引岗黄输水管道加固施工技术

□刘庆利

引岗黄输水管道加固施工技术

□刘庆利

运用管道加固施工技术，对引岗黄输水管道进行加固修复，以期对相关工程提供借鉴。

基础设施；用水安全；施工方案

引岗黄输水管道为石家庄市供水主管道，采用两根管道并列布置，材质为水泥管道及钢质管道，内径1.6m，外径约1.9m，管道中线间距约2.0m。引岗黄输水管道自古城西路南侧为钢质管道，以北为水泥管道。南水北调配套工程施工是为防止管道下方地基松动可能引起的不均匀沉降，从而导致管道破裂风险，因此采用悬吊管道法进行管道保护和地基加固施工。在悬吊管道前，对施工区域内的水泥材质输水管道进行套管保护，既能确保管道在悬吊期间受力均匀，也能对管道起到永久保护的效果，避免后期维护。

1.总体施工方案

引岗黄输水管道加固拟采用φ 1.0m的人工挖孔桩基础，桩基长度20.5m，桩基顶部设置顶帽，顶帽尺寸为1.5m（宽）×1.5m（高），顶帽间采用钢筋混凝土梁0.5m（宽）×1.0m（高）连接，梁顶设置悬吊横向钢梁，钢梁采用高度为70cm的H型钢，通过钢梁设置吊点悬吊底部输水管道，在悬吊输水管道前先对水泥管道进行套设钢管。引岗黄输水管道加固完毕后，对管道底部埋设的注浆管进行注浆，加固管底地基。

2.施工顺序和施工准备

施工顺序：人工挖孔桩施工→挖除管道顶部侧向覆土→主梁施工→管道顶部及侧面土方开挖→钢套管逐节保护管道→管道悬吊（包含监测）→钢套管内注浆→悬吊设备加固体系转换→拆除千斤顶→管底注浆加固地基。

施工准备：人员进场修建钢筋加工场地、砂石料及水泥存放场地，测量人员对桩基础进行测量放样，组织材料进场进行半成品加工制作。

3.施工工艺

一是人工挖孔桩，根据设计要求，挖孔桩采用直径1.0m的钢筋混凝土基础，桩长20.5m，桩基中心距管道外侧2.0m，人工开挖，每开挖0.5m浇筑一次钢筋混凝土护臂，成孔后由25t吊车将钢筋笼调入孔内，下设导管浇筑混凝土直至设计桩顶高程。

二是主梁施工土方开挖，根据设计要求，主梁尺寸为0.5m（宽）×1.0m（高），主梁中心距管道边缘2.0m，主梁底部高程与输水管道顶部平齐，主梁施工前采用人工配合60型小挖机开挖管道顶部两侧土方，由于管道顶部均为回填土，土质较松散，开挖期间对管道无震动影响。

三是主梁施工，土方开挖完毕后，人工清理基底并浇筑混凝土垫层，按照设计要求绑扎钢筋并安装模板，采用混凝土输送泵浇筑混凝土。

四是钢套管保护，为避免管道悬吊期间吊点位置应力集中造成管道破裂或损坏，在悬吊施工前对水泥材质管道进行钢套管保护，钢套管采用16mm厚钢板加工成两个半圆形，每个钢套管长度3.5m，下设DN300排水口，上设DN50注浆口及DN200排气口。安装完毕后每节套管焊接成整体，并对套管与水泥管间的空隙进行回填注浆。

五是管道悬吊，在对管道进行钢套管保护施工结束后，按照每根管道布设3根吊带的原则提前穿设宽度65cm，厚度10mm钢板加工而成的吊带，每根吊带长度3.3m，吊带间距按照图纸要求布设。完成吊带穿设即可回填至管道1/2高度，防止了悬吊期间产生横向位移。

按照吊点位置安设横向H钢横梁，横梁高度70cm，然后于管道每侧吊点上方的横梁上安放具有读数显示的千斤顶，吊杆采用直径25mm的精轧螺纹钢，每个吊点布设4根，及每侧2根。所有吊带、吊杆、千斤顶等设备安装完毕后，由吊杆两端的螺栓拧紧使吊杆、吊带保持紧绷状态，然后按照设计要求对吊杆进行加载，第一级加载至15KN，然后每级5KN逐级加载，加载期间保持持续监测，确保变形量不大于3mm，水泥管加载至40KN停止加载，钢制管道加载至20KN后停止加载。

六是施工监测，为确保施工期间的扰动对管道的影响，施工前在每节管道接头的钢套箍上焊接观测标点，进行沉降及位移观测。加固完成后，开始拟按照5次/天的频率进行观测，待平稳后按照1次/天的频次进行监测。

七是管道底部注浆加固，通过监测结果，在地面沉降稳定后，对管道底部地基的土体进行注浆加固，经计算，管道底部距暗挖顶部距离为1.1m，注浆管采用3.5m长的φ42mm的注浆花管，注浆孔布设于注浆管底部1.5m范围，注浆管间距按照1m的梅花布置；注浆期间对管道实行实时监测，频次按照1次/30min，压力控制在0.3～0.5MPa，注浆期间若发现管道有轻微变形，立即停止注浆并移至下个注浆管继续注浆。

八是悬吊设施加固体系转换及管道地基注浆加固，为避免拆除悬吊设备对输水管道产生二次扰动，在管道下方暗挖一二衬施工结束且沉降稳定后，对管道底部土体进行注浆加固，待土体水泥浆液强度上来后，对千斤顶顶部的钢横梁进行钢结构永久支撑，完成加固体系转换后拆除临时支撑所用的千斤顶。□

2017-06-09

刘庆利，男，汉族，河北省石津灌区管理局，工程师。