南水北调东线一期工程巨野县续建配套工程施工方法探讨

王晓梅

（巨野县麒麟镇人民政府，山东 巨野 274900）

0 引言

2013年，南水北调东线一期工程已实现全面通水目标，巨野县是南水北调工程的受水区，按照水量分配指标，巨野县分配的南水北调东线一期工程水量为7 500万m3。

1 工程概况

根据巨野县南水北调工程总体规划，主要包括调蓄水库、输水工程和河道储水工程三大部分，其中调蓄水库为麒麟湖和宝源湖2座水库，输水工程为2座调蓄水库和河道蓄水工程输送江水的工程，主要包括港口提水泵站、输水涵洞、输水管道、输水明渠、3座节制闸等内容；河道蓄水工程主要包括洙赵新河、郓巨河、洙水河、巨龙河、邱公岔、五龙河等6条河道总长101 km，规划灌溉面积15万亩。工程主要内容为：南水北调东线一期工程巨野县续建配套工程包括1座港口提水泵站、1座输水涵洞、4.48 km输水管道、4.6 km输水明渠（包括新开挖明渠段2.0 km、清淤段2.6 km）和麒麟湖、北庞庄、吴堂3座节制闸。

2 工程及施工特点

（1）本工程是巨野县南水北调续建配套重点工程。

工程建成后，可将南水北调东线一期工程分配给巨野县的7 500万m3水量，输送至宝源湖和麒麟湖2座调蓄水库及6条相关调蓄河道，以保证巨野县城乡居民生活和农业用水，实现本地水、黄河水、长江水的优化配置，改善居民生活用水水质，改善区域生态环境状况，为巨野县广大人民群众身体健康和提高生活质量，促进工农业生产可持续发展提供水源保障，是“功在当代，利在千秋”的工程。

（2）工程量大、工期较紧。

根据招标文件要求，本工程施工工期仅100 d，期间需要完成管沟开挖13万m3、管沟回填9.5万m3、砂石垫层1.9万m3、混凝土及钢筋混凝土0.67万m3、钢筋制安0.06万t、管道铺设4.48 km、浆砌石0.68万m3，施工强度较大。

（3）本工程管道直径较大。

本工程管道直径较大（DN1800），混凝土管单节重量较重（11 t/节），管线基础开挖深度较深（约4.5 m），开挖基底位于地下水位以下，施工困难。

（4）施工区域水文和地质复杂，施工难度增加。

沿途要穿过公路、铁路、田地、光缆、大堤、沟渠等，地形、地势复杂，给管沟开挖和管线安装等这些施工带来较大的难度。

3 钢筒混凝土管（PCCP管）施工

3.1 接桩、验桩、护桩

接收测量基本资料和数据比如基准线、水准点和基准点，这些资料由监理提供，校测基准点的测量精确度通过这些资料，并核查准确性，如果检测资料和数据准确无误，然后按国家测绘标准和施工精度要求，把测量基准点作为基础，测设控制网，报送审批给监理。施工过程中，测量基准线、基准点、水准点和自行增设的控制网点要保护好。

3.2 确定平面控制网

桩位和坐标数据以监理提供的为准，以此做为基本控制网，然后布一条附合导线，这个导线方向在设计中线平行的方向，这样则可以正常施工。

3.3 确定高程控制网

在施工时，把高程点作为高程基本控制网，在这个工程施工中，分配两条水准导线，引测出临时水准点，每隔500 m在同一方向设置一个临时固定高程水准点，方便互相校核的备用和施工时采用。

3.4 放线施工

在开挖施工放线之前，通过坐标位置测设出井位、管线和镇墩的位置，通过计划边坡坡度和中线向两侧放出开挖上口线，选用经纬仪来控制开挖的方向，选用水准仪来控制其开挖的深度。在开挖结束后，在挖槽的最下面用全站仪放出管线和井位中心桩位置，然后根据设计的高程和结构的宽度，放出基底标高和边线。

4 管沟基槽土方开挖

这个工程机械开挖，用1.0 m3挖掘机为主，当机械开挖到设计底高程以上，预留200 mm，在施工管基时，用人工开挖到设计标高，同时修理边坡。用挖掘机挖掉表层的腐埴土或者农田耕作层，单独堆放。根据揭露地质情况，如果槽深大于4 m，挖到地表下3～4 m，沟槽两边留二个台，把挖掘机放在二台上，开挖修坡到设计标高；沟槽深度小于4 m，选择适当开挖边坡，一般土质为1:0.5～1:1.5。

沿沟槽底部每隔10 m钉木桩，40 mm×40 mm，桩长0.5 m，控制槽底的高程。在沟槽底，打出管道中心线用白灰线，方便下管时可以控制开挖中心线。直接坐落在原状土上的原土基，用人工挖掘与机械相结合的方法，随挖随测，确保达到设计要求。对建（构）筑物及电杆距沟槽较近的，必须采取有效的支护措施，当吊车作业时，要保证与上部高压线的安全距离。

5 管沟排水

在开挖管沟时，经常会遇到地表水或者地下水的渗入，基坑被水浸之后，会破坏斜坡的稳定性，这样会影响施工进度推迟。因此，作好沟内外的排水工作非常必要，做到雨季施工和地下水的影响尽量减少。

（1）排水

为了拦截周围地面水流到沟内管沟内，往往是在堆土侧挖掘排水沟，而在布管的那一侧堆积挡土堤。疏通排水沟非常必要，这样排水畅通，可以尽量用天然排水沟排泄。对于在低洼的地方施工，要有临时的排洪防水设施，增加挡水堤，这样就预防因管沟被水浸泡导致的基坑下陷。

（2）基槽内明沟抽水

施工段当涌水量不大和地下水位低的时候，管沟内排水选用集水井抽水和明沟排水方法。在间隔30～40 m的地方设一个边长为70～80 cm的集水井，可以高度深于抽水泵的进水阀，也可以使底部比排水沟低0.5～1.0 m。井壁简易支撑加固使用混凝土等材料，把底部封住，这样可以防止井底管涌。排水沟的位置挖在管沟内侧，排水沟边缘与坡脚保持0.3 m的距离，排水沟底部宽度大于0.3 m，排水沟底部比挖土面低30～50 cm。

（3）管井降水

当在涌水量大、地下水位高时，可用管井降水的方法施工，对于流砂严重和不能使用明沟排水的施工段。

6 管沟支护

因管线敷设距离长，地质复杂，除局部采用一般临时支护，土质好的管沟在开挖时可以放坡，其它土质管沟支护用钢板桩、双排桩、插筋补强护坡等新技术。

（1）如果土质是淤泥等软土的时候，这时选用钢板桩管沟支护，钢板桩要检查规格、数量、外观质量，一定留意出厂材质证明。钢板桩支护示意见图1。

图1 钢板桩支护示意图

打设钢板桩，桩锤用柴油锤，一般选用履带打桩机或者三支点导杆机械。桩锤直径不能大于桩组合打入块数总宽度，外形要适合桩宽度。钢板桩在施工前，统一编号，划出标高，要先试打，这样比较容易发现问题。围檩支架安装，可以保证钢板桩垂直打入，打入的钢板墙面保持平直。在加工钢板桩时要防止焊接变形，从背面中线切开。用吊车把钢板桩吊到插点插桩，对准锁口，每插入一块就套上桩帽，上面加硬木，用力要轻加以锤击。用两台激光经纬仪从两个方向加以控制，从而保证钢板桩垂直度。在锁口的地方设卡板，这样可以防止锁口中心线的平移，在打桩进行方向的钢板桩，阻止板桩位移。刚开始打设的一、二块钢板桩，钢板桩打入1 m都要测量一次，这样精确度高，一旦到达预定深度后，立马作临时固定用钢筋和围檩支架电焊。

（2）如果是粉土、粘土、杂填土、砂土土质，此时选用插筋补强护坡管沟支护技术。机械挖土和插筋补强必须相互配合，挖土后每次都要结合插筋工序，之后，再进行后续的挖土，进行流水作业，保持76°～85°边坡角度。用人工修理平整壁面浮土，根据护坡孔位置图，用自制机械成孔，然后插橡胶软管与钢筋，用橡胶管注水泥浆，在刚凝固时，进行二次注浆，然后封口。在水泥稍有一定强度时，在锚固钢筋外端头挂钢丝网抹水泥砂浆做壁面保护。

（3）如果是砂、卵石、砾石土质，这时选用梅花式双排桩，可以选用双排桩管沟支护措施。桩顶连接梁、桩身用300#混凝土，主筋用Ⅱ级钢，箍筋用Ⅰ级钢，桩排距和桩径关系为：L=1.5～3 d，桩径d可根据土质开挖深度计算得出。桩顶要有连接梁，梅花式双排桩也可局部斜形连梁连接，控制1.5～2.5 m桩间距。在施工期间支护结构作监测，钢筋加工和混凝土浇筑必须符合国家规范，当地下水降到管沟底标高下1 m处，才适合用护坡桩施工。