水利論文發(fā)表期刊推薦《水電能源科學(xué)》，（WaterResourcesandPower）創(chuàng)刊于1983年，由教育部主管，中國水力發(fā)電工程學(xué)會、華中科技大學(xué)、國測水電技術(shù)研究院主辦，面向國內(nèi)外公開發(fā)行，目前為全國中文核心期刊（2008版，水利水電類核心期刊排名第6）及中國科技核心期刊，也為華中科技大學(xué)D類期刊之一。
摘要：給水管道在通過河道時的穿越形式可分為河底穿越和河面跨越。河底穿越(倒虹管)的施工方法可采�。簢�堰開挖法，沉管法，頂管法及盾構(gòu)法等。河面跨越可將管道附設(shè)于橋梁上或設(shè)專用的管橋（支墩、桁架）架設(shè)過河。給水管穿越河涌的形式應(yīng)根據(jù)工程實(shí)際因地制宜選用。

關(guān)鍵詞：給水管道過河,河底穿越,河面跨越

自來水供水系統(tǒng)作為城市發(fā)展最基本和最重要的基礎(chǔ)設(shè)施，其供水的可靠和穩(wěn)定性直接影響到城市的發(fā)展。在河網(wǎng)發(fā)達(dá)的地區(qū)，給水管道如何安全通過河涌，在設(shè)計(jì)與施工中，屬于工程的難點(diǎn)，是保證供水安全的關(guān)鍵，對投資和施工周期影響很大。

給水管道在通過河道時的穿越形式可分為河底穿越和河面跨越。管道設(shè)計(jì)時應(yīng)通過對河流的水文特征及河岸的地形地質(zhì)、過河管道的水壓水量等因素的分析，結(jié)合水務(wù)部門的要求，來確定河流穿越方式，以保證工程的安全性、經(jīng)濟(jì)性及可行性。

1、給水管道穿越河涌形式的選擇

河底穿越即將給水管道以倒虹管的形式埋設(shè)于河底，施工方法有圍堰開挖法，沉管法，頂管法及盾構(gòu)法。河面跨越即通過各種支承構(gòu)筑物將給水管道架空在跨過河面再入地敷設(shè)，支承方法有附橋、支墩、桁架、拱管等。

給水管道選擇穿越河涌的形式時，需綜合考慮以下幾個問題并經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定：一是河道的水文特征及河岸的地形地質(zhì)；二是過河管道的水壓水量；三是地方水務(wù)部門對河道通航管理的要求；四是施工場地、條件。

給水管采用倒虹管形式穿越河底時，應(yīng)盡量避開錨地，一般敷設(shè)成兩條，按一條停止工作，另一條仍能通過設(shè)汁流量考慮，其位置應(yīng)選在河床、河岸不受沖刷的地段，過河管道兩端根據(jù)需要設(shè)置閥門井、排氣閥和泄水裝置。

給水管穿越河底設(shè)計(jì)前應(yīng)勘測穿越的河床橫斷面、水位和工程地質(zhì)資料，以確定倒虹管的彎曲角度、敷設(shè)高程、基礎(chǔ)形式等，同時應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范對倒虹管有關(guān)覆土、流速、抗浮、防腐等要求。

給水管穿越河底的施工方法主要有圍堰開挖法，沉管法，頂管法及盾構(gòu)法。

2.1圍堰開挖法

河涌枯水期間的水深較淺，且水流比較緩慢，河床的地形、地質(zhì)條件良好，河道允許停航時，應(yīng)盡量采取開挖埋設(shè)。圍堰通常采用袋裝土筑壩，也可采用鋼板樁筑輕型壩。用鋼板樁筑壩時，對于水深小于2m的河流，采用單排鋼板樁圍堰；對于水深大于2m的河流，宜采用雙排鋼板樁圍堰。筑壩完成后開始抽水，同時預(yù)制管道，然后開挖管溝，下管，并根據(jù)需要設(shè)置配重塊保護(hù)，檢查合格后回填管溝，拆除圍堰，疏浚河道。

2.2沉管法

在航運(yùn)較繁忙，不允許全面停航或停航過久時，可采取預(yù)制管道水下沉放敷設(shè)，沉管敷設(shè)法是一種比較成熟的施工方法，其要求水道河床穩(wěn)定和水流并不過急，施工具體步驟為挖泥船河流中開挖管溝，為防止管溝溝壁塌方，寬度、深度應(yīng)比設(shè)計(jì)的適當(dāng)加大，管溝開挖的同時，在河岸上完成穿越管道的組焊、檢測、防腐補(bǔ)口、試壓等工作，將預(yù)制管段兩頭用盲板封死，并在兩頭焊上適當(dāng)長度放氣管和注水管。管溝開挖成形后，用鋼絲繩牽引到達(dá)指定位置，接著向管內(nèi)注水，使管段均勻下沉，同時緩慢放松鋼絲繩，以保證管段按設(shè)計(jì)中心線就位。根據(jù)埋深，就位后可以加配重塊等保護(hù)管道，然后再回填管溝，保證河道的疏通和通航的要求。沉管敷設(shè)管道完成后需在管廊保護(hù)范圍設(shè)置禁錨標(biāo)志。

2.3頂管法

頂管施工借助于主頂油缸及管道間中繼的推力，把工具管或掘進(jìn)機(jī)從工作井內(nèi)穿過土層一直推到接收井內(nèi)再吊出。與此同時，也就把緊隨工具管或掘進(jìn)機(jī)后的管道埋設(shè)在兩井之間，以期實(shí)現(xiàn)非開挖敷設(shè)地下管道的施工方法。頂管法施工時，管道埋深、頂管井的止水均應(yīng)滿足頂管施工要求，管道也應(yīng)采用加強(qiáng)級防腐。頂管法敷設(shè)的管道埋深大，不受河床沖刷及船舶航行拋錨影響，管道運(yùn)行安全可靠，一般無需維修，頂管工作井可保留作檢修井，利于倒虹管得清淤檢查。但頂管法對地質(zhì)條件敏感，工程不可預(yù)見性較大，工期難以控制，整體費(fèi)用較高。

2.4盾構(gòu)法

盾構(gòu)是暗挖法施工中的一種全機(jī)械化施工方法，盾構(gòu)機(jī)械機(jī)組前方用切削裝置進(jìn)行土體開挖并運(yùn)出洞外，機(jī)組后方靠千斤頂在后部加壓頂進(jìn)，并拼裝預(yù)制混凝土管片，從而形成隧道結(jié)構(gòu)。盾構(gòu)法比頂管法造價(jià)高，但盾構(gòu)法對地質(zhì)條件和管道的適用性優(yōu)于頂管法，更適合長距離、大斷面的隧洞工程。

盾構(gòu)法敷設(shè)輸水管道國內(nèi)應(yīng)用不多，目前只有“南水北調(diào)”、上海“青草沙輸水工程”和廣州“西江引水工程”中采用盾構(gòu)法敷設(shè)輸水管線。一般的步驟是利用盾構(gòu)挖掘出隧洞，接著在盾構(gòu)隧道設(shè)置輸水的內(nèi)襯材料，以達(dá)到防滲、防漏、抗壓的要求。一般地，內(nèi)襯材料采用混凝土，抗壓要求高時采用鋼管內(nèi)襯。

3、給水管河面跨越技術(shù)介紹

跨越河道的架空管一般采用鋼管、球墨鑄鐵管、鋼骨架(板)聚乙烯塑料復(fù)合管，亦有采用承插式預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管。距離較長時，應(yīng)設(shè)伸縮接頭，并在管道高處設(shè)排氣閥門。為了防止冰凍，管道要采取保溫措施。河面架空敷設(shè)的方式有：附橋式、支墩式、桁架式及拱管式。

3.1附橋式

給水管跨越河道可利用已有或擬建的橋梁敷設(shè)，將水管懸吊在橋下，或敷設(shè)在橋邊人行道下的管溝內(nèi)，亦可利用橋墩結(jié)合支架架設(shè)。沿橋梁設(shè)管是中小口徑給水管過河的最常見方式。

3.2支墩式

單獨(dú)在河道上設(shè)置支墩，將鋼管架設(shè)在支墩上，充分利用鋼管本身的剛度及承重結(jié)構(gòu)跨越河道，支墩可采取鋼筋混凝土橋墩式、樁架式或預(yù)制支墩等。在設(shè)計(jì)過河管道支墩時，如為通航河道必須取得有關(guān)航道管理部門、航運(yùn)部門以及規(guī)劃部門的同意，并共同確定管底高程、支墩跨距等；對于非通航河道亦應(yīng)取得有關(guān)地區(qū)農(nóng)田水利規(guī)劃部門同意。管道應(yīng)選擇在河寬較窄、地質(zhì)條件良好的地段，以降低造價(jià)。

3.3桁架式

桁架或拉索式即先在兩岸建立支墩或塔架，利用高強(qiáng)鋼架、鋼索和鋼管本身作為承重構(gòu)件，支承給水管跨越河道，該方法可節(jié)約鋼材，跨徑愈大更可顯示其優(yōu)越性，并可避免水下工程，但要求兩岸地質(zhì)條件良好，地形穩(wěn)定，同時吊裝設(shè)備合符要求。一般采用的形式有雙曲拱桁架、懸索桁架、斜拉索等。桁架所有金屬外露構(gòu)件、鋼索等均須采取防腐處理。

3.4拱管式

拱管的特點(diǎn)是利用鋼管本身既作輸水管道又作承重結(jié)構(gòu)，施工簡便，節(jié)省支承材料。拱管兩端必須與兩岸支座牢固結(jié)合，支座應(yīng)按受力條件進(jìn)行計(jì)算。拱管主體一般由若干節(jié)短管焊接而成，每節(jié)短臂長度一般為1～1.5m，各節(jié)短管準(zhǔn)確長度應(yīng)通過計(jì)算確定，各節(jié)短管的焊接要求較高，應(yīng)采用雙面坡口焊探傷檢查，另外吊裝時可在拱管中部加設(shè)臨時鋼索固定，以避免在吊裝時出現(xiàn)拱管下垂變形或開裂。拱臂矢高比一般為1/6～1/8，常用1/8。

4、結(jié)束語

給水管道可通過河底穿越和河面跨越的形式越過河道，在實(shí)際工程中，應(yīng)根據(jù)河道的實(shí)際情況，當(dāng)?shù)氐匦蔚刭|(zhì)，施工條件等選擇合適的穿越方案，選定的工程方案應(yīng)該是技術(shù)可行，工期、風(fēng)險(xiǎn)可控，經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)，水務(wù)部門認(rèn)可的方案。另外，管道的敷設(shè)施工時要合理安排工序，嚴(yán)格按照規(guī)范要求施工，才能確保埋設(shè)的管道質(zhì)量，以保證供水的安全性。

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