CN114150613B - 一种涉及大管径河道穿越池体施工临时引流施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及大管径河道穿越池体施工技术领域，特别是涉及一种涉及大管径河道穿越池体施工临时引流施工工艺，具体包括以下步骤：测量放线、封堵上下游涵口、上下游新建箱涵、架设引流管、引流管接口处理、对引流管进行检测检验、拆除上游封堵措施。通过本发明的调蓄池临时引流施工工艺，能够有效的解决现有技术中关于在现有排水系统中修建水处理综合体截流时直接使用潜污泵将上游水流引流至下游时发生的雨季或者出现暴雨天气雨量巨大，潜污泵的抽排水能力有限，无法满足实际需求，导致雨水漫出，造成城市内涝，危害人生和财产安全的问题，可有效通过引流管直接排水至下游箱涵。
Description
技术领域
本发明涉及调蓄池施工技术领域，特别是涉及一种涉及大管径河道穿越池体施工临时引流施工工艺。
背景技术
当今社会，虽然经济飞速发展，生态也遭到一定程度的破坏，导致恶劣天气频发。因此建造城市水处理综合体是目前缓解暴雨灾害和水资源合理利用的一种主要方向，其中又以修建调蓄池以削减洪峰流量，降低下游雨水干管的管径，提高区域的排水标准和防洪能力，减少内涝灾害为主要主要措施。而在现有的排水系统中修建调蓄池，又是一种比较节省工程周期和节省人力、经济成本的方式。
在现有的排水系统中修建调蓄池，就涉及到对现有排水系统的截断和引流的问题。目前主要解决手段是对原有的排水系统进行封堵，在上游临近检查井内安设水泵抽排水，这种方式如果遇到雨季或者出现暴雨天气，水泵的抽排水能力有限，无法满足实际需求，因上游排水系统封堵，导致雨水漫出，造成城市内涝，危害人生和财产安全，又要进行二次引流。
参照现有技术CN109958180A，其主要方能也是设置分流井，再通过包括潜污泵等在线处理设施来解决，这种方式其排水效果有限，而且其涉及多个排水井修建和大量电器设备共同作业，修建成本高。因此涉及一套针对调蓄池修建过程的临时引流方案显得尤为重要。
发明内容
针对现有技术中的上述问题，本发明提供了一种涉及大管径河道穿越池体施工临时引流施工工艺，解决了现有技术中的单纯以潜污泵排水量不能满足实际需求和箱涵管节间漏水的问题。
为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
提供一种涉及大管径河道穿越池体施工临时引流施工工艺，具体包括以下步骤：
S1、测量放线，对引流管中心线及坐标、新建箱涵中心线及坐标、架设标高及坐标的控制；
S2、封堵上下游涵口，在上游临近检查井安装潜污泵抽排引流至下游，破除原混凝土管涵至围护桩外5m，对上游管涵井经进行两段截流，包括在管涵内第一段进行沙袋围堰，第二段在沙袋围堰外1m处砌筑第一砌体；
S3、上下游新建箱涵，包括新建上游箱涵4000mmX4000mm，新建下游箱涵4000mmX5000mm，新建下游箱涵口标250.00m标高高程；
S4、架设引流管，引流管选择DN3000，引流管截面尺寸为3m，管道架设高度需高于结构板面1000mm，整体桁架及管道由西向东需满足2％的坡度；
S5、引流管接口处理，引流管进入上游箱涵110,1000mm，对上游箱涵和下游箱涵分别采用封堵结构进行封堵；
S6、对引流管进行检测检验，包括钢结构连接焊缝质量、地脚锚栓连接件、引流管固定及钢架整体垂直度偏差；
S7、拆除上游封堵措施，包括停止启用原上游潜污泵，拆除管涵口潜污泵及管涵内封堵措施，保留上游检查井2台潜污泵。
优选的，步骤S2中设置临时导流管，所属临时导流管贯穿沙袋围堰和第一砌体。
优选的，第一砌体内设置墙体拉结筋，所述墙体拉结筋设置间距为500mm，每道设置3根
16钢筋，植入两侧管涵混凝土；在所述第一砌体迎水面使用防水砂浆抹灰，抹灰厚度20mm。
优选的，沙袋围堰与所述第一砌体之间设置至少2台潜污泵，所述潜污泵通过搭设钢管架体固定在不同高度。
优选的，S4步骤架设引流管包括以下工序：
S41、基础施工，管道架设基础为条形独立基础，基础顶标高位于筏板面以下，独立基础为二阶承台基础；
S42、柱脚连接，柱脚的连接采用预埋钢板与钢柱进行焊接，每一快钢板焊接8根直径25圆钢，整体预制完成后与承台基础钢筋进行接连，在承台钢筋绑扎完成后将预埋件钢筋倒插与基础钢筋进行焊接连接；
S43、基础混凝土浇筑，包括基槽开挖平整后进行垫层浇筑和基础钢筋及预埋件安装完成支设模板进行混凝土基础浇筑；
S44、上部钢架结构施工，包括圆管立柱，圆管立柱按2％的坡度进行安装，圆管立柱上设置主横梁，主横梁上设置分配梁；
S45、引流管安装，包括在分配梁上设置弧形管卡，将引流管吊运至弧形管卡上，在弧形管卡两侧设置若干贝雷架。
优选的，上游箱涵与引流管重合处选择500厚砖第二砌体进行封堵，第二砌体与引流管高度一致，第二砌体与上游箱涵顶端之间形成开口。
优选的，引流管往下游箱涵内延伸2000mm，在下游箱涵与引流管重合部位修建模板，在模板内放入沙袋和钢筋架，并注入混凝土，实现下游箱涵和引流管之间完全封堵。
优选的，上部钢架结构施工完成后，对圆管立柱柱脚底板和混凝土基础顶面之间的间隙采用加3％膨胀剂的高一级强度等级的细石混凝土或高强灌浆料灌实。
优选的，管卡与引流管接触面与管径弧度一致，管卡高度为1200mm，管卡底部最薄处为200mm，管卡间隔1500mm一道放置。
优选的，独立基础浇筑完成和圆管立柱安装完成后，在钢架底部搭设满堂脚手架，在钢架两侧搭设双排防护脚手架，桁架底部横向加设两道立杆，纵向立杆同外侧双排脚手架等间距布置。
本发明的有益效果为：
作为城市水处理综合体的修建，工期较长，会跨越当地雨季和汛期，施工期间的排水能力面临挑战。本发明在枯水期期间短期内即可修建一道临时引流措施，嫁接上游箱涵和下游箱涵，确保在城市水处理综合体项目修建过程中的排水能力，保证城市水处理综合体项目施工期间若遇到暴雨天气能够有效实现将上游箱涵的水流引流至下游箱涵，其引流效果能解决达到10年一遇洪水峰值过流能力为35m3/s，解决城市水处理综合体项目的施工过程中，因暴雨等恶劣天气导致的雨水漫出，造成城市内涝，危害人生和财产安全的问题。即使遇到数10年难遇的特大暴雨，其降雨量超过了洪水峰值过流超过35m3/s，在本方案中，也将上游箱涵和引流管之间设置开口，其洪峰过流量也能通过所设置的开口，储蓄在大型水处理项目的深基坑中，起到临时储水功能，待洪峰退去，在通过下游箱涵排除，也不会造成城市内涝，不会危害人生和财产安全。同时该临时引流措施整体施工周期短，项目经费低，相比现有技术方案而言更节省人力财力，而且通过本发明的临时引流措施穿越深基坑池体的设计，不占用其他公共空间，减少对周边交通环境的影响。
附图说明
图1为大管径河道穿越池体施工临时引流施工工艺的流程图；
图2为大管径河道穿越池体施工临时引流施工项目俯视图的示意图；
图3为大管径河道穿越池体施工临时引流施工工艺上游箱涵截流示意图；
图4为大管径河道穿越池体施工临时引流施工工艺的导流管安装结构示意图；
图5为大管径河道穿越池体施工临时引流施工工艺的上游箱涵与导流管连接结构示意图。
100深基坑，110上游箱涵，120沙袋围堰，130第一砌体，140临时导流管，150 泵体支架，160潜污泵，170新建上游箱涵，180新建下游箱涵，200引流管安装结构，210独立基础，220筏板基础，230主横梁，240分配梁，250圆管立柱， 260管卡，270贝雷架，280引流管，290第二砌体。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本实用的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”“右”“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例
本发明需要解决的最核心的技术问题是针对城市水处理综合体项目施工工期普遍较长，跨越城市雨季和汛期。现有技术中对该类项目施工中，均是采用对排水系统进行截流抽排的手段，项目施工过程雨季和汛期导致水流量过大，抽排的手段无法满足排水需求，需进行二次引流。尤其是遇到特大暴雨的时候，极有可能造成城市内涝，危害社会公众的生命财产安全。因此本大管径河道穿越池体施工临时引流施工在枯水期实施，即在枯水期期间建成临时引流工程，改临时引流工程建成之后，再对城市水处理综合体施工过程中，即使遇到雨季和汛期，能大幅度满足排水需求，不对社会公众造成影响和危害。
参见图1，本方案提供了一种涉及大管径河道穿越池体施工临时引流施工工艺，包括以下步骤：
S1、测量放线，对引流管中心线及坐标、新建箱涵中心线及坐标、架设标高及坐标的控制；
施工放线前，提前复核建筑主体与引流管的几何关系，并经相关现场验线确认，方可进行下一步施工。
其中，定位引流管道坐标线时，应多次测量复合，形成平面轴网，准确定位出管道与桩基之间的关系，避开支护桩施工及开挖面施工，保证下一道工序的正常进行。
S2、封堵上下游涵口，在上游临近检查井安装潜污泵160抽排引流至下游，破除原混凝土管涵至围护桩外5m，对上游管涵井经进行两段截流，包括在管涵内第一段进行沙袋围堰120，第二段在沙袋围堰120外1m处砌筑第一砌体130；
参见图2，其中，围堰高度0.8m，后在沙袋围堰120外1m处砌筑第一砌体 130，第一砌体130厚度0.5m，高度1.5m，墙内设置墙体拉结筋，设置间距为使用防水砂浆抹灰，抹灰厚度20mm。围堰及第一砌体130封堵完毕后，进行潜污泵160安装，共计安装两台，安装高度控制在不同标高面上，安装及固定方式采用搭设钢管架体固定，安装于沙袋围堰120与第一砌体130墙之间。采用两段截流的形式，保证上游箱涵110的截流效果，确保箱涵管间不渗水，不影响项目施工。
潜污泵160接出引流管同样采用架设钢管架的形式引出，出管涵后就近接入冠梁外侧排水沟，通过排水沟排入箱涵下游。
局部沿管壁以外的渗漏水无法用管内截流的方式封堵处理，此部分渗水及桩间渗漏水进入基坑后采用设置集水井集中抽排，坑内排水根据雨水量大小匹配相应的潜污泵。
S3、上下游新建箱涵，包括新建上游箱涵170，4000mmX4000mm，新建下游箱涵180，4000mmX5000mm，下游箱涵口标250.00m标高高程；
具体的，在原排水系统的箱涵接口处，新建上下游箱涵。一旦出现大到暴雨天气，水泵将无法满足水量要求，在DN3000引流管未安装之前，洪水将进入基坑，以坑底标高244.30m作为基准面，坑顶标高为267.00m，当积水漫至标高 250.00m标高时，将直接从下游(4mX5m)箱涵250.00m标高高程排出。
S4、架设引流管，引流管选择DN3000，引流管截面尺寸为3m，管道架设高度需高于结构板面1000mm，整体桁架及管道由西向东需满足2％的坡度；
结合调蓄池流水断面结构，为保证后期主体结构及流水断面结构板施工，参照基坑底244.30m的高程，场地设计环境高程为：267.00m，池顶标高为261.00m，施工区域内汛期按10年一遇洪水标准执行，峰值过流能力为35m3/s，上游管涵最大过流断面为7.065㎡。根据周边环境及现场施工条件，现场地已形成深基坑 100，采用现阶段上游截流抽排的方式无法满足汛期泄洪排水要求。采用 DN3000mm引流管接通上下游，在2％的排水坡度条件下，经计算，峰值过流能力约为34.95m3/s，基本达到10年一遇洪水峰值过流能力为35m3/s，管道架设高度需高于250.00m结构板面1000mm，整体桁架及管道由西向东需满足2％的坡度。该阶段土方开挖至251.00m标高后，安装引流管DN3000。
参见图3，引流管安装结构200，管道架设基础为条形独立基础210，基础持力层为中风化泥岩，经计算，满足地基承载力要求，基础顶标高位于筏板面以下，承台顶面的绝对标高为243.1m。保证后续主体结构的正常施工，独立基础 210为二阶承台基础，截面尺寸为2300*2300*1000，基础轴心间距为3.7mX6m。基础承台高度可按中风化泥岩标高来确定，保证承台持力层位于中风化泥岩断面上，若泥岩断面较低，在进行混凝土换填之后进行承台基础施工。
柱脚的连接采用预埋钢板与钢柱进行焊接有效连接，钢板、预埋钢筋均采用Q235B钢制作，钢板厚度为20mm，截面尺寸为1150mm*1150mm，每一快钢板焊接8根直径25圆钢，整体预制完成后与承台基础钢筋进行有效接连。在承台钢筋绑扎完成后将预埋件钢筋倒插与基础钢筋进行有效焊接连接。
基础垫层为100mm厚C20商品混凝土，基槽开挖及平整后进行垫层浇筑，基础垫层浇筑采用塔吊调运。待基础钢筋及预埋件安装完成后，支设模板，即进行混凝土基础浇筑施工，基础承台混凝土强度为C30商品混凝土，采用塔吊进行吊运浇筑，在混凝土浇筑过程中应对预制成品构件进行有效保护。
圆管立柱250设置在独立基础210上，圆管立柱250上设置主横梁230，主横梁230上设置分配梁240，其中圆管立柱250独立高度为7.7m，主横梁230 设置间距6.0m一道，分配梁240设置间距1.5m一道，所有构件连接形式为焊接及锚栓连接，焊接完成后进行焊缝探伤检测，所有构件经预制完成后运至现场直接安装。下部圆管立柱250横纵方向设置剪刀撑，材料为25#b工字钢，确保架体整体稳定性。在独立基础210浇筑完成，立杆安装完成后，在钢架底部搭设满堂脚手架，门式刚架两侧搭设双排防护脚手架，以方便上部钢结构施工时操作及安全防护，脚手架钢管采用φ48x2.8mm钢管，钢管一跨间距为1.5m, 一步间距为1.8m，排间距为0.9m，并设置腰管，在架体下部作为斜撑，斜撑撑在水平地面上，斜撑设置间距为3m，脚手架底部设置连续木垫板。门式钢架底部搭设满堂脚手架，桁架底部横向加设两道立杆，纵向立杆同外侧双排脚手架等间距布置。门式钢架两侧双排脚手架与满堂脚手架有效连接，使之成为一个连接整体，增强架体的整体稳定性，脚手架水平杆横向拉结间距按1.5m设置，立面间距为1.8m。
圆管立柱250的标高应根据水平走向进行控制，立柱长度应按2％的坡度进行调节，加工时应控制好柱长。
圆管立柱250及水平钢架施工完毕后，进行引流管的吊装施工，引流管选择DN3000钢管，吊装前，应在分配梁240测量标记，确认好引流管的位置走向，引流管与分配梁240的连接采用引流管管卡260固定，管卡260与引流管接触面与管径弧度一致，管卡260高度为1200mm，管卡260底部最薄处为200mm，管卡260间隔1500mm一道放置，管卡260放置并固定牢固后，将引流管起吊缓慢放至管卡260上。并在管卡260两端设置若干贝雷架270。
S5、引流管接口处理，引流管进入新建上游箱涵170，1000mm，对新建上游箱涵170和新建下游箱涵180分别采用封堵结构进行封堵；
原上游管涵截面为混凝土管，在进行引流管施工前，需完成上游新建段箱涵的施工，新建上游箱涵170截面内空尺寸为4000mmX4000mm，行洪引流管截面尺寸为3m，在进行连接时，引流管280进入新建上游箱涵170，1000mm，采用500厚砖第二砌体290进行封堵，第二砌体290平引流管280内口，砌筑高度为3000mm，第二砌体290与引流管280同高，并且引流管280与新建上游箱涵170顶端形成开口。因为新建上游箱涵170与引流管280之间形成开口，可预防发生数10年难遇特大暴雨时，引流管不能满足排水量时，能够将多余的雨量通过开口，排至深基坑内，作为临时储蓄水的场所，防止雨水漫出在城市形成内涝。
引流管往新建下游箱涵180内延伸2000mm，在新建下游箱涵180与引流管重合部位修建模板，在模板内放入沙袋和钢筋架，并注入混凝土，实现下游箱涵和引流管之间完全封堵。
S6、对引流管进行检测检验，包括钢结构连接焊缝质量、地脚锚栓连接件、引流管固定及钢架整体垂直度偏差；
在整体钢结构及引流管安装固定完成后，组织进行整体连接性及安全验收，重点对钢结构连接焊缝质量、地脚锚栓连接件、引流管固定及钢架整体垂直度偏差等进行检查。根据检查验收情况，对不合格部位进行及时整改，直至检查验收合格为止。
S7、拆除上游封堵措施。
验收合格后停止启用原上游潜污泵160，拆除管涵口潜污泵160及管涵内封堵措施，保留上游检查井2台潜污泵160，作为后期DN3000钢管拆除及一体化设备安装期间的临时排水，期间上游水渠通过引流管排至下游箱涵，直至拆除。
Claims (8)
1.一种涉及大管径河道穿越池体施工临时引流施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、测量放线，对引流管中心线及坐标、新建箱涵中心线及坐标、架设标高及坐标的控制；
S2、封堵上下游涵口，在上游临近检查井安装潜污泵抽排引流至下游，破除原混凝土管涵至围护桩外5m，对上游管涵井经进行两段截流，包括在上游管涵内第一段进行沙袋围堰，第二段在沙袋围堰外1m处砌筑第一砌体；
S3、上下游新建箱涵，包括新建上游箱涵4000mmX4000mm，新建下游箱涵4000mmX5000mm，下游箱涵口标250.00m标高高程；
S4、架设引流管，引流管选择DN3000，引流管截面尺寸为3m，管道架设高度需高于结构板面1000mm，整体桁架及管道由西向东需满足2％的坡度；
S5、引流管接口处理，引流管进入上游箱涵1000mm，
对新建上游箱涵进行封堵：所述上游箱涵与所述引流管重合处选择500厚砖第二砌体进行封堵，所述第二砌体与引流管高度一致，所述第二砌体与上游箱涵顶端之间形成开口；
对新建下游箱涵进行封堵：所述引流管往下游箱涵内延伸2000mm，在下游箱涵与引流管重合部位修建模板，在模板内放入沙袋和钢筋架，并注入混凝土，实现下游箱涵和引流管之间完全封堵；
S6、对引流管进行检测检验，包括钢结构连接焊缝质量、地脚锚栓连接件、引流管固定及钢架整体垂直度偏差；
S7、拆除上游封堵措施，包括停止启用原上游潜污泵，拆除管涵口潜污泵及管涵内封堵措施，保留上游检查井2台潜污泵。
2.根据权利要求1所述的一种涉及大管径河道穿越池体施工临时引流施工工艺，其特征在于，所述步骤S2中设置临时导流管，所述临时导流管贯穿沙袋围堰和第一砌体。
3.根据权利要求1所述的一种涉及大管径河道穿越池体施工临时引流施工工艺，其特征在于，所述第一砌体内设置墙体拉结筋，所述墙体拉结筋设置间距为500mm，每道设置3根
钢筋，植入两侧管涵混凝土；在所述第一砌体迎水面使用防水砂浆抹灰，抹灰厚度20mm。
4.根据权利要求1所述的一种涉及大管径河道穿越池体施工临时引流施工工艺，其特征在于，在所述沙袋围堰与所述第一砌体之间设置至少2台潜污泵，所述潜污泵通过搭设泵体支架固定在不同高度。
5.根据权利要求1所述的一种涉及大管径河道穿越池体施工临时引流施工工艺，所述S4步骤架设引流管包括以下工序：
S41、基础施工，管道架设基础为条形独立基础，基础顶标高位于筏板面以下，独立基础为二阶承台基础；
S42、柱脚连接，柱脚的连接采用预埋钢板与钢柱进行焊接，每一快钢板焊接8根直径25圆钢，整体预制完成后与承台基础钢筋进行接连，在承台钢筋绑扎完成后将预埋件钢筋倒插与基础钢筋进行焊接连接；
S43、基础混凝土浇筑，包括基槽开挖平整后进行垫层浇筑和基础钢筋及预埋件安装完成支设模板进行混凝土基础浇筑；
S44、上部钢架结构施工，包括圆管立柱，所述圆管立柱按2％的坡度进行安装，所述圆管立柱上设置主横梁，所述主横梁上设置分配梁；
S45、引流管安装，包括在所述分配梁上设置弧形管卡，将所述引流管吊运至所述弧形管卡上，在所述弧形管卡两侧设置若干贝雷架。
6.根据权利要求5所述的一种涉及大管径河道穿越池体施工临时引流施工工艺，其特征在于，所述上部钢架结构施工完成后，对所述圆管立柱柱脚底板和所述混凝土基础顶面之间的间隙采用加3％膨胀剂的高一级强度等级的细石混凝土或高强灌浆料灌实。
7.根据权利要求5所述的一种涉及大管径河道穿越池体施工临时引流施工工艺，其特征在于，管卡与引流管接触面与管径弧度一致，管卡高度为1200mm，管卡底部最薄处为200mm，管卡间隔1500mm一道放置。
8.根据权利要求5所述的一种涉及大管径河道穿越池体施工临时引流施工工艺，其特征在于，在所述独立基础浇筑完成和圆管立柱安装完成后，在钢架底部搭设满堂脚手架，在钢架两侧搭设双排防护脚手架，桁架底部横向加设两道立杆，纵向立杆同外侧双排脚手架等间距布置。
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