XX市热力管道主管网穿越既有涵洞施工方案

XX市区集中供热全覆盖工程城东区热力管道主管网穿越既有涵洞施工方案1.编制依据(1)城镇直埋供热管道工程技术规范（CJJ/T81-98）；(2)XX省热水热网直埋敷设技术规程（DBJ25-66-96）；(3)工业金属管道工程施工及验收规范（GB50235-97）；(4)现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB50236-98）；(5)混凝土结构工程施工质量验收规范；(6)XX电厂至隔压站、隔压站至中继泵站热网项目施工图；(7)本着以机械施工为主，人工施工为辅，充分发挥我公司在机械施工方面的优势，合理安排进度，创建优质工程的原则编制。2.工程概况本工程为XX市区集中供热全覆盖工程，城东片区主管道共计11km，主要由XX电厂至隔压站段和隔压站至中继泵站段，XX电厂至隔压站分AB两段，其中A段里程为A0+000A1+079.7（我项目部负责A1+000A1+079.7段施工），B段里程为B0+000B6+091；隔压站至中继泵站为C段，里程为C0+000C0-223、C0+000C4+674.5。进水管道直径为122016mm，回水管道直径为122014mm。供热管道与既有涵洞、涵管多处交叉，与既有涵洞交叉位置位于涵洞基础或管涵下部时，调整管道角度从既有涵洞下方通过。城东片区主管网穿过既有涵洞共计4处。热力管道下穿既有涵洞统计见表2-1。表2-1 热力管道下穿既有涵洞统计表序号里程形式材质备注1B2+645下穿 顶进排洪涵洞1-6.0m钢筋砼盖板涵天源物流园区门口2B3+025下穿 顶进排洪涵洞1-3.0m钢筋砼盖板涵3B3+194下穿 顶进排洪涵洞1-3.0m钢筋砼盖板涵4B4+142下穿 顶进排洪涵洞1-3.0m钢筋砼盖板涵3.施工总体方案管道与既有涵洞交叉时，由于基坑较深受路面宽度限制分两层开挖，第一层开挖采用放坡开挖，第二层开挖打设钢板桩支护开挖。放坡开挖按照测量班放出的开挖边线放坡开挖，开挖大约2m后打设钢板桩，钢板桩打完后再进行下层基坑开挖，开挖至涵洞、涵管基底以下约2.0m时，管道钢套管采用顶进方式穿越涵洞混凝土基础底部。钢套管安装完成后再加固，加固采用混凝土，最后安装主管道。基坑开挖截面见图3-1，基坑开挖平面见图3-2。图3-1基坑开挖截面示意图图3-2基坑开挖平面示意图4.施工方法4.1测量放线基坑开挖测量放线由项目部测量班负责，基坑底宽按4.15m，第一层开挖放坡坡度根据土质情况为1:0.5、1:0.75，第二层开挖钢板桩防护段基坑坡度为1:0.1，根据实际测量的路面顶标高计算顶部开挖宽度。放线按计算宽度采用全站仪定位放线，确定开挖边线，用钢桩定位、或标志线，注明开挖深度、里程，以指导施工。4.2基坑沟槽开挖(1)沟槽边坡根据现场土质情况，应在开挖过程中，实测土质类别，确定放坡坡度。(2)开挖土方及时运至指定地点，沟边严禁堆土，特殊情况需要堆土时，高度不得超过1.0m，且距槽口边缘不小于0.8m。(3)沟底土质为普通土时开挖至设计深度可进行下道工序施工，沟底土质为湿陷性黄土时应再挖深0.5m，换填3:7灰土进行地基处理。(4)沟槽开挖选用机械开挖，并按机械台数和人数组合最佳操作面，涵洞两侧分段同时开挖。(5)每挖一段清底一层，并同时抄平，在边坡上打好水平控制木桩。(6)挖掘管沟底槽时，沟底留出1520cm暂不开挖。待下道工序进行前抄平开挖，对破坏了的天然土层，要先清除松动土层，用砂等符合设计的土质填至标高，并夯实处理。(7)当遇到积水时，排水或人工抽水应保证下道工序进行前将水排除。(8)敷设管道前，应按规定进行排尺，并将沟底清理到设计标高，并挖出工作坑，接口工作坑采用人工开挖,且工作坑必须满足接口施工工艺要求。(9)沟槽开挖至设计标高后，必须仔细验槽，如有特殊工程地质现象，应及时通知建设单位和监理单位，确定处理方案。4.3钢板桩支护钢板桩在第一层基坑开挖完成后进行打设，从既有涵洞两侧基坑各打设50m。4.3.1施工流程测量放线打钢板桩土方开挖至基坑底设计标高基底处理安装管道回填细砂、土方钢板桩拔除4.3.2钢板桩吊运及堆放装卸钢板桩宜采用两点吊。吊运时，每次起吊的钢板桩根数不宜过多，注意保护锁口免受损伤。钢板桩应堆放在平坦而坚固的场地上，必要时对场地地基土进行压实处理。在堆放时要注意：(1)堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便； (2)钢板桩要按型号、规格、长度、施工部位分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；(3)钢板桩应分别堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫枕木，垫木间距一般为34m，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2m。4.3.3钢板桩的打设施工机械采用40T履带吊车，配合振动锤及200KW专用（三相220V）发电机施工。(1)钢板桩打设单桩打入法以一块或两块钢板为一组，从涵洞侧开始逐块插打，直至工程结束，这种打入方法施工简便，可不停顿地打，桩机行走路线短，速度快。先用吊车将钢板桩吊至插点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块即套上桩帽，轻轻加以锤击；在打桩过程中，为保证钢板桩的垂直度，用测量仪器在两个方向加以控制；为防止锁口中心线平面位移，可在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止板桩位移。开始打设的一、二块钢板桩的位置和方向应确保精度，以便起到样板导向作用，故每打入1m应测量一次，打至预定深度后应立即用钢筋或钢板与围檩支架焊接固定。4.3.4拔桩(1)拔桩时，可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的阻力，然后边振边拔。对较难拔出的板桩可先用柴油锤将桩振打下100300mm，再与振动锤交替振打、振拔；(2)起重机应随振动锤的起动而逐渐加荷，起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限；(3)供振动锤使用的电源应为振动锤本身电动机额定机功率的1.22.0倍；(4)对引拔阻力较大的钢板桩，采用间歇振动的方法，每次振动15min，振动锤连续工作不超过1.5h。(5)桩孔处理钢板桩拔除后留下的土孔应及时回填处理。4.4钢套管顶进钢套管采用1.6m16mm的钢管，利用千斤顶进行顶进施工。顶进施工流程：下管测量挖土出土顶进。4.4.1下管将钢套管吊装至导轨上，检查管节高程和方向。看其是否符合设计要求，检查管节是否完全贴卧于导轨上。4.4.2挖土顶管挖土采用人工挖土，并需特别注意掌握管节的走向，走向发生偏差时要用不同的挖法加以校正，挖土使用短把小平搞，短把铁锹。挖土要求如下：(1)土质好能形成土拱，允许在管前方挖入1030cm长后再顶管前进；(2)土质差易塌方，不能形成土拱时，管前方挖土不宜多，要随挖随顶；(3)管节下部135范围内不应超挖，土弧要与管外壁吻合保持原状土地基；(4)管顶超挖厚度最大允许量为1.5cm；(5)上部土壤不允许下沉，四周一律不准超挖。4.4.3出土管内出土水平运输采用小推车，土运到管外后，再用卷扬机将土车吊到坑外运至指定弃土场。4.4.4顶进顶进管节要坚持“先挖后顶”，“随挖随顶”的原则。事先应检查顶铁安装是否平直，以防顶进时产生偏心荷载，顶铁蹦出伤人。顶铁安装高度要考虑顶进时的着力点。着力点位置在管子全高的1/4至1/5间，靠管子下方。着力点过高易导致管节低头。采用双管千斤顶顶进时应保持两者的行程一致，以免发生水平倾斜，千斤顶中心应分别对两排纵向顶铁。4.5加固钢套管涵洞基础两侧采用混凝土加固钢套管，加固厚度为0.5m，长度为基坑宽度。4.6管道安装组焊(1)管道在下沟槽过程中，要统一指挥，起吊高度以1 m 为宜，轻放在沟槽底，与管沟中心偏差不得大于100mm；管子吊装时，每根管子使用两条专用的吊带，呈三角形吊装，管子两端各1根风绳，防止管子与沟壁发生摩擦，以免损坏管道保温防护层和沟槽塌方；(2)管道进场存放时，管口要用临时堵板封堵。(3)管道的组对、焊接方法及工艺要求，采用氩电联焊焊接工艺，即氩弧焊打底电焊盖面。管道焊接工艺参数如下表：表4-1 管道焊接工艺参数表焊道名焊材牌号直径（mm）极性电流（Amps）电压（Volts）氩气流量焊接速度（mm/s）根焊TIGJ502.4DCEN90-12012-158-126-9填充E4315(J427)3.2DCEP100-13023-258-10盖面E4315(J427)4.0DCEP100-13023-258-10(4)管道中心线允许偏差为全长30，高程允许偏差10，供回水管保护层之间最小净距不小于300mm。(5)焊口组对要求见表4-2；坡口角度、钝边、组对间歇见表4-3。表4-2焊口组对要求表序号检查项目组装规定1螺旋焊缝错开间距不得小于200mm弧长2相邻环缝间距不得小于1.5倍管外径3错边量不应超过管壁厚度的20%，且不大于2mm4定位焊长度（定位焊不小于46处均匀分布）定位焊总长度不应小于焊道总长度的50%5定位焊厚度不得大于2/3壁厚表4-3 坡口的角度、钝边、组对间隙表坡口形式管道厚度坡口角度钝边组对间隙V型=918mm556501.5mm1.52mm(6)管道焊接通用要求：管子焊接时，管子一端加临时堵板，另一端加自制充气车内胎挡具，防止管内产生穿堂风。焊接地线要尽量靠近焊接区，用卡具将地线与管表面接触稳固，避免产生电弧，伤及母材。现场焊接时，有关接头设计、焊接层数、焊接工艺参数严格按照焊接工艺评定、指导书执行。正式焊接之前，应在试板上进行试焊，调整参数。管道采用沟上焊接时，管口周围焊接作业空间距离不小于500mm，采用沟下焊接时，焊接作业坑的大小必须使焊工操作容易和施工安全。施焊时严禁在坡口外引弧，焊接中的管子不得做任何移动。各层焊道的起弧或收弧处要错开30mm以上，焊接时每个引弧点和接头处都必须修磨。层间用角向磨光机修磨、清理，必须在前一层焊道全部完成后，才允许开始下一层焊道的焊接。为保证盖面焊的良好成型，填充焊道填充（或修磨）至距离管外表面12mm为宜。每道焊口必须连续一次焊完，焊道层与层之间的间隔时间应小于或等于34分钟。风速较大时应采用焊接挡风棚，做好排烟、除湿工作。焊口完成后，必须将接头表面的飞溅物、熔渣等清除干净，并作出焊工标号。中间休息两小时以上或当班作业结束时，管口要用临时堵板封堵。焊接材料由专人负责领取并交回。焊条在使用前或当天未用完时必须烘干，烘烤温度为350-400，烘烤时间12h，烘烤后的焊条放在100150恒温箱中。现场焊条要放置在焊工随身携带的保温筒内，随用随取。时间不得超过4h，超过4h交回焊材库重新烘烤，次数不宜超过2次。参加施焊的焊工，必须持有效期内的焊工合格证，并且合格项目与施焊项目相符。焊工在上岗前必须经现场实焊考核合格后方可上岗。在下列任一种焊接环境下，若无有效防护措施，严禁施焊：雨雪天气；大气相对湿度大于90%；环境温度低于50C；气体保护焊，风速大于2m/s；手工电弧焊，风速大于5m/s。(7)手工钨极氩弧焊措施：焊前必须对被焊工件的接头附近及填充丝进行焊前清理，去除金属表面的氧化膜、油脂、湿气等杂物，以保证焊接接头质量。焊前检查焊机、焊炬、供气系统和电极材料等进行检查。按焊接工艺规程要求，注意以下规范参数的合理选择：焊接电流、焊接电压、氩气流量、喷嘴直径、电极伸出长度、填充焊丝直径、钨极直径、接头破口形式、焊接层数。焊接时，在不妨碍视线的情况下，应尽量采用短弧，以增强保护效果，同时减少热影响区宽度和防止工件变形。焊丝要往复地加入熔池，同时应注意在熔池前面成熔滴状加入，填充焊丝要均匀，不要扰乱氩气流。焊丝头部应始终放在氩气保护区内，以免氧化。焊接终了时，应多加些焊丝，然后缓慢拉开，防止产生过深的弧坑。焊接完毕，切断焊接电源后，不应立即将焊炬抬起，必须在35秒钟内继续送出保护气体，直到钨极及熔池区稍稍冷却后，保护气体才停止并抬起焊炬。若电磁阀关闭过早，则引起赤热的钨极外伸部分及焊缝表面的氧化。(7)返修措施焊缝返修采用手工电弧焊，缺陷清除采用角向磨光机。返修采用已评定合格的手工焊工艺参数。根据探伤人员作出的缺陷位置标记，将缺陷清除干净，在清除过程中，仔细观察，发现缺陷后，对照探伤结果的缺陷性质、数量，检查是否所有缺陷都清除干净，当无法确定时，补焊前增加工艺性探伤。缺陷清除后，补焊前，必须将刨槽内铁屑、熔渣、灰尘等清除干净，刨槽形状应圆滑过渡，并有利于补焊。在焊接工艺规程规定的范围内，在保证熔合更好的前提下，采用小电流，短电弧，较小的焊条直径，快速焊和多层焊，并控制层间温度。返修后的焊缝表面与原焊道一致，相差较大者要采用角向磨光机修磨。(8)控制检验方法用焊接检验尺，钢板尺等测量焊道成型情况。检查各项记录清晰、准确。(9)异常情况处理措施经无损检测检验为不合格的焊道必须进行返修，返修仅限一次，如再不合格，须割口重焊。如缺陷严重，必要时报请监理和业主批准，将缺陷焊道割掉，重新制作坡口并组对、焊接。4.7基坑回填 (1)管道基础、 管侧及管顶以上800mm 内的沟槽回填土， 必须采用人工分层回填并压实; 特别是在管顶以上500mm 范围内不得用重型夯实。 沟槽应分层对称回填、夯实，夯实中，应夯夯相连，不得漏夯。人工夯实每层回填厚度不应大于20cm， 机械夯实每层回填厚度不应大于30cm。在管顶以上0.5m 范围内不宜采用夯实。应采用人工夯打或轻型机械压实,严禁压实机具直接作用在管道上。沟槽回填施工必须在管道两侧同步进行，严禁单侧回填，两侧填土填筑高差，不应超过一个上层厚度，填土应分层夯实。管腋下填土必须塞严，捣实，保持与管道紧密接触。(2)分段回填压实时，相邻段的接茬应呈阶段梯形，且不得漏夯。采用木夯， 石夯等压实工具时，应夯夯相连，采用压路机时，碾压的重叠宽度不得小于 0.2m 采用压路机、振动压路机等压实机械压实时，其行驶速度不得超过 2km/h ，回填上压实度为 95%。 (3)检查井周围的回填，应符合下列规定: 井室周围的回填，应与管道沟槽的回填同时进行，当不能同时进行，应留台阶型接茬。井室周围回填，压实时应沿井室中心对称进行，且不得漏夯。 回填材料压实后应与井壁紧贴。(4)沟槽回填注意事项 回填应及时，不能将沟槽长时间暴露在外。 回填时基槽内不得有积水，根据土性质和压实工具将回填土含水量控制在最优含水量控制在最优含水量附近，以达到管槽回填压实度要求。5.主要人员及施工机具安排根据施工安排，各区段负责各自管道穿涵洞施工，现场工班分开挖回填工班、基坑防护工班、顶进工班。区段现场副经理负责协调施工人员及机械设备调配，以利于工程顺利展开。 每处下穿涵洞主要施工人员见表5-1；主要施工机具见表5-2。表5-1主要施工人员计划表序号人 员数 量备 注1管理人员2现场副经理、技术主管2技术人员6技术员、测量员、试验员3安全员24开挖回填工班255钢板桩防护工班206顶进工班22表5-2主要施工机具统计表序号施工机具数 量备 注1挖掘机PC22022小型挖掘机13装载机14自卸车45顶进设备2套2200T千斤顶6钢板桩打桩机16.主要工程数量及材料准备钢板桩型号SP-，宽400mm，每米3根，打桩深度按5m计算。钢套管采用1600mm16mm钢管，24m，顶进长度24m。防护混凝土4.21.80.5m。主要材料见表6-1。表6-1主要材料计划表（每处）序号名 称单位数量备 注1钢板桩m30002钢套管m241600m