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宁镇山脉开槽埋管专项施工方案

1.1工程规模及主要实物工作量

本标段管线长度约8.5km，管径DN1800，管道起点为镇大公路南侧约50m处，终点为241省道距离新建水厂约3.5km处。桩号：K0+060～K8+560，工期5个月。

建筑工程学院2019-单位工程施工组织设计任务书其中开槽埋管段情况见下表：

K0+060～K0+755

排气三通×1，伸缩节×1

K0+785～K1+235

排气三通×2，排泥三通×2

K1+275～K1+580

排气三通×1，排泥三通×1，

K1+760～K3+790

排气三通×4，排泥三通×3，伸缩节×3，三通×1

K3+822～K5+345

排气三通×2，排泥三通×3，伸缩节×1

K5+425～K5+600

K5+700～K6+300

K6+370～K6+450

K6+510～K8+560

排气三通×3，排泥三通×4，伸缩节×2，三通×1

1.2.1交通条件和服务设施

本工程管道铺设大多处于农田当中，沿线附近均有241省道、338国道、镇澄公路以及乡村道路，有比较便利的运输网络，同时，本工程回填材料大多可取于挖方段，外运土方较少。项目沿线有通讯及医疗服务，电力由现场柴油发电机供电，场内布线自行考虑。为确保施工的连续性，在施工时留有备用发电机以保证施工的需要。

本工程场地位于宁镇山脉的东段，管道沿线地貌单元属于岗地与古坳沟区结合区，场地地形起伏较大，场地地面高程在10.000～38.000米（黄海高程），施工条件一般。

岩土地层构成（自上而下）及特征如下：

①层填土：广泛分布，厚度相差较大，最大厚度为5.20米，最小厚度为0.30米，平均厚度为1.72米，结构松散，均匀性差，工程力学性质不均，欠固结；

②层粉质粘土：可塑，局部软塑，仅直坳沟区分布。无光泽，无摇震反应，干强度一般，韧性一般。厚度相差较大，最大厚度为5.70米，最小厚度为1.00米，平均厚度为2.84米，层厚欠稳定，工程地质条件一般；

③层淤泥质粉质粘土：流塑，该土层仅古冲沟区分布。无光泽，稍有摇震反应，干强度低，韧性低。层厚度变化大，最大厚度为4.70米，最小厚度为0.90米，平均厚度为2.30米，工程地质条件很差；

④层粉质粘土：软塑，该土层仅古冲沟区分布。无光泽，无摇震反应，干强度低，韧性低。层厚度变化大，最大厚度为5.40米，最小厚度为0.70米，平均厚度为2.79米，工程地质条件一般；

⑤层粉质粘土：可塑，局部硬塑，均匀分布。稍有光泽，无摇震反应，干强度较高，韧性一般。局部因古冲沟切割缺失，最大揭露厚度14.10米，大部分场地未揭穿，工程地质条件较好；

⑥层粉质粘土：可塑，局部硬塑，均匀分布。有较强光泽，无摇震反应，干强度较高，韧性较大。局部因古冲沟切割缺失，最大揭露厚度13.00米，大部分场地未揭穿，工程地质条件较好。

场地地下水类型为潜水，勘察期间测得稳定地下水位在自然地面以下1.350～3.960米不等（古冲沟区浅，东部岗地区深）。地下水主要接收大气的降水渗透补给，地下水排泄方式以自然蒸发及地表径流为主，有的古坳沟的最高水位溢出地表。场地地下水、土对砼结构无腐蚀性，对钢结构的有弱腐蚀性，对混凝土结构中钢筋无腐蚀性。

本区地震基本裂度为7度，设计基本地震加速度值大港新区为0.15g，丹阳市为0.10g，设计地震分组为第一组。场地类别：古坳沟区域III类，特征周期为0.45s；岗地区域II类，特征周期为0.35s。场地为不液化土层，管道沿线场地、地基稳定，无不良地质作用，可进行本工程管道敷设。

1.2.3土工试验参数

各土层的物理力学性质指标平均值

各土层的抗剪强度指标平均值及标准值

1、丹阳市区域供水大港~丹阳长湾水厂DN1800浑水管工程施工图设计

8、《柔性接口给水管道支墩》（０３ＳＳ５０５）

根据施工设计图纸，本工程开挖段管道分别为：D1820×14钢管管道敷设8160m，D1420×12钢管管道敷设15m，D1320×12钢管管道敷设35m，D690×9钢管管道敷设230m，D800钢筋混凝土排泥管650m。

排管时遇填浜、暗浜或淤泥埋土全部挖至原土，超挖部分用砂石砂或旧料分层夯实，至设计沟槽标高，然后再做管道基础。对于地质条件差和距离建筑较近的地段，埋深≥3m的管道，采用钢板桩围护的施工技术措施，埋深大于1.5m小于3m的排水管采用横列板支护的施工技术措施，埋深≤1.5m的排水管施工采用放坡开挖；其余地段均采用放坡开挖。沟槽内临时排水：在沟槽底部两边设0.3m×0.3m的排水边沟且每隔50m设一集水井以φ100mm口径污水泵抽排。开槽埋管遇到流砂时，需要采用井点降水措施。

2.2开槽埋管施工人员组织

为确保施工质量和进度，现场项目经理主管全面工作，施工过程中相关人员不得离开岗位，以确保工程施工万无一失。

施工管理组织见项目部管理网络图。

2.3开槽埋管施工主要材料设备

2.4施工平面布置及交通

沟槽两边3米范围内，严禁车辆通行，在距离沟槽两边各15米的位置设置彩条布，以及彩旗等醒目标志，若无特殊情况，禁止非施工人员进入现场。

2.5开槽埋管工程施工方法和技术措施

2.5.1沟槽底部开挖宽度

管道沟槽底部的开挖宽度的确定：

B=D1+2(b1+b2+b3)

式中：B—管道沟槽底部的开挖宽度(mm)

D1—管道结构的外缘宽度(mm)

b1—管道一侧的工作面宽度取800mm，槽底需设排水沟增加150mm，总宽度为950mm

b2—管道一侧的支撑厚度，取150mm

b3—现场浇注混凝土或钢筋混凝土管渠一侧模板的厚度(mm),取0mm

B=D1+2(b1+b2+b3)

=1800+2×(950+150)

沟槽底部开挖宽度为4米。

2.5.2沟槽开挖方法

（2）沟槽开挖施工方法

1）横列板围护的沟槽施工

采用横列板支护时，挖土深度至1.2m需要及时撑头挡板，以后每次撑板的高度一般控制在0.6m～0.8m。

横列板采用组合撑板（钢围檩），其尺寸为长4m，宽20cm，厚6cm～6.4cm。采用铁板与角铁焊接而成或用特殊型钢制作而成。

横列板要求水平放置，板缝严密，板头齐正，深度确保到碎石基础面。

竖列板采用30号槽钢，每2m设置一道，保证横列板的稳定。

沟槽支撑采用铁撑柱，铁撑柱由φ100的无缝钢管和两端的铸铁撑脚组成。

铁撑柱两头要求水平，每层高度一致，每块竖列板上支撑不少于二只铁撑柱，铁撑柱的水平间距为2m，垂直间距不大于1.5m，头挡铁撑柱距离地面一般为0.6m～0.8m。铁撑柱在施工时，要求其钢管套筒不得弯曲，支撑要充分拧紧。

沟槽挖土采用机械和人工相结合的施工方法，沟槽土方全部采用挖掘机挖土，并根据支撑分层挖土。挖土方式采用退坡挖土，以两个通气阀距离为一个单元，回填后再挖下一个单元。

机械挖土时采用人工修边。为防止扰动槽底土层或超挖，机械挖土控制在距槽底土基标高30cm处，采用人工挖土，修整槽底。若有超挖和遇障碍物清除后，应采用砾石砂填实，不得用土回填。机械挖土时要设专人指挥，有人维护施工现场安全和施工机机械运转范围的围护标志。

沟槽挖出的土方好土原则上可留作沟槽回填和道路填土用，多余的土方均用自卸汽车外运，具体实施时，开始两节沟槽的挖土全部外运，以后开挖沟槽的土方运到指定的堆放地点。在管线阀门、测量标志等周围不能临时堆土。

沟槽挖土时，做到随时做好沟槽内的明水排除，在修整槽底的同时，挖好排水明沟，沟槽的两侧每50m处设置集水坑，配备污泥泵，确保在施工期间沟槽内不积水。

横列板沟槽围护开槽施工示意图

支撑拆除时必须符合下列规定：

支撑的拆除必须与回填土的填筑高度配合进行，拆除后及时回填并压实；轮换竖列板，拆除横列板，必须从底部向上分批次拆除，一次拆除横列板的高度不得大于1米，严禁一次全部拆除。

2）钢板桩围护的沟槽开挖

钢板桩采用槽钢，其长度根据沟槽开挖深度选用，本工程深沟槽开挖深度最大达7m以上，钢板桩的入土深度与沟槽深度之比不小于1︰3。根据现场支护条件和施工规范及实际经验，选用钢板桩的长度为10m。

根据沟槽边线先开挖钢板桩施工槽，宽度为60cm，深度挖到土层，然后采用0.6～1.2吨柴油打桩机施打钢板桩。打设钢板桩时，力求做到横平竖直，钢板之间应咬口紧密，上口直线偏差4m内不大于5cm，垂直偏差不大于3％。

钢板桩打设完毕后，含流砂层土质地段，可进行井点施工，当井点降水在沟槽底0.5m时可进行沟槽挖土。

钢板桩支护的沟槽挖土，采用人工与机械相结合的方法进行施工，头层土采用挖掘机挖至2m，然后进行头道支撑，以后采用5吨履带吊抓土机挖土，人工配合修边。支撑采用铁撑柱，此铁撑柱由Φ100无缝钢管和两端的铸铁撑脚组成，支撑的水平间距不大于3m，垂直距离不大于2.0m，在管顶净距离20cm处设置最后一道支撑。为确保沟槽稳定，在挖至沟槽底时，距离沟底30cm处设置一道临时支撑，待基础完成后，在排管前拆除。机械挖土时要设专人指挥，维护施工现场安全和施工机械运转范围的围护标志。

沟槽底开挖修整和标高控制、开挖土方的处置等同横列板支护的沟槽开挖部分。施工时临时堆土高度不得大于1.5m，离沟槽边的距离不小于5m。

钢板桩围护的沟槽开挖施工示意图

支撑拆除时必须符合下列规定：

支撑的拆除必须与回填土的填筑高度配合进行，拆除后及时回填并压实；从最下道支撑开始拆除，拆除一道马上进行回填并进行压实，严禁支撑一次性全部拆除。

在回填高度达到规定要求时，方可拔出钢板桩；钢板桩拔出后及时回填桩孔，回填桩孔时应保证填实，对于有沉降要求的位置，采取边拔桩边注浆的措施。

3）放坡开挖的沟槽施工

沟槽采用放坡开挖，挖土采用机械和人工结合的方法施工，机械挖土时要设专人指挥，维护施工现场安全和施工机械运转范围的围护标志。机械挖土时要设专人指挥，有人维护施工现场安全和施工机机械运转范围的围护标志。

为防止扰动槽底土层，机械挖除控制在距槽底土基标高20～30㎝处采用人工挖土、修整槽底。沟槽挖土，随挖随运，及时外运至规定地点，距离沟槽边5m内不得堆土，以减少沟槽壁的侧压力。为保证槽底土的强度和稳定，施工时不得超挖，也不能扰动；，若有超挖和遇障碍物清除后，应采用砾石砂填实，不得用土回填。

开挖坡度可以视土质情况适当调整，但坡度不得大于1:0.5。

回填实行分层回填，满足压实要求。（详见沟槽覆土施工）

2.5.3轻型井点降水与沟槽排水

根据现场地质水文状况，对于地下水丰富的地段，考虑结合井点降水的方法，施工时注意同时做好沟槽降水和围护开挖，确保开槽施工的稳定和安全。

管道施工过程中，为防止出现流砂，管涌现象以及因软土层承载力不够，而造成结构施工后的压缩沉降、变形，决定采用轻型井点降低地下水位，轻型井点平面采用单排线型布置，井管间距1.6m，井管长H依据下式确定。

H≥H1+h+IL+0.2

式中:H1——井点埋设面至槽底距离。

h——降低后的地下水位至槽底的最小距离，取0.5m。

I——地下水降落坡度取1/4。

L——井点管至要降低水位点的水平距离。

计算井管长度取9m，不包括滤管长度。轻型井点系统的主要设备由井点管、连接管、集水总管和射流泵等组成。

井点施工按下列程序进行：

挖井点沟槽、敷设集水总管；冲孔、沉设井点管，灌填砂滤料，将井点管同集水总管连接；最后安装抽水机组，连接集水总管，进行试抽。

（2）井点施工程序和要求

平整地面，根据实际沟槽平面和井点布置放出井管槽位置，槽宽为0.6～0.8m。

安装井点管前做好相关的检查，根据所需长度用束节联接接长，待用。用法兰对接的方式进行总管联接，并确保布设总管的稳固性，联接处无漏水、漏气，总管与泵体连接处保持水平。

轻型井点施工采用冲水管冲孔后沉放井管。启动高压泵，将高压水压入冲水管从冲嘴中喷出，采用5吨电动履带吊，吊起冲水管，对准孔位，垂直贴近土面后进行冲孔。井点冲孔孔径不得小于30cm，井点冲孔深度应比滤管底深50cm以上，冲孔至要求的深度以后，沉放井点管。

冲孔完毕，关闭高压水泵，迅速提起冲水管，立即把井点管垂直居中放入孔中，至规定深度以后，吊住并加以固定，随即用中粗砂灌入孔中，灌砂完毕，松掉井点管。根据冲孔孔径和深度计算灌砂量，实际灌砂不得小于计算灌砂量的95%，应使砂完全包住滤网。

井管下沉后，及时进行相关的检查。最后把每根井管接入总管，总管再接入离心泵。总管与井管之间采用塑料软管联接，不产生扭折，使相互之间伸缩有余地。泵体与总管的联接应保证严密，严防漏气。

管路系统的联接部分无渗水、漏水现象。施工期间的井管有效率应在95%以上，且连续5根井管内的失效井管不得超过2根，相邻的2根井管不得同时失效。

为维持开挖的沟槽内无水直到施工完成，必须认真做好沟槽排水工作。首先在沟槽外两侧填筑土坝，尽量减少地面上的雨水等流入沟槽内；另外在沟槽底两侧设置排水明沟，在每50m处设置集水坑，并配备足够数量的污泥泵和潜水泵等设备进行抽水，确保沟槽内无积水。

井点施工时注意工作水的排除，泥浆水应经过过滤，根据场地情况设立集水坑用水泵抽除。

在沟槽外围10米以外，沿着管道沿线一定距离，设置沉淀池，沉淀池内设置3格，实行层层沉淀，格格分离，泥浆沉淀成清水后溢出河道；

2.5.4沟槽覆土施工

管道工程经监理工程师主体结构隐蔽验收合格后，应及时进行回填。以免晾槽过久造成塌方，挤坏管道或管道接口抹带空鼓开裂；雨季易产生泡槽、漂管或造成回填作业困难。管线结构验收合格后方可进行回填施工，且回填尽可能与沟槽开挖施工形成流水作业。

1、为了保证回填土的质量，在现场办公区设土工试验室，以便随时掌握回填土的含水量及压实密实度。

2、回填土的含水量必须符合要求，当回填土的含水量过大时，根据天气、现场情况，采用晾晒或掺拌石灰粉的措施，以达到回填土的最佳含水量。

3、为了避免井室周围下沉的质量通病，在回填施工中应采用双填法进行施工，即井室周围必须与管道回填同时进行。待回填施工完成后对井室周围进行2次台阶形开挖，然后用9%灰土重新进行回填。

4、管顶以上0.5m范围内用人工夯填，每层压实厚度不大于15cm。管顶1.5m以上用推土机配合压路机进行回填。具体施工操作应严格按操作规程进行。

5、回填土高度至路床以下15cm为止，待该施工段全部管线工程完成后，集中对该部分进行回填压实处理，以保证路基的整体性和稳定性。

6、回填前清除槽内杂物、排除积水。

7、沟槽两侧须同时回填，且两侧高差不得超过30㎝，管顶以上50㎝范围内应特别注意夯实设备的选用，以防止对管道结构造成损坏。

8、回填土每层虚铺厚度为20～25㎝。

9、回填土中不得有碎砖、石块。

10、分段回填时，相邻段的接茬应呈阶梯状，且不得漏夯。

11、每层回填完成后必须经质检员检查、试验员检验认可后方准进行下层回填工作。

12、沟槽分层回填密实度满足设计要求。

1）D1820*14钢管

2）D1820*18钢管

3）D1420*12钢管

4）D1320*12钢管

6）D800钢筋混凝土排泥管

管道基础持力层承载力特征值应大于80kPa，一般在采用粗砂垫层厚250mm，压实系数为90％；当基底不易排水，且易扰动软化时，在砂垫层下另加200mm厚1：1砂石垫层；如遇淤泥、大卵石等不良地质条件时须清除后换填砂石，分层夯实时，每层厚300mm，夯实后密实度≥95％；若软弱土层较厚无法清除时，可采用抛块石挤淤处理。沟槽开挖至设计标高时，待监理验槽认可后方可进行下一步施工。

1）软弱地基管道基础处理

采用抛块石挤淤处理。重锤夯击块石挤淤，在块石缝隙内灌入碎石及石屑，压实后在上部加200mm厚1：1砂石垫层并夯实。特殊情况下，可在软弱地基下打入木桩，桩长6m，桩径不小于150mm，间距600，梅花形布置。

在桩号为K2+530，K2+865，K5+835，K8+000左右，总长度约100m，采用特殊情况下打木桩进行加固。

软弱地基管道地基处理示意图

2）局部需培土段管道地基处理

本工程中，在桩号K3+450、K6+220、K7+120、K7+280、K8+400等处，管道沟槽开挖时需部分挖除原道路边坡线或沟塘边线。处理方式如图：

局部需培土段管道地基处理

管道基础在接口部位，应预留凹槽，以便接口操作，接口完成后，随即用相同材料填实。基础在两井之间应保持顺直，管道基础和垫层的验收质量标准应符合相关规范的有关规定。

1）钢管吊运及排管试拼

钢管运输、排管采用专用吊装工具，确保钢管不变形破坏。在地面进行排管试拼，在试拼好的钢管接口处做好记号，并做好记录，做出组对计划。钢管下井组对时，严格按计划排管，即按试拼好的次序进行组对。

采用履带吊车下管，吊具采用专用吊带以保护钢管，严禁在地面拖拉钢管。地面短距离移动钢管时，用吊车或采用三脚架及吊链组成的炮车将钢管吊起，人工推拉移动。

①清理：管身、坡口等在安装前清理干净。

②检查质量：钢管在下管前检查有无变形情况，管口尺寸有无超标，如有不合格的部位必须修补合格后方可下管。

③上一节钢管的管口检查：检查有无变形情况，管口尺寸有无超标，如有不合格的部位必须修补合格后方可组对。

④开槽埋管中心线检查：组对前对上一节钢管的埋管中心线进行检查，确认其偏差在允许范围内后方可接口组对。

⑤调正设备：准备好调正钢管位置用的液压千斤顶等辅助设备。

管身、坡口清理→钢管管口质量及尺寸检查→修口→沟槽与管道基础检查→人工调正→上一节钢管的管口检查→开槽埋管中心线检查→对口→调正钢管的对口位置→点焊

②修口：钢管对口之前必须首先修口，使钢管端面的坡口、钝边、圆度符合质量标准要求。施工现场焊件的切割和坡口加工采用氧乙炔焰切割，用磨光机将凹凸不平打磨平整。

③对口：对口之前应检查管道垫层，对口时使钢管内壁齐平，使用液压专用设备进行组对，严禁使用火烤或用大锤锤砸进行对口。对口时，内壁应平齐，内壁错边量不得超过2mm。

管子对口应垫牢固，不得强力对口。

恒大名都楼工程外墙及屋面保温施工方案④纵向焊缝：对口时管子纵向焊缝错开距离大于30cm。

⑤点焊：钢管对口检查合格后进行点焊。点焊要求符合以下标准。

a.点焊焊条采用E43系列焊条。

b.点焊时，应对称施焊，其厚度与第一层焊接厚度一致。

铝厂车间施工组织设计c.钢管的纵向焊缝处不得点焊。

d.点焊长度为80—100mm，点焊间距不大于400mm点焊完成后用角磨机将焊口两侧打磨成缓型斜坡。

定位焊：焊接定位焊缝时，采用与根部焊道相同的焊接材料和焊接工艺，由合格焊工施焊。定位焊缝的长度为50～100mm，间距为250～300mm，原则能保证焊缝在正式焊接过程中不致开裂为准。