汙水幹管下穿南北運河工程
一、工程概況
汙水管為111111的一條重要汙水幹管，它西起金水河，向東沿111111接入1111111的王新莊汙水處理廠進廠幹管，管徑d600～d1100，修建時間約為2023年，現狀汙水幹管位於***路中南18.5m。下穿南北運河段管位調整至中南38.
5m，距離意夏橋13.5m，現狀汙水幹管管徑為1000mm，管材為鋼筋砼承口管。
通過近年來的執行，發現部分過河段管道介面存在漏水現象。為防止汙水岸邊馬道處汙水滲出，需對其南北運河段汙水幹管進行改造，改造方案如下：在原管位的南側重新建一道dn1000汙水管道；之後對現狀管道進行廢除新建，管徑dn1000，兩道管道的進出水口設定閘門，以便互為備用。
本汙水工程過河段在圍堰內採用開槽法施工，河道斷面見下圖：
二、方案比選
㈠ 土圍堰
由於本工程河道為靜水河道，圍堰施工由一側向另一側填土施工作業。圍堰採用粘性土或者粉砂黏質土。填出水面後進行夯實。
圍堰頂部寬度不少於3.5m，以作為施工便道，堰外邊坡按照1:2進行放坡，堰內邊坡按照1:
1進行放坡。圍堰施工前，堰底進行拋石擠淤處理，拋石厚度50～1000cm。圍堰斷面如下圖所示：
㈡ 鋼板樁圍堰
1、河道內鋼板樁圍堰施工通常有下列三種方法
方法一：先進行土圍堰，然後在土圍堰上進行鋼板樁施工。
方法二：利用工程船作為施工平台進行鋼板樁施工。
方法三：利用鋼便橋等平台進行鋼板樁施工。
2、鋼板樁圍堰施工方法的選擇
本工程由於不考慮採用土圍堰施工，故不採用方法一；由於本工程位於城市腹地的人工內河，工程水位較淺，工程船進入本工地困難，且工程船租賃成本高，故本工程不考慮採用方法二；根據現場實際施工條件，本專案宜採用鋼便橋作為鋼圍堰施工平台進行鋼板樁施工。
3、鋼板樁施工方案
⑴ 施工流程：鋼便橋架設→鋼板樁施工→鋼板樁拔除→鋼便橋拆除
⑵ 施工方法
① 鋼便橋設計
鋼便橋上部結構為：6排貝雷片，貝雷片排間距1.1m（6.
0m=5*1.1m+2*0.25m）；兩貝雷梁間每3m設定一道支撐片，分別沿橋跨方向擱置下橫樑上，貝雷梁頂層縱向分配梁設定間距15cm的ⅰ12工字鋼；頂層橋面採用1.
2mm厚壓花鋼板。在橋面兩側用25#a型工字鋼焊接在橋面上作為護輪帶，在工字鋼外側設定1.2m高的安全護欄。
橋面淨寬5.5m。
鋼便橋下部結構為：橋墩基礎採用打入直徑50cm鋼管樁，單排樁基礎沿橋跨方向設計1排共3根，淨間距215cm，順橋向間距1500cm。鋼管樁採用振動錘擊沉樁，樁頂設60cm*60cm*1.
2cm鋼板封頭，根據計算樁長確保鋼管樁入土深度，樁實際沉入深度需按便橋橋面與便道順接為原則進行控制，單個墩鋼管樁縱橫向需設22#槽鋼剪刀撐。每排樁鋼板封頭上設雙排36#b型工字鋼作為蓋梁，將2根工字鋼雙拼焊接。
橋台位置設定河道兩側馬道上，便橋橋長102m，便橋設定在南北兩道圍堰的外側。
② 鋼便橋架設
鋼便橋由一側岸邊往另一側岸邊逐跨施工，依靠鋼管樁重力插入覆蓋層中，待樁身有一定穩定性後，再利用吊車吊起振動錘夾住鋼管樁，開動振動錘振動下沉鋼管，待第一節鋼管樁沉放一定標高後，然後在其上進行第二節鋼管樁對焊，並用搭接板進行加強。鋼管樁逐排沉放，一排鋼管樁沉放完成後，接著施工改跨上部結構，再移至下一跨。
③ 鋼板樁插拔施工
以鋼便橋作為鋼板樁圍堰施工平台，利用振動錘按照鋼板樁施工工藝進行鋼板樁圍堰施工和鋼板樁拔除施工。
鋼板樁採用拉森鋼板，鋼板長度12m，圍堰高度3m。鋼板樁與河道兩側馬道交接處用土袋進行封堵。
④ 鋼便橋拆除
在鋼板樁圍堰拔除後，由一側岸邊往另一側岸邊逐跨拆除施工，先拆上部結構後拆下部結構，鋼便橋拆除施工順序與架設施工順序相反。
三、技術比較
土圍堰一般適用水深淺，水流速度小的河流，施工方法簡單，施工速度快，施工工期短。
鋼板樁圍堰一般適應於深水，流速較大的砂類土等河床，施工複雜，施工鋼板樁圍堰需要有施工操作平台，同時也增加了施工工程量，從而增加施工工期和施工風險。
由於本工程位位於城市腹地的人工運河內，河道內水深較淺，且為靜水，按照通常施工方法，從技術角度，宜優先採用土圍堰施工，其施工方法簡單、方便，工期短，施工風險低等優點。
四、經濟比較
㈠ 土圍堰
1、工程數量
⑴ 拋石擠淤數量：12.5*0.75*100.08*2=1876.5m
⑵ 土方填築數量：（0.5*（3.5+12.5）*3）*100.08*2=4803.84m
2、工程造價（含拆除費用）
土圍堰造價：97.887萬元（造價詳見附表）。
㈡ 鋼板樁圍堰
1、工程數量
⑴ 鋼便橋數量
貝雷片（帶上下加強弦杆）數量：34片*6*2=408片
鋼管樁數量:（長度15m，厚度1cm）：（66排*3根/排 *2）*1.
849t/根=732.204t（3.14*0.
5*0.01*15*7.85=1.
849t）
樁頂鋼板封頭數量：（66排*3根/排 *2）*0.034t/根=13.464t（0.6*0.6*0.012*7.85=0.034t）
22#槽鋼剪刀撐：（1.8m*10*35*2）*10.007kg/m=12608.82kg=12.609t
36#b工字鋼蓋梁數量：（66*2*6m）*65.689kg/m=8670.948kg=8.671t
ⅰ12工字鋼數量：680*2*6*13.987 kg/m=114.134t
1.2mm厚壓花鋼板：2*102*6*0.0012*7.85=11.530t
25#a型工字鋼數量：102*2*2*38.105=15546.84kg=15.547t
直徑38mm鋼管護欄數量：（86*1.2*2+102*2）*4*3.84kg/m=6.304t
⑵ 鋼板樁數量
拉森鋼板(skap-ⅳ型)數量：250*2*12*76.1kg/m =456.600t(寬40cm，重76.1kg/m)
20#b型工字鋼鋼圍檁數量：100*2*36.524kg/m =7.305t
⑶ 土袋堆碼方量
0.5*（0.5*5.5*0.5+0.5*1*1）*3*4=11.25m
2、工程造價（含拆除費用）
鋼板樁圍堰造價萬元（造價詳見附表）。
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