决战沙河 治水降龙 - 从零上60度到零下60度 - 火流星23129
沙河是河南省重要的水源保护地,同时沙河也是西二线东段的“卡脖子”工程,位居全线“五大控制性工程”之首。穿越河道水面宽1470米,平均水深6米至8米,双管穿越全长近4公里,这么宽的河道采用大开挖方式穿越,困难之多、风险之大、工期之紧在国内管道建设史上绝无仅有。
首先是水位控制难。沙河河道内地层主要由纯卵石构成,透水性强,施工区域河道破坏严重,常年采砂后陷空区已成为人工湖,水位不容易控制。
其次是管沟成型难。由于纯卵石粘聚力低,钢板桩打入困难,沟壁得不到有效支护,经常性出现大面积塌方。
三是管线下沟难。预制管线从围堰顶部吊运到已成型的管沟沟底,由于有效距离短、坡度大、转弯半径小、纯卵石段动载荷承载力低等一系列不利因素对下沟造成较大影响。
四是现场协调难。现场降水、水泵看护、机械施工等工序均需要24小时连续施工,上百台各类机械设备和300多人的庞大队伍同时施工,协调难度相当大。
管道局把这一艰巨的任务交给了管道二公司。时任管道二公司经理助理、现任公司副经理的王庆2009年底刚从冰天雪地的俄罗斯西伯利亚归来,2010年元月16日就再次临危受命,筹划组建沙河穿越项目部。王庆这“英雄集结号”一吹响,管道二公司攻坚克难中屡战屡胜的精兵强将们,便迅速云集到王庆经理麾下,拉开了河流穿越史上规模空前的沙河决战帷幕。
“兵无常势,水无常形,能因敌变化而取胜者,谓之神”。奋战在沙河穿越工地上的管道二公司人,不愧是管道战线的兵圣“战神”,他们在实地勘察、精心研究的基础上,敢于打破约定俗成的河流穿越思维,敢于走前人不曾走过的新路,敢于在工艺流程上独辟蹊径,大胆创新,在管道建设史上首次采用“分级围堰、连续开挖基坑降水”、“柔性帷幕止水”、“明水强排,水力压差降水”、“网箱卧泵式降水”等措施,破解了这道国内外罕见的河流大开挖穿越施工技术难题。
分级围堰、连续开挖基坑降水。在保证管道安装质量,满足水源地环保要求的前提下,沙河穿越项目部因地制宜、大胆创新,决定通过逐段开挖基坑、分段围堰抽水的新工艺,实施河流穿越。即先在河道上下游规划修筑主围堰,然后再顺着主围堰内管线敷设方向分隔成12个连续矩阵深基坑,分段施工开挖,再在基坑主围堰内修筑副围堰,在承压水强渗涌处开挖环形集水沟,通过多级排水,保障围堰内管沟的开挖和管线安装。
柔性帷幕止水。为了防止围堰渗水,项目部独出心裁,将两层彩条布夹裹一层土工布,用麻线缝成柔性止水帷幕。铺设前,由长臂挖掘机修整基坑迎水面,潜水员下水检查基坑迎水面平整度合格后,开始铺设柔性止水围幕。挖掘机沿着止水围幕抛洒中粗砂,以起到压实止水围幕,使止水围幕与基坑迎水面紧密结合,从而达到阻挡层间水平渗的目的。
明水强排,水力压差降水。明水强排指排除施工基坑内的可见明水;水力压差降水是指在施工基坑附近开挖深基坑排水,降低临近基坑水位高度,从而降低水位压力,减少施工基坑承压水的渗涌。明水强排和水力压差降水均采用低扬程、大排量的岸基式降水设施(混流泵或离心泵),在降水设施的排水口下方放置自制的的浮箱,用以分散水流冲刷力,防止排出水回冲围堰。
网箱卧泵式降水。在围堰抽水过程中,由于沙石常被吸入泵框,堵塞了抽水泵的入口,影响了施工进展。王庆与钳工老师傅们商量对策,提出在泵头位置添加内网,双层保护,阻止大颗粒沙石吸入。按此设计了一些内质网使用后,证明抽水效果明显提高,很快这个方法在整个工地推广开来。为了保障水泵昼夜不停地抽水,他们在此方法上不断改进和完善,先将潜水泵放在自制网箱里,再把网箱放在水底合适位置抽水,以防止卵石之类杂物堵塞管口,烧坏电机、影响水泵正常运转。