大开挖河流穿越施工方案

TOC\o"1-5"\h\z.工程概况2.施工程序2.主要施工技术措施3施工准备3测量放线4修筑施工便道4开挖导流渠4河道围堰、排水4管沟开挖5管沟降水5主体组焊6无损检测7焊缝返修7补口、补伤7细土垫层回填7管道下沟7管沟回填8地面检漏9管道清管测径9试压扫线11拆除围堰11回填导流渠11第二步主管段施工11连头12地貌恢复12水工保护12清理现场12.主要施工措施用料12.人员与设备配备13.质量保证措施14.安全保证措施14.穿越施工运行计划15河流穿越施工方案.工程概况胶州一日照天然气管道工程线路工程H期2标段，在LJN078处穿越河流1处，在LJN084处穿越河流3处，穿越河面最大跨度为45m,底部跨度为22m,穿越段总长度为99m；河床面与河道河岸高差约3-3.5m,穿越河段旱季时水深约0.5〜0.8m,雨季时其雨量充沛，河道内有大量积水，水深约1.6〜2.0m。由于施工期间处于雨季，故将施工时间安排在天气晴朗期间施工。该段地层岩性主要为粉质粘土，黄褐色，可见石英片、少量氧化铁染，含砂，粘性大，干强度、韧性较高。土层1m以下为强风化花岗岩。土、石工程分级为H〜W级，平均地下水位约2.0m,地表层土约35cm。河堤两岸为农田，沿线地势较平坦。河流穿越段管道采用规格为①508X7.1mm螺旋缝埋弧焊钢管，材质L390,管道防腐为加强级三层PE防腐，补口采用无溶剂液体环氧涂料（200um）+热收缩补口带，补伤片与热收缩带相结合，补伤采用辐射交联聚乙烯补伤片修补。设计要求采用大开挖方式穿越,具体穿越位置见下表：序号穿越位置穿越长度（m）沟底开挖深度（m）施工方式1LJN078402.2大开挖2LJN84+30m152.2大开挖3LJN84+360m452.2大开挖4LJN84+550m202.2大开挖施工难度主要表现在：⑴河流地下水位高，平均地下水位一2m,地下水资源丰富，水流急，渗水严重，容易出现塌方等风险,需排水量极大。.施工程序施工方法：根据施工现场情况,计划采用围堰导流法进行施工；管道施工采用分段进行下沟就位,沟下连头的方法。2.2施工程序施工方法：因河道两岸与河床高差较大，施工期间降雨频繁，计划在天气较好时段采取围堰加开挖导流渠的施工方法进行施工。施工准备I—1测量放线I—1修筑施工便道"|—设备、材料运输--1开挖导流渠卜~|无损检测卜-I主体组焊卜—I管沟降水卜—I管沟开挖卜—I河道围堰、抽水,—H焊缝返修~力补口补伤I细土垫层回填"|-H管道下沟|—寸压载回填导流渠卜—|试压扫线卜—|管道清管测径-I地面检漏卜—|管沟回填卜4第二步主管段施工|―V连头I~~I清理现场现场施工平面布置图见图1所示图1河流穿越施工平面布置图3.主要施工技术措施施工准备施工材料准备齐全，穿越主管和附件检验合格并经监理工程师认可，保证穿越主管线使用正确，质量符合设计要求。对施工所需预制构件等其他须预先准备的材料提前准备，保证施工顺利进行。测量放线根据设计图对河流的穿越位置进行测量，放出穿越中心线，作业带边界线，穿越起止点。根据现场情况确定施工便道位置、穿越开挖位置、堆土场地、分级开挖区域、堆管场地，同时放出导流渠开挖位置。修筑施工便道河道穿越段没有道路进出，需在河床上修筑施工便道，施工便道在开挖管沟的土石方堆放区域修筑。施工便道修筑分别见穿越施工平面布置图。由于雨季土壤比较泥泞，需在两河穿越的便道上铺设圆木排（圆木排制作见图2），保证大型设备的运行。图2圆木排制作示意图3.4开挖导流明渠由于施工期处于雨季，根据设计图纸和现场踏探，当河流穿越长度不大于25m时，可以采取围堰直接开挖；当河流开挖长度大于25m时，采取围堰，开挖导流渠穿越（现场布置如图1所示），为了便于施工人员进退场，在导流渠开挖完成后，用脚手架在导流渠内搭建便桥，桥底选用DN2000砼套管作为过水涵管。图3临时便桥铺设示意图河道围堰、排水需要对上、下游分别截流，截流围堰共设计2道，以高于堤岸1m为宜。围堰时采用顶流围堰，以便使河水沿自然方向流入导流渠；上游堰围好后，再围下游堰。约1/3围堰土采用河床内开挖土石方，约2/3围堰土需外购土，租用5T翻斗2台。围堰迎水面分3层结构：第一层为粘性泥土及防水彩条布，需要压实；第二层为编织袋装软土袋；第三层为第2层防水彩条布围堰，草袋装土。同时为了防止洪水的到来，事先准备草袋并装满土放在河北岸的堆土点备用。在上、下游堰围好以后，立即用水泵进行抽水，将上、下游堰体内的积水排到堰外，围堰内河水基本排完后在围堰内四周开挖排水沟，排水沟内设置3个蓄水点，24小时不间断地抽水，以降低围堰内的地下水及上下游渗水。管沟开挖（参见图4）堰体内的存水基本抽干时，用两台挖掘机同时进行管沟开挖。由于穿越段管底埋深2.4m，为了防止塌方，采用阶梯式开挖，管沟开挖过程中将挖出的土石方分别堆放到河道的上游、下游靠近围堰处，下游挖沟土石方与围堰平齐形成施工便道，施工便道路面采用圆木排（见图2圆木排制作示意图）铺设，保证河流穿越段对岸施工人员、机具的正常出入。管沟开挖完成后，立即用测量仪器对管沟的标高进行测量，确保管沟达到设计要求的标高。图4河流管沟断面及排水示意图3.7管沟降水3.7.1管沟内积水的排放由于雨季施工，地下水位较高，平均-1.9山，采用井点降水措施降低地峡水位，用40kw发电机发电，4台潜水泵24小时不间断抽水。3.7.2打井1）井筒应平直、光滑，选用四周有小孔的套管，用于过滤渗水，套管悬放到电泵的安装处，并能顺利提升。2）电缆线要固定在输水管法兰的凹槽内，用绑绳固定好，下井过程要小心，不得碰伤电缆。3）采用“铁丝从电机底座到接泵管捆绑”的强行保护措施。以防止意外事故发生。3.8主体组焊根据施工计划，将河流穿越段管道整体预制，河流穿越段主体管道长60m，组焊严格按照规范和焊接工艺进行。管材选择按照设计要求选择钢管型号，组对时应尽量选取管材端部椭圆度相近的管材组对。管口预热本标段采用L390管材，当空气湿度较大时管口需预热，要配备专用的火焰环型加热器进行，不允许使用喷灯或火把加热，以保证对管口加热均匀。要有严格的预热、测温、保温和缓冷措施。预热温度要符合规定要求，预热宽度要为坡口两侧各50mm，使用远红外线测温仪测温并记录预热温度。焊条保护管道焊接用下向焊条、焊丝，入库时必须带有同批号的产品质量证明书或合格证，对所用焊条要按批号进行严格检查。本段施工位于河床以下，为保证施工质量，严禁使用受潮焊条，包括受潮后烘干的焊条。焊条放入焊条保温桶中恒温，随用随取。做好防水、防漏电措施施工现场使用的机电设备要做好防水、漏电的措施，外漏电机要加罩防雨布。保证焊接湿度要求施工现场配备空气湿度仪，随时测取空气湿度，当湿度超过90%时，要采取防护措施，并对管口进行预热处理，使焊口周围的湿度达到规范要求方可焊接。3.9无损检测焊缝外观检查合格后方可进行无损检测。按照监理大纲程序要求及时向监理公司上报探伤申请，请求质检单位按照施工规范要求进行拍片。3.10焊缝返修3.10.1根据无损检测结果，由质检人员和负责返修的焊工用记号笔对缺陷部位进行标记，标明缺陷的性质、尺寸。3.10.2预热采用环形火焰加热器。预热温度参见焊接工艺评定，预热宽度为焊缝两侧各75mm,采用红外线测温仪进行测温。3.10.3用砂轮机彻底清除缺陷，打磨的槽应圆滑，不能有尖锐的沟槽以免返修夹渣。3.10.4返修焊道的焊接由技术熟练的焊工进行。每焊完一层焊道都要进行认真检查，检查合格后方可进行下一层的焊接。5严格控制层间温度，每层间的时间间隔不超过15分钟。6每处返修的焊缝长度不小于30mm,且同一部位修补次数不能超过2次，返修不合格的焊口应割掉重新组焊。7返修完成后,按要求进行无损探伤。8做好返修记录。补口、补伤为了确保管道防腐层的质量符合施工质量要求,在管道下沟前必须对防腐层进行电火花检漏工作,对于防腐层损伤、过薄等原因出现的漏点,立即用补伤片进行补伤,确保管道防腐层质量达到设计要求。进行管道防腐层检漏前应报监理单位进行现场认可,检漏完毕由监理代表现场确认合格后填写检查记录,经监理签字认可后方可回填。管道下沟后再进行一次管线地下防腐层电火花检测,检测要求同地上管线,如发现管道防腐层有损伤处应及时进行补伤处理。细土垫层回填由于河床底层地质是强风化花岗岩,对管道的防腐层有破坏,为了保护管道防腐层，在管沟深度达到要求后，在沟底回填200mm厚细土，细土的最大粒径不得超过3mm。3.13管道下沟管段下沟检查完毕应立即回填,回填时应防止防腐层被擦伤。回填前用电火花检漏仪对防腐层进行检测，发现漏点及时修补。第一段管道下沟，采用3台吊管机起吊，吊具使用5T尼龙吊带，起吊高度以1m为宜，轻放至沟底，严禁用撬棍撬管下沟。吊管时，起吊点距环焊缝距离不小于2m，两起吊点的距离不得超过18m，且每段下沟长度不得大于10Km。管道应放置在管沟中心，距管沟中心线的允许偏差应小于100mm。不允许有任何导致管道产生永久性变形的情况发生。下沟后，在不受外力的情况下，管道应与沟底妥帖结合，局部悬空处用细土填塞。吊装时，要由专职起重工统一进行指挥，设备行走、吊具起落都必须严格执行“机械安全操作规程”的有关安全要求，确保设备、人员、管道的安全。管线回拖到位后，使用2台挖掘机和1台12T吊车配合安装配重块，使用时间为3天。管道沟底测量：⑴管道下沟后应使管道轴线与管沟中心线重合，其横向偏差不得大于100mm，否则应进行调整。⑵管道下沟完毕应对管顶标高进行测量，每100〜150m测一个点；在竖向曲线段还应对曲线的始点、中点和终点进行测量。与管道同沟敷设的光缆，应与管道施工协同进行，做好相互间的工序衔接，在一般地段，通信光缆下沟应在管道下沟后进行。3.14管沟回填管段下沟检查完毕应立即回填，回填时应防止防腐层被擦伤。回填前用电火花检漏仪对防腐层进行检测，发现漏点及时修补。因河床段花岗岩渣较多，管线上皮0.3m以下管沟均用细土人工回填，以免砸伤管线防腐层。回填时，应先用细土（最大粒径不得超过10mm）回填至管顶300mm后，方可用原土回填压实（原土最大粒径不得超过250mm）。回填用细土从姜石土中可筛选1/3,其余部分可外购。第二层用小颗粒花岗岩进行，花岗岩的粒径小于50mm，回填厚度0.3m，小颗粒花岗岩的来源从河道花岗岩粘土中筛选。然后用河道的花岗岩粘土回填剩余的管沟，最后0.5m管沟回填采用颗粒大于250mm的花岗岩进行回填，该层花岗岩起到防河水冲刷的作用。管沟回填应留出沉降裕量，一般应高出地面0.3米。回填时，管道周围的细土、管顶0.3m以上的回填土均必须按照设计要求的密实度进行分层夯实。3.14.6在完成光缆布放的当日回填细土。为避免光缆外护层损伤，回填土时禁止用铁锹碰压光缆。细土夯实后，再回填无石子的软土。72小时后检查光缆护层对地绝缘，若绝缘不合格应及时进行检查修复。3.14.7注意做好排水工作，严禁地表水在管线附近汇集，严禁采用“二次回填”（即先松散回填，自然沉降后再进行二次补填）的方式。3.14.8管沟回填完毕后，应恢复原有地貌及田坎、排水系统等，做到符合当地水利设施和水土保持的要求。9由于该处地形复杂，打夯设备难以操作，故回填时，要使用人工进行分层压实，每层0.3m。0在河道内施工全部结束以后，须将临时便道内原来铺设的毛石全部外运，并且须购置细土进行恢复该地地貌，并进行土地平整工作，使达到原河道灌溉条件。地面检漏管道在全部下沟回填后进行地面检漏，地面检漏采用低频信号检漏仪进行。使用音频地面检漏仪进行检查。检漏时将发射机接到附近的测试桩上，接收机由2人操作，沿管道上方行进，行走应缓慢，并仔细监听信号。发现漏点后，要作出标记并及时上报监理代表，并制定返修措施及时进行返修。对于可疑点、特殊点应反复检查几遍，直到确定为漏点或合格。用低音频信号检漏仪检测漏点时，还应检查阴极保护测量引线是否焊牢。要求每连续检测10Km，漏点不多于5处，对于电压落差较大地区应找出漏点，查明原因并重新进行补伤、检漏，其方法参见有关措施执行。管道清管测径每条河流各穿越处先用人工拖拉清管器方法单独进行2〜3次清管，并在试压合格后与主管线连通再进行分段清管。分段清管采用压风机通清管球进行清管。在本标段的上游端安装发球筒，下游端安装收球筒（清管用收球筒和发球筒与后述的通球扫线的收、发球筒相同）。清管接收装置应设置在地势较高的地方，50m内不得有居民和建筑物。清管器应选用信誉好的专业厂家的产品，以免因清管器的质量问题造成清管失败。清管器应与管线弯管的曲率半径相适应。选用钢性轴清管器，由8片双向聚脂盘直板清管器＋钢丝刷＋磁铁组成。反复清管不少于两次，以接收端排出空气为无色透明且不含固体颗粒及氧化皮时为合格。3.16.5清管前应先确保清管段内的线路截断阀处于全开状态。通清管球时，发球装置应设专人观察压力表，做好排量、压力记录。沿线每隔2〜3km设一个临时通讯点，同时对清管球进行跟踪，随时掌握球的位置。清管动力选用1台压风车，保证清管器的运行速度为4〜5km/h,清管过程中遇到阻力时可加大压力，但清管压力最大不得超过管道的设计压力。清管作业应在白天进行。不得使用黄油或类似物质润滑清管器。清管时，两端应设专人看守，管线沿线两侧各6m范围内划为禁区，不准无关人员、车辆及牲畜进入禁区。清管合格后，使用测径器对管道进行测径。⑴施工准备管道测径清管器选用8片双向聚脂盘清管器，在其后部装一个铝制测径板，测径板直径为管段中最大壁厚钢管或弯头内径的90%。安装测径器，打开发球筒快装法兰，将测径器装入发球筒。⑵测径检查①开启压风机，压力保持在0.2〜0.3MPa之间，确保测径器前进速度在1.2m/s以下，以免过快的发送速度导致测径板的意外损伤。操作时应注意排量稳定，速度均衡。②测径清管器发出后，每3〜4km跟踪一次。当测径清管器距收球筒约1km时，减小压风机排量，使测径清管器缓慢进入收球筒。确认测径清管器到达收球筒后，停止注入空气。当压力降为零后，取出测径清管器。测径时，在发球筒安装压力表，压风车的排量变化应符合下表规定：测径器距收球筒距离（山）>10001000〜500500〜200200〜0压风车排量（m»min）35〜30201510〜5⑶管道清管、测径合格后，将收发装置拆除，进行分段试压准备。⑷质量标准、检查方法、记录与结果确认。质量标准：清管出口无杂物排出及排出空气为无色、透明，则认为清管合格；测径板通过管段后无损伤、变形、褶皱则认为测径合格。检查方法：目测。记录与结果确认：清扫（测径）完毕，现场监理确认清扫（测径）合格后，填写清扫（测径）记录并请监理签字认可。3.17试压扫线焊口经质量检验合格后，对穿越段进行试压准备工作，焊接封头、进水管和排水管，安装阀门、压力表等附件，使其具备试压条件。3.18拆除围堰试压合格后，经扫线清除管内积水后及时进行连头作业。同时拆除围堰，先拆除下游围堰，再拆除上游围堰，上游围堰宜用单斗采用后退方法进行拆除，将堰体选用河床内花岗岩挖到导流渠入口处恢复原貌，多于土方外运，平均运距约45Km。回填导流明渠自上游向下游方向逐步回填导流渠，避免渠内存水，同时将临时便桥拆除。第二步主管段施工管沟开挖导流渠回填以后，将第二段管渠用单斗一次挖沟成型，挖沟的过程中用水泵配合连续排水；管沟深度经仪器测量达到设计要求深度后，按照设计要求进行细土垫层回填。第二段管道下沟采用吊管设备将第二段管道下沟，吊装用尼龙吊管带，采取专职起重工统一指挥，机械操作应严格按照“机械安全操作规程”执行。压载对第二段管道进行压载，压载的位置、数量等要求严格按照设计要求进行。管沟回填管沟回填从远离河流的一侧开始，逐步向连头位置推进，在该过程中，一直用水泵进行排水，必须保证焊道与水面隔离开。无损探伤按照规范要求的时间，以及监理大纲要求的施工程序，及时向监理上报连头口排片申请，在该焊口防腐补口之前，抽水工作一直延续，不得使焊口与水面接触。补口、补伤焊口合格后，立即进行补口作业，严格按照标准进行施工。3.21连头第二段管道下沟后，立即与第一段管道进行连头作业，在连头的过程中，用水泵对管沟进行24小时连续抽水，降低地下水位，保证施工安全作业。3.22地貌恢复将连头口位置进行回填，并对施工现场进行平整，将地貌恢复到原貌。3.23水工保护在管沟回填的同时，按照设计要求的位置、结构、尺寸开始进行水工保护工程施工，如果有基岩，将浆砌石的基础放在岩石层中；如果是花岗岩，需要对花岗岩进行夯实，使密实度达到设计要求。浆砌石的灰浆配合比必须符合设计的要求，施工时，灰浆应饱满、密实，浆砌块石应平整、有序，石块规格、强度达到设计要求。对浆砌石背面5m内的回填土进行分层夯实，其密实度达到设计要求。3.24清理现场将施工用的设备、余料运出施工现场，达到“工完、料净、场地清”。4.主要施工措施用料序号材料名称材料规格、型号数量用途1水泵钢丝管12英寸100m抽水2水泵钢丝管6英寸100m抽水3水泵尼龙带2英寸80m抽水4涵管DN200020根临时便桥5跳板L=2m150块临时便桥6编织袋800X600mm200条临时便桥7圆木①150X4000mm100根铺路8土工布300m2防渗水9电缆35mm2100m水泵电源10电缆25mm2100m水泵电源11无缝钢管①108mm20m试压连通管12阀门DN50PN10Mpa3个试压13高压橡胶管①30mm30m试压14针型阀DN1510Mpa2个试压15铁丝网筛子孔5mm6个筛细土

序号材料名称材料规格、型号数量用途16铁丝网筛子孔50mm6个筛小颗粒姜石17铁丝8#100Kg捆扎18花纹钢板6=20mm50m2临时便桥引桥19槽钢2050m引桥骨架20配电柜组合2个抽水5人员与设备配备5.1人员配备按照一个主体焊接机组来进行，其组成见下表：序号工种/岗位人数备注序号工种/岗位人数备注1机组长18电工12技术员19测量工13HSE监督员110气焊工14质量员111司机35电焊工812操作手36管工213瓦工47防腐工414普工105.2设备配备：序号设备名称规格单位数量备注1林肯焊机35型台4焊接2外对口器DKQW-508台2对口3吊管机DGY20台2对口4运管车台25自卸车EQ140台4买土租用6生产指挥车本田台17挖掘机SK230-6E台2当地租用8平板拖车台1运挖掘机9经纬仪J2台110潜水泵QS25-24/3