富陽江南水廠取水頭部施工技術

宋春暾

（杭州市市政工程集團有限公司，浙江 杭州 310006）

水廠取水工程向來是工程的重要部分，關系水質的好壞，關系水廠的長遠發發展，施工中要根據實際情況而定，本文從工程概況、施工流程及施工過程當中采用的措施進行介紹。

1 工程概況

取水泵房取水頭部工程位于富春江南岸，施工場地為伸出江堤約70米的區域，水下施工部分43米。江南水廠工程進水管由管材為φ1000×14mm卷板鋼管，兩根并排，中心間距4.5m，長136.55m的管道組成。該進水管分頂管施工、開槽鋪設、和灌注樁架設三部分。開槽鋪設、和灌注樁施工區最小水深7.75米，正常水位深10.75米。漲潮期水位深11.75米。該區域地質情況如下：從上至下第一層為砂質粉土（厚度1.5至5米）；第二層為圓礫（厚度1.1至7.8米）；第三層為強風化凝灰巖（厚度0.2至8.7米）；第四層為中風化凝灰巖（厚度3.1至6.2米）。

2 水廠取水頭部施工措施

2.1 測量放樣：首先放出4根中間樁軸線，并確定Z-2、Z-4（靠岸）位置。搭設灌注施工平臺。在平臺上定好12根樁位，作好標記。在岸上做三個保樁點。灌注樁護筒埋設必須位置準確。經復合測量，樁的中心偏差不超過1cm。

2.2 搭設：①灌注樁施工平臺搭設依據灌注樁施工需要，灌注樁施工平臺面積為15m×32.5m=487.5m2，平臺頂高程為6m，外邊底高程-6m平臺高12m。平臺除承擔灌注成孔樁，護筒埋設，鋼筋籠沉放，砼澆注外，還須承擔外包鋼管安裝、接樁、梁澆筑、32#槽鋼等水下構件安裝，進水管安裝等項目施工。②砼輸送平臺搭設，搭設混凝土運輸車下料時所需要用到的平臺，平臺的上口面積為20m×15m=300m2（江邊公路向江中心延伸20米）。在搭設平臺回填宕渣前打松木樁、砌石坎，即防止宕渣向江中心或做周邊滑移，又起到穩固平臺底部基礎的作用，同時還可以節約宕渣。

2.3 埋設灌注樁鋼護筒

因為灌注樁外必須安裝外包鋼管，灌注樁鋼護筒必須能保證灌注樁設計要求的垂直度和橢圓度。因此護筒用7mm厚鋼板制作。直徑1.2m，埋入河床深度2m，筒口高程6m。用錘擊法埋設，埋設過程必須經常檢查護筒誤差，位移不超過5cm，垂直度不超過1%。

2.4 樁成孔

因設計要求樁端進入中風化凝灰巖不少于1米，適用30型卷揚機和加錘重2.5t的沖錘鉆機成孔。護壁泥漿、鋼筋籠按規范要求執行。灌注樁混凝土保護層厚度采用在鋼筋籠外焊保護層鋼筋來保證。

2.5 灌注樁混凝土澆筑

當孔深、清孔、鋼筋籠沉放等經驗收都符合設計及規范要求后安裝導管及料斗實施灌注樁水下混凝土澆筑。混凝土采用標號為C30的商品混凝土。

2.6 外包鋼管制作安裝

外包鋼管內徑必須比灌注樁外徑大20cm。按設計要求和有關規范焊接好牛腿，在管口上端焊撐腰板，控制牛腿高度。外包鋼管安裝前，潛水員水下清理灌注樁澆注溢流出的砼渣且在牛腿上安裝定向裝置，確保每排三根樁的外包鋼管牛腿中心基本在一條軸線上。用起重船起吊，并用特制重錘打入河床內，直至擋板到樁頂。安裝6根Z-4樁，外包鋼管必須確保每排三根樁的外包鋼管帽上鋼梁定位凹槽中心基本在一條軸線上。用起重船起吊，并用制作專用工具將其打入河床，直至擋板到樁頂。并在小水位安裝。

2.7 32號工字鋼制作安裝

因為灌注樁設計規定位移不大于10 cm，兩樁的實際距離與設計距離最大誤差可能達到±20cm，工字鋼的長度必須根據樁距確定。長度比樁距短5cm。工字鋼6根長度很難相同，必須逐根測量制作。32號工字鋼及鋼枕在陸上按設計要求制作完畢后，潛水員水下安裝。鋼平臺作支點。用2只1噸手拉葫蘆防入水中潛水員水下安裝，如果安裝孔有誤差，實施水下切割。第一次安裝只須將螺栓套上，不擰緊，工字鋼可以移動，當進水管安裝完成后，再擰緊螺栓，固定好工字鋼。

2.8 圈梁澆筑

將鋼平臺頂高程降至5.2米。以鋼平臺為施工平臺，立模——綁扎鋼筋——混凝土澆筑。模架的底模為木模，側模為鋼模。

3 開槽敷設管道部分采用水下施工措施

3.1 進水管拼裝：進水管拼裝成四段，長度25.25米兩段（加喇叭口），長度19.25米和長度15.25米各一段。因現場沒有拼裝場地必須在碼頭拼裝。在現場加工抱箍和鋼枕梁等配件。

3.2 管子下水、浮運

水上交通方便，管道采用水上運輸。管道加工完畢后用封頭板將管道兩頭封住。用50T吊車將管道放到江里，采用80t50匹機船做牽引動力，把管子綁在船尾，以浮管的方式分四次，將管道運到取水頭部施工平臺。水下施工部分43米進水管道分兩部分進行。

3.3 溝槽的開挖

溝槽的開挖用抓斗和泵加裝特制的高壓水柱吸泥槍兩種方法進行實施。為提高功效，溝槽開挖的長度上游槽溝長19.25米，下游槽溝長15.25米，開挖的深度控制在-0.50米高程。溝槽按1：2自然坡度放坡。開挖時首先用抓斗挖去老土。再用泵加裝特制的高壓水柱吸泥槍對溝槽進行修整，溝槽作業完成后派潛水員進行測量，對溝槽深度寬度不符合設計要求的部分進行沖吸，使溝槽深度寬度能滿足管道安裝要求。

3.4 進水管安裝

在灌注樁部位，由于樁位已定死，設計上留給進水管的方向、高低調整幅度很少，頂管部分管子的高低、方向也定死，因此進水管的高低、方向的調整部分只能在開槽部分實施。調整點只能設于混凝土鎮墩部位。為此進水管安裝從外至里實施。在準備下沉安裝在鋼梁的管子的封頭板上安裝二只6分閥門，一個進水，一個出氣，利用水泵送水壓縮密封管道內的氣體可以排水，調整管子上浮下沉，在潛水員的指導下，調整到合適的位置進行水下管道安裝。開槽埋管的部位用船將管子拖到溝槽的上方用同樣的方法進行管道就位。

3.5 水下哈呋安裝

先用泥漿泵吸排，把管道接頭處的泥清理干凈。從接頭部位1.5米長清理干凈，底寬3米，以1：2.5的坡度立基槽。然后將哈呋的下半瓣先放在頂管管道的下方，在擬沉管道和頂管接頭端上用厚5mm，寬1m，長14.3 m橡膠板纏繞四圈，用鐵絲扎緊，潛水員檢查管道接頭上的橡膠圈是否繞緊服帖于鋼管上，是否與哈呋吻合，符合要求后，可以2根φ10 mm的鋼絲繩從上面哈呋的2個壓板螺栓孔穿過下面哈呋的壓板螺栓孔，用卷揚機收緊哈呋，然后擰緊螺栓。

3.6 水下砼墩采用水下砼導管法施工

進行水下砼墩的施工，鎮墩長3米、寬2米、高3米。砼標號C30。立模前必須用泥漿泵和高壓水槍相結合清基，清理作業完成后潛水員下水檢查，符合要求后開始立模工序。根據本施工特點，水下立模采用鋼、木模在岸上拼成一個整體，用工程船吊裝下水，局部地方用麻袋砼封堵。澆筑前模板四周回填1.5m高泥土以防止澆筑過程中移模和砼外漏。

3.7 回填：按先后順序，回填60cm厚碎石層；回填71cm厚粗砂層；鋪設進水管；回填140cm厚粗砂層；回填30cm厚碎石層；潛水員水下鋪設80cm厚鐵絲石籠。鐵絲石籠尺寸為0.8×1×1.5m，采用8號鍍鋅鐵絲。施工現場填裝塊石，塊石最小方向長度不小于20cm，每只石籠重約1.5T，用浮吊起吊潛水員水下排列安放，安放時石籠必須排列緊密。（見圖）

4 結束語

取水頭部工程是水廠建設的重要部分，本文介紹了江南水廠取水頭部施工過程及采用的措施，具體施工要據實際情況進行。富春江江面寬、水深，水上交通方便，江堤壩路窄小，陸上交通不便，重型設備水上運輸。