南水北調東線一期工程巨野縣續建配套工程施工方法探討

王曉梅

（巨野縣麒麟鎮人民政府，山東 巨野 274900）

0 引言

2013年，南水北調東線一期工程已實現全面通水目標，巨野縣是南水北調工程的受水區，按照水量分配指標，巨野縣分配的南水北調東線一期工程水量為7 500萬m3。

1 工程概況

根據巨野縣南水北調工程總體規劃，主要包括調蓄水庫、輸水工程和河道儲水工程三大部分，其中調蓄水庫為麒麟湖和寶源湖2座水庫，輸水工程為2座調蓄水庫和河道蓄水工程輸送江水的工程，主要包括港口提水泵站、輸水涵洞、輸水管道、輸水明渠、3座節制閘等內容；河道蓄水工程主要包括洙趙新河、鄆巨河、洙水河、巨龍河、邱公岔、五龍河等6條河道總長101 km，規劃灌溉面積15萬畝。工程主要內容為：南水北調東線一期工程巨野縣續建配套工程包括1座港口提水泵站、1座輸水涵洞、4.48 km輸水管道、4.6 km輸水明渠（包括新開挖明渠段2.0 km、清淤段2.6 km）和麒麟湖、北龐莊、吳堂3座節制閘。

2 工程及施工特點

（1）本工程是巨野縣南水北調續建配套重點工程。

工程建成后，可將南水北調東線一期工程分配給巨野縣的7 500萬m3水量，輸送至寶源湖和麒麟湖2座調蓄水庫及6條相關調蓄河道，以保證巨野縣城鄉居民生活和農業用水，實現本地水、黃河水、長江水的優化配置，改善居民生活用水水質，改善區域生態環境狀況，為巨野縣廣大人民群眾身體健康和提高生活質量，促進工農業生產可持續發展提供水源保障，是“功在當代，利在千秋”的工程。

（2）工程量大、工期較緊。

根據招標文件要求，本工程施工工期僅100 d，期間需要完成管溝開挖13萬m3、管溝回填9.5萬m3、砂石墊層1.9萬m3、混凝土及鋼筋混凝土0.67萬m3、鋼筋制安0.06萬t、管道鋪設4.48 km、漿砌石0.68萬m3，施工強度較大。

（3）本工程管道直徑較大。

本工程管道直徑較大（DN1800），混凝土管單節重量較重（11 t/節），管線基礎開挖深度較深（約4.5 m），開挖基底位于地下水位以下，施工困難。

（4）施工區域水文和地質復雜，施工難度增加。

沿途要穿過公路、鐵路、田地、光纜、大堤、溝渠等，地形、地勢復雜，給管溝開挖和管線安裝等這些施工帶來較大的難度。

3 鋼筒混凝土管（PCCP管）施工

3.1 接樁、驗樁、護樁

接收測量基本資料和數據比如基準線、水準點和基準點，這些資料由監理提供，校測基準點的測量精確度通過這些資料，并核查準確性，如果檢測資料和數據準確無誤，然后按國家測繪標準和施工精度要求，把測量基準點作為基礎，測設控制網，報送審批給監理。施工過程中，測量基準線、基準點、水準點和自行增設的控制網點要保護好。

3.2 確定平面控制網

樁位和坐標數據以監理提供的為準，以此做為基本控制網，然后布一條附合導線，這個導線方向在設計中線平行的方向，這樣則可以正常施工。

3.3 確定高程控制網

在施工時，把高程點作為高程基本控制網，在這個工程施工中，分配兩條水準導線，引測出臨時水準點，每隔500 m在同一方向設置一個臨時固定高程水準點，方便互相校核的備用和施工時采用。

3.4 放線施工

在開挖施工放線之前，通過坐標位置測設出井位、管線和鎮墩的位置，通過計劃邊坡坡度和中線向兩側放出開挖上口線，選用經緯儀來控制開挖的方向，選用水準儀來控制其開挖的深度。在開挖結束后，在挖槽的最下面用全站儀放出管線和井位中心樁位置，然后根據設計的高程和結構的寬度，放出基底標高和邊線。

4 管溝基槽土方開挖

這個工程機械開挖，用1.0 m3挖掘機為主，當機械開挖到設計底高程以上，預留200 mm，在施工管基時，用人工開挖到設計標高，同時修理邊坡。用挖掘機挖掉表層的腐埴土或者農田耕作層，單獨堆放。根據揭露地質情況，如果槽深大于4 m，挖到地表下3～4 m，溝槽兩邊留二個臺，把挖掘機放在二臺上，開挖修坡到設計標高；溝槽深度小于4 m，選擇適當開挖邊坡，一般土質為1:0.5～1:1.5。

沿溝槽底部每隔10 m釘木樁，40 mm×40 mm，樁長0.5 m，控制槽底的高程。在溝槽底，打出管道中心線用白灰線，方便下管時可以控制開挖中心線。直接坐落在原狀土上的原土基，用人工挖掘與機械相結合的方法，隨挖隨測，確保達到設計要求。對建（構）筑物及電桿距溝槽較近的，必須采取有效的支護措施，當吊車作業時，要保證與上部高壓線的安全距離。

5 管溝排水

在開挖管溝時，經常會遇到地表水或者地下水的滲入，基坑被水浸之后，會破壞斜坡的穩定性，這樣會影響施工進度推遲。因此，作好溝內外的排水工作非常必要，做到雨季施工和地下水的影響盡量減少。

（1）排水

為了攔截周圍地面水流到溝內管溝內，往往是在堆土側挖掘排水溝，而在布管的那一側堆積擋土堤。疏通排水溝非常必要，這樣排水暢通，可以盡量用天然排水溝排泄。對于在低洼的地方施工，要有臨時的排洪防水設施，增加擋水堤，這樣就預防因管溝被水浸泡導致的基坑下陷。

（2）基槽內明溝抽水

施工段當涌水量不大和地下水位低的時候，管溝內排水選用集水井抽水和明溝排水方法。在間隔30～40 m的地方設一個邊長為70～80 cm的集水井，可以高度深于抽水泵的進水閥，也可以使底部比排水溝低0.5～1.0 m。井壁簡易支撐加固使用混凝土等材料，把底部封住，這樣可以防止井底管涌。排水溝的位置挖在管溝內側，排水溝邊緣與坡腳保持0.3 m的距離，排水溝底部寬度大于0.3 m，排水溝底部比挖土面低30～50 cm。

（3）管井降水

當在涌水量大、地下水位高時，可用管井降水的方法施工，對于流砂嚴重和不能使用明溝排水的施工段。

6 管溝支護

因管線敷設距離長，地質復雜，除局部采用一般臨時支護，土質好的管溝在開挖時可以放坡，其它土質管溝支護用鋼板樁、雙排樁、插筋補強護坡等新技術。

（1）如果土質是淤泥等軟土的時候，這時選用鋼板樁管溝支護，鋼板樁要檢查規格、數量、外觀質量，一定留意出廠材質證明。鋼板樁支護示意見圖1。

圖1 鋼板樁支護示意圖

打設鋼板樁，樁錘用柴油錘，一般選用履帶打樁機或者三支點導桿機械。樁錘直徑不能大于樁組合打入塊數總寬度，外形要適合樁寬度。鋼板樁在施工前，統一編號，劃出標高，要先試打，這樣比較容易發現問題。圍檁支架安裝，可以保證鋼板樁垂直打入，打入的鋼板墻面保持平直。在加工鋼板樁時要防止焊接變形，從背面中線切開。用吊車把鋼板樁吊到插點插樁，對準鎖口，每插入一塊就套上樁帽，上面加硬木，用力要輕加以錘擊。用兩臺激光經緯儀從兩個方向加以控制，從而保證鋼板樁垂直度。在鎖口的地方設卡板，這樣可以防止鎖口中心線的平移，在打樁進行方向的鋼板樁，阻止板樁位移。剛開始打設的一、二塊鋼板樁，鋼板樁打入1 m都要測量一次，這樣精確度高，一旦到達預定深度后，立馬作臨時固定用鋼筋和圍檁支架電焊。

（2）如果是粉土、粘土、雜填土、砂土土質，此時選用插筋補強護坡管溝支護技術。機械挖土和插筋補強必須相互配合，挖土后每次都要結合插筋工序，之后，再進行后續的挖土，進行流水作業，保持76°～85°邊坡角度。用人工修理平整壁面浮土，根據護坡孔位置圖，用自制機械成孔，然后插橡膠軟管與鋼筋，用橡膠管注水泥漿，在剛凝固時，進行二次注漿，然后封口。在水泥稍有一定強度時，在錨固鋼筋外端頭掛鋼絲網抹水泥砂漿做壁面保護。

（3）如果是砂、卵石、礫石土質，這時選用梅花式雙排樁，可以選用雙排樁管溝支護措施。樁頂連接梁、樁身用300#混凝土，主筋用Ⅱ級鋼，箍筋用Ⅰ級鋼，樁排距和樁徑關系為：L=1.5～3 d，樁徑d可根據土質開挖深度計算得出。樁頂要有連接梁，梅花式雙排樁也可局部斜形連梁連接，控制1.5～2.5 m樁間距。在施工期間支護結構作監測，鋼筋加工和混凝土澆筑必須符合國家規范，當地下水降到管溝底標高下1 m處，才適合用護坡樁施工。