富阳江南水厂取水头部施工技术

宋春暾

（杭州市市政工程集团有限公司，浙江 杭州 310006）

水厂取水工程向来是工程的重要部分，关系水质的好坏，关系水厂的长远发发展，施工中要根据实际情况而定，本文从工程概况、施工流程及施工过程当中采用的措施进行介绍。

1 工程概况

取水泵房取水头部工程位于富春江南岸，施工场地为伸出江堤约70米的区域，水下施工部分43米。江南水厂工程进水管由管材为φ1000×14mm卷板钢管，两根并排，中心间距4.5m，长136.55m的管道组成。该进水管分顶管施工、开槽铺设、和灌注桩架设三部分。开槽铺设、和灌注桩施工区最小水深7.75米，正常水位深10.75米。涨潮期水位深11.75米。该区域地质情况如下：从上至下第一层为砂质粉土（厚度1.5至5米）；第二层为圆砾（厚度1.1至7.8米）；第三层为强风化凝灰岩（厚度0.2至8.7米）；第四层为中风化凝灰岩（厚度3.1至6.2米）。

2 水厂取水头部施工措施

2.1 测量放样：首先放出4根中间桩轴线，并确定Z-2、Z-4（靠岸）位置。搭设灌注施工平台。在平台上定好12根桩位，作好标记。在岸上做三个保桩点。灌注桩护筒埋设必须位置准确。经复合测量，桩的中心偏差不超过1cm。

2.2 搭设：①灌注桩施工平台搭设依据灌注桩施工需要，灌注桩施工平台面积为15m×32.5m=487.5m2，平台顶高程为6m，外边底高程-6m平台高12m。平台除承担灌注成孔桩，护筒埋设，钢筋笼沉放，砼浇注外，还须承担外包钢管安装、接桩、梁浇筑、32#槽钢等水下构件安装，进水管安装等项目施工。②砼输送平台搭设，搭设混凝土运输车下料时所需要用到的平台，平台的上口面积为20m×15m=300m2（江边公路向江中心延伸20米）。在搭设平台回填宕渣前打松木桩、砌石坎，即防止宕渣向江中心或做周边滑移，又起到稳固平台底部基础的作用，同时还可以节约宕渣。

2.3 埋设灌注桩钢护筒

因为灌注桩外必须安装外包钢管，灌注桩钢护筒必须能保证灌注桩设计要求的垂直度和椭圆度。因此护筒用7mm厚钢板制作。直径1.2m，埋入河床深度2m，筒口高程6m。用锤击法埋设，埋设过程必须经常检查护筒误差，位移不超过5cm，垂直度不超过1%。

2.4 桩成孔

因设计要求桩端进入中风化凝灰岩不少于1米，适用30型卷扬机和加锤重2.5t的冲锤钻机成孔。护壁泥浆、钢筋笼按规范要求执行。灌注桩混凝土保护层厚度采用在钢筋笼外焊保护层钢筋来保证。

2.5 灌注桩混凝土浇筑

当孔深、清孔、钢筋笼沉放等经验收都符合设计及规范要求后安装导管及料斗实施灌注桩水下混凝土浇筑。混凝土采用标号为C30的商品混凝土。

2.6 外包钢管制作安装

外包钢管内径必须比灌注桩外径大20cm。按设计要求和有关规范焊接好牛腿，在管口上端焊撑腰板，控制牛腿高度。外包钢管安装前，潜水员水下清理灌注桩浇注溢流出的砼渣且在牛腿上安装定向装置，确保每排三根桩的外包钢管牛腿中心基本在一条轴线上。用起重船起吊，并用特制重锤打入河床内，直至挡板到桩顶。安装6根Z-4桩，外包钢管必须确保每排三根桩的外包钢管帽上钢梁定位凹槽中心基本在一条轴线上。用起重船起吊，并用制作专用工具将其打入河床，直至挡板到桩顶。并在小水位安装。

2.7 32号工字钢制作安装

因为灌注桩设计规定位移不大于10 cm，两桩的实际距离与设计距离最大误差可能达到±20cm，工字钢的长度必须根据桩距确定。长度比桩距短5cm。工字钢6根长度很难相同，必须逐根测量制作。32号工字钢及钢枕在陆上按设计要求制作完毕后，潜水员水下安装。钢平台作支点。用2只1吨手拉葫芦防入水中潜水员水下安装，如果安装孔有误差，实施水下切割。第一次安装只须将螺栓套上，不拧紧，工字钢可以移动，当进水管安装完成后，再拧紧螺栓，固定好工字钢。

2.8 圈梁浇筑

将钢平台顶高程降至5.2米。以钢平台为施工平台，立模——绑扎钢筋——混凝土浇筑。模架的底模为木模，侧模为钢模。

3 开槽敷设管道部分采用水下施工措施

3.1 进水管拼装：进水管拼装成四段，长度25.25米两段（加喇叭口），长度19.25米和长度15.25米各一段。因现场没有拼装场地必须在码头拼装。在现场加工抱箍和钢枕梁等配件。

3.2 管子下水、浮运

水上交通方便，管道采用水上运输。管道加工完毕后用封头板将管道两头封住。用50T吊车将管道放到江里，采用80t50匹机船做牵引动力，把管子绑在船尾，以浮管的方式分四次，将管道运到取水头部施工平台。水下施工部分43米进水管道分两部分进行。

3.3 沟槽的开挖

沟槽的开挖用抓斗和泵加装特制的高压水柱吸泥枪两种方法进行实施。为提高功效，沟槽开挖的长度上游槽沟长19.25米，下游槽沟长15.25米，开挖的深度控制在-0.50米高程。沟槽按1：2自然坡度放坡。开挖时首先用抓斗挖去老土。再用泵加装特制的高压水柱吸泥枪对沟槽进行修整，沟槽作业完成后派潜水员进行测量，对沟槽深度宽度不符合设计要求的部分进行冲吸，使沟槽深度宽度能满足管道安装要求。

3.4 进水管安装

在灌注桩部位，由于桩位已定死，设计上留给进水管的方向、高低调整幅度很少，顶管部分管子的高低、方向也定死，因此进水管的高低、方向的调整部分只能在开槽部分实施。调整点只能设于混凝土镇墩部位。为此进水管安装从外至里实施。在准备下沉安装在钢梁的管子的封头板上安装二只6分阀门，一个进水，一个出气，利用水泵送水压缩密封管道内的气体可以排水，调整管子上浮下沉，在潜水员的指导下，调整到合适的位置进行水下管道安装。开槽埋管的部位用船将管子拖到沟槽的上方用同样的方法进行管道就位。

3.5 水下哈呋安装

先用泥浆泵吸排，把管道接头处的泥清理干净。从接头部位1.5米长清理干净，底宽3米，以1：2.5的坡度立基槽。然后将哈呋的下半瓣先放在顶管管道的下方，在拟沉管道和顶管接头端上用厚5mm，宽1m，长14.3 m橡胶板缠绕四圈，用铁丝扎紧，潜水员检查管道接头上的橡胶圈是否绕紧服帖于钢管上，是否与哈呋吻合，符合要求后，可以2根φ10 mm的钢丝绳从上面哈呋的2个压板螺栓孔穿过下面哈呋的压板螺栓孔，用卷扬机收紧哈呋，然后拧紧螺栓。

3.6 水下砼墩采用水下砼导管法施工

进行水下砼墩的施工，镇墩长3米、宽2米、高3米。砼标号C30。立模前必须用泥浆泵和高压水枪相结合清基，清理作业完成后潜水员下水检查，符合要求后开始立模工序。根据本施工特点，水下立模采用钢、木模在岸上拼成一个整体，用工程船吊装下水，局部地方用麻袋砼封堵。浇筑前模板四周回填1.5m高泥土以防止浇筑过程中移模和砼外漏。

3.7 回填：按先后顺序，回填60cm厚碎石层；回填71cm厚粗砂层；铺设进水管；回填140cm厚粗砂层；回填30cm厚碎石层；潜水员水下铺设80cm厚铁丝石笼。铁丝石笼尺寸为0.8×1×1.5m，采用8号镀锌铁丝。施工现场填装块石，块石最小方向长度不小于20cm，每只石笼重约1.5T，用浮吊起吊潜水员水下排列安放，安放时石笼必须排列紧密。（见图）

4 结束语

取水头部工程是水厂建设的重要部分，本文介绍了江南水厂取水头部施工过程及采用的措施，具体施工要据实际情况进行。富春江江面宽、水深，水上交通方便，江堤坝路窄小，陆上交通不便，重型设备水上运输。