復雜工況應急補水跨河段管道安裝技術研究

沈 樂 ，馬修兵

(四川港航建設工程有限公司， 四川成都 610000)

隨著經濟的發展，城鎮化進程在不斷推進，居民用水量逐年提高。跨河管道補給水工程作為蓄水項目的關鍵工程，其施工質量的好壞關系國計民生[1-8]。

因為管道的連續性，所以安裝供水管道時，其施工的難點通常是如何跨越河流等障礙[10-15]，而對管道安裝質量起決定因素的就是管道跨河施工技術[17-22]。

1 工程概況與施工技術原理

營山縣幸福水庫應急補水工程線路起于綠水鎮浮山村，止于幸福水庫，設計起點樁號為K0+000，設計終點樁號為K6+600.354，全長約6.6 km。管線大部分采用明挖法施工，跨河部分采用橋管，局部埋深較深處采用頂管，局部采用支墩架管。管道一般埋深約1～3 m，擬采用直徑1 000 mm鋼管。主要工程量如下：取水管道安裝合計6 600 m，其中頂管5段，共447 m，跨河管橋10段，共511 m。

本施工技術中跨河橋管架設采用跨河段管道鎮墩與支墩組合無道路架管技術，位于河床上的支墩設置預制板生態護岸的結構防護。在跨河管道運輸過程中采用定型化門型軌道與運輸臺車組合運管技術，支墩之間布置一個支撐門型架作為運輸軌道支撐加固用，利用鎮(支)墩上的預埋板和鎮墩之間的門型架進行運輸軌道的安裝。在管道連接施工過程中采用基于易裝拆式施工平臺管道快速連接技術，主要采用竹腳手板和鋼管拼裝而成，施工平臺長度可根據施工需要調整，竹腳手板利用鋼絲繩可靠固定在平臺上。卷揚機支架和定向滑輪支架采用埋入式預制錨固體固定。在鎮墩與支墩支模過程中，河道內支墩、鎮墩采用跨河段管道鎮墩與支墩定型化快速支模技術、免支模鎮墩二期包管混凝土、定型化掛架移動澆筑與振搗技術、吊掛定型化模板體系施工。復雜工況應急補水跨河橋管管道安裝施工示意圖如圖1所示。

2 工藝流程與操作要點

復雜工況應急補水跨河橋管管道安裝施工工藝流程如圖2所示。

參照建筑單位所提供的測量控制點和設計圖紙，管道安裝的中心樁設在井室處，必要時加設控制樁或護樁。管道先放線抄平，再進行管路縱斷面圖繪制。

2.1 鎮墩和支墩澆筑施工

2.1.1 支墩、鎮墩施工流程

測量放樣→鋼筋綁扎→墩身模安裝→混凝土澆筑→養護及驗收。

2.1.2 掛架結構搭設施工

在鎮墩兩側處的河岸和支墩兩側處的河床上澆筑預制掛架基礎，然后安裝掛架立柱、立柱剪力撐、立柱頂固定橫梁、立柱頂固定縱梁和閉合操作平臺。

2.1.3 移動澆筑與振搗系統結構安裝施工

在掛架結構的頂部搭設縱向移動軌道，在縱向移動軌道安裝料斗移動橫梁和刮平梁移動橫梁，然后分別在料斗移動橫梁和刮平梁移動橫梁上安裝混凝土澆筑料斗和刮平梁可調式吊桿。

2.1.4 定型化模板結構安裝施工

在鎮墩或支墩高出地面處設置加強側面整體式模板，在鎮墩首期澆筑段頂部加設有頂部定型化模板，在掛架結構上利用模板吊箍吊住頂部定型化模板。

2.1.5 支墩和鎮墩澆筑施工

跨越河流段鎮墩和支墩的基礎，根據設計標高，采用挖掘機進行開挖，基礎必須放置于砂巖或砂質泥巖上。

2.2 地錨預埋及卷揚機和轉向滑輪安裝

在橋管一端的附近預埋卷揚機地錨，地錨強度按能承受5 t的拉力；橋管另一端預埋一組地錨作為掛轉向滑輪用，同樣能承受5 t的拉力；安裝好卷揚機及轉向滑輪。卷揚機和轉向滑輪安裝如圖3、圖4所示。

圖1 跨河橋管管道安裝施工示意

圖2 復雜工況應急補水跨河橋管管道安裝施工工藝流程

圖3 卷揚機安裝示意

圖4 轉向滑輪安裝示意

2.3 插筋預埋及門型架制作

每個門型架由一組插筋固定，每組插筋由8根φ30 mm的螺紋鋼組成，每根長度為1 200 mm，埋入深度約為1 000 mm，露出地面約200 mm長度。利用鎮(支)墩上的預埋板和鎮墩之間的門型架進行運輸軌道的安裝，軌道采用24 kg級別的輕軌，軌道的安裝高程略低于鋼管的安裝高程；軌道必須與預埋板、門型架進行縱向和橫向地可靠加固。

2.4 軌道安裝加固

跨河橋管段支墩跨距為15～20 m之間，需要在支墩之間每隔5 m布置一個支撐門型架作為運輸軌道支撐加固用。

2.5 管道運輸安裝

跨河橋管段鋼管安裝時，以一端鎮墩的鋼管作為定位節，安裝到另一端鎮墩時增加一段湊合節。為了便于本工程鋼管的運輸，特自制鋼管運輸臺車作為鋼管運輸的工具。

在橋管段施工道路上采用25 t汽車吊把單節鋼管吊裝到運輸臺車上并進行固定，利用卷揚機牽引鋼管到安裝位置上。

3 結束語

營山縣幸福水庫應急補水工程跨河管道安裝施工完成后，解決了當地應急補水的難題，施工過程中避免了安全事故的發生，有效保證了管道安裝質量，運水工程安全可靠。所采用的施工方法，綜合成本相對較低，經濟效益明顯，節約成本約17 %，推進了跨河橋管安裝施工技術的進步，具有良好的經濟效益和廣闊的市場應用前景。