預應力管樁在長距離輸水管道中的應用

時間：2007-10-31  來源：  作者：陳堅等  下載次數：

一、前言

在沖積平原的水網地區，長距離敷設輸水管道時，經常要穿越許多的河流和溝塘，一般跨度不太大，河口寬度在30~40米上下。而要穿越的溝（池）塘往往是一些農家的養魚（蟹、蝦）池，當管道平行于溝（池）塘敷設時，則穿越跨度可達100米以上。穿越河流時，通常設計都是將管道兩端做成蝦米彎管，中間焊一段直管，然后一跨跨越這些河面較小的河道。由于這些過河管道地處沖積平原地區，沖積層土壤摩擦力較小，為抵抗彎起管道的水平推力，必須設置大體積的鋼筋混凝土鎮墩。而在跨越溝（池）塘時，則要設置多跨的支墩或澆筑混凝土灌注樁，亦或打入混凝土預制樁。

在地處長江下游的通州、如東兩市縣引江供水工程輸水管線長達66KM,要穿越許多的河流和溝塘，在DN900鋼管過河時，原設計單位就采用的這一方案，設計的鋼筋混凝土鎮墩體積達55M3左右，不僅混凝土用量大，而且施工工藝復雜，由于鎮墩地處河邊，必須首先圍堰、井點降水、 方可支模、綁扎鋼筋，現場澆灌混凝土，等到混凝土硬化后方可拆模，然后才能拆除圍堰，施工過程中稍有疏忽，工程質量就難以保證。

在穿越溝塘時，特別是農家的養魚池塘，如果做混凝土支墩就要將池塘中水抽干后再行支模、綁扎鋼筋、現澆混凝土，一直要等拆模后魚池才可恢復養魚。如澆灌混凝土灌注樁，就要搭設腳手架方可施工，施工機械笨重，還需要較大的施工場地，平原地區大多是沿道路敷設管道，道路邊是很少有空地的，很難安排泥漿池和施工場地的位置。在施工中質量控制更為重要，特別是灌注樁的清孔要求嚴格，只要稍有疏忽，灌注樁就會下沉，將來必然造成鋼管輸水管線滲漏，如果沉降量過大，將會在焊接處折斷，后果嚴重。施工中除了存在與過河管道鎮墩施工同樣的技術問題，而且還多了許多的群眾工作要做，要補貼群眾養魚的損失，只要一時群眾工作沒有做好（沒有滿足養魚戶的經濟要求），則施工只能停止。不但影響工期，而且還要增加工程投資。如果采用預制混凝土樁要比現澆灌注樁方便一些，但也存在樁身笨重，樁的長度大等問題。為此在這次通州、如東兩市縣長距離輸水管道工程中，我們進行了認真的分析研究，認為采用先張法預應力鋼筋混凝土管樁更為合理：一、鋼筋混凝土管樁是中空的，鋼筋是預張拉的，具有重量輕、強度高的特性；二、管樁是在工廠生產，質量可靠；三、可以采用高壓水沖成孔下樁，施工工藝簡單，四，這種管樁兩端均有鋼箍，對焊方便，樁長可以短一些，以減輕起吊的重量，方便施工。五、施工機械簡單，只要一輛汽車吊和一臺離心水泵即可，機械設備移動方便，無需搭設腳手架，施工工期可以加快。六、農家養魚池無需抽水，不但減少了群眾糾紛，而且還減少了對農家的賠償費用�，F將有關內容介紹于后，供同仁參考。

二、管樁設計

現以DN900鋼管為例，按照跨河進行管樁設計。計算簡圖如下：