直埋供水管道河底穿越施工方案

直埋供水管道河底穿越施工方案

1 工程概况

吉林省三岔子林场给水管网工程，需要穿三岔子林场基地南北走向的河道，管网设计压力为1.6MPa，设计供水主管道，管径为PE-160MM，使用2m长300mm混凝土管共3节穿管保护。敷设方式采用冷安装无补偿直埋敷设，管道最低处距地面6m。水面到管中为1.6m，河面宽度为16m，给水管过河管道长度为20m。河堤面层为碎石铺垫压实，一侧边为道路。过河工程剖面图见图1。

为减少过河工程的造价，特别是为节约时间，确保按时完工，最终决定采用供水管道在河底直埋敷设的方式。由于河道不能断流，因此采用在河道上修筑土堤的方法将河道分两次分别进行截流，这样既

可以进行管道施工，又不影响下游流水。当一侧截流完成并将管道敷设完成，回填疏通河道后，再截流另一侧进行施工。

2 施工方法

2.1 施工顺序

放线-挖探坑检查地下障碍物-围挡-拆除地面连锁块(切割砼路面)-拆除护河栏杆-拆除陡河护坡-挖掘河堤(西侧)-河道截流，修筑过河土堤(西侧)-开挖管沟(西侧)-焊接管道-回填管沟-疏通河道(西侧)-挖掘河堤(东侧)-河道截流，修筑过河土堤(东侧)-开挖管沟(东侧)-焊接管道-回填管沟-疏通河道(东侧)。

2.2 具体施工步骤

①施工步骤1

施工步骤1，修筑西岸土堤。使用规格为1m3挖掘机从西岸处的河堤上开始挖掘，由西向东沿管道敷设方向，将河堤上的土方全部推向河道中心，将河中心淤泥及水向外挤压，直至河道宽度2/3处。修筑一条宽度为26m高出水面1m的土堤。施工步骤1见图2。由于管沟位于常年河水浸泡的淤泥中，极易出现塌方情况，为使挖掘设备在其上安全施工，土堤需要进行夯实，然后在土堤上进行管沟开挖。

②施工步骤2

施工步骤2，开挖西岸管沟。在管沟开挖过程中，遇到了原过河的桥墩5处，使用挖掘机将其清除。施工步骤2见图3。从修筑的土堤上开挖，挖出的土方由于无处堆放(位于河道中心)，必须进行2次倒运，倒运与挖土必须同时进行，由2台1m3的挖掘机及1台LG50E推土机同时进行。先由1台挖掘机将土挖出，由另1台挖掘机倒往岸边，再用推土机铲运到附近，用载重汽车外运。

③施工步骤3

施工步骤3，西岸管道安装焊接。由于河水渗透，河道中开挖的管沟内出现渗水，必须挖排水沟，使用潜水泵昼夜连续进行排水，直至管道安装完毕。每挖掘到可以安装1根供水管长度的管沟时，就及时下管安装、倒运土方回填，直至到西侧管道端点。施工步骤3见图4。

④施工步骤4

施工步骤4，西岸回填、管端围堰。焊接后将临近河道中心管道的管端部用钢板封闭，待与东侧管道连接时再挖出。由于河水渗漏，必须昼夜连续施工，并进行回填，防止管沟大面积塌方。在河道2/3处，使用沙袋进行围堰。从管沟横向底部开始进行围堰，下部宽度为2.6m，上部宽度为10m，高度为5m，厚度上口为1.5m，下口为3.5m。供热管道的埋深不得小于设计规定，管道中心距、管底土质及回填土质应符合设计要求。回填至设计覆土深度后，此时可以使用挖掘机将西侧河道部分恢复流通。要求河道施工后必须同施工前一样平整，不能阻滞河水流淌。施工步骤4见图5。

⑤其他施工步骤

开挖东岸河堤，由东向西沿管道敷设方向将土方推向河道中心，与西侧修筑的管道围堰连接，宽度同西侧，夯实防止渗水，然后开挖东侧管沟，开挖过程与西侧相同。但此处为老河道，土质为砂性，河堤为回填土修筑，河床易渗漏，管沟开挖经常出现塌方现象，施工时必须注意安全。施工步骤5(东岸修筑土堤)、步骤6(东岸开挖管沟、管道安装)见图6、7。同样，由于河水渗透，使用潜水泵昼夜连续进行排水，直至管道安装完毕。余土部分倒运与外运施工同西侧，回填完成后，将河道全部疏通，清理河底残留物，按要求清理干净并平整，确保河水流动顺畅。竣工图见图8。

3 PE管的安装

①采用人工下管时，速度应均匀、平稳，下落时低速轻放，不忽快忽慢和突然制动。严禁在管节上站人。

②吊装前将管节沿沟槽边顺序排列，依次下到沟槽内。这样下管时避免了槽内运管，提高时效。

③管道下槽就位后，开始装管。将单节管子按照设计的高程和位置逐节安装而形成整体管道。

④在结实稳定的沟底，管沟的宽度由施工所需要的操作空间决定，空间大小必须能够正常进行管沟底部的正确准备及管沟填埋材料的填埋及夯实等工作，而且还要考虑到管沟开挖费用的经济性。管沟的宽值一般要考虑到管道的规格及夯实工具。下表给出了相应的最小

宽度值：

管道公称直径（毫米）最小管沟宽度（米）

75-400 D+0.3

>400 D+0.5

一般规定，当在地面连接时，开沟宽度为D+0.3。当在沟内安装或开沟回填有困难，不能满足回填土实度要求时，开沟宽度为D+0.5，且总宽度不小于0.7米。管沟内管道的敷设在管道被放入管沟之前，首先应该对管道进行全面检查，在没有发现任何缺陷的情况下，管道才被允许吊入或滑入管沟内。管道通常会在地面预先连接好，有时管道可能会被预先连接成大约50米的许多管段，贮存在某一个地方，当需要下放或连接时，再被运到安装地点，然后采用热熔连接或机械连接的方式连接这些管段。

公称直径小于200mm的管道可以手工拖入管沟内，对所有的大管道，管件，阀门，消防栓及配件，应该采用、适当的工具仔细将它们放到管沟内，对于长距离的管道吊装，推荐采用尼龙绳索。

最终的管道连接与装配管沟内管道的热熔连接同地面上管道的热熔连接方式相同，但必须保证所连接的管道在连接前必须冷却到土壤的环境温度。

PE管道与金属管道、水泵连接时，一般采用法兰连接，对于PE 管材之间，当不便于采用热熔方式连接时，也可采用法兰连接。法兰连接时，螺栓应均匀拧紧，待八小时之后，再重新紧固。

管道连接：大口径PE压力管道系统主要采用热熔对接方式进行连接，小口径采用热熔承插连接，当与金属管道等其他管道连接，必

须采用法兰连接，小口径管道也可用钢塑过度连接。

热熔对接是采用热熔对接焊机来加热管端(热熔对接温度为210+10)，待管端融化后，迅速将其贴合，保持一定的压力，经冷却达到熔接的目的。热溶对接工艺参照下表执行。

尺寸大于90mm的PE管均可采用热熔对接工艺连接，该方法经济可靠，其接口在承拉和承压时都比管材本身具有更高的强度。

PE管材热熔对接参数参考值

公称壁厚(mm)

对接工艺

第一步：预热第二步：熔融第三步：切换第四步：对接

预热压力：0.15Mpa

预热温度：210℃预热

时的卷边高度h(mm)

压力：0.1Mpa

预热温度：210℃

预热时间(秒)

允许最大切换

时间(秒)

焊接压力0.15Mpa

冷却时间(分)

2~3.9 0 30~40 4 4 4.3~6.9 0 40~70 5 6 7.0~11.4 1 70~120 6 1 12.2~18.2 1 120~170 8 1 20.1~25.5 1 170~210 10 2 28.3~32.2 1 210~250 12 3

采用不同型号的焊机时，上述参数应做相应的调整，鞍形对接连接PE管道在应用过程中经常会遇到根据实际需要，进行主管分接的问题，传统的管材必须先切除一段主管然后安装一个三通来完成分接。

钢管法兰连接：PE管道和钢管及阀门连接时宜采用钢塑法兰连接：PE管道与相应的塑料支撑环之间可采用热熔对接方式进行连接，钢管端与金属法兰的连接，应符合相应钢管焊接的规定：然后采用法