钢板沉井在给水管道顶管施工中的应用

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1、钢板沉井在给水管道顶管施工中的应用　　摘要：余姚市双溪口水库引水工程投资亿元，设计铺设DN1200管道共约公里，主要采用PCCP管，穿越河流、道路段采用钢管。因施工条件限制以及政策处理原因，工程实施阶段将部分倒虹管、桥管、过路钢管更改为顶管施工，并应用钢板沉井代替钢筋混凝土沉井。文章通过对钢板沉井的制作、下沉及重复利用等方面的介绍，认为在顶管施工中，钢板沉井不仅具有与钢筋混凝土沉井相当的稳定性，更具有质量可控、工期较短、适用广泛、施工安全以及节约成本等优点。　　　关键词：顶管施工；钢板沉井；回收利用；优点　　中图分类号：+1文献标识码：A文章编号：　　1前言　　在给水管道

2、工程施工过程中，穿越河流、道路等特殊路段时，一般可采用顶管施工，而采用钢筋混凝土沉井则可以保证顶管施工的安全和质量。余姚市双溪口水库引水工程在施工过程中，由于受到施工条件限制以及政策处理影响，因此将部分倒虹管、桥管、过路钢管更改为顶管施工。由于工期紧迫，而钢筋混凝土沉井要严格按照钢筋制作、模板制作、混凝土浇筑、混凝土养护以及分节下沉等步骤操作，因此在时间上不能满足工期要求。经过方案比选，决定采用钢板沉井代替钢筋混凝土钢筋，通过该工艺的实施，总结出钢板沉井不仅具有质量可控、工期较短、适用广泛、施工安全等优点，更能通过重复利用，从而节约工程成本。　　2施工工艺的选择　　余姚市

3、双溪口水库引水工程主要管径为DN1200,原设计穿越寺慈线、三河线等道路为直埋钢管，穿越河流为倒虹管或桥管，根据现场实际情况以及交通和防汛等要求，决定采用顶管施工，共需设置工作井、接收井各8座。若采用常规的钢筋混凝土沉井则在施工进度、对周边环境的影响等方面均不能满足工程要求。根据变更情况，管顶设计覆土一般为4米，而且顶管长度不长，一般在100米以内，因此经方案比较，最终决定采用钢板沉井代替钢筋混凝土沉井，并综合考虑、重复利用。　　3钢板沉井的施工操作　　钢板沉井的制作、拼装　　根据钢管顶管施工的规模和操作要求，设计工作井外径米，接收井外径为米。因单节卷制组焊成型后，宽度较

4、宽，长距离运输困难，所以一般采用单节分为四片在厂内卷制。根据沉井的设计高度，采用米宽的钢板，即1节筒体高度，横向卷曲成1/4筒体后运至现场，在现场搭设的组装平台上进行组对拼装，焊接成一节完整的井筒。在井筒内每30°角焊接宽度为25cm的纵向肋板，每60cm焊接25cm的横向肋板，钢板沉井及加劲肋板均采用16mm厚钢板，以确保钢板沉井的强度。　　钢板沉井的组焊、下沉　　确定好沉井位，开挖基坑。基坑底部尺寸为井筒直径增加1米，基坑深度为米。基坑开挖后，采用汽吊将首节井筒吊装就位，然后用挖掘机将井筒外基坑回填压实、整平与原地面相平，稳定井体。在井筒内部距离对接焊缝50cm处焊接

5、支撑，并在支撑上铺设跳板作为作业面。采用汽吊将井筒吊至适当位置，根据焊接要求进行对口施焊。第二节井筒组焊后，采用挖掘机挖出井内土方，因井体质量较轻，无法靠自身重量下沉，但井壁薄，刃脚阻力小，所以考虑附加荷载助沉，例如在沉井顶面铺设道板、沙袋等。以后每焊接一节进行一次下沉作业，待第四节组焊完成后，因井深较深，且井口较小，因此采用人工挖土下沉，直至钢板沉井下沉至设计标高。在下沉过程中做好测量工作，利用沉井顶面荷载物的重量、位置合理控制沉井的标高、垂直度和下沉速度。　　封底　　根据地质条件，采用干封底。在沉井下沉至设计标高后，在沉井内部继续开挖约50cm，然后铺设一层碎石，再浇

6、筑C25商品混凝土至沉井底面平并设置滤鼓。　　井筒回收及重复利用　　钢板沉井除了施工方便，工期短之外，另一个优点就是节约资金，这主要就是体现在可以提升回收并重复利用。因为顶管洞口原因，在井筒提升回收前先将影响提升的部位消除，同时确定拆除面，采用细塘渣回填至拆除面以下米，然后将拆除面切割，继续回填至拆除面以上米后开始提升回收。井筒提升是在井筒外设置200吨液压千斤顶2只，采用填筑塘渣、铺垫铁等措施保证千斤顶的基础稳定，然后在筒体上焊接钢横梁，作为千斤顶的受力点。待完成提升一节筒体后，将钢横梁切除，同时将已提升的一节井筒切除。然后在下节筒体上重新焊接钢横梁，重复提升回收作业。

7、提升要与土方回填相配合，提升需每提升米便停止，进行回填工作后再继续操作，以保证被切割筒体下端面在井内回填土深度不小于1米。切口应为原焊缝位置，切除后修整切口以备重复使用。　　4钢板沉井施工注意事项　　分片卷制需精确计算弧度　　因井筒不能一次性成型，因此采用分片卷制，为了保证拼接的完整、严密，因此在分片卷制时必须精确计算弧度。　　保证焊接质量　　因钢板沉井采用分片卷制拼接，节与节之间再进行组焊，焊缝较多，因此焊接质量是钢板沉井质量好坏的关键因素之一。　　下沉与挖土相配合　　因钢板沉井强度较钢筋混凝土沉井弱，受力不均容易造成筒体变