图3-1放坡开挖管槽开挖及基础回填示意图
本段管道管顶覆土为3.04m，按照上图所示本次管槽开挖所需占用路面宽度约为17.08m，管槽开挖施工边界线距离两侧桥墩的距离为3.16m，如下图所示：
图3-2放坡开挖管槽施工边界与桥墩位置示意图
方案二：拉森钢板桩支护开挖施工方案
拉森钢板桩支护开挖施工沟槽断面呈矩形，施工占地少，土方量少，适用于开挖断面受限制地段区域施工。同时考虑本段管道管底地质条件为中粗砂层，下部为砂卵石层，标准贯入击数范围为10~30击。根据《钢板桩工程手册》针对此类地质情况采用震动打桩时比较合适，故本次钢板桩
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支护。它的优点是既减少了破路、恢复道路的费用，减少了土方量，又保护了道路上其它市政设施及房屋，缺点是打桩增加了成本投入和施工费。为提高钢板桩利用率，以150~200m为一个工作面,按打桩、挖槽、管道安装、还槽、拔桩，再打桩的施工工序循环进行。这种施工方法比放坡明槽法沟槽断面土方量小，但要增加打桩及拔桩的费用。拉森钢板桩支护具体断面如下图所示：
图3-3拉森钢板桩支护开挖及基础回填示意图
本段管道管顶覆土为3.04m，按照上图所示本次管槽开挖所需占用路面宽度约为11m，管槽开挖施工边界线距离两侧桥墩距离为6.2m如下图所示：
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图3-4拉森钢板桩支护开挖施工边界与桥墩位置示意图
3.3.1.2
方案确定
两个方案的交叉影响范围长度、工程地质条件、输水线路均一致，综合考虑管槽开挖边界与高速公路桥墩的位置关系、施工安全性、施工工期、工程投资等因素，方案二虽然施工工期较长，但管槽开挖范围距离两侧桥墩较远、对高速公路桥墩周边土壤扰动较小，更能确保高速公路高架桥的安全，且由于土方开挖量较小，整体工程投资较低。因此，推荐方案二：拉森钢板桩支护开挖施工方案作为本工程推荐方案。具体详见表3-1：
方案比较表 表3-1 与高速公路桥墩的水平距离 对高架桥安全性影响 施工工期 工程投资 结论 方案二：拉森钢板桩支护 开挖施工方案 本次管槽开挖所需占用路面宽度管槽开挖所需占用路面宽度约为约为17.08米，管槽开挖施工边11m，管槽开挖施工边界线距离两界线距离两侧墩距离为3.16m。 侧桥墩距离为6.2m。 放坡开挖施工范围较大对高架桥拉森钢板桩支护开挖施工范围较周边土壤扰动较大。 小，对高架桥周边土壤扰动较小。 20天 30天 213.1万元 210.73万元 不推荐 推荐 方案一：放坡开挖施工方案 15
第4章 工程设计
4.1 工程布置
4.1.1 溪东段输水管道下穿福州绕城高速公路工程布置
本工程溪东段输水管道下穿福州绕城高速公路，输水管道与福州绕城高速公路道路中线交汇点桩号为：G1 1+380，其坐标为：X=2905471.625，Y= 446320.865 (1980西安坐标系，下文相同），福州绕城高速中线设计桩号K39+002.5，运营里程桩号为K42+000，交汇点地面高程为9.85m，福州绕城高速公路高架桥桥面高程为32.85m，输水管道与高速公路交角为90° ，管道中心高程为5.31m，管顶高程为6.81m，管顶覆土为3.04m，输水管道从20#和21#桥墩之间穿越，距离两侧桥墩距离为11.7m。
根据《公路安全保护条例》第十一条要求，“公路建筑控制区的范围，从公路用地外缘起向外的距离标准为，省道不小于15米，高速公路不小于30米”，本工程输水管道下穿福州绕城高速总长度约22米，结合本段输水管道地质条件，交叉影响段输水管道保护范围起点位于高速公路高架桥北侧35米，终点位于距离高速公路高架桥南侧35m。输水管道保护范围桩号G1 1+322?G1 1+430，长度108m 。
为确保高速公路安全，在交叉及影响范围段内（桩号G1 1+322?G1 1+430）管槽开挖采用拉森钢板桩支护直槽开挖施工方案。
4.2 输水钢管
4.2.1 输水钢管承载力验算
输水钢管厚度主要考虑抗外压稳定，根据相关规程规范，经计算钢管 内径为3.0m时钢板厚度为22mm，钢管材质为Q345B，考虑钢管锈蚀情况，壁厚富裕量考虑2mm，输水钢管厚度采用24mm。
4.2.2 输水钢管防腐处理
（1）钢管内壁：采用IPN8710－2B无毒涂料普通级（一底二面），干膜厚度≥300μm。
（2）钢管外壁防腐：
a. 埋地钢管外壁采用聚乙烯胶粘带防腐，防腐层有底漆、防腐胶粘带
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（内带）和保护胶粘带（外带）组成，
腐层厚度≥2.8mm。应采用电火花检漏仪对防腐管逐根进行漏点检查，以无漏点为合格，检漏电压15KV， 具体防做法详SY/T 0414-2007《钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》。
b. 钢管防腐补口采用使用与管体相同的胶粘带修补，采用缠绕法，补口带与原防腐层搭接宽度 应不小于 100mm。补口处防腐等级应不低于管体防腐层。
c. 位于埋入混凝土中的翼环和钢管防腐均刷水泥浆一遍（425＃），焊缝防腐同外壁，但在焊缝处二端各留出 150MM不做内外防腐处理。待管道焊接后，补做焊缝处内外防腐，防腐材料同前。
4.2.3 焊接技术要求
本段管道采用DN3000mm钢管，各段钢管间釆用焊接方式连接。钢管焊接严格按照以下要求进行。
（1）焊接材料的品种应与母材和焊接方法相适应。
（2）凡参加钢管焊接的焊工，均应按规定通过考试，并取得相应的合格证。焊工每焊完一道焊缝，应在其附近轻轻打上自己的钢印号。
（3）焊接钢管应釆用人工金属电弧焊，并应符合相关规范和标准的要求。焊接采用对焊，按监理人代表批准的手工或自动焊作完全焊透的增强焊，对焊的焊缝厚度不得小于管壁壁厚。
（4）每个接点焊接完成，应对所有焊接处进行磁力裂缝探测试验和着色试验，所有焊缝应进行煤油浸透试验，同时对焊接点应按5%抽查 率进行X射线检定。如必要焊缝可按有关的规定进行修补。任何位置上的焊缝只能修补一次。
（5）需要射线探伤的焊缝和部位应包括每个焊工焊接的焊缝。射线探伤 的要求和焊缝内、外质量标准，均按规范的规定执行。
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