东山供水工程PCCP管线下穿太长高速公路段施工技术方案

沈金娟

（山西省东山供水工程建设管理局 山西太原 030002）

1 工程概况

东山供水工程输水管线SBE40+596.200～SBE40+636.200 段下穿太长高速公路处的南王村桥，该桥为3×30 m 孔跨结构，穿越位置为该桥第二个桥孔中心处。此段管线采取开挖方式穿越，开挖后设置4.4 m 宽的钢筋混凝土箱涵，内部埋设DN1 600 mmPCCP 管道，箱涵长度为50 m，距两侧桥墩水平距离分别为14.8 m 与8.8 m，高速公路路面底部与现施工原地面距离约18 m，平面交叉角度为88°。

2 工程地质

3 施工方案

结合南王村大桥实际位置及管线设计走向，并经实际测量后，基坑上开口与南北两侧桥墩距离分为4 m、10 m，为避免施工过程与桥墩发生碰撞，采用龙门式起重机在沟槽内进行PCCP 管道安装。穿越位置横断图见图1.

3.1 工艺流程

图1 穿越位置横断图

第一步：测量放线→基坑开挖→边坡支护→混凝土垫层施工→底板和部分墙体钢筋绑扎→底板和部分墙体模板安装→检查验收→底板和部分墙体浇筑→混凝土养护→底板和部分墙体模板拆除→剩余墙体钢筋绑扎→剩余墙体模板安装→检查验收→剩余墙体混凝土浇筑→混凝土养护→剩余墙体模板拆除[1]

预制盖板钢筋绑扎→模板制安→混凝土浇筑→养护

第二步：碎石垫层铺设→管道安装→涵内回填→预制盖板吊装→涵外回填。

3.2 施工方法

3.2.1 测量放线

施工前严格按图纸进行放样，根据控制点用全站仪测定出管道中心线。开挖时根据图纸及实际地形情况确定坡度放坡，开挖过程中进行跟踪测量，沟底每隔10 m 测定出一个平面位置及基底面高程控制桩。

3.2.2 基坑开挖

基坑开挖采用机械与人工开挖相结合的方式。机械开挖至设计管底标高以上20 cm，再改用人工开挖，至设计标高。开挖土料大部分就近堆放于沟槽一侧，少部分堆放于沟槽另一侧，用于临时道路修整和沟槽回填使用。临时道路侧堆放的开挖料距沟槽上开口至少2 m，高度不应超过1.5 m。同时在基坑外侧不少于2 m 处设置截水沟，防止雨水流入基坑[2]。

3.2.3 边坡支护

基坑开挖完成后，安排人工修坡，按孔口设计标高、间距进行放线→凿孔→锚杆安装→注浆→挂网→加强筋焊结→喷混凝土进行基坑边坡支护，施工参数详见表1。

3.2.4 混凝土垫层施工

垫层混凝土采用滑槽式溜筒进行输送，人工找平后，振动棒振捣，养护3 d。

3.2.5 箱涵底板和墙体钢筋绑扎

垫层混凝土养护完成后，进行中线和墙体内外边线的测量放样，并在垫层上标记出主筋、分布筋的布置情况，而后进行底板及墙体钢筋绑扎。

表1 边坡支护施工参数表

在进行护基涵墙体钢筋绑扎时，按设计10 m 设一道伸缩缝及止水，缝宽20 mm，缝内填低泡聚乙烯闭孔泡沫塑料板。

3.2.6 箱涵底板和墙体模板支设

采用多层板面外侧立档用60×80 方木，横档用Φ48×3.5 脚手钢管，两侧胶合板模板用穿墙螺栓拉结。墙模板安装时，根据边线先立一侧模板，临时支撑撑住，用线锤校正模板的垂直，然后固定牵杠，再用斜撑固定。大块侧模组拼时，上下竖向拼缝要互相错开，先立两端，后立中间部分。

3.2.7 箱涵底板和墙体混凝土施工

1）箱涵底板和部分墙体混凝土施工

底板混凝土的浇筑应连续，不得留施工缝。侧墙只允许留水平施工缝，在连续浇筑之前应对施工缝表面进行凿毛，并用水冲洗干净，保持湿润，然后再铺20～25 mm 厚与混凝土品种及配合比均相同的水泥砂浆，经过半小时凝固后，浇筑上层混凝土。

箱涵采用C25 混凝土进行浇筑，浇筑厚度35 mm，浇筑完成后覆盖塑料薄膜进行为期不少于7 d 的养护，且强度等级不低于70%时方可拆模。

2）箱涵剩余墙体施工

先在底部浇筑50 mm 厚与墙体混凝土同品种同配合比的水泥砂浆，并振捣铺实，然后进行墙体混凝土的浇筑。浇筑时，墙体两侧要连续均衡浇筑，两侧高度差不超过30～50 cm。浇筑完成后养护7 d，然后进行箱涵伸缩缝和墙体模板拉筋的处理。

3.2.8 PCCP 管道安装

受施工环境制约，该管线段不具备槽边备管的条件，可先用25 t 履带吊将待装管带卸至距离安装工作面25 m 以外的预设管沟内，然后利用龙门式起重机上的电动倒链和吊管索吊起预设管沟内的PCCP 管道，再操作行走机构行走至安装工作面后，进行橡胶圈的套装，完成后再进行对接安装。

管道安装完成后随即进行第一次接头打压，每安装3 节PCCP 管后，对先前安装的第一根管接缝进行第二次接头打压，管顶回填完成后进行第三次接头打压，程序方法：从接头下部的进水孔压水，上部排气孔排气，排气结束后拧紧螺栓，加压至0.6 MPa，保持5 min压力不降，即为合格[3]。

3.2.9 回填

管侧回填是管底至管基包角120°范围内，初步回填填至管顶以上500 mm 处，回填应沿管道两侧同时均匀上升，两侧压实面最大高差不超过20 cm，回填时采用1 m3挖机甩料入仓，而后人工顺管道轴线通仓分层填铺，每层铺料厚度20 cm。沟槽带及涵外回填填至原地面以下300 mm 处，采用挖机铲料入仓，而后装载机进行铺料、平仓，每层铺料厚度不大于20 cm。压实后的技术参数见表2。

表土回填采用预先存放的耕植土由原地面以下300 mm 处填至原地面以上100 mm 处。采用挖机铲料入仓，装载机铺料、平仓。

表2 回填土压实技术参数

4 施工风险控制

按照“预防为主、防治结合、综合协调”的原则，贯彻“安全第一、预防为主”，需采取下列措施预防事故发生：

1）管线穿越应尽量采用小型机具配合人工施工，桥下严禁使用大型机具及爆破施工。

2）施工前应在桥梁两侧来水方向设置围堰，防止对管沟的冲刷；施工过程中严禁管沟积水。

3）施工机具严禁攀附于高速公路桥梁结构物上，并禁止碰撞高速公路桥墩。

4）管沟回填应夯实，确保强降雨期间不形成较大冲刷。

5）高速公路桥墩3 m 范围内严禁堆积施工用土。