穿越G102國道混凝土套管鋼管施工方案分析

摘 要：混凝土套管鋼管施工工藝多應用于主干道、路面承載力較大的工程中，但是需要依據現場施工條件確定管道的尺寸。該工藝操作便捷，施工效率突出。本文結合實例進行分析，首先介紹了工程的實際情況，其次總結了工程施工方案，然后對施工注意事項進行論述，以供參考。

關鍵詞：混凝土套管；承載力；鋼筋

1 引言

在供水管道工程施工中混凝土套管頂進施工結構，包括內管與外管，外管與內管之間設置有底座；底座位于外管內的底部，下端為與外管的內徑相匹配的弧形結構、上端設置有與內管的外徑相匹配的梯形凹槽。當路面承載力較大，管道穿越時采用了混凝土套管施工。

2 工程實例

遼西北供水工程（三段）管道建安工程三標鋼管安裝施工范圍為GC64+108.68～GC64+468.634，長度為359.954m。其中穿越G102國道為4排DN4000混凝土套管（套管安裝由專業施工隊伍施工），內穿φ3220（外徑）鋼管，鋼管布置型式為并排4根，兩管中心的距離為15.0m，鋼管設計壓力1.6Mp，穿越套管鋼管中心高程為81.827m，原地面高程為88.051m。

3 穿越G102國道混凝土套管鋼管施工方案

本工程鋼管由業主提供，并由其他承包商負責從制管廠運輸至施工現場，主要采用平板車將鋼管運輸至安裝工作面，后采用一臺130t汽車吊，進行鋼管卸裝。鋼管的安裝方法采取由套管內一端向另一端拉動施工的方法。即首先在下游側將兩節鋼管焊接完成，無損檢測合格后再進行外防腐處理，后利用安裝于上游側的10T卷揚機牽引，經過套管內已安裝軌道將已焊接、防腐處理的鋼管拉動一定長度（每次拉動長度為1節鋼管的長度），如此反復焊接、牽引，直至套管內所有鋼管安裝到位。

3.1 前期準備

穿越G102國道的混凝土套管需全部安裝結束，且內縫已處理完成，并已具備安裝鋼管條件；現場施工道路滿足運管車和130T汽車吊等設備的工作條件；根據招標文件、設計圖紙要求編寫施工方案和各種技術類文件，依照業主、監理審批通過后的施工方案和各種技術類文件，對現場施工人員進行技術交底；及時組織鋼管牽引設備（卷揚機）、焊接設備、焊接檢查等設備的采購、進場與安裝調試工作；鋼管進場驗收：按照水利水電工程質量規定，鋼管進場后按下表進行驗收，對質量達不到要求的鋼管，通知廠家對不合格鋼管進行處理；測量放樣：參照施工設計圖紙提供的數據，計算每節鋼管的安裝控制點的坐標值，根據GPS一期控制網點，按照測量規范的要求，建立鋼管安裝控制網，然后根據鋼管安裝要求，布置鋼管安裝控制點。樣點的放設主要采用TC2003全站儀和水準儀等儀器聯合測放。

3.2 施工要點

3.2.1 鋼管拉動軌道、運輸小車、卷揚機安裝

考慮到不能直接在混凝土套管進行膨脹螺栓施工，首先在混凝土套管內部底部58°的范圍內進行一期混凝土澆筑并預埋錨筋，一期混凝土澆筑高度為120mm，錨筋布置型式為單排2組，1組2根，前后間距為500mm。一期混凝土澆筑完成后，鋼管軌道布設于混凝土套管底部22°的范圍內，軌道采用2根L100×63×6的角鋼沿管道軸向分節制安而成，軌道間距664mm；軌道之間采用40×4mm角鋼焊接、間距為500mm，施工時將錨筋、加固角鐵與軌道焊接結實。軌道安裝完成并驗收合格后進行二期混凝土澆筑，澆筑高度為128mm。

與鋼管接觸面采用運輸小車，每節鋼管下放置2個運輸小車，每個運輸小車由四個行車輪和10#槽鋼骨架（800mm×650mm×100mm）組成，鋼管安裝軌道與運輸小車布置示意圖見圖1。

卷揚機和導向滑輪基礎混凝土位于GC64+183.000位置，基礎結構尺寸為40m（長）×3m（寬）×3m（深），混凝土頂部高程為80.075m，混凝土分兩次澆筑，先澆筑墊層混凝土，厚度為0.2m，第二次澆筑至高程80.075m。待混凝土強度要求達到后，進行卷揚機、導向滑輪、動滑輪組安裝。

3.2.2 鋼管接收、吊裝

第一，鋼管接收。鋼管被運輸至施工現場后，依據程序進行驗收。驗收合格后，采用130t汽車吊進行卸管。施工中，盡量一次將鋼管卸放到堆管位置，不具備條件時，按要求擺放。管道裝卸時，始終保持輕裝、輕放的原則[1]。鋼管吊裝采用雙點兜身吊。吊具采用30T吊帶，避免起吊索具的堅硬部位碰損管件及保護層。第二，吊裝。鋼管擺放至最佳吊裝位置：作業前必須核實鋼管的位置已處于起重設備的工作半徑范圍內；鋼管采取平臥擺放；掛吊帶：鋼管平臥放正后，以12m鋼管兩端管口為基準點，選擇距離管口3m位置處掛30T吊帶，不得采用鋼絲繩進行吊裝，防止破壞鋼管外壁防腐層表面；吊裝鋼管至操作平臺：當鋼管穩定后吊離地面20cm，檢查各吊點及吊索具，起吊后使鋼管中心線調整對準軌道中心線，然后平穩落鉤，當鋼管離到軌道高50～80cm時即停車，用溜繩旋轉鋼管對準軌道，然后慢慢落鉤至運輸小車上。

3.2.3 鋼管入溝槽、就位

用130t汽車吊將吊起的鋼管小心地運送到管道設計位置或已經裝妥的管道處，準備安裝、對接。當管件移動時，為防止對接處碰撞，移動管件應緩慢操作（平穩的移動）[2]。混凝土套管內鋼管焊接放置于GC64+288.086處進行施工，首先將第一節鋼管4/5放置到套管內軌道上部運輸小車上，在第一節鋼管最前端、內側底部30°范圍處左右兩側各焊接吊耳一塊，用于固定鋼絲繩，隨后即開始進行第一節鋼管和跟后鋼管進行對接壓縫，在壓縫過程中注意控制錯牙和環縫間隙。

3.2.4 鋼管焊接

環縫焊接需由多個焊工相互協作、對稱焊接，采用多層多道焊的模式，對于環縫，需逐條處理，需注意的是管壁上不得焊接臨時支撐或者是腳踏板等構件。直徑大于600mm的鋼管在焊接時需采用雙面焊接，在單側焊接結束后進行全面清洗和充分打磨。多層焊的層間接頭需相互交錯，每條焊縫應當一次性完成，若處于某種原因中斷，則需要采取相應的防雷措施，在重新焊接前對表面進行清理[3]。

在拆卸引、熄弧板時不得損壞木材，拆除后需要將殘余焊疤膜打磨平整，與母材表面處于同一水平。焊接結束后對焊接質量進行檢查，一、二類焊縫自檢合格后在焊縫附近用鋼印打上工號，并做好記錄。

4 施工注意事項

4.1 測量放樣

依據施工設計圖紙提供的數據信息對每節鋼管安裝控制點的坐標值進行計算。依據GPS一期控制網點和測量的相關要求，建立相應的鋼管安裝控制網。然后依據鋼管的安裝要求對鋼管安裝控制點進行合理布設。樣點的放設主要采用TC2003全站儀和水準儀等儀器聯合測放，所有測量儀器達到測量規范要求并經國家認可的檢測部門校正。

4.2 鋼管焊接

鋼管縱縫、湊合節合攏環焊為Ⅰ類焊縫；環縫、加勁環、支撐環及其管壁間的角焊縫為Ⅱ類焊縫；不屬于一、二類焊縫的其他焊縫為Ⅲ類焊縫。焊縫檢驗人員驗收時必須嚴格按照焊縫等級類別要求進行驗收。鋼管縱向焊縫、湊合節合攏環焊、環焊縫及彎管對接焊縫采用手工電焊條焊接。碳弧氣刨采用鍍銅圓形碳棒，直徑選用φ8mm。電焊條必須烘烤發放，并放置在保溫筒內，隨用隨取。

5 結束語

綜上，供水工程中在穿公路、河道、大型建筑中，為了能夠承受施工上方足夠的承載力，一般采取混凝土套管鋼管作業。混凝土套管鋼管不但施工工藝簡單，而且大大增加了管道作業的安全性和承載力，延長管道的使用壽命，在運行中方便檢查和維修，具有極高的實用價值的優點。

參考文獻：

[1] 黃遠超，楊忠軍.套管中狹窄空間安裝預應力鋼筒混凝土管施工技術[J].施工技術，2012（17）：100～102.

[2] 劉志勇.混凝土排水管道套管的頂管施工[J].圖書情報導刊，2012（8）：146～148.

[3] 侯慶雷，王江峰.南水北調配套工程頂管施工技術研究[J].華北水利水電大學學報（自然科學版），2015（1）：21～24.

作者簡介：

楊文（1987—），男，本科，工程師，主要從事：市政工程及水利水電工程方面工作。