输水管线工程中土石方填筑施工技术综述

吴晓虎

(山西省水利建筑工程局，山西 太原 030001)



输水管线工程中土石方填筑施工技术综述

吴晓虎

(山西省水利建筑工程局，山西 太原 030001)

摘要：万家寨引黄入晋工程某原水直供工程位于太原市，输水主管线采用预应力钢筒混凝土管(PCCP)，该工程输水管线建筑安装施工中土石方回填主要包括：回填碾压试验、土石料挖运与加工筛选、土料填筑、质量检查和验收等施工工序。文章结合实践对以上施工技术作了介绍。

关键词：输水管线；土石方填筑；碾压试验；施工技术

0工程概况

山西省万家寨引黄入晋工程某原水直供工程位于山西省太原市，供水水源为引黄水。引黄水经由引黄联接段工程向西干渠分水工程以及汾河一坝西干渠进入了太原晋阳湖，再经过输水管道输送到受水区，对于解决太原周边清徐县、小店区以及晋源区3个县区的工业和城镇生活用水起到了非常重要的作用。该输水主管线全称长度为38.2 km，采用了PCCP管道，即预应力钢筒混凝土管，其总供水能力为12 032 万 m3/a；分别在其首部和尾部设置了进水加压泵站、事故调蓄池，在池后设置了加压泵站到终端的用户。输水主线设有5个分水口、44个排气阀井、8个排水阀井、6个流量计井、8座检修阀室。该工程输水管线建筑安装施工工作范围是自输水主线起点晋阳湖加压泵站，主线至小牛线后(桩号19+075)总长21.6 km输水主线管道安装及附属建筑物施工。该段土方填筑主要包括泵站土石方回填，管线部位的碎石垫层铺设、管基区回填土、管身区回填土、管顶区回填土、原表层土回填以及其它建筑物地下结构部分周边基坑的土石方回填。该标段土方回填总量为75.31 m3，土石方回填工序主要包括：回填碾压试验、土石料挖运与加工筛选、土料填筑、质量检查和验收等施工工序。

1回填碾压试验

在土石料回填以前，委派试验室技术人员进驻施工现场，成立现场试验室针对土料回填碾压进行试验。回填碾压试验主要包括以下方面：第一，选择最优含水量下的土料(最大干容重)；第二，绘制含水量及干容重关系曲线图；第三，根据所确定的压实度指标再进行工地施工现场的回填试验，最终选择出科学合理的压实机械以及确定相应的压实参数。

2土石料挖运与加工筛选

管道及阀井井室土方回填采用挖机将就近堆放的土料甩至填筑仓面，砂料、碎石等填筑料从附近合格的砂石料厂购进。

挖运过程中，对于含水量不过关的土料禁止装车运输。由于降雨的因素，可能会导致土料的含水量高于最优含水量的情况，这种状况下，要及时做好土料的翻晒工作，直到含水量达到最优含水量指标后才可以入仓；如果开挖土料的含水量达不到最优含水量指标时，就应该采取洒水措施，并进行拌制(拌制可使用挖机或装载机进行)，代拌制至最优含水量值后，才能用以填筑。土料的挖运、填筑间隔时间应尽量减少，以免土料含水量的过大变化，影响回填质量。

3各部位土方回填

3.1PCCP管道各部位回填

PCCP管沟回填应遵守分区控制的原则，其回填由下到上可分为：垫层区、管侧回填Ⅰ区、管侧回填Ⅱ区和一般回填区。回填压实度从上向下逐渐提高。管道各分区土方回填情况见图1。管道各回填分区回填压实方法见管道分区回填方法表1。

表1　管道分区回填方法表

图1管道各分区土方回填情况

3.2井(室)部位土石方回填

井(室)周围回填土方量比较小，回填土料采用阀井井室土方开挖料。回填应与管道沟槽的回填同时进行，如不能同时进行应留台阶形接茬。回填采用反铲挖掘机喂料至基坑底，人工铺料平整，小型振动平碾压实，小型振动平碾达不到部位由小型振动电夯和人工木夯夯实。

回填应分层铺设，每层回填高度约200mm。在井(室)上填土时，第一层的最小摊铺厚度不小于300mm，以防止剧烈的冲击。回填时，建筑物两侧回填应同步进行。

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3.3厂房基础土石方回填

厂房基础的土石方填筑具体工艺流程为：填筑面处理→铺土→平土→压实→质检→下一层填筑，

使用20t自卸汽车将填筑的土料运至施工场地后卸料至至回填作业面(卸料采用后退式)，随后使用TY160推土机进行铺料、平仓，作业要沿平行于管轴线的方向，并控制好铺筑的宽度和厚度(根据碾压试验确定的铺料厚度铺筑)。对于边角或者机械难以企及的部位，要采取人工方式铺料。

采用14t振动碾顺土料铺筑条带方向进行进退式碾压(振动碾的击振力和碾压遍数指标要严格按照土方回填碾压试验得出的数据进行)；对于条带接缝处应实施搭接碾压，搭接宽度宜控制在>20cm。

层与层之间填筑的结合强度必须要有保障，具体操作中，应在回填上一层时，对下层回填面表面进行适当的洒水湿润，而后在进行上层土石料的铺筑与压实。

回填压实的整个施工中，必须配置质检以及试验人员值班，及时对每一层回填料的压实度进行测点检测，确保压实度符合设计和规程要求，必须在下一层的压实度切实达到到设计要求的压实度标准时，才可以进行上一层的回填。

4土方回填质量检查和验收

1)填筑前用于计量的地形平、剖面测量资料的复核检查。

2)按招标技术文件技术条款进行基础面清理质量的检查和验收。

3)针对每一种回填材料进行最大干密度或相对密度测试；当材料级配或塑性有明显改变时应进行补充试验。从而建立起各种回填材料干密度或相对密度、孔隙比之间的对应关系。

4)对回填碾压试验选定的施工参数及其各项试验成果的检查和验收。

4.2土方回填施工期的质量检查和验收

1)对填筑料的含水量进行检查。

2)按招标文件有关技术条款的规定对各项施工工艺和参数进行检查。

3)按照管道的各个回填分区进行回填密实度现场取样试验。试验的取样位置、数量以及试验的频次由监理人根据需要确定，一般每100m作一个压实度试验。

4)交叉部位质量工程的检查验收标准应满足相关行业要求。

5标志与标识

5.1管线地面标志

为便于PCCP输水工程运行管理维修，PCCP输水工程施工完成后，在PCCP输水管线沿线地表面埋置管线里程标志牌和水平转折点标志牌，埋置于PCCP管轴线中心。里程标志牌一般在每500m整数桩号处埋设，水平转折点标志牌逐个埋设，如为曲线段则应在曲线中点埋设。标志牌由承包人按统一格式制作，采用C25钢筋混凝土结构，尺寸：高140cm(地面以下埋深60 cm)，宽60cm，厚15cm，混凝土标志要用阴文(涂红色)清楚地标出工程名称、桩号、管道直径、拐点号、转弯半径。

5.2管内标志

管内每500m设一个标志，标志用环保漆喷涂，注明工程名称、管线桩号、管道直径。

5.3地下彩带标识

PCCP安装完成后，在管沟回填至距地面1m深处，沿管道轴线方向每隔1.0m埋设一黄色塑料标志带，标志带长5m(垂直于轴线方向)，宽0.1m。标识带应具有良好抗防腐性和耐久性。

参考文献：

[1]张武华.土石方填筑厚层冲击压实施工技术研究[J].水利水电施工，2013(01).

[2]陈龙兴,张武华.土石方工程高强度施工组织管理研究[J].水利水电施工，2013(01).

[3]蔡东,申凤军,陈雅茹.土石方填筑工程施工质量控制要点分析[J].黑龙江水利科技，2008(03)

文章编号：1007-7596(2016)04-0201-03

[收稿日期]2016-03-16

[作者简介]吴晓虎(1986-)，男，山西太原人，助理工程师。

中图分类号：TV541+.1

文献标识码：B