引崗黃輸水管道加固施工技術(shù)

□劉慶利

引崗黃輸水管道加固施工技術(shù)

□劉慶利

運用管道加固施工技術(shù)，對引崗黃輸水管道進(jìn)行加固修復(fù)，以期對相關(guān)工程提供借鑒。

基礎(chǔ)設(shè)施；用水安全；施工方案

引崗黃輸水管道為石家莊市供水主管道，采用兩根管道并列布置，材質(zhì)為水泥管道及鋼質(zhì)管道，內(nèi)徑1.6m，外徑約1.9m，管道中線間距約2.0m。引崗黃輸水管道自古城西路南側(cè)為鋼質(zhì)管道，以北為水泥管道。南水北調(diào)配套工程施工是為防止管道下方地基松動可能引起的不均勻沉降，從而導(dǎo)致管道破裂風(fēng)險，因此采用懸吊管道法進(jìn)行管道保護(hù)和地基加固施工。在懸吊管道前，對施工區(qū)域內(nèi)的水泥材質(zhì)輸水管道進(jìn)行套管保護(hù)，既能確保管道在懸吊期間受力均勻，也能對管道起到永久保護(hù)的效果，避免后期維護(hù)。

1.總體施工方案

引崗黃輸水管道加固擬采用φ 1.0m的人工挖孔樁基礎(chǔ)，樁基長度20.5m，樁基頂部設(shè)置頂帽，頂帽尺寸為1.5m（寬）×1.5m（高），頂帽間采用鋼筋混凝土梁0.5m（寬）×1.0m（高）連接，梁頂設(shè)置懸吊橫向鋼梁，鋼梁采用高度為70cm的H型鋼，通過鋼梁設(shè)置吊點懸吊底部輸水管道，在懸吊輸水管道前先對水泥管道進(jìn)行套設(shè)鋼管。引崗黃輸水管道加固完畢后，對管道底部埋設(shè)的注漿管進(jìn)行注漿，加固管底地基。

2.施工順序和施工準(zhǔn)備

施工順序：人工挖孔樁施工→挖除管道頂部側(cè)向覆土→主梁施工→管道頂部及側(cè)面土方開挖→鋼套管逐節(jié)保護(hù)管道→管道懸吊（包含監(jiān)測）→鋼套管內(nèi)注漿→懸吊設(shè)備加固體系轉(zhuǎn)換→拆除千斤頂→管底注漿加固地基。

施工準(zhǔn)備：人員進(jìn)場修建鋼筋加工場地、砂石料及水泥存放場地，測量人員對樁基礎(chǔ)進(jìn)行測量放樣，組織材料進(jìn)場進(jìn)行半成品加工制作。

3.施工工藝

一是人工挖孔樁，根據(jù)設(shè)計要求，挖孔樁采用直徑1.0m的鋼筋混凝土基礎(chǔ)，樁長20.5m，樁基中心距管道外側(cè)2.0m，人工開挖，每開挖0.5m澆筑一次鋼筋混凝土護(hù)臂，成孔后由25t吊車將鋼筋籠調(diào)入孔內(nèi)，下設(shè)導(dǎo)管澆筑混凝土直至設(shè)計樁頂高程。

二是主梁施工土方開挖，根據(jù)設(shè)計要求，主梁尺寸為0.5m（寬）×1.0m（高），主梁中心距管道邊緣2.0m，主梁底部高程與輸水管道頂部平齊，主梁施工前采用人工配合60型小挖機(jī)開挖管道頂部兩側(cè)土方，由于管道頂部均為回填土，土質(zhì)較松散，開挖期間對管道無震動影響。

三是主梁施工，土方開挖完畢后，人工清理基底并澆筑混凝土墊層，按照設(shè)計要求綁扎鋼筋并安裝模板，采用混凝土輸送泵澆筑混凝土。

四是鋼套管保護(hù)，為避免管道懸吊期間吊點位置應(yīng)力集中造成管道破裂或損壞，在懸吊施工前對水泥材質(zhì)管道進(jìn)行鋼套管保護(hù)，鋼套管采用16mm厚鋼板加工成兩個半圓形，每個鋼套管長度3.5m，下設(shè)DN300排水口，上設(shè)DN50注漿口及DN200排氣口。安裝完畢后每節(jié)套管焊接成整體，并對套管與水泥管間的空隙進(jìn)行回填注漿。

五是管道懸吊，在對管道進(jìn)行鋼套管保護(hù)施工結(jié)束后，按照每根管道布設(shè)3根吊帶的原則提前穿設(shè)寬度65cm，厚度10mm鋼板加工而成的吊帶，每根吊帶長度3.3m，吊帶間距按照圖紙要求布設(shè)。完成吊帶穿設(shè)即可回填至管道1/2高度，防止了懸吊期間產(chǎn)生橫向位移。

按照吊點位置安設(shè)橫向H鋼橫梁，橫梁高度70cm，然后于管道每側(cè)吊點上方的橫梁上安放具有讀數(shù)顯示的千斤頂，吊桿采用直徑25mm的精軋螺紋鋼，每個吊點布設(shè)4根，及每側(cè)2根。所有吊帶、吊桿、千斤頂?shù)仍O(shè)備安裝完畢后，由吊桿兩端的螺栓擰緊使吊桿、吊帶保持緊繃狀態(tài)，然后按照設(shè)計要求對吊桿進(jìn)行加載，第一級加載至15KN，然后每級5KN逐級加載，加載期間保持持續(xù)監(jiān)測，確保變形量不大于3mm，水泥管加載至40KN停止加載，鋼制管道加載至20KN后停止加載。

六是施工監(jiān)測，為確保施工期間的擾動對管道的影響，施工前在每節(jié)管道接頭的鋼套箍上焊接觀測標(biāo)點，進(jìn)行沉降及位移觀測。加固完成后，開始擬按照5次/天的頻率進(jìn)行觀測，待平穩(wěn)后按照1次/天的頻次進(jìn)行監(jiān)測。

七是管道底部注漿加固，通過監(jiān)測結(jié)果，在地面沉降穩(wěn)定后，對管道底部地基的土體進(jìn)行注漿加固，經(jīng)計算，管道底部距暗挖頂部距離為1.1m，注漿管采用3.5m長的φ42mm的注漿花管，注漿孔布設(shè)于注漿管底部1.5m范圍，注漿管間距按照1m的梅花布置；注漿期間對管道實行實時監(jiān)測，頻次按照1次/30min，壓力控制在0.3～0.5MPa，注漿期間若發(fā)現(xiàn)管道有輕微變形，立即停止注漿并移至下個注漿管繼續(xù)注漿。

八是懸吊設(shè)施加固體系轉(zhuǎn)換及管道地基注漿加固，為避免拆除懸吊設(shè)備對輸水管道產(chǎn)生二次擾動，在管道下方暗挖一二襯施工結(jié)束且沉降穩(wěn)定后，對管道底部土體進(jìn)行注漿加固，待土體水泥漿液強(qiáng)度上來后，對千斤頂頂部的鋼橫梁進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)永久支撐，完成加固體系轉(zhuǎn)換后拆除臨時支撐所用的千斤頂。□

2017-06-09

劉慶利，男，漢族，河北省石津灌區(qū)管理局，工程師。