王國鋒

摘 要：吹填區(qū)泄水一般采用圍堰直接開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)象進行吹填區(qū)泄水的施工方法，在實際施工中得到了充分驗證，取得了良好的施工效果和經(jīng)濟效益。

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)泄水工藝一直以來都是吹填施工中的一個關(guān)鍵性問題。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，一是圍堰直接開口泄水，二是圍堰埋管泄水。兩種泄水方式的共同點是都需要對圍堰進行破壞，泄水口位置形成后難以進行改動。本工法為一種不需要對圍堰進行破壞，而且泄水位置較為靈活的泄水方式。

2.工法特點

在吹填區(qū)無足夠的泄水通道，或泄水通道制作特別昂貴時利用“虹吸法泄水”減少了施工成本，方便進行泄水控制。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)濟開發(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，不能進行破壞，西側(cè)為在建道路，無法泄水，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，水就會停止流動。利用虹吸現(xiàn)象很快就可將容器內(nèi)的水抽出。

實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，單根小時泄水能力為190m3/h。

5.操作工藝流程及操作要點

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。在圍堰頂開挖安放虹吸管的淺槽，用于保護虹吸管不被從圍堰上通過的車輛壓壞。將虹吸管安放在開挖的淺槽內(nèi)，吸水口一端沒入吹填區(qū)水中約半米，排水口一端根據(jù)虹吸管長度安放好，如圖1。

因排水口處會長期受水流沖刷，需要加以保護，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。用水泵向虹吸管內(nèi)灌水（如無水泵或虹吸管較短，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，由兩名工人同時將吸水口，排水口的塑料布割破，虹吸管即開始運行泄水。然后將排水口，吸水口加以固定，對虹吸管其他位置加以防護即可發(fā)揮泄水作用。最后，清理施工現(xiàn)場，恢復(fù)現(xiàn)場施工時所臨時破壞的結(jié)構(gòu)物。

5.2操作要點

虹吸管安放時多條虹吸管吸水口的位置不應(yīng)過近，否則會形成較大漩渦，使虹吸管吸入空氣影響泄水效果，若吸入過多空氣會使虹吸管失效。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，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

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

9.環(huán)境保護措施

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

10.經(jīng)濟效益

在以往無法正常泄水時，通常采用抽水的方法解決泄水問題，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的牛筋管每米售價約55元。按單根虹吸管20米計算，單根售價為1100元，可根據(jù)工程需要進行采購，總體造價較為合理。

11.應(yīng)用情況

本工法在濰坊市濱海經(jīng)濟開發(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)濟開發(fā)區(qū)白浪河清淤（二期）工程第二吹填區(qū)的死角處用來排除泥塘內(nèi)的浮泥，效果較為明顯。

在無法進行圍堰破壞構(gòu)建泄水口時，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