鄭慧君，張大偉，胡玉梅，莊向仕，楊建亮

(1.承德石油高等?？茖W(xué)校 建筑工程系，河北 承德 067000;2.北京交通大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理系，北京 100044)

導(dǎo)流截流開挖施工是利用挖掘機(jī)對(duì)溝渠進(jìn)行開挖管道敷設(shè)的方法。導(dǎo)流截流開挖的優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單、直接，施工成本低，適合于在寬闊的地表、不存在障礙物(如建筑物)的地段敷設(shè)地下管線。開挖穿越河流施工工藝相對(duì)復(fù)雜，本文以某在建工程為例，對(duì)導(dǎo)流截流開挖施工工藝進(jìn)行研究。

1 工程概況

本穿越工程為位于華北某地干渠穿越，該穿越工程屬小型穿越。穿越段管線設(shè)計(jì)壓力為6.4 MPa，管徑為Φ508 mm，設(shè)計(jì)系數(shù)采用0.72，穿越處管線由南向北，采用大開挖方式穿越，穿越處管線與城東干渠夾角78°。

2 導(dǎo)流截流開挖施工程序

施工準(zhǔn)備—測(cè)量放線確定擋水壩位置—開挖導(dǎo)流溝—筑擋水壩—壩內(nèi)作業(yè)帶清理及管溝開挖—管線預(yù)制—管段就位安裝—管溝回填—拆除擋水壩—水保施工。

3 導(dǎo)流截流施工技術(shù)要求

3.1 施工準(zhǔn)備

施工前應(yīng)先熟悉圖紙，勘察現(xiàn)場(chǎng)，掌握所要施工河流及溝渠的設(shè)計(jì)要求及現(xiàn)場(chǎng)地形、穿越土層地質(zhì)情況，搞清所施工區(qū)內(nèi)的原有管線情況，對(duì)相應(yīng)資料進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)報(bào)驗(yàn)，準(zhǔn)備好施工所需器具機(jī)械，并上報(bào)監(jiān)理。開工之前需辦齊各種施工手續(xù)。

3.2 測(cè)量放線

采用GPS 定位，全站儀進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量放線先用木樁做出標(biāo)記，將管線中心線、作業(yè)帶邊線按圖紙要求進(jìn)行實(shí)際標(biāo)識(shí)，再確定圍堰及導(dǎo)流渠的具體位置。

3.3 筑擋水壩

3.3.1 確定擋水壩位置

先根據(jù)施工平面圖將管線穿越的實(shí)際位置標(biāo)記出來(lái)，然后再開始開挖導(dǎo)流溝，導(dǎo)流溝挖好后，作擋水壩(見圖1)。在管道中心位置埋設(shè)木樁。參照管道埋深、管溝開挖坡度、管溝寬度以及漿砌石護(hù)岸的位置確定壩與管道中心線間的距離，同時(shí)開挖管溝時(shí)要考慮管溝塌方、土方回淤以及土方能在圍堰內(nèi)堆積的高度，確保施工時(shí)水壩堆積的土方不會(huì)對(duì)管道下溝造成影響。

3.3.2 導(dǎo)流溝、筑壩

采用履帶挖掘機(jī)取土筑擋水壩，擋水壩坡比取1 ∶1，新筑截水壩需要壓實(shí)，可用挖掘機(jī)分層進(jìn)行碾壓。新筑截水壩(見圖2)上游壩頂寬3 m，底寬6 m，高出水面1.5 m。下游壩頂寬2 m，底寬4 m，高出水面1.5 m。土壩筑成后在壩的外側(cè)采用土袋堆砌成護(hù)坡，以防止河水直接沖刷壩體。

3.4 壩內(nèi)作業(yè)帶清理及管溝開挖

采用污水泵將壩內(nèi)殘存河水排到壩體以外河道內(nèi)。采用挖掘機(jī)先清理出擋水壩內(nèi)管線的施工作業(yè)帶。若遇到河底土質(zhì)松軟的情況，可鋪設(shè)枕木排進(jìn)行加固作業(yè)帶強(qiáng)度，以方便施工機(jī)械通過(guò)。將管線控制樁進(jìn)行復(fù)位，測(cè)量出管道中心線以及管道變坡點(diǎn)的位置并撒出白灰線來(lái)作為標(biāo)記。穿越處地層主要為粉質(zhì)粘土，管溝較深處采用分臺(tái)階開挖方式開挖，共分兩臺(tái)，臺(tái)寬均為4 m;管底寬度取1.5 m，下層邊坡比取1 ∶1，上層邊坡比取1 ∶1，管溝尺寸可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件進(jìn)行必要調(diào)整。挖深10.8 m 處管溝分臺(tái)開挖，見圖3。

采用挖掘機(jī)進(jìn)行管溝開挖，根據(jù)地下水位情況在溝底設(shè)置相應(yīng)的積水坑，采用2″污水泵進(jìn)行排水。先用挖掘機(jī)將河道內(nèi)淤泥清理至河道外岸邊，再放管溝開挖線，用挖掘機(jī)開挖粉質(zhì)土層，邊坡按1 ∶1 放坡，用挖掘機(jī)清溝，溝深比設(shè)計(jì)圖紙加深500 mm。

3.5 管線預(yù)制

穿越河道主管線先根據(jù)圖紙要求在作業(yè)帶預(yù)制，主管線無(wú)損檢測(cè)、補(bǔ)口、保溫合格后，采用3 臺(tái)40噸吊管機(jī)整體吊裝至挖好的管溝內(nèi)。預(yù)制段就位后，再安裝兩邊管道，最后試壓與一段管線共同進(jìn)行。焊縫檢驗(yàn)采用100%射線照相檢驗(yàn)。管道防腐保溫層:本穿越段埋地保溫管道防腐保溫層采用加強(qiáng)級(jí)熔結(jié)環(huán)氧粉末防腐層(厚度為≥400 μm)-聚氨酯泡沫塑料保溫層(厚度40 mm)-聚乙烯夾克保護(hù)層(厚度6.0±0.2 mm)結(jié)構(gòu)。穿越段管道防腐層現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)口采用帶環(huán)氧底漆的高溫型熱收縮帶補(bǔ)口;環(huán)氧底漆干膜厚度≥400 μm;防護(hù)層補(bǔ)口采用熱收縮帶補(bǔ)口，具體結(jié)構(gòu):保溫層采用泡沫管殼。安裝時(shí)先纏繞一層聚乙烯內(nèi)帶(主要為了保護(hù)泡沫層，并起固定作用)，聚乙烯內(nèi)帶搭接10 ～20 mm，再采用常溫型熱收縮帶，補(bǔ)口套(帶)與防護(hù)層搭接長(zhǎng)度不小于100 mm。防腐保溫層補(bǔ)口結(jié)構(gòu)見圖4。

3.6 管溝回填

回填前先安裝平衡壓重袋，一般土壤河床管道先細(xì)土回填予以穩(wěn)管，上部分層碾壓回填原土。小回填至管頂500 mm 完成后，鋪設(shè)標(biāo)識(shí)帶，之后再大回填。

3.7 水工保護(hù)

河道兩岸采用草袋進(jìn)行護(hù)坡保護(hù)。穩(wěn)管采用平衡壓袋穩(wěn)管。

3.7.1 草袋護(hù)坡

草袋規(guī)格可選用50 cm×70 cm×20 cm，實(shí)際裝填體積按70%計(jì)算。土料就地取材，不得裝填塊石土，選用碎石土?xí)r，碎石含量不得超過(guò)20%。

1)必須置于老土層上，坡面需整平、夯實(shí)。兩端圓滑嵌入原坡0.5 m。

2)碼砌不得形成通縫，相互錯(cuò)開，并簡(jiǎn)單壓實(shí)。

3.7.2 平衡壓袋

按圖紙要求，共安裝36 組平衡壓袋。壓袋填充物質(zhì)宜為中粗砂，或是粒徑不大于50 mm 的卵石，但不可使用耕土。

1)施工過(guò)程中要注意保護(hù)壓袋，避免劃傷損壞。施工時(shí)要將管道上部淤泥清除，然后再壓袋緊密排列在管道兩側(cè)。應(yīng)邊清淤邊壓，以免管道止浮。

2)每個(gè)平衡壓袋重量200 kg，每組平衡壓袋6 個(gè)，平衡壓袋規(guī)格1.6 m×1.1 m×0.55 m，平衡壓袋間距5 m。

4 結(jié) 論

導(dǎo)流截流開挖施工完成后，對(duì)地貌進(jìn)行恢復(fù)，即保證了長(zhǎng)輸管線快速施工，又減少對(duì)自然環(huán)境的影響。通過(guò)采用導(dǎo)流截流開挖，可以有效保證長(zhǎng)輸管線的建設(shè)。

［1］ 莊向仕.大型原油儲(chǔ)罐基礎(chǔ)防滲膜施工［J］.承德石油高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2015(4):9－12，17.

［2］ 韓彥龍，孫晨曦，王二利.基于ANSYS 的空分軸系及其零部件有限元模型研究［J］.承德石油高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào)，2014(3):16－18，27.

［3］ 徐小兵.油氣長(zhǎng)輸管道工程施工技術(shù)手冊(cè)［M］.石油工業(yè)出版社，2011.

［4］ 賀俊.大跨度小凈距導(dǎo)流洞應(yīng)力應(yīng)變影響因素研究［D］.西南石油大學(xué)，2014.

［5］ 曾紅專.大沙河大學(xué)城段污水處理及景觀用水工程項(xiàng)目施工技術(shù)及組織管理研究［D］.武漢:武漢大學(xué)，2004.