譚婷婷

摘 要：水利工程是我國(guó)工業(yè)發(fā)展中的中重點(diǎn)之一。為確保我國(guó)水利工程的工業(yè)的總體發(fā)展水平，水利工程在施工過程中的質(zhì)量和技術(shù)必須得到全面的保障。垂直頂升法是水利工程施工中的常用方法之一，由于其施工所需周期較短，對(duì)環(huán)境的污染較小等特點(diǎn)，受到了多數(shù)施工團(tuán)隊(duì)的青睞。而對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的科學(xué)和準(zhǔn)確應(yīng)用，也可以保證工程的完成質(zhì)量，進(jìn)而促進(jìn)水利工程的整體完成水平，也能夠在為工程的施工團(tuán)隊(duì)帶來良好的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)更好的服務(wù)社會(huì)。

關(guān)鍵詞：水利工程；垂直頂升法；施工應(yīng)用

垂直頂升法，主要通過在已經(jīng)建筑完成的管道內(nèi)，運(yùn)用液壓頂升的相關(guān)器材，使豎直的管道穿過施工土層的一項(xiàng)施工技術(shù)。在水利工程的管道出口施工過程中，運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)，可以減少由于水浪的作用對(duì)施工造成的不良影響，并且能夠有效縮小工程所需的經(jīng)費(fèi)，施工效率非常高。本文將結(jié)合具體工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)垂直頂生法在水力工程施工過程中的具體應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要說明，希望能為我國(guó)水利工程的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

1 案例工程概述

本文所舉出的案例中的水利工程，其施工地點(diǎn)位于某一線城市的市中心地區(qū)。該工程的取水量大約為每秒鐘26立方米。工程中共有4臺(tái)機(jī)組，工程的總體裝機(jī)容量約為4480lw。這項(xiàng)工程的規(guī)模為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)定義中的中型水利工程規(guī)模。工程的主要組成成分包括泵站、輸水管道和工程中包括的建筑物等，其中，工程的輸水管道主要包括以下幾種。第一，管道的主要材料為鋼筋混凝土，總長(zhǎng)約為486米，管徑約為350厘米。第二，管道材質(zhì)為鋼材，總長(zhǎng)約為106米，管徑340厘米。以及6根出水段管道，其主要材質(zhì)為鋼材的豎直管。根據(jù)工程的實(shí)際情況要求豎直管的長(zhǎng)度要達(dá)到140厘米，壁厚要達(dá)到2厘米。對(duì)于水利工程來說，豎直的出口段能夠保障城市水循環(huán)系統(tǒng)的正常運(yùn)行和工作，也可以保障管內(nèi)水循環(huán)系統(tǒng)中的水的質(zhì)量，減少管道對(duì)水資源的不良影響。案例工程在具體施工過程中，選擇應(yīng)用豎直鋼管的垂直頂升發(fā)施工，這將有效地提高人們的生活質(zhì)量，帶來良好的社會(huì)效益。

2 工程地質(zhì)條件

根據(jù)設(shè)計(jì)勘察資料，豎直鋼管施工區(qū)域地層自上而下分別為：素填土層、黏質(zhì)粉土層、淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土層、含礫粉質(zhì)黏土層、砂礫石層。豎直鋼管布置區(qū)段位于砂礫石層之上，穿越土層以含礫砂粉質(zhì)黏土層為主，工程地質(zhì)條件相對(duì)較好，但比較容易產(chǎn)生流沙。場(chǎng)區(qū)淺層存在地下水，屬孔隙潛水，其地下水位受大氣降水和地表徑流補(bǔ)給影響，水位年變幅度小。

3 施工工藝流程

單根豎直鋼管垂直頂升法施工的工藝流程為：豎直鋼管加固、頂升區(qū)水平鋼管及地基加固→頂升裝置就位→將第一節(jié)管節(jié)與頂蓋連接、在管節(jié)周圍設(shè)置止水裝置→頂升第一節(jié)→第一節(jié)到位后，固定管節(jié)，并設(shè)防回落措施→第二節(jié)及之后管節(jié)依次接入、依次頂升。當(dāng)一根豎管的最后一個(gè)管節(jié)頂升結(jié)束后，將頂升裝置移到下一根豎管部位，進(jìn)行下一根豎管的施工。全部豎管施工完成以后，拆除頂升裝置。

4 工程的施工工藝

施工工藝的全面與成熟，能保障工程整體的完成效率。為了使水利工程的使用能夠滿足人民的生活需要和社會(huì)正常運(yùn)行的需要，施工團(tuán)隊(duì)必須對(duì)施工工藝進(jìn)行合理的完善。

4.1 鋼管加固

在豎管內(nèi)部設(shè)環(huán)肋板、縱肋板加固，肋板板厚2.4厘米、板高24厘米；環(huán)肋板，沿管縱向每隔40厘米設(shè)一道；縱肋板，斜30°布置，沿管環(huán)向共布置12道。頂升開口部分，采用環(huán)梁加固法，環(huán)梁高度35.8～65厘米，寬度18厘米，環(huán)梁主材為2厘米厚鋼板。

4.2 頂升區(qū)水平鋼管及地基加固

在頂升區(qū)下方的水平鋼管內(nèi)部設(shè)環(huán)肋板、縱肋板加固，肋板板厚2.4厘米，板高24厘米；環(huán)肋板，沿管縱向每隔1.07米設(shè)一道；縱肋板，斜30°布置，沿管環(huán)向共布置12道。

水平鋼管下方地基采用劈裂注漿加固，加固范圍角度為底部150°。注漿孔布置，沿縱向每5米設(shè)1排，每排沿環(huán)向均勻布孔3只，孔深3.5米。注漿漿液采用P·O32.5普通水泥配置，水灰比0.5∶1，水泥用量150kg/m3，漿液初凝時(shí)間1～2h，漿液注入率20%。注漿順序先下后上。注漿過程中采用水準(zhǔn)儀監(jiān)測(cè)水平管道，以防注漿時(shí)管道上抬變形。

4.3 頂升裝置布置

頂升裝置主要有：頂力支座平臺(tái)，包括龍門撐、龍門撐底座、直頂架等，主材為槽鋼、鋼板，焊接而成；100t千斤頂，行程40厘米，配KE30油泵車帶動(dòng)。

4.4 頂升裝置的應(yīng)力擴(kuò)散設(shè)置

在水平鋼管的底部鋪設(shè)粗砂，在砂子上面放置底座擴(kuò)散塊，將垂直頂升用的4個(gè)千斤頂放置于底座擴(kuò)散塊上，使垂直頂升的反力均勻擴(kuò)散。

4.5 頂升技術(shù)的使用

頂升技術(shù)是整個(gè)工程主要運(yùn)用的技術(shù)手段。在頂升工作進(jìn)行前，首先要對(duì)工程中底座及其他裝置的安裝情況進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臋z查，要保證底座與頂管軸線始終處于垂直的狀態(tài)。應(yīng)該使用水準(zhǔn)尺和鉛錘組合的方式，仔細(xì)驗(yàn)證底座的水平情況，如果達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，必須及時(shí)采取相關(guān)措施對(duì)其糾正。直到反復(fù)測(cè)量完全無誤后，才可以啟用油泵車，進(jìn)行頂升的具體操作。

在頂升的具體操作過程中，應(yīng)對(duì)管節(jié)準(zhǔn)確定位，使不同管道嚴(yán)密的完成工程所需的拼接工作，在對(duì)管節(jié)進(jìn)行拼接時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)該熟練的運(yùn)用焊接技術(shù)，焊接完成后，要對(duì)管節(jié)焊接部位進(jìn)行相關(guān)的處理，以防止焊接部位生銹。為保證焊接的工作環(huán)境和焊接工作人員的健康，在焊接工作進(jìn)行的過程中需要保持良好的空氣循環(huán)。之后再對(duì)管道進(jìn)行頂升，并通過反復(fù)的循環(huán)，妥善的完成頂升工作。

4.6 頂升過程中的測(cè)量

頂升管節(jié)垂直度，采用在豎管悶板中央吊垂球進(jìn)行測(cè)量核驗(yàn)。頂升管頂標(biāo)高，通過管底標(biāo)高測(cè)量、頂升進(jìn)尺進(jìn)行推算，確保管頂標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。

5 施工效果

某年5月29日開始進(jìn)行頂升施工準(zhǔn)備，6月5日開始頂升第1根豎管，6月22日6根豎管全部頂升完畢，總歷時(shí)25d。其中正式頂升期為18d，平均每根豎管施工時(shí)間3d。施工速度快，工期短，符合合同工期要求。頂升施工期間，對(duì)水庫(kù)庫(kù)底的擾動(dòng)小，不影響水庫(kù)的正常運(yùn)行，對(duì)水質(zhì)影響微乎其微，符合業(yè)主、設(shè)計(jì)的要求。頂升施工期間，監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，水平管無變形、亦無明顯沉降，符合設(shè)計(jì)要求。設(shè)計(jì)對(duì)水平鋼管的沉降警戒值為：累計(jì)沉降為2厘米，沉降速率為0.3厘米/d（連續(xù)3d）。頂升施工期間，6根豎管均未出現(xiàn)漏水、滲水現(xiàn)象，止水結(jié)構(gòu)設(shè)置滿足要求。頂升施工期間，6根豎管均無變形，豎直鋼管加固設(shè)置滿足要求。本工程設(shè)置4只100t千斤頂進(jìn)行頂升推進(jìn)，頂升過程未覺察有頂升困難現(xiàn)象，頂升裝置設(shè)置滿足要求。

結(jié)束語

水利工程是保證我國(guó)廣大居民正常生活的一項(xiàng)重要的社會(huì)工程。在施工過程中，施工團(tuán)隊(duì)必須選用最合適的施工技術(shù)，以保證工程的高質(zhì)量質(zhì)量完成。而在近幾年我國(guó)的工業(yè)發(fā)展中，垂直頂升法由于其自身優(yōu)勢(shì)，被各項(xiàng)工程廣泛應(yīng)用，而且也取得了良好的應(yīng)用效果，帶來了一定的社會(huì)效益。本文提到的案例中，對(duì)垂直頂升法有著較好的應(yīng)用，希望其他工程在施工過程中，也能充分的借鑒其成功之處，改善其不足，從而取得更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]《頂管施工技術(shù)及驗(yàn)收規(guī)范》編委會(huì).頂管施工技術(shù)及驗(yàn)收規(guī)范（試行）[M].北京：人民交通出版社，2007.

[2]馬保松，D.Stein，蔣國(guó)盛，等.頂管和微型隧道技術(shù)[M].北京：人民交通出版社，2004.

[3]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.GB50268-2008給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.