王國(guó)鋒

摘 要：吹填區(qū)泄水一般采用圍堰直接開(kāi)口泄水和圍堰埋管泄水兩種方式，施工成本較高且泄水口的位置受很多限制。本文介紹了利用虹吸現(xiàn)象進(jìn)行吹填區(qū)泄水的施工方法，在實(shí)際施工中得到了充分驗(yàn)證，取得了良好的施工效果和經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：吹填施工 泄水口設(shè)置 虹吸現(xiàn)象

1.前言

吹填區(qū)泄水工藝一直以來(lái)都是吹填施工中的一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。泄水方式能夠直接影響到施工成本和吹填區(qū)的施工質(zhì)量。目前的泄水工藝常用的主要有兩種，一是圍堰直接開(kāi)口泄水，二是圍堰埋管泄水。兩種泄水方式的共同點(diǎn)是都需要對(duì)圍堰進(jìn)行破壞，泄水口位置形成后難以進(jìn)行改動(dòng)。本工法為一種不需要對(duì)圍堰進(jìn)行破壞，而且泄水位置較為靈活的泄水方式。

2.工法特點(diǎn)

在吹填區(qū)無(wú)足夠的泄水通道，或泄水通道制作特別昂貴時(shí)利用“虹吸法泄水”減少了施工成本，方便進(jìn)行泄水控制。泄水用管道可以重復(fù)利用，施工完畢后可以回收，降低了施工成本。

3.適用范圍

在吹填區(qū)無(wú)足夠的泄水通道，或泄水通道制作特別昂貴的吹填施工區(qū)，如濰坊市濱海經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)白浪河清淤（二期）工程第三吹填區(qū)，東側(cè)、南側(cè)均為白浪河的河堤，不能進(jìn)行破壞，西側(cè)為在建道路，無(wú)法泄水，北側(cè)為原有鹽田的泄水溝，不能滿足泄水需要。因此在此使用了虹吸管輔助泄水工藝。

4.工藝原理

虹吸現(xiàn)象是液態(tài)分子間引力與位差能造成的。即利用水柱壓力差，使水上升再流到低處。由于管口水面承受不同的大氣壓力，水會(huì)由壓力大的一邊流向壓力小的一邊，直到兩邊的大氣壓力相等，容器內(nèi)的水面變成相等高度，水就會(huì)停止流動(dòng)。利用虹吸現(xiàn)象很快就可將容器內(nèi)的水抽出。

實(shí)際施工中采用的虹吸管為直徑15cm的牛筋管，管內(nèi)水流流速為3m/s，單根小時(shí)泄水能力為190m3/h。

5.操作工藝流程及操作要點(diǎn)

5.1施工工藝流程

選擇虹吸管安放位置。根據(jù)泥塘的結(jié)構(gòu)以及圍堰的情況，選擇合適的泄水位置，用于安放虹吸管。在圍堰頂開(kāi)挖安放虹吸管的淺槽，用于保護(hù)虹吸管不被從圍堰上通過(guò)的車輛壓壞。將虹吸管安放在開(kāi)挖的淺槽內(nèi)，吸水口一端沒(méi)入吹填區(qū)水中約半米，排水口一端根據(jù)虹吸管長(zhǎng)度安放好，如圖1。

因排水口處會(huì)長(zhǎng)期受水流沖刷，需要加以保護(hù)，以免影響圍堰或虹吸管的安全。首先將虹吸管出水口用塑料布封住，用鐵絲扎緊，確保不漏水。將虹吸管吸水口用繩索拴住，將管口拉起，順圍堰靠近泥塘一側(cè)擺放，并且使管口位置為虹吸管的最高點(diǎn)。用水泵向虹吸管內(nèi)灌水（如無(wú)水泵或虹吸管較短，也可用水桶灌水），使虹吸管內(nèi)的水充滿。管內(nèi)部分位置若有氣泡，可采用逐步抬高其附近位置的辦法將氣泡從吸水口趕出。灌滿水后將吸水口也用塑料布封住，用鐵絲扎緊，如圖2。

隨后，將吸水口下放到泥塘內(nèi)水面以下，由兩名工人同時(shí)將吸水口，排水口的塑料布割破，虹吸管即開(kāi)始運(yùn)行泄水。然后將排水口，吸水口加以固定，對(duì)虹吸管其他位置加以防護(hù)即可發(fā)揮泄水作用。最后，清理施工現(xiàn)場(chǎng)，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)所臨時(shí)破壞的結(jié)構(gòu)物。

5.2操作要點(diǎn)

虹吸管安放時(shí)多條虹吸管吸水口的位置不應(yīng)過(guò)近，否則會(huì)形成較大漩渦，使虹吸管吸入空氣影響泄水效果，若吸入過(guò)多空氣會(huì)使虹吸管失效。根據(jù)虹吸的原理，虹吸管出水口的高程盡可能低于泥塘內(nèi)水面高程，高程差別越大，泄水流速越快。虹吸管內(nèi)灌水時(shí)要求管內(nèi)不能有占管徑一半以上的大氣泡，管內(nèi)氣泡體積不能超過(guò)管內(nèi)容積的10%，否則極易失敗。

6.設(shè)備

牛筋管、鐵絲、塑料布；發(fā)電機(jī)組一套、水泵一套、鐵鍬、鉗子、鐮刀、繩索。

7.質(zhì)量控制

虹吸管正常工作后管內(nèi)不應(yīng)有氣泡，若有氣泡，可晃動(dòng)有氣泡位置的管子，將氣泡打碎，隨水流排出；虹吸管兩端用塑料布封口時(shí)，要求不能透氣；虹吸管出水口需要水平放置或稍向上翹起；隨著泥塘水位的抬高，應(yīng)調(diào)整虹吸管吸水口的位置，減少吹填土流失。

8.安全措施

對(duì)參與本工法作業(yè)的人員進(jìn)行安全教育，為作業(yè)人員配備安全帽，防護(hù)手套、救生衣等勞保用具；現(xiàn)場(chǎng)水泵，發(fā)電機(jī)組等設(shè)備由專人負(fù)責(zé)使用；灌滿水下放吸水口時(shí)應(yīng)將繩索繞在木棍上，多人抬著緩慢下放。

9.環(huán)境保護(hù)措施

施工中應(yīng)注意燃油等的使用，防止燃油溢漏污染環(huán)境；對(duì)施工中使用的塑料布等施工完畢后應(yīng)進(jìn)行回收統(tǒng)一處理；泄水位置要考慮到對(duì)周圍的環(huán)境影響，或按照業(yè)主的規(guī)定泄水。

10.經(jīng)濟(jì)效益

在以往無(wú)法正常泄水時(shí)，通常采用抽水的方法解決泄水問(wèn)題，單方成本增加約1.5元。破壞河堤后埋管的方式成本也非常高，且破壞后恢復(fù)非常困難。采用虹吸法泄水成本較低，直徑15cm的牛筋管每米售價(jià)約55元。按單根虹吸管20米計(jì)算，單根售價(jià)為1100元，可根據(jù)工程需要進(jìn)行采購(gòu)，總體造價(jià)較為合理。

11.應(yīng)用情況

本工法在濰坊市濱海經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)白浪河清淤（二期）工程第三吹填區(qū)得到了應(yīng)用，取得了理想的泄水效果。在濰坊市濱海經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)白浪河清淤（二期）工程第二吹填區(qū)的死角處用來(lái)排除泥塘內(nèi)的浮泥，效果較為明顯。

在無(wú)法進(jìn)行圍堰破壞構(gòu)建泄水口時(shí)，可以采用在泥塘內(nèi)構(gòu)筑溢流堰與虹吸法泄水相結(jié)合的辦法做為吹填區(qū)的泄水方案。endprint