管道可采用河底穿越与河面跨越两种形式通过河流。
以倒虹管进行河底穿越的施工方法可采用顶管、围堰、河底开挖埋置、水下挖泥、拖运、沉管铺筑等方法;河面跨越的施工方法可采用沿公路桥附设、管桥架设等方法。
1.管道过河方法的选择
管道过河方法的选择应综合考虑以下几个因素:河床断面的宽度、深度、水位、流量、地质等条件;过河管道水压、管材、管径,河岸工程地质条件;施工条件及作业机具布设的可能性等。
对上述因素经过技术经济比较,可参考表7-9予以选择。
表7-9 管道穿越河流施工方法比较
过河方法 | 优 点 | 缺 点 | 适 用 条 件 | |
倒 虹 管 过 河 | 顶 管 过河法 | 施工方便;节省人力、物力 | 安全度尚差,易由顶管孔中 流水 | 河底较高,河底土质较好,过河管 管径较小 |
围 堰 过河法 | 施工要求条件较高;钢管、铸铁 管、预(自)应力钢筋混凝土管过 河均可 | 需要考虑转堰被洪水冲击问 题;工作量大 | 河面不甚至宽,水流不急且不通航的 条件下 | |
沉浮法 过 河 | 适用面较宽,一般河流均可采 用;不会影响通航与河水正常 流动 | 水下挖沟与装管难度较大;应 有一定机械施工技术 | 河床不受水流影响的任何条件下 均可 | |
管 道 架 空 过 河 | 沿公路 桥过河 | 简单易行;节省人力、物力 | 露天敷管需要考虑防冻问题 | 具有永久性公路桥跨越河流的 条件 |
管 桥 过河法 | 施工难度不在;能在无公路桥 的条件下架设过河 | 与沿公路桥过河法比较要费人 力、物力 | 河流不太宽,两岸土质较好的条 件下 |
2.围堰施工
围堰是一种临时施工设施,围堰的作用是将水中施工部位围护起来以便在其中进行正常施工。
管道埋设至河岸处,先拦截一半河宽的河流修筑围堰,再用水泵抽出堰中河水,在堰内开挖沟槽,铺筑管线,管线铺筑后,塞住管端管口,回填沟槽。再拆除第一道围堰,回填砂土,使水流在此河床上部通过。然后拦截另一半河宽的水流,建造第二道围堰,再用水泵抽去第二道围堰中的水,开挖沟槽并接管,完工后清除第二道围堰。
在小河流中,通常采用草袋黏土或草土围堰进行施工.对于水面宽且水深流急的河流,应考虑采用木板桩围堰,但仅能在河床为泥沙构成的条件下采用;若河床为岩石构成,无法打桩,则不能采用木板桩围堰。
围堰施工,应估计到施工期间河水的最高水位不致淹没堰顶。修筑围堰时,迎水流方向的堰体应做的平缓些,尽量减少河水的冲刷。
在河床埋管应考虑防止冲刷的措施,当河底土质不好时,应做管基础,如图7-23所示。当河底为流沙时,应于管道两侧加设固定桩,避免管道在流沙运动下发生滚动,如图7-24所示。
图7-23 河岸埋管时基础做法
1—回填土;2—大块石;3—小块石;
4—回填土:5—砂;6—块石
图7-24 加设固定桩的基础做法
5—砂;6—块石;7—固定桩
2.1 固堰的种类及使用范围
(1)土堰
土堰是围堰最简单的结构形式,凡水深在1.5m以下,流速缓慢,无冲刷作用,均可采用。土堰堰顶宽度可取1.0m,堰高较水深大0.5m。迎水坡为1:2,背水边坡为1:1.5,填筑土堰前应先将修堰河坡及河床处的各种树根乱石清除,并沿堰的纵轴挖土,挖出直至硬土层的槽道或沿堰坡脚打入短桩。然后分层填筑,填筑土堰宜采用砂质黏土。
(2)草袋装土填筑围堰
采用草袋装土围堰适用于水深度低于3m,作为施工临时的防水措施。草袋装土围堰可与土堰混合应用,用草袋装土做护坡,边坡可以较陡,一般可1:(0.5~1.5)。
(3)土石围堰
这种围堰适用于河床石方爆破工程,可就地取材。其结构为迎水坡填筑砂壤土,堰主体用石块,这种围堰可在河流流速较小的情况下填筑,但拆除比较困难。
(4)板桩围堰
适用于水较深,河床上土壤容许打桩的情况。板桩围堰是用垂直木板桩来代替土堰背水坡的一种结构,这种围堰不但减小土堰的断面尺寸,同时还可减小水流的渗透。
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