浅谈河流大开挖穿越施工

【摘要】大中型河流穿越施工中，多数采取大开挖穿越方式，在流沙段及高落差河流大开挖穿越施工中如何保证施工的质量和安全，加快施工进度，减少成本，本文结合青威干线二标段河流大开挖穿越，对此做了详细说明。为今后类似河流开挖施工积累了宝贵的经验。

【关键词】河流；大开挖；穿越；导流渠；围堰

1、前言

山东天然气管网工程青岛-威海段起自青岛分输清管站，止于威海分输站，途经青岛市、烟台市和威海市，共计11个市、县、区，线路水平长度约229.26km。其中二标段全长114km。本工程共有大型河流穿越1处，中型河流穿越8处。河流开挖穿越次数较多，通过优化施工方案，总结技术经验，顺利的完成了本标段河流开挖的施工工程。

2、河流大开挖施工技术

2.1施工工艺流程

2.2施工准备

2.2.1施工前已仔细阅读施工图纸及设计文件，并详细调查此段穿越处水文、地质情况，并现场落实河道冲刷深度或清淤深度。

2.2.2根据土壤性质、水流速度、开挖深度或试挖资料等因素确定河底管沟的沟底宽度和边坡尺寸。

2.2.3对测量的仪器进行校核，备全测量所用的物、料。

2.2.4根据管沟开挖深度及开挖坡比，估算用地宽度，提前做好超占用地手续。

2.2.5根据施工总体计划安排和施工实际进度情况，在河流穿越前20天由外协管理部人员向当地水利部门上报河流穿越的报告，征得其同意并获得审批。

2.3测量放线

根据确定的沟底宽度和坡度，施工前，测量人员在岸边打标志桩、撒白灰线，标明管沟中心线、管沟边线、围堰边线，并拉两条细线，标明作业带边线。

2.4开挖导流渠

在围堰前，在河流岸边开挖导流渠，将截流后的上游河水引至下游。导流渠一般上口宽3m、下口宽1.5m，深度、长度根据现场实际情况确定。用挖掘机开挖导流渠，导流渠两岸围堰高度不能低于穿越河流的堤岸高度。为防止导流渠向开挖处渗水，在导流渠内铺放塑料薄膜用沙袋压实。

考虑到河底可能有大量的淤泥，管道施工时需将淤泥层清除并转移出管沟开挖区，因此将围堰宽度加宽到30―40m（如该处管线设计埋设较深，可根据现场情况加大距离）。在管沟中心线两侧进行草袋围堰：一侧围堰顶宽度为6m，上铺防沉板做为施工机械便道；另一侧围小堰，堰顶宽度为3m，围堰高度为河底硬地到水面以上1.5m，围堰长度为两河堤内侧宽度，围堰坝体坡比不小于1：0.75。

围堰方法如下：用草袋装土，人工错码迭放进行围堰。河水流量大的地段，考虑增加支护木桩：沿围堰脚各打一排木桩，木桩规格为Φ180mm×4m，每间隔5根木桩加设一根钢管桩作为承力桩，钢管桩规格为Φ159×6mm，钢管桩长6米（木桩和钢管桩的长度可以根据现场实际需要调整），桩间距0.3m，桩顶部露出水面约1m，桩与桩间用12#铁丝进行加固，木桩、草袋及铁丝等材料均为一次性使用，钢管桩可以考虑重复利用。

草袋围堰完成后，若围堰间有漏水现象，则在围堰外侧加设一层防水土工布，防止围堰渗漏。

2.5堰间排水、清淤

围堰完成后，将多台DN100潜水泵放入围堰内，将堰间水排入两侧河里。堰间积水排干后，先用人工在河道内沿作业带边缘开挖排水沟（深度低于硬塑土层0.5m），将渗水引入集水坑中用泥浆泵抽排，人工清淤，将河底淤泥清至河岸淤泥堆放场地晾晒。

2.6穿越段管道施工

用挖掘机平整河床及两岸，使作业带平滑过渡，在施工机械行走侧铺设防沉板做施工便道，在管道穿越中心线上组焊管线，按规范要求进行管道预制施工。

2.7管沟开挖、管道下沟

管道组焊、防腐施工完成后，撤除防沉便道，用“人字型”开挖的方法进行管沟开挖，使管道平稳下沉到管沟底部。沿管沟底开挖排水沟，将水引至集水坑中，以沉井为主、潜水泵抽排为辅。无论在何种形式下，河流穿越两端都要提前征用超占地。

以青威干线第二标段铺拉河为例由于高差过大，无法进行正常开挖，且施工安全性无法保证。为确保穿越施工的安全性，本穿越采取分层开挖方式。故此在河岸东侧再次征地120m×150m，以确保作业面的充足。

管沟的开挖断面应符合设计要求，管沟开挖时应将土方堆放到降水管外侧。土方工程施工中，应合理经常测量和校核其平面位置、水平标高和边坡度等是否符合要求。平面控制桩和水准点也应定期复测和检查是否正确。夜间施工时，应合理安排施工项目，防止挖方超挖或铺填超厚。施工场地应根据需要安设照明设施，在危险地段应设置明显标志。

2.8漂管下沟

石方段河流大开挖管线下沟可采用漂管法进行下沟，以青威二标段沁水河开挖为例，本工程采用沟上预制的方法，由于管沟内壁片石较多，且管沟挖深最深处8米，经放坡后最深处4米。考虑到下沟的安全性及对管材的有效保护，该预制段下沟采取漂管法进行施工。

下沟前准备：下沟前将预制段两端用金属盲板焊死，使预制段密封。用挖机将吊管机的行进道路进行平整。用于引导管材走向的挖机，应在挖斗与管材接触部位绑好橡胶垫板，防止划伤防腐层。

本次下沟采用1台70吨吊管机和两台250挖机一同进行下管施工，预制段处于放坡层，故只需将水放入管沟，使管材自然浮起，同时利用吊管机及挖机引导管材走向，使管材稳步漂至管沟中心。待下沟工作完成后，选用四台6寸泵抽水，将沟内积水抽出，管材自然沉降至管沟底部。

3、结论

在河流大开挖穿越施工中，针对不同的难点我们采取了相应的有效措施，分层开挖可有效的降低HSE风险；漂管下沟在节省资源和作业面的同时，有效的保护了管材。上述施工方法皆为经过本工程试验有效的施工方法，也使我们在河流穿越施工中收到业主及监理单位的一致好评。