丹东市滨江路应急输水管线翻身施工分析

王 禹

（辽宁水利土木工程咨询有限公司,辽宁 沈阳 110000）

1 工程概况

辽宁丹东市滨江路应急输水管线贯通工程是以配套滨江路上现有的输水管线,利用三湾水库水源为四道沟净水厂提供原水的应急输水管线贯通工程。该工程建筑安装及附属工程（第二标段）地貌为鸭绿江一级阶地,管线基层以粉质粘土和淤泥质粉质粘土为主,局部为细流砂。场地地下水以存在于杂填土中的上层滞水为主,局部砂层中存在承压水。根据现场踏勘,所施工管段共有11 处过道排水方涵,由于涵底标高均低于管底标高,设计对这11 处采用钢卷板管翻身处理。

2 基坑开挖施工分析

由于基坑深度均在6 m～7 m,本管段土质从上至下为：道路面层及水稳层、回填土、粉质性粘土、流沙层。基于地质条件较差且开挖深度较大特点,在基坑开挖时应充分考虑基坑壁塌落问题,所以在作业范围内沿开挖沟槽壁采用工字钢或H 型钢支护,具体施工顺序如下：板桩打设→基坑开挖→围堰（采用玻璃丝袋装粘土和-10 钢板联合使用）→板桩调整→预制翻身钢管安装→边回填边拔桩[1]。

2.1 板桩施打

板桩采用挖沟机施打,施打前一定要熟悉周边地下管线及构筑物情况,不得使用严重变形和破损的板桩。根据现场实际情况设计板桩间距0.5 m,型号I30,每根长度在9 m～12 m,板桩入土深度控制在2 m 以内,示意图见图1[2]。

图1 板桩施工示意图

2.2 基坑开挖和排水

（1）基坑开挖

由于基坑开挖的土方量较大,每个作业面采用两台挖掘机与人工清底的方式,挖土遵循“纵向分段,竖向分层,先支后挖”的原则进行,具体施工要点如下：

①开挖基坑深度H＞6 m 时,采用一次护壁支护,在挖至设计标高的基底时,一次性打入护壁桩[3]；

②在开挖过程中掌握好“分层、分步、对称、平衡、限时”五个要点,沟槽上口两侧5 m 以内不准堆放土方,开挖的土方均装车外运以减轻重物对沟槽一侧的外压力；

③由于基坑较深,在开挖时5 m 以下的土方需要进行二次进行装车,土方开挖后对基底进行铺设20 cm 砂垫层进行处理。

（2）施工排水

①由于施工作业面地下水位较高,设计采用集水坑方式排水。开挖完成后立刻进行坡脚排水沟施工,排水沟截面尺寸：宽0.5 m,深0.5 m,长度与基坑底部长度一致。

②在排水沟顶侧设置集水坑,集水坑深度低于排水沟底1 m,上口宽0.5 m（可适当增加）,污水泵外侧套DN400 钢板管所做筛网状护套笼一个,以免吸水口堵塞[4]。

③设置两台4 英寸污水泵排水,两台均设置在施工管段处,集水坑安排专人24 小时不间断排水（每个基坑按6 天为一个排水周期）,防止基坑地面被泡变形和塌陷。

3 钢筋、混凝土、钢管工程施工

3.1 钢筋和混凝土工程施工

（1）钢筋工程

①钢筋的冷拉和冷弯要求温度不低于-20℃,以避免在钢筋弯点处发生强化,造成钢筋脆断。在负温条件下焊接钢筋,要求安排在室内进行。焊接后未冷却的接头,严禁碰到冰雪[5]。

②钢筋半成品在调运过程中应轻拿轻放,防止撞击和刻痕。施工过程中严格控制构件标高和相对位置,严禁使用大锤、钢管等重物敲击钢筋。遇到钢筋安装困难时,严禁私自回弯钢筋。

（2）混凝土工程

由于施工期定在了冬季,所以本项目浇筑混凝土确定使用防冻商品混凝土,将原低标号现场拌合混凝土提高一个标号,具体配比见表1。在施工时要求做好混凝土保温措施,具体如下：

表1 混凝土配比表

①搅拌砼采用五龙背地下温泉水,温度可达70℃。通过罐车运输到搅拌站,入池水温度在55℃左右；

②罐车保温措施包括：车体穿保温罐衣；每次装砼前对罐车用热水反复进行保温预热处理。为保证浇筑质量,要求砼到达现场的入模温度达到10℃以上；

③由于冬期混凝土坍落度及热量损失较快,施工单位应在混凝土运至现场后30 分钟内完成浇筑。浇筑完成后覆盖一层塑料布和两层草袋,防止砼内外温差过大引起温度裂缝。

3.2 钢管焊接工程施工

钢管焊接是本项目最重要工程,在冬季温度较低时对焊接技术也要求更高。为保证焊接质量,本工程对施工重点做了以下要求：

（1）本项目设计使用结422 和结427 两种焊条,在使用前必须进行烘焙,烘焙合格后存放在80℃～100℃烘箱内,使用时取出放在保温桶内,随用随取,且不得超过3h,过期就要退换。注意：负温度下焊条外露超过2 h 应重新烘焙,且烘焙次数不得超过3 次。

（2）负温度下厚度大于9 mm 钢板应分多层焊接,焊缝由下往上逐层堆焊（各层间接头错开25 mm）。为防止温度降得太低,要求一条焊缝一次焊完,不得中断,且严禁在低温下矫正其变形或用大锤敲击焊缝[6]。

（3）负温度下焊接时,应对焊接部位100 mm 范围内进行预热至15℃以上,预热采取氧乙炔火焰,预热温度测量使用远红外测温仪测量。

（4）坡口焊缝打底焊道允许最大厚度为6 mm,坡口焊缝和角焊缝后续各层焊缝允许最大厚度为：平焊3.0 mm,立、横、仰焊为4.0 mm。

（5）焊条的摆动宽度宜小于焊条直径的3 倍,为了有效控制好焊接线能量,要求手弧焊用φ4.0 焊条焊接时,其焊接长度＞90 mm；用φ3.2 焊条焊接时,其焊接长度＞70 mm；焊道宽度超过10 mm 时,需进行分道,没层焊缝厚度不超过4 mm。

（6）当焊缝组装局部间隙大于6 mm 且小于20 mm,允许在坡口两侧或单侧做堆焊处理,堆焊要求为：a.严禁在间隙内填充异物；b.堆焊后应修磨平整,达到规定尺寸,并保持原坡口形状；c.根据堆焊长度和间隙大小及焊缝所在补位情况进行探伤检测。

3.3 焊缝检验及防腐处理要点

（1）焊缝检验和修复

本项目要求对所有焊缝均进行外观检查,依据DL 5017-2007 规范规定。无损探伤在焊接后24 h 后进行,现场环缝探伤在钢管外壁进行。

①埋管钢管检验比例：一类焊缝采用超声波探伤,检测比例100%,且用X 射线复验为该条焊缝长度的5%；二类焊缝采用超声波探伤,检测比例50%,当超声波探伤不能准确判断时,用X 射线进行复验[7]。

②焊缝表面被电弧、碳弧气刨和气割损伤部位和残留焊疤应修磨平整。但焊缝存在表面裂纹等缺陷补得擅自处理,必须报告质检人员。返修后的焊缝再用超声波探伤复查,同一部位返修次数不得超过两次。

（2）防腐工程

钢管防腐是提高使用寿命的重要手段,本项目采用的是刷油漆方式,具体施工要点如下：

①焊口防腐前必须去除表面氧化皮及焊渣、飞溅附着物,磨平焊疤等,焊缝表面需呈现出金属色,防腐应在处理内尽快涂装；

②为使油漆易于干燥,冬季施工时油漆加催干剂；为避免油漆低温稠化,应适当用热水间接加热,不得直接在火源上（如电炉、火炉）加热[8]；

③油漆工程冬季施工时,气温不能有剧烈变化,施工完毕后至少保养两昼夜以上,直到油膜和涂层干透为止。

4 结语

输水管线翻身施工难度本身并不大,但需要对细节把控一定要严格,包括基坑排水、管道焊接等,同时由于工期内气温较低,也增加了施工难度。本项目技术人员也考察了很多类似工程,发现细节处理并不到位,导致后期漏水问题时常发生,因此在施工中极力避免了这些问题。