三管并排水利混凝土管道现浇技术探讨

水利工程输水管道是水资源优化配置的主要载体和重要支撑，对供水工程的安全可靠运行起着直接影响。三管并排管道主要是预制拼装与现浇两种工艺。预制拼装的优点就是速度快，但在一些复杂的地表条件下，管道拼接较多，不可避免地存在拼接接头，增加了防渗难度，且受运输条件限制，不适用于大型管径施工；现浇施工工艺是通过现场支模、绑扎钢筋、浇筑混凝土，在管道中形成一个环整体，能有效地减少接缝，提高结构的整体性和防渗性能，对于地质条件比较复杂或者受限的空间，以及大口径管径的工程而言，是比较理想的选择。

一、工程概况

本文以某水电站技改工程为依托，该工程需新建三管并排现浇混凝土输水管道总长1800m，管道内径均为4m，管壁厚0.6m，管间净距1.3m，承担水电站发电供水任务。工程沿线穿越粉质黏土、砂砾层及风化岩层等多种地质类型，且部分路段临近既有建筑物，施工条件复杂。基于此，本文对三管并排水利混凝土管道现浇技术展开系统研究，为工程实践提供技术支撑。

二、三管并排水现浇混凝土管道技术特点

（一）技术特点

相比传统的单管现浇和预制拼装，三管并排水现浇混凝土管道具有以下特征：一是结构的整体性强，一次性整体支模或分段连续浇筑整体一次性成形三根管道及管间连接结构，增加了管道的抗不均匀沉降能力，防止了由于管间受力不均造成的结构开裂；二是防渗性能好，现浇时减少了管道自身的接缝以及管间接缝的数量，且进行了振捣密实、后防腐防水等措施，管道渗漏量小于0.01L/(m·d)，比预制拼装管道有了大幅度提高[1]；三是空间占用小，根据管道设计间距尺寸、结构受力情况合理布置管道距离，充分优化利用空间；四是适应性好，可按照地质情况调整混凝土配合比及施工方法，针对软土地基、岩质地基等不同的地基制定相应的施工方案。

（二）适用范围分析

结合技术特点及工程实践，三管并排水现浇混凝土管道技术具有广泛的适用性：它适用于大规模灌区灌溉工程，可将灌溉水、退水和生态补水通入三根管内，实现资源循环再利用；适用于跨区域调水工程，多管并行不仅有利于增大输水能力，还便于分段检修，避免一处出故障导致全线停工；适用于地下水较少但地上空间有限的城市防洪排涝工程，三管并列可担负城市防汛排水、强排和排污水任务；还适用于不良地层条件下埋设管道工程，如穿过软土地基和断层破碎带时，其现浇混凝土结构的整体性可保证管道对地质变形具有一定的抵御力。

三、三管并排水现浇混凝土管道施工工艺要点

（一）测量放线

测量放线采用全站仪进行轴线定位，水准仪控制高程。根据施工图纸，首先放出管道中心线及基坑开挖边线，沿边线每隔20m设置一个控制桩，同时在基坑两侧设置高程控制桩，标记基坑底高程及基础顶面高程。考虑到三管并排的横向跨度较大，轴线测量需进行闭合复核，确保偏差控制在±5mm以内。

（二）基坑开挖

基坑开挖采用机械开挖结合人工修整的方式。开挖坡度根据地质条件确定，粉质黏土地段坡度为1:0.75，砂层地段坡度为1:1.0，岩质地段可垂直开挖。开挖深度需比设计基底高程深30cm，预留人工修整层，避免机械开挖对基底土层造成扰动。基坑开挖过程中，需设置排水沟及集水井，及时排除基坑内积水，防止基底受水浸泡。开挖完成后，对基底进行平整夯实，采用轻型触探仪检测地基承载力，需满足设计值≥150kPa，若承载力不足，需采用换填碎石或浇筑混凝土垫层进行处理。

（三）模板工程施工

  本工程压力钢管外包混凝土结构施工过程中，采用的是液压自行式钢模台车进行模板工程施工。钢模台车组成主要有主梁骨架、液压调节系统、内外模板面板、行走机构等系统，具有功能齐全、操作方便特征。项目工程模版安装之前，位于垫层或基础顶面，将管道中心线和台车定位控制放出。之后，采用牵引设备钢模台车牵引到指定管道接口位置后，运用液压吸引调节功能进行对中。随后，利用台车底部可调支腿与侧向伸缩油缸，对外模进行精确定位：外模轴线偏差控制在±3mm以内，高程偏差不超过±2mm。内模通过台车内置液压顶升与径向调节机构同步展开，紧贴设计内轮廓，确保结构净空尺寸满足要求。最后，当钢模台车就位以后，由操作人员启动设备的锁定装置，使其能把主梁与支腿刚性固定，并且在台车底部和台车侧向位置设置抗浮拉杆，确保混凝土浇筑稳定[2]。

（四）钢筋工程施工

钢筋施工遵循“先底筋、后侧壁筋、再顶筋”的顺序。需在模板上弹出钢筋布置控制线，以确保钢筋间距准确。三管并排管道钢筋包括纵向受力钢筋、环向箍筋及管间连接筋，其中纵向受力钢筋直径为Φ22，间距15cm；环向箍筋直径为Φ10，间距20cm；管间连接筋采用Φ14钢筋，沿管道长度方向每隔50cm设置一道，将三根管道的钢筋骨架连接为整体，提升结构整体性。

钢筋绑扎时，采用铁丝双股绑扎，绑扎点间距不超过30cm。受力钢筋搭接长度为35d（d为钢筋直径），搭接区域箍筋加密，间距为10cm。钢筋保护层厚度采用预制混凝土垫块控制，垫块强度与混凝土强度一致，垫块间距50cm，呈梅花形布置。钢筋安装完成后，需检查钢筋数量、规格、间距及保护层厚度，确保符合设计要求，同时清理钢筋表面杂物，为混凝土浇筑做好准备。

（五）混凝土施工

混凝土施工采用“分段浇筑、连续振捣”的方式，分段长度根据施工进度及混凝土初凝时间确定。混凝土由搅拌站集中搅拌，采用混凝土输送泵输送至浇筑部位。在输送过程中，需检测混凝土坍落度，控制在180±20mm范围内。若坍落度损失过大，需经试验室同意后掺入适量减水剂，严禁直接加水。

浇筑顺序为先浇筑管底基础，再对称浇筑两侧管身，最后浇筑管顶及管间连接部位。管底基础浇筑时，采用平板振捣器振捣密实；管身及管顶浇筑时，采用插入式振捣器振捣，振捣棒插入深度需达到下层混凝土5-10cm，振捣间距30cm，振捣时间以混凝土表面出现浮浆、不再下沉为宜，同时避免过振导致混凝土离析。浇筑过程中，需安排专人观察模板变形情况，若出现模板位移或漏浆，需立即停止浇筑，待采取加固措施后再继续施工。

混凝土浇筑完成后，及时进行收面处理。管顶及基础表面采用木抹子搓平，消除表面裂缝。收面完成后，立即覆盖土工布进行保湿养护，养护时间不少于14天，养护期间确保土工布始终湿润，避免混凝土因水分流失出现干缩裂缝[3]。

（六）模板拆除与后期处理

 脱模时施工的过程中，由操作人员首先解除台车底部抗浮拉杆及侧向锁定装置。之后在进行操作液压控制系统的拆除，在此期间需同步收缩内模与外模：其中内模拆除时需要采用径向油缸向中心回缩方式，而对于外模拆除而言主要是通过侧向油缸向主梁靠拢，从而达到整体、均匀脱离混凝土表面的目的。需要注意的是，在脱模过程应缓慢平稳，避免因局部受力不均导致混凝土边角损伤。脱模完成后，启动台车行走系统，将整套模板结构自行移至下一浇筑段就位，无需人工拆卸或转运模板面板。此外，当钢模台车移出后，采用高压水枪或自动清洗装置清除表面残留灰浆，同时认真的检查密封胶条完整性。清理完毕后，在面板均匀涂刷中性脱模剂，为下一循环施工做好准备。

四、结语

三管并排水利混凝土管道现浇采用一次支模、一次性钢筋绑扎成型和精细化混凝土浇筑的方法，大幅提高管道结构的整体性、防渗性能、耐久性能，解决以往管身上下左右之间不严密贴合，产生窜水和泄流以及接缝渗漏问题。本文结合实际，阐述了管并排水利混凝土管道现浇施工工艺要点，针对常见的模板变形和混凝土裂缝问题提出了相应的措施，并通过工程施工实例论证其可行性和经济性。

文章来源：《产品可靠性报告》https://www.zzqklm.com/w/kj/32519.html