南水北調配套工程穿越施工分類及質量安全控制要點

□ 齊 浩（河南科源水利建設工程檢測有限公司）

0 引言

河南省南水北調受水區供水配套工程中，由于管線需跨越河流、公路、管道等天然及人工屏障，在實際施工中，穿越工程在所難免，同時往往也是其所在標段的重點、風險工程。由于地形地貌、施工難易、設計風格等因素決定，穿越工程又分以下幾類:倒虹吸穿越；JPCCP管頂進穿越；外套鋼筋混凝土管+內鋼管穿越；箱涵頂進+內PCCP管穿越。

1 倒虹吸穿越

1.1 特點及主要工序介紹

該類施工主要用于穿越原有河道，類似于南水北調總干渠倒虹吸施工，主要區別在于增加內包鋼質管件。

倒虹吸穿越施工主要工序:導流及圍堰施工→降排水→基坑開挖→墊層混凝土澆筑→鋼管就位及焊接→外包鋼筋混凝土施工→進出口閥井施工→土方回填。

1.2 控制要點

鋼管就位及焊接，外包鋼筋混凝土施工這兩大類。部分施工單位存在誤區，認為有外包鋼筋混凝土作保證，鋼制管件即使存在軸線偏差、焊接質量差等問題，也不會影響工程質量和長期運行。這也是質量檢查中必須克服的麻痹思想。

1.3 控制方法

1.3.1 鋼管軸線偏差

鋼管就位全過程實行測量監控，實際檢查中應對“鋼管軸線位置三檢表”中班組檢查結果與質檢人員檢查結果仔細比對，誤差應接近，偏移方向應一致，若不一致則為造假資料。

1.3.2 鋼管焊接質量

施工單位開工前向監理單位上報焊工人員證書及焊接工藝試驗報告，焊接過程應嚴格按照設計文件中焊縫質量進行控制。焊接完成24h以后，委托有金屬結構檢測資質的試驗單位進行焊縫超聲波無損探傷和X射線探傷綜合檢測，并評定焊縫等級出具檢測報告。對于缺陷焊縫上報質量缺陷備案，在組織缺陷處理后進行復檢。

1.3.3 外包鋼筋混凝土質量

實際施工中存在的問題從兩方面控制。首先鋼筋制安，加強焊接質量檢查，避免出現焊縫長度不達標、焊縫夾渣，設置鋼筋墊塊，避免出現鋼筋保護層厚度不足，同時開倉前必須對除銹鋼筋進行處理。其次混凝土工程，配套工程施工單位一般不自建混凝土拌和站，而采用商品混凝土澆筑。在高溫季節長距離運輸混凝土部分商混公司為保證坍落度和澆筑性能，存在私自加水情況。因此應加強入倉坍落度和溫度檢測，并成型同條件養護混凝土強度試塊。監理單位和施工單位加強振搗工人操作培訓，對入倉混凝土及時平倉、加強振搗。澆筑完畢后加強養護措施，避免混凝土后期抗壓強度不達標。

2 JPCCP管頂進穿越

2.1 特點及主要工序介紹

JPCCP，是在傳統 PrestressedConcreteCylinderPipe（PCCP）預應力鋼筒混凝土管基礎上外包鋼板從而衍生出的。該類穿越施工具有經濟、快捷的特點，適合普通公路、高速公路等道路工程穿越，但也存在傳統管徑小過流量少、一次可穿越距離短、長期運行存在管縫滲漏風險的缺點。

JPCCP管頂進施工主要工序:降排水施工→工作井施工→頂進后背墻施工→頂進設備安裝→土方定向開挖→JPCCP管頂進→管道外壁壓漿加固→進出口施工。

2.2 控制要點

JPCCP管頂進測量與糾偏控制，頂進過程中管前挖土長度與頂進尺寸控制，上方建筑物沉降控制，管道外壁壓漿加固控制，安裝完畢管件打壓檢測控制。

2.3 控制方法

2.3.1 JPCCP管頂進測量與糾偏控制

加強管內軸線、高程測量，在工作井內設置固定測站。使用激光經緯儀跟蹤頂管機內光靶測尺，觀測頂管機內平面測尺偏差讀數從而控制軸線偏差；采用水準儀測量頂管機中心標高，與設計高程對比控制高程偏差。其次，設置萬向鉸、油缸及控制閥組成的糾偏系統，頂進過程中通過調節糾偏千斤頂的伸縮量，依照勤測、勤糾、緩糾的原則，使糾偏與頂進同步進行。

2.3.2 頂進過程中管前挖土長度與頂進尺寸控制

該項控制屬于安全控制要求，根據土質條件不同管前可開挖長度不同，一般以100cm作為控制值，管周不得超挖。

2.3.3 上方建筑物沉降控制

該項控制屬于安全控制要求，現場應在頂管中心軸線上方地面布置沉降觀測點。依據頂管上方情況設置沉降警報值，當監測值接近警報值時，預警并通知有關單位。重要建筑物還應向建管單位上報應急預案。

2.3.4 管道外壁壓漿加固控制

由于頂進過程中管前開挖導致原始基礎與管道存在間隙易導致后期沉降，外壁壓漿加固必須進行，同時也是《給水排水管道施工及驗收規范》（GB50268-2008）規范中有“頂管法施工方案應包括:1.10地表及構筑物變形與形變監測和控制措施”規定的具體操作辦法。現場施工應控制水泥漿比例（一般采用水:水泥質量比1:1比例），現場人員還應填寫“管道灌漿記錄表”，對泥漿比例、灌注起始時間、結束時間、灌漿壓力、總灌漿量全程觀測記錄。

2.3.5 安裝完畢管件打壓檢測控制

該項控制影響長期運行后管縫滲漏風險，嚴格遵南水北調配套工程管理局下發管道打壓檢測方法，落實3次打壓制度。

3 外套鋼筋混凝土管+內鋼管穿越

3.1 特點及主要工序介紹

外套管作為頂進管，該施工方法截面形式為:外套鋼筋混凝土管+內部無縫承壓鋼管（設計壓力一般為1.00MPa）+內外管間隙填充自密實混凝土。該類穿越施工可避免長期運行后管縫滲漏風險。

主要工序:降排水施工→工作井施工→頂進后背墻施工→頂進設備安裝→土方定向開挖→外套管頂進→管道外壁壓漿加固→內鋼管就位及焊接→自密實混凝土澆筑→進出口施工。

3.2 控制要點

外套管頂進測量與糾偏控制，頂進過程中管前挖土長度與頂進尺寸控制，上方建筑物沉降控制，外套管道外壁壓漿加固控制，內鋼管就位及焊接控制，自密實混凝土澆筑控制。

3.3 控制方法

3.3.1 外套管頂進測量與糾偏控制

頂進過程中管前挖土長度與頂進尺寸控制，上方建筑物沉降控制，外套管道外壁壓漿加固控制，內鋼管就位及焊接控制:主要控制措施可參照倒虹吸穿越和JPCCP管頂進穿越進行控制。

3.3.2 自密實混凝土澆筑控制

自密實混凝土的澆筑主要起固定內部鋼質管件和防止鋼質管件外壁銹蝕兩個作用。開工前施工單位需委托具備資質的試驗單位進行自密實混凝土配合比設計試驗工作，并復合其擴展度、初終凝時間、抗壓強度、施工可操作性等。配合比報告、澆筑施工方案經審查批準后才能進行澆筑，施工方案要重點描述保證混凝土澆筑密實的措施方法。自密實混凝土澆筑過程中，要采取措施防止鋼管上浮、測移，防止因穿越距離長混凝土用量大商混運距遠等因素造成的，局部初凝導致冷縫等不密實情況。

4 箱涵頂進+內PCCP管穿越

4.1 特點及主要工序介紹

該類施工適合過管徑大、流量大的穿越工程。其施工具有工程量大、工期長、機械設備要求高的特點。

主要工序:降排水施工→基坑開挖→箱體預制→管棚、門架施工→頂進后背墻施工→頂進設備安裝→土方定向開挖→箱涵頂進→箱涵外壁壓漿加固→內PCCP管就位及安裝→進出口施工。

4.2 控制要點

管棚、門架施工控制，箱涵頂進測量與糾偏控制，頂進過程中箱涵前挖土長度與頂進尺寸控制，上方建筑物沉降控制，箱涵外壁壓漿加固控制，PCCP管就位及安裝控制。

4.3 控制方法

4.3.1 箱涵頂進測量與糾偏控制

頂進過程中箱涵前挖土長度與頂進尺寸控制，上方建筑物沉降控制，箱涵外壁壓漿加固控制:主要控制措施可參照倒虹吸穿越和JPCCP管頂進穿越進行控制。

4.3.2 管棚、門架施工控制

為防止上方坍塌、斷裂等現象，在箱涵上部、兩側應采用管棚支護技術進行項進通道的周圍防護，以管棚有效支撐土體的重量，避免上面土體的坍塌，并隔離上面的土體和下面的箱涵，鋼管和孔壁之間的空隙壓滿水泥漿，不得留有空隙由此保證土體穩定。管棚鉆孔時采用隔孔跳鉆的方法鉆進，以避免鉆孔時出現塌孔和較大的沉降。在始發坑頂進端口設置門架，增加管棚的穩定性及整體性，門架基礎采用鋼筋混凝土基礎。

4.3.3 PCCP管就位及安裝控制

由于箱涵與PCCP管之間操作空間小，要防止在PCCP管移動過程中造成的外防腐層破損、承插口受損等人為破壞。同時加強管道內接縫、軸線偏差控制。

5 結語

設計方依據現場地質地貌科學選擇設計穿越方式；施工方編制切實可行操作性強的穿越施工方案，明確施工重點、難點及質量安全控制點，將批復方案嚴格落實到位，做好質量安全控制；監理建管方對穿越施工方案認真審核，并保持質量安全高壓態勢。南水北調配套工程穿越施工這一重要隱蔽工程的質量安全即可得到保障。