直径700螺旋焊管地埋施工方案

直径700螺旋焊管地埋施工方案一、施工准备1.1技术准备（1）施工前组织技术人员全面熟悉设计图纸、地勘报告及《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）、《油气输送管道工程施工规范》（GB50369-2014）等相关规范，完成图纸会审及技术交底，明确管道走向、坡度、覆土厚度、接口形式、防腐等级等技术参数。本项目DN700螺旋焊管外径为720mm，壁厚采用10mm（普通地段）/12mm（穿越道路/软基段），设计压力1.6MPa，最小覆土厚度不低于1.2m，穿越机动车道时覆土厚度不低于1.8m，管道坡度与设计路面坡度一致，最小坡度不小于0.002。（2）提前完成测量控制点交接及复核，采用RTK配合全站仪布设管道中线控制桩及临时水准点，每200m设置1个临时水准点，闭合差不超过±12√Lmm（L为水准路线长度，单位km），控制桩设置护桩并做好标识，测量成果经监理单位复核确认后方可使用。（3）编制专项施工方案及危险性较大分部分项工程专项方案，沟槽深度超过3m时编制土方开挖专项方案，超过5m时组织专家论证，明确沟槽支护、降水、应急处置等技术措施。1.2材料准备（1）螺旋焊管进场需提供出厂合格证、质量证明书，逐根检查外观质量：钢管表面不得有裂纹、折叠、结疤、分层等缺陷，表面划痕深度不得超过0.5mm，钢管弯曲度不超过1mm/m，管端切口平面倾斜偏差不超过钢管外径的1%，且不超过3mm。进场后按批次抽样进行力学性能检测及焊缝无损检测，同一规格、同一批次每60t为1个检验批，检测不合格批次不得使用。（2）焊接材料选用E43系列碳钢焊条，焊条需有出厂合格证，使用前按说明书要求进行350℃恒温烘焙1h，烘焙后存入100-150℃保温桶随用随取，严禁使用受潮、药皮脱落、焊芯生锈的焊条。（3）防腐材料采用三层聚乙烯（3PE）外防腐结构，底层为环氧粉末（厚度≥80μm），中间层为胶粘剂（厚度≥170μm），外层为聚乙烯（厚度≥2.5mm），补口材料采用热收缩套，厚度不低于管体防腐层厚度，进场材料需提供检测报告，现场抽样检测附着力、剥离强度等指标，合格后方可使用。（4）辅助材料包括砂石垫层用级配碎石（粒径5-31.5mm，含泥量≤5%）、回填用素土（有机质含量≤5%，粒径≤50mm）、阴极保护材料等，均需符合设计及规范要求。1.3现场准备（1）施工前探明施工范围内地下管线、构筑物分布情况，采用物探配合人工开挖探坑，每50m设置1个探坑，交叉管线位置加密探坑，明确各类管线的位置、埋深、产权单位，提前办理迁改或保护手续，地下管线保护方案经产权单位确认后方可施工。（2）根据施工总平面布置图搭建临时设施，设置材料堆放区、焊接作业区、临时办公区，场地采用100mm厚C15混凝土硬化，设置排水坡度不小于0.003，周边设置排水沟，确保场地无积水。（3）接通施工临时用水、用电，用电采用TN-S接零保护系统，三级配电两级保护，焊接作业区单独设置配电箱，配备漏电保护器，额定漏电动作电流不大于30mA，动作时间不大于0.1s。（4）施工范围内采用彩钢围挡进行封闭，围挡高度不低于1.8m，设置警示标志、夜间警示灯，路口设置导向牌，确保施工区域封闭管理。二、沟槽开挖与支护2.1沟槽放线根据测量控制桩放出管道中线、沟槽开挖边线及堆土区边线，沟槽底部开挖宽度按公式计算：B=D₀+2(b₁+b₂+b₃)，其中D₀为管道外径720mm，b₁为管道一侧工作面宽度（本工程采用3PE防腐，工作面宽度取500mm），b₂为支撑厚度（采用钢板桩支护时取200mm，放坡开挖时不计），b₃为排水沟宽度（取300mm），因此普通放坡段沟槽底部宽度为720+2×(500+300)=2320mm，取2.4m；支护段底部宽度为720+2×(500+200+300)=2720mm，取2.8m。开挖边线撒白灰标识，设置高程控制桩，每10m设置1个，控制开挖深度。2.2土方开挖（1）土方开挖采用机械开挖配合人工清底，开挖前向机械司机进行技术交底，明确开挖深度、开挖范围、地下管线分布情况。机械开挖时预留200-300mm厚土层由人工清理，避免扰动基底原状土，严禁超挖，若发生超挖，采用级配碎石回填夯实，压实度不低于95%，不得用虚土回填。（2）沟槽放坡坡度根据土质类别确定：砂土类土质坡度不陡于1:1.25，粉土类不陡于1:1.0，粉质黏土类不陡于1:0.75，硬质黏土类不陡于1:0.5。沟槽深度超过3m时分级放坡，每级高度不超过2m，平台宽度不小于1m，平台设置排水沟，坡度向外侧倾斜不小于0.002。（3）沟槽周边堆土距沟槽边缘不小于1.5m，堆土高度不超过1.5m，严禁在沟槽周边堆放重型机械、材料，沟槽边1m范围内禁止行走重型车辆，必要时对沟槽边缘进行承载力验算。（4）开挖过程中随时检查槽壁稳定性，发现裂缝、滑坡迹象立即停止施工，撤离人员，采取加固措施后方可继续施工。雨期施工时缩短开挖长度，每段开挖长度不超过50m，开挖完成后及时进行垫层施工，避免基底受水浸泡。2.3沟槽支护（1）沟槽深度超过3m且土质较差时，采用拉森Ⅳ型钢板桩支护，钢板桩长度根据沟槽深度确定，插入基底以下深度不小于沟槽深度的0.5倍，且不小于2m。钢板桩采用履带式打桩机施打，施打前设置导向架，确保钢板桩垂直度偏差不超过1%，相邻钢板桩锁口咬合紧密，渗漏量小于1L/（min·m）。（2）钢板桩支护沿沟槽深度方向设置两道围檩，第一道围檩距地面0.5m，第二道围檩距基底1.5m，围檩采用I25a工字钢，横向支撑采用φ159×6mm无缝钢管，间距3m，支撑施加预紧力不小于10kN，确保支护体系稳定。（3）软基段沟槽基底承载力需不小于120kPa，若基底承载力不足，采用换填300mm厚级配碎石处理，分层夯实，压实度不低于95%，换填完成后经检测合格后方可进行下道工序。2.4降水与排水（1）地下水位高于沟槽基底时，采用井点降水，降水深度低于基底0.5m以下。沟槽深度小于4m时采用明沟排水，沿沟槽底部两侧设置300mm×300mm排水沟，每50m设置1个800mm×800mm×1000mm集水井，采用潜水泵抽排，排水沟坡度不小于0.003，确保槽底无积水。（2）沟槽深度大于4m时采用轻型井点降水，井点管沿沟槽两侧布置，距槽边1m，间距1.5m，井点管长度6m，插入含水层以下2m，降水系统安装完成后进行试抽水，检查有无漏气、漏水现象，正式抽水后连续运行，直至管道回填完成且覆土厚度超过1m后方可停止降水。三、管道垫层施工（1）沟槽开挖完成后，组织监理、设计、勘察单位进行基底验槽，检查基底土质、承载力、高程、平面尺寸，合格后方可进行垫层施工。（2）垫层采用150mm厚级配碎石，虚铺厚度200mm，采用平板振动器夯实，压实度不低于95%，垫层表面平整度偏差不超过±10mm，高程偏差不超过±20mm。（3）垫层铺设完成后，放出管道中线，每10m设置1个高程控制点，在垫层上弹出管道安装边线，确保管道安装位置准确。四、螺旋焊管吊装与布管4.1管道吊装（1）DN700螺旋焊管单根长度12m，单根重量约2.1t（壁厚10mm），采用25t汽车吊吊装，吊装采用两点起吊，吊点距管端距离为1/4管长，即3m，吊装索具采用宽度不小于150mm的尼龙吊带，严禁使用钢丝绳直接捆绑管道，避免损伤防腐层。（2）吊装时设专人指挥，信号统一、明确，吊装半径内严禁站人，管道起吊平稳后缓慢下放，避免碰撞沟槽壁及已安装管道，吊装过程中随时检查防腐层是否有损伤，发现损伤及时标记，安装前进行修补。4.2布管（1）布管前逐根检查钢管质量、防腐层质量，不合格管材不得下入沟槽。布管时沿沟槽一侧排列，管端距沟槽边缘不小于0.5m，相邻管道间距不小于0.3m，便于焊接作业。（2）管道对口前清理管端杂物、油污，管端坡口采用V型坡口，坡口角度60°±5°，钝边厚度1-2mm，坡口表面不得有裂纹、夹层等缺陷，采用角磨机打磨坡口及两侧20mm范围内的铁锈、毛刺，露出金属光泽。五、管道焊接安装5.1对口作业（1）管道对口采用专用对口器，对口时调整管道轴线及高程，确保管道中心偏差不超过±20mm，高程偏差不超过±20mm，对口间隙2-3mm，错边量不超过管壁厚度的10%，且不超过1mm，严禁强行对口，避免产生附加应力。（2）对口完成后采用点焊固定，点焊长度10-15mm，高度2-4mm，点焊数量不少于4处，沿圆周均匀分布，点焊焊条与正式焊接焊条一致，点焊后检查焊缝质量，发现裂纹、气孔等缺陷及时清除重新点焊。5.2焊接作业（1）焊接采用手工电弧焊，分三层焊接：第一层为打底焊，焊条直径φ3.2mm，焊接电流90-120A，确保焊透，背面成型良好；第二层为填充焊，焊条直径φ4.0mm，焊接电流120-160A，填充至距离母材表面1-2mm；第三层为盖面焊，焊条直径φ4.0mm，焊接电流110-150A，焊缝表面平整，余高0-2mm，宽度超出坡口边缘2-3mm。（2）焊接时避免在焊缝以外的母材上引弧，每层焊缝焊接完成后清理焊渣，检查有无缺陷，缺陷清除后方可进行下一层焊接。相邻两层焊缝接头错开不小于50mm，管道焊接完成后自然冷却，严禁浇水冷却。（3）雨雪天气、相对湿度大于90%、风速超过8m/s时，采取防风、防雨、保温措施，否则停止焊接作业。冬季施工时环境温度低于0℃时，将焊缝两侧100mm范围内母材预热至50℃以上，焊接过程中保持层间温度不低于预热温度。5.3焊缝检测（1）焊缝外观检查：所有焊缝逐个进行外观检查，表面不得有裂纹、气孔、夹渣、弧坑、未焊满等缺陷，咬边深度不超过0.5mm，连续长度不超过100mm，总长度不超过焊缝总长度的10%。（2）无损检测：焊缝外观检查合格后进行100%超声波探伤（UT）检测，质量等级符合《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB/T11345-2013）Ⅱ级要求，同时抽取不少于15%的焊缝进行射线探伤（RT）检测，质量等级符合《无损检测金属管道熔化焊环向对接接头射线照相检测方法》（GB/T12605-2008）Ⅱ级要求，穿越道路、河流、地下管线的焊缝进行100%RT检测，不合格焊缝必须返修，同一部位返修次数不超过2次，返修后重新进行无损检测。六、管道防腐与补口补伤6.1管体防腐检查管道安装前逐根检查3PE防腐层质量，采用电火花检漏仪检测，检测电压25kV，以不击穿为合格，发现针孔、破损等缺陷及时标记，采用环氧修补剂进行修补，修补后再次检测合格后方可安装。6.2焊口补口（1）焊口补口前清理焊缝及两侧150mm范围内的油污、铁锈、焊渣，采用喷砂除锈，除锈等级达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB/T8923.1-2011）Sa2.5级，表面粗糙度40-70μm，除锈后清理表面浮尘，4h内完成补口作业，若表面返锈需重新除锈。（2）补口采用热收缩套，安装前预热管体表面温度至60-80℃，热收缩套与管体同轴安装，周向搭接宽度不小于50mm，与管体防腐层搭接宽度不小于100mm。采用喷枪从中间向两端均匀加热，排除空气，确保热收缩套完全贴合，无气泡、皱折，端部应有热熔胶均匀溢出，冷却后检查搭接处贴合紧密。（3）补口完成后采用电火花检漏仪检测，检测电压25kV，无击穿为合格，同时每100个补口抽取1个进行剥离强度检测，25℃时剥离强度不小于50N/cm，不合格则加倍抽检，仍不合格则该批次补口全部返工。6.3防腐层补伤（1）防腐层损伤面积小于100mm²时，采用环氧修补剂修补，清理损伤部位周边50mm范围内的防腐层，打磨粗糙，涂抹修补剂，表面平整，厚度不低于原防腐层厚度。（2）损伤面积大于100mm²时，采用热收缩带修补，修补范围超出损伤边缘不小于100mm，施工工艺与补口一致，检测合格后方可进行回填。七、阴极保护施工本工程管道采用牺牲阳极阴极保护系统，阳极采用镁合金牺牲阳极，每100m设置1组，每组2块，埋设深度与管道中心线一致，距管道外壁3-5m，阳极填料采用75%石膏+20%膨润土+5%硫酸钠，阳极安装前进行表面处理，去除氧化皮，电缆采用VV-1kV-1×10mm²铜芯电缆，与管道采用铝热焊连接，焊缝牢固，连接处做防腐密封处理。系统安装完成后检测管道开路电位，达到-0.85V（相对于Cu/CuSO₄饱和硫酸铜电极）以上为合格，运行电位保持在-0.85V至-1.5V之间。八、管道试验8.1压力管道强度及严密性试验（1）管道安装完成后，回填管道两侧及管顶以上0.5m厚土方（露出焊口），进行水压试验，试验介质为清洁自来水，试验压力为设计压力的1.5倍，即2.4MPa。（2）试验前检查管道固定情况，设置临时支墩，弯头、三通、盲板处设置推力支墩，支墩承载力满足试验压力要求，向管道内缓慢充水，排尽空气，浸泡时间不少于24h。（3）强度试验：缓慢升压至试验压力，稳压10min，检查接口、管身无破损、无渗漏，压力降不超过0.05MPa为合格。（4）严密性试验：强度试验合格后，将压力降至工作压力1.6MPa，稳压24h，采用注水法测定渗水量，DN700钢管允许渗水量不超过1.4L/（min·km），渗水量不超过允许值为合格。（5）试验过程中发现渗漏时，做好标记，泄压后进行修补，重新进行试验，严禁带压修补。8.2无压力管道闭水试验若管道为排水管道，采用闭水试验，试验段长度不超过500m，试验水头为管顶以上2m，不足2m时升至地面，充水浸泡24h后开始计时，观测30min，渗水量不超过《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）规定的允许值（DN700钢筋混凝土管允许渗水量33.10m³/（24h·km），钢管参照执行且不超过该值的80%）为合格。九、沟槽回填9.1回填要求管道试验合格后及时进行回填，回填前清理沟槽内积水、杂物，回填土不得含有石块、砖块、冻土块、建筑垃圾等，有机质含量不超过5%，粒径不超过50mm，不得使用淤泥、腐殖土回填。9.2回填分层要求（1）管道底部至管顶以上0.5m范围内采用人工回填，严禁机械碾压，分层厚度不超过200mm，压实度要求：管底垫层≥95%，管道两侧（腋角部位）≥95%，管顶以上0.5m范围内≥85%。（2）管顶0.5m以上部位采用机械回填，分层厚度不超过300mm，压实度要求：管顶0.5-1.0m范围内≥90%，1.0m以上至地面按道路要求执行，机动车道下≥95%，非机动车道下≥93%，绿化带下≥85%。9.3压实作业管道两侧对称回填、对称夯实，高差不超过300mm，采用蛙式打夯机夯实，管顶以上0.5m范围内不得采用重型压实机械，0.5m以上采用压路机碾压，碾压轮迹重叠不小于1/3轮宽，碾压速度不超过2km/h。回填压实度采用环刀法或灌砂法检测，每100m每层检测不少于3个点，合格后方可进行上层回填。9.4沉降观测回填完成后在管道沿线每100m设置1个沉降观测点，穿越道路、软基段加密至每50m1个，每月观测1次，连续观测6个月，累计沉降量不超过30mm为合格，沉降超标时及时采取加固措施。十、特殊地段施工处理10.1穿越道路施工穿越现状机动车道时采用非开挖顶管施工，顶管段采用壁厚12mm的螺旋焊管，接口采用焊接加内外套环加强，顶管工作井采用钢筋混凝土结构，井壁厚度300mm，顶力计算满足最大顶进长度要求，顶进过程中控制轴线偏差不超过±50mm，高程偏差不超过±30mm，顶进完成后对管周进行注浆加固，注浆压力0.3-0.5MPa，注浆材料采用水泥水玻璃浆，确保管周土体密实。若采用明挖施工，需搭设临时便桥，便桥承载力满足50t车辆通行要求，施工期间安排专人指挥交通，夜间设置警示灯，施工完成后及时恢复路面。10.2软基段施工软基段承载力低于80kPa时，采用水泥搅拌桩加固，桩径500mm，间距1.5m，桩长进入持力层不小于0.5m，桩顶设置300mm厚碎石垫层，加铺一层双向土工格栅（抗拉强度≥80kN/m），加固后地基承载力不低于120kPa，管道安装后适当增加沉降观测点，加密观测频率。10.3交叉管线施工与其他地下管线交叉时，垂直净距不小于0.3m，小于0.3m时采用混凝土或钢板进行隔离，隔离长度超出交叉管线两侧各1m；与热力管交叉时，保持净距不小于0.5m，采用隔热材料隔离，避免温度对管道防腐层造成影响。交叉管线施工前通知产权单位现场旁站，施工完成后共同验收。十一、施工质量控制措施1.建立三级质量检验制度，班组自检、项目部复检、监理单位终检，每道工序验收合格后方可进行下道工序，隐蔽工程留存影像资料。2.所有进场材料建立台账，执行见证取样制度，不合格材料严禁进场，已进场的及时清退出现场。3.焊接作业人员必须持有特种作业操作证，且在有效期内，上岗前进行焊接工艺评定，合格后方可上岗作业。4.严格执行测量复核制度，所有测量点位、高程经两人独立复核无误后方可使用，定期对控制桩进行复测。5.雨期施工时，沟槽周边设置挡水埂，高度不小于20