大型引水管过江沉管技术交流

大型引水管过江沉管技术交流目录

一、工程概况二、施工工艺流程图三、基槽开挖

1、测量控制点布置 2、管槽开挖四、基槽处理五、管道连接

1、连接前的准备工作2、管片安装方法3、焊缝的外观质量4、钢管道安装允许偏差六、管道接头防腐七、管道沉放1、管道吊至水面2、水面对接3、管道整体沉放八、基槽回填一、工程概况

1、某引水工程管线4标沉管主要工作内容包括：两根并行D3680×40mm原水管的拼装焊接、基础开挖处理、管段沉放安装和自然土回填的施工。过河段沉管总长约1481.4米，具体施工的里程如下：南沙涌段：K10+297.44～K10+514.02，南沙涌A段里程长223.1m，实际长225.705m；南沙涌B段里程长210.45m，实际长213.152m，管中间距为15米。北江段：K11+119.06～K11+628.76，北江段A、B管段里程长均为509.7m，实际长515.103m，管中间距为15米。2、管道基础采用抛石处理后的复合地基，过河管段回填40cm的15-30级配碎石，每隔10米设置一个钢筋预制砼板，沉管完成后，抛15~30级碎石至管顶厚一米，再抛块石（300~500mm）至管顶厚2.5米，最后进行回填原土。3、管道内径为3600mm，壁厚为40mm，材质为Q235-B。管道单位长度的重量为3.6t/m。4、地质及水文特征情况1）场地岩土层由第四系冲积层（Qal），包括（2-1）层淤泥，（淤泥质粉砂土），（2-2）层粉砂，（2-3）层中、粗砂，（2-4）砾砂（圆砾）层及（2-5）卵石层和下第三系沉积岩，（E）泥质粉砂岩、含砾粗砂岩，粗砂岩，粉砂质泥岩等组成。2）本工区地处广东佛山三水东平水道，水文特征不够明显。属非正规半日潮，涨落潮历时相差不大。5、过河管道的岸上拼管施工场地选择在东平水道北岸的滩地上，在该场地上将6m长的管节或管件拼成设计的管段，并完成焊接接口的检验、接口的防腐施工和分段压力试验等工作。由于施工期间处于枯水期，此滩地有足够的平面面积用于拼管施工。拼管施工开工前，用挖掘机或推土机加以整平并局部加强处理就可满足施工要求。二、施工工艺流程图施工工艺流程图吊管下水水面对接成型试压沉放安装基槽回填检验、验收场地恢复完工、交付标志设立预制场地水下清障管段预制防腐处理基槽验收检验、试压采购、运输准备工作施工测量基槽开挖基础处理三、基槽开挖1、测量控制点布置开挖基槽之前，先了解清楚施工现场的具体水文及水位情况。做好测量点的交接工作，设立好水尺（两把以上）、过河管轴线及有关测量控制点。2、管槽开挖

过河管基槽开挖的施工顺序如下图所示。

测量放线水深测量（原始地形检测）基槽分段、分层开挖分段验收进入下道工序合格否NYY

a、水深测量（原始地形复核）

土方开挖开工前，在有监理工程师在场的情况下，对施工区域进行详细、全面的水深测量。测量采用船载测深仪，测量时每10m一个断面（局部地段可加密），断面上每1m测一个水深值，另派人每10分钟记录一次水位值，测量完成后，绘制测量图。该图是计算实际施工基槽开挖和回填工程量的依据。土方开挖前，要先进行布置，打轴线定位桩，以便于下一步的河床开挖。b、土方开挖（1）土方开挖施工对于过河管管槽开挖，挖泥船采用分段分层进行，由于水深浅，近岸边的位置必需开挖起重船船位。所开挖的土方一部分运往附近的吹填工地，一部分放置于附近安全水域待回填时使用。（2）土方开挖质量控制1)质量要求基槽开挖断面尺寸不小于设计规定的断面尺寸，每边超长和超宽不大于0.5m，超深不大于0.3m。2)质量保证措施①施工前由工程技术主管组织有关人员进行详细技术交底，熟悉施工图纸，系统理解设计意图，详细阅读施工技术规范和施工组织设计，确保设计和施工衔接密切。②工地配测量员和专职质量监督员，经常用测深仪检查施工中工程质量，发现浅点及时补挖。③挖泥船配GPS定位和测深设备以控制宽度和深度。④在适当位置设立水尺，控制挖泥高程，并定时校核水尺的准确性。由于河床表面以砂性土为主，因此采用抓斗式挖泥船进行管槽开挖。开挖时，要严格按照施工要求进行，对准轴线，且超宽超深误差不能太大，以免造成无谓的徒劳废工、费时。基槽开挖边坡坡比按照设计的要求进行。基槽开挖过程中，始终由测量人员进行全程测量监控，以确保工程进度与工程质量。四、基槽处理

基槽开挖验收合格后，用抛石船进行块石抛填，用配有潜水装备的起重船进行碎石基础处理及枕梁安装。具体操作方法如下：1、测量人员测定管道的平面位置，推算测量位置的基础标高，根据基础标高抛填块石或碎石。2、抛填碎石的标高接近设计标高时，潜水员水下整平碎石基础，直到符合设计标高。3、用起重船起吊枕梁，在测量定位及潜水员和水面人员的合作下，将枕梁安装在设计位置上。4、垫梁安装图如下图。五、管道连接1、连接前的准备工作1）管道拼接前，需将拼接施工场地按施工要求进行整平。2）管道支撑墩的设置（1）按分段管长，测量放出管道轴线位置（2）处理轴线两侧约2m范围内的地面（3）管道支撑墩采用轴线两侧放两层枕木、枕木间用H175×175长3m的钢梁，钢梁上方垫一层软质布或薄板（以保护涂层）（4）在放置枕木的位置放置钢梁前用一个约15t重的钢箱体预压，观察枕木墩受压后下沉量，随后用木板调整钢梁高程。（5）如某一支墩预压沉降量变化较大，将在前后两组支墩中间位置放一座沙包支承管道的底部，从而减轻枕木支承墩的受力重量。2、管道连接1）首先安排施焊人员二人同时进行，施焊位置应相应对称进行（即左右和上下对称）2）最低点和最高点位置先焊一段，随即在中径左右位置也焊一段焊缝（单层长度400-500mm）3）将全环缝完全焊一层焊道。随后对称性分层焊满。4）全部采用二氧化碳方式进行焊丝直径φ1.2有药芯的焊丝。5）外环缝（或者内环缝）焊接完后应在反位置进行清根（可用角磨机或者碳弧气刨方式进行。如用后者方式，则刨后需磨掉氧化物）。清根要求需达到见到焊道出白。6）每完成一层焊道后应清理飞溅物及处理缺陷。如出现的凹坑（此缺陷不处理会影响下一层焊的质量（会出现焊后焊缝有气孔）或出现焊缝与母材间熔合不进紧密性的现象。3、焊缝的外观质量项目技术要求外观不得有熔化金属流到焊缝外未熔化的母材上，焊缝和热影响区表面不得有裂纹、气孔、弧坑和灰渣等缺陷；表面光顺、均匀，焊道与母材应平缓过渡宽度应焊出坡口边缘2~3mm表面余高应小于或等于1+0.2倍坡口缘宽度，且不应大于4mm咬边深度应小于或等于0.5mm，焊缝两侧咬边总长不得超过焊缝长度的10%，且连续长不应大于100mm错边应小于或等到于0.2t，且不应大于2mm未焊满不允许注：t为壁厚(mm)。4、钢管道安装允许偏差项目允许偏差（mm）无压力管道压力管道轴线位置1530高程±10±20六、管道接头防腐按照设计，管道防腐按照Sa2.5级，人工除绣质量等级达到St3.0级。外防腐：采用环氧煤沥青持加强级防腐（七油两布）包覆，干膜厚度大于或等于0.6毫米；埋地管道接口处采用聚氯乙烯防腐胶带（补口带），防腐等级为加强级，厚度1.2mm，胶带与环氧煤沥青防腐层的搭接长度为150mm。内防腐：内表面采用喷涂饮用水环氧涂料，饮用水环氧涂料做法为两底四面，干膜厚度大于或等于0.3毫米。七、管道沉放1、管道吊至水面根据施工计划，确定管道吊下水的具体时间，提前向有关部门申请并办理有关水上施工作业手续。水上施工要做好临时浮标安全标记，保障施工水域航运安全畅通。管道下水前，应检查管道封口是否密封，检查起重船船位水深是否满足要求、验算吊索安全系数等。按照管道的技术指标计算出吊点间距，在管道上进行吊点编号，各项准备工作完成后，方可开始吊管下水。吊装时，各吊机、起重船、卷扬机等对应各自吊点就位于制管场地岸边，定位并设一定数量前缆，以吊住各自吊点（吊络与管道之间应设置木制夹板或厚橡胶以有效保护管道防腐层质量），并预紧吊力。在统一指挥下，各吊点调协至平均受力，均衡将管道吊离岸边并移至水面。管道吊装完毕后，做好锚泊措施并指派专人24小时值班看护，随时检查管道姿态，设置夜间警戒灯，以确保管道不受损伤。2、水面对接北江管道计划分两段成型，在水面对接成设计的管段，水面对接须有起重船配合。水面对接见下图所示：

水面对接工序：⑴对接工作舱设计与制作：水面工作舱的尺寸设计为4m×7m×2.4m。对接工作舱和管外壁之间必须有良好的水密性，因此，制作时必须达到设计要求的精度。⑵对接工作舱试验：为确保密封可靠，工作舱制作好后，必须进行与管段之间的吻合试验。⑶管段定位：用7艘起重船定位。⑷水面对接工作舱的安装：利用起重船在管段对接口处安装水面对接工作舱。安装后，用4个10kN手拉葫芦将工作舱和管段收紧。⑸用2台Φ20mm潜水泵抽干工作舱内的积水。⑹管口铆接：用板条将两管焊接拉合在一起。⑺焊工进入工作舱进行接口焊接。⑻接口焊接达到设计和规范的要求。⑼焊口打磨清理。⑽焊口超声波检验。⑾焊口清洁烘烤。⑿焊口防腐处理，处理方法与场地上处理相同。⒀拆除水面对接工作舱，水面对接工作结束。水面对接施工的注意事项：⑴水面对接工作舱必须可靠密封，不允许漏水。⑵管段定位必须稳固，不允许摆动。⑶水面对接时，水面应平静，选择水流较小的时间段进行。⑷舱内焊接施工时，工作环境差，作业时间长，焊工必须轮班作业。必须安排人员在现场值班。⑸必须有足够的照明灯具。⑹对接工作舱内必须配备好通风设备，保持空气流通。⑺选择比较好的天气进行水面对接工作。⑻水面对接时，必须安排警戒，警示外来船舶减速慢行。3、管道整体沉放施工程序如下:⑴起重船在管段进场前到达施工现场，并布置在过江管沉放轴线两侧。⑵管道进场：由400hp“艇六”、400hp“穗救拖21”和4～5条200hp锚艇拖带整条管道，在高平潮前的缓流时抵达安装现场。⑶横管就位：管道两端由小船拖带慢慢接近登陆点。⑷起重船就位：起重船抛前后锚，并穿挂吊络。⑸起重船吊着管段，使吊络保持受力，将整个管段按“着床位置”吊起，在测量员控制指挥下，管段慢慢移向基槽上方，进入粗就位状态。⑹三潜水三员下三水，三打开三过河三管段三的两三个进三水阀三门，三同时三打开三管段三两端三的排三气阀三，管三段进三水。⑺三此时三管段三开始三下沉三，控三制好三各起三重船三的受三力，三在测三量监三控下三，缓三慢沉三放。三在沉三放的三过程三中，三慢慢三后移三扳正三管体三，将三管体三平缓三地放三在基三槽的三枕梁三上。三为了三保证三管道三受力三均衡三，确三保工三程质三量，三每次三动作三的沉三放深三度不三能超三过米三。管三道下三沉至三一定三深度三（每三3m三）后三，进三行一三次吊三力的三管位三调整三，调三整完三成后三在统三一指三挥下三，再三将管三道缓三缓下三沉，三当管三道下三沉至三距离三基槽三底5三0c三m时三，再三最后三进行三一次三吊力三和管三位调三整。三在整三个下三沉过三程中三，要三使管三道受三力平三衡并三且均三匀，三下沉三要缓三慢，三不能三过快三。⑻三复测三管体三里程三、高三程和三方位三，若三有偏三差由三起重三船配三合移三动管三体纠三正。⑼三由有三关部三门按三测量三数据三验收三。⑽三潜水三员下三水，三放好三楔块三，封三好进三水口三法兰三板。⑾三水压三试验三。合三格后三，固三定好三两端三端头三，稳三定管三体。⑿三解除三吊络三。⒀三同理三完成三其余三几条三过河三管的三沉放三施工三。八、三基槽三回填试压三验收三合格三后，三两岸三测量三人员三先行三利用三红外三线测三距仪三定位三