3南洲水厂输水管穿越珠江工程建设综述

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1、万方数据·施工、材料与设备·痢溯零厂赫求替霈遵臻潺星褪蓬锻练遴李志伟(广州建筑工程监理有限公司，广州510030)摘要广州市南洲水厂原水取自佛山市顺德区西海地域的顺德水道，横跨顺德、番禺、广州三个市(区)，最后穿越珠江后航道进入南洲水厂，全线长约25．6km，采用DN2200管道双线布设，总投资约26亿元。其中穿越珠江后航道施工为全线工程中最大的难点之一。由于情况特殊，工程建设经历了由顶管工艺改为沉管工艺的施工过程，属方案重大变更。介绍了穿越珠江工程建设中设计、施工、监理几方面的情况。关键词输水管穿越珠江设计施工监理广州市南洲水厂建设规模100万m3／d，主要供给范围为广州市

2、大学城、广州南部地区(海珠区大部分地区、东山区、珠江新城、越秀区部分地区)。原水取自佛山市顺德区西海地域的顺德水道，原水管横跨顺德、番禺、广州三市(区)，全线长约25．6km，管径DN2200双线布设，分30多个施工标段全线铺开施工，是广州历史上最大的给水工程。珠江后航道江面宽660m，每天来往船只超过2000艘，属广州航运的主航道。该区域地质地形地貌情况复杂，是全线工程施工技术难度最大的工点。原水管工程的一个重要任务是为大学城提供优质原水，由于大学城定于2004年9月开学，所以原定计划珠江后航道标段工程必须于2004年6月30日前竣工。工期只有150d，时间十分紧迫，是原水

3、管工程全线控制性关键工程。1珠江后航道区域概况1．1地形地貌工程地点属珠江三角洲冲积平原，地势平坦，两岸为一级阶地，地表层多为耕植土和填土，河堤两岸标高为2．8m，河床最低点与河堤两岸高差16．7m，河床标高一16．6～一4．6m，高差12m。河水受潮水影响，从河床沉积物分析，属淤积河流。1．2地质情况场地上部为人工填土，中部为海陆交互相的淤泥、淤泥质粉质粘土、粉质粘土、粉细砂、中粗砂和残积粉质粘土，下部为白垩系泥质粉砂岩。综合评价该场地为软弱土场地，场地类别属Ⅱ类，覆盖土层88给水排水V01．32No．82006<15m。未发现断裂等构造形迹，基底岩层整体稳定性良好。上、中

4、部等构造均不宜选作输水管持力层，下部构造宜选作输水管持力层和顶管井桩端持力层。1．3道路环境北岸场地道路狭窄，车流繁忙，住宅、商铺、工厂密布，多为浅基础；南岸空旷，软弱土场地，无道路。2设计方案的确定、实施和变更2．1原设计方案的确定管道穿越江河的施工方法很多，主要有顶管、沉管、盾构、拖管、架空、围堰、导流等，但对于江宽水深、航道繁忙的珠江后航道来说，后3种办法是不可能的；对于DN2200的大管径、近700m的超长距离来说，拖管法也是不可能的；盾构法造价昂贵，施工进度慢，并且盾构机头只能依靠国外进口，短时间内无法到达工地，所以也不能实施。同时，由于珠江后航道是省级航道，也是广

5、州航运的主航道，选择沉管法须经水利局、航道局、海事局的批准，经协商了解答复是否定的。因此唯有选择顶管法施工。全线长1056m，双线布设，管中间距5m。北岸设18顶管工作井，位于南洲水厂围墙内侧，开挖深度26．7m；2。顶管接收井离北岸堤脚30m，开挖深度25．7m；南岸设38顶管工作井，离南岸堤脚50m，开挖深度24．5m。1#、28井间距326m，为陆岸顶管，28、38井间距730m，为过江顶管。所有顶管井采用地下连续墙施工，井内净空11m×11m，井壁厚0．8m，支护结构安全等级为一级。管材规格采万方数据用DN2200×24直缝焊接钢管，材质Q235A，顶管管轴中心线标高

6、设定在--21．11m。2．2顶管法的实施情况顶管法实施的第一步是完成工作井，施工单位2004年2月初进场施工，3个工作井同时开工，由于多种原因，至2月底发现无法按原定工期计划完成工作井，必须改变投标时的施工组织方案。为加快工程总体进度，新方案将2#接收井改为顶进工作井，28、38工作井安装4套顶管设备同时向江心顶进，对接口附近采用超前注浆加固，在江底岩层内对接(即矿山法施工)，同时改变原顶迸设备，选用铣挖式顶管机机型。试顶进的结果表明，顶进方向的岩体强度低、较松软，岩面无法自稳，有坍塌、裂隙水发育，由于地质情况复杂，施工单位决定暂停顶进。专家组建议放弃铣挖式顶管机机型而换用

7、传统的刀盘破碎式顶管机机型。但采用刀盘式顶管机机型施工进度慢，无法实现原定的工期目标，工程推进严重受阻。2．3新方案的确定与设计在4月底和5月，建设单位、广州市市政园林局、广州市建设科技委组织专家组研讨解决办法。虽然采用泥水平衡和土压平衡的双重平衡顶管机在理论上是可行的，但仍然有很多顾虑：现有设备的完好程度难以保证；挖刀和刮刀对岩层的顶进效率很低，工期无法保证；已建好的顶管井很难再作加深改造；钢管有一定的柔韧性，在岩层中纠偏很困难，出现冒顶的风险仍然存在；地质资料反映的情况仍不全面，不能预见的情况出现几