大开挖穿越马料湖施工方案-X

施工组织设计（方案）审批页单位工程名称川气东送管道工程（主干线）安徽省贵池段 大开挖穿越马料湖工程我方已根据 合同及其他 的有关规定完成了 川气东送管道工程（主干线）安徽省贵池段大开挖穿越马料湖 工程施工组织设计（方案）的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。附：施工组织设计（方案） 项目经理： （签字） （公章）日 期：专业监理工程师审查意见：1. 是否符合设计、图纸要求：2. 是否符合标准、规范的规定：3. 是否符合现场的实际情况：4. 确认该方案的工程量：5. 方案是否合理、可行： 专业监理工程师：日 期：总监理工程师审核意见：1、质量保证措施是否完备：2、安全技术措施的可行性：3、质量检验是否符合标准：4、环保措施： 总监理工程师： （公章）日 期：项目（分）部意见： 项目负责人： （公章）日 期：川气东送管道工程（主干线）安徽省贵池段 大开挖穿越马料湖工程施 工 方 案编制人： 审核人： 审批人： 编制单位：青海油田工程建设有限责任公司二OO八年七月十八日1 工程概况本穿越位置为安徽省贵池市牛头山镇，北临318国道。穿越工程设计单出图（CHPP-DWG-PL15)。穿越段属河塘地貌,湖底主要为淤泥质粘土，局部为粘土。土壤长期受水浸泡，土质软，承载能力差，管材运输、管道下沟等施工困难。施工作业带被地表水网、路网间隔分解，场地狭小，机械设备转场困难。本穿越用管材规格为101626.2 X70直缝埋弧焊钢管，防腐采用高温型三层PE加强级防腐，双组份液体环氧内减阻涂层。马料湖采用大开挖方式穿越，西侧沥青路采用顶管穿越。湖面管道加设配重块，湖两侧大堤采取水工保护。整个穿越工程管道总长度748.64m，其中湖面穿越长度为580米，顶管穿越长度48m。本段穿越管道需单独进行强度及严密性试压，试压介质为无腐蚀性洁净水，强度试压压力15Mpa，严密性试压压力10Mpa。2 穿越施工方案2.1 总体方案根据设计要求，马料湖采用大开挖穿越方式，西侧沥青路采用顶管方式穿越。管线总长748.64m。本工程穿越长度长，马料湖地下湖，湖内常年养殖珍珠和鱼类。湖面面积大，湖水深，平均深度3m，局部深度达到4m。湖底淤泥深度深，根据施工图上钻探情况，湖底淤泥层深度2.54.4m。施工难度大。马料湖的湖面面积大，该处穿越采用双围堰的方法大开挖施工，围堰搭好后抽水、清淤，在围堰内将管段焊接预制完成，采用吊管机下沟。然后压配重块并回填，做水工后，拆除围堰，恢复地貌。顶管施工处两侧均有河道，给顶管施工加大了难度。马料湖穿越施工由土建队和一个半自动化焊接机组、一个顶管穿越机组进行施工（机械化机组只负责管道组焊、防腐、连头)。由于湖面管线穿越长度长，本工程采用分段施工。将整个穿越工程分成三部分施工。即：顶管及西侧河道穿越、中部的大湖面穿越、东侧小湖面穿越。其中中部的大湖面分为两个施工段，半幅施工。2.2 施工便道根据现场勘察情况，施工设备和管材分别从318国道进入现场。需修筑施工便道1.6km，其中沥青道路西侧顺农田小路修筑1km，拓宽两湖间的堤坝修筑便道0.5km。农田小路修筑应先清除地表耕植土400mm，回填干土料碾压密实后铺设碎石。道路断面见下图。原湖堤坝顶部宽1m，需先回填土料拓宽湖堤坝，拓宽后顶部5m宽，回填深度4m，边坡1：1，碾压密实后铺设4m宽碎石道路。道路断面见下图。修筑便道的土方需外购，外购土方15000m3，购土点距施工现场的运距20Km。铺设碎石道路2640m3。2.3 湖溏大开挖穿越2.3.1 工艺流程施工准备测量放线半幅围堰施工围堰排水管沟开挖管道下沟管沟回填另半幅围堰施工围堰拆除及地貌恢复管道组焊、检测试压作业带清理水工保护循环前半幅围堰施工程序另半幅围堰施工2.3.2 施工准备（1)认真熟悉图纸,掌握穿越的结构、深度等要求。（2)检查施工用设备、材料是否齐全完好。（3)通知地方水利部门办理相关手续，并做出合理的施工方案。（4)施工前详细审核施工图纸及设计文件，对现场交通、地形、地貌进行详细踏勘，查明穿越段地下是否有管道、电缆、光缆等障碍物。2.3.3 测量放线根据油气长输管道工程施工及验收规范GB50369-2006中，关于交接桩及测量放线的有关规定，项目部采取了以下措施：（1)根据设计水平转角桩、控制桩位置，用全站仪测量，并用灰线放出管沟中心线，同时规划出施工便道、开挖弃土的堆放位置、机具设备的作业场地等。（2)通过控制桩将高程引至湖岸，并在湖岸的管沟两侧各设一水准点（共6个控制点)以便管沟开挖时对深度进行控制。（3)确定围堰位置。用经纬仪确定管线穿越位置作好标记，然后参考管道穿越断面图中管道埋深，管沟开挖坡度、宽度以及河床表面需清淤层的面积、厚度等计算开挖土方量，并确定围堰间的距离，计算时并考虑管沟塌方、土方回淤以及能够堆积的高度，确保开挖的淤泥能在围堰内堆积，而且不会影响管道穿越施工时的机械行走、管段焊接、补口补伤、管道下沟等工序并且不会造成环境污染。2.3.4 施工围堰管道穿越湖面的长度580m，湖水深平均约3m，部分湖深4（里程4+361.5-4+485.8段)。分别在距管沟中心线两侧55m和20m处，各设置一条截水围堰，截水围堰长度为湖面长度，总长580m。围堰两侧用草袋叠筑，草袋中间的土要夯实（如下图所示)。草袋装松散的粘土，填装量为袋的容量的2/3，袋口用细麻线或铁丝缝合，草袋上下左右相互错缝。采用单斗挖掘机边填土边在围堰位置两侧分别打入一排木桩，围堰两侧先打150木桩，间距0.5m，木桩长4m，桩与木桩间用横木桩连接加固。然后紧靠木桩用草袋叠筑，草袋中间的土要夯实，围堰上顶宽5m，坡度1:1，高度高出水面不小于1m，截水坝的迎水面铺设防水布一层，围堰高度为5m，里程4+361.5-4+485.8段，由于水深超过4m，围堰高度设为6m。考虑湖底清淤量大，如淤泥外运则发生的工程量太大，所以开挖的淤泥尽量能在围堰内堆积。考虑管沟塌方、土方回淤以及能够堆积的高度，而且不会影响管道穿越施工时的机械行走、管段焊接、补口补伤、管道下沟等工序并且不会造成环境污染。围堰间的净距离应不小于60m。围堰筑好后，在两个迎水面上铺设防水雨布，下部深入淤泥层0.6m压实，以防大量渗水。围堰用土总计58000m3，需要从异地购置，购土点距施工现场距离20Km。2.3.5 排水围堰完成后，在坝内侧用单斗挖掘机开挖排水集水坑，用6台DN200潜水泵抽出围堰内的河水，配备2台50KW发电机发电。抽水完成后在作业带内靠近围堰处开挖一条排水沟，进行持续排水，水沟深度1m，沟边距作业带1m，沟底宽1m，边坡1:0.5，对于不稳定的边坡采用打木桩的方式护坡。排水采用DN100潜水排污泵，降水24小时进行，直到施工结束。2.3.6 作业带清理根据施图纸，河床底大部分为淤泥质粘土，厚度在2.53m。在围堰内的水排除后，沿北侧围堰内边36m处，每间隔0.5m打一根木桩，然后在木桩外侧敷设挡土钢板，形成淤泥堆放区，用于堆放作业带清理和管沟开挖的淤泥。挡土板总长580m。在围堰内用3台单斗挖掘机和将表层淤泥清理至堆放区，清理宽度24m，表层清理厚度1m。清理长度为管道长度。在管道中心线南侧修筑宽8m的作业带，车辆在河床行进非常困难，所以要修筑施工便道，便道长度580m，顶部宽6m、底部宽8m（如下图所示)。同时在清理淤泥时在管道中心北侧用干土铺设宽4m，厚度500mm的挖掘机作业道路，所用土方量1160m3，土方需外购，购土点运距20Km。2.3.7 管道组焊、补口补伤、检测试压管线采用沟上组焊、补口补伤、试压、电火花检漏，合格后再下沟回填，其操作程序同一般线路。试压工作要严格按照制定的试压程序、要求、指标进行，严格控制施工安全。具体施工方案详管道施工方案2.3.8 管沟开挖管沟的开挖采用5台挖掘机在管沟北侧并排挖掘，其中2台挖掘机负责管沟的开挖，另外3台负责将挖出的淤泥质粘土倒运到土方堆放处。管沟开挖应按照图纸标明的挖深开挖，开挖的过程中随时用全站仪测量管沟深度保证管道埋深。管沟开挖的同时应挖出两侧弯管对接的作业坑。根据管沟开挖的土质情况，管沟壁可采用支护板方式对沟壁进行加固，保证管沟的成型，防止管沟壁塌方。作业坑按5m长度设置，底宽2.5m，在作业坑内开挖1m1m1m的集水坑，采用DN50水泵抽水。2.3.9 管道下沟、稳管根据油气长输管道工程施工及验收规范GB50369-2006中管道下沟及回填施工规范，关于对管道下沟、回填的有关规定，项目部采取了以下措施：(1)利用吊管机、汽车吊车或履带吊车，起吊试压合格后的管段，整体吊装就位于沟内。(2)管道下沟后，根据设计图纸进行稳管，用挖掘机或履带吊车起吊压配重块，按照设计要求的间距绑橡胶板安装压重块，沟下安装稳管。(3)根据设计图纸利用挖掘机进行细土回填及表层原土回填。回填时应留出下一道焊口工作面。(4)根据设计图纸要求对河流进行水工保护的砌筑。2.3.10 管沟回填回填选用不含石块的细土回填至管顶500mm，再用原土回填，满足设计和规范的要求。管沟回填前，向管沟回填单位下达管沟回填通知单，并进行现场交底。管道穿越地下电缆、管道、构筑物处的管沟回填采用人工配合机械完成。对回填土应进行分层夯实，以免造成不均匀沉降，损坏地下电缆、管道、构筑物等。一般地段采用挖掘机进行管沟回填。2.3.11 地貌恢复管道安装就位后，根据设计要求用编织袋装土回填，做好稳管及水工保护，再回填至河床标高。将湖内的围堰拆除，围堰拆除的土方全部外运，外运距离16Km。河床和堤坝恢复按设计要求执行。自上游向下游方向逐步回填导流渠，避免沟内存水。修筑的施工便道全部清除恢复原貌，清除的土料、石料集中运至弃土点，运距16Km。2.4 顶管穿越2.4.1 施工方法穿越堤坝道路的坝顶和坝底高差较大，最高达7m，同时顶管两侧均有河道。顶管的作业坑位于河道内，施工难度较大。顶管时须搭设围堰配合导流的施工方式。分别在道路东西两侧设置导流渠和施工围堰。施工作业面地势较底，需要采取降水措施。降水采用明沟降水，在围堰内挖排水沟和积水井，共设置3个积水井，东侧2个，西侧1个。采用DN50连续抽水，直至施工结束。如地下水位高且水量大，则采用井点降水方式进行降水。2.4.2 施工工序流程降水、打板桩导流、围堰挖操作坑和接收坑安装轨道和设备顶管（边顶进边清土)制作顶管靠背停顶退程加顶铁退程加接管检 查挖管头土再顶管检查清除管内泥土复 测管线就位检 查管端封堵恢复地貌监理、业主等验收接管顶管2.4.3 施工程序描述施工拟采用普通顶管法，施工时采用人工清土，竣工后偏移误差能够控制在允许范围。选择道路西侧水量较小且地势平坦作业面宽的一面，在坝两侧放出管中心线，确定顶管穿越的进、出口位置，在路一侧挖管线顶进作业坑，另一侧挖管线接受坑。在作业坑修筑好并达到顶进施工条件时，放入穿越套管和顶管系统设备。由人工先在套管前端掏土，待套管前端形成略大于管线外径的圆形空间后，顶进第一节套管，待第一节套管顶进完成后，继续人工掏土，然后就位第二节套管，再顶进，如此循序渐进的方法进行施工，直至穿越完成为止。出洞土方人工配合，用起重机提出操作坑，运至指定位置。2.4.4 施工准备(1)施工前熟悉施工图纸，了解穿越地点的地质情况和地形地貌，并联系有关征地人员，确认穿越施工处是否处在地下光缆、电缆和地下隐蔽物。如果存在地下隐蔽物需要得到当地有关部门和人员允许后，采用人工开挖使隐蔽物暴露后取出。如果有电缆和光缆，要争取有关部门和人员的同意后，采取相应的保护措施。(2)准备好现场的各种施工用料，检查设备运行情况，要做到材料齐全，设备运行良好，方可进行穿越施工。(3)及时联系有关征地人员，确认是否已经和当地河流路政部门办理好“穿越施工许可证”。(4)按照施工计划及时间向建设单位或监理单位递交公路顶管穿越施工方案，待施工方案批准后方可进行穿越。(5)在河堤穿越施工场地，布置好警戒旗和警示牌，并派专人进行交通维护。(6)平整施工现场场地，施工预制场地一般选择在公路一侧较为平坦的施工作业带上，每处穿越点需平整预制场地30m20m，用于设备停放、现场材料堆放。 2.4.5 施工关键工序(1)测量放线：根据设计控制桩，用经纬仪打出穿越管线的中心桩，并撒上白灰线，放出施工临时占地边界线，并确定操作坑的位置。(2)由于顶管两侧的操作坑所处位置均在河道内，所以要先采用导流围堰的方式将河水引出作业区。道路东侧导流、围堰：以管道中心每边15m设置围堰，将河道断开。在围堰以外的湖内填土修筑导流渠进行引流。围堰的做法和截面尺寸同湖面围堰作法。围堰长65m，导流渠宽度15m，两边填土筑坝，坝高5米，坝堤顶宽3m底部宽8米，导流渠长度50m。围堰及导流渠需外购土修筑，外购土方9542M3，外购土运距20Km。道路西侧导流、围堰：管道中心每边10m设置围堰，将河道断开。在围堰以外的湖内填土修筑导流渠进行引流。围堰采用草袋围堰的方式。人工码放袋装土做围堰，围堰顶部宽1m，底部宽3m，高2m，围堰长度20m，导流渠宽度10m，两边填土筑坝，坝堤顶宽3m底部宽5米，导流渠长度40m。2.4.6 操作坑开挖：顶管作业坑包括一个作业坑和一个接受坑，作业坑开挖选用单斗挖掘机进行。选择地势平坦的公路一侧开挖顶管作业坑，底部尺寸为6.06.0m，深度比设计管底深1m；作业坑内需要铺垫碎石和黄沙，并且平整压实处理，如果坑内有地下水出现，要挖出一个1m1m0.5m的集水坑，以备用潜水泵进行排水。另一侧开挖一个4.04.0m接受坑，深度比设计管底深0.5m。工作坑底要抄平压实，高差不超过50mm。工作坑侧开挖时，壁坡比依据地质情况、穿越深度而定，一般采用阶梯状开挖，在两侧打钢板桩或木质挡土墙的加固措施。开挖操作坑时，要注意深度，对于公路保证管顶距公路路面距离大于1.2m，距公路边沟沟底大于0.9m。对于铁路，要保证管顶标高距铁路路面距离大于1.7m。2.4.7 顶管靠背预制：后座墙位于顶管工作坑内顶进方向的对面，是顶进管节的设备的支撑面。后座墙所需要的原土有不小于7m的厚度，以保证稳定性。为了保证顶力均匀传递给后座墙，在原土表面加设木板、枕木、钢板和顶铁,钢板选择3m2m的30mm。2.4.8 顶管设备机具就位：顶管设备系统安装定位要准确，设备要紧靠工作坑背面的枕木排，设备与枕木排间应用30mm钢板做承力板，钢板要垂直放置，角度偏差在5范围内。托轨、托辊、托架安装：应用经纬仪测量中心线及高程，误差在正负10mm间，用螺杆将导轨与地基底面固定。在过渡管与套管之间加顶梁，顶梁与套管接触面加30mm厚钢板中间用道轨钢连接。液压系统含高压油泵、动力传递机构等安装，液压缸要按顶管中轴线对称布置，顶管中保持轴线重合。2.4.9 顶管(1)用吊车将套管节轻放在导轨上，测量中线与前后两端高程，管节端面垂直顶管中轴线。(2)为避免管端部穿越时上偏，采用先顶入水泥涵管套管，再人工掏土方法。人工掏土必须在规定的范围内开挖，特别是管底土基弧度120135范围内，一定要保持管壁与土基表面吻合，不得扰动管底下部的地基土，挖出的土要及时外运。具体见下图：(3)当涵管每顶进40cm左右，就要对顶管中线、高程进行观测，经纬仪进行指引，并要求每次顶管前和顶管中均要进行监测。如发现有误差时，要找出原因，及时校正偏差，方可进行下一次顶进。当顶进到1m时候，由于液压千斤顶长度仅有1m，而套管长度为2m，需要将液压缸退回到起始位置，在中间加入一节15008长度为1m的钢管顶铁来传力。15008的顶铁两端与30mm厚钢板焊接，增大承载面积。(4)当第一节涵管顶进后，取下15008的顶铁，并将液压缸退回到起始位置，用吊车将另一节套管轻吊放在导轨上，再次检查套管两端高度和轴线对中情况，调整到偏差允许范围内后，开始继续第二节的顶进，继续重复第一节的步骤，直至达到设计的要求长度。2.4.10 工作管预制：在附近预制场地，预制成“三联管”或“三联管”，预制后经检测单位检测合格后，进行补口补伤。2.4.11 在补口补伤完毕后，按照设计要求要单独进行水压试验(1)由于穿越线路长度较短，水压试验用水量较少，所以可以向当地用水部门或个人进行购买。(2)试压前，要联系水源，先进行水质化验，待水质化验结果符合水压试验用水要求后，方可进行水压试验。(3)试压材料和机具准备，试压前准备好压风机、发电机、电焊机、注水泵、试压清管器、水箱、封头和法兰以及各种所需管件。要求材料、工具齐全，设备运行良好方可进行水压试验。(4)进行现场布置，布置警戒旗和警戒牌，在试压区50m范围内不许任何非试压人员进入试压场地。(5)场地布置好后，进行试压流程的安装，进行强度试压。先升压至30%强度试验压力稳压15min，再升压至60%强度试验压力稳压15min；稳压期间对管道进行检查，无异常现象则升压至5MPa，持续稳压时间4小时，合格后降压到10MPa进行严密性试验，持续稳压24小时，压降均不大于1%和不大于0. 1MPa为合格。注意升压过程中不得撞击或敲打管段，发现异常情况要立即停止升压。试压合格后，填写试压记录，由现场监理或业主代表认证。(6)当压力试验完毕后，及时排水，排水要经过当地有关部门的允许。用皮碗清管器排完水后，通泡沫球清管器，当泡沫球清管器无明显颜色变化时，并且增重符合设计规范要求，证明本管段的水分已经清理完毕。(7)试压完毕后，拆离试验段上所有试验管件。2.4.12 管线就位管线试压完毕后，固定好扶正块，在扶正块之间用厚木条固定，然后包两层油毡纸，外扎竹板条。用吊车、卷扬机（或吊管机)配合完成穿越工作管，如图所示：2.4.13 套管内积水和杂物排净后方可进行两端封堵。套管两端封堵按照套管与主管的实际偏心形空间制作木质挡板，安置在最外端HDPE支撑块处，两边采用MU10红砖封堵，M10水泥砂浆抹面。最后用沥青麻刀将此缝连同套管端一同封堵。2.4.14 地貌恢复施工结束后，将施工机具撤出现场，清理施工现场的剩余材料、废料等杂物，做到工完料净场地清，保证公路和周围地貌恢复原样。3 劳动力、机械设备投入大开挖穿越马料湖主要设备配备表序号名 称型 号单位数量备 注1单斗挖掘机P200L台6完好2装载机50台4完好3汽车吊车KR-250辆1完好4推土机台2完好5发电机50kw台2完好6潜水泵DN200台6完好7潜水泵DN100台4完好8全站仪台1完好9防沉板30001800钢板厚14mmm2200完好10编织袋个20000完好11圆木桩15cm根4000完好12防渗漏布m28000完好13吊管机45t台3完好14井点降水设备套2完好15千斤顶台2完好土建施工机组人员配备(包括顶管穿越)序号工种名称人数备 注1工长12技术、统计员13QHSE监督员14操作手115测量工16木工67司机78普工20合 计484 质量保证措施4.1施工前依据穿越线路平面图、纵断面图、设计控制桩等进行测量放线。确保穿越位置符合设计规定。4.2根据设计给定的控制桩位，用测量仪放出穿越轴线，质量检查员应确保这些尺寸准确。4.3钢管的规格和防腐等级应符合图纸要求。4.4管道焊接及补口同线路施工要求一样并确保穿越前穿越段管道焊口经过无损检测合格，并已试压合格。4.5检查管沟的深度及宽度应符合图纸及设计要求，必须根据岸上水准点控制管沟挖深，严禁管沟未达到设计深度进行敷管施工。4.6管沟内应平直且无对防腐层有损坏的杂物。管道下沟前已进行补口补伤且经过100%电火花检漏合格。4.7 穿越完毕后及时进行水工保护，水工保护施工必须对基础按要求进行夯实。4.8 焊缝的补口补伤应符合管道防腐补口控制程序的有关规定。并保证除锈完毕后及时进行补口，补口前清除管口表面的潮气。4.9河道表层恢复应用设备进行压实、平整，在护坡位置上游设置临时阻水坝，并且在护坡表面用土工布覆盖，用麻袋、土对土工布边缘埋压，尽量控制河水对水工保护的冲刷。4.10管道吊装过程中，设置专人统一指挥、持证上岗，确保在吊装的过程中不损坏管道及防腐层。4.11在施工的全过程中，认真服从业主、监理的管理和指挥。5 HSE保证措施5.1导流渠弯处要力求圆缓，无阻水杂物，进、出水口平顺；5.2在整个穿越施工过程中，要由专人负责巡视导流渠内的水量及拦水堤坝的情况。施工现场要储备一定数量的木桩、袋装土等，以防发生