湛江供水枢纽管道穿越南三河段设计与施工

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1、2015年第9期水利规划与设计设计施工DOI：10．3969／j．issn．1672—2469．2015．09．039湛江供水枢纽管道穿越南三河段设计与施工汪海洋(广东省水利电力勘测设计研究院，广东广州510635)摘要：湛江供水枢纽工程是I等、大(1)型工程，主要建筑物为1级，跨南三河段管段长1．248km，采用双管，管道直径为1．8m，最大水深约13．1m。文中对管道穿越南三河的顶管方案和沉管方案进行技术经济比选，最终推荐沉管方案。针对推荐方案，介绍了气囊法助浮设计及沉管施工，供同行们参考。关键词：供水枢纽；顶管；沉管；气囊法中图分类号：T

2、V674文献标识码：B文章编号：1672—2469(2015)09—0124—042．8m～一9．4m，最大水深约13．1m。管线由北往1工程概况南跨过南三河，沉管段起点桩号6+124．6，终点1．1工程规模桩号7+372．6，平面距离1248m，管中心间距3．34m。主河槽水平沉管段长391．9m，北岸斜管段广东湛江供水枢纽工程是鉴江下游集供水、挡分成2节，斜长分别330．5m、160．9m，坡角分别潮、航运为一体的综合利用I等、大(1)型工程，为1．109。、0．712。，南岸斜管段斜长为396．8m，主要建筑物为闸坝、取水泵站、管线和跨海

3、建筑物斜角为0．221。，沉管地质纵剖面见图1。等，主要建筑物为1级，次要建筑物为3级。一期水平沉管段管中心标高为一13．0m，北岸边管引水规模为5m。／s，二期引水规模为10m。／s．一期口中心线高程为一0．5m，南岸边管口中心线高程管材直径为1．8m，壁厚22mm，采用双管。设计水为一1．5m，管中心线相距3．34m。平年为2020年，供水保证率为97％。2．2顶管方案1．2水文、地质南三河水深较大，顶管穿越的地层主要为砂南三河段地质情况如下：②一2层为中细砂、层，需要平衡较高的地下水压力，根据《给水排水淤质细砂，中等透水，承载力特征值10

4、0～工程顶管技术规程》，拟采用泥水顶管施工法。顶120kPa；③层为中粗砂、砾质中粗砂夹中细砂，强管采用直径1．8m的双线钢管，轴线间距4．5m，钢透水，承载力特征值120～140kPa；⑥一1层为淤管壁厚22mm。管顶覆盖层厚4m，工作井间距质粘土、粉质粘土，极微透水，承载力特征值701372m。出发井布置在南三河北岸海堤内侧，圆形～90kPa；⑥一3层为中细砂、中粗砂，中等透水，竖井直径为12．0m，井深22．9m；接收井布置于南承载力特征值180—250kPa。三河南岸南三岛的沙滩上，井径12．0m，井深潮位成果直接采用《广东省海堤工程设

5、计导22．9m，两管一井，详见图2。各施工井均采用则(试行)》成果，湛江港P=10％最高潮位为C30连续墙成井，内衬钢筋砼。3．896m、最低潮位为一1．844m。南三河采用湛江2．3方案比选港潮位站P=10％最高潮位3．896m作为设计顶管、沉管施工方案从施工条件、对航道影潮位。响、运行期维护、工期、投资进行技术经济比选，详见表1。2管道穿越南三河方式比选2．1沉管方案南三河段地形坡度较平缓，河底高程为作者简介：汪海洋(1983年～)，男，工程师。·124·2015年第9期水利规划与设计设计施工生的总浮力(或充气压力)大于等于重物的重力时，本

6、工程选用气囊长度大于沉管直径，故气囊布即可实现水中漂浮。气囊搬运重物适用于没有大型置采用单列布置。～}．●●●巡●●●●●●●●．1一起重设备，远离基地的临时预制场进行出运或转运3．1．4气囊数量、压力计算大型混凝土构件(如沉管隧道、沉箱等)。在没有根据气囊生产厂家提供的技术参数，选用每条大型起重船的情况下，可将大型构件直接运上半1．5m×16m的单个低压气囊的重量为1．0t，所能产潜驳。生的浮力25．0t，捆绑单个气囊配件的重量为气囊较轻，可以人工搬运，安装方便，助浮完200kg。以主河槽水平段沉管L=391．9m为例说明成后，直接拉出销子即

7、可拆卸气囊，操作简单，因气囊数量的计算。此渐渐被推广应用。气囊工作的相关参数按下列公式计算：3．1．2气囊规格及结构气囊承压面宽度B=(D—H)]／2(1)气囊的常规直径可以为0．8m一2．5m，长度为气囊承压面积S=nBL=nL盯(D—H)]／2(2)5—28m，增强纤维层数分4—12层，常用的型号为气囊气压P=Q／S=2Q／[n竹L(D—H)](3)LX一4(四帘五胶)一Lx一8(八帘九胶)，其他型号式中：D为气囊直径；H为气囊工作高度；n为气也可以根据客户需求制作。囊个数；Q为构件重量；L为气囊有效长度。气囊的结构由囊体和端部铁件两部分组

8、成。其水平段沉管管径为1．8m，壁厚22ram，钢的密中囊壁由天然橡胶和锦纶帘子布复合经硫化制成；度为7．85g／cm，水平段沉管总重量为190t，8