淺談DN1200供水管跨越河流溝槽施工

吳軍保

（中鐵二十四局南昌公司，江西 南昌 330000）

淺談DN1200供水管跨越河流溝槽施工

吳軍保

（中鐵二十四局南昌公司，江西 南昌 330000）

隨著城市化的進程加快，基礎設施建設也逐步完善，其中供水管道與人們的日常生活關系密切。供水管道施工過程中，由于管道的連續性，在碰到河流等障礙時，往往是施工的重難點。本文結合供水管道施工工程實例對管道跨越河流施工技術進行了研究，在有效縮短了施工工期的同時節約了施工費用，并且降低了施工安全風險，給城市地下給水管道的施工帶來了便利，提高了社會經濟效益。

DN1200供水管道；跨越河流；筑島圍堰；旋挖鉆成槽

1　工程概況

本工程為天府新區“三縱一橫”重大基礎設施項目正公路項目給水工程，主管道為DN1200雙螺旋縫焊接鋼管，管道在正公路K16+407-K16+580段里程穿越錦江橋下府河，下穿長度173m，設計管頂覆土深度約1.2m，如圖1所示。

2　地質環境情況

根據地勘資料顯示，河床表層為50cm厚卵石層，以下為泥質砂巖，挖機難以掘進。河道常年水位標高EL457.36m，深約3.0m，雨季水位增長約在1m～2m之間。

3施工方法選擇：管道穿越河流的施工方法較多，受地質及工期影響，本工程不能采用常見頂管推進，明挖等方法，根據地質情況及工程環境條件，本工程選用了分期圍堰導流、旋挖鉆孔成槽的方式施工。

4　施工方法

4.1筑島圍堰施工

4.1.1圍堰高程計算

依據《水利水電工程施工組織設計規范》（SL303-2004），綜合本工程施工時段，導流標準定位5年一遇，設計洪水流量為825m3/s。

本工程圍堰堰頂高度計算如下式：

綜上所述，本次圍堰設計高度為5.8m。

4.1.2圍堰結構

本次施工左右岸均采用粘土心墻土石圍堰，圍堰迎水面坡比為1∶1.75，背水面坡比為1∶1.5；防滲結構采用粘土心墻，心墻斷面自上而下逐步加厚，坡比為1∶0.3，心墻下設截滲齒槽；護面材料采用堆填大塊石；其余部位均采用土石回填。為降低浸潤線和孔隙壓力，防止滲流出逸處產生滲透變形，在圍堰內側設置鉛絲石籠棱體結構，鉛絲石籠高1.0m，寬1.0m，圍堰具體結構如圖2所示。

圖1

圖2

4.1.3圍堰填筑

圍堰填料采用履帶式挖掘機挖裝，25t全密閉式覆蓋運渣車運至施工現場，推土機、裝載機配合集料與平整施工。水下部分采用反鏟挖掘機配合自卸汽車直接拋填；水上部分首先清除軟弱覆蓋層，然后進行填筑施工，采用26t振動碾逐層進行碾壓，粘土心墻、反濾層等的施工緊隨石渣填筑平行上升。對于局部無法碾壓到部位采用蛙式打夯機進行碾壓。水上部分護面堆石采用人工碼砌。

4.1.4溝槽抽排水

沿溝槽底周圍設置排水明溝，并設置集水坑，排水明溝將積水引至集水坑內，然后用水泵抽走。排水溝和積水坑均采用人工開挖，具體尺寸底寬30cm，高30cm，兩側放坡1∶0.5，溝槽配置1臺離心泵（IS125-100-200）和2臺潛水泵（污水潛水泵80WQ40-15-4）。

4.2旋挖鉆孔成槽施工

由于河床下部為中風化砂質泥巖，挖機難以掘進，而破碎頭效率較低，并且施工期間接近雨季，河流中施工不確定性因素多，因此，旋挖鉆孔優勢明顯體現出來了：一方面旋挖鉆鉆進能量大，鉆進速度快；另一方面旋挖鉆線性易控制，開挖出的溝槽形狀整齊美觀（附：成形溝槽照片）。

輸水管直徑為1.2m，兩側各留約50cm工作面，溝槽寬度為需要2.2m，因此選用350型旋挖鉆機，2.2m鉆頭施工。

施工步驟：

4.2.1測量放線

根據管道設計位置，采用全站儀將坐標放樣在筑島后的河床中，并用石灰線連接，標出溝槽兩側邊線。

4.2.2鉆機就位、安裝

鉆機鉆孔的作業平臺應基本水平，使主機左右履帶板處于同一水平面上。鉆機鉆孔時的站位一般應對準孔樁位置，動力頭施工方向應和履帶板方向平行，鉆機側向應留有排碴場地。開鉆前調整好機身前后左右的水平。

4.2.3鉆孔施工

旋挖鉆機成孔工藝是通過底部帶有活門的桶式鉆頭利用動力頭驅動鉆桿、鉆頭回轉破碎巖土，并直接將其裝入鉆斗內，然后再由鉆機提升裝置和伸縮鉆桿將鉆斗提出孔外卸土這樣循環往復不斷地取土卸土，直至鉆至設計深度。鉆進過程中，操作人員隨時觀察鉆桿是否垂直，并通過深度計數器控制鉆孔深度。當鉆頭下降到預定深度后，旋轉鉆頭并施加壓力，將土擠入鉆斗內，儀表自動顯示筒充滿時，鉆頭底部關閉，提升鉆頭到地面卸土。開始鉆進時采用低速鉆進，鉆進護筒以下3m可以采用高速鉆進。鉆孔施工時按照從河道中間鉆往河岸邊的順序施工，具體細部鉆孔順序如圖3所示：1→2→3→4→5→6→7→………

圖3

圖4　旋挖鉆孔成槽效果

結語

管道過河采用旋挖鉆孔成槽的優點有：安全風險低、施工費用少、工期速度快等優點，在遇到河床底部為巖層或硬質土層的管線穿越河流時可以優先考慮此施工方法。

［1］孫東坡.水力學［M］.鄭州：黃河水利出版社，2009.

［2］水利水電工程施工組織設計規范［S］.

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