浅谈卵石地质层管道穿越堰坝施工

刘长刚，曲剑辉，李海亮，孙玉瑞

(黑龙江省龙建路桥第五工程有限公司，黑龙江 哈尔滨 150070)

0 引 言

近年来，穿越堰坝的管道施工越来越多，为保证堰坝主体不受施工影响、保持原有的防洪功能和使用寿命，如何控制施工进度及何种施工方法将决定施工的成败，大大的减少施工成本，而保证堰坝的整体性就需要从堰坝基础以下进行穿越施工，此种方法涉及深基坑与顶管等施工工艺相结合。总结研究的新方法，不同于以往常规的施工模式。工程项目的成果实践充分证明了这一种值得推广的施工新方法、新技术。黑龙江省龙建路桥第五工程有限公司在浙江省丽水市东港大桥桥头至马头山2号区间道路项目污水管道施工中，采用了此技术进行施工，成功实现了堰坝顶管的施工要求。

1 概 述

在我国，多数的堰坝防护堤周边的地质层结构复杂，伴随着大量的抛石或者卵石层结构，这就使想要简单的对于穿越堤坝施工又不影响堤坝的正常使用功能增加了施工难度。本方法根据多重施工方法的研究与结合，最终采用深基坑与顶管施工作为最终的施工工艺，从而达到了施工要求。

2 施工工艺及操作要点

2.1 施工工艺流程

测量放样—扩大基础开挖—边坡喷射混凝土护坡—方井类结构施工—顶管施工—铺设施工管道—管道混凝土包封及压浆—回填施工

2.2 施工操作要点

(1)施工准备

施工前深度研究本项目地质勘测资料及施工区域内的堰坝竣工图纸，分析堰坝的整体结构，确定明确的施工深度，制定相应的应急预案，根据此类施工方案进行专家论证，提高施工的安全性和稳定性，确保施工安全保证。

(2)基础开挖

根据测量放样确定开挖位置后，进行上部分的扩大基础开挖施工，放坡比列按照施工标准1∶1.5，基坑形式为三面放坡，一面作为施工主要通道，进行主要设备及材料进场条件。开挖过程中注意不要一次性开挖到位，注意观察土层结构是否与地勘资料符合，逐层开挖施工，满足安全要求。

(3)边坡防护

开挖施工完成后，对于边坡防护施工采用喷射混凝土形式，确保边坡整体的稳定性，喷射的防护厚度满足安全要求即可。

(4)方井结构施工

在边坡混凝土强度满足要求后进行下部分开挖施工，开挖前要留有碎落台和排水边沟，保证结构安全稳定。方井施工为逐级逐节施工，下挖1 m，施工防护1 m，四壁采用50 cm厚C30钢筋混凝土，并预埋人工爬梯。待本节段方井混凝土轻度满足要求后，施工下一节，循环施工直至达到施工底高程。基础底部采用混凝土垫层施工，留有排水沟及集水井，定时进行排水抽水。注意最后一节施工时要留有顶管施工管道口。

(5)顶管施工及后续施工

顶管施工过程中，注意工具管在顶进时，观察周围土层情况，针对与较大的卵石及抛石采用人工挖掘的方式运出，顶管过程中严格按照顶管施工工艺要求进行操作，严禁违规操作，避免出现意外情况。顶管施工完成后，进行检查，满足要求后在工具管内进行施工管道铺设，待满足施工工艺后，进行管道内外的混凝土填充及压浆施工，保证结构安全。

3 注意事项

3.1 基坑施工危险源及应对措施

(1)危险源一

施工降水不到位或降水过度，致使出现边坡流砂、涌土现象或边坡塌方，土体滑坡，基坑局部坍陷。

应对措施：土方开挖前做好降水工作，土方开挖后确保降水连续进行。由现场施工技术负责人每天依据“监测报告”对照实际降水深度，准确控制施工降水作业，同时关注天气及降雨水情况迅速堵住流往基坑的外来水，迅速抽走已经流入基坑的外来水。当出现流砂、滑坡时立即回填或反压砂包，增加降水。

(2)危险源二

突发的停电或者供电设备故障，造成地下水位上升而致使边坡积水无法作业。

应对措施：在施工现场配备一台120 KW柴油发电机，与降水设备连动切换；确保停电后能立即发电工作，同时重点检查供电设备的正常运行，保护供电设备不受外力伤害，现场备用深井泵2只，备用易耗电器配件，随时急用。局部积水即时抽排。

(3)危险源三

边坡项堆积过大受到重压或者基坑边行走载重汽车，停放混凝土泵车等造成土体滑移。

应对措施：边坡顶严禁堆放重物和大宗材料、钢筋、砂石等材料，按平面图布置的区域有序堆放，载重汽车、混凝土泵车远离基坑边坡并设置明显的行车路线标识，混凝土泵车的支撑脚设在坚固的硬路基本，垫板稳固，远离基坑。加强巡视观查，发现异常即早加固处理。

(4)危险源四

运土车辆突发故障、满载土方后无法启动或者溜坡。

应对措施：对进场作业的汽车和司机全面检查，认定全部合格后方能进场作业，当运土汽车停在斜坡面时其后轮下部必须设置钢挡板装置确保其不溜坡。同时严格限定汽车不超载运土。

(5)危险源五

施工区域周边管线因土方开挖而产生下沉、沉降或出现裂缝。

应对措施：将周边管线纳入沉降、位移的检测范围，与本工程检测同步实施，并严格其报警限值，依据每天的检测数据调整挖土进度，均衡挖土。当接近报警器值时，应立即与设计部门联系按设计部门的指导意见采取加固或其他措施。

4 结 论

东港大桥桥头至马头山2号区间道路项目中污水压力管道穿越好溪堰坝的施工中，采用了此类施工措施，有效的在枯水期中完成了施工目标，施工工期仅为20 d，比原有的施工进度提前了15 d，而该施工方法较牵引等施工方法效果好，施工快，预期效果好。根据卵石地质层来说，牵引的施工工艺不适用于此地质层，对于施工影响较大，而采用此类顶管施工，能够更好的进行穿越施工，满足施工要求，经济效益与社会效益显著。施工过程中也受到了当地业主方、监理方的好评，具有高效的推广意义。而在堤坝穿管时此类方法也伴随着深基坑的施工，对于顶管或其他非开挖类施工产生的影响也较大，施工安全要素影响较多，也需要同类施工经验的逐步完善，从而提高该类施工的更加安全、可靠的施工工艺和施工效能。