丹東市濱江路應(yīng)急輸水管線翻身施工分析

王 禹

（遼寧水利土木工程咨詢有限公司,遼寧 沈陽 110000）

1 工程概況

遼寧丹東市濱江路應(yīng)急輸水管線貫通工程是以配套濱江路上現(xiàn)有的輸水管線,利用三灣水庫水源為四道溝凈水廠提供原水的應(yīng)急輸水管線貫通工程。該工程建筑安裝及附屬工程（第二標(biāo)段）地貌為鴨綠江一級階地,管線基層以粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土為主,局部為細(xì)流砂。場地地下水以存在于雜填土中的上層滯水為主,局部砂層中存在承壓水。根據(jù)現(xiàn)場踏勘,所施工管段共有11 處過道排水方涵,由于涵底標(biāo)高均低于管底標(biāo)高,設(shè)計對這11 處采用鋼卷板管翻身處理。

2 基坑開挖施工分析

由于基坑深度均在6 m～7 m,本管段土質(zhì)從上至下為：道路面層及水穩(wěn)層、回填土、粉質(zhì)性粘土、流沙層?；诘刭|(zhì)條件較差且開挖深度較大特點,在基坑開挖時應(yīng)充分考慮基坑壁塌落問題,所以在作業(yè)范圍內(nèi)沿開挖溝槽壁采用工字鋼或H 型鋼支護,具體施工順序如下：板樁打設(shè)→基坑開挖→圍堰（采用玻璃絲袋裝粘土和-10 鋼板聯(lián)合使用）→板樁調(diào)整→預(yù)制翻身鋼管安裝→邊回填邊拔樁[1]。

2.1 板樁施打

板樁采用挖溝機施打,施打前一定要熟悉周邊地下管線及構(gòu)筑物情況,不得使用嚴(yán)重變形和破損的板樁。根據(jù)現(xiàn)場實際情況設(shè)計板樁間距0.5 m,型號I30,每根長度在9 m～12 m,板樁入土深度控制在2 m 以內(nèi),示意圖見圖1[2]。

圖1 板樁施工示意圖

2.2 基坑開挖和排水

（1）基坑開挖

由于基坑開挖的土方量較大,每個作業(yè)面采用兩臺挖掘機與人工清底的方式,挖土遵循“縱向分段,豎向分層,先支后挖”的原則進(jìn)行,具體施工要點如下：

①開挖基坑深度H＞6 m 時,采用一次護壁支護,在挖至設(shè)計標(biāo)高的基底時,一次性打入護壁樁[3]；

②在開挖過程中掌握好“分層、分步、對稱、平衡、限時”五個要點,溝槽上口兩側(cè)5 m 以內(nèi)不準(zhǔn)堆放土方,開挖的土方均裝車外運以減輕重物對溝槽一側(cè)的外壓力；

③由于基坑較深,在開挖時5 m 以下的土方需要進(jìn)行二次進(jìn)行裝車,土方開挖后對基底進(jìn)行鋪設(shè)20 cm 砂墊層進(jìn)行處理。

（2）施工排水

①由于施工作業(yè)面地下水位較高,設(shè)計采用集水坑方式排水。開挖完成后立刻進(jìn)行坡腳排水溝施工,排水溝截面尺寸：寬0.5 m,深0.5 m,長度與基坑底部長度一致。

②在排水溝頂側(cè)設(shè)置集水坑,集水坑深度低于排水溝底1 m,上口寬0.5 m（可適當(dāng)增加）,污水泵外側(cè)套DN400 鋼板管所做篩網(wǎng)狀護套籠一個,以免吸水口堵塞[4]。

③設(shè)置兩臺4 英寸污水泵排水,兩臺均設(shè)置在施工管段處,集水坑安排專人24 小時不間斷排水（每個基坑按6 天為一個排水周期）,防止基坑地面被泡變形和塌陷。

3 鋼筋、混凝土、鋼管工程施工

3.1 鋼筋和混凝土工程施工

（1）鋼筋工程

①鋼筋的冷拉和冷彎要求溫度不低于-20℃,以避免在鋼筋彎點處發(fā)生強化,造成鋼筋脆斷。在負(fù)溫條件下焊接鋼筋,要求安排在室內(nèi)進(jìn)行。焊接后未冷卻的接頭,嚴(yán)禁碰到冰雪[5]。

②鋼筋半成品在調(diào)運過程中應(yīng)輕拿輕放,防止撞擊和刻痕。施工過程中嚴(yán)格控制構(gòu)件標(biāo)高和相對位置,嚴(yán)禁使用大錘、鋼管等重物敲擊鋼筋。遇到鋼筋安裝困難時,嚴(yán)禁私自回彎鋼筋。

（2）混凝土工程

由于施工期定在了冬季,所以本項目澆筑混凝土確定使用防凍商品混凝土,將原低標(biāo)號現(xiàn)場拌合混凝土提高一個標(biāo)號,具體配比見表1。在施工時要求做好混凝土保溫措施,具體如下：

表1 混凝土配比表

①攪拌砼采用五龍背地下溫泉水,溫度可達(dá)70℃。通過罐車運輸?shù)綌嚢枵?入池水溫度在55℃左右；

②罐車保溫措施包括：車體穿保溫罐衣；每次裝砼前對罐車用熱水反復(fù)進(jìn)行保溫預(yù)熱處理。為保證澆筑質(zhì)量,要求砼到達(dá)現(xiàn)場的入模溫度達(dá)到10℃以上；

③由于冬期混凝土坍落度及熱量損失較快,施工單位應(yīng)在混凝土運至現(xiàn)場后30 分鐘內(nèi)完成澆筑。澆筑完成后覆蓋一層塑料布和兩層草袋,防止砼內(nèi)外溫差過大引起溫度裂縫。

3.2 鋼管焊接工程施工

鋼管焊接是本項目最重要工程,在冬季溫度較低時對焊接技術(shù)也要求更高。為保證焊接質(zhì)量,本工程對施工重點做了以下要求：

（1）本項目設(shè)計使用結(jié)422 和結(jié)427 兩種焊條,在使用前必須進(jìn)行烘焙,烘焙合格后存放在80℃～100℃烘箱內(nèi),使用時取出放在保溫桶內(nèi),隨用隨取,且不得超過3h,過期就要退換。注意：負(fù)溫度下焊條外露超過2 h 應(yīng)重新烘焙,且烘焙次數(shù)不得超過3 次。

（2）負(fù)溫度下厚度大于9 mm 鋼板應(yīng)分多層焊接,焊縫由下往上逐層堆焊（各層間接頭錯開25 mm）。為防止溫度降得太低,要求一條焊縫一次焊完,不得中斷,且嚴(yán)禁在低溫下矯正其變形或用大錘敲擊焊縫[6]。

（3）負(fù)溫度下焊接時,應(yīng)對焊接部位100 mm 范圍內(nèi)進(jìn)行預(yù)熱至15℃以上,預(yù)熱采取氧乙炔火焰,預(yù)熱溫度測量使用遠(yuǎn)紅外測溫儀測量。

（4）坡口焊縫打底焊道允許最大厚度為6 mm,坡口焊縫和角焊縫后續(xù)各層焊縫允許最大厚度為：平焊3.0 mm,立、橫、仰焊為4.0 mm。

（5）焊條的擺動寬度宜小于焊條直徑的3 倍,為了有效控制好焊接線能量,要求手弧焊用φ4.0 焊條焊接時,其焊接長度＞90 mm；用φ3.2 焊條焊接時,其焊接長度＞70 mm；焊道寬度超過10 mm 時,需進(jìn)行分道,沒層焊縫厚度不超過4 mm。

（6）當(dāng)焊縫組裝局部間隙大于6 mm 且小于20 mm,允許在坡口兩側(cè)或單側(cè)做堆焊處理,堆焊要求為：a.嚴(yán)禁在間隙內(nèi)填充異物；b.堆焊后應(yīng)修磨平整,達(dá)到規(guī)定尺寸,并保持原坡口形狀；c.根據(jù)堆焊長度和間隙大小及焊縫所在補位情況進(jìn)行探傷檢測。

3.3 焊縫檢驗及防腐處理要點

（1）焊縫檢驗和修復(fù)

本項目要求對所有焊縫均進(jìn)行外觀檢查,依據(jù)DL 5017-2007 規(guī)范規(guī)定。無損探傷在焊接后24 h 后進(jìn)行,現(xiàn)場環(huán)縫探傷在鋼管外壁進(jìn)行。

①埋管鋼管檢驗比例：一類焊縫采用超聲波探傷,檢測比例100%,且用X 射線復(fù)驗為該條焊縫長度的5%；二類焊縫采用超聲波探傷,檢測比例50%,當(dāng)超聲波探傷不能準(zhǔn)確判斷時,用X 射線進(jìn)行復(fù)驗[7]。

②焊縫表面被電弧、碳弧氣刨和氣割損傷部位和殘留焊疤應(yīng)修磨平整。但焊縫存在表面裂紋等缺陷補得擅自處理,必須報告質(zhì)檢人員。返修后的焊縫再用超聲波探傷復(fù)查,同一部位返修次數(shù)不得超過兩次。

（2）防腐工程

鋼管防腐是提高使用壽命的重要手段,本項目采用的是刷油漆方式,具體施工要點如下：

①焊口防腐前必須去除表面氧化皮及焊渣、飛濺附著物,磨平焊疤等,焊縫表面需呈現(xiàn)出金屬色,防腐應(yīng)在處理內(nèi)盡快涂裝；

②為使油漆易于干燥,冬季施工時油漆加催干劑；為避免油漆低溫稠化,應(yīng)適當(dāng)用熱水間接加熱,不得直接在火源上（如電爐、火爐）加熱[8]；

③油漆工程冬季施工時,氣溫不能有劇烈變化,施工完畢后至少保養(yǎng)兩晝夜以上,直到油膜和涂層干透為止。

4 結(jié)語

輸水管線翻身施工難度本身并不大,但需要對細(xì)節(jié)把控一定要嚴(yán)格,包括基坑排水、管道焊接等,同時由于工期內(nèi)氣溫較低,也增加了施工難度。本項目技術(shù)人員也考察了很多類似工程,發(fā)現(xiàn)細(xì)節(jié)處理并不到位,導(dǎo)致后期漏水問題時常發(fā)生,因此在施工中極力避免了這些問題。