穿黄工程篇1
关键词：南水北调穿黄隧道施工技术总结
中图分类号：tU74文献标识码：a文章编号：
一、工程概况
穿黄隧洞位于河南省郑州市以西30km处孤柏山弯横穿黄河。穿黄隧洞由由南、北岸竖井、过河隧洞和邙山隧洞组成。穿黄隧洞全场4250m。北岸竖井井深50.5m，过河隧洞长3450m，南岸竖井井深39.5m，邙山隧洞水平投影长800m。
穿黄隧洞为全圆断面，内径7.0m，外径8.7m。隧洞衬砌由内外两层组成，内、外衬之间设排水垫层。外衬采用先进的泥水加压盾构掘进，7块钢筋混凝土预制管片错缝拼装，采用C50高强防水钢筋混凝土，管片厚40cm，环宽1.6m；内衬采用现浇法施工（二次衬砌），为后张法预应力钢筋混凝土整体结构，采用C40w12F200预应力混凝土，厚45cm，标准分段长度为9.6m。预应力锚索间距为45cm，每束由12根预应力钢绞线集束而成。底部为便于运行期检修车辆通行，底部设3.1m宽平台。隧洞内衬共分为454段进行浇筑。
二、工程难点
南水北调穿黄隧洞内衬边顶拱工程2011年2月具备施工条件，但考虑内衬边顶拱为薄壁砼结构且有排水垫层、21条波纹管、21个预留槽模板等内部构件，降低了砼的流动性，进行了多达8次的地面、地下模型试验，修改C40砼级配为一级配，灌注砼采用顶冲法（考虑能较好排气），但砼浇筑均未完全成功，各种质量问题仍然存在。经行业专家及企业内部经验汇总，放弃传统钢模台车以附着式振动器振动为主的施工工艺，改用以“插入式振捣器振捣为主，附着式为辅”的施工工艺，对原有钢模台车进行改装窗口设计，最终获得成功。
长距离深埋狭长隧洞竖井垂直吊运、洞内水平交通运输组织是施工另一大难点。
三、砼浇筑方案确立
穿黄隧洞内衬施工在技术难度大、组织难度大、施工难度大、进度压力大等困难重重下，2011年10月21日~22日第224段试验段浇筑成功。验证了我部边顶拱浇筑方案的正确性及可行性。即采用以“常规混凝土浇筑方法，从下向上、从中间向两侧、左右对称均衡布料，左右两侧布料高差不能超过100cm。从底板至高位槽顶采用50-60cm/层的布料高度”的多窗口布料方式（整个台车布置有45个进料口）；采用以“腰线以下采用插入式振捣为主，附着式振动为辅，腰线以上以附着式振动为主”的振捣方式（附着式振动器每侧共设置5排，16个，两侧共计32个）。
四、排水弹性垫层施工
防排水垫层敷设采用胶粘法将排水垫层粘贴在管片上。垫层分块铺设时，搭接处应注意格栅连续，不得断开，采用绑扎丝连接牢固。敷设时，垫层应粘贴平顺、平整、牢固，并应做到无气囊、无破损、不下垂、不鼓包，不留空隙。
五、钢筋制安施工
钢筋安装：提前测设高、低位预留槽位置，并将其四边用红彩笔明显标识，钢筋安装顺序为：
安装外层钢筋架力筋安装外层分布筋穿箍筋（大致固定位置）安装加固外层主筋焊接内层架力筋安装内层主筋（穿于箍筋下）安装内层分布筋安装锚具槽自身的主筋、分布筋及加强钢筋
六、模板加固
1、堵头模板加固
根据分段缝处的设计结构形式，铜止水将堵头模板分为内、外（指铜止水至管片部分）两部分。我部结合其它工程经验对不同部位的模板进行不同的加固形式。
（1）止水与管片间的模板：面板采用厚度为10mm竹胶或塑料面板（面板内紧贴2cm硬泡沫板用以补缝）。在顶拱范围（180°以上）采用对拉外撑的加固方法。即两头采用螺杆焊接在同一根分布筋上固定外模，外撑采用在管片手孔回填预埋钢筋（Φ22间距1.0m，长度50cm）作为底部支撑筋，环向采用10x10cm的方木与支撑筋固定环向整体受力（见图四），在面板的侧面经由水平支撑传递在环向方木上。
（2）止水与台车间的模板：面板采用10mm的钢板，端部采用螺栓与台车连接，外侧用角钢斜撑。钢板与钢板接头处采用螺栓连接，环向围囹采用两根φ22的钢筋，竖向围囹采取在台车上每个模板接头处焊接4个“U”型卡，中插入2根短钢管加固模板接头处。
2、预留槽处模板
预留槽处模板采用我部加固的定型钢模板，预留槽固定应牢固，防止浇筑砼时跑模。
3、钢模台车抗浮及防移位措施
钢模台车的浮力与混凝土的塌落度、浇筑强度及施工方法有密切关系。
本台车浇筑时间实际为15~18h内，混凝土初凝时间8h。
钢模台车设计时已考虑抗浮措施即在钢模台车的前后有四个抗浮装置，浇筑砼时将这四个抗浮液压油缸顶升至管片上；在腰线以下砼浇筑过程中严格控制砼浇筑速度且对称均衡下料，在钢模台车的四个轨轮上设置楔子阻止钢模台车的前后位移。
七、砼入仓及振捣
1、入仓布料：我部在台车上布置了5排42个窗口，顶拱3个窗口（见窗口布置图五）。采取从左到右，从下向上，逐层下料，随层振捣的方法。每层砼入仓采用从对应窗口进入，从中间向两头分别布料的方式（根据布料情况可调整）高位槽以下共布料5层，布料层高50~60cm。
超过高位槽箍筋密集区后，砼流动通道较为顺畅,左右第四排窗口及顶拱的窗口均从相应中间窗口进行布料。
封拱时混凝土泵在一定时间内（通过观察端头模板上漏浆情况判断，当顶拱处模板浆液充分外流时，判定已浇筑密实，及总方量法控制）应保持一定压力（不大于8mpa），连续泵入砼，使混凝土充填密实。
2、振捣方式：
在第三排窗口以下，每层按照布料窗口顺序下料后利用软轴振捣器振捣。特别是钢筋密集区、止水及锚具槽位置，采用φ35型软轴振捣棒振捣，混凝土振捣时间以混凝土表面不再显著下沉不出现气泡并开始泛浆时为准；其它部位采用φ50型软轴振捣棒振捣。振捣上层混凝土时应将振捣器插入下层混凝土5厘米左右以加强上下层砼的结合。
待每层窗口关闭后立即启动高频振捣器（第一、二、三层振动器）振动，时间为30s。第四排窗口范围内采用低频振动器，分两次振动，共振动100s。
从顶拱中间泵口下料，当剩余15m3时（顶拱至两侧1.7m范围），振动了90s。当封拱完毕时，再振动180s，浇筑完毕。
模板上安装的附着式振动器布置位置见附图六，开启顺序为同排附着式振动器同时开启。
八、砼拆模及养护
浇筑完砼后，15~18小时后拆端头模板，24小时后脱掉钢模台车，脱模后用高压水枪进行喷湿养护，养护时间为7d。
十、启示
1、内衬施工图设计工作至关重要，要抓住细节及考虑施工环境。1）设计方案中关于弹性排水垫层中由于当初未考虑施工操作及安全等原因，造成工期严重滞后（约350天）及较大的经济损失；2）设计方案中分段缝的设置距离端部预留槽过近（仅14cm），当初方案考虑欠妥，后期施工难度很大。此处设计无法变更，此薄弱环节存在后期隐患。3）设计分段缝处用铜止水全圆焊接进行止水，施工中较橡胶止水带难度大，建议以后设计采用橡胶止水带。
2、长距离预应力砼隧洞内衬施工工序循环多，洞内交叉作业多，工期较长，施工组织和洞内运输调度是关键，其中材料（钢筋、砼等）运输是关键中的关键，各工序有效快速衔接是保证进度的根本。
3、内衬施工钢模板台车周转次数多，钢模台车质量、台车预留窗口布设、附着式振动器布置等需全面科学考虑，能改善砼外观质量。
4、加强洞内有轨电瓶车运输、洞内用电作业安全、洞内垫层施工消防安全等是隧洞内衬安全生产管理的重点工作。
穿黄工程篇2
关键词工程Ⅳ标；管理模式；管理创新
中图分类号tV7文献标识码a文章编号1674-6708（2011）34-0063-01
南水北调中线穿黄工程是国务院南水北调工程建设委员会办公室直管项目，又是中线干线的标志性和控制性重点工程，从施工条件和技术难度上讲都是举世瞩目的。2005年10月，在省局统一组织和领导下，郑州市局从各单位抽调精兵强将组成项目管理部，在Ⅳ标项目上称为施工二部对省局所分施工任务进行施工管理。该工程为钢筋混凝土灌注桩坝，全长4000m，工程总造价11698.37万元，主要工程为：灌注桩砼58239m3，现浇砼1440m3；钢筋制安6248.87t。
追溯近5年来的施工经历，在省局项目部及郑州市局的领导下，施工二部在与其他大的水电工程局同台竞技中，学习别人长处，弘扬黄河精神，精心组织，周密安排、狠抓安全、保证质量，合理协调，控制成本，争取工程效益最大化，基本形成了一套切合实际而且行之有效的施工项目管理经验。
1）省局项目部及郑州市局党组织的直接领导，施工二部现场精心组织是实现项目管理目标的组织保证
2）系统内部小市场单项工程招标，合理低价承包是成本控制的关键
3）采用邀请投标的方式引进成建制社会队伍是寻求市场最低价的有效措施
4）追求管理创新，强化合同意识，注重人才培养
（1）责、权、利明确清晰。岗位责任明确，建立健全了各项规章制度，加大制度约束的力度。
（2）采用以会代培，分级分层等多种形式切实做好全员岗前培训，特殊工种必须持证上岗，使参入施工的所有员工都基本掌握穿黄工程所要依据的各项标准和规范。
（3）根据施工进度计划，对人力、机械设备等生产要素采取多元化组合的方式优化配置并在项目施工中进行动态管理。管理人员一人一岗，实行“二班制”，人停机不停，机械设备定时保养，加大了施工强度，节约了资源。
（4）全面量化核算，明确施工承包单位的施工范围、工期和工序，明确设备使用、材料领用超节的责任和权力。例如：砼和钢材按图纸工程量加定额损耗进行核算，合理节约归已，超出按市场价扣罚。从而把压力通过内部承包传递给每个员工，最大限度地提高功效和节约成本，杜绝无序的浪费。
（5）合同管理是项目管理的核心，在施工管理中强化合同意识管理。
（6）穿黄工程Ⅳ标项目部也注重人才的培养。项目管理部没有因为是临时机构而有短期行为，各单位抽选来的年轻人通过一段时间的接触考查，对那些有一定的工作能力、忠诚可靠的同志，不管过去有无职务，都大胆聘用到各部门负责人的岗位上；对那些有一定的业务工作能力的及时选出去培训，例如穿黄工程要求项目管理必须使用p3软件，通过培训，使用p3软件报送的技术文件都得到了省局项目部的认可。Ⅳ标工程中测量数据，任务几乎是无法完成的，通过对其他几个大工程局的考查，决定采用CaSS软件，工地领导大力支持进行CaSS软件的学习。工程技术人员在完成数据处理任务的同时也提高了自己的业务能力。
5）力求技术创新，优化施工方案。穿黄工程Ⅳ标段有几个技术难题是过去都没有遇到过的。
（1）采用冲填长管袋护滩、纺织袋笼进占、大强度的寺方跟进闭气的方法成功地依托河中心的嫩滩截导大河主流。
（2）采用三级堤防的下限标准在大河主流中土体进占修筑施工平台，实现了施工平台的使用功能。
（3）采用以坝护湾、以湾导流的传统方法加上在冲刷严重的地段冲填长管袋的主动防护相结合，使没有用一块石头的土体施工平台抵御了3800m3/s流量的调水调沙的水头等。这些创新技术的大胆运用，不仅确保了主体工程的施工，也优化了原标书中的柳石楼箱进占护岸的施工方案。
6）重视工程质量，树立精品意识
穿黄工程Ⅳ标从进场开始就把工程质量放在首位，以雕凿时代精品为口号，切实健全质量保证体系，强化全员质量意识。及时详细地进行技术交底并完善技术档案手续，认真执行班组自检、施工队复检，项目部终检的“三检制”，合格后报监理检查，上道工序不合格绝不允许进入下道工序，对出了质量事故或有出事故苗头单位按照“三不放过”的原则，严肃处理责任人。
7)强调以人为本，提高环保意识，做到安全文明施工
施工二部健全安全组织机构，进场就进行全员安全教育，定期不定期地进行安全培训，进行每天上岗前5min安全教育，杜绝了原不带安全帽等进入工区的习惯性违章问题。施工二部安全员和施工队安全员是每天到现场巡查，发现不安全用电和违规操作及时纠正，并要求责任方立即整改。全员宣讲《安全管理办法》、《安全应急预案》等安全教育文件，对各施工队定期进行安全生产考核，奖优罚劣。
在穿工程这个竞技舞台上，在保证安全、提高工程质量，降低施工成本的同时还要提高环境意识，搞好文明施工。穿黄工程Ⅳ标段对设备材料的仓储场地，高压低压线路架设等都提前做好规划设计、实施方案报监理部批准后再合理布设。施工过程中，材料按类堆放整齐，成品区、加工区分开并标识清楚，及时回收废残料。场区施工道路按时保养、洒水养护，做到不起灰尘，经常自查，发现“脏、乱、差”现象及时整改，从而保证施工环境清洁有序。
参考文献
[1]李和平.施工企业项目管理的几个问题[J].铁道工程企业管理，2007(4).
穿黄工程篇3
【关键词】定向钻；地层结构；分析；施工措施
1、工程概况
石空-兰州原油管道工程兰州市安宁区大沙沟段（SGF010～SGF012）受两侧村庄、城镇规划及山区限制，路由选择余地较小。根据石空-兰州原油管道工程施工项目部对该段管道进行了pCm位置测量成果，河谷左侧埋设有两根在役的西部管道，该在役管道埋设在河谷左侧3～4m的位置，间距约1.2m左右，剩余的河床宽度为2～4m。由于该段路由距离西部管道较近，不利于管道开挖敷设，为确保现役西部管道正常运营以及施工安全。中国石油天然气股份有限公司管道建设项目经理部对兰州市安宁区大沙沟段（SGF010～SGF012）拟采用定向穿越，提出采用定向钻穿越从SGF010沿沙场穿越4个沙场至SGF012，未穿越民房和厂房，定向钻穿越长度708.5m。入土端：SGF010，出土端：SGF012。
2、自然地理概况
2.1气象
穿越工程区位于兰州带状盆地西部边缘，深处内陆，远离海洋，常年受大陆气侯影响，属于中温带干旱大陆性气侯类型。主要气象特点是常年空气干燥，蒸发量大，年降水量少、集中、年变率大，日照强，湿度小。据兰州中心气象台1951年～1980年观测资料，多年平均气温9.1℃，极端最高气温39.1℃（1953年8月7日），极端最低气温-23.1℃（1964年1月27日）。多年平均年降水量327.7mm，主要集中在7、8、9三个月，约占全年降水量的60%以上，且多以暴雨的形式降落。年最大降水量可达547mm（1978年）。年最小降水量只有198.2mm。多年平均地表水面蒸发量1650mm。多年平均年蒸发量1437.7mm。多年平均年日照2446.4h。多年平均相对湿度59%。多年平均风速1.0m/s，主导风向Se和See；极大风速27.6m/s，偏w风向（1970年）。最大积雪厚度10cm（1968年4月24日）。
2.2大沙沟水文条件
大沙沟又称朱家井沟，源于皋兰县中心乡牛皮岘，南流入安宁区，至安宁堡东南入黄河。沟长25km，流域面积87.2km2，年径流量141.9m3，为季节性河流，只有在汛期暴雨时，才有洪水通过。
2.3区域地质
兰州出露的地层属祁连地层区，分属拉脊山地层分区和中祁连地层分区。其中，中祁连地层分区包括湟源―兰州地层小区与民和盆地地层小区。在面积不大的范围内，虽涉及了多个地层分区和地层小区，但地层发育不全和老地层出露零散，由老到新有：前寒武系、中―上奥陶统、上三叠统、侏罗系、下白垩系、第三系、第四系。其中，第四系黄土、下白垩系和第三系红色地层分布最为广泛。
穿越段及其附近出露或揭露地层主要有第四系和第三系地层。自老而新概述如下：
①第三系（R）
主要出露于黄河以北的李麻沟、沙井驿、盐场堡、青白石北侧的沟谷与黄河南岸的皋兰山、五泉山、八里窑、黄峪、西果园等地的沟谷内。与下伏皋兰群、河口群、加里东中期黑云母花岗岩均为不整合接触。根据岩性和所产化石，将第三系划分为古-始新统西柳沟组、渐新统野狐城组、中新统咸水河组和上新统临夏组。
场地及其附近的第三系地层主要为上新统临夏组（n2X），岩性为棕红、桔黄或浅黄色泥岩及疏松砂岩互层。其中，泥岩较致密、坚硬，砂岩结构疏松，具水平层理，泥质胶结。
该层底部为灰绿色砂质泥岩和砂岩，厚度共约300多米。
②第四系（Q）
由构造控制的黄河兰州段河谷盆地，第四系发育较齐全。高差较大的黄河两岸多级阶地及南北两山地区的沟谷切割较深，第四系露头较好。根据第四系的分布、埋藏条件，岩性和沉积特征，分为黄土丘陵区第四系和河谷地区第四系。
在兰州市区，第四系全新统较为发育，主要分布在黄河Ⅱ、Ⅰ级阶地与河漫滩等地，其中Ⅱ级阶地最发育，主要分布在城关区和西固区的东西两个盆地内，是兰州市区的主要建筑区，拟建场区位于黄河Ⅱ级阶地上。
2.4地形地貌
穿越段地貌单元属黄河Ⅱ级阶地。穿越段所处大沙沟下游，河床较浅且窄，河段较弯曲，河岸及河床受人为采砂影响严重，不规则。沟岸受人为采砂影响呈陡立状态，河床受水流冲刷较严重。入、出土点均为采砂场，场地受人为采砂影响，地形起伏较大。
2.5地理位置及交通
穿越场区位于甘肃省兰州市安宁区安宁堡乡，大沙沟刘沙公路桥和石油桥附近。中线两侧分布有厂房及洗砂场。周边环境较复杂，人为因素影响较大。
该段交通不方便，通行道路主要为安宁堡乡内街道及运输砂石料的砂土道路，大型设备运输车辆通行较困难，施工运作不便。
3、穿越场地工程地质及水文地质条件
3.1地层结构
穿越段场地内的地层岩性主要为人工填土、第四系冲洪积卵石、砂、粘性土土，下伏基岩地层为第三系上新统临夏组砂质泥岩、砂砾岩。岩土性状自上而下描述如下：
①层人工填土，杂色。以细砂和粘性土为主，含大量生活垃圾、砾石和卵石，局部为人为堆积卵石。层厚2.40m～12.50m。
②层细砂，黄褐色。稍密～中密。夹圆砾透镜体，下部偶见砾石。层厚1.30m～5.80m。
③层粉质粘土，黄褐色或黑褐色，软塑为主，局部可塑。层厚3.50m～8.00m。
④层卵石，杂色。一般粒径40-150mm，可见漂石，充填大量中粗砂。层厚5.80m～9.00m。
⑤层粉砂质泥岩，褐黄色为主，局部红褐色。泥状结构。矿物成分主要为粘土矿物。泥质胶结，但胶结效果不好、锤击易碎，成岩作用差，强度较低。高倾角裂隙较发育，裂面光滑。未揭穿，最大层厚18.00m。
详见图3.1“穿越断面示意图”
4、定向钻施工
4.1施工中存在问题
大沙沟定向钻穿越工程明确了定向钻穿越地层主要为卵石层和粉质泥岩层，并指出只有在出土端位置有较薄的砂砾岩存在，厚度都在1.8m以内，深度为距地面18m～22m范围内。
本工程设计要求对出、入端卵石层的处理采取夯套管的方法隔离卵石层，夯管最深为距地面23m，因此穿越曲线在套管外经过的层面应该全为粉质泥岩层，但在两次反复的导向孔钻过程中，发现在钻进到230m，距底面为30m左右，以及钻进到400m，距底面为30m左右的位置仍然出现砂砾层，层厚为3m左右，粒径为30mm～40mm。并且距离较长。
因上述情况，给大沙沟穿越工程造成非常大的风险，两次导向孔钻进，在遇砂砾层位置时都发生了不同程度的卡钻，钻头、钻铤均被磨损非常严重，因地下有大量的砾石存在，所以对扩孔及主管回拖影响极大，容易造成卡钻及卡管的危险。钻头、钻铤磨损情况见下图。
4.2分析及施工工艺选择
根据对现场情况的了解，结合勘察报告及区域地质资料，确定两小段为砂砾岩透镜体（泥质胶结，胶结较弱，成岩性质差，卵石最大粒径一般为30mm～40mm，而非砂砾石层，并且在施工过程循环泥浆带出的少量砾石和小卵石也证实了该观点。钻头的严重磨损系砂砾岩破碎后的小卵石及砾石无法粉碎并由循环液带出，导致卵砾石堆积，在回拖时严重磨损钻头后方所致。
穿黄工程篇4
【关键词】城市立交；设计；问题；解决
【abstract】thispaperdiscussesthesystemengineeringHuangZhoubridgetwooftheoverpassdesignproblemsshouldbepaidattentionto,andhowtosolvetheseproblemsinthinkingareintroducedinthispaper.
【keywords】cityoverpass;Design;problem;solve
中图分类号：S611文献标识码：a文章编号：
前言
自1928年美国第一次修建了每昼夜平均通过62500辆汽车的苜蓿叶式立交工程以来，随着科学技术的发展，因各地地形、地貌、相交道路的线型、交通量的不同，城市立交的发展千姿百态。下面就我院竟标承揽的广州市黄洲大桥系统工程中的两座立交（中山立交、黄埔立交）初步设计概括评述其设计特点，就城市立交设计应注意的问题及如何解决的思路作介绍。
工程概况及规划
黄洲大桥是一座跨越珠江东航道的特大型城市桥梁，它的建设将加速广州南部地区经济、文化和交通的发展。拟建的黄洲大桥系统工程北起车陂路，南接新窖南路，从北往南分别与中山大道、黄埔大道、临江大道、滨江东路、规划路、新港东路、广州大道相交，长约12公里，为规划路网中的南北向城市Ⅰ级主干路（计算行车速度：60km/h），将广州市东部地区的珠江南北两岸连成整体。中山大道立交与黄埔大道立交间距为1000米。
黄洲大桥系统工程规划分两期（或三期）实施，首期将黄洲大桥与车陂路、新窖南路连通，与中山大道、黄埔大道交叉为平交；二期再建立交，根据交通量的发展情况再增建左转匝道（部分左转匝道三期再建）。
二期立交设计方案初步推荐为两个：上跨式（即车陂路上跨中山大道、黄埔大道）、下穿式（即车陂路下穿中山大道、黄埔大道）。
立交设计
作为分期实施的城市立交系统工程，设计中将会碰见各种问题：一、二期工程的衔接，方案与立交型式的选择，线型与桥跨的布置，人行通道的设置，公交规划的预留。此外，还有景观，地上、地下管线，绿化，公交管理等多方面的问题须考虑。但立交设计首先应满足功能上的要求，符合业主投资规划。以下分述本次设计中须注意的几个主要问题和其解决思路。
3.1、一、二期工程的衔接
黄洲大桥系统工程的一期工程将完成黄洲大桥与车陂路、新窖南路连通，北端与东西向的中山大道、黄埔大道交叉为平交。二期工程修建中山立交、黄埔立交将使一期工程产生一些废弃工程。
能否避免或减少废弃工程呢？因一、二期工程的设计同步进行，在方案的选择上是可以充分规划布置的。譬如在一期设计中直接考虑车陂路上跨中山大道、黄埔大道修建一座直通桥（或两段直通桥，两立交间为落地路基），就可避免废弃工程。而作为私有业主则须考虑投资效益，其重点在修建黄洲大桥，首期交叉为平交，建成后可收费获得利益，再期修建立交。因而一、二期工程的衔接只能考虑在一期规划预留的基础上尽量减少废弃工程。
南北主线上跨式方案，在直通桥段用足预留路幅，减少同期或后期桥跨布置所引起的废弃工程；两直通桥间以落地路基连通，充分利用一期工程，减少投资。
南北主线下穿式方案，则可保持车陂路预留的中央分隔带宽度，无论同期或后期是否在中央分隔带预留车道上拓宽车道，近期则可保留充分的绿化，满足城市功能的需要。
3.2、立交方案及立交型式
两座立交相距1000米，在城市立交设计中，作为系统工程可以考虑设计为两座独立的全互通立交，也可以两座合并在功能上设计为一座全互通（或两座部分互通）立交，这主要取决于场地环境和交通量的发展需要。
本次竟标成功的显著特点：将两座立交在功能上合并设计为一座全互通立交，预留出今后随交通量上升改建为两座全互通（或两座部分互通）立交的可能。因而在二期设计中可能预留有三期工程。此项考虑可使业主在投资上获得时效，深得专家和业主公认好评。
基于上述情况，南北主线上跨式、南北主线下穿式两方案均将一座全互通立交分两处（中山大道、黄埔大道）完成，结合场地环境和交通量发展的需要分两处配置左转匝道。
南北主线上跨式方案设计图之中山立交
南北主线上跨式方案设计图之黄埔立交
南北主线上跨式方案特点：该组合立交南至西左转交通在南端的黄埔立交完成，均衡了区域路网的交通分布，有效合理利用了路口场地环境。南北主线上跨，利用一期（地面平交）预留的平面位置建设跨线桥，废弃工程少。
南北主线下穿式方案设计图之中山立交
南北主线下穿式方案设计图之黄埔立交
南北主线下穿式方案特点：该组合立交南北向左转交通（南至西、北至东）在南端的黄埔立交（点对称定向匝道）完成，东西向左转交通（东至南、西至北）在北端的中山立交（点对称苜蓿匝道）完成，立交形态对称明确。南北主线下穿下穿，避免了黄洲大桥主线工程的纵向起伏，同时立交工程施工期间对跨越珠江的南北向交通影响相对较少。
本工程立交型式的选择，同样取决于场地环境和交通量发展的需要。中山大道与车陂路相交北东象限为美好居商住楼，此处不宜设置苜蓿叶式左转匝道，其余三象限均可选择苜蓿叶式左转匝道。黄埔大道与车陂路立交处四个象限分别被学校、汽车公司、水厂、化工厂占据，在搬迁困难的情况下该处立交只能选择定向式左转匝道。
3.3、立交线形与桥跨的布置
平、纵线形的选择经常受到桥跨布置的影响。直通桥多采用简支梁，匝道桥则因多布置在弯、陡、斜地段而选用连续梁。连续弯梁跨度一般不宜超过40米，超过40米的连续弯梁无论设计、检算、施工等均存在许多问题。
因而对左转定向匝道：从线形上讲，应布置为较大半径，但同时跨度也加大了，由于桥跨及墩位的限制，所以左转匝道半径一般选择在60~120米间。左转苜蓿叶式匝道及右转匝道虽受桥跨及墩位影响较少，但为节省用地，线形多设计为卵形线。
3.4、其他
本次为车行道立交设计，但城市立交设计不能忽略人行通道的设计，人行互通的设计因场地环境，地区位置而异。广州属对外窗口，人行通道设计为天桥在美观上显得不足，而设置地道则须考虑地下水位的影响，同时地道排水也是控制因素。具体设计中，跨主线的人行通道选择地道，跨右转匝道则采用抬高匝道设置通道涵，以保证行人的通行。或可在互通区范围将主线整体抬高2.5米，满足行人在地面道路直接通行。
在广州市的公交规划里，黄埔大道南侧规划有地铁交通。设计中在平面桥跨布置上预留其位置，在立面上也预留了净空，即使将来地铁改为轻轨，净空也可满足要求。
穿黄工程篇5
关键词：引黄输水工程；水质变化特征；水污染；措施
华北地区是我国水资源最紧缺的地区之一，也是实施跨流域调水工程最多的地区。引黄济津、引黄济淀工程都是为了缓解该地区水资源匮乏的大型调水工程。特别是进入21世纪以来，随着城市经济社会的大力发展，水资源问题变得更加严峻。河北省引黄受水区区域水资源总量为20.35亿m3，人均水资源量160m3，低于全国人均300m3的标准，为全国平均值的1/15。2000年天津出现用水危机，国务院实施了引黄济津跨流域调水工程。白洋淀地区也面临非常严峻的缺水状况。为缓解白洋淀地区干旱缺水状况，保护淀区生态和环境，保障淀区及周边群众生活、生产用水安全，河北省开始了引黄济津和引黄济淀工程，确保天津和白洋淀区生态水环境的用水安全。
1、引黄输水工程概况
1.1 工程概况
引黄输水路线主要利用现有渠道和河道，从山东省东阿县黄河下游位山闸引水(q＝100m3/s)，经山东省聊城位山灌区西输沙渠、西沉沙渠、总干渠、三干渠到穿卫枢纽，进入河北省境内的清临干渠、清凉江、清南连接渠，在河北省沧州市泊头进入南运河，在九宣闸进入天津市，再分两条路线，分别进入市区和北大港水库，整个输水线路全长580km。引黄济津输水线路途经山东省鲁北地区，河北省东部地区至天津市，主要涉及的水系有：徒骇马颊河、漳卫南运河、黑龙港运东3大水系。引黄济淀输水路线从黄河位山闸引水，经位山三干渠、穿卫(运河)工程，入河北境内，沿清临干渠、清凉江、滏东排河、紫塔干渠、陌南干渠、小白河、人文干渠，在自洋淀十二孔闸进入淀区。输水路线总长达397km。见图1。黄河以北调水区域直接涉及的城镇(县级以上)有14个，人口约2679万人，耕地面积263万hm2。
1.2 通水前引黄沿线水质状况
河北省引黄受水区位于海河南系平原最为缺水的黑龙港及运东地区。引黄济津从位山闸引水，经三干渠到临清市引黄穿卫枢纽，进入河北省境内的临清渠、清凉江、清南连渠，在泊头附近入南运河，在九宣闸进入天津市境内。其中，影响引黄水质的主要河段为位山三干渠、清凉江、南运河。
三干渠自周店开始，至临清市人卫涵洞止，全长78.6km，负担着引黄入卫、引黄济津、引黄补淀的输水任务。清凉江是黑龙港地区的主要支流，流域面积13661km2，是河北省黑龙港运东地区的排涝河道，同时也是引黄济津的输水渠道。非输水期，清凉江由于蓄存有来自河北省清河县和部分卫运河的污水，水质为劣v类，codcr、高锰酸盐指数、非离子氨、氨氮均超标。黄河水进入河北省境内后在沧州市泊头附近流入南运河，进而到达九宣闸补给天津用水。因此，这3个河段河道水质情况对引黄水质最终结果尤为重要。据统计，每年直接排入输水河道的污水量为2827.5万t，主要污染物codcr，排放量1.36万t，有关污水排放情况详见表1。
2000年南运河非汛期基本断流，汛期曾有计划地从卫运河调水，流量较大，四女寺断面7月份平均流量达到80m3/s。应急工程中南运河段有泊头大桥和沧州桥两个断面，水质全部劣于v类，主要污染物为codccr、高锰酸盐指数、非离子氨、氨氮，溶解氧含量较低，达到地表水v类标准。泊头大桥断面的亚硝酸盐也达到iv类。
2000年引黄输水前期，河北、山东、天津3省市共完成清淤444万m3、土方537万m3、改建桥梁45座、封堵排污口门1386处。
2、引黄工程水质变化趋势分析
2.1 沿线水质变化趋势分析
河北省引黄工程的黄河干流取水口设在位山闸，通过对位山闸水质监测成果的分析，可以看出，黄河下游的水体污染物含量呈现一定的规律性。
从2000年10月位山闸开启至2001年2月关闭，黄河位山闸累计供水8.66亿m3，历时112d。从黄河位山引水流量为100m3/s，水质为ⅲ类，由于河道内原蓄存部分积水及污染物，水头到达天津市九宣闸时，水质较差，为超v类。氯化物、高锰酸盐指数、非离子氨等污染物均超标，除溶解性总固体稍有减少的趋势，高锰酸盐指数及氯化物等各项参数前4d通过水体自净作用变化较大外，之后没有呈现出明显的减少或增加的规律性变化。第10d以后，水质基本稳定在ⅱ类。这主要是由于水质达到ⅱ、ⅲ类后，平原地区河道的高锰酸盐指数、非离子氨等污染指标已基本达到当地水环境背景值的水平，因此不会呈现出明显的自净作用。
输水期间，从小浪底坝下一位山一刘口一连接渠一九宣闸沿途监测断面的水质分析结果见表2。
引黄工程自黄河位山闸，经穿卫枢纽进入河北境内.其水体质量好坏直接影响到河北省受水区水体质量。尽管水体有一定的自我净化调节能力，但如果接收水体质量较差，对于受水区水质也有一定的影响。
2002年引黄济津过程中，12月21日山东与河北交界的穿卫枢纽监测断面氨氮超过ⅲ类标准所规定的1mg/l，为ⅳ类。此后，沿线位山至穿卫枢纽段氨氮持续轻微超标，介于ⅲ－ⅳ类之间，但经过沿途的降解，到达天津九宣闸时氨氮达到ⅲ类，仍然满足输水要求。从2003年1月6日起，九宣闸断面水质开始超标，为ⅳ类。至1月16日九宣闸断面水质一直在ⅳ－超ⅴ类之间，主要超标项目为氨氮和高锰酸盐指数。2004年引黄济津应急调水从10月9日开始启动，从位山闸提闸放水，至2005年1月25日关闸。本次引水共布设主要水质监测断面11个，分别是小浪底坝下、花园口、高村、孙口、位山闸、崔庄、穿卫枢纽、张二庄闸、连村、代庄、九宣闸。各断面监测结果见表3。
2008年引黄济淀输水期取用代庄、丰乐堡、沧保公路、出岸、天门口、大树刘庄几个监测断面监测值见表4。表5为2009年－2010年引黄济淀引水工程所设监测断面监测数据。通过对引黄监测断面水体主要污染物进行分析发现，水体质量沿程无大的变化。在整个输水过程中，经过长距离输水后通过水体的自净和沿途泥沙的沉降，使得水体的有机污染指数有所降低，水质也由超ⅴ类逐渐变为ⅱ、ⅲ类。变化比较大的污染物成分为高锰酸盐和氨氮。
3、主要污染物沿程变化情况分析
黄河水质在输水期间前后无明显差异，水质较好。但入境后由于沿途河道存蓄少量污水和河道腐殖质影响导致输水初期水质较差，其中高锰酸盐和氨氮为主要污染指标，他们主要是人类活动的产物，不过随着水体的自净和沿途泥沙的沉积作用，高锰酸盐指数和氨氮沿程呈逐渐降低趋势。
3.1 高猛酸盐指数变化趋势分析
2004、2009年高锰酸盐指数沿程变化趋势见图2、图3。
从图中可以看出，在引水初期，高锰酸盐含量均较高，这主要是输水前河道存水污染比较严重，通过清淤及控制污水向输水河道的排放，高锰酸盐含量逐渐稳定。随着引水次数的增多，在没有大量污水涌人的前提下引水河道高锰酸盐含量逐渐减少且逐步呈现稳定趋势。
3.2 氨氮变化趋势分析
2004年引黄济津、2008年引黄济淀沿程氨氮变化趋势见图4、图5。
图4为氨氮沿程变化情况。由图4可以看出，引黄济津所引黄河水水质在初期和到达九宣闸后无大的变化，只是沿途变化比较大，这是因为引水初期河道原有污水污染所致。经过水体自净和沿途降解作用氨氮在整个输水过程中总体趋势为下降。
4、防止污染控制对策
大型调水工程往往需要跨流域输水，为确保调水水质安全，必须强化监督管理，完善水质监测站网建设，建立自动水质监测系统，将输水干线河道及两侧划为国家(二级)水源保护区，严禁倾倒或堆放垃圾，限制污染严重的行业发展，通过产业结构调整，使调水沿线水污染逐步得到控制。
引黄济津济淀沿线拟布设12个水量水质监测站，其中4个监测站，即位山闸下、引黄穿卫枢纽(刘口)、九宣闸(南运河断面)、白洋淀人口十二孔闸需要协测。各协测站点水量监测，位山闸由黄委负责，山东省和海委派员参加；引黄穿卫枢纽(刘口)由海委负责，山东省和河北省派员参加；九宣闸(南运河断面)由天津市负责，河北省和海委派员参加；白洋淀入口十二孔闸由河北省负责，海委派员参加。位山闸、引黄穿卫枢纽(刘口)、九宣闸(南运河断面)水质监测由海委负责。
引黄济津，最值得关注的就是水污染问题，因为原有河道污染严重，调水多次选线。2000年调水仅因为污水问题，就要损失4000多万m3的水。要加强水污染防治力度，加快污染源的治理，确保外来水的水质和受水区的水环境。
非输水期，清凉江、南运河等河道水质均劣于ⅴ类，在引黄济津输水期间，对河北省清河、泊头、沧州、青县等县市排污口采取了封堵措施，在上述河段进行监测结果表明，所有断面水质均能达到ⅱ、ⅲ类，南水北调东线规划位山三千渠——清凉江——南运河——天津输水路线，沿线收水水质均能满足ⅲ类要求。
沿途各省市要加强各自境内的引水涵、闸、泵站封堵巡查，防止跑水、漏水，严禁沿途截水。沿途各省市要强化水质监督、管理，严禁向输水河(渠)道内排放污水。
穿黄工程篇6
【关键词】湿陷性黄土；土压平衡盾构机；石砌三联拱桥；千年古城墙
1工程概况
西安地铁一号线tJSG-7标【玉祥门站～洒金桥站】区间讫里程YCK17+616.900YCK18+676.500，左、右线长1059.6m。区间隧道位于大庆路、莲湖路正下方，线路区间依次穿越环城西路拟建下穿道，护城河老桥，玉祥门城墙。盾构隧道穿越的玉祥门城墙是部级重点保护文物，盾构隧道穿越的护城河上的石砌三联拱桥，距隧道拱顶仅4.5m，地层为湿陷性黄土。如何保证桥和城墙的安全是本工程最大的难点，也是西安地铁一号线最大的风险点。
2、湿陷性黄土的特性
2.l湿陷性黄土的颗粒组成
湿陷性黄土的颗粒主要为粉土颗粒，占总重量约50～70%，而粉土颗粒中又以0.05～o.01ram的粗粉土颗粒为多，占总重约40。60%，小于0.005ram的粘土颗粒较少，占总重约14。28%，大于0.1rnm的细砂颗粒占总重在5%以内，基本上无大于0.25mm的中砂颗粒。从以下表1可见，湿润陷性黄土的颗粒从西北向东南有逐渐变细的规律。
2.2土的湿度和密度
湿陷性黄土之所以在一定压力下受水时产生显著附加下沉，除上述在遇水时颗粒接触点处胶结物的软化作用外，还在于土的欠压密状态，干旱气候条件下，无论是风积或是坡积和洪积的黄土层，其蒸发影响深度大于大气降水的影响深度，在其形成过程中，充分的压力和适宜的湿度往往不能同时具备，导致土层的压密欠佳。接近地表2--3米的土层，受大气降水的影响，一般具有适宜压密的湿度，但此时上覆土重很小，土层得不到充分的压密，便形成了低湿度、高孔隙率的湿陷性黄土。
3、土压平衡盾构机工作原理
盾构机的基本工作原理就是一个圆柱体的钢组件沿隧洞轴线边向前推进边对土壤进行挖掘。该圆柱体组件的壳体即护盾，它对挖掘出的还未衬砌的隧洞段起着临时支撑的作用，承受周围土层的压力，有时还承受地下水压以及将地下水挡在外面。土压平衡盾构机工作原理是把土料（必要时添加泡沫等对土壤进行改良）作为稳定开挖面的介质，刀盘后隔板与开挖面之间形成泥土室，刀盘旋转开挖使泥土料增加，再由螺旋输料器旋转将土料运出，泥土室内土压可由刀盘旋转开挖速度和螺旋输出料器出土量（旋转速度）进行调节。
4工程重点、难点及对策
4.1本工程重点和难点
1、盾构机在湿陷性黄土和砂层等不良条件下掘进，如何控制好地面沉降，保证莲湖路东西主干道的畅通；
2、盾构隧道穿越的玉祥门城墙是部级重点保护文物，盾构隧道穿越的护城河上的石砌三联拱桥，距隧道拱顶仅4.5m，如何保证桥和城墙的安全。
4.2针对重、难点的对策
在湿陷性黄土这样的不良地质条件下，采用盾构法进行施工是最科学的方法，但也存在很大的风险。本工程根据“地质是基础，盾构机是关键，人是根本”的原则，对本工程的重难点进行分析，采用以下施工对策：
1、进行地质祥勘和补勘，收集详细的地质资料；
2、编制盾构机穿越玉祥门城墙与护城河上石砌三联拱桥的祥细施工方案，并组织包括文物专家在内的专家进行评审；
5、穿越护城河石砌三联拱桥技术
5.1工程概况
护城河水面宽20.2m，水面与护城河桥面高差约7m，流向自南向北。护城河桥由三个桥跨构成，两侧单拱为钢筋砼实腹拱桥（新桥）、桩基础。中部为石砌结构三联拱桥（老桥）条形基础。
盾构隧道拱顶为古土壤、新黄土（饱和）、新黄土（湿陷）、素填土，洞身及拱底范围内为
粉质粘土夹粉土、中粗砂层。地层的均一性差且多位于地下水位以下，洞身围岩存在的砂层透镜体广泛分布，土层多饱和状态，易坍塌下陷变形。
拱桥采用mU80的条石、50号砂浆，模型大小为桥梁外边向外25m范围，首先分析隧道先进行左线掘进，时间相差15d后右线掘进。
5.3技术措施
主要分工程辅助措施和盾构施工控制措施两个方面。
5.3.1工程辅助措施
鉴于护城河老桥为石砌结构，桥基对不均匀沉降敏感，稍有不慎可能导致基础开裂甚至桥梁垮塌，为保证盾构安全、顺利穿越对护城河老桥进行加固是十分必要的。
采用厚250mm钢格栅喷射C20砼将整个浆砌结构用喷射砼包裹，钢格栅主筋Φ22，垂直线路方向间距800mm。
在桥基下单排布设间距1.5m袖阀管，注浆深度河底以下3～5m范围，在盾构通过之前实施袖阀管注浆。
5.3.2盾构施工控制措施
1、土仓压力设定：初步设为0.1～0.15mpa，并根据地面沉降监测情况进行调整。
2、掘进速度设定：通过护城河桥时降低掘进速度，尽量减少对地层的扰动，严控掘进姿态，减少纠偏。掘进速度控制在15～30mm/min，刀盘转速0.6rpm。严控出土量，通过试验段计算的出土松散系数，每环出土量控制在55m3左右。总推力控制在1100～1500t，刀盘扭矩控制在154～257t・m。
3、同步注浆量设定：加大注浆量，每环注浆量控制在3.2～3.6m3之间，确保注浆饱满，二次注浆及时跟进。
5.4施工监测
施工监控量测作为本次穿越护城河和石砌三联拱桥的重要技术措施，在盾构穿护城河和拱桥期间，对盾构穿桥范围内的地表及拱桥基础、拱顶、拱圈收敛亦进行了专项实时监测。依据监测情况对掘进速度、土仓压力、注浆压力等参数及时修正。
6、穿越玉祥门城墙技术
6.1工程概述
玉祥门是西安西城墙北段在解放前开的城门。位于莲湖路与西城墙交汇处，连接体基本是在原遗址上修建的，中段（砼结构范围）全长70.148m。设五孔交通通道，座于道路中心线中如图15。基础为C20钢筋混凝土条石基础，基础埋深在地面以下2.1米，基础底距盾构隧道顶部覆土约14.3米，外墙挂饰砖。
6.2技术措施
主要分工程辅助措施和盾构施工控制措施两个方面。
6.2.1工程辅助措施
1、袖阀管注浆加固
在玉祥门城墙条基下单排布设间距1.5m袖阀管，注浆深度可达城墙基础以下3～5m范围，在盾构通过时根据监测情况实施跟踪补偿注浆。如图12玉祥门城墙袖阀管注浆加固图。
2、交通疏导
玉祥门城墙主跨门洞在盾构施工前对从主洞通行的车量暂时疏导至两侧门洞通行，然后挂设尼龙网，尼龙网挂设完毕恢复交通。
7技术总结
通过对西安地铁一号线tJSG-7标盾构机在湿陷性黄土地层中过护城河桥和玉祥门城墙案例分析，我们可以看出，在西安修建地铁有许多的文物需要保护，特别是过护城河桥和城墙这类重点文物，国家和地方文物部门高度关注，标准大大提高，施工难度非常大。湿陷性黄土的特点是在土受到水的浸扰后会发生湿陷，在一定外力的作用下会引起不均匀沉降而发生地面深陷。而本工程正处在这样的地质条件下进行盾构机掘进，又要保护好文物和莲湖路主干道的交通安全，因此，对施工方案和盾构掘进参数的选定至关重要。本工程多次组织专家会议，施工方案经过反复论证才确定，主要是盾掘进中如何控制对土体的扰动，避免引起黄土的湿陷性而产生不均匀沉降，这一点非常关键。为了达到这个目标，本工程既有盾构施工的控制措施，又有辅助措施，相互配合，取得到了良好效果。其次，加强施工过程控制和管理，严格执行施工方案，也是十分重要的。
参考文献：
[1]《地下铁道施工及验收规范》2003版。
穿黄工程篇7
【关键词】弹性敷设；曲率半径；牵引；输送带；黄油
intothecurvedsteelcasingconstructionmethodthrough
ZhangFeng,DingFeng
(JiangsupetroleumexplorationBureau,attheoilfieldconstructionJiangduJiangsu225261)
【abstract】thispaperdescribestheapplicationoftheprinciplelaidflexibility,supportedbyconveyorbeltandbutter,willwearintothecurvedsteelcasingconstructionmethod.
【Keywords】Flexibilityinlaying;Radiusofcurvature;traction;Conveyorbelt;Butter
1.引言
由江苏油建承建的川气东送江苏省天然气配套管线一期工程五标段，地处江阴市郊区，主管线规格为813×15.9mm，材质为X65，设计压力6.3mpa，管道经过地区大部分为农田、河流、淤泥地段，有多处需要穿越公路、河流及淤泥段。
其中有一处顶管穿越段，采用砼套管规格外径1440mm，内径1200mm，单根长度2m，顶管段总长度100m，顶管穿越地段地质结构为淤泥，顶管施工单位在完成顶管后，由于淤泥的不稳定性，导致整个砼套管中心线发生弯曲位移，最大中心线偏移量达到400mm(见图1)，这就给后续的钢管穿套带来极大困难。
图1套管弯曲、输送带安装及黄油涂抹
2.钢管穿进弯曲套管方案优化
针对现场套管中心线弯曲偏移这一问题，经过项目部工程技术人员分析、研究，提出解决这一难题的三种方案：方案1：顶进的砼套管全部返工，另选顶管地点，重新进行顶管施工，这将严重影响工程整体进度以及增加工程施工费用。同时由于淤泥的不稳定性，有可能造成砼套管中心线再次发生弯曲偏移。
方案2：强力牵引钢管穿进套管，将严重损坏钢管绝缘支架和防腐层。
方案3：去除绝缘支架，采用橡胶板绝缘方式。辅之以输送带并涂抹黄油等有效措施，既穿进钢管又起到绝缘作用，同时又保护了钢管防腐层。
经过反复论证，决定采用第三方案。
3.钢管穿进弯曲套管可行性分析
依据相关理论，弹性敷设曲率半径不得小于钢管外直径的100o倍。垂直面上弹性敷设管道的曲率半径尚应大于管子在自重作用下产生的挠度曲线的曲率半径，其曲率半径应按下式计算：
R≥36003(1-cosα2)α4D2
式中R――管道弹性弯曲曲率半径(m)；
D――钢管的外径(cm)；
α――管道的转角(°)。
根据上述公式，计算得813×15.9mm钢管允许达到的弹性弯曲角度为7.1°。
根据三角函数推算，钢管长度100m，其中心线弹性弯曲允许达到的最大偏移量为1600mm，钢管允许偏移量大于砼套管中心线最大偏移量，在钢管上施加一定的外力，可以使钢管穿进套管，满足规范要求。
4.钢管穿进弯曲套管施工技术措施及实施
4.1经过设计和监理的同意，原采用的绝缘支架改为钢管全长外圈包扎10mm橡胶板（见图2），保证绝缘性能不变。
图2钢管穿套现场
4.2在预制管道穿进套管端焊接牵引头，并固定钢丝绳，将钢丝绳穿过砼套管与牵引机械连接。
4.3穿越管段预制完成后，开挖发送管沟，管沟断面尺寸与一般线路管沟相同。
4.4在砼套管内壁下部安装输送带。在钢管穿进端将输送带可靠固定，以免钢管穿进时输送带滑动。在输送带上涂抹黄油，减少钢管与输送带的摩擦，保护管道绝缘层和防腐层（见图1）。
4.5将预制管段吊至管沟，并将其前端送入砼套管内。
4.6一台挖机吊起管线后端，启动牵引机械拖拽钢丝绳，带动预制管段进入砼套管（见图2），到达规定位置，停止牵引。
4.7割除牵引头，割除露出砼套管以外的输送带。
4.8按规定要求进行管道连头，管沟回填，地貌恢复。
5.结束语
经过项目部全体人员的共同努力，顺利完成钢管穿进弯曲套管的施工任务，从而为今后处理类似情况积累了经验。
弹性敷设理论，是在重力作用下发生钢管自行弯曲的基础理论，其作用力是在垂直方向。本文所述及的方法其作用力是在水平方向，这个水平方向的作用力来自套管内壁，使钢管发生弹性弯曲而得以穿套成功。
穿黄工程篇8
关键词：管道；河流穿越；风险
中图分类号：U23文献标识码：a
1前言
新中国成立后，天然气行业有了突飞猛进的发展。特别是“八五”以后，天然气探明储量快速增长，中国天然气产量趋势在天然气产业进入高速发展时期。
我国能源发展“十二五“规划提出：根据资源和市场条件，结合靖西系统以及陕西省输气管网的现状和远期发展情况，对所采用的工艺技术和工艺方案做到系统考虑、合理布局、灵活可靠、设计优化；根据陕西省天然气发展三十年规划以及市场预测，确定靖西输气管道三线工程建设方案；在充分合理利用资金的情况下，采用新工艺、新技术以提高整体经济效益；做到开发与节约并重，努力降低能源消耗。
2国内外天然气管道发展现状
我国长庆气区天然气资源丰富，总资源量达到10.79×1012m3，累计已探明的天然气储量为11800×108m3（含待批的储量3820.52×108m3），天然气储量基础雄厚。长庆气区确定向本工程靖边首站供气压力为4.0mpa，气质参数与原靖西二线相同。目前，随着“气化陕西”战略实施以来，市场的区域拓展，2011年新增安康、商洛、汉中等地区大部分区县的天然气供应，这些新开发市场未来几年需求旺盛。
靖西输气管道自北向南穿越的主要河流有红柳河、洛河和校场坪川等，穿越地段的地貌类型属于河谷地貌，位于毛乌素沙漠的南缘，风蚀严重，风沙移动显著，风沙侵袭严重，土地严重沙化。两岸河谷深切，岸坡高陡，两岸阶地高出河床约60m，呈典型的“U”字型河谷。这些河流多发源于黄土高原，除渭河外，一般上游多支流，呈树枝状，河床狭窄，多成峡谷，干流河段较开阔，河床比降大。
在国外，例如美国和俄罗斯均拥有先进的技术，其开采天然气的量远大于我们国家。
美国北部地区的天然气管线横贯加拿大输气系统，美国北部的大量产气区比如德克萨斯州、路易斯安娜州和墨西哥湾、加拿大西部与8000万多个天然气用户组合起来，组成一个巨大的官网。1954年在美国的墨西哥湾铺设了全世界第一条海底管道长约37000km，管道直径范围从52mm到1320mm不等。
俄罗斯最大的特征就是气温变化幅度大，冬天时极其寒冷，所以天然气管道穿越时考虑最多的就是隔热的问题。俄罗斯采用的是每间隔一段距离对管道进行绝热，而且该技术在俄罗斯也得到了广泛的应用并取得的良好的效果。从而保证有正负温度交替的天燃气输送管道的稳定性【4】。
3靖西天然气管道现阶段存在的问题
a．地质灾害
红柳河段主要为黄土丘陵地貌，主要由黄土梁构成，间或分布有黄土峁，由于冲沟的强烈侵蚀切割，梁峁周围沟谷密布，甚至两沟切穿梁峁形成破碎梁峁地形。以波状黄土梁为主，梁高沟深，沟壑交错，崾岘起伏，地形破碎，构成两沟夹一梁的特征。黄土斜坡地段主要工程地质问题是崩塌和滑坡，线路工程地质条件较复杂。管沟开挖易引起边坡的失稳，给施工和运营带来很大困难，需要采取工程处理措施确保工程安全。另外，地段交通不便，给施工机具进场及运作也将带来不便。
b．洪水冲蚀
洪水冲蚀事故的发生具有一定偶然性，每年汛期洪水都会频繁发作，而且发作强度大小很难准确预测。如2005年一场突如其来的暴雨降临西部某地区，洪水冲毁了一条输气管道120多米管堤，通讯光缆被冲出管沟，主管道大面积曝露。
洪水冲蚀常见的事故类型有：①在穿越河流时，由于管道埋深不够，导致管道被洪水冲出而，严重时会造成断管；②顺河岸铺设时，由于岸坡不稳定，特别是在弯道附近，凹岸受冲击，极易塌陷，造成管道悬空；③陡坎、陡坡地段，管沟回填土比较松散，若不采取一些必要的措施，雨季地表水顺管沟形成集中冲刷，会使管道。
c．管道断裂
管道在陕北地区穿越摆荡性河流铺设后，由于受到水力冲刷作用，河岸后退，造成原河岸弯起部位管道的外露、漂浮；另外，由于河床内基岩年久严重风化、剥落，受到水力冲刷作用，造成河床下切，管道在河床内埋深减小、外露甚至漂浮。
1999年洛河发生大洪水见图1，位于西部某天然气管道因洪水冲刷发生了断裂，停输了70h，造成严重经济损失。它采用了错误的方案见图2，合理的铺设管道穿越的方法是将管道依着河流的方向架设，不要轻易破坏河床和河道，给洪水腾出足够的流域位置（见图3）【1】。
图1断裂处管道位置以及河道的平面图
图2过水面的水工保护设计方案（错误方案）
图3过水面的水工保护设计方案（正确方案）
d.天然气管道河流穿越风险管理的局限性
⑴国内外现存的工程风险分析体系已经较为完善，工程技术也有了突破性发展，而天然气管道河流穿越工程的风险评估理论体系才刚刚起步，所以现在首先要解决的问题就是怎样才能很好的将其他工程风险评估理论与天然气管道河流穿越工程的风险评估理论结合起来。
⑵风险评估理论模型在各个领域研究的都不是很多，还有一些研究还是没有根据的，所以有待于将其理论更加系统化或者完善化。
4针对天然气管道所存在的问题提出应对措施
(1)管线沿线陕北地区发育有不同程度的滑坡和崩塌地质灾害，并且管道在施工建设过程中也有引发滑坡和崩塌地质灾害的可能性。沿线滑坡类型主要为黄土滑坡。崩塌也多发生在斜坡及沟谷地段，由于黄土斜坡坡度较大，沟谷深切，黄土抵抗雨水或洪水的冲蚀作用较弱，在雨水入渗、人工开挖等诱发因素的影响下，极易发生崩塌。对滑坡、崩塌等地质灾害以绕避为主，无法绕避的应采取相应的工程处理等措施，尽量缩短管道斜切斜坡长度，避免因施工引起的次生灾害。
(2)对于管道埋设至河床基岩以下大于0.5米的河流穿越宜采用现浇混凝土进行稳管；对于管道埋设在砂质和砂卵石河床的河流穿越，宜采用混凝土加重块、混凝土连续覆盖层进行稳管。河流两岸的护坡进行加固并做好截水、排水措施。在管线所处的坡顶均应加截水墙，防止坡顶、梁上的汇水顺流沿管沟汇流。
(3)防止管道断裂，尚应注意穿越河流段水工保护设计，选择合理的过水面的水工保护设计方案（如图3）。如果使混凝土防护桩搭在管段上面见图（4(a)），这样的方法在陕北地区不适用。如果河床基岩浅，将混凝土坝与基岩浇注成一体（见图4(b)）的方案是可行的。对顺直下切河段采用蓄淤固床坡，对弯道与湖湾用丁、潜坝优化组合和复式护坡进行整治。
（a）（挡水坝直接座落在管道上面）
(b)（管道位于挡水坝上游）
图4挡水坝与管道之间位置的设计方案
(4)根据具体靖西红柳河管道河流穿越的情况，客观的制定靖西红柳河管道河流穿越风险评价理论，为管道完整性管理提供依据。
5结语
结合靖西天然气管道现状，研究分析其存在的问题，并相应提出相应的解决措施或途经，为我国天然气管道安全运营提供科学依据。
参考文献
国内输气管道典型事故分析—自然灾害影响.新闻报道,2009；
陈永武.“西气东输”展现中国管道工业辉煌[J].北京：天然气工业，2003，23(4)；
耿瑞伦.当今非开挖铺设管线技术的新进展[J].，2000（1）；
宋玉春.世界石油天然气管道建设再掀高潮[J].:中国石油和化工，2005；
穿黄工程篇9
关键词：咬合桩；高富水砂卵石地层；施工技术；下穿隧道围护结构
中图分类号：tU74文献标识码：a
随着城市建设速度的加快，很多既有道路已经不能满足日益增长的交通需求，对既有道路的改造工程如加宽、下穿、上跨等越来越多，但受到周围建（构）筑物的影响，既有道路改造工程存在着场地狭小，对周边建（构）筑物保护要求高等诸多困难。采用咬合桩作为下穿隧道围护结构能够起到很好保护周边建（构）筑物的作用，主要表现在：一、咬合桩的抗剪强度和安全性能够满足支护结构的要求；二、咬合桩施工完成后形成的连续结构能够阻挡基坑外侧水流入基坑内；三、咬合桩施工适应于各种平面形状的基坑；四、采用全套管钻机，在施工中，始终有超前钢套管护壁，不会造成塌孔的情况，对周边地层变形影响小。但是，在成都地区高富水砂卵石地层中，咬合桩施工原有冲击抓斗不能将桩内细小颗粒清理干净，桩成孔后，桩内沉渣厚度大，不能满足水下混凝土灌注要求。如何解决这个问题成为如何保证在高富水砂卵石地层中咬合桩施工质量的关键。
一、高富水砂卵地层下穿隧道围护结构采用咬合桩施工实例
成都郫县红光大道综合改造工程犀浦双铁站前下穿隧道工程起于兴业街以西约170m，止于泰山大道以西约280m，隧道全长1.7km，其中穿槽段450m，暗埋段1250m。
1、周围环境
犀浦双铁站前下穿隧道位于老成灌路下，沿成灌路走向，隧道南侧为成灌高铁与成都地铁2号线西沿线，紧靠高铁站与地铁站，隧道结构边线距离成灌高铁桥墩最小距离为9m，隧道北侧为怡景城市花园、万树森林一、二、三期等高层住宅小区以及犀方路至泰山大道段的沿街待拆商铺，场地狭小。
2、地质条件
隧道沿线地貌为成都平原冰水―流水堆积地貌，地势东南低西北高，沿线路方向海拔高程512～577，高差65m。按岩土地层层序，从上至下地层为：
（1）第四系全新统人工填筑土（Q4me）：
人工填土：以杂填土为主，褐黄、灰黑等杂色，由碎石、砂土等组成，其间充填粘土，部分为粘性土及碎石土，一般层厚0～4m。
（2）第四系上更新统冰水―流水堆积层（Q3fgl-al）
粉质粘土：灰褐、灰黄色等，硬塑状，夹有卵石，底部含砂量较多，一般层厚0～5m。
卵石土：褐黄、灰黄色，松散～稍密，饱和，卵石含量50%~60%，含约10%的细圆砾及粗圆砾，其余为中细砂充填，一般层厚0~8m。
卵石土：褐黄、灰黄色，中密，饱和，卵石含量60%~70%，含约10%的细圆砾及粗圆砾，其余为中细砂充填，一般层厚5~20m。
卵石土：褐黄、灰黄色，密实，饱和，卵石含量60%~70%，含约10%的细圆砾及粗圆砾，其余为中细砂充填，一般层厚0~10m。
（3）第四系中更新统冰水―流水堆积层（Q2fgl+-al）
卵石土：棕黄、黄灰色，中密，饱和，卵石含量60%~85%，充填物主要为中细砂，略含黏土，层厚0~10m。
卵石土：棕黄、黄灰色，密实，饱和，卵石含量60%~85%，充填物主要为中细砂，略含黏土，层厚>20m。
3、基坑围护结构形式
基坑两端各35m范围为放坡开挖段，中间1630m左侧靠近高铁，为保证施工期间高铁的安全采用钻孔咬合桩，桩径1.2m，桩间距1.0m，咬合20cm，右侧采用钻孔灌注桩，桩径1.2m，桩间距2.0m，桩长4.2m~22.0m。基坑设置1~4道钢管支撑，钢管支撑直径609mm，壁厚16mm，水平布置间距4m，竖向间距3.0m~4.0m。
二、咬合桩施工工艺原理
钻孔咬合桩，即采用全套管钻机钻孔施工，桩之间相互咬合形成一排连续的“桩墙”基坑围护结构。施工核心主要为全套管钻机成孔及素混凝土桩采用超缓凝型混凝土。钻孔咬合桩桩体的排列方式为一个素混凝土桩（a桩）和一个钢筋混凝土桩（B桩）间隔（如图一）。先施工a桩，后施工B桩，a桩混凝土采用超缓凝型混凝土，在a桩混凝土初凝之前，利用套管钻机钢护筒切割掉相邻a桩咬合部分的素混凝土，完成B桩的施工，即实现了咬合（如图二）。
三、咬合桩施工设备及成桩原理
咬合桩施工主要是利用上图所示设备的1-主机（磨桩机）通过摇动和下压将2-钢套管压入土层内2m~3m，然后利用设备4-抓斗在钢套管内抓土，边抓土边下压钢套管，始终保持套管刀头超前于取土面2m以上。
四、高富水砂卵石地层咬合桩施工弊病
在高富水砂卵石地层中咬合桩施工，抓斗提取套管内泥土时，抓头只能将大的卵石提出，而细颗粒在抓斗提升过程中随着地下水重新流回到套管内，从而导致桩成孔后，细砂含量太高，沉渣厚度大，不能满足水下混凝土灌注要求。
五、解决措施
利用全套管咬合桩钻机和旋挖钻相结合的方法，根据咬合桩钻机施工功效，每2~3台桩机配置一台旋挖钻机。首先采用桩机配置的抓斗在钢套管内抓取泥土到桩内沉砂太厚，抓斗不能抓取起来泥土时，然后再改用旋挖钻伸入钢套管内钻取细小颗粒，待桩成孔后，放置半个小时，等桩内细小颗粒沉淀到桩底时，再用旋挖钻清理一次。通过这种方法可以有效地将桩内细小颗粒清理干净。
咬合桩钻机与旋挖钻配合使用现场照片
六、结语
通过以上方法既保证了在高富水砂卵石地层中围护结构采用咬合桩工法，也避免了在高富水砂卵石地层中咬合桩施工不能将细小颗粒清理干净的弊病，确保了桩体质量，通过现场实践证明，以上施工技术措施能够满足施工要求。
参考文献
[1]《咬合式排桩技术规程》（征求意见稿），2013；
[2]《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012),中国建筑工业出版社,2012；
穿黄工程篇10
关键词：穿越地下对接
一、概述
本工程设计穿越黄河主河槽3075.02m。设计穿越入土角10°，出土角10°；穿越曲率半径为533.4m（1500D），主河槽穿越管顶最低标高为91.2m，穿越深度23m。
二、工程地质
黄河穿越地质情况为：粉砂、细砂、粉土、姜石多样化混合型地质构成，地质界面交错分部，稳定性较差。选择稳定地层、优化穿越曲线乃是保证工程成功穿越的关键要素之一。
三、导向对接技术
1.对接穿越技术简介
在水平定向钻穿越中，钻头和钻杆在进行导向孔施工过程中由于受到穿越地层的阻力和阻力矩从而增大钻机的推进力和扭矩，尤其在超长距离的穿越中导向孔方向（即钻头的角度）控制会变得非常困难。经常造成导向孔与设计穿越曲线偏移和钻头难以抬头的情况发生。从国内现有的穿越成绩来看，水平定向钻穿越的长度和管径以及施工难度都较几年前有大幅的提高，但是与国外同行的穿越成绩相比还是有一定差距的。究其原因，是因为国外同行在水平定向钻超长距离穿越中引入了一种新的技术，即对接穿越技术。对接穿越技术就是在穿越曲线的出、入土点两端各设置一台钻机，两台钻机同时按设计穿越曲线相对进行导向孔施工。当两台钻机的钻头钻至预先设定的对接范围内时，由入土点钻机的探头感应到出土点钻机钻头发出的磁信号后，出土点钻机匀速的回抽钻杆，入土点钻机根据感应的磁信号沿出土点钻机的导向孔方位同步匀速钻进，直至两个钻机的穿越曲线完全合而为一，从而较精确完成导向孔施工。
一般大型水平定向钻穿越中通常采用的是有线控向方式，即利用磁感应探头接受地球磁场后产生电信号经处理后输入电脑中，再由操作人员根据电脑中的反映的数据进行钻头的方向控制。而采用对接穿越技术进行导向孔施工时，使用人工铺设电缆产生的磁场取代地球磁场来控制导向孔钻进，因此抗周边磁场干扰的能力明显增强，提高了施工精度。
黄河主河道定向钻穿越工程穿越长度长，目前国内大型穿越所使用的5寸钻杆，已无法满足长距离穿越需求，原因是5寸钻杆水平钻进至1500米左右时将会由于自生重量和长度严重失稳，难以精确控制导向方位及保证钻进速度，无法保证出土点准确率和导向完成时间。因此我们针对此次穿越黄河主河道长度3075.02米的特点，为保证出土点位置的准确性和导向时间的尽量减少，采用导向对接技术，使导向在钻杆可控范围内达到对接；导向对接完成后，出土点处辅助钻机钻杆回撤引导主钻机推动钻杆前进至出土点，达到精确出土的目地。此技术解决了因钻杆超长引起的失稳难以控制钻杆致导向控向失准无法保证出土点位置准确的技术难题。
2.对接施工工艺
采用对接穿越技术进行导向孔施工需用两台钻机协同作业完成，其中一台为主施工钻机，另一台为辅助施工钻机。施工设备应根据工程具体情况合理选用。本工程穿越长度3075.02米，穿越管径Φ355.6mm，主要穿越地层为粉质粘土。主施工钻机选用土行孙DDw-4000型400t定向钻机，辅助施工钻机选用三一重工SD1200型120t定向钻机。对接点设置在的穿越曲线上离主施工钻机1700-1900米处，对接点前、后50米范围（共100米）之内为对接区。具体对接穿越进行导向孔的施工工艺如下：
2.1导向孔施工
a.主钻机钻进：结合使用控向系统和磁信号电缆，将主施工钻机沿着设计穿越曲线钻进至1700-1900米，主施工钻机的钻具组合为：鹰爪钻头+无磁钻铤+钻杆。
为了减小钻具在地层内的钻进阻力，当主施工钻机钻进1000米左右时，在入钻点处沿钻进方向加钻杆定位管（钢套管）。定位管采用单根长度为10米左右的φ325×10的钢管，利用钻机沿钻杆方向推入地下，采用手工焊接，定位管打入的长度视地层情况而定。使用定位管后，钻机的推力更容易向钻头传递，防止产生过多地侧向分力而导致的钻杆失稳，特别是在两钻头进行对接阶段，能够克服地层的阻力，连续而又准确地完成对接动作。
b.辅助钻机钻进：当主钻机钻进导向孔时，辅助钻机同时进行钻进，结合使用控向系统和磁信号电缆，将钻机沿着设计穿越曲线钻进约1000-1200米，两钻机钻进时相互协调，确保在同一时间内钻进至对接区域。辅助钻机钻具组合为：鹰爪钻头+无磁钻铤+钻杆。
当辅助钻机抵达对接区域时，启动钻头短节内安装的目标磁铁，该目标磁铁负责在对接时，引导主钻机的钻头钻进。
2.2对接
当主施工钻机的钻头接近第一个交流基准磁块时，利用基准磁块产生的磁场检查穿越的方向和深度，判断是否符合对接的要求。如不符合对接要求，则调整穿越的方位角和倾斜角，使之符合对接要求。辅助钻机也同时进行钻进，并利用基准磁块准确定位。主施工钻机钻进至对接点时停止钻进，此时主施工钻机的探头便可探测到辅助钻机上目标磁铁，并可测算出两者之间的距离。
两台钻机相互协调工作，使主施工钻机的探头与辅助钻机的目标磁铁之间的间距控制在5米以内时，即可进行双方导向孔的对接。
对接成功后辅助钻机逐步回退钻杆，同时，主施工钻机一边采集辅助钻机目标磁铁的磁信号，一边利用采集的磁信号控制钻进方向，使之逐步向辅助钻机已形成的导向孔平缓趋进，直至沿辅助钻机已完成的导向孔出土，完成整个导向孔施工。如：图2完成导向对接
在导向孔穿越过程中，为保证钻头在穿越地层中顺利的钻进，避免土层松软造成的粘卡或者卡钻现象，在进行泥浆配比时加入适量的泥浆剂，这样可以保证导向孔孔壁的完整性，减小钻进阻力，防止粘卡现象的发生。
当导向孔完成，即可连接扩孔器，开始扩孔、洗孔及拖管施工作业。
四、结语
对接穿越技术的应用有效解决了超长距离或复杂地层穿越的导向孔施工困难，使水平定向钻穿越的施工领域得到了很大的扩展。
参考文献：
[1]《油气输送管道穿越工程设计规范》GB50423-2007