新增项目风峪河段CC管线施工方案

山西省万家寨引黄入晋工程联接段清徐原水直供工程建筑安装施工Ⅰ标风峪沟明挖管线（1082m）段施工方案批准：审核：编写：山西省水利建筑工程局引黄清徐供水施工项目部目录TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l_Toc92281编制依据.3工程地质情况该段管线施工中，工程地质条件发生变化导致PCCP施工措施需调整。现状地质情况详见附件2-1《现场地质描述记录单》和《地质编录》。2.4水文气象本工程沿线地区属温带大陆性气候，冬季干冷漫长，夏季温热多雨，春秋两季气温变化迅速，短暂多风，干湿季节分明。小店区、晋源区多年平均气温9.5℃左右，年内温度变化很大，年际温差不大；多年平均降水量465mm，多年平均蒸发量1478mm（20cm蒸发皿）；平均风速2.1m/s，风向多为西北风；无霜期170天。3施工组织机构3.1工程组织机构因风峪沟明挖管线（1082m）段地质条件差，施工较为复杂，我项目部针对该段施工成立以项目副经理为组长、工程部、质检部、合同部、安全部、测量处负责人为组员的专项工程组织机构，对该工程实施严格、科学、有效地施工管理。并按业主的部署，在监理工程师的监督下，充分发挥施工职能，协调管理好施工现场。组织机构人员联系表如下：序号部门职务姓名电话备注1项目部项目副经理张鹏飞1345311222562工程部负责人刘冏1523411993463质检部负责人杜伟峰1883481883184合同部负责人黄海鑫1823400777445安全部负责人高峰1873419555566测量处负责人史斌1393512777203.2工程组织机构人员职责3.2.1项目副经理：指挥施工生产，搞好施工计划调度和质量管理，与组员一起落实设计图纸的各项要求，制定具体实施方案，确保工程质量与目标的实现，对工程质量负重要责任。3.2.2工程部：在项目副经理领导下，负责工程的技术交底并组织有关人员检查、落实计划完成情况。3.2.3质检部：质量检查、原材料检验、试验以及等级评定的组织或具体工作，保证过程施工始终处于受控状态。3.2.4合同部：负责施工的材料计划，工程预算及劳务队结算工作，检查合同履行情况，并作好记录。3.2.5安全部：负责文明安全施工，安全保卫及管理人员后勤保障工作，负责进场施工人员的安全教育及成品保护工作。3.2.6测量处：负责施工开挖放线、安装轴线、高程监测。4施工方案4.1管槽开挖存在的问题和采取的措施根据《建筑安装Ⅰ标输水线路纵断面图1+042.06～4+300.00》（503S-464-QXⅠ-3）、《建筑安装Ⅰ标管道标准横断图1+042.06～4+300.00》（503S-464-QXⅠ-4），风峪沟内管槽开挖深度约8m～12m。我部依据《关于排水试验成果报告的审核意见》（SXBL.YH/QXGS/001/2015）（附件2-2）管井降水实施14天后，管槽进行开挖。采用1.6m3挖掘机开挖，土方堆放在沟槽侧面。管槽挖深至2m左右，底部地下水涌出，边坡开始塌陷，管槽开挖不能成型。（管槽开挖图片见附件2-3）4.1.1我部组织人员依据图纸、结合管槽开挖情况，对该段管线施工问题进行分析。现将风峪沟管线施工问题和采取的措施汇总如下：（1）管槽土料为低液限粘土、强度低。管槽开挖至中下部时，土体挤压、存在涌水、涌土问题，边坡塌陷。为增强边坡承载力，采用12m钢板桩一丁一顺支护，减小侧向土压力，确保沟槽开挖成型和施工安全。（2）风峪沟内管槽开挖深度约8m～12m，开挖宽度约15m，土方开挖量平均每延米约94m3（实方）。征地宽度为30m，仅余15m的堆土区和机械吊装。以2.5m堆高计算只能堆放18m3，多余土方无处堆放。另外，风峪河内土料为低液限粘土，含水量高、强度低。2.5m土料堆高不能完成，导致无处堆放的土料更多。特殊部位（风峪沟）30m征地不能满足施工要求。(3)管槽两侧堆放土料会加大地面荷载，边坡稳定性降低，增大安全隐患。为保证管槽施工安全，管槽两侧应尽量减小地面附加荷载，不堆放土料、减少大型机械对管槽两侧地面扰动。管槽开挖时，将土料装车外运至1km的弃土场。沟槽土料外运降低边坡荷载，降低沟槽内钢板桩变形、边坡失稳坍塌风险，确保沟槽内人员和沟槽边重型机械安全。4.2施工方法（开槽明挖安装PCCP）为解决该段管线施工存在的问题，保证施工安全。根据该变更工程的特点，我部组织业主、设计、监理人员对现场施工条件、管槽开挖情况进行了详细的了解，对管线施工问题进行了分析并制定了以下施工方法。施工顺序：管井降水→钢板桩支护→管槽开挖→基础换基→PCCP安装→回填4.2.1管井降水根据风峪河地质资料及现场勘查，该段管线地下水位较高。风峪河周边单位、居民全年向河内排水（附件2-4），部分地表有水，土质处于饱和状。风峪沟土质均为低液限粘土，透水率很差，为杜绝沟槽施工安全隐患，避免管槽内地下水浸泡边坡导致塌陷发生安全事故，管井降水14天后进行开挖，初步回填完成后停止降水。4.2.1.1降水工序:施工道路修建→井点布置→钻井→排水施工道路风峪沟地下水位高、风峪河周边单位、居民全年向河内排水，地面承载力不足，施工机械（吊车、挖机和泵车）和PCCP管件进场需较大且坚实的地面。为确保该段施工质量和施工进度，我部外调石渣修建了施工道路。施工道路厚1m，宽度8m。回填石渣采用20t自卸车由石渣场（4km）运至施工现场，采用装载机和压路机回填碾压。太原市晋源区防汛抗旱指挥部为确保河道通畅行洪顺利，要求管线安装完工，修建的施工道路需挖除并运出河道。（2）井点布置根据现场情况布置井点：管井两侧布置，顺水流方向管轴线左侧5.5m处、右侧15m处设置管井。井点间距为15m，井深15m，无砂管外径37cm，内径33cm；管井布置图：（3）钻井与成井成井施工流程为：固定井位→钻机就位→成孔→下无砂管→回填碎石滤料→洗井→排水1)井位布置完成后，即开始钻井。钻井机为反循坏打井机，造孔完成后立即将无砂管逐节放入孔内，最下面的无砂管需用木盘进行封堵，防止排水工程中泥沙从管底进入内造成水泵堵塞。两节无砂管对接后采用竹片对两节管进行固定，防止接口错位。无砂管采用双层滤网进行包裹，以防抽水过程中泥沙进入井内造成塌井或堵塞无砂管，孔滤网规格为200目/cm2。最后一节无砂管需高出地面20cm。2)无砂管对接完成后紧接着在外侧回填一层碎石反滤料，碎石滤料需洁净无石粉杂土，粒径为5mm。滤料回填至水位线以上距地面1m左右，每个井回填滤料约3m³，滤料以上至原地面采用原土进行回填。3)碎石滤料回填完成后，应及时洗井，根据成井的结构，选择洗井的水泵为1.2KW的潜水泵污泥泵。洗井时将水泵放至井底，打开水泵抽出造孔时形成的污水，抽水过程中要定时活动水泵，防止泥沙将水泵堵塞或淤埋，洗井至持续抽出清水即可。（4）排水洗井完成后即可进行排水，排水的水泵为1.1KW潜水泵，扬程为22m，排水用电采用一台150KW柴油发电机供电，每个井配备一套两相液位自控器，目的是将井内水位控制在开挖底高程5m以下，并且防止因井内缺水烧坏水泵，减少人工投入。每个井的排水管与主排水管道相接直接排入临时储水坑。4.2.2钢板桩支护风峪河内土料为低液限粘土，含水量高、强度低，管槽开挖深度8m左右。采用大开挖，沟槽不能成型并存在较大安全隐患。为保证施工安全并减少投资，采用钢板桩进行单侧支护，特殊地段采用双侧支护。（附件2-5）。4.2.2.1钢板桩选用按沟槽开挖深度8m左右，钢板支护前挖除2～3m，选用36c型钢板桩（360×140×14）。钢板桩每米重量71.341kg，单根长度12m，嵌入管槽底土地6m。4.2.2.2钢板桩施工钢板桩施工工序：钢板桩准备→打桩前开挖→打钢板桩→拔钢板桩(1)钢板桩准备1）钢板桩采用PC360挖掘机加振动锤，振动锤为MIL-3500HP型，激振频率2500CPM。该机械可满足打、拔钢板桩要求。2）钢板桩施工按100m一段考虑，循环使用。准备100m调整使用。3）对钢板桩检验，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。4）钢板桩堆放的地点，要选择在平坦而坚固的场地上，并便于打桩施工。堆放时应注意堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便；（2）打桩前开挖钢板桩支护前对管槽进行开挖，开挖深度2～3m。依据风峪沟管线地表高程，挖除2～3m后打钢板桩，确保12m钢板桩对边坡的有效支护。开挖断面如下图所示：（3）打钢板桩1）施工前一定要勘察地下管线、构筑物的情况，准确放出的钢板桩中线。2）打桩前，对板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的普通板桩，不合格者待修整后才可使用。3）在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。4）钢板桩设置在管轴线左侧2.25m处，适当增大钢板桩与PCCP间距。预防管槽开挖卸荷后，钢板桩朝向管轴线倾斜影响管道安装。以一块或两块钢板为一组，从一角开始逐块插打，钢板桩采用一横一竖排列方法施工。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。但单块打入易向一边倾斜，误差积累不易纠正。钢板桩排列如下图所示：(4)拔钢板桩管槽回填后，要拔除板桩，以便重复使用。拔除板桩前，应仔细研究拔桩方法、顺序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会造成已安装的PCCP发生位移。1）拔桩方法拔桩采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。2）板桩土孔处理对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。回填的方法采用填入法，填入法所用材料为砂。4.2.3管槽开挖管槽开挖采用3台2m3挖掘机开挖，配合1台3m3装载机、5台10t自卸车将土料运至1km内堆土场。堆土场内配置1台88kw推土机和1台10t洒水车。管槽开挖工序：第一次开挖→临时石渣路→第二次开挖4.2.3.1第一次开挖（1）风峪沟内管槽开挖约8m，开挖采用分层分段方式实施。钢板桩完成后先进行初次开挖。（2）第一次开挖从钢板桩外侧开始，按1m3挖掘机安全挖深参数开挖。挖至距地面约5.2m时初次开挖完成。管轴线右侧边坡设置为1：1。4.2.3.2临时石渣道路（1）第一次开挖完成后，因管槽内土料为低液限粘土，透水率很差，降水后土质强度很低，不能满足挖掘机等大型设备运行要求。在第一次开挖底部填筑1m厚的临时石渣道路，用于停放挖掘机进行下一层管槽开挖。（2）外运石渣从晋源区渣土场运至施工现场，运距4km。临时石渣道路回填厚度1m。4.2.3.3第二次开挖（1）1台挖机停放在石渣路上开挖至设计底高程，另1台挖机将土倒运至地面，装载机装车外运至堆土处。轴线右侧钢板桩支护、左侧边坡坡比设置为1:1.5。施工现场如下图：（2）沟槽开挖过程及成型后，槽顶应避免出现震动荷载，成槽后尽快完成管道安装工作，避免长时间晾槽。使用机械挖土时，为了防止机械超挖而扰动原状土壤，在设计槽底部预留20cm人工开挖、清理。4.2.4基础换基风峪沟输水管线地基土为低液限粘土。经现场抛石挤淤处理出现弹簧层，管基承载力不能满足管线安全运行要求。对管线基础进行换基处理。换基处理要求：在原设计管基下挖1.2m，换填块石并铺设20cm厚碎石垫层。见下图：4.2.5PCCP安装4.2.5.1管道安装前准备工作（1）碎石垫层：用于填筑垫层的碎石粒径控制在2～40mm之间，不含有草根、土块和其它杂物。填筑碎石垫层一次铺设完成，均匀铺摊整平。根据设计碎石垫层形状，超填出一定的高度，待下管后利用管自身重量下压成设计断面。（2）安装前清理管道异物，保持内部清洁，不得在管道内放置工具、衣服和其他杂务物。（3）安装前进行胶圈外观质量检查，橡胶圈表面不应有气孔、裂缝、重皮、平面扭曲、肉眼可见的杂质及有碍使用和影响密封效果的缺陷。（4）安装前对与PCCP管线上方交叉的其它管线，根据各类管线的不同性质，采取不同的措施实施保护，以保证施工安全。4.2.5.2安装风峪沟内PCCP安装采用70t履带吊安装。根据本工程的地形情况，将管线划分成不同的区段来实施管道的安装，在各段内的安装方向均由上游向下游进行，保证安装工作面没有集水，利于施工。履带吊从沟槽边吊运PCCP管进行安装。具体安装工艺流程：安装准备→履带吊下管→履带吊吊装就位→清口套胶圈、涂润滑剂→内外拉法对中安装→接口打压试验→测量复核→管道支撑和固定→管道接头处理管道安装前，履带吊先空转180°，在无咬声的情况下，指挥下钩，从沟槽边将验收合格的管道缓慢吊起，并使被起吊管道保持水平，起吊到一定高度后，履带吊旋转到沟槽方向落钩将管道按照管道安装轴线缓慢下降，降到同已装管高程接近后即停止下钩，开始向已装管缓慢靠近。仔细清洗管道的承插口环工作面，然后对承口工作面涂刷食品级植物类润滑油。橡胶圈在套入插口环凹槽之前，应将橡胶圈涂满润滑剂，或在装有润滑剂的专用容器内浸过；套入插口环凹槽后，使用一根钢棒插入橡胶圈下绕整个接头转一圈，将胶圈在插口的各部位上粗细调匀，使其均匀地箍在插口环凹槽内，且无扭曲、翻转现象，在每根安装好的胶圈外表面涂刷一层食品级植物类润滑油。密封橡胶圈安装妥后，待装管继续向已装管靠近，距已装管的承口100mm时，此时用方木支垫在两管之间，以防承插口碰坏。并开始布置管道对接内拉法系统，在已装管的内接缝处安装一专门制作的对接拉具，结合待装管承口的拉具用一台30t电动倒链和钢丝绳将两个拉具连接好组成内拉法系统。各项准备工作完成后，撤除支垫方木，采用内拉法，使待装管徐徐平行移动，直至达到规定的安装间隙。对于直线段，安装间隙应控制在25＋5mm、25～10mm范围内，当管道基础不均一时，内部间隙为25mm。当利用标准PCCP实现小角度转折时，单个接头安装最大偏转角不得大于0.25°，转角时接头最小间隙不小与10mm。管件中心校正：采用一根3.2m校正好的角铁，找好中心线位置，作好标记，将50cm水平尺放在角铁上，角铁中心挂一只磁性线锤（或铁锤），调整角铁上水平尺水平，专业测量技术人员根据经纬仪上十字丝，来确定管件是否偏差。管件中心校对由吊车改变吊点来调整。每节管道安装完毕后，采用钢制测隙规检查密封橡胶圈是否仍然在插口环的凹槽内，检查接口间隙是否符合规定要求，如果发现橡胶圈位移或间隙超差，应拆除重新安装。经检验合格后方可移开吊具。每班安装工作前，应对此前已安装好的前一节管道进行复测，如发现位移，应重新复位，合格后再继续安装。4.2.5.3接口打压检验（1）安装时应注意将单口水压试验用的进水口置于管道顶部。（2）管道接口连接完毕后进行单口水压试验，试验压力为管道设计压力的2倍；（3）试压采用手提式打压泵，管道连接后将试压嘴固定在管道插口的试压孔上，连接试压泵，将压力升至试验压力，恒压至2min，无压力降为合格；（4）试压合格后，取下试压嘴，在试压孔上拧上M8螺栓并拧紧；（5）水压试验时应先排净水压腔内的空气；（6）单口试压不合格且确认是接口漏水时，应马上拔出管节，找出原因，重新安装，直至符合要求为止。（7）接口打压试验分三次进行，管道安装后随即进行第一次接口打压试验，第二次打压应在管顶回填完成后进行，第三次打压在全部管道安装完成后，试通水前在监理旁站条件下进行。4.2.5.4接头处理（1）外部接缝灌浆封堵为保护外露的承插口钢构件不受腐蚀，需要在管接头外侧进行灌浆保护。接头的包带、灌浆按如下方法进行：在外部接口缝隙表面淋水，以确保缝隙表面全部湿润。在接头的外侧裹一层宽度为200mm的针刺膜带布，作为灌浆接头的外模（套）。应事先将外模（套）材料的两边折回后缝制成孔道，用铁条穿入后裹好、扎紧，在最上面留出灌浆口。然后灌入水灰比为0.65的1∶2的水泥砂浆，水泥砂浆应有较好的流动性，以使其均匀、密实、无空隙。待砂浆灌满后，灌浆口上用干硬砂浆填满抹光。水泥砂浆的原材料满足合同技术及规范要求。（2）内部管道接缝封堵内部管道接缝封堵采用水泥砂浆封堵。首先清扫管道内接缝，确保接缝内没有异物和灰尘。在内侧接缝内塞填1∶2水泥砂浆，人工捣实抹平。水泥砂浆要求同外部接缝砂浆。4.2.5.4现场合拢由于管道安装过程中出现分段施工，所以会形成现场合拢。实施现场合拢时可采用对接双面焊合拢。合拢管为钢板制作，总长不应小于1.2m，分为承口段、插口段和凑合段三部分。凑合段长度不小于300mm。焊接前应双面打坡口；焊接按一类焊缝质量要求。焊接完成焊缝经检验合格后，按设计规定进行内、外防腐衬砌。管内衬砌和外防腐方法与配件内、外衬砌防腐方法相同。4.2.6回填管槽回填采用1台2m3挖掘机开挖，配合