复杂工况应急补水跨河段管道安装技术研究

沈 乐 ，马修兵

(四川港航建设工程有限公司， 四川成都 610000)

随着经济的发展，城镇化进程在不断推进，居民用水量逐年提高。跨河管道补给水工程作为蓄水项目的关键工程，其施工质量的好坏关系国计民生[1-8]。

因为管道的连续性，所以安装供水管道时，其施工的难点通常是如何跨越河流等障碍[10-15]，而对管道安装质量起决定因素的就是管道跨河施工技术[17-22]。

1 工程概况与施工技术原理

营山县幸福水库应急补水工程线路起于绿水镇浮山村，止于幸福水库，设计起点桩号为K0+000，设计终点桩号为K6+600.354，全长约6.6 km。管线大部分采用明挖法施工，跨河部分采用桥管，局部埋深较深处采用顶管，局部采用支墩架管。管道一般埋深约1～3 m，拟采用直径1 000 mm钢管。主要工程量如下：取水管道安装合计6 600 m，其中顶管5段，共447 m，跨河管桥10段，共511 m。

本施工技术中跨河桥管架设采用跨河段管道镇墩与支墩组合无道路架管技术，位于河床上的支墩设置预制板生态护岸的结构防护。在跨河管道运输过程中采用定型化门型轨道与运输台车组合运管技术，支墩之间布置一个支撑门型架作为运输轨道支撑加固用，利用镇(支)墩上的预埋板和镇墩之间的门型架进行运输轨道的安装。在管道连接施工过程中采用基于易装拆式施工平台管道快速连接技术，主要采用竹脚手板和钢管拼装而成，施工平台长度可根据施工需要调整，竹脚手板利用钢丝绳可靠固定在平台上。卷扬机支架和定向滑轮支架采用埋入式预制锚固体固定。在镇墩与支墩支模过程中，河道内支墩、镇墩采用跨河段管道镇墩与支墩定型化快速支模技术、免支模镇墩二期包管混凝土、定型化挂架移动浇筑与振捣技术、吊挂定型化模板体系施工。复杂工况应急补水跨河桥管管道安装施工示意图如图1所示。

2 工艺流程与操作要点

复杂工况应急补水跨河桥管管道安装施工工艺流程如图2所示。

参照建筑单位所提供的测量控制点和设计图纸，管道安装的中心桩设在井室处，必要时加设控制桩或护桩。管道先放线抄平，再进行管路纵断面图绘制。

2.1 镇墩和支墩浇筑施工

2.1.1 支墩、镇墩施工流程

测量放样→钢筋绑扎→墩身模安装→混凝土浇筑→养护及验收。

2.1.2 挂架结构搭设施工

在镇墩两侧处的河岸和支墩两侧处的河床上浇筑预制挂架基础，然后安装挂架立柱、立柱剪力撑、立柱顶固定横梁、立柱顶固定纵梁和闭合操作平台。

2.1.3 移动浇筑与振捣系统结构安装施工

在挂架结构的顶部搭设纵向移动轨道，在纵向移动轨道安装料斗移动横梁和刮平梁移动横梁，然后分别在料斗移动横梁和刮平梁移动横梁上安装混凝土浇筑料斗和刮平梁可调式吊杆。

2.1.4 定型化模板结构安装施工

在镇墩或支墩高出地面处设置加强侧面整体式模板，在镇墩首期浇筑段顶部加设有顶部定型化模板，在挂架结构上利用模板吊箍吊住顶部定型化模板。

2.1.5 支墩和镇墩浇筑施工

跨越河流段镇墩和支墩的基础，根据设计标高，采用挖掘机进行开挖，基础必须放置于砂岩或砂质泥岩上。

2.2 地锚预埋及卷扬机和转向滑轮安装

在桥管一端的附近预埋卷扬机地锚，地锚强度按能承受5 t的拉力；桥管另一端预埋一组地锚作为挂转向滑轮用，同样能承受5 t的拉力；安装好卷扬机及转向滑轮。卷扬机和转向滑轮安装如图3、图4所示。

图1 跨河桥管管道安装施工示意

图2 复杂工况应急补水跨河桥管管道安装施工工艺流程

图3 卷扬机安装示意

图4 转向滑轮安装示意

2.3 插筋预埋及门型架制作

每个门型架由一组插筋固定，每组插筋由8根φ30 mm的螺纹钢组成，每根长度为1 200 mm，埋入深度约为1 000 mm，露出地面约200 mm长度。利用镇(支)墩上的预埋板和镇墩之间的门型架进行运输轨道的安装，轨道采用24 kg级别的轻轨，轨道的安装高程略低于钢管的安装高程；轨道必须与预埋板、门型架进行纵向和横向地可靠加固。

2.4 轨道安装加固

跨河桥管段支墩跨距为15～20 m之间，需要在支墩之间每隔5 m布置一个支撑门型架作为运输轨道支撑加固用。

2.5 管道运输安装

跨河桥管段钢管安装时，以一端镇墩的钢管作为定位节，安装到另一端镇墩时增加一段凑合节。为了便于本工程钢管的运输，特自制钢管运输台车作为钢管运输的工具。

在桥管段施工道路上采用25 t汽车吊把单节钢管吊装到运输台车上并进行固定，利用卷扬机牵引钢管到安装位置上。

3 结束语

营山县幸福水库应急补水工程跨河管道安装施工完成后，解决了当地应急补水的难题，施工过程中避免了安全事故的发生，有效保证了管道安装质量，运水工程安全可靠。所采用的施工方法，综合成本相对较低，经济效益明显，节约成本约17 %，推进了跨河桥管安装施工技术的进步，具有良好的经济效益和广阔的市场应用前景。