某水利工程大型倒虹管施工技術研究

王 芳

(貴州省水利投資(集團)有限責任公司，貴陽 550002)

0 引 言

該水利工程項目路邊新寨倒虹管起止里程為：路邊新寨倒虹0+000-4+535；全長4.535km。管材為夾砂玻璃鋼管，管徑為1600mm。單根管長為12m，管道安裝為承插式，主要工程項目內容有：基礎填筑、管道安裝、鎮(zhèn)墩(管道)包封砼澆筑、墊層、管道及附件現(xiàn)場轉運和安裝、管道承插接口打壓試驗、水壓試驗。路邊新寨倒虹管主要為穿越農(nóng)田地段，地下水豐富或地表積水，長期受水浸泡，造成土質軟化及有機物淤積，淤泥的厚度在2m-5m之間。管道沿線軟土巖性主要以淤泥、淤泥質粘土、飽和粘性土為主，多呈軟塑-流塑狀，管道溝槽難以成型，采取地上設管的方式進行施工。

1 工程施工布置工作原則和主要內容

1.1 布置工作原則

在工程布置原則上主要分為以下幾個方面：臨時建筑設施和施工輔助規(guī)模與內容，需要根據(jù)項目工程施工進度計劃和工程施工強度要求展開規(guī)劃和設計工作，要基于有利于生產(chǎn)方便生活與管理的工作原則，通過使用集中分布和分散布置相結合的方法來進行布置；第道路交通需要充分使用現(xiàn)有的村道作為施工變道；施工現(xiàn)場的臨時設施加工場地道路交通，需要滿足防汛安全以及工程施工現(xiàn)場施工安全的標準要求，同時還需要有效考慮到環(huán)境保護安全生產(chǎn)以及文明施工的相關標準；各個生產(chǎn)地需要根據(jù)施工要求配備足夠的環(huán)保設施，防止對周圍的自然環(huán)境形成嚴重的破壞[1]。

1.2 主要布置工作內容

為了充分滿足該工程建設施工要求，結合工程施工現(xiàn)場條件情況，根據(jù)施工現(xiàn)場環(huán)境條件、初步規(guī)劃的臨時基礎設施內容，主要包含施工場地區(qū)域范圍內的施工、便道施工供電施工、供水系統(tǒng)、鋼筋制作廠房、混凝土攪拌站、材料儲存?zhèn)}庫以及倉庫當中各種設施。在施工平面布置工作方面，主要包含臨時房屋布置、管道沿線施工、道路布置、供水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)材料拌合系統(tǒng)，原有水系恢復、原有道路、恢復管道材料存放和運輸?shù)葞状笾匾慕M成部分

2 大型倒虹管施工技術要點分析

該工程正式開始施工之前，工程施工單位選擇1+100-1+300段作為施工試驗段，試驗段總長度200m。通過試驗段有效確認該工程的施工設計，要求對基礎施工的壓實度、松坡厚度大小、壓實機械設備型號設備組合、壓實速率、壓實次數(shù)、基礎沉降差大小等相關參數(shù)進行確認。由于施工區(qū)域地段受到地質條件和征地紅線寬度因素的影響，將管道由原有的埋地式更改成混凝土包管半挖半填的施工方法，需要先對基礎地質條件展開拋石擠淤處理，施工深度≥1m，同時使用自重為20T的重型壓路機設備進行夯實基礎，壓實度需要超過95%，拋石擠淤底部寬度為4.9m，頂部寬度為7.95m，兩側區(qū)域邊坡為1:1。拋石擠淤深度原地面以下0.5m之后，再使用及配料分層填筑施工方法，將其直接碾壓到原地面高度填筑施工厚度為0.5m，碾壓工作完成之后再澆筑20cm厚度的C15混凝土面層，用于調平和加強基層結構的承載能力[2]。

2.1 拋石擠淤施工技術要求

拋石擠淤材料選用的是不容易風化的石塊材料，平均直徑大小不超過30cm，較小的石塊不得超過20%，強度大小≥25MPa。在具體施工過程中主要包含前期的工程施工放樣、拋石施工達到軟土面層厚度為50cm，通過使用激振力<40T的重型壓路機設備進行碾壓，然后進行重復碾壓到原地面以下50cm為止，然后進行測量放樣工作。拋投石塊使用自卸汽車，將石料直接運輸?shù)綊佂豆さ默F(xiàn)場進行使用，當原土地從結構比較平坦的情況下，需要從管道的中心位置成等腰三角形向前進行拋填工作，使得淤泥或者是軟土完全向兩側擠出。在碾壓過程中分層拋填塊石層縫隙大小，使用較小的石塊進行填塞，拋投工作中需要先通過制動力相對較大的推土機設備和挖掘機設備循環(huán)進行碾壓，保證石塊可以直接沉入到基礎層當中，然后進行分層碾壓工作[3]。

2.2 級配材料換填施工技術要求

當下承層準備工作完成之后，則可以進行級配料墊層施工；施工放樣恢復管道的軸線位置，在兩側區(qū)域每間隔10m設置邊樁，用于控制標線和線型結構，線路設置必須要保證平順直要保證管道和混凝土材料運輸工作的安全性，在填料工作過程中砂石材料需要選擇碎石、卵石、砂礫、粗砂中沙或者是石屑材料，材料的級配良好不含有大量雜質；攤鋪施工。攤鋪施工過程中分為水平分層縱向分段攤鋪施工方法，使用25T重型壓路機設備進行碾壓施工第1層碾壓施工，厚度不超過20cm，每一段施工程度需要控制在70m，在碾壓過程中需要先關閉振動進行靜壓兩次，然后再進行碾壓3-4遍，最后再靜壓一次進行收面，后輪重疊度需要控制在1/2，后輪必須要超過兩端的接縫位置，保證整個攤鋪碾壓施工的均勻性。最后需要進行接頭處理[4]。

2.3 混凝土墊層施工技術要求

當碎石混凝土施工完成之后，需要進行后續(xù)的墊層混凝土，澆筑施工混凝土墊層施工時用C15混凝土材料進行澆筑，混凝土澆筑施工寬度為7.9m，厚度大小為20cm，通過使用分段澆筑施工方法，每段澆筑施工長度為12m，為了保證混凝土墊層結構可以連接成完整的整體，受力性能更好需要在每一段墊層接頭位置，設置接茬鋼筋，檢查鋼筋使用的是φ16螺紋鋼，埋深和外漏長度均為15d，施工間距大小為20d，在線性控制工作過程中，相關測量工作人員需要基于每5m設置邊樁結構，同時使用鋼筋頭進行標識，為了有效保證混凝土墊層澆筑施工厚度和線型的美觀度，混凝土邊模使用的是25A槽鋼進行支模，槽鋼接頭位置需要保證平順不存在漏漿問題{3]。

2.4 管道安裝和包封處理

倒虹管管道材料為φ1600的夾砂玻璃鋼管，建筑等級為5級，倒虹管施工過程中的主要施工工藝，包含基礎施工測量放樣、管道安裝、承插接口打壓試驗、模板安裝、鋼筋制作安裝、混凝土澆筑施工以及后續(xù)的灑水養(yǎng)護。管道包裝使用的是C20素混凝土材料包封施工，厚度為40cm，管道軸線位置需要設置在標準軸線上，需要保證管道線型順直。管道兩側設置人行橫道，管道安裝工作中使用一端朝著另一端倒退施工技術方法，每12m作為一個循環(huán)，安裝一段，澆筑一段，成型一段[5]。

管道安裝承插接頭必須要嚴格依照施工要求進行涂油處理，管道安裝和墊層接觸面安裝必須要保證充分密實，局部管道調平工作需要使用砂漿墊層進行處理，承插接頭80cm范圍內不能存在大量的土質或者其他污染物，管道承插轉角不能超過3°，每一個接頭打壓試驗要保證符合施工要求，管道安裝工作完成之后外觀條件上必須要達到平順和流暢。

在玻璃鋼夾砂管插頭一端，通過加工兩道凹槽將兩條O型橡膠圈直接嵌入到凹槽內部，然后將插口端直接插入到成口端，保證雙橡膠圈和敞口內壁以及插口外壁之間緊密連接，形成接口處密封區(qū)域，然后對接口展開獨立水密性試驗工作，保證管道接口位置連接的緊密性。倒虹管采用從一端向另一端施工的方式進行澆筑，混凝土采用罐車配合地泵進行澆筑，管道安管、包封每12m為一循環(huán)，順序作業(yè)地泵設置在現(xiàn)有村道與新建管道的交叉處，不能影響既有道路的車輛通行[4]。

2.5 管道安裝密封試驗

在管道連接工作之前需要安裝試壓專用螺栓，管道安裝完成之后螺栓連接手動試壓泵，向接口內部進行灌水處理，將水從試壓螺栓內的小孔，灌入到兩個橡膠圈和管壁形成密閉空間條件，此時打開最高點的排氣閥緩慢進行分級加壓處理，將水體壓力逐漸提升到工作壓力，檢查接口位置是否存在滲漏問題，如果沒有滲漏再進行試驗壓力提升。當水壓試驗不合格的情況下，必須要及時查明漏水產(chǎn)生的具體原因，對管道進行重新安裝或者是調整再進行二次試驗，直到保證管道安裝合格為止[5]。

管道運輸工作使用的是人工配合挖掘機設備進行運輸，在管道的下方使用沙袋將管道墊高距離地面40cm，為了有效防止管道出現(xiàn)輔管問題，在混凝土澆筑施工過程中，必須要有效控制好混凝土澆筑施工速率以及度模量大小，澆筑施工速率不能過快，可以通過使用分層澆筑施工方法來加以開展。在模板安裝施工過程中需要有效控制好模板，相互之間的拼接工作質量，確保模板拼接縫隙寬度滿足工程施工規(guī)范要求，模板安裝施工之前需要對表面進行徹底清理，對表面存在的各種污垢雜物等進行去除，有效控制好模板的平整度以及傾斜角度大小，模板拆除過程中需要保證混凝土材料強度，達到設計強度的標準要求之后再進行拆除。

3 結 語

綜上，該工程倒虹管每道工序施工完畢，先由班組自檢，自檢合格后填單，然后由質量員初驗，合格后再由項目組專職質量員會同建設單位代表和施工監(jiān)理正式驗收，認定合格后方可進入下道工序，全面保證工程施工質量。