大伙房水庫輸水工程穿越太子河段鋼管施工

張國慧　劉志強

摘 要：大伙房水庫輸水（二期）工程，管線穿越太子河施工段開挖斷面大、坡度陡、施工導流及降排水施工難度較大。施工中采用流水作業，使各工序有條不紊，并注重鋼管焊接質量，保證了施工質量和進度，節約了投資。

關鍵詞：穿越；鋼管施工；水庫輸水工程

1 概述

大伙房水庫輸水（二期）工程第五標段，位于遼陽境內，管線為雙線DN2400PCCP管道安裝，施工段總長39571.31m。其中穿越太子河鋼管段長3272.76m。DN2500鋼管單節長12m，鋼管基礎為10cm混凝土墊層，20cm混凝土底板，鋼管120度弧基為包角混凝土。汛期太子河水位高程19.75m ，流量3921m3/s。本段全斷面為粉細砂，邊坡穩定性差。

2 水流控制

2.1 施工導流

由于河面較寬且流量較大，采用二期圍堰導流法。過河施工選擇在春季枯水期進行，圍堰按10年一遇洪水設計，高2米，頂寬5m，坡比1：1，編織袋裝砂護坡，底部設排水溝。填筑前，先清除基底雜物，保證圍堰具有可靠的穩定性、牢固性和不透水性，必要時可在圍堰的兩側面打樁支撐。

2.2 降排水

本工程經多方論證采用管井降水方案。施工前沿開挖溝槽一側打井排水，基坑兩側設置明溝，收集基坑和坑壁滲水。管井間距12m，深15～18m，直徑60cm。管井延溝槽單排布設，每眼井安一臺潛水泵進行抽水。

3 溝槽開挖

每個工作面安排5臺挖掘機同時施工，其中2臺進行上層土剝離，剝離深2m，該土返至施工道路一側，由推土機攤平，形成材料堆放及施工操作場地；另外1臺進行溝槽基礎開挖，2臺在堆土區進行倒土。管井降水5天后進行開挖施工，開挖長度原則上不超出一天的安裝進度量。基坑或管溝挖土時須在溝底留0.2-0.3m厚的土層，待施工管基時人工清理至設計底標高。

4 砼施工

溝槽開挖至設計標高，經聯合驗收后即可進行墊層及混凝土底板施工。管道安裝完成，待管線軸線、標高檢驗及焊口檢測合格，經階段性驗收后方可澆筑包角混凝土。為便于焊接和檢查，在管線每個接口處預留寬1.5m，深0.8m工作坑，工作坑位置應結合外包混凝土沉降縫統一考慮。

4.1 施工準備

首先排除基坑內積水，清除坑內雜物，然后支立模板，模板縫隙須嚴密不漏漿。由于溝槽較深，混凝土采用溜槽澆筑，溜槽延溝槽邊坡架設穩定。水泥、砂、石子等原材料經檢查符合有關要求。在施工前須對施工班組進行技術交底，包括作業內容、特點、數量、工期、方法、安全，質量要求和施工縫設置等。

4.2 拌和

采用自落式攪拌機，攪拌時間3分鐘。拌制嚴格按承包人現場試驗室提供并經監理工程師批準的混凝土配料單進行配料，嚴禁擅自更改配料單。因混凝土拌和及配料不當，或因拌和時間過長而報廢的混凝土應棄置在指定場地。

4.3 運輸

混凝土自攪拌機中卸出后，人工推手推車運到澆筑地點，卸至溜槽內。運輸過程中要防止混凝土離析，水泥漿流失，坍落度變化以及發生初凝等現象。

4.4 澆筑

基礎清理以及模板安裝等經監理工程師檢驗合格后，即可進行澆筑施工。混凝土由溜槽進入倉面，人工攤鋪振搗。澆筑應保持連續性，振搗要均勻。澆筑后及時覆蓋灑水養護。

5 鋼管安裝

5.1 安裝要求

按施工圖紙所示敷設管道和安裝管節、配件。管道就位后應進行加固，防止回填之前管道上浮。管道本身水平傾斜不能超過準線50mm，豎向偏離不超過12mm。在接口位置先挖足夠大的預留工作坑，以便于對整個接口進行檢查和測試。當操作工序中斷、停工時，最后敷設的管道開口端應加以封堵，防止異物進入。鋼管支墩應有足夠的強度和穩定性，以保證鋼管在安裝過程中不發生位移和變形。環縫焊接除圖紙有規定者外，應逐條焊接，不得跳躍，不得強行組裝。管壁上不得隨意焊接臨時支撐或腳踏板等構件。

5.2 焊接材料要求

焊接材料必須有出廠質量證明書，如出廠時間與施焊時間相隔超過一年，必須重新進行試驗鑒定，鑒定合格方可使用。焊條、焊劑應放置在通風、干燥和室溫不低于5℃、相對濕度不應高于70%的專用庫房內，由專人保管。烘焙后的焊條應放入100℃～150℃的保溫箱內，藥皮應無明顯脫落和裂紋。現場使用的焊條應裝入保溫桶，焊條在保溫桶內的時間超過4h的，應重新烘焙，重新烘焙次數不能超過2次。

5.3 焊接

鋼管焊接施工須在風速小于8m/s，溫度不低于-5℃，空氣相對濕度不高于90%的條件下進行，夜間施工時，施工現場應有足夠的照明。鋼管的現場焊縫焊接采用手工埋弧焊。鋼管管壁的對接為雙面焊接，坡口為機械加工的單Y型。施焊前，應將坡口及其兩側10～20mm范圍內的鐵銹、熔渣、油垢、水跡等雜質認真清理干凈，直至露出金屬光澤為止，還應檢查定位焊質量，如有裂紋、氣孔、夾渣等缺陷均應清除。鋼管內、外支撐、工卡具、吊耳及其它臨時構件焊接時，嚴禁在母材上引弧和熄弧。

5.4 檢驗

所有焊縫的外觀質量應符合GB/T12469-90《焊接質量保證鋼熔化焊接接頭要求及質量評級》的規定。對接焊縫頂部應均勻平整，頂高不超過3mm。如果目檢發現焊縫面的輪廓不適易于作無損探傷檢查和噴涂防腐涂料，則應對其研磨使之平整。超聲波為100%，X射線探傷復驗長度為焊縫全長的10%。

5.5 鋼管防腐

5.5.1 內防腐。鋼管內壁涂裝水泥砂漿防腐，DN2500的鋼管防腐層厚度不小于25mm。水泥砂漿防腐應在外部回填土全部回填后，并且管道變形基本穩定后進行。施工前，應先將鋼絲網焊在鋼管內壁上，采用機械式澆筑外加人工抹壓方式襯砌。水泥砂漿內防腐施工完成后，應立即將管道封堵，終凝后進行潮濕養護，養護時間應不小于7d。防腐層的裂縫寬度不應大于0.8mm，沿管道縱向長度不應大于1m；防腐層厚度偏差±3mm，空窩等表面缺陷深度不應大于3mm，缺陷面積不應大于5cm2；防腐層平整度，以300mm長的直尺，沿管道縱向貼靠管壁，防腐層表面和直尺間的縫隙應小于2mm；防腐層空鼓缺陷每平方米不超過2處，每處不得大于100cm2。

5.5.2 接口外防腐。鋼管接口外防腐采用鋼管廠家提供的防腐涂料及玻璃絲布。先將鋼管外接口進行打磨除銹處理，完成后涂刷第一遍防腐涂料，涂刷前鋼表面必須干燥，要求涂刷量足、不得漏涂，涂刷后立即纏玻璃絲布，搭接寬度20～25mm，與鋼管或PCCP原有防腐涂層搭接寬度40～50mm。纏完后立即再均勻涂刷一層防腐涂料，要求纏兩層玻璃絲布，首層纏繞完畢，反向再纏一層，面上再涂一遍防腐涂料。

6 溝槽回填

回填施工遵守分區控制的原則，其回填由下到上分為管側回填區和一般回填區。管側回填區：系指建基面至管中心高程處的回填區域。回填應分層夯實，壓實度不小于95%。一般回填區：垂直對應管頂1.1m以上至原地面及管側回填區區至石籠部分，回填土壓實度不低于90%。回填采用挖掘機撒土，人工配合電動夯實機夯實。回填至管頂30cm時，按設計要求回填土工格柵石籠。原地面以上回填30cm預留沉降量。

7 結束語

大伙房水庫輸水（二期）工程管線穿越太子河施工開挖斷面大、坡度陡、施工導流及降排水施工難度較大，在施工中首先采用二期圍堰、管井降水等措施保證管線基礎及鋼管安裝在干地進行。施工中合理安排進度，加強現場管理，強化每個作業過程、每道工序的控制，對溝槽開挖、基礎墊層及混凝土施工、管線安裝、焊接、探傷檢測、防腐、回填等工序采用流水作業，使各工序有條不紊，既保證了施工質量和進度，也節約了投資。

作者簡介：張國慧，女，工程師，中國水利水電第六工程局有限公司。

劉志強，男，高級工程師，中國水利水電第六工程局有限公司。