徐州市市政设计院有限公司 江苏徐州市 221002
摘要：本文以徐州市骆马湖原水管线工程为例，研究顶管、沉管、跨河桥挂管三种施工方案在大管径管线穿越河道施工中的可行性。通过对比投资大小、施工难易以及通航影响等影响因素，顶管施工可有效解决大管径原水管线穿越河道在操作与运行方面的难题。
目前，根据各地城乡供水一体化的建设方针指导下，投资建设徐州市骆马湖向二水厂输送原水工程，设计2根DN2000原水输水管需要穿越中运河。采用何种方式穿越，既涉及到工程投资的经济性，更要考虑到管道铺设的可操作性和长期的正常安全运行，是原水输水管道中的重难点和关键点，应特别予以重视。
穿越处的河宽1200多米，其规划等级为二级航道，下部为近期的采砂区域，据现场了解的情况，采砂的深度不小于40米。按照目前的实际情况，管线穿越河道主要由以下几种施工方式：① 顶管施工；② 沉管施工；③结合跨河桥挂管。
1方案一：顶管施工
管道采用钢管，由于河内采砂船密布，河床底因常年采砂形成大面积采砂区，整个场地条件非常复杂，是整个工程中需考虑的重难点；顶管埋深应满足河床最大冲刷深度、通航船只抛锚深度的要求，顶管总长度约1955米，根据目前国内的顶管技术，可以满足要求，同时顶管应以河床底部稳定的土层或经过地基处理后的土层作为管道持力层，持力层的具体位置及具体的地基处理方式待今后取得详细的地质勘查资料后再行确定。
若实施本方案，施工期间对河道的航运的影响最小；但由于采砂造成湖底高差及地质条件的变化，管道的埋深有待查明湖底土层的情况后确定。
2方案二：沉管施工
沉管施工之前，先将采砂形成的采空区适当整平，然后在河床底采用机械水下开槽，将预先在岸上制作好的钢管浮运至相应位置，按沉管施工技术要求下沉到位，焊接牢固后在管周采用卵石混合料回填至管顶，然后抛石护管。基槽周边的河床底应同时进行护砌处理。
由于本段管道为压力管道，根据目前国内水下焊接的技术，水下焊接难度相当高，质量不容易保证，广州西江引水工程中的沉管即是一次下沉整条510m的钢管，沉管施工期间需断航，施工完成后对通航无影响。河底高程、土层的分布及物理力学指标均待查明后，方能进行进一步的设计。
方案三：跨河桥挂管
根据规划，管道穿越中运河处以北约200m为省道S344跨运河桥线位，目前在规划设计阶段。若能与有关规划、交通部门沟通，可以利用S344跨运河桥挂管通过。原水管布置在桥外侧，引桥利用加长的桥墩盖梁作为管道支点，安放原水管，主桥为大跨度连续梁桥，在悬臂板下设置横隔板，板中掏d2100mm圆孔，用于安放DN2000水管。
4管线穿河方式的确定
综合以上方案，方案一采用顶管施工，工程投资适中，顶管施工技术成熟，质量有保证；水下施工工程量小；管道埋设在河床内，不受河道航运和河流冲刷的影响；而且该方案施工期间对中运河航运基本无影响，相关外部手续相对简单，受外部制约的因素比较少，施工工期易于保证。鉴于此，推荐方案一。待地质勘查后，再优化设计。
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[5]陈涌城 张洪岩，《长距离输水工程有关技术问题的探讨》[J]，给水排水2002年 第2期；
论文作者:宋士娟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期
论文发表时间:2017/9/29
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