丹東市濱江路應急輸水管線翻身施工分析

王 禹

（遼寧水利土木工程咨詢有限公司,遼寧 沈陽 110000）

1 工程概況

遼寧丹東市濱江路應急輸水管線貫通工程是以配套濱江路上現(xiàn)有的輸水管線,利用三灣水庫水源為四道溝凈水廠提供原水的應急輸水管線貫通工程。該工程建筑安裝及附屬工程（第二標段）地貌為鴨綠江一級階地,管線基層以粉質(zhì)粘土和淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土為主,局部為細流砂。場地地下水以存在于雜填土中的上層滯水為主,局部砂層中存在承壓水。根據(jù)現(xiàn)場踏勘,所施工管段共有11 處過道排水方涵,由于涵底標高均低于管底標高,設計對這11 處采用鋼卷板管翻身處理。

2 基坑開挖施工分析

由于基坑深度均在6 m～7 m,本管段土質(zhì)從上至下為：道路面層及水穩(wěn)層、回填土、粉質(zhì)性粘土、流沙層。基于地質(zhì)條件較差且開挖深度較大特點,在基坑開挖時應充分考慮基坑壁塌落問題,所以在作業(yè)范圍內(nèi)沿開挖溝槽壁采用工字鋼或H 型鋼支護,具體施工順序如下：板樁打設→基坑開挖→圍堰（采用玻璃絲袋裝粘土和-10 鋼板聯(lián)合使用）→板樁調(diào)整→預制翻身鋼管安裝→邊回填邊拔樁[1]。

2.1 板樁施打

板樁采用挖溝機施打,施打前一定要熟悉周邊地下管線及構筑物情況,不得使用嚴重變形和破損的板樁。根據(jù)現(xiàn)場實際情況設計板樁間距0.5 m,型號I30,每根長度在9 m～12 m,板樁入土深度控制在2 m 以內(nèi),示意圖見圖1[2]。

圖1 板樁施工示意圖

2.2 基坑開挖和排水

（1）基坑開挖

由于基坑開挖的土方量較大,每個作業(yè)面采用兩臺挖掘機與人工清底的方式,挖土遵循“縱向分段,豎向分層,先支后挖”的原則進行,具體施工要點如下：

①開挖基坑深度H＞6 m 時,采用一次護壁支護,在挖至設計標高的基底時,一次性打入護壁樁[3]；

②在開挖過程中掌握好“分層、分步、對稱、平衡、限時”五個要點,溝槽上口兩側5 m 以內(nèi)不準堆放土方,開挖的土方均裝車外運以減輕重物對溝槽一側的外壓力；

③由于基坑較深,在開挖時5 m 以下的土方需要進行二次進行裝車,土方開挖后對基底進行鋪設20 cm 砂墊層進行處理。

（2）施工排水

①由于施工作業(yè)面地下水位較高,設計采用集水坑方式排水。開挖完成后立刻進行坡腳排水溝施工,排水溝截面尺寸：寬0.5 m,深0.5 m,長度與基坑底部長度一致。

②在排水溝頂側設置集水坑,集水坑深度低于排水溝底1 m,上口寬0.5 m（可適當增加）,污水泵外側套DN400 鋼板管所做篩網(wǎng)狀護套籠一個,以免吸水口堵塞[4]。

③設置兩臺4 英寸污水泵排水,兩臺均設置在施工管段處,集水坑安排專人24 小時不間斷排水（每個基坑按6 天為一個排水周期）,防止基坑地面被泡變形和塌陷。

3 鋼筋、混凝土、鋼管工程施工

3.1 鋼筋和混凝土工程施工

（1）鋼筋工程

①鋼筋的冷拉和冷彎要求溫度不低于-20℃,以避免在鋼筋彎點處發(fā)生強化,造成鋼筋脆斷。在負溫條件下焊接鋼筋,要求安排在室內(nèi)進行。焊接后未冷卻的接頭,嚴禁碰到冰雪[5]。

②鋼筋半成品在調(diào)運過程中應輕拿輕放,防止撞擊和刻痕。施工過程中嚴格控制構件標高和相對位置,嚴禁使用大錘、鋼管等重物敲擊鋼筋。遇到鋼筋安裝困難時,嚴禁私自回彎鋼筋。

（2）混凝土工程

由于施工期定在了冬季,所以本項目澆筑混凝土確定使用防凍商品混凝土,將原低標號現(xiàn)場拌合混凝土提高一個標號,具體配比見表1。在施工時要求做好混凝土保溫措施,具體如下：

表1 混凝土配比表

①攪拌砼采用五龍背地下溫泉水,溫度可達70℃。通過罐車運輸?shù)綌嚢枵?入池水溫度在55℃左右；

②罐車保溫措施包括：車體穿保溫罐衣；每次裝砼前對罐車用熱水反復進行保溫預熱處理。為保證澆筑質(zhì)量,要求砼到達現(xiàn)場的入模溫度達到10℃以上；

③由于冬期混凝土坍落度及熱量損失較快,施工單位應在混凝土運至現(xiàn)場后30 分鐘內(nèi)完成澆筑。澆筑完成后覆蓋一層塑料布和兩層草袋,防止砼內(nèi)外溫差過大引起溫度裂縫。

3.2 鋼管焊接工程施工

鋼管焊接是本項目最重要工程,在冬季溫度較低時對焊接技術也要求更高。為保證焊接質(zhì)量,本工程對施工重點做了以下要求：

（1）本項目設計使用結422 和結427 兩種焊條,在使用前必須進行烘焙,烘焙合格后存放在80℃～100℃烘箱內(nèi),使用時取出放在保溫桶內(nèi),隨用隨取,且不得超過3h,過期就要退換。注意：負溫度下焊條外露超過2 h 應重新烘焙,且烘焙次數(shù)不得超過3 次。

（2）負溫度下厚度大于9 mm 鋼板應分多層焊接,焊縫由下往上逐層堆焊（各層間接頭錯開25 mm）。為防止溫度降得太低,要求一條焊縫一次焊完,不得中斷,且嚴禁在低溫下矯正其變形或用大錘敲擊焊縫[6]。

（3）負溫度下焊接時,應對焊接部位100 mm 范圍內(nèi)進行預熱至15℃以上,預熱采取氧乙炔火焰,預熱溫度測量使用遠紅外測溫儀測量。

（4）坡口焊縫打底焊道允許最大厚度為6 mm,坡口焊縫和角焊縫后續(xù)各層焊縫允許最大厚度為：平焊3.0 mm,立、橫、仰焊為4.0 mm。

（5）焊條的擺動寬度宜小于焊條直徑的3 倍,為了有效控制好焊接線能量,要求手弧焊用φ4.0 焊條焊接時,其焊接長度＞90 mm；用φ3.2 焊條焊接時,其焊接長度＞70 mm；焊道寬度超過10 mm 時,需進行分道,沒層焊縫厚度不超過4 mm。

（6）當焊縫組裝局部間隙大于6 mm 且小于20 mm,允許在坡口兩側或單側做堆焊處理,堆焊要求為：a.嚴禁在間隙內(nèi)填充異物；b.堆焊后應修磨平整,達到規(guī)定尺寸,并保持原坡口形狀；c.根據(jù)堆焊長度和間隙大小及焊縫所在補位情況進行探傷檢測。

3.3 焊縫檢驗及防腐處理要點

（1）焊縫檢驗和修復

本項目要求對所有焊縫均進行外觀檢查,依據(jù)DL 5017-2007 規(guī)范規(guī)定。無損探傷在焊接后24 h 后進行,現(xiàn)場環(huán)縫探傷在鋼管外壁進行。

①埋管鋼管檢驗比例：一類焊縫采用超聲波探傷,檢測比例100%,且用X 射線復驗為該條焊縫長度的5%；二類焊縫采用超聲波探傷,檢測比例50%,當超聲波探傷不能準確判斷時,用X 射線進行復驗[7]。

②焊縫表面被電弧、碳弧氣刨和氣割損傷部位和殘留焊疤應修磨平整。但焊縫存在表面裂紋等缺陷補得擅自處理,必須報告質(zhì)檢人員。返修后的焊縫再用超聲波探傷復查,同一部位返修次數(shù)不得超過兩次。

（2）防腐工程

鋼管防腐是提高使用壽命的重要手段,本項目采用的是刷油漆方式,具體施工要點如下：

①焊口防腐前必須去除表面氧化皮及焊渣、飛濺附著物,磨平焊疤等,焊縫表面需呈現(xiàn)出金屬色,防腐應在處理內(nèi)盡快涂裝；

②為使油漆易于干燥,冬季施工時油漆加催干劑；為避免油漆低溫稠化,應適當用熱水間接加熱,不得直接在火源上（如電爐、火爐）加熱[8]；

③油漆工程冬季施工時,氣溫不能有劇烈變化,施工完畢后至少保養(yǎng)兩晝夜以上,直到油膜和涂層干透為止。

4 結語

輸水管線翻身施工難度本身并不大,但需要對細節(jié)把控一定要嚴格,包括基坑排水、管道焊接等,同時由于工期內(nèi)氣溫較低,也增加了施工難度。本項目技術人員也考察了很多類似工程,發(fā)現(xiàn)細節(jié)處理并不到位,導致后期漏水問題時常發(fā)生,因此在施工中極力避免了這些問題。