山西省萬家寨引黃入晉工程聯(lián)接段清徐原水直供工程建筑安裝施工Ⅰ標(biāo)風(fēng)峪溝明挖管線（1082m）段施工方案批準(zhǔn)：審核：編寫：山西省水利建筑工程局引黃清徐供水施工項目部目錄TOC\o"1-3"\h\uHYPERLINK\l_Toc92281編制依據(jù).3工程地質(zhì)情況該段管線施工中，工程地質(zhì)條件發(fā)生變化導(dǎo)致PCCP施工措施需調(diào)整。現(xiàn)狀地質(zhì)情況詳見附件2-1《現(xiàn)場地質(zhì)描述記錄單》和《地質(zhì)編錄》。2.4水文氣象本工程沿線地區(qū)屬溫帶大陸性氣候，冬季干冷漫長，夏季溫?zé)岫嘤?，春秋兩季氣溫變化迅速，短暫多風(fēng)，干濕季節(jié)分明。小店區(qū)、晉源區(qū)多年平均氣溫9.5℃左右，年內(nèi)溫度變化很大，年際溫差不大；多年平均降水量465mm，多年平均蒸發(fā)量1478mm（20cm蒸發(fā)皿）；平均風(fēng)速2.1m/s，風(fēng)向多為西北風(fēng)；無霜期170天。3施工組織機構(gòu)3.1工程組織機構(gòu)因風(fēng)峪溝明挖管線（1082m）段地質(zhì)條件差，施工較為復(fù)雜，我項目部針對該段施工成立以項目副經(jīng)理為組長、工程部、質(zhì)檢部、合同部、安全部、測量處負責(zé)人為組員的專項工程組織機構(gòu)，對該工程實施嚴(yán)格、科學(xué)、有效地施工管理。并按業(yè)主的部署，在監(jiān)理工程師的監(jiān)督下，充分發(fā)揮施工職能，協(xié)調(diào)管理好施工現(xiàn)場。組織機構(gòu)人員聯(lián)系表如下：序號部門職務(wù)姓名電話備注1項目部項目副經(jīng)理張鵬飛1345311222562工程部負責(zé)人劉冏1523411993463質(zhì)檢部負責(zé)人杜偉峰1883481883184合同部負責(zé)人黃海鑫1823400777445安全部負責(zé)人高峰1873419555566測量處負責(zé)人史斌1393512777203.2工程組織機構(gòu)人員職責(zé)3.2.1項目副經(jīng)理：指揮施工生產(chǎn)，搞好施工計劃調(diào)度和質(zhì)量管理，與組員一起落實設(shè)計圖紙的各項要求，制定具體實施方案，確保工程質(zhì)量與目標(biāo)的實現(xiàn)，對工程質(zhì)量負重要責(zé)任。3.2.2工程部：在項目副經(jīng)理領(lǐng)導(dǎo)下，負責(zé)工程的技術(shù)交底并組織有關(guān)人員檢查、落實計劃完成情況。3.2.3質(zhì)檢部：質(zhì)量檢查、原材料檢驗、試驗以及等級評定的組織或具體工作，保證過程施工始終處于受控狀態(tài)。3.2.4合同部：負責(zé)施工的材料計劃，工程預(yù)算及勞務(wù)隊結(jié)算工作，檢查合同履行情況，并作好記錄。3.2.5安全部：負責(zé)文明安全施工，安全保衛(wèi)及管理人員后勤保障工作，負責(zé)進場施工人員的安全教育及成品保護工作。3.2.6測量處：負責(zé)施工開挖放線、安裝軸線、高程監(jiān)測。4施工方案4.1管槽開挖存在的問題和采取的措施根據(jù)《建筑安裝Ⅰ標(biāo)輸水線路縱斷面圖1+042.06～4+300.00》（503S-464-QXⅠ-3）、《建筑安裝Ⅰ標(biāo)管道標(biāo)準(zhǔn)橫斷圖1+042.06～4+300.00》（503S-464-QXⅠ-4），風(fēng)峪溝內(nèi)管槽開挖深度約8m～12m。我部依據(jù)《關(guān)于排水試驗成果報告的審核意見》（SXBL.YH/QXGS/001/2015）（附件2-2）管井降水實施14天后，管槽進行開挖。采用1.6m3挖掘機開挖，土方堆放在溝槽側(cè)面。管槽挖深至2m左右，底部地下水涌出，邊坡開始塌陷，管槽開挖不能成型。（管槽開挖圖片見附件2-3）4.1.1我部組織人員依據(jù)圖紙、結(jié)合管槽開挖情況，對該段管線施工問題進行分析。現(xiàn)將風(fēng)峪溝管線施工問題和采取的措施匯總?cè)缦拢海?）管槽土料為低液限粘土、強度低。管槽開挖至中下部時，土體擠壓、存在涌水、涌土問題，邊坡塌陷。為增強邊坡承載力，采用12m鋼板樁一丁一順支護，減小側(cè)向土壓力，確保溝槽開挖成型和施工安全。（2）風(fēng)峪溝內(nèi)管槽開挖深度約8m～12m，開挖寬度約15m，土方開挖量平均每延米約94m3（實方）。征地寬度為30m，僅余15m的堆土區(qū)和機械吊裝。以2.5m堆高計算只能堆放18m3，多余土方無處堆放。另外，風(fēng)峪河內(nèi)土料為低液限粘土，含水量高、強度低。2.5m土料堆高不能完成，導(dǎo)致無處堆放的土料更多。特殊部位（風(fēng)峪溝）30m征地不能滿足施工要求。(3)管槽兩側(cè)堆放土料會加大地面荷載，邊坡穩(wěn)定性降低，增大安全隱患。為保證管槽施工安全，管槽兩側(cè)應(yīng)盡量減小地面附加荷載，不堆放土料、減少大型機械對管槽兩側(cè)地面擾動。管槽開挖時，將土料裝車外運至1km的棄土場。溝槽土料外運降低邊坡荷載，降低溝槽內(nèi)鋼板樁變形、邊坡失穩(wěn)坍塌風(fēng)險，確保溝槽內(nèi)人員和溝槽邊重型機械安全。4.2施工方法（開槽明挖安裝PCCP）為解決該段管線施工存在的問題，保證施工安全。根據(jù)該變更工程的特點，我部組織業(yè)主、設(shè)計、監(jiān)理人員對現(xiàn)場施工條件、管槽開挖情況進行了詳細的了解，對管線施工問題進行了分析并制定了以下施工方法。施工順序：管井降水→鋼板樁支護→管槽開挖→基礎(chǔ)換基→PCCP安裝→回填4.2.1管井降水根據(jù)風(fēng)峪河地質(zhì)資料及現(xiàn)場勘查，該段管線地下水位較高。風(fēng)峪河周邊單位、居民全年向河內(nèi)排水（附件2-4），部分地表有水，土質(zhì)處于飽和狀。風(fēng)峪溝土質(zhì)均為低液限粘土，透水率很差，為杜絕溝槽施工安全隱患，避免管槽內(nèi)地下水浸泡邊坡導(dǎo)致塌陷發(fā)生安全事故，管井降水14天后進行開挖，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→井點布置→鉆井→排水施工道路風(fēng)峪溝地下水位高、風(fēng)峪河周邊單位、居民全年向河內(nèi)排水，地面承載力不足，施工機械（吊車、挖機和泵車）和PCCP管件進場需較大且堅實的地面。為確保該段施工質(zhì)量和施工進度，我部外調(diào)石渣修建了施工道路。施工道路厚1m，寬度8m?；靥钍捎?0t自卸車由石渣場（4km）運至施工現(xiàn)場，采用裝載機和壓路機回填碾壓。太原市晉源區(qū)防汛抗旱指揮部為確保河道通暢行洪順利，要求管線安裝完工，修建的施工道路需挖除并運出河道。（2）井點布置根據(jù)現(xiàn)場情況布置井點：管井兩側(cè)布置，順?biāo)鞣较蚬茌S線左側(cè)5.5m處、右側(cè)15m處設(shè)置管井。井點間距為15m，井深15m，無砂管外徑37cm，內(nèi)徑33cm；管井布置圖：（3）鉆井與成井成井施工流程為：固定井位→鉆機就位→成孔→下無砂管→回填碎石濾料→洗井→排水1)井位布置完成后，即開始鉆井。鉆井機為反循壞打井機，造孔完成后立即將無砂管逐節(jié)放入孔內(nèi)，最下面的無砂管需用木盤進行封堵，防止排水工程中泥沙從管底進入內(nèi)造成水泵堵塞。兩節(jié)無砂管對接后采用竹片對兩節(jié)管進行固定，防止接口錯位。無砂管采用雙層濾網(wǎng)進行包裹，以防抽水過程中泥沙進入井內(nèi)造成塌井或堵塞無砂管，孔濾網(wǎng)規(guī)格為200目/cm2。最后一節(jié)無砂管需高出地面20cm。2)無砂管對接完成后緊接著在外側(cè)回填一層碎石反濾料，碎石濾料需潔凈無石粉雜土，粒徑為5mm。濾料回填至水位線以上距地面1m左右，每個井回填濾料約3m3，濾料以上至原地面采用原土進行回填。3)碎石濾料回填完成后，應(yīng)及時洗井，根據(jù)成井的結(jié)構(gòu)，選擇洗井的水泵為1.2KW的潛水泵污泥泵。洗井時將水泵放至井底，打開水泵抽出造孔時形成的污水，抽水過程中要定時活動水泵，防止泥沙將水泵堵塞或淤埋，洗井至持續(xù)抽出清水即可。（4）排水洗井完成后即可進行排水，排水的水泵為1.1KW潛水泵，揚程為22m，排水用電采用一臺150KW柴油發(fā)電機供電，每個井配備一套兩相液位自控器，目的是將井內(nèi)水位控制在開挖底高程5m以下，并且防止因井內(nèi)缺水燒壞水泵，減少人工投入。每個井的排水管與主排水管道相接直接排入臨時儲水坑。4.2.2鋼板樁支護風(fēng)峪河內(nèi)土料為低液限粘土，含水量高、強度低，管槽開挖深度8m左右。采用大開挖，溝槽不能成型并存在較大安全隱患。為保證施工安全并減少投資，采用鋼板樁進行單側(cè)支護，特殊地段采用雙側(cè)支護。（附件2-5）。4.2.2.1鋼板樁選用按溝槽開挖深度8m左右，鋼板支護前挖除2～3m，選用36c型鋼板樁（360×140×14）。鋼板樁每米重量71.341kg，單根長度12m，嵌入管槽底土地6m。4.2.2.2鋼板樁施工鋼板樁施工工序：鋼板樁準(zhǔn)備→打樁前開挖→打鋼板樁→拔鋼板樁(1)鋼板樁準(zhǔn)備1）鋼板樁采用PC360挖掘機加振動錘，振動錘為MIL-3500HP型，激振頻率2500CPM。該機械可滿足打、拔鋼板樁要求。2）鋼板樁施工按100m一段考慮，循環(huán)使用。準(zhǔn)備100m調(diào)整使用。3）對鋼板樁檢驗，一般有材質(zhì)檢驗和外觀檢驗，以便對不合要求的板樁進行矯正，以減少打樁過程中的困難。4）鋼板樁堆放的地點，要選擇在平坦而堅固的場地上，并便于打樁施工。堆放時應(yīng)注意堆放的順序、位置、方向和平面布置等應(yīng)考慮到以后的施工方便；（2）打樁前開挖鋼板樁支護前對管槽進行開挖，開挖深度2～3m。依據(jù)風(fēng)峪溝管線地表高程，挖除2～3m后打鋼板樁，確保12m鋼板樁對邊坡的有效支護。開挖斷面如下圖所示：（3）打鋼板樁1）施工前一定要勘察地下管線、構(gòu)筑物的情況，準(zhǔn)確放出的鋼板樁中線。2）打樁前，對板樁逐根檢查，剔除連接鎖口銹蝕、變形嚴(yán)重的普通板樁，不合格者待修整后才可使用。3）在插打過程中隨時測量監(jiān)控每塊樁的斜度不超過2%，當(dāng)偏斜過大不能用拉齊方法調(diào)正時，拔起重打。4）鋼板樁設(shè)置在管軸線左側(cè)2.25m處，適當(dāng)增大鋼板樁與PCCP間距。預(yù)防管槽開挖卸荷后，鋼板樁朝向管軸線傾斜影響管道安裝。以一塊或兩塊鋼板為一組，從一角開始逐塊插打，鋼板樁采用一橫一豎排列方法施工。這種打入方法施工簡便，可不停頓地打，樁機行走路線短，速度快。但單塊打入易向一邊傾斜，誤差積累不易糾正。鋼板樁排列如下圖所示：(4)拔鋼板樁管槽回填后，要拔除板樁，以便重復(fù)使用。拔除板樁前，應(yīng)仔細研究拔樁方法、順序和拔樁時間及土孔處理。否則，由于拔樁的振動影響，以及拔樁帶土過多會引起地面沉降和位移，會造成已安裝的PCCP發(fā)生位移。1）拔樁方法拔樁采用振動錘拔樁：利用振動錘產(chǎn)生的強迫振動，擾動土質(zhì)，破壞板樁周圍土的粘聚力以克服拔樁阻力，依靠附加起吊力的作用將樁拔除。2）板樁土孔處理對拔樁后留下的樁孔，必須及時回填處理。回填的方法采用填入法，填入法所用材料為砂。4.2.3管槽開挖管槽開挖采用3臺2m3挖掘機開挖，配合1臺3m3裝載機、5臺10t自卸車將土料運至1km內(nèi)堆土場。堆土場內(nèi)配置1臺88kw推土機和1臺10t灑水車。管槽開挖工序：第一次開挖→臨時石渣路→第二次開挖4.2.3.1第一次開挖（1）風(fēng)峪溝內(nèi)管槽開挖約8m，開挖采用分層分段方式實施。鋼板樁完成后先進行初次開挖。（2）第一次開挖從鋼板樁外側(cè)開始，按1m3挖掘機安全挖深參數(shù)開挖。挖至距地面約5.2m時初次開挖完成。管軸線右側(cè)邊坡設(shè)置為1：1。4.2.3.2臨時石渣道路（1）第一次開挖完成后，因管槽內(nèi)土料為低液限粘土，透水率很差，降水后土質(zhì)強度很低，不能滿足挖掘機等大型設(shè)備運行要求。在第一次開挖底部填筑1m厚的臨時石渣道路，用于停放挖掘機進行下一層管槽開挖。（2）外運石渣從晉源區(qū)渣土場運至施工現(xiàn)場，運距4km。臨時石渣道路回填厚度1m。4.2.3.3第二次開挖（1）1臺挖機停放在石渣路上開挖至設(shè)計底高程，另1臺挖機將土倒運至地面，裝載機裝車外運至堆土處。軸線右側(cè)鋼板樁支護、左側(cè)邊坡坡比設(shè)置為1:1.5。施工現(xiàn)場如下圖：（2）溝槽開挖過程及成型后，槽頂應(yīng)避免出現(xiàn)震動荷載，成槽后盡快完成管道安裝工作，避免長時間晾槽。使用機械挖土?xí)r，為了防止機械超挖而擾動原狀土壤，在設(shè)計槽底部預(yù)留20cm人工開挖、清理。4.2.4基礎(chǔ)換基風(fēng)峪溝輸水管線地基土為低液限粘土。經(jīng)現(xiàn)場拋石擠淤處理出現(xiàn)彈簧層，管基承載力不能滿足管線安全運行要求。對管線基礎(chǔ)進行換基處理。換基處理要求：在原設(shè)計管基下挖1.2m，換填塊石并鋪設(shè)20cm厚碎石墊層。見下圖：4.2.5PCCP安裝4.2.5.1管道安裝前準(zhǔn)備工作（1）碎石墊層：用于填筑墊層的碎石粒徑控制在2～40mm之間，不含有草根、土塊和其它雜物。填筑碎石墊層一次鋪設(shè)完成，均勻鋪攤整平。根據(jù)設(shè)計碎石墊層形狀，超填出一定的高度，待下管后利用管自身重量下壓成設(shè)計斷面。（2）安裝前清理管道異物，保持內(nèi)部清潔，不得在管道內(nèi)放置工具、衣服和其他雜務(wù)物。（3）安裝前進行膠圈外觀質(zhì)量檢查，橡膠圈表面不應(yīng)有氣孔、裂縫、重皮、平面扭曲、肉眼可見的雜質(zhì)及有礙使用和影響密封效果的缺陷。（4）安裝前對與PCCP管線上方交叉的其它管線，根據(jù)各類管線的不同性質(zhì)，采取不同的措施實施保護，以保證施工安全。4.2.5.2安裝風(fēng)峪溝內(nèi)PCCP安裝采用70t履帶吊安裝。根據(jù)本工程的地形情況，將管線劃分成不同的區(qū)段來實施管道的安裝，在各段內(nèi)的安裝方向均由上游向下游進行，保證安裝工作面沒有集水，利于施工。履帶吊從溝槽邊吊運PCCP管進行安裝。具體安裝工藝流程：安裝準(zhǔn)備→履帶吊下管→履帶吊吊裝就位→清口套膠圈、涂潤滑劑→內(nèi)外拉法對中安裝→接口打壓試驗→測量復(fù)核→管道支撐和固定→管道接頭處理管道安裝前，履帶吊先空轉(zhuǎn)180°，在無咬聲的情況下，指揮下鉤，從溝槽邊將驗收合格的管道緩慢吊起，并使被起吊管道保持水平，起吊到一定高度后，履帶吊旋轉(zhuǎn)到溝槽方向落鉤將管道按照管道安裝軸線緩慢下降，降到同已裝管高程接近后即停止下鉤，開始向已裝管緩慢靠近。仔細清洗管道的承插口環(huán)工作面，然后對承口工作面涂刷食品級植物類潤滑油。橡膠圈在套入插口環(huán)凹槽之前，應(yīng)將橡膠圈涂滿潤滑劑，或在裝有潤滑劑的專用容器內(nèi)浸過；套入插口環(huán)凹槽后，使用一根鋼棒插入橡膠圈下繞整個接頭轉(zhuǎn)一圈，將膠圈在插口的各部位上粗細調(diào)勻，使其均勻地箍在插口環(huán)凹槽內(nèi)，且無扭曲、翻轉(zhuǎn)現(xiàn)象，在每根安裝好的膠圈外表面涂刷一層食品級植物類潤滑油。密封橡膠圈安裝妥后，待裝管繼續(xù)向已裝管靠近，距已裝管的承口100mm時，此時用方木支墊在兩管之間，以防承插口碰壞。并開始布置管道對接內(nèi)拉法系統(tǒng)，在已裝管的內(nèi)接縫處安裝一專門制作的對接拉具，結(jié)合待裝管承口的拉具用一臺30t電動倒鏈和鋼絲繩將兩個拉具連接好組成內(nèi)拉法系統(tǒng)。各項準(zhǔn)備工作完成后，撤除支墊方木，采用內(nèi)拉法，使待裝管徐徐平行移動，直至達到規(guī)定的安裝間隙。對于直線段，安裝間隙應(yīng)控制在25＋5mm、25～10mm范圍內(nèi)，當(dāng)管道基礎(chǔ)不均一時，內(nèi)部間隙為25mm。當(dāng)利用標(biāo)準(zhǔn)PCCP實現(xiàn)小角度轉(zhuǎn)折時，單個接頭安裝最大偏轉(zhuǎn)角不得大于0.25°，轉(zhuǎn)角時接頭最小間隙不小與10mm。管件中心校正：采用一根3.2m校正好的角鐵，找好中心線位置，作好標(biāo)記，將50cm水平尺放在角鐵上，角鐵中心掛一只磁性線錘（或鐵錘），調(diào)整角鐵上水平尺水平，專業(yè)測量技術(shù)人員根據(jù)經(jīng)緯儀上十字絲，來確定管件是否偏差。管件中心校對由吊車改變吊點來調(diào)整。每節(jié)管道安裝完畢后，采用鋼制測隙規(guī)檢查密封橡膠圈是否仍然在插口環(huán)的凹槽內(nèi)，檢查接口間隙是否符合規(guī)定要求，如果發(fā)現(xiàn)橡膠圈位移或間隙超差，應(yīng)拆除重新安裝。經(jīng)檢驗合格后方可移開吊具。每班安裝工作前，應(yīng)對此前已安裝好的前一節(jié)管道進行復(fù)測，如發(fā)現(xiàn)位移，應(yīng)重新復(fù)位，合格后再繼續(xù)安裝。4.2.5.3接口打壓檢驗（1）安裝時應(yīng)注意將單口水壓試驗用的進水口置于管道頂部。（2）管道接口連接完畢后進行單口水壓試驗，試驗壓力為管道設(shè)計壓力的2倍；（3）試壓采用手提式打壓泵，管道連接后將試壓嘴固定在管道插口的試壓孔上，連接試壓泵，將壓力升至試驗壓力，恒壓至2min，無壓力降為合格；（4）試壓合格后，取下試壓嘴，在試壓孔上擰上M8螺栓并擰緊；（5）水壓試驗時應(yīng)先排凈水壓腔內(nèi)的空氣；（6）單口試壓不合格且確認是接口漏水時，應(yīng)馬上拔出管節(jié)，找出原因，重新安裝，直至符合要求為止。（7）接口打壓試驗分三次進行，管道安裝后隨即進行第一次接口打壓試驗，第二次打壓應(yīng)在管頂回填完成后進行，第三次打壓在全部管道安裝完成后，試通水前在監(jiān)理旁站條件下進行。4.2.5.4接頭處理（1）外部接縫灌漿封堵為保護外露的承插口鋼構(gòu)件不受腐蝕，需要在管接頭外側(cè)進行灌漿保護。接頭的包帶、灌漿按如下方法進行：在外部接口縫隙表面淋水，以確保縫隙表面全部濕潤。在接頭的外側(cè)裹一層寬度為200mm的針刺膜帶布，作為灌漿接頭的外模（套）。應(yīng)事先將外模（套）材料的兩邊折回后縫制成孔道，用鐵條穿入后裹好、扎緊，在最上面留出灌漿口。然后灌入水灰比為0.65的1∶2的水泥砂漿，水泥砂漿應(yīng)有較好的流動性，以使其均勻、密實、無空隙。待砂漿灌滿后，灌漿口上用干硬砂漿填滿抹光。水泥砂漿的原材料滿足合同技術(shù)及規(guī)范要求。（2）內(nèi)部管道接縫封堵內(nèi)部管道接縫封堵采用水泥砂漿封堵。首先清掃管道內(nèi)接縫，確保接縫內(nèi)沒有異物和灰塵。在內(nèi)側(cè)接縫內(nèi)塞填1∶2水泥砂漿，人工搗實抹平。水泥砂漿要求同外部接縫砂漿。4.2.5.4現(xiàn)場合攏由于管道安裝過程中出現(xiàn)分段施工，所以會形成現(xiàn)場合攏。實施現(xiàn)場合攏時可采用對接雙面焊合攏。合攏管為鋼板制作，總長不應(yīng)小于1.2m，分為承口段、插口段和湊合段三部分。湊合段長度不小于300mm。焊接前應(yīng)雙面打坡口；焊接按一類焊縫質(zhì)量要求。焊接完成焊縫經(jīng)檢驗合格后，按設(shè)計規(guī)定進行內(nèi)、外防腐襯砌。管內(nèi)襯砌和外防腐方法與配件內(nèi)、外襯砌防腐方法相同。4.2.6回填管槽回填采用1臺2m3挖掘機開挖，配合