扬州东线供水工程穿越夹江管道方案的选择.doc

1、扬州东线供水工程穿越夹江管道方案的选择摘要：扬州东线供水工程中，供水管道需要穿越夹江与江都并网供水。由于夹江河床断面大且复杂，因此对施工方案的选择也需慎重。文章主要通过对沉管和顶管两种穿越方法在管材、施工方法、前期准备工作以及施工难易程度等方面进行了详细比较，最终选择采用钢管顶管进行穿越夹江。 关键词：供水管道；穿越夹江；方案 ； 顶管 Abstract:Yangzhou East water supply project, water supply pipeline through Jiajiang and Jiangdu power supply.Because of the Jiajia

2、ng river section is large and complex, so the selection of construction plan also needs careful.This article mainly through the tube and pipe jacking method in two through pipe, construction method, the preparatory work and the difficulty of construction and other aspects of a detailed comparison, f

3、inally chooses the steel pipe jacking across Jiajiang Key words:Water supply pipeline through Jiajiang; plan; pipe jacking 中图分类号：TU71 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012 为响应扬州市政府的号召，结合宁镇扬泰通地区区域供水规划及江都市区域供水规划，从区域供水安全性与节约性角度出发，我公司于2010 年实施扬州东线供水工程，该工程使江都与扬州市并网供水，让江都居民都用上安全卫生的自来水，从而实现城乡供水一体化，并为实施全市域联网供水，2020 年

4、实施宁镇扬泰通联网供水目标作准备。 图一管道穿越夹江位置 扬州东线供水工程中管道工程主要有 DN1200DN2000 输配水管道，而其中最重要的就是穿越夹江段管道，该段管道项目位于扬州境内，以夹江中心线为界，西侧属于邗江区头桥镇，东侧属于江都市大桥镇，在淮河入江水道夹江八江口三江营段桩号 6+700 左右处，位于夹江大桥北侧，管道中心线距离夹江大桥中心线约 193m。管道穿越夹江处长度约880 米，紧邻长江，河床断面大且复杂，有潮水涨落，通航航道处水深最深，涨潮水深约 13 米。该处航道为国家三级航道，两岸堤防为国家二级堤防。 图二 夹 江 由于该管道工程管径较大，穿越夹江的长度较长，因此在工

5、程初始阶段，我们组织相关职能部门对沉管和顶管两种施工方案进行了比较与论证。 沉管施工是穿越水深较深、地质条件复杂、围堰施工困难、有通航要求的水域的主要方法之一，目前在市政工程中已广泛应用。水下沉管施工与架空管过河及顶管等施工方法相比较，施工工期较短，对水体等周边环境影响较小，不影响河道，施工过程对通航影响较小，但是对施工过程中的质量控制要求高。 顶管施工是继盾构施工之后而发展起来的一种地下管道施工办法，它不需要开挖面层，而且能够穿越公路、铁路、河道以及各种地下管线等。到目前为止，顶管施工随着城市建设的发展已经越来越普及，应用的领域也越来越广泛，起初，顶管施工主要用于排水管道，后来运用到给水管道

6、、煤气管道、通信电缆等许多类型管道的施工中，并在顶管的基础上发展成了一门非开挖施工技术。过去，顶管施工作为一种特殊的综合性施工技术，由于施工涉及面广、施工管理要求高、施工作业要求严格，而且施工距离短，一般不会轻易使用。然而随着城市化进程的加速以及公共事业的发展，现在顶管施工已经作为一种常规的施工工艺广泛地被使用，而且顶进距离也越来越长，顶管的管径也越来越大。顶管施工技术具有经济、高效、保护环境的综合性能，采用该技术施工，既能节约一定的征地拆迁费用，又能减少环境污染和对道路的阻塞，具有显著的经济效益和社会效益。 根据两种方案的原理，我们进行了穿越夹江管道施工方案的专题研究，对沉管和顶管施工方案进

7、行详细比选，通过对两种施工方案优缺点的比较，我们最终采用了顶管的施工方法穿越夹江。 一、聚乙稀管（PE 管）沉管施工。 根据东线供水工程工艺需要以及 PE 管最大生产能力，拟采用两根1600PE 管（壁厚 =76mm）沉管过夹江。 1、沉管施工方法： 首先采用挖掘机在河床开挖宽度为 7.1m，航道处深度约为 6m 的沟槽,然后将聚乙稀管道在河道浅滩处连接成一个整体，并加上配重块，利用管道柔韧、高应变、质轻等特点将管道整体漂浮到铺设位置，再灌水使管道沉入河底已开挖的沟槽，管道就位后，对沟槽采用砂砾、砂土、块石分层进行回填，在航道处对还要对沟槽进行厚度不小于 1m 的抛石护底。PE 管在两岸河滩上

8、出管后，再用钢管上翻穿越两岸大堤，过堤时采用翼环及钢筋混凝土墩止水，确保大堤防洪安全。 2、采用沉管施工的优缺点： 优点：（1）PE 管道具有重量轻、耐腐蚀、接口严密、柔性好、抗不均 匀沉降、连接方便等性能特点，对于不规则河床，曲线下沉，施工较为便利。 （2）PE 管无需防腐，整体性连接，管道轻且柔性好，长距离管线整体浮运方便，所需施工机械设备少。 缺点：（1）地下勘探资料显示该段水下土质为流砂，水下开挖深度大，放坡大，沟槽难以形成，施工难度大。 （2）PE 管强度较低，在水下长时间弯曲受力，会有安全隐患。由于航道在汛期冲刷强度大，管道在水下需要设置管道防护桩、管顶抛石处理等稳定措施，增加了工

9、程造价。（3）开挖大堤穿越管道，防洪评价对堤防影响大。同时开挖土方量较大，现场需要大面积土方的临时堆场。 （4）施工前，除了需要进行工程防洪评价，还必须上报市航道处及国家海事局审批，过江管道两岸堤防的破坏与修复上报省水利厅审批，在取得相关部门批准后方可开工，在管道沉放过程中，需要临时中段航道的通行，影响交通。 二、钢管顶管施工。 根据该工程工艺需要以及施工的便利，拟采用一根 2000 钢管（壁厚 =24mm）顶管过夹江。 1、顶管施工方法： 采用钢管顶管施工，在夹江两岸各设一座工作井和接收井，采用一次顶进的方式，工作井及接收井预留洞口须埋设钢套管，顶管钢套管采用有盘根止水穿墙套管。 工作井布置

10、于邗江侧，井边缘距离现状大堤堤脚约 53.0m，采用沉井方式施工，为圆形井，内径 13m，外径 15.8m，下部壁板厚为 1.2m，上部壁板厚 1m，井深 18.1m，在井外侧设置一圈封闭止水帷幕减小沉井下沉过程对周围土体及大堤的扰动，止水帷幕采用三轴深层搅拌桩，搅拌桩长 24m，外径 29.8m。 图三 工作井 接收井布置于江都侧，井边缘距离现状大堤堤脚约 53.5m, 采用沉井方式施工，为圆形井，内径 9.0m，外径 12.4m，下部壁板厚为 1.5m，上部壁板厚 1.3m，井深 34.39m，考虑到接受井井深较大，在井外侧设置一圈封闭止水帷幕减小沉井下沉过程对周围土体及大堤的扰动，止水帷

11、幕采用三轴深层搅拌桩，搅拌桩长 40m，外径 26.4m。 图四 接收井下沉 利用主顶千斤顶及管道中继间千斤顶的推力，将管道从工作井内穿过土层一直推到接收井，同时，将紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两坑之间，直接采用钢管顶进过两岸大堤，管顶设计穿越河床最浅埋深8.91m。该段河床河势状况对顶管施工影响较小，但是由于顶管工作井较深，顶进过程中对大堤采取相应的保护措施。 图五 管节顶进 2、采用顶管施工的优缺点： 优点：（1）不需要开挖沟槽，在河床下较深处铺设管道，施工时对施工区域外界扰动较小，河床河势状况对管道影响较小。 （2）项目建设穿越夹江河底，且对堤防的影响采取了措施，对河道护岸及河段附近的其他水利工程亦不会造成影响。 （3）工程造价较沉管低，施工工艺目前较为成熟。(4) 工作井和接受井均为临时井，待工程施工结束后可予以回填，不需占用土地。 （5）场地北侧紧邻沿江高等级公路，水陆交通十分便利。 缺点：（1）两岸大堤外侧设置的工作井与接收井需要临时征用土地。（2）由于顶管工作井较深，沉井施工过程中需要对大堤采取保护措施。 扬州东线供水工程穿越夹江 DN2000 顶管工程 2010 年 10 月开工，历时八个月，于 2011 年 6 月正式竣工验收合格后，目前运行状况正常。