水利施工评职范文浅析过河管道施工的技术的应用

　　摘要：由于埋深大、覆土浅、土质复杂、地下水位高等不利因素,过河顶管施工技术一直是施工中的难题。本文结合某自来水厂过河管道施工为例，对施工技术的方法及步骤进行分析探讨。

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　　1 工程概况

　　南方某自来水厂供水能力合计120万m3, 占本市区供水量的31.6%。为保障这两大水厂的供水，该自来水公司决定在在两大水厂附近建设取水泵站，设计取水能力30万m3 /d。项目包括取水设施工程及原水输水管道工程, 项目总投资约4.65 亿元。其中, 输水管道长约20km (DN2000mm, DN2200 mm, DN2400mm 管)，全线输水管道工程通过河流5次，总长度约2984 m。

　　2 设计要点及计算

　　采用倒虹管方式在河床下面穿过河沟,管材及管子接口采用半球型承插式钢管(如图1所示) 。

　　2.1管道吊装计算。需计算的内容有钢管的强度、挠度、扭转,从而确定吊环的距离与位置(通过管道成型图表示)，计算及最后吊环的间距都选取较大的安全系数,以达到确保吊装工程安全进行的目的。

　　2.2 进水口直径计算。按无压( 沉管时每次下沉或提升控制在0.2 m) 考虑。

　　2.3 排气孔。进水与排气的关系直接影响成型管能否稳妥下沉及下沉的速度, 这样排气孔的口径及位置要视施工实际情况合理确定。即使这样施工时也要做好进水量与透气的平衡控制工作,进水量要适当,不要过快,使管内水位全面平稳上升,管渐渐下沉。

　　排气孔口径按进水条件排气,根据水和空气容积平衡的原理计算,在成型管的两端各设置一个排气孔。

　　2.4 管沟。a.水下管沟的沟底宽度和边坡根据土壤性质、水流速度、回淤情况、施工条件确定; b.水下管沟的挖深,根据工程等级与冲刷情况确定大于(D+1) m; c.过河管入沟后,先填20cm厚的碎石,再将管沟回填到原河床高程。

　　2.5 钢管基础计算。在河床下敷管需考虑防止冲刷的措施,即当河床的河水流速因过快超过河床的不冲刷流速时,则河床土质将不稳定,需做管道基础, 遇有流砂时还需设固定桩。

　　这次设计基础采用单个支墩的形式。基础上设矩形钢筋混凝土支承梁, 其大小和外形考虑潜水员水下安装的方便与可能。由于施工条件限制,各个支墩位置不可能做到完全在同一条直线上,故在基础计算时按偏心受压作核算。

　　2.6 水下穿越管道的稳定。水下管道与陆上管道不同, 二者铺设环境不一样, 水下管道多了一个水流影响因素。水流不仅对管道产生多种作用力( 如浮力、动水上抬力、水平推力以及对流对悬空管道引起的振动等) ，而且对于敷设管道的河床边会引起冲刷,冲刷剧烈会危及管道的安全。为避免产生漂浮和位移, 采取焊接钢管楔子稳定管道。

　　2.7钢管的外防腐。先采用橡胶沥青类冷施工防腐胶带/ RD-60型; 后联合保护措施。管道外防腐绝缘与阴极保护的联合使用是最经济、最合理的防腐蚀措施。故本设计计划在适当的时候再加设阴极保护。

　　2.8管道试验。倒虹管道的试压和严密性试验(试压介质用水, 严密性试验用氮气、空气) 分管段和整体两阶段,管段的分段试压在管段组装、焊接完并经检验合格后进行,整体试压在倒虹管道全部完成后进行。两阶段共进行四次试验。

　　3 方案选择

　　首先根据工程的情况，确定对比方案的范围和内容，各方案的作用应是相同的，即各方案应具有可比性;其次列出对比方案所有可能实行的技术方案。即不能漏掉实际可能的技术方案，又不能把技术上不能成立或技术上尚未过关的方案列出来作为备选方案，避免选出的方案不是最优方案或选出的最优方案在实际上无法实施或兑现;再次对每个技术方案的优缺点进行详细的分析，并根据口径对应一致的原则，对各方案的效益及费用包括初期投资和运营费用进行细致全面的计算，分析计算得愈细致、愈透彻、愈全面，对每个技术方案的评价就准确;最后根据各方案的投资和运行费用数据，选择合适的计算方法，对备选方案进行排队分析，选出最优方案。

　　4 施工准备

　　(1)施工前，应对开槽范围的地上、地下障碍物进行核查，逐项清查障碍物构造情况，以及与管网工程的相对位置关系;(2)按设计规划红线进行放线，按放坡系数确定每段开挖宽度;(3)土方开挖前，必须先测量放线，测设高程，在挖掘土方施工过程中，应进行中线、槽断面、高程的校核;(4)管桩设计上，由于广州地层含砂、含砾的地层较多，大多数为砂性土或砂粘土，因此，管桩设计时应按摩擦桩计算。

　　5沉管施工过程

　　5.1 钢管制备

　　将制造厂制作好的钢管分段运到现场先在陆上进行拼接,做成整条两端带弯头的管, 本工程过河处没有够条件的场地, 为此在河下游1km 处找到一处靠河岸、够长、平整的场地,场地沿河岸走向, 钢管可以方便地吊入河中。

　　由于管道沉入水底约10m 埋设, 安装好后几乎不能维修, 对钢管的焊接质量、防腐质量要求很高, 需严格控制。

　　钢管拼接前要根据设计图画好详细的施工分解图, 作好工艺评定, 确定好施工工艺, 各工序要进行严格的质量控制, 河中焊缝的质量要比陆上焊缝的质量提高一个等级进行控制, 防腐要求也要提高一个等级。

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