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X市城区第三水厂原水管道续建工程管道穿汉北河堤坝及过河施工方案

X市城区第三水厂原水管道续建工程

管道穿汉北河堤坝及过河施工方案

(里程桩号A9+550~A9+770)

DBJ50／T-313-2019标准下载编制单位：X市江夏区市政建设总公司

编制日期：二〇〇八年九月

《管道穿汉北河堤坝及过河施工方案》（以下简称本方案）主要是针对X市城区第三水厂工程原水续建管道工程施工过程中几个控制性工程之一横穿汉北河工程进行编制的，其中涉及到管道穿汉北河堤坝和过汉北河方案。本方案是横穿汉北河工程施工的重要指导性文件，编制目的是明确施工中保证汉北河堤坝的质量安全要求及尽量不影响汉北河通航的要求。确保整个管道安装工程有计划、有步骤、安全顺利合格地完成。

1、依据中国市政工程中南设计研究院设计的X市城区第三水厂工程原水管道A段（加压泵站至沦河）工程施工图；

2、依据中华人民共和国现行颁布的有关规范、规程和验收标准；

3、依据建设部颁布的《建设工程施工现场管理规定》；

4、依据现场和周边的实际踏勘情况。

X市城区第三水厂工程原水管道工程，是X市二00八年政府投资的重点工程之一，是解决X市东城区居民饮水的一项民心工程。本段控制性工程过河段处在汉北河与沦河相交三角洲地带，此处汉北河河床宽80米，河宽120米，丰水期水深5米，枯水期水深2米，常年不枯竭；堤坝均高8米；水下淤泥厚度均为1米。

本分部工程过河跨度大，常年不枯水，且有通航要求，施工难度大，鉴于以上工程特点特制定本方案。

3、工程所处位置平面图：

根据现场实际情况，管道穿汉北河堤坝及过河施工的钢管安装分两段施工。将A9+550～A9+630段穿堤作为一个施工段Ⅰ；将A9+630～A9+770段为一个施工段Ⅱ；

施工段Ⅰ按设计要求在枯水期破堤明挖沟槽施工方案进行施工。

施工段Ⅱ可供选择的方案有：

、建砼支墩托管过河。该方案优点有：水面施工操作方便，敷设钢管较为容易；其缺点有：水下部分浇筑砼支墩较为麻烦，难度较大，且支墩过密会影响该水系汛期泄洪。

、顶管过河。目前该项施工工艺较为成熟，该方案优点有：利用机械操作，施工不受其它因素的影响，质量可以得到较好控制，工程进度快；其缺点有：由于河床以下地质情况不详，需作详细的钻探分析，工程风险较大，造价过高。

、水下沉管。该方案优点有：对原有水系影响较小，不破坏河床地质构造，造价经济；其缺点有：要求河流流速较缓，河床平缓。

通过以上三种方案的比较分析我方决定采用第种方案既水下沉管的方案进行施工。

四、管道穿汉北河堤坝(施工段Ⅰ)施工方案

本工程穿越汉北河的管道长度约为220米，需要加宽相邻村落机耕通道修筑施工便道才能满足施工要求。

1、放线：根据施工图纸管线中心位置离机耕通道距离为10～15m之间，原有机耕通道均宽为4m，利用原有机耕通道填筑成路面宽度为9m施工便道。

将原有机耕通道一侧的树木砍伐，清移临时障碍物；

用挖掘机将原有机耕通道一侧的沟槽、田地的原状土向下挖除60cm；局部软基进行换填处理；

施工便道的维护和保养：由于施工所使用的管道采用的是Q235BΦ1620*16焊接钢管，长度达5m，管节体积大，质量也较大，运输车辆均为重型载重车辆以及重型汽车吊（30t），它们对便道的要求较高，故定期保护施工便道十分重要。施工时利用便道均要求小心谨慎，随时派专人检查施工便道破损情况及时补充碎石填料，遇雨天后注意排水，填补便道坑凹使其平整，修整边坡，处理滑坡并重新碾压密实。

（二）穿堤管道沟槽开挖

1、放线：根据设计施工图进行坐标定位，综合考虑水下沉管管道通过河床段的线路优化并最终确定出管道穿汉北河堤坝位置。

按照设计管道穿河的埋置深度和回填土的回填要求，穿河堤管道沟槽上口宽3.62m，沟槽下部为底口宽2.02m的直槽，槽口两侧挖成宽80cm深34cm的一步台阶并向内作5％斜坡，保证回填部位整体性强，与原汉北河大堤连接为统一整体。安装止水翼环的位置沟槽下部为口宽2.62m的直槽，槽口两侧挖成宽50cm深34cm的一步台阶并向内作5％斜坡。穿汉北河堤管道平均埋深为2.45m。

管道沟槽开挖的土方用于修筑向下延伸的便道，并且保留一部分土方作为管顶沟槽回填料并分层碾压密实恢复形成堤坝顶面。

钢管在便道上焊接成穿堤所需长度的整段钢管并作好防腐处理，根据设计要求沿管道壁安装完成止水翼环，再在对应管道止水翼环部位的沟槽槽底位置用人工向下加深挖两道长2.62m，宽0.5m，深0.3m的直槽，两者相距3m，两者连线的中点对准堤坝中心线。

由于止水翼环外包砼设计要求一次浇筑完成，故在管道吊装前，事先应根据管线纵坡和高程在不影响管道止水翼环位置的槽底浇筑两道20cm厚40cm宽的C20砼平台，待砼强度达到75%后方可吊装管道，吊车吊装时必须有专人指挥。

管道进行超声波探伤检测合格后，待吊装定位准确无误方可浇筑C20细石混凝土，要求一次浇筑完成。浇筑混凝土注意事项：混凝土浇筑速度不宜过快，需在管道两侧同时进行并控制浇筑速度但不间断，密切观察管道位置不发生上下左右位移，避免发生浮管现象。

1、回填土采用纯粘土，用压路机碾压密实，密实度要求达到96%。

五、管道穿汉北河河床(施工段Ⅱ)施工方案

水下沉管方案主要利用了水的浮力原理。

1、管线定位及水下测量

根据设计施工图在汉北河两岸确定管线走向，作好管道中心线控制桩以及过河整段焊接钢管在两端与岸边管道连接点的引线桩。

在施工前对过河管线经过的水域进行一次水下地形测量，了解并掌握河床原型、水深、水下淤泥深度情况，在此基础上确定焊接钢管的实际施工所需要的长度，根据钢管长度计算出其总重量。

在离水面较近易于吊装上船的地方根据汉北河河床原型放坡所需要的管道长度将钢直管切割、拼接成型，进行焊接，严格按2级焊缝要求实施；每条焊缝用加强钢板焊接加固，保证钢管焊缝处的强度；同时按规范要求制作水下管道镇墩钢模，镇墩的数量、间距、体积大小依据河流的宽度和水流量峰值进行计算，汉北河的水流量不大，一般间距30m，混凝土体积50m3/墩为宜，镇墩钢模与钢管焊接成为一体，沉管时管道镇墩钢模与钢管一起下水。

根据过河需要的钢管长度加工完毕并对管道进行超声波探伤检测合格后，将管道的两端严密封堵，在堵板上安装进、排水阀门。

依据水下实际测量数据，确定水下开挖的宽度和长度，一般满足Φ1620钢管沉到实际河床以下2m既可。这样既不破坏原河床的生态也不影响泥沙的重新堆积。

过河管道沟槽的开挖：在施工作业水面上作好明显标识，利用挖泥船进行开挖，对开挖后的淤泥用船运至指定的位置存放；沟槽成型后把全站仪架立于河岸边控制点上用坐标定位的方法观测，在水下沟槽两侧设置定位标志杆，方便水下沉管施工时对钢管的定位控制。

水下管道沟槽成型后，利用水下仪器进行测量，各控制点达到设计要求后，则迅速组织沉管施工，操作动作越快越好，避免水下泥沙的重新堆积。

沉管：将已制作完成的整段钢管一端临时固定在河岸的一边，利用一台机动驳船拴住钢管的另一端将钢管拖入河道中，此时整段钢管处于封闭状态，利用水的浮力机动驳船可将钢管的另一端拖至对岸，同时在上游方向利用另一台机动驳船拴住钢管的中部，使用驳船抗阻河水对钢管的冲击力；待钢管两端大致到位后，两岸均用50T吊车牵引钢管两端并配合拴住钢管中部的机动驳船调整钢管准确到位后，驳船便抛锚固定电力电缆井设计与安装.pdf，此时钢管两端开始同时开启阀门注水，依据注水量钢管下沉速度与吊车放绳速度成正比，缓缓下放。

控制桩：为了防止沉管在水下的漂移，必须在河道中打入控制桩，在钢管注水下沉之前将沉管控制在管沟的区域。控制桩的桩径、间距、长度依据河床的地质构造、水流量峰值和沉管的总体积、总重量以及河水深度进行科学计算。控制桩不易过大应便于施工时的打入和施工完后的拆除。

水下镇墩的制作：水下镇墩的施工好坏关系到沉管工程的成败，因此水下镇墩的施工作业至关重要。沉管带着镇墩钢模沉水到位后，进行抽排水掏泥施工使钢模内部清空，再置于制作好的钢筋笼，浇筑抗渗混凝土。

本方案简便易行，造价较低，适宜在汉北河段的施工。

本工程按照《建设施工合同》的要求GBT50785-2012标准下载，施工工期控制在30日历天，计划工期从2008年10月18日至2008年11月17日。

我们计划按照施工段的划分，采用流水作业的施工模式组织施工，其中：2008年10月18日至10月28日完成施工段Ⅰ，2008年10月28日至11月17日完成施工段Ⅱ。

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