富陽(yáng)江南水廠取水頭部施工技術(shù)

宋春暾

（杭州市市政工程集團(tuán)有限公司，浙江 杭州 310006）

水廠取水工程向來(lái)是工程的重要部分，關(guān)系水質(zhì)的好壞，關(guān)系水廠的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)發(fā)展，施工中要根據(jù)實(shí)際情況而定，本文從工程概況、施工流程及施工過(guò)程當(dāng)中采用的措施進(jìn)行介紹。

1 工程概況

取水泵房取水頭部工程位于富春江南岸，施工場(chǎng)地為伸出江堤約70米的區(qū)域，水下施工部分43米。江南水廠工程進(jìn)水管由管材為φ1000×14mm卷板鋼管，兩根并排，中心間距4.5m，長(zhǎng)136.55m的管道組成。該進(jìn)水管分頂管施工、開(kāi)槽鋪設(shè)、和灌注樁架設(shè)三部分。開(kāi)槽鋪設(shè)、和灌注樁施工區(qū)最小水深7.75米，正常水位深10.75米。漲潮期水位深11.75米。該區(qū)域地質(zhì)情況如下：從上至下第一層為砂質(zhì)粉土（厚度1.5至5米）；第二層為圓礫（厚度1.1至7.8米）；第三層為強(qiáng)風(fēng)化凝灰?guī)r（厚度0.2至8.7米）；第四層為中風(fēng)化凝灰?guī)r（厚度3.1至6.2米）。

2 水廠取水頭部施工措施

2.1 測(cè)量放樣：首先放出4根中間樁軸線，并確定Z-2、Z-4（靠岸）位置。搭設(shè)灌注施工平臺(tái)。在平臺(tái)上定好12根樁位，作好標(biāo)記。在岸上做三個(gè)保樁點(diǎn)。灌注樁護(hù)筒埋設(shè)必須位置準(zhǔn)確。經(jīng)復(fù)合測(cè)量，樁的中心偏差不超過(guò)1cm。

2.2 搭設(shè)：①灌注樁施工平臺(tái)搭設(shè)依據(jù)灌注樁施工需要，灌注樁施工平臺(tái)面積為15m×32.5m=487.5m2，平臺(tái)頂高程為6m，外邊底高程-6m平臺(tái)高12m。平臺(tái)除承擔(dān)灌注成孔樁，護(hù)筒埋設(shè)，鋼筋籠沉放，砼澆注外，還須承擔(dān)外包鋼管安裝、接樁、梁澆筑、32#槽鋼等水下構(gòu)件安裝，進(jìn)水管安裝等項(xiàng)目施工。②砼輸送平臺(tái)搭設(shè)，搭設(shè)混凝土運(yùn)輸車(chē)下料時(shí)所需要用到的平臺(tái)，平臺(tái)的上口面積為20m×15m=300m2（江邊公路向江中心延伸20米）。在搭設(shè)平臺(tái)回填宕渣前打松木樁、砌石坎，即防止宕渣向江中心或做周邊滑移，又起到穩(wěn)固平臺(tái)底部基礎(chǔ)的作用，同時(shí)還可以節(jié)約宕渣。

2.3 埋設(shè)灌注樁鋼護(hù)筒

因?yàn)楣嘧锻獗仨毎惭b外包鋼管，灌注樁鋼護(hù)筒必須能保證灌注樁設(shè)計(jì)要求的垂直度和橢圓度。因此護(hù)筒用7mm厚鋼板制作。直徑1.2m，埋入河床深度2m，筒口高程6m。用錘擊法埋設(shè)，埋設(shè)過(guò)程必須經(jīng)常檢查護(hù)筒誤差，位移不超過(guò)5cm，垂直度不超過(guò)1%。

2.4 樁成孔

因設(shè)計(jì)要求樁端進(jìn)入中風(fēng)化凝灰?guī)r不少于1米，適用30型卷?yè)P(yáng)機(jī)和加錘重2.5t的沖錘鉆機(jī)成孔。護(hù)壁泥漿、鋼筋籠按規(guī)范要求執(zhí)行。灌注樁混凝土保護(hù)層厚度采用在鋼筋籠外焊保護(hù)層鋼筋來(lái)保證。

2.5 灌注樁混凝土澆筑

當(dāng)孔深、清孔、鋼筋籠沉放等經(jīng)驗(yàn)收都符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后安裝導(dǎo)管及料斗實(shí)施灌注樁水下混凝土澆筑?；炷敛捎脴?biāo)號(hào)為C30的商品混凝土。

2.6 外包鋼管制作安裝

外包鋼管內(nèi)徑必須比灌注樁外徑大20cm。按設(shè)計(jì)要求和有關(guān)規(guī)范焊接好牛腿，在管口上端焊撐腰板，控制牛腿高度。外包鋼管安裝前，潛水員水下清理灌注樁澆注溢流出的砼渣且在牛腿上安裝定向裝置，確保每排三根樁的外包鋼管牛腿中心基本在一條軸線上。用起重船起吊，并用特制重錘打入河床內(nèi)，直至擋板到樁頂。安裝6根Z-4樁，外包鋼管必須確保每排三根樁的外包鋼管帽上鋼梁定位凹槽中心基本在一條軸線上。用起重船起吊，并用制作專(zhuān)用工具將其打入河床，直至擋板到樁頂。并在小水位安裝。

2.7 32號(hào)工字鋼制作安裝

因?yàn)楣嘧对O(shè)計(jì)規(guī)定位移不大于10 cm，兩樁的實(shí)際距離與設(shè)計(jì)距離最大誤差可能達(dá)到±20cm，工字鋼的長(zhǎng)度必須根據(jù)樁距確定。長(zhǎng)度比樁距短5cm。工字鋼6根長(zhǎng)度很難相同，必須逐根測(cè)量制作。32號(hào)工字鋼及鋼枕在陸上按設(shè)計(jì)要求制作完畢后，潛水員水下安裝。鋼平臺(tái)作支點(diǎn)。用2只1噸手拉葫蘆防入水中潛水員水下安裝，如果安裝孔有誤差，實(shí)施水下切割。第一次安裝只須將螺栓套上，不擰緊，工字鋼可以移動(dòng)，當(dāng)進(jìn)水管安裝完成后，再擰緊螺栓，固定好工字鋼。

2.8 圈梁澆筑

將鋼平臺(tái)頂高程降至5.2米。以鋼平臺(tái)為施工平臺(tái)，立?！壴摻睢炷翝仓Ｄ＜艿牡啄槟灸?，側(cè)模為鋼模。

3 開(kāi)槽敷設(shè)管道部分采用水下施工措施

3.1 進(jìn)水管拼裝：進(jìn)水管拼裝成四段，長(zhǎng)度25.25米兩段（加喇叭口），長(zhǎng)度19.25米和長(zhǎng)度15.25米各一段。因現(xiàn)場(chǎng)沒(méi)有拼裝場(chǎng)地必須在碼頭拼裝。在現(xiàn)場(chǎng)加工抱箍和鋼枕梁等配件。

3.2 管子下水、浮運(yùn)

水上交通方便，管道采用水上運(yùn)輸。管道加工完畢后用封頭板將管道兩頭封住。用50T吊車(chē)將管道放到江里，采用80t50匹機(jī)船做牽引動(dòng)力，把管子綁在船尾，以浮管的方式分四次，將管道運(yùn)到取水頭部施工平臺(tái)。水下施工部分43米進(jìn)水管道分兩部分進(jìn)行。

3.3 溝槽的開(kāi)挖

溝槽的開(kāi)挖用抓斗和泵加裝特制的高壓水柱吸泥槍兩種方法進(jìn)行實(shí)施。為提高功效，溝槽開(kāi)挖的長(zhǎng)度上游槽溝長(zhǎng)19.25米，下游槽溝長(zhǎng)15.25米，開(kāi)挖的深度控制在-0.50米高程。溝槽按1：2自然坡度放坡。開(kāi)挖時(shí)首先用抓斗挖去老土。再用泵加裝特制的高壓水柱吸泥槍對(duì)溝槽進(jìn)行修整，溝槽作業(yè)完成后派潛水員進(jìn)行測(cè)量，對(duì)溝槽深度寬度不符合設(shè)計(jì)要求的部分進(jìn)行沖吸，使溝槽深度寬度能滿足管道安裝要求。

3.4 進(jìn)水管安裝

在灌注樁部位，由于樁位已定死，設(shè)計(jì)上留給進(jìn)水管的方向、高低調(diào)整幅度很少，頂管部分管子的高低、方向也定死，因此進(jìn)水管的高低、方向的調(diào)整部分只能在開(kāi)槽部分實(shí)施。調(diào)整點(diǎn)只能設(shè)于混凝土鎮(zhèn)墩部位。為此進(jìn)水管安裝從外至里實(shí)施。在準(zhǔn)備下沉安裝在鋼梁的管子的封頭板上安裝二只6分閥門(mén)，一個(gè)進(jìn)水，一個(gè)出氣，利用水泵送水壓縮密封管道內(nèi)的氣體可以排水，調(diào)整管子上浮下沉，在潛水員的指導(dǎo)下，調(diào)整到合適的位置進(jìn)行水下管道安裝。開(kāi)槽埋管的部位用船將管子拖到溝槽的上方用同樣的方法進(jìn)行管道就位。

3.5 水下哈呋安裝

先用泥漿泵吸排，把管道接頭處的泥清理干凈。從接頭部位1.5米長(zhǎng)清理干凈，底寬3米，以1：2.5的坡度立基槽。然后將哈呋的下半瓣先放在頂管管道的下方，在擬沉管道和頂管接頭端上用厚5mm，寬1m，長(zhǎng)14.3 m橡膠板纏繞四圈，用鐵絲扎緊，潛水員檢查管道接頭上的橡膠圈是否繞緊服帖于鋼管上，是否與哈呋吻合，符合要求后，可以2根φ10 mm的鋼絲繩從上面哈呋的2個(gè)壓板螺栓孔穿過(guò)下面哈呋的壓板螺栓孔，用卷?yè)P(yáng)機(jī)收緊哈呋，然后擰緊螺栓。

3.6 水下砼墩采用水下砼導(dǎo)管法施工

進(jìn)行水下砼墩的施工，鎮(zhèn)墩長(zhǎng)3米、寬2米、高3米。砼標(biāo)號(hào)C30。立模前必須用泥漿泵和高壓水槍相結(jié)合清基，清理作業(yè)完成后潛水員下水檢查，符合要求后開(kāi)始立模工序。根據(jù)本施工特點(diǎn)，水下立模采用鋼、木模在岸上拼成一個(gè)整體，用工程船吊裝下水，局部地方用麻袋砼封堵。澆筑前模板四周回填1.5m高泥土以防止?jié)仓^(guò)程中移模和砼外漏。

3.7 回填：按先后順序，回填60cm厚碎石層；回填71cm厚粗砂層；鋪設(shè)進(jìn)水管；回填140cm厚粗砂層；回填30cm厚碎石層；潛水員水下鋪設(shè)80cm厚鐵絲石籠。鐵絲石籠尺寸為0.8×1×1.5m，采用8號(hào)鍍鋅鐵絲。施工現(xiàn)場(chǎng)填裝塊石，塊石最小方向長(zhǎng)度不小于20cm，每只石籠重約1.5T，用浮吊起吊潛水員水下排列安放，安放時(shí)石籠必須排列緊密。（見(jiàn)圖）

4 結(jié)束語(yǔ)

取水頭部工程是水廠建設(shè)的重要部分，本文介紹了江南水廠取水頭部施工過(guò)程及采用的措施，具體施工要據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行。富春江江面寬、水深，水上交通方便，江堤壩路窄小，陸上交通不便，重型設(shè)備水上運(yùn)輸。