西二線袁河一帶水大開挖穿越工程施工技術

1、西二線袁河一帶水大開挖穿越工程施工技術一、工程概況西二線樟樹-湘潭聯絡線管線在宜春彬江鎮(zhèn)李家里村境內穿越袁河，流域集水面積6262kmz主河道長279km,穿越管道水平長度347nl大開挖穿越段190nl一般線路段157m,斷面處百年一遇洪水位為75.78m，相應洪峰流量3719.00m3/s，斷面整體呈“U'型，河槽內有很多沖積而成的江心孤島，主要由薄層砂卵石、粘土、礫砂、灰?guī)r組成。平均海拔62.565.5m。穿越點兩岸開闊平坦，發(fā)育I級階地，海拔69.4074.70m之間。左岸I級階地寬度達500.00800.00m,右岸I級階地寬度達500.00800.00m。右岸岸坡較陡，岸坡

2、高約7.00m,與河床面高差8.0012.50m不等；左岸岸坡較緩，岸坡高約5.00m,與河床面高差5.008.00m不等。河床內主要的人類工程活動的主要形式為農業(yè)生產和工程采砂、石活動。由于當地大型采砂船長時間的在穿越斷面上、下游位置采砂、采石，中線位置斷面與勘察設計時情況發(fā)生了重大的變化，水深在1.012.5m之間，河床水面寬度182.5m。穿越工程等級為大型，并行穿越2條管道，分別為輸氣管道660X17.1mmfi通信保護鋼管114x6.4mm,強度試驗壓力為15.0MPa，穩(wěn)壓4小時；嚴密性試壓壓力為10.0MPa，穩(wěn)壓24小時。管溝開挖采用以船載挖掘機帶水結合水下鉆爆的開挖方式，漂浮

3、牽引過河，沉管就位后穩(wěn)管、水下管溝回填的方式進行施工。二、大開挖穿越施工技術要點1. 水下管溝開挖、回填1.1 管道開挖時，應與相關部門密切配合，確保施工過程中的安全。1.2 管溝開挖過程中，應經常檢查管溝開挖尺寸，確保管溝成型質量，管溝開挖完成后應在潛水員協(xié)助下進行驗溝。水下管溝驗收質量要求：1.2.1 管溝應平、直。1.2.2 主河床內管溝在超挖填墊達到設計標高基礎上，實際中心線各點高程對于土層和卵石層正負偏差應小于0.2m,對于巖石地層不允許出現正偏差。1.2.3 實際管溝中心線偏移不應超過設計的0.5m。1.2.4 管溝最外側的管道外壁距兩側溝壁各不小于0.5m，最小管溝寬度應不小于2

4、.2m。1.3 施工時應施測管溝平面圖和縱、橫斷面圖，并排除溝內孤石等障礙，管溝成型質量經業(yè)主、設計和監(jiān)理共同驗收符合要求后才允許下管就位。2. 管道就位質量要求2.1 管溝驗收完畢合乎要求后才允許管段下溝就位。2.2 管線就位相對設計中心線偏差不超出上、下游側各0.5m。2.3 管溝溝底應平整，管道下溝后允許懸空長度不超過8m。2.4 管溝就位建議架設走線吊裝，潛水員輔助就位。3. 其他3.1 混凝土所用水泥采用32.5級普通硅酸鹽水泥，混凝土澆注下溝前，應對管溝進行整平，同時清除泥沙、粉土等雜物。3.2 由于水位較深，現澆水下不分散混凝土采用導管法澆注。三、施工主要過程和處理措施根據施工現

5、場場地及穿越斷面地質情況，采用以船載挖掘機帶水結合水下鉆爆的開挖方式，漂浮牽引過河，沉管就位后穩(wěn)管、水下管溝回填的方式進行施工。先將穿越管段在左岸預制完成，管溝開挖時，首先采用浮船載長臂挖掘機進行管溝開挖，下部部分采用抓斗式挖浮船進行河床砂卵石和粘泥的開挖；基巖部分管溝采用水下鉆爆方式進行水下管溝開挖，清渣采用抓斗式挖泥船進行，管溝開挖經檢驗合格后，將穿越預制管段漂管過河。在河岸右邊安裝牽引設備，通過卷揚機牽引穿越管段過河，利用浮船輔助進行穿越管線位置調正，穿越管段位置調正后向管道內注水，使管線沉入到水下管溝內，然后按設計要求進行穩(wěn)管，水下管溝回填。根據現場踏勘情況，在XTGD00側的水泥路向

6、袁河岸邊修筑施工便道120項從XTGD00IM向袁河岸邊修筑施工便道115m,施工便道修筑結構見圖2。修筑時，地表耕植土清除0.4米，然后素土回填夯實高出地面0.3米，再鋪0.3米的碎石，與已有道路連接處與已有道路緩坡連接。吊裝施工平臺修筑結構為地表耕殖土清理后鋪墊0.5m后的塊石，塊石上鋪碎石0.3m并壓實?，F場確定超占地使用范圍，并與當地政府聯系獲得業(yè)主和監(jiān)理批準?，F場征地及施工便道修筑平面示意見圖2。施工前河岸兩錨點間及離堤岸40m范圍征用，兩錨點河岸的樹木需要清理，保證浮船移動時纜繩移動暢通。2. 測量放線根據設計的交樁樁位，參照中線成果表，用GPS寸袁河的穿越位置進行測量，確定管道中

7、心線的位置，并用標樁放出管線穿越位置、留頭位置、發(fā)送溝位置、作業(yè)帶邊界等，將坐標控制點引到兩岸開挖場區(qū)附近，以便于施工過程中隨時使用全站儀進行監(jiān)控。3. 管道陸上預制根據現場場地情況，穿越管段分三段進行預制，第一分段：右岸彎管+部分河床直管段；第二分段：剩余河床直管段；第三段：左岸彎管段。兩岸段的預制長度以熱煨彎管加上直管段高出袁河水面1m為準。4. 河床內管溝開挖4.1 開挖方式根據現場實際情況，采用抓斗式挖浮船進行開挖。挖出土石方利用駁船船運至河岸集中堆放。堆放位置必須得到當地河務、水利部門的允許，以免影響河水的正常流量和影響到防洪、泄洪，抓斗式挖泥船作業(yè)布置。4.2 水下管溝開挖4.3

8、兩岸管溝開挖兩岸管溝開挖首先采用長臂挖掘機在施工坡道岸上進行開挖，剩余部分采用船載長臂挖掘機、履帶吊抓斗進行開挖。為防止兩岸邊開挖時因水侵蝕引起塌方穿越管線的兩側的開挖邊坡坡度為1：2降坡開挖，管線安裝軸線方向按1：4坡度進行開挖，此通道也作為安裝管道的通道。管溝兩端每側向外各多開挖6m，以利于穿越管段就位時進行調整和開挖浮船的作業(yè)。4.4下部基巖部分管溝開挖河床右側下部為灰?guī)r，根據現場情況采用水下鉆爆破的方法進行管溝的開挖。5. 牽引漂浮、沉管、穩(wěn)管5.1 穿越管段分段預制完成并經檢測、壓力試驗、防腐補口合格后，包覆8mn膠板，并用8#鐵絲綁扎對穿越管段進行保護。5.2 穿越管段組裝：穿越管

9、段組裝前，在沿管道安裝中心線的延長線上鋪設S=6mm勺鋼板（長度為：80m,寬度為2米），以防施工便道的石塊、磚塊等硬質物損傷防腐層。利用吊車和挖掘機將第一分段吊放至牽引浮船上，用吊管機將第二分段運至岸邊，前端放在浮船上，將第二分段與第一分段對接，焊道無損檢測、防腐補口、防腐層保護合格后用右岸的吊管機配合左岸的卷揚機進行穿越管段的發(fā)送；當發(fā)送管段的末端到達組裝浮船時停止牽引，利用吊車將第三分段吊至浮船上，進行第三分段與第二分段的對接，焊接完成后進行焊縫的無損檢測、防腐和保護。5.3 穿越管段牽引到位后，利用兩岸的吊車、挖掘機、卷揚機配合挖泥浮船上的履帶吊將穿越管段調整至管道安裝中心線上，然后順

10、安裝中心線將穿越管段調整至安裝位置，穿越管道就位示意見圖4。5.4 沉管穿越管段調整到設計位置后，利用兩岸的吊車和挖掘機進行扶正，保持兩岸段管段保持垂直。然后向管內緩慢注水使穿越管段緩慢沉入溝底。當管線穩(wěn)定后潛水員下水進行檢查，若偏離中心線超差，利用挖泥浮船進行調整。穿越管段就位合格后，向兩岸彎管處拋投砂袋，由潛水員碼放將兩岸段管段固定，并用兩岸的卷揚機錨拉，使其保持垂直狀態(tài)，然后撤離吊車、挖掘機。5.5 穩(wěn)管穩(wěn)管采用水下不分散混凝土連續(xù)覆蓋，混凝土連續(xù)覆蓋層的澆筑采用導管法進行澆筑。澆筑時，將導管裝置在澆筑部位。頂部有貯料漏斗，并用起重設備吊住，使可升降。開始澆筑時導管底部要接近地基面，下口

11、有以鉛絲吊住的球塞，使導管和貯料斗內可灌滿混凝土拌和物，然后剪斷鉛絲使混凝土在自重作用下迅速排出球塞進入水中。澆筑過程中，導管內應經常充滿混凝土，并保持導管底口始終埋在已澆的混凝土內。一面均衡地澆筑混凝土，一面緩緩提升導管，直至結束。5.6 河床段管道就位安裝合格后，進行河兩岸管線的安裝。6. 管線連頭水下部分施工完成后，將兩岸進行回填至水面以上并夯實，進行河床段與兩岸管線的連頭。連頭所用鋼管、彎頭、彎管等材料材質、壁厚、防腐層、內涂層應符合設計要求。連頭段所用鋼管安裝前應先試壓合格。連頭焊口，只允許兩道焊口不試壓。管溝開挖放坡應要放足邊坡，棄土保證距離溝邊1米，溝壁應穩(wěn)定，地質不良時應加設防

12、護裝置。四、施工風險1 .水下砂卵石部分水下管溝不易成型，加之管道穿越施工是在汛期施工，極易將開挖出的管溝被淤平，造成管溝重新開挖。2. 河兩岸開挖邊坡開挖，有可能對防汛抗洪造成不利的影響。3. 根據工期要求，管道穿越要在汛期施工，水上、岸上施工設備、操作人員存在安全風險。4. 水下基巖爆破，有可能引起對區(qū)域內的建筑物和居民生活造成一定的影響。五、技術創(chuàng)新1. 首次嘗試通信保護鋼管與主管道捆綁后一體化帶水沉降的施工方式。2. 由于水位較深，首次嘗試采用導管法現澆水下不分散混凝土。3. 管線回拖阻力大，首次使用竹制防護層來幫助管道回拖，大大降低了牽引力，確切的保護了管道的外防腐層，避免了因施工造成的破壞。為大口徑管道的穿越回拖施工提供了一種新的施工方式。六、結束語通過全體施工人員的不懈努力，該工程于2011