供水管道橋下穿越高速公路施工方案

摘要：目前全國(guó)大范圍興建城市供水工程，經(jīng)常會(huì)發(fā)生供水管道與高速公路等交叉穿越的情況。本文對(duì)某供水管道橋下穿越高速公路施工方案進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算和編制，對(duì)整套施工工藝進(jìn)行了分析研究，為同類型交叉穿越工程提供了良好的借鑒。

關(guān)鍵詞：供水管線；高速公路；交叉穿越；灌注樁；施工降排水；施工監(jiān)測(cè)

1 工程概況

1.1工程簡(jiǎn)介

清河門供水工程的輸水管線橋下穿越高速公路位于清河門區(qū)河西鎮(zhèn)邢家屯村附近，穿越高速公路中心里程K42+217，相應(yīng)供水線路樁號(hào)為13+155.0。穿越部位高速橋孔高約8m，寬24.61m，跨長(zhǎng)16m。

穿越處輸水管道為l×DN1200鋼管，管道設(shè)計(jì)壓力1.0MPa，穿越長(zhǎng)度34m（注：超出高速公路邊界），供水線路與高速公路夾角88.94°。

管道中心線高程130.629m，溝槽底寬3.155m，溝槽深4.9m，橋孔部位溝槽釆用混凝土灌注樁防護(hù)。管溝兩側(cè)防護(hù)的混凝土灌注樁呈][布置，管溝每側(cè)設(shè)計(jì)18根灌注樁，上下游端頭橫向設(shè)計(jì)4根。灌注樁直徑800mm，數(shù)量為52根，樁間距2.0m，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C25。

溝槽開挖后及時(shí)跟進(jìn)噴錨混凝土支護(hù)。噴射混凝土厚度150mm，采用C25，鋼筋網(wǎng)釆用φ8@200x200，錨桿采用Φ22@1400xl400 L=3500，梅花形布置。

穿越段鋼管設(shè)計(jì)有外包混凝土。

1.2 施工工期

穿越G2512錦阜高速工程計(jì)劃工期60天。

2 穿越施工方案

2.1 施工工藝流程

施工流程為：測(cè)量放線→灌注樁施工→冠梁施工→施工降排水→開挖管溝→澆筑砼墊層→安裝鋼管→澆筑外包混凝土→管溝回填。

2.2 灌注樁施工

2.2.1鉆孔

本工程選用使用ZL-280型轉(zhuǎn)挖機(jī)鉆機(jī)。鉆機(jī)在成孔過程中采用泥漿護(hù)壁，防止孔壁坍塌。泥漿比重一般控制在1.3以上，這樣有利于鉆進(jìn)和孔壁的穩(wěn)定。

2.2.2 鋼筋籠

鋼筋籠在現(xiàn)場(chǎng)分節(jié)制作，主筋與加強(qiáng)筋的交叉位置采用點(diǎn)焊焊接，螺旋筋與主筋采用隔點(diǎn)焊加固。

受橋梁高度限制，鋼筋籠需接長(zhǎng)，鋼筋籠接長(zhǎng)在孔口進(jìn)行，將需要接長(zhǎng)的鋼筋籠第一節(jié)用吊車吊裝安裝在樁孔內(nèi)固定，將第二節(jié)鋼筋籠用吊車吊起，上下節(jié)鋼筋籠主筋對(duì)正錯(cuò)頭焊接，鋼筋焊接完好后，應(yīng)緩慢下放入孔內(nèi)，嚴(yán)禁砸籠。

2.2.3 水下混凝土澆筑

采用絲扣連接的導(dǎo)管，其內(nèi)徑Φ250～Φ280，底管長(zhǎng)度為4m，中間每節(jié)長(zhǎng)度一般為2.5m。水下澆筑時(shí)，導(dǎo)管底端距孔底0.3m-0.5m，混凝土應(yīng)能順利從導(dǎo)管內(nèi)灌至孔底。導(dǎo)管在孔口連接處應(yīng)牢固。

混凝土采用商品混凝土，混凝土運(yùn)輸采用8m?混凝土罐車。采用混凝土輸送泵將混凝土倒入料斗內(nèi)，混凝土坍落度控制在18～22cm；施工中要保證混凝土澆筑初灌量。澆筑時(shí)導(dǎo)管埋深控制在2～6m（根據(jù)樁孔內(nèi)水的深淺確定），澆筑混凝土接近樁頂標(biāo)高時(shí)，應(yīng)控制最后一次澆筑量，確保樁頂標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。

2.3 冠梁施工

在管槽每一側(cè)的灌注樁樁頂設(shè)置一道冠梁，以便把灌注樁聯(lián)系起來形成一個(gè)整體。

在灌注樁具有一定的強(qiáng)度后（大約7天齡期），進(jìn)行灌注樁頂破樁頭，然后進(jìn)行冠梁混凝土施工。

混凝土采用商品混凝土，混凝土運(yùn)輸主要采用8m?混凝土罐車，混凝土入倉(cāng)利用汽車泵。澆筑混凝土?xí)r，采用插入式振搗棒搗固。

混凝土澆筑后要及時(shí)灑水養(yǎng)護(hù)。

2.4 施工降排水

供水管線溝槽寬3.155m，深度4.9m。為防止開挖時(shí)，管槽邊坡發(fā)生位移或滑塌，須在開挖前進(jìn)行降排水，把地下水位降到管溝基礎(chǔ)面以下。

計(jì)劃在穿越橋孔左右側(cè)橋孔的跨中各布置一排3孔降水井，井深7m，直徑600mm，井間距14m。穿越處上下游，在管溝兩側(cè)距離管溝中心6m處各布置1排3孔降水井，直徑600m，井深7m，井間距9m。

穿越處共計(jì)劃布置降水井18孔。

2.5 溝槽開挖

管槽開挖采用自上而下分層開挖的方式進(jìn)行。土方開挖分為腐殖土剝離、上層開挖、下層開挖三部分。

地表腐殖土部分（深30cm）利用反鏟開挖，腐殖土堆在管線一側(cè)單獨(dú)堆放以便復(fù)耕使用。

上層溝槽開挖深度為2m。開挖后，緊隨其后立即進(jìn)行冠梁的橫向支撐鋼管安裝，并進(jìn)行兩側(cè)管槽邊坡的掛鋼筋網(wǎng)片噴錨支護(hù)。

下層溝槽開挖深度為2.9m，開挖后，緊隨其后立即進(jìn)行兩側(cè)管槽邊坡的掛鋼筋網(wǎng)片噴錨支護(hù)。

2.6 噴混凝土

1 溝槽開挖后將巖石邊坡表面松動(dòng)的巖塊、巖碴采用人工清除，保證邊坡巖面整平、干凈；清除邊坡腳處的巖渣等堆積物。邊坡用鋼腳手架搭設(shè)作業(yè)平臺(tái)，采用分層開挖分層及時(shí)支護(hù)。

2 首先實(shí)施鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)，利用錨桿將鋼筋網(wǎng)固定，保護(hù)層厚度不小于40mm，并在鋼筋網(wǎng)上設(shè)置標(biāo)示噴層厚度的標(biāo)示。

3 噴射混凝土采用濕式噴射工藝，現(xiàn)場(chǎng)拌制混凝土，采用TK600A型濕噴機(jī)，由布置在作業(yè)面附近的9m3移動(dòng)空壓機(jī)并通過管路輸送至噴射機(jī)。

4 人工持噴嘴通過工作平臺(tái)自下而上噴射混凝土。噴層厚度為150mm，一次噴射完成。噴混凝土后進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)。

2.7 鋼管安裝

壓力鋼管根據(jù)施工方案分段進(jìn)行安裝，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)長(zhǎng)度為12m。30t汽車吊卸車、就位，用10t手動(dòng)葫蘆、千斤頂配合調(diào)整，對(duì)接環(huán)縫。

鋼管焊接采用手工電弧焊，焊后進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。

鋼管焊接完成后按照技術(shù)要求進(jìn)行防腐處理。

2.8 管溝回填

在外包砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，進(jìn)行管溝回填。管溝回填采取分層回填分層碾壓，達(dá)到設(shè)計(jì)的壓實(shí)度。

3 施工監(jiān)測(cè)

在穿越高速公路使用明挖工藝施工中，必須嚴(yán)格進(jìn)行橋墩和地表沉降動(dòng)態(tài)觀測(cè)，通過施工中實(shí)測(cè)的沉降量，來保證工程的建設(shè)質(zhì)量和高速公路的正常運(yùn)營(yíng)。采用方法如下：

觀測(cè)點(diǎn)的布置：首先設(shè)定2個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)為0號(hào)點(diǎn)和1號(hào)點(diǎn)（如圖4.1所示），每次觀測(cè)前先對(duì)這2個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行相互校核。

然后在管溝兩側(cè)的每個(gè)橋墩側(cè)面設(shè)置2號(hào)-9號(hào)點(diǎn)，并使用中性油筆對(duì)每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記，為便于觀測(cè)并保證觀測(cè)精度，觀測(cè)點(diǎn)距離地面不大于1m。2號(hào)-9號(hào)點(diǎn)主要用于橋墩的沉降觀測(cè)。

然后在相鄰橋柱中間并靠管溝一側(cè)的地面上埋設(shè)觀測(cè)樁10-15號(hào)點(diǎn)，主要用于橋墩周邊土體沉降或位移的觀測(cè)。埋設(shè)的觀測(cè)樁必須是現(xiàn)場(chǎng)挖坑后用混凝土澆筑而成，不得埋設(shè)預(yù)制的砼樁。

觀測(cè)點(diǎn)的測(cè)量：由于0號(hào)點(diǎn)和1號(hào)點(diǎn)的位置距離管道施工面30米處，施工時(shí)0號(hào)點(diǎn)和1號(hào)點(diǎn)位置的土體不會(huì)受到任何擾動(dòng)，所以將0號(hào)點(diǎn)和1號(hào)點(diǎn)設(shè)為本段測(cè)量的基準(zhǔn)點(diǎn)。施工前使用水準(zhǔn)儀測(cè)量0號(hào)～15號(hào)點(diǎn)的高程作為初始高程，施工期間，特別是灌注樁施工期間和管溝開挖直到管溝回填前，每1小時(shí)對(duì)設(shè)定的15個(gè)點(diǎn)進(jìn)行一次測(cè)量并做好記錄和計(jì)算，觀察記錄表是否有沉降，如發(fā)現(xiàn)有沉降超過2mm時(shí)，立即停工檢查產(chǎn)生沉降的原因，未查明原因之前堅(jiān)決不再進(jìn)行施工作業(yè)。

觀測(cè)期：從第一根灌注樁鉆孔開始施工即開始沉降觀測(cè)。在管道安裝并回填后再持續(xù)觀測(cè)半年。前3個(gè)月，每10天/次，后3個(gè)月，每15天/次。觀測(cè)結(jié)果及時(shí)上報(bào)當(dāng)?shù)馗咚俟饭芾聿块T。

參考文獻(xiàn)：

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[2]《建筑樁基技術(shù)規(guī)范》JGJ94-2008；

[3]《公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD30-2015。

作者簡(jiǎn)介：

張?zhí)燔姡?975-），男，大學(xué)本科，高級(jí)工程師，現(xiàn)任公司項(xiàng)目總工，長(zhǎng)期從事水利水電工程的施工技術(shù)管理工作。