【摘要】临沂市第二水源项目输水工程桩号K3+025处输水管道与费县国电电厂供水管道交叉。现场地质条件复杂，且新建管线不能影响电厂管道正常运行，施工难度大。通过对原管线加固及新建管线技术变更措施，解决了这一施工难题，取得了良好效果。
【关键词】临沂市；管道工程；管理交叉
临沂市第二水源项目输水工程第一标段，管线从许家崖水库放水洞至蝎子山，全长13.4km。桩号8+845以上为3根管线，其中一根为费县许家崖水库至城区取水管网工程（一期）管道，另外两根为临沂市第二水源输水工程管道。桩号8+845以下为2根管线，均为临沂市第二水源输水工程管道。本工程供水流量22万m3/d，工程等别为Ⅲ等，工程规模为中型。工程总造价3769.5万元。本工程主要建设内容为压力1.0MPa直径1.2m球墨铸铁输水管道安装、取水首部工程及附属建筑物工程。主要工程量：土石方开挖约63万m3，回填56万m3，混凝土浇筑1.7万m3，管道安装总长度35.81km。
1原管线布设交叉部位
原管线布设交叉情况如图1所示。在桩号K3+025处设计新建输水管线为K8球墨管，直径DN1200，管壁间距为1.7m，管顶高程为115.57m。施工现场原有费县热电厂3根水管线，管材为预应力PCCP混凝土管，直径DN1000，管底高程115.4m。新旧管线呈30°交叉穿越，夹角小，交叉长度大，管线高程冲突。
2基础开挖后实际情况及难点
2.1开挖后实际情况。管线沟槽开挖后，经现场查验，地质条件与设计勘探报告不符。勘探报告显示沟漕基面为砂土，开挖后实为鹅卵石夹杂粉细砂，中间有泥土夹层。由于该处管线距温凉河较近，潜层地下水丰富，地层承压水位较高，涌水量较大。开挖后管沟易形成流沙及基础沉陷，地质条件较差。
2.2存在的施工难点。1）原有的热电厂水管为预应力混凝土管，单节管长度6m，开挖后基础沉陷易导致热电厂水管沉降，给施工带来困难，需对原管道进行加固处理。2）新建管线与原热电厂管线高程冲突。现场管线隶属国电费县公司，负责对费县城区供热，24h运行，改线难度及经济损失较大。故需对新设计管线进行变更，且在施工中不能影响原管线正常运行。
3施工处理方案
3.1电厂管道加固措施。首先进行管道轴线测量，利用微型挖掘机将表层土清除，高程至电厂水管管底。然后利用打桩机将20a工字钢打入砂土层，桩底入岩。工字钢共16根分布在三根电厂水管两侧（位置主要设在接头处），然后人工开挖管底，把工字钢横向插入管底并与竖向工字钢焊接，托起电厂水管。管沟两侧护坡采用人工装填编织袋进行护坡，最后人工开挖至输水管线管底高程。加固方案如图2所示：支护方案安全性验算如下：1）工字钢自重引起的弯矩（M）。Q235－工字钢截面特性：W为236.9cm3，每米重279.1N，标准强度205N/mm2。通过计算：M中1为0.11kN·m；M边1为0.07kN·m。2）外部荷载引起的弯矩。DN1000预应力混凝土管重量660kg/m，水容重1000kg/m3，外荷载由2根工字钢承担。通过计算：F为43.35kN；M中2为24.276kN·m；M边2为18.674kN·m。3）总荷载。M中总为24.386kN·m；M边总为18.744kN·m。4）强度计算。计算得：σ中为98.04N/mm2＜205N/mm2，安全。σ边为75.35N/mm2＜205N/mm2，安全。经支护方案安全性验算，20a工字钢实际承受强度低于标准强度，支护方案可行。
3.2新建管道变更措施。新建管道变更措施主要为管道材质及长度改变。原管道为承插球墨铸铁管DN1200，单节长6m。变更为TPEP防腐DN1220×14mm钢管，长度12m。管线位置改变，增加2个水平转角和4个垂直转角，使输水项目管线与电厂管线呈90°夹角穿越，减少交叉长度。高程改变为原输水管线管底高程降低1m，使本项目管线与电厂水管管线不相冲突。支撑完成后，首先在基坑两侧距离边沿2~3m处设置降水坑，利用4.0kW污水泵进行降排水，始终保持管沟基面无积水。然后使用微型挖掘机分层开挖2.05m至设计管道基础。先沿基坑内侧周边开挖再基坑中心，开挖时分层深度按设计工况实施，严禁一挖到底。放坡段机械开挖时，应辅以人工修坡，修坡坡度按设计要求，上层护坡措施完成后方可开挖下层土方。开挖基坑时，应注意临边监测及基坑工作作业活动风险分级管控。基坑开挖完成后，基坑底部按设计要求换填20cm碎石垫层。钢管与球墨管采用法兰连接，管道焊接完成后，经验收后采用C20混凝土对交叉段钢管进行包封并浇筑至电厂水管管底高程，保证电厂水管不会沉降。
4结语
本文主要对新建临沂市第二水源输水项目输水管道交叉穿越费县国电电厂供水管道实际存在的施工难点进行分析计算，提出了更合理的处理方案。通过处理后，消除了费县国电电厂管道在地基承载、不均匀沉降等方面的安全隐患，同时避免了第二水源输水管线后期维修的困难，保证了管线的长期安全运行，达到了良好的效果，为以后的类似管道交叉穿越施工提供了经验。
参考文献
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作者:马军栋 刘超 张志昂 单位:山东临沂水利工程总公司