國電濟南再生水管道穿越路口段施工設計經驗

1、<p>　　國電濟南再生水管道穿越路口段施工設計經驗</p><p>　　摘要：國電濟南再生水工程，部分路段需穿越高架橋、京滬鐵路、京滬高鐵及較大路口等較為復雜路段，在對該工程進行施工圖設計時，根據不同路段的不同情況，采用明挖和拉管相結合的施工方法，在保證工程質量的前提下，實現投資節(jié)省、環(huán)保高效的目的。重點對再生水管道的拉管施工設計進行闡述，為相似工程提供參考。 </p><p>

2、;　　關鍵詞：再生水管道施工方案拉管工藝 </p><p>　　中圖分類號：TU74文獻標識碼：A </p><p>　　隨著節(jié)水意識的提高，對用水的需求分類更為明確，再生水的使用用途就更為廣泛，為此在市政道路上則需要在緊張的管位基礎上，為再生水管道規(guī)劃相應的位置。然而，各種管線之間復雜的交叉，使得再生水管道的施工遇到很多制約因素。為保證工程質量，節(jié)省投資，采取合理的施工方案便成為設計的重

3、點。 </p><p><b>　　1 工程背景 </b></p><p>　　國電濟南燃機熱電項目位于濟南市西部，隨著該地區(qū)的快速發(fā)展，供熱負荷迅速上升，但是供熱發(fā)展較為緩慢，為妥善解決西部城區(qū)的供熱問題，節(jié)約能源，改善城市大氣環(huán)境質量，提高人民生活水平，就需要在西部建設大型集中供熱熱源。本項目的建設可以緩解和改善臘山河及舊城區(qū)供熱內近期的供熱需求。 </p&

4、gt;<p>　　本工程的供水主水源采用光大水務（濟南）有限公司二廠的城市再生水，供水保證率97%，以玉清湖水庫地表水源做為備用水源，主水源及備用水源供水能力均按100%設計且已經通過水資源論證并審查通過。供水管道均采用球墨鑄鐵管，為穿越障礙物需要，局部采用鋼筋混凝土管內穿球墨鑄鐵管，管道在不同路段，分別位于車行道或綠化帶內，采用雙管敷設，管徑為DN600，埋深2.5米，總長度20.6km。 </p><

5、;p><b>　　2 工程地質條件 </b></p><p>　　2.1 水文地質條件 </p><p>　　工程沿線屬小清河沖積地貌單元，地下水位在2m左右，水位較高。 </p><p>　　2.2 巖土層分布及性質 </p><p>　　填土：分為雜填土和素填土。雜填土顏色雜亂，松散、混有大量磚塊、分布于該層上

6、部。素填土呈褐黃色，以亞粘土為主，松散，層厚為2-3m。 </p><p>　　亞粘土：褐黃色、灰色，軟塑、流塑，粘粒含量較多，含少量姜石。層厚3.7-12.1m。 </p><p>　　3 工程概況及施工方法選擇 </p><p>　　由于施工時序的原因，該路口已經施工完成，根據政府要求在近期內禁止破路施工其他市政管線，而且該路段有高架橋穿過，相交道路的市政管線包

7、括電纜溝，熱力管道，燃氣管道，雨污水管道及輸配水管道，較為復雜。在穿越該路口時，需要躲避已經施工完成的市政管線，且避免占用其他規(guī)劃市政管線。 </p><p>　　管道施工方法主要包括明開法（大開槽）、頂管法、盾構法淺埋暗挖法、拉管法（水平定向鉆）等[1][2]，應根據不同的地質條件及周邊環(huán)境條件，選擇合適的施工方法。 </p><p>　　該路口既已施工，就無法采用開挖法；而相交道路的市

8、政管線也已敷設完成，若采用頂管法，極易與這些管線相沖突，只能加大埋深以躲避交叉管線，但會使得投資加大，難以節(jié)省成本。因此選擇拉管工藝，僅在道路紅線內與管線交叉位置，加大埋深下臥再生水管道，其他位置則可以減小埋深。 </p><p>　　4 工程施工方案設計 </p><p>　　拉管工藝，采用水平定向鉆，使管道施工免于開挖現狀路面，對地面破壞最小，施工速度較快。管軸線一般成曲線，可以非常方

9、便地穿越河道、道路、地下障礙物。由于定向鉆的軸線一般是各種形狀的曲線，管道在敷設中要隨之彎曲，所以，用水平定向鉆敷設的管道受到直徑的限制，不能太大。拉管工藝設計難點包括工作坑位置與管材的選擇、拉管工藝設計。 </p><p>　　4.1 工作坑位置與管材的選擇 </p><p>　　拉管工藝的常用管材是聚氯乙烯管（PVC）、高密度聚乙烯管（HDPE）和鋼管。本工程擔負的國電燃機項目供水需求

10、，且使用年限較長，可選擇高密度聚乙烯管（HDPE）或鋼管，由于鋼管的不可彎性能，水平定向鉆入土角度較小，會延長拉管的管長，提高造價成本，因此選擇高密度聚乙烯管（HDPE），考慮到相交管線的埋深較大，本次拉管最深處埋深10m，管道選擇PE100系列PN1.0的DE630。最終本次穿越水平長度為350m，入土角為14度，出土角為8度。 </p><p>　　4.2 拉管工藝設計 </p><p&g

11、t;　　4.2.1 水平定向鉆機選擇 </p><p>　　拉管施工根據土質情況、地下水位、施工要求等，在保證工程質量、施工安全等前提下，合理選擇水平定向鉆機的類型。鉆機要可靠鉆桿扭矩和加在鉆桿上的給進力完成鉆孔，依靠扭矩和回拖力完成擴孔和拖管。本工程拉管管徑DE630，選擇D55×100水平定向鉆機，最大扭矩20噸，最大回拖力25噸。 </p><p>　　4.2.2 導向系統(tǒng)

12、設計 </p><p>　　水平定向鉆鉆孔時要依靠導向系統(tǒng)。在導向鉆頭中安裝發(fā)射器，通過地面接收器，測的鉆頭的深度、鴨嘴板的面向角、鉆孔頂角、鉆頭溫度和電池狀況等參數，將測得參數與鉆孔軌跡進行對比，以便及時糾正。為保證導向鉆頭能嚴格按照指令前進，需要在管道線路初步點后對控制點進行加密加細。間隔3m設中線、高程控制點，用木樁做出明顯標志，并在樁點周圍用混凝土砌出護墩加以保護。本次采用月食導向儀進行鉆進控制，該導向儀

13、為國際上使用最先進的導向儀器，測量精度能夠達到±1cm以內。 </p><p>　　4.2.3 管道擴孔、回拖設計 </p><p>　　在鉆口完成后，由鉆機轉盤帶動鉆桿旋轉后退，逐級擴孔，為確保順利及安全，將成孔孔徑設計為最小孔徑的1.3-1.5倍，結合本次拉管施工的實際情況，安全系數定為1.45，本工程設計孔徑為DE630，最終擴孔直徑確定900mm，采用錐型桶式擴孔鉆頭分6

14、級擴孔，分別為400mm、600mm、700mm、800mm、900mm，直到擴孔孔徑符合拖管要求。 </p><p>　　由于使用了專用工具和鉆好的孔中充滿泥漿，管線在回拖過程中是不旋轉的，管線在擴好的孔中是處于懸浮狀態(tài)，管壁四周與孔洞之間由泥漿潤滑，這樣既減少了回拖阻力，又保護了管道防腐層。在回拖時，動用泥漿制漿系統(tǒng)、泥漿循環(huán)處理系統(tǒng)和利用泥漿回收坑和泥漿處理坑盡力分離、除砂泥漿、回收泥漿殘物。 </p

15、><p><b>　　5 結語 </b></p><p>　　采用拉管工藝，很好的解決了在非開挖路面的條件下，給排水管道的施工。在遇到類似工程時，可根據道路及相交管線的情況，靈活采用不同的拉管方法，確保管道的施工驗收。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1] 田志勇