復(fù)雜工況應(yīng)急補(bǔ)水跨巨巖段管道安裝技術(shù)研究

何 飛， 梁明培

(四川港航建設(shè)工程有限公司， 四川成都 610000)

山區(qū)地段敷設(shè)補(bǔ)水輸送管道時(shí)，由于沿線地形起伏較大、表面巖石不規(guī)則出露、遍布陡坡長(zhǎng)坡、河谷縱橫、道路崎嶇，不像在平原地帶施工可修建供大型機(jī)械施工的便道和作業(yè)帶，給管道安裝帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)，尤其是管徑較大時(shí)則難度更大。在水網(wǎng)和山區(qū)地帶，架設(shè)管道的重點(diǎn)不能僅考慮優(yōu)化安裝裝備，同時(shí)要改進(jìn)施工方法等，要因地制宜地施工。

針對(duì)應(yīng)急補(bǔ)水在跨巨巖段的復(fù)雜工況下的管道安裝和設(shè)計(jì)，在實(shí)際工作中所遇到的問(wèn)題，本文有針對(duì)性地提出了對(duì)于復(fù)雜工況下應(yīng)急補(bǔ)水跨巨巖段的管道安裝施工的具體辦法。該技術(shù)有效地解決了跨巨石段施工的難題，與其他山區(qū)管道施工方法相比，既降低了施工難度，簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)可行，提高了施工效率，降低了成本。

1 工程概況與施工技術(shù)原理

營(yíng)山縣幸福水庫(kù)應(yīng)急補(bǔ)水工程線路起于綠水鎮(zhèn)浮山村，止于幸福水庫(kù)，設(shè)計(jì)起點(diǎn)樁號(hào)為K0+000，設(shè)計(jì)終點(diǎn)樁號(hào)為K6+600.354，全長(zhǎng)約6.6 km。管線大部分采用明挖法施工，跨巨巖部分采用橋管，局部埋深較深處采用頂管。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(jì)6 600 m，其中頂管5段，共447 m，跨巨巖段1段，共204 m。

跨巨巖段的管道架設(shè)采用跨地形陡峻巨巖段管道架空安裝技術(shù)、后澆包管凝土定型化模板體系，采用澆筑鎮(zhèn)墩，鎮(zhèn)墩上設(shè)有鋼板止推環(huán)，用于卡緊管道，不使用大型起吊設(shè)備，同時(shí)可有效保證管道安裝穩(wěn)固。在跨巨巖段管道運(yùn)輸過(guò)程中采用跨巨巖段管道巖固軌道運(yùn)管技術(shù)，在兩端澆筑布置卷?yè)P(yáng)機(jī)地錨和轉(zhuǎn)向滑輪的地錨，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)和安裝的運(yùn)輸軌道上拉到安裝位置，利用預(yù)埋錨筋進(jìn)行運(yùn)輸軌道的安裝，簡(jiǎn)單又經(jīng)濟(jì)可行，降低了施工難度，節(jié)省了材料及人工費(fèi)用。在埋管狹窄段施工過(guò)程中采用管槽內(nèi)軌道運(yùn)管安裝技術(shù)，在轉(zhuǎn)彎點(diǎn)的位置管槽兩側(cè)進(jìn)行擴(kuò)挖，對(duì)管槽兩側(cè)不能進(jìn)行擴(kuò)挖的轉(zhuǎn)彎點(diǎn)位置設(shè)置2個(gè)門(mén)型吊裝架輔助進(jìn)行鋼管及臺(tái)車(chē)的轉(zhuǎn)彎，克服地形條件帶來(lái)的障礙，提高了施工效率。在管道連接施工過(guò)程中采用基于標(biāo)高可調(diào)式管道安裝支撐架跨巨巖段快速接管技術(shù)，該技術(shù)可根據(jù)地形標(biāo)高來(lái)調(diào)控安裝支撐架，支撐架可實(shí)現(xiàn)快速安裝和拆除。復(fù)雜工況應(yīng)急補(bǔ)水跨巨巖段管道安裝施工圖如圖1、圖2所示。

2 工藝流程與操作要點(diǎn)

2.1 施工工藝流程

復(fù)雜工況應(yīng)急補(bǔ)水跨巨巖段管道安裝施工工藝流程如圖3所示。

2.2 測(cè)量放樣

參照建設(shè)方和設(shè)計(jì)圖紙所提供的測(cè)量控制點(diǎn)，管道沿線應(yīng)加密，再放樣管道中線，中心樁每隔20 m布設(shè)一個(gè)。

2.3 支墩和鎮(zhèn)墩施工

(1)基礎(chǔ)開(kāi)挖。跨越巨巖段支墩和鎮(zhèn)墩基礎(chǔ)，由于位于整體砂巖上，用破碎法開(kāi)挖。

(2)支墩、鎮(zhèn)墩施工流程。測(cè)量放樣→鋼筋綁扎→墩身模板安裝→混凝土澆筑→養(yǎng)護(hù)及驗(yàn)收。

(3)墩身模板安裝。跨越巨巖段鎮(zhèn)墩基礎(chǔ)由于位于整體砂巖上，用破碎法開(kāi)挖，先澆筑首期鎮(zhèn)墩混凝土，然后安裝后置插入式擱置框板，安裝定型化鉸接圍合模板，管道穿過(guò)鋼板止推環(huán)后進(jìn)行后澆包管混凝土澆筑。

2.4 地錨預(yù)埋及卷?yè)P(yáng)機(jī)安裝

分別在跨巨巖兩端以及中部附近澆筑布置卷?yè)P(yáng)機(jī)地錨和轉(zhuǎn)向滑輪的地錨，地錨抗拔強(qiáng)度應(yīng)滿足10 t卷?yè)P(yáng)機(jī)的要求。

2.5 錨桿預(yù)埋

在跨巨巖段之間每隔2 000 mm打一組錨筋，每組錨筋由4根φ30 mm的螺紋鋼組成，每根長(zhǎng)度為1 000 mm，埋入巖石約為800 mm，露出地面約200 mm長(zhǎng)度，并對(duì)每根錨筋進(jìn)行灌漿固定。

2.6 軌道安裝加固

利用預(yù)埋錨筋進(jìn)行運(yùn)輸軌道的安裝，軌道采用24 kg級(jí)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(yù)埋板、預(yù)埋錨筋進(jìn)行縱向和橫向可靠固定。

圖1 復(fù)雜工況應(yīng)急補(bǔ)水跨巨巖段管道安裝施工一

圖2 復(fù)雜工況應(yīng)急補(bǔ)水跨巨巖段管道安裝施工二

圖3 復(fù)雜工況應(yīng)急補(bǔ)水跨巨巖段管道安裝施工工藝流程

2.7 管道運(yùn)輸安裝

在跨巨巖段安裝運(yùn)輸軌道進(jìn)行鋼管運(yùn)輸，跨巨巖兩端以及中部附近澆筑布置卷?yè)P(yáng)機(jī)地錨和轉(zhuǎn)向滑輪的地錨，地錨抗拔強(qiáng)度應(yīng)滿足10 t卷?yè)P(yáng)機(jī)的要求。在施工道路處用25 t汽車(chē)吊進(jìn)行鋼管的進(jìn)管；利用卷?yè)P(yáng)機(jī)和安裝的運(yùn)輸軌道將鋼管拉到安裝位置。為了便于本工程鋼管的運(yùn)輸，特自制鋼管運(yùn)輸臺(tái)車(chē)作為鋼管運(yùn)輸?shù)墓ぞ摺?/p>

2.8 管道定位節(jié)安裝加固

鋼管先從鎮(zhèn)墩2處定位安裝，鋼管到位后，其里程及中心和高程采用千斤頂調(diào)整，滿足要求后利用4組門(mén)型架焊接加固。為了保證此節(jié)鋼管定位正確，4組門(mén)型架與鋼管一起固定在鎮(zhèn)墩2內(nèi)，設(shè)置門(mén)型架時(shí)注意不能超過(guò)鎮(zhèn)墩2的范圍。

鋼管定位正確并固定后可澆筑鎮(zhèn)墩2的包管混凝土。然后依次將其兩側(cè)的鋼管安裝到位，鋼管的里程及中心和高程采用千斤頂調(diào)整，合格后進(jìn)行法蘭螺栓連接或焊接。再制作門(mén)型托架進(jìn)行各節(jié)鋼管的加固或直接把鋼管與運(yùn)輸軌道進(jìn)行焊接加固。

2.9 埋管狹窄段鋼管安裝施工

在挖好的鋼管管槽內(nèi)鋪上槽鋼，并在槽鋼上鋪上鋼板和輕軌，再利用卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引鋼管到安裝位置，并且在管槽轉(zhuǎn)彎較大的樁號(hào)點(diǎn)布置一組門(mén)型吊裝架，進(jìn)行鋼管運(yùn)輸過(guò)程中的轉(zhuǎn)向。

鋼管管槽及墊層檢查驗(yàn)收合格后，[25a槽鋼鋪設(shè)在管槽墊層上，按1 000 mm的槽鋼間距布設(shè)，2片20 mm×150 mm×300 mm的鋼板焊在槽鋼上方，24 kg級(jí)別的輕軌鋪在鋼板上，并固定焊接，輕軌間距為700 mm。軌道安裝示意圖見(jiàn)圖4。

(a)橫向視圖

(b)縱向視圖圖4 軌道安裝示意

埋管狹窄段存在許多個(gè)轉(zhuǎn)彎點(diǎn)，為了鋼管的運(yùn)輸能順利通過(guò)，需要在轉(zhuǎn)彎點(diǎn)的位置管槽兩側(cè)進(jìn)行擴(kuò)挖。對(duì)管槽兩側(cè)不能進(jìn)行擴(kuò)挖的轉(zhuǎn)彎點(diǎn)位置設(shè)置2個(gè)門(mén)型吊裝架輔助進(jìn)行鋼管及臺(tái)車(chē)的轉(zhuǎn)彎。

3 結(jié)束語(yǔ)

營(yíng)山縣幸福水庫(kù)應(yīng)急補(bǔ)水工程跨巨巖段管道安裝施工過(guò)程中所采用的技術(shù)，避免了使用大型起吊設(shè)備，有效解決了跨巖地區(qū)管道安裝的技術(shù)難題，綜合成本較低，經(jīng)濟(jì)效益明顯，節(jié)約成本約14 %，推進(jìn)了跨巖段管道安裝施工技術(shù)的進(jìn)步。