输水管道过河段施工技术分析

蒲怀东

（甘肃省水利水电工程局有限责任公司，甘肃兰州 730030）

输水管道过河段施工技术影响着整体工程进度。输水管道在穿越河流的过程中，因为水深和流量的影响，无法保障工程工期和质量。因此，施工单位要合理选择输水管道过河段施工技术，保障整体施工质量。

1 输水管道过河段设计施工概况

输水管道在穿过河流的过程中，因为水深比较深，再加上流量较大，增加了输水管道过河段施工难度。河道部位管线在8 m以上，利用倒虹管形式。在明挖阶段，因为土方开挖深度比较大，如果具有较高的地下水位，将会在管线基坑部位积水，直接影响到工程施工，要采取排水措施，施工单位要做好处理工作[1]。

1.1 河面宽、流量大的河流

针对河面宽、流量大的河流，施工单位通常是选择围堰施工技术。在河道中修建各种类型的围堰结构，如果河面宽比较小，可以结合围岩和导流。施工单位可以设置块石堆筑围堰方式，在水中抛石堆筑。施工单位要合理计算围堰的冲刷力和块石粒径，明确堆石坝的防渗闭气。利用钢筋笼填石围堰，利用φ20 mm的钢筋焊接钢筋笼，同时设置拉杆，提高整体钢筋笼的安全性。要根据填实高度准确计算钢筋笼的稳定性，保障钢筋笼连接的稳定性。根据吊装设备的吨位和施工条件设定钢筋笼长度。施工单位可以设置背水坡水下抛沙袋，提高钢筋笼的稳定性，避免发生滑动问题，再加上防渗膜保护作用，水流速度比较小，可以改用填土完成加固工作。

利用沉箱式围堰，工作人员利用钢骨架外加钢板，根据骨架布设间距控制钢板的厚度。在设计过程中，钢板受力之后允许发生变形。保障受折钢箱的抗滑性和抗倾斜，避免整体结构发生断裂问题，可以设计临时结构[2]。

沉降结构钢材使用量比较大，可就地选择内填材料，节省块石用量。沉箱单体长度在6 m以内，通常是利用插槽连接方式，每个箱体的每侧设计2个连接点。如果河面较窄，但是水深较大，很难设置二期围堰，因此需要结合围堰截流和引河导流。

1.2 穿越大河的输水管道工程

利用倒虹隧洞式工程，隧道输水方案很容易和河流产生矛盾，施工单位可以利用盾构法施工技术。倒虹隧道工程投资较大，施工排水难度较高，工程也较长，施工单位要结合实际情况合理选择。

1.3 空间小、水深较浅的河流

空间小、水深较浅的河流适合利用轻型排架结构的挂板，设置排水排架后要堆筑土沙袋。在中小河流中适合利用这种围堰结构，无须利用块石堆筑，可以实现就地取材，施工效率比较高，可以在二期围堰中重复利用挡水排架，安装和拆除非常方便，可以在浅水中安装，如果水深在2 m以上，施工单位可以利用船拖定位锚拉安装。如果河流水深较深，再加上流速比较大，可以在底层利用大块石堆筑围堰，在上层利用钢筋笼块石围堰联合形式[3]。

2 输水管道过河段施工技术方案

2.1 二期河道围堰

二期河道围堰主要是利用水下跑块石堆筑方式，在深水区域设置防冲钢丝石笼。在河道面宽且水流速小的区域适合利用这种方式，要设置在水深较小的部分。在枯水期利用施工船运或者在水下抛石，也可以利用镶嵌推进法向水下抛石，整体施工进度比较慢。如果流速比较大，在水下抛石阶段，在深水区域要设置防冲钢丝石笼，施工单位要选用大块石，堆筑到一半高度，可以在一侧向前推进，整体施工难度较大，工程投资也较大。

2.2 引入河导流及围堰

施工单位要明挖引河导流，堵河围堰选用水下抛石方式，在深水区设置钢丝石笼。因为在河道面较小的区域布置二期围堰具有一定的难度，因此选择这种方式。在施工过程中，首先要开挖引河，其次设置施工围堰。如果地下水位较高，施工机械很难进入到施工现场，施工单位要降低地下水位，但具有较大的难度，施工进度可能会因此受到影响，整体投资较大[4]。

2.3 钢筋笼填石沙袋加固围堰

在河道内设置二期围堰，利用钢筋笼填石方式，在深水区域设置钢筋石笼，同时要设置找平和护底防冲结构。在大中型河流中，在河段水深10 m以上的部分设置钢丝护底防冲，保障钢筋笼高度在10 m以内。在北方地区，要在冬季河面结冰之后设置钢筋笼填石，根据设计中心在水面放置制作的钢筋笼，通过连接固定之后，在垄顶部设置底片开启网片的拉筋，方便重复利用钢筋笼。在深水区域，钢筋笼定位前布置垫底钢丝石笼，在钢丝石笼垫底层之上放置钢筋笼，工作人员要平均填放钢筋笼内部的块石，控制钢筋笼填石高度在1.5～2.0 m，之后再集中沉垄。利用这种方式可以节省块石的用量，钢筋笼在场外制作，在现场安装固定即可。在冬季施工过程中，可以方便地定位、安装固定钢筋笼，也可以方便的设置防渗膜，固定防渗膜之后利用填土代替沙袋，提高整体施工进度，降低工程投资。

2.4 轻型结构沉箱围堰

施工单位可以利用角钢或者钢筋制作箱体，并且加入钢板，在内部填充砂料，在底层设置钢丝石笼护底，同时在背水面加入土砂达到加固效果。水深和流速都比较大的河流，在10 m以上的水深部位设置钢丝石笼垫底堆砌块石。这种方式和钢筋笼填块石施工方法具有相似性，北方地区可以在冬季冰上施工，整体施工比较方便，将土砂设置在沉箱内部，在背水面加土，可以提高整体结构的稳定性。利用轻型结构沉箱围堰，可以就地取土，但是搬运工作具有一定的难度，可以利用测船装运沉箱，在入水之后设置立杆定位，整体工程投资较少[5]。

2.5 轻型排架挡板围堰

施工单位要利用角钢排架挡板，在背水面利用土砂达到加固防滑效果。在中小河流水深在4 m以内的部位适合利用这种方式，在大中型河流浅水区要联合利用其他结构的围堰。在枯水期或者冬季施工过程中，如果水深在2 m以内，施工单位可以人工立排架，如果水深达到2 m以上，可以利用船载立杆定位方式，在背水面堆土砂用于固定。施工单位可制作轻型排架，现场直接安装，整体施工过程比较便利。在背水坡土砂填筑过程中，施工单位可用推土机完成工作，可提高整体工作效率。

3 结束语

针对小河流可以利用明槽开挖方式，在枯水期施工，因为河槽中存在水流，施工单位要设置引河。在中型河流中可以利用基槽开挖土方作为围堰，在流速较大的部位，施工单位利用轻型排架挡板加沙袋，整体施工比较方便。在大型河流，施工单位要利用明槽开挖加围堰施工技术，在明槽开挖阶段，施工单位要注意利用灌浆防渗固坡，保障施工的安全性，同时可以节省土方开挖数量，减少整体工程投资，同时保障施工进度。如果大型河流枯水期水深超过10 m，施工单位要根据实际情况选用隧洞盾构方案，提高整体施工进度，保障施工安全性。