）。沉管充水量应有准确的计量，观察管体的吃水，当管体因充水缓缓下沉时，吊装船也应缓缓释放索具，保持船体的干舷高度。当管体的重量加水的重量略大于浮力时，停止充水。此时沉管处于临界状态，管内的水流动空间较大，保持沉管平衡是沉管下沉的关键，所有吊装船必须服从统一指挥，同时平稳均速释放索具。管体离支墩20cm高时，调整管体的轴向位置，同时向管内充水，保持管体稳定下沉。整管平稳沉至槽底后对水下管道进行高程、中心位置校核，均满足设计要求后，拆除吊钩绳索，吊装船撤离施工现场，开通航道。

该文主要针对内河沉管的施工难点、重点加以阐述和分析，希望对跨河作业沉管提供经验帮助。

作者简介：王兴刚（1979- ），男，四川成都人，浙江兴润建设有限公司项目经理，工程师，研究方向：PM管理。