穿越G102國道混凝土套管鋼管施工方案分析

摘 要：混凝土套管鋼管施工工藝多應用于主干道、路面承載力較大的工程中，但是需要依據(jù)現(xiàn)場施工條件確定管道的尺寸。該工藝操作便捷，施工效率突出。本文結合實例進行分析，首先介紹了工程的實際情況，其次總結了工程施工方案，然后對施工注意事項進行論述，以供參考。

關鍵詞：混凝土套管；承載力；鋼筋

1 引言

在供水管道工程施工中混凝土套管頂進施工結構，包括內(nèi)管與外管，外管與內(nèi)管之間設置有底座；底座位于外管內(nèi)的底部，下端為與外管的內(nèi)徑相匹配的弧形結構、上端設置有與內(nèi)管的外徑相匹配的梯形凹槽。當路面承載力較大，管道穿越時采用了混凝土套管施工。

2 工程實例

遼西北供水工程（三段）管道建安工程三標鋼管安裝施工范圍為GC64+108.68～GC64+468.634，長度為359.954m。其中穿越G102國道為4排DN4000混凝土套管（套管安裝由專業(yè)施工隊伍施工），內(nèi)穿φ3220（外徑）鋼管，鋼管布置型式為并排4根，兩管中心的距離為15.0m，鋼管設計壓力1.6Mp，穿越套管鋼管中心高程為81.827m，原地面高程為88.051m。

3 穿越G102國道混凝土套管鋼管施工方案

本工程鋼管由業(yè)主提供，并由其他承包商負責從制管廠運輸至施工現(xiàn)場，主要采用平板車將鋼管運輸至安裝工作面，后采用一臺130t汽車吊，進行鋼管卸裝。鋼管的安裝方法采取由套管內(nèi)一端向另一端拉動施工的方法。即首先在下游側將兩節(jié)鋼管焊接完成，無損檢測合格后再進行外防腐處理，后利用安裝于上游側的10T卷揚機牽引，經(jīng)過套管內(nèi)已安裝軌道將已焊接、防腐處理的鋼管拉動一定長度（每次拉動長度為1節(jié)鋼管的長度），如此反復焊接、牽引，直至套管內(nèi)所有鋼管安裝到位。

3.1 前期準備

穿越G102國道的混凝土套管需全部安裝結束，且內(nèi)縫已處理完成，并已具備安裝鋼管條件；現(xiàn)場施工道路滿足運管車和130T汽車吊等設備的工作條件；根據(jù)招標文件、設計圖紙要求編寫施工方案和各種技術類文件，依照業(yè)主、監(jiān)理審批通過后的施工方案和各種技術類文件，對現(xiàn)場施工人員進行技術交底；及時組織鋼管牽引設備（卷揚機）、焊接設備、焊接檢查等設備的采購、進場與安裝調(diào)試工作；鋼管進場驗收：按照水利水電工程質(zhì)量規(guī)定，鋼管進場后按下表進行驗收，對質(zhì)量達不到要求的鋼管，通知廠家對不合格鋼管進行處理；測量放樣：參照施工設計圖紙?zhí)峁┑臄?shù)據(jù)，計算每節(jié)鋼管的安裝控制點的坐標值，根據(jù)GPS一期控制網(wǎng)點，按照測量規(guī)范的要求，建立鋼管安裝控制網(wǎng)，然后根據(jù)鋼管安裝要求，布置鋼管安裝控制點。樣點的放設主要采用TC2003全站儀和水準儀等儀器聯(lián)合測放。

3.2 施工要點

3.2.1 鋼管拉動軌道、運輸小車、卷揚機安裝

考慮到不能直接在混凝土套管進行膨脹螺栓施工，首先在混凝土套管內(nèi)部底部58°的范圍內(nèi)進行一期混凝土澆筑并預埋錨筋，一期混凝土澆筑高度為120mm，錨筋布置型式為單排2組，1組2根，前后間距為500mm。一期混凝土澆筑完成后，鋼管軌道布設于混凝土套管底部22°的范圍內(nèi)，軌道采用2根L100×63×6的角鋼沿管道軸向分節(jié)制安而成，軌道間距664mm；軌道之間采用40×4mm角鋼焊接、間距為500mm，施工時將錨筋、加固角鐵與軌道焊接結實。軌道安裝完成并驗收合格后進行二期混凝土澆筑，澆筑高度為128mm。

與鋼管接觸面采用運輸小車，每節(jié)鋼管下放置2個運輸小車，每個運輸小車由四個行車輪和10#槽鋼骨架（800mm×650mm×100mm）組成，鋼管安裝軌道與運輸小車布置示意圖見圖1。

卷揚機和導向滑輪基礎混凝土位于GC64+183.000位置，基礎結構尺寸為40m（長）×3m（寬）×3m（深），混凝土頂部高程為80.075m，混凝土分兩次澆筑，先澆筑墊層混凝土，厚度為0.2m，第二次澆筑至高程80.075m。待混凝土強度要求達到后，進行卷揚機、導向滑輪、動滑輪組安裝。

3.2.2 鋼管接收、吊裝

第一，鋼管接收。鋼管被運輸至施工現(xiàn)場后，依據(jù)程序進行驗收。驗收合格后，采用130t汽車吊進行卸管。施工中，盡量一次將鋼管卸放到堆管位置，不具備條件時，按要求擺放。管道裝卸時，始終保持輕裝、輕放的原則[1]。鋼管吊裝采用雙點兜身吊。吊具采用30T吊帶，避免起吊索具的堅硬部位碰損管件及保護層。第二，吊裝。鋼管擺放至最佳吊裝位置：作業(yè)前必須核實鋼管的位置已處于起重設備的工作半徑范圍內(nèi)；鋼管采取平臥擺放；掛吊帶：鋼管平臥放正后，以12m鋼管兩端管口為基準點，選擇距離管口3m位置處掛30T吊帶，不得采用鋼絲繩進行吊裝，防止破壞鋼管外壁防腐層表面；吊裝鋼管至操作平臺：當鋼管穩(wěn)定后吊離地面20cm，檢查各吊點及吊索具，起吊后使鋼管中心線調(diào)整對準軌道中心線，然后平穩(wěn)落鉤，當鋼管離到軌道高50～80cm時即停車，用溜繩旋轉鋼管對準軌道，然后慢慢落鉤至運輸小車上。

3.2.3 鋼管入溝槽、就位

用130t汽車吊將吊起的鋼管小心地運送到管道設計位置或已經(jīng)裝妥的管道處，準備安裝、對接。當管件移動時，為防止對接處碰撞，移動管件應緩慢操作（平穩(wěn)的移動）[2]?；炷撂坠軆?nèi)鋼管焊接放置于GC64+288.086處進行施工，首先將第一節(jié)鋼管4/5放置到套管內(nèi)軌道上部運輸小車上，在第一節(jié)鋼管最前端、內(nèi)側底部30°范圍處左右兩側各焊接吊耳一塊，用于固定鋼絲繩，隨后即開始進行第一節(jié)鋼管和跟后鋼管進行對接壓縫，在壓縫過程中注意控制錯牙和環(huán)縫間隙。

3.2.4 鋼管焊接

環(huán)縫焊接需由多個焊工相互協(xié)作、對稱焊接，采用多層多道焊的模式，對于環(huán)縫，需逐條處理，需注意的是管壁上不得焊接臨時支撐或者是腳踏板等構件。直徑大于600mm的鋼管在焊接時需采用雙面焊接，在單側焊接結束后進行全面清洗和充分打磨。多層焊的層間接頭需相互交錯，每條焊縫應當一次性完成，若處于某種原因中斷，則需要采取相應的防雷措施，在重新焊接前對表面進行清理[3]。

在拆卸引、熄弧板時不得損壞木材，拆除后需要將殘余焊疤膜打磨平整，與母材表面處于同一水平。焊接結束后對焊接質(zhì)量進行檢查，一、二類焊縫自檢合格后在焊縫附近用鋼印打上工號，并做好記錄。

4 施工注意事項

4.1 測量放樣

依據(jù)施工設計圖紙?zhí)峁┑臄?shù)據(jù)信息對每節(jié)鋼管安裝控制點的坐標值進行計算。依據(jù)GPS一期控制網(wǎng)點和測量的相關要求，建立相應的鋼管安裝控制網(wǎng)。然后依據(jù)鋼管的安裝要求對鋼管安裝控制點進行合理布設。樣點的放設主要采用TC2003全站儀和水準儀等儀器聯(lián)合測放，所有測量儀器達到測量規(guī)范要求并經(jīng)國家認可的檢測部門校正。

4.2 鋼管焊接

鋼管縱縫、湊合節(jié)合攏環(huán)焊為Ⅰ類焊縫；環(huán)縫、加勁環(huán)、支撐環(huán)及其管壁間的角焊縫為Ⅱ類焊縫；不屬于一、二類焊縫的其他焊縫為Ⅲ類焊縫。焊縫檢驗人員驗收時必須嚴格按照焊縫等級類別要求進行驗收。鋼管縱向焊縫、湊合節(jié)合攏環(huán)焊、環(huán)焊縫及彎管對接焊縫采用手工電焊條焊接。碳弧氣刨采用鍍銅圓形碳棒，直徑選用φ8mm。電焊條必須烘烤發(fā)放，并放置在保溫筒內(nèi)，隨用隨取。

5 結束語

綜上，供水工程中在穿公路、河道、大型建筑中，為了能夠承受施工上方足夠的承載力，一般采取混凝土套管鋼管作業(yè)。混凝土套管鋼管不但施工工藝簡單，而且大大增加了管道作業(yè)的安全性和承載力，延長管道的使用壽命，在運行中方便檢查和維修，具有極高的實用價值的優(yōu)點。

參考文獻：

[1] 黃遠超，楊忠軍.套管中狹窄空間安裝預應力鋼筒混凝土管施工技術[J].施工技術，2012（17）：100～102.

[2] 劉志勇.混凝土排水管道套管的頂管施工[J].圖書情報導刊，2012（8）：146～148.

[3] 侯慶雷，王江峰.南水北調(diào)配套工程頂管施工技術研究[J].華北水利水電大學學報（自然科學版），2015（1）：21～24.

作者簡介：

楊文（1987—），男，本科，工程師，主要從事：市政工程及水利水電工程方面工作。