□石 泰 马晓丽
河北省南水北调配套涿干渠固安支线工程(连通北京南干渠,以下简称“固安支线”),管线全长46km,其中河北段输水线路长12.63km,采用1-DN2400球墨铸铁管,设计输水流量6.08m3/s,河北段范围内顶管3次,分别为穿S371、硅谷道和永定河右堤。工程主要任务为向固安县新兴产业园区和大清河经济开发区供水,以及连通北京市南干渠与河北省廊涿干渠,实现京冀两地应急调水,两者互通互保。结合固安支线工程建设,针对工程施工中发现问题提出解决方案。
为了保证征迁工作顺利实施,现场征迁过程中不可避免躲避各种建筑物、果园、林地等,造成土建工程施工过程中局部施工空间不足,需要进行土方倒运,不仅增加了施工难度,同时增加了工程费用支出。
类似工程征迁中应统筹考虑征迁与工程费用支出,同时提前规划开挖区、施工道路及临时堆土布置要求,尽量为后续工程施工创造便利条件。
根据施工技术要求,为了保证管道不发生侧向位移、变形等,管沟回填时需进行对称回填,这就需要管沟开挖时将下层开挖土在两侧堆放,方便回填机械施工,避免因一侧无土而必须采用长臂挖掘机或吊车等效率低的工程机械倒土。
施工单位进场后根据提供的征地范围合理布置施工道路,避免出现施工道路穿管线的问题,如果确实难以避开,应及时提出问题,由参建各方会商后提出合理解决方案。
类似工程往往管材供应与土建施工不属于同一单位,管材运至现场后,双方应保持良好沟通,直接将管材放置于方便管道吊装位置,避免后续安装时需吊车吊管行走,同时预留吊带穿管位置,为后续吊装作业提供便利。
为了确保管道受力均匀,管道与管沟接触面应尽量吻合,根据诸多南水北调配套工程经验,填弧的压实度难以保证,一般采用挖弧法。由于沟槽底的平整度不易保证,一般采用管底部位布置3~5cm厚中粗砂找平层,同时利于运行时的冷凝水下渗。
中粗砂找平层施工过程中需严格控制其平整度,如果平整度不够会造成管节缝隙不均匀,不利于管道运行安全。
如沟底的原状土扰动,需将原状土挖出换填中粗砂。
管道安装一般采用吊车直接下管安装或龙门吊安装,然后通过导链安装就位,根据现场施工情况,吊车直接下管安装比龙门吊安装速度稍快,但是吊车直接下管安装过程中由吊车操作人员控制管道摆动幅度,易出现摆幅过大、损坏胶圈、管节缝隙不均匀、后续接口打压不易保证等问题,从工程质量角度出发,建议类似工程采用龙门吊安装作业,摆动幅度和接口质量容易控制。
管节接口打压需进行持续补水保压,按照现场施工情况,约10%的管道接口第一次打压不能持续保压,可通过微调管道或在接口处涂刷环氧白陶瓷可基本解决不能保压的问题。
从施工现场来看,阀门井位置的三通处保压较为困难,分析原因是由于该处内防腐采用人工喷涂,防腐层与管材间易出现轻微空鼓现象;外界环境温差变化大,管材与内防腐收缩系数不同等原因造成。此种情况需联系管材生产厂家解决。
接口打压可采用人工加压、内燃机械加压和电力打压等方式。
按照现场施工情况来看,人工加压需持续约0.5h,往往需要同伴接力,效率不高;内燃机械和电力机械加压快,但须注意内燃机械工作过程中需保证管道内通风良好;电力机械加压较为理想。
在类似工程案例中出现过因雨水过大造成漂管,因此雨季施工过程中应采取必要措施,就本工程而言,DN2400DIP管道约2t/m,管道两侧封堵情况下管沟内水深约1m即可将管道漂起。
为了避免上述情况发生,雨季施工应随挖沟、随安装、随回填,未能及时回填的需在基坑四周布设排水沟,避免基坑内大面积汇水,如遇降水需及时将基坑内积水排出,同时控制管口的封堵的高度不超过0.8m。
管道过阀门井时应先施工阀门井底板并按照设计要求回填中粗砂,然后才能进行管道安装,如先安装管道再进行井室浇筑则井内及井外过渡段中粗砂难以密实且起不到支撑管道的作用。
按照设计图纸,管道过阀门井时设有防水套管,施工时应注意先预安装防水套管再进行管道及阀门三通安装。
根据本省上千公里的南水北调配套工程实例来看,尚无工程反映有富裕土方的情况,反倒是出现多起回填土方不足的情况,究其原因主要是因为土料压实体积减小、现场损耗等,另外土料作为一种资源丢失情况时有发生,因此土料问题施工单位应引起足够重视,避免出现土料不足问题。
此文以河北省南水北调配套涿干渠固安支线工程(连通北京南干渠)为例总结了大管径管道施工过程中容易出现的问题,分析了出现问题的原因,为类似的工程的设计施工提供借鉴和参考。□