大直径PCCP供水管原位保护施工

大直径 PCCP供水管原位保护施工

王睿明

中铁三局集团桥隧工程有限公司 四川 成都 610036

摘要：成都地铁3号线6标天回镇南站车站附属结构上方有一根DN2400的成都市主供水管（顺线路方向，及南北走向），水管上跨车站东侧附属结构（1#2#风亭及A、B出入口），1#风亭跨度19.6m，2号风亭跨度31.2m，A、B出入口均为9.4m，水管埋深2.5m-3m，自来水管下方无垫层及基础。水管管底距离附属顶部的距离为0-31.5cm，供水管材质为PCCP管（预应力钢筒混凝土管，带有钢筒的高强度混凝土管芯缠绕预应力钢丝，喷以水泥砂浆保护），管材厚度200mm，有效长度为单节5000mm，连接方式为钢制承插口，，管材接头极限变形为0.5°，供水管工作时水压为0.3～0.4MPa，供水量为40万吨/天（供成都市1/4用水）。由于该水管不适宜迁改，因此在基坑开挖及车站附属施工中需采取管道的原位保护，防止管道发生过量变形与破坏是一个具有相当重大的技术难题。

关键词：大直径；PCCP；供水管；原位；施工

1工艺原理

依次间隔开挖水管接头处两侧土方后，采用大直径管道两侧施工的临时格构立柱与上部纵、横向双拼工字钢及钢丝绳对水管及时采取临时悬吊保护。在临时悬吊状态下，施工接缝处管底横梁及贯通纵梁并同时在小横梁处形成封闭环框，然后将格构柱与上述横、纵梁体系连接成整体，最后进行基坑开挖，施做地铁车站附属结构。

2施工工艺流程及操作要点

2.1施工工艺流程

施工准备→临时立柱施工→临时悬吊保护梁施工→管道临时悬吊→环向托架施工→管节中部加固施工→管底车站结构施工。

2.2操作要点

2.2.1 临时立柱施工

首先人工进行探槽，探明2.4m自来水管的埋深、平面位置及水管的接头位置，根据水管的接头位置，再放样出立柱桩的基础位置；然后对水管上方土方进行开挖，开挖至水管顶面以后预埋20mm厚钢板，在钢板后方插入100mm*100mm方木，最后施工水管两侧临时立柱，从而保证临时立柱施工时的水管安全。

2.2.2临时悬吊保护梁施工

采用人工开挖，开挖至自来水管中部位置，施工纵、横向工字钢水管临时悬吊保护梁。

2.2.3管道临时悬吊及环向托架施工

首先开挖管道奇数接头处两侧土方，采取临时悬吊保护后，施工环向托架，然后开挖偶数接头处土方及施工环向托架。

1、土方开挖

土方开挖至水管底部以下250mm，开挖长度2m，宽度5.6m，边坡的坡度为1:0.75，边坡采用C20细石喷射混凝土加固。

2、临时悬吊

土方开挖完成后4小时内完成临时悬吊加固施工，悬吊保护采用钢丝绳且必须可调节，钢丝绳与水管直接采用20mm钢板及10mm橡胶板隔离。

3、环向托架施工

临时悬吊保护施工完成后，施工环向托架的钢筋，然后施工模板浇筑混凝土。

2.2.4管节中部加固施工

土方开挖至水管底部以上50cm。开挖完成后对每节水管中部进行土方开挖，土方开挖至水管底部以下250mm停止开挖，开挖长度1000mm，宽度5600mm，边坡的坡度为1:0.75，边坡采用C20细石喷射混凝土加固。然后施工托架梁、挡板钢筋，施工模板浇筑混凝土，将所有管道环向托架连接为一体，形成整体纵梁。

2.2.5 管底横纵梁施工

对接头位置进行土方开挖，土方开挖至结构顶板底以下5cm，开挖长度为2000mm，宽度为5600mm，然后施工钢承板及垫层，涂刷隔离层，然后施工横纵梁钢筋模板，浇筑混凝土至环向托架梁底部，将临时立柱与管底纵横梁形成整体结构，承担管道及管道加固体重量。

2.2.6 管底车站结构施工

管底纵横梁强度达到标准后，采用小型挖机结合人工开挖管底土方，开挖至车站附属底板设计标高，然后依次施工车站附属，完成后拆除临时格构柱及管道悬吊系统。

3 质量控制

3.1工程质量控制标准

水管保护变形控制执行产权单位文件要求。管道变形按表3.1-1执行。

表3.1-1 管道变形监测及控制值

3.2 质量过程控制

结合工程自身特点与质量管理工作需要，组建一支以项目经理为主，具有责任性强、有管理水平、有能力、施工经验丰富的资质合格的项目质量管理班子。

建立“谁管理谁负责，谁操作谁保证”的质量管理原则。通过完善的质量管理体系将质量管理职能分解到每一个部门、每一个岗位。施工经理应按项目部规定的质量方针，满足业主提出的质量目标要求，形成一个完整的质量体系。

从项目经理管理层到施工班组长操作层，分二个层次建立质量责任制：一是项目管理层质量管理责任制，二是操作层质量承包责任制。使质量责任制纵向到底，横向到边，并直接与经济利益挂钩，加强各级质量管理的意识，使各级人员既感到有压力，又有动力，从而推动质量管理的有力运行。

4 安全措施

1）认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例，结合施工单位实际情况和工程的具体特点，组成专职安全员和班组兼职安全员以及工地安全用电负责人参加的安全生产管理网络。

2） 实行安全生产责任制，明确各级人员的职责，建立安全岗位责任制，有组织有领导地开展安全管理活动。建立以项目经理为安全生产第一责任人的安全生产委员会，副经理直接负责安全施工。委派具有合法上岗资格和足够经验的专职安全员，对安全工作进行全天候监控。并将岗位责任制与经济挂钩，形成上下齐抓共管的安全管理网络，做到安全工作层层有人抓。

3）定期召开安全例会，做到工前有布置，工中有落实，工后有讲评。定期检查、突击检查和特殊检查相结合，查思想、查管理、查制度、查现场、查隐患、查处理落实情况。

4）根据施组和工程实际情况，编制详细的安全操作规程、细则，并制定切实可行的安全技术，分发至工班，组织逐条学习、落实，抓好“安全五同时”（即：在计划、布置、检查、总结、评比生产的同时，计划、布置、检查、总结、评比安全工作）和“三级安全教育”。

5） 严格执行交接班制度，坚持工前讲安全，工中检查安全，工后评安全的“三工制”活动。

6）每一工序开工前，做出详细的施工方案和实施措施，报监理审批后，及时做好施工技术及安全工作的交底，并在施工过程中督促检查，严格执行特殊工种必须持证上岗制度。

7） 坚持定期安全检查制度。公司每月检查一次，经理部每半个月检查一次，作业队每周检查一次，发现不安全因素，立即指定专人限期整改。

8）施工现场实施机械安全管理及安装验收制度。使用的施工机械、机具和电气设备，在投入使用前，应按规定的安全技术标准进行检测、验收，确认机械状况良好，能安全运行的，才准投入使用。所有机械操作人员都必须经过培训合格后，持证上岗。使用期间，应当指定专人负责维护、保养，保证机械设备的完好率和使用率。

5 环保措施

1）成立对应的施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工燃油、工程材料、设备、废水、生产生活垃圾、弃渣的控制和治理，遵守有防火及废弃物处理的规章制度，做好交通环境疏导，充分满足便民要求，认真接受城市交通管理，随时接受相关单位的监督检查。

2）将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。

3）对施工中可能影响到的各种公共设施制定可靠的防止损坏和移位的实施措施，加强实施中的监测、应对和验证。同时，将相关方案和要求向全体施工人员详细交底。

4）设立专用排浆沟、集浆坑，对废浆、污水进行集中，认真做好无害化处理，从根本上防止施工废浆乱流。

5）定期清运沉淀泥砂，做好泥砂、弃渣及其它工程材料运输过程中的防散落与沿途污染措施，废水除按环境卫生指标进行处理达标外，并按当地环保要求的指定地点排放。弃渣及其它工程废弃物按工程建设指定的地点和方案进行合理堆放和处治。

6）优先选用先进的环保机械。采取设立隔音墙、隔音罩等消音措施降低施工噪音到允许值以下，同时尽可能避免夜间施工。

7）对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。

参考文献：
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