铁锰结核物对疏浚工程中的输泥管道磨损分析及处理初探.pdfVIP

铁锰结核物对疏浚工程中的输泥管道磨损 分析及其处理初探 浙江疏浚工程有限公司 肖永杰 严颂黎 绞吸(斗轮)式挖泥船在疏浚工程中广泛应用的今天，排泥管道——作为土方输送的载 体，其完好性对于施工能否正常持续进行，有着重大的影响。由于疏浚工程具有隐蔽性，其 开挖土层中往往含有对管道具有强烈磨损作用的土质或其他物质，导致管道的非正常破损， 从而影响施工。本文将就太湖东茭嘴疏浚工程中铁锰结核物对管道的异常磨损进行分析，并 提出我们的处理浅见，希望能对今后类似工程的施工起到一定的借鉴作用。 【关键词】铁锰结核物，管道磨损，原因分析，处理措施 一、工程情况简介 东茭嘴疏浚工程位于江苏省吴江市庙港镇东太湖，属太浦河闸上引河段。根据招标设计 文件中地质资料表明：疏浚区域土质主要由①层淤泥和③1层粘土组成，①层淤泥呈流塑状 态，③l层粘土呈可塑～硬塑状态，土中含有铁锰结核物及锈斑，但数量不详。排泥场位于 (斗轮)船开挖结合管道输送的方式进行施工。 本工程周边环境的一个显著特点是河网密布且水质较好，水产养殖发达，且多为太湖 蟹、加州鲈鱼等高档水产养殖。这由此增加了施工环保的难度，也对管道的完好性提出了严 峻的考验。 二、施工管线的布设情况 的开挖量。 在管线布设过程中，我们根据施工现场情况，充分利用小河道，为减少政策处理的难度 和提高管线联接效率，加快管线布设进度。施工输泥管线主要由水下潜管、水上浮管、陆地 地形地貌在必要的转弯或管线起伏处设置必须的柔性橡胶管或小角度钢质弯管。 三，铁锰结核物对管线磨损总体情况 我公司根据该工程相对开挖工程量大，且所处的地现环境，为确保工程圆满完成，投入 该工程使用的输泥管道大部分新购置的配套钢管，然而2003年6月，仅施工一个月，陆地 管线伸向河道转弯处的几根新的法兰式橡胶管发生爆管，造成小河道淤堵。2004年8月，输 厚螺旋钢管也频频出现爆管泄漏现象。三条生产线同时出现这种不正常现象引起我们的重 视。按以往类似工程经验，管道仅输送这点土方是不会产生以上现象的。但随着工程的进展， 爆管、漏管现象不断出现，几乎天天都有，根据现场取样分析，认为开挖土层中含有铁锰结 核物所造成的，影响施工正常进展，同时也增加工程成本：一是换一个橡胶管少则停工2～ 3个小时，多则10几个小时(起吊设备无法进入小河道内，全靠人工加简单的起吊扒杆、手 拉葫芦作业，水较浅的地方还要人潜入水中作业，劳动强度大，工效极低)，严重影响了进 度，降低了效率。橡胶管一旦发生爆损，无法修补使用，只能报废，相应增加了工程施工成 本。其次，由于在小河道里发生爆管后，造成泥浆外泄，造成水的污染，对水产养殖发达的 地域，对水的要求极高，一旦对河水造成污染，都要进行赔偿，少则几千，多则上万。三是 管道磨损造成较大的损失，尤其是PE管和橡胶管，(破了就无法再修复使用)，未能充分发 150根，PE管15根I磨穿钢管数百根。 四，对铁锰结核非正常磨损管线的分析及采取的措施 2003年10月，我们委托浙江省地质勘查局湖州测试中心对铁锰结核物成份进行分析。 度为2．8Kg／cm3。同时，我们和监理工程师多次从爆管泥土中取样筛选，铁锰结核的含量 孔取样中均含有铁锰结核物。排泥场内土层表面都能发现大量铁锰结核物。铁锰结合物大部 分外观呈圆柱型，直径约10～25ram。现对铁锰结核对管线非正常磨损作一个简单分析： a．输送介质是造成磨损的主要原因 由于本工程采用斗轮式挖泥船开挖，属长距离管道输泥工程。在斗轮将泥土切削后，通 过泥泵经过长距离管道输送至排泥场(中途经过接力泵站加压)，由于输泥排距已达到现场 挖泥船设计上限，要顺利地将土方输送到排泥场内，泥浆在管道输送中流速将不低于3．0m／ S(处于临界流速)，输泥管道中的压力不低于6～7Kg。同时，斗轮式挖泥船施工，泥浆浓 度较高，泥浆在输送过程中，粒径大的颗粒处于管线底部，而流速较慢的小颗粒处于管线的 顶部，管线底部的泥块在一定的压力和自重作用下，沿底部管道磨擦徐徐向前推进，通常情 况下管线底部受损要严重一些。但由于粘土中含有大量的铁锰结核物，使得输送介质情况发 擦对的管线磨损是巨大的，因此，在输泥过程中造成在管道底部磨削成一道沟痕，极易引起 橡胶管局部强度减弱，造成橡胶管爆管。这种磨损现象在管道弯曲部位和管线起伏较大处就 更加严重。 b．长距离输送必须保持较高的压力(6～7Kg左右)