徐世亮

(本溪泓源供水有限責(zé)任公司，遼寧 本溪 117000)

觀音閣水庫輸水管線工程北臺段輸水工程管線連續(xù)穿越北臺互通的三座匝道橋，由于管道沿橋下道路鋪設(shè)，不具備垂直穿越橋孔條件，線路最小夾角發(fā)生在匝道橋約43°，匝道橋跨距20.0 m，穿越段最窄工作面發(fā)生在匝道橋，最窄處寬10.7 m。穿越橋梁施工難度大、危險系數(shù)高，工程施工需要根據(jù)實際狀況確定實施方案。

1 工程概況

遼寧省觀音閣水庫輸水工程位于本溪市，主要是保障本溪市城市供水安全，解決本鋼和北臺鋼廠等企業(yè)用水問題，解決北臺地區(qū)的生活用水水質(zhì)問題，為本溪新城的發(fā)展提供水源保障，涉及本溪縣、明山區(qū)、平山區(qū)、南芬區(qū)及本溪高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)，為大（2）型Ⅱ等工程。工程由取水頭部、輸水隧洞、消能電站、輸水管線、調(diào)度中心、配水站等部分構(gòu)成，線路總長91.3 km，其中管線長度49.8 km，隧洞長度41.5 km。工程最大輸水設(shè)計規(guī)模為125萬m3/d，年供水量4.08億m3[1]。

2 穿越段條件

2.1 工程條件

該分支管線全線雙管布置，管材選用2根DN1200 mm的PCCP管，在穿越段管材改為2根DN1200 mm的鋼管，同槽埋設(shè)。輸水管線穿越北臺互通匝道橋段，受場地限制穿越橋孔段輸水管為直埋鋼管2根DN1200 mm，管材材料Q345B，壁厚12 mm，兩管中心距2.02 m，管頂凈埋深1.5 m，采用同槽方式埋設(shè)，最窄處通過匝道橋D的通道寬10.7 m。管溝回填砂礫料，壓實相對密度不小于0.7。

穿越段管道位于細河右岸高速橋下的河堤路內(nèi)，本段密實度為稍密狀段，長1254 m，開挖巖性依次為回填土，層底埋深為4.2 m～5.5 m，局部夾有粉質(zhì)粘土透鏡體，圓礫。管基巖性為回填土，承載力建議值為180 kPa～200 kPa。輸水工程穿越沈丹高速橋位置在北臺分支管線處，該分支管線全線雙管布置，管材選用2根DN1200 mm的PCCP管，在穿越段管材改為2根DN1200 mm的鋼管，并采用分槽埋設(shè)。沈丹高速橋橋面板斜向跨距20.0 m，橋墩間垂直中心跨距18.1 m。

2.2 地質(zhì)條件

穿越段管道位于細河右岸沈丹高速橋下的河堤內(nèi)，第四系覆蓋層較厚，上覆薄層雜填土，下部為卵石層，其中卵石層物質(zhì)組成單一，主要為砂卵礫石，混有漂石，級配不均，分選性較好，粒徑較大，卵礫石成分主要為灰白色硅質(zhì)石英砂巖及頁巖，局部混有鐵礦石。根據(jù)鉆探取芯判斷，漂石徑一般為20 cm～40 cm，亞圓狀，淺表部為稍密狀，深部為中密～密實狀。雜填土主要由卵石、粉土、生活垃圾及少量圓礫組成。根據(jù)設(shè)計管道高程。卵礫石層地基承載力特征值為350 kPa～450 kPa，建議2.0 m以上取300 kPa，2.0 m以下取350 kPa。排水條件下覆蓋層臨時開挖邊坡坡比建議1∶1，含水層滲透系數(shù)建議120 m/d～150 m/d[2]。

3 穿越工程施工

3.1 施工準(zhǔn)備

測量放點由專業(yè)測量人員按圖測放樁位點，經(jīng)監(jiān)理復(fù)核認(rèn)可后施工。為防止在埋設(shè)護筒時樁位偏移，以Ф14鋼筋將白灰插入護筒埋置深度以下。場地平整及通水、通電等三通一平問題應(yīng)提前解決。泥漿排放場地及渣土堆放場地準(zhǔn)備就緒。

3.2 穿越段管溝

采用明挖直埋鋼管通過，管道溝槽開挖前先施工排樁支護工程，排樁為樁徑0.6 m、間距1.8 m的鉆孔灌注樁，樁體混凝土強度等級C30，排樁施工完畢后管溝分2層開挖至建基面，并對管溝邊坡及時施作錨噴鋼筋網(wǎng)支護，采用Φ6間距80 mm鋼絲網(wǎng)，用Φ12拉筋與樁體連接，設(shè)Φ12鋼筋釘，長度1.2 m，C30噴混凝土，厚80 mm。排樁支護樁頂距路面0.6 m，以上部分土體挖除，待管道施工完畢恢復(fù)路面。輸水管線穿越沈丹高速橋段，為保證管線施工時不對橋梁正常運行造成影響，穿橋段輸水管外套DN1800 mm的砼套管，套管布設(shè)范圍為橋墩兩側(cè)每側(cè)外延10.0 m，套管單根長按3.0 m計算，2根輸水管外套套管長為45.0 m,采用分槽方式埋設(shè)，通過橋孔位置分別為2#～3#墩，3#～4#墩之間，套管管頂埋深1.2 m，并在套管頂增設(shè)0.5 m厚的格柵石籠以增加抗沖刷能力[3]。

穿越段管溝采用明挖直埋套管方式通過，管道溝槽開挖邊坡1∶0.75，溝槽開挖深 3.51 m，上開口 10.58 m，溝槽開口坡頂距兩側(cè)橋墩基礎(chǔ)邊3.05 m。橋墩基礎(chǔ)底面埋深3.5 m，管道建基面基本與橋基底面處于同一高程。該段管基承載力350 kPa，承載力較高滿足管基受力要求，只在管底鋪設(shè)150 mm厚砂墊層，以方便鋪管。套管安裝完畢即進行溝槽回填作業(yè)，回填土采用溝槽開挖土料，管區(qū)范圍回填料剔除粒徑大于50 mm的顆粒以滿足管道施工安裝規(guī)范要求，溝槽回填土壓實度不小于90%，穿越段回填后恢復(fù)橋下及周邊地形地貌。

3.3 基坑支護

3.3.1 樁基成孔施工

成孔采用正循環(huán)、刮刀鉆頭、回轉(zhuǎn)鉆進、泥漿護壁的施工方法。成孔質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)，樁徑允許偏差±50 mm，垂直度偏差小于1.5%，樁位允許偏差±50 mm。鋼筋籠允許偏差見表1。

表1 鋼筋籠制作允許誤差表

加強筋與主筋點焊連接，焊接應(yīng)牢固。螺旋筋與主筋的連接，應(yīng)采用鐵絲綁扎，并間隔點焊固定。鋼筋籠制作前將主筋調(diào)直、除銹，并準(zhǔn)確控制下料長度。制作時應(yīng)加保護層墊塊或耳環(huán)，鋼筋籠保護層厚度偏差為±20 mm。成型的鋼筋籠平臥堆放在干靜的地面上，經(jīng)驗收合格后方可安裝。鋼筋籠分段制作，孔口焊接，每段長度不宜大于8 m，焊接應(yīng)符合設(shè)計及有關(guān)規(guī)范要求。鋼筋籠安裝入孔時，應(yīng)保持垂直，對準(zhǔn)孔位徐徐下放，避免碰撞孔壁，下籠時遇阻不得強行下放，應(yīng)查明原因，處理后再繼續(xù)下放。鋼筋籠安裝深度應(yīng)符合設(shè)計要求，頂面標(biāo)高與底面標(biāo)高誤差不得大于100 mm。鋼筋籠安裝完畢后，應(yīng)檢查安裝位置，確認(rèn)符合要求后，將鋼筋籠用吊筋固定，避免灌注過程中出現(xiàn)上浮或下落現(xiàn)象[4]。

3.3.2 水下混凝土灌注

灌注前應(yīng)進行沉渣測量，沉渣符合要求后，安裝隔水塞，邊灌注邊起拔拆卸導(dǎo)管。開始灌注時，先配置0.1 m3～0.2 m3流動性好的水泥砂漿，倒入導(dǎo)管內(nèi)隔水塞以上空間，后將首批混凝土倒入漏斗內(nèi)；首批混凝土量應(yīng)保證導(dǎo)管底部管外埋深1.0 m～1.2 m以上；每隔一段時間測一次混凝土面的高度，導(dǎo)管最小埋深不得小于2 m；混凝土實際灌注高度應(yīng)大于設(shè)計樁頂標(biāo)高0.5 m以上，經(jīng)測定符合要求后，方可停止灌注。

3.3.3 槽內(nèi)支撐施工

灌注樁施工完畢后澆筑樁頂蓋梁(C30)，蓋梁尺寸寬×高(900 mm×500 mm),待樁體及蓋梁砼強度達到設(shè)計強度方可施工內(nèi)支撐。內(nèi)支撐采用鋼制結(jié)構(gòu)，內(nèi)撐反力不小于80 kN/m?；臃謱娱_挖，每層開挖完畢，坑壁襯16號鋼絲網(wǎng)，網(wǎng)孔20 mm，采用膨脹螺栓和25b槽鋼固定在樁基上，必要時鋼絲網(wǎng)與槽鋼焊接。管線安裝并驗收合格后，穿越段管周回填C20砼至管頂0.5 m高。溝槽其余部份回填開挖料。管周砼養(yǎng)護28 d后方可拆除蓋梁處的的內(nèi)支撐。施工過程中，必須遵守地方有關(guān)對施工現(xiàn)場交通和施工噪音或其它污染的管理規(guī)定，并保證施工現(xiàn)場整潔、文明、衛(wèi)生，按相關(guān)安全操作規(guī)程進行施工。

4 結(jié)語

觀音閣水庫輸水管線工程北臺段經(jīng)過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖┕がF(xiàn)狀及條件分析，不斷地完善施工組織措施，加強安全防護，按照計劃工期要求順利完成了沈丹高速三座橋梁的穿越工程，且質(zhì)量評定達到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)，通過實踐證明該方案具有一定的可行性。