非洲剛果(布)給水管道過朱埃河總結(jié)2013

1、非洲剛果（布）吉利水廠二期新建管網(wǎng)工程DN600管線跨越朱埃河總結(jié)呂鳳志2013年7月20日郵箱：kkmcpgfQQ：284215076目 錄一、概況 1 二、工程水文、地質(zhì)狀況 1三、施工方案 2四、組織機(jī)構(gòu) 4五、施工進(jìn)度計(jì)劃 5六、機(jī)械設(shè)備計(jì)劃 5七、材料計(jì)劃 5八、混凝土墩的穩(wěn)定驗(yàn)算 5九、管道沉管受力情況 7十、附件 8一、概況剛果（布）吉利水廠二期新建管網(wǎng)工程中，Djoue UCD水站至Mayanga水池的一段DN600的管線需要穿越朱埃河。管線跨河處位于朱埃河的渡口處。朱埃河流域自北向東南延伸，流域平均長度為125km，平均寬度為46m ，集水面積為5740平方公里。二、工程水文

2、、地質(zhì)狀況：1、地形地貌：管線過河處為渡口，水面開闊。旱季現(xiàn)狀：主河道寬78米，河流水深最深處為3.7米。河道西岸河灘較緩，東岸相對較陡。2、水文情況：現(xiàn)場對水面的流速進(jìn)行了簡易測量，測量結(jié)果為（見下表）朱埃河河水流速測量記錄測量日期：2012.7.17 天氣：多云、微風(fēng) 測量工具：10m船、空礦泉水瓶5個、秒表、經(jīng)緯儀2臺 測量方法：1.先把船用繩索固定在主河道中間（船10m） 2.船頭船尾各一人。測量開始一個扔瓶一個用秒表算時間，船頭人扔瓶開始到船尾人掐表結(jié)束； 3.另有一人記錄數(shù)據(jù)，檢查流經(jīng)水流是否平穩(wěn)朱埃河過河段水流速測量表測點(diǎn)序號經(jīng)過時間（s）經(jīng)過距離（m）水流速（m/s）備注19.

3、62101.03950104213.04100.766871166313.12100.762195122413.27100.753579503513.37100.747943156 測量成果：1.平均流速=總距離/總時間=50/62.41=0.801 m/s 2.本測量未考慮風(fēng)速及水摩擦力對漂浮物的影響。3、土層地質(zhì)狀況據(jù)現(xiàn)場實(shí)測朱埃河過河處淺灘的土質(zhì)為：標(biāo)尺標(biāo)高（m）深度（m）層厚（m）地質(zhì)名柱狀圖含砂量1283.1400水平面 00.50.5雜土極少2282.644.54亞粘土 20左右3278.6450.5紅色砂土90%4278.145未知未知測量方法：在河道西岸節(jié)點(diǎn)26附近（距水邊3m

4、）處，進(jìn)行坑探，探坑挖深5m，勘測結(jié)果： 1.5米以內(nèi)土質(zhì)絕大部分為含砂量20左右的亞粘土。 2.滲水情況：挖坑2m左右開始滲水。經(jīng)簡易釬探探測，河道底部沙層厚大于1.2米。（見縱斷面圖） 三、施工方案：施工采用抽砂沉管法跨越朱埃河 抽砂沉管法是利用抽砂泵將河底的砂層抽走形成溝槽，將連接好的管道 沉入槽內(nèi)就位，就位后在兩岸河邊打混凝土墩，固定河道中的管道。 具體施工方法1、測量放線和準(zhǔn)備工作：首先對管道線路進(jìn)行測量放線，確定管線位置及管線高程。在管線兩側(cè)漫灘位置進(jìn)行填筑砂石并進(jìn)行碾壓，構(gòu)筑兩個工作臺。工作臺局部回填黃粘土表，夯實(shí)整平，用于焊接管線及設(shè)備操作。工作臺構(gòu)筑于5月份進(jìn)行，工作臺高度高

5、于現(xiàn)有水面60cm。2、混凝土墩施工：在河兩岸打5根混凝土墩?；炷炼瘴挥诠芫€過河處河道的上游?；炷炼詹捎肈N1000混凝土管做外模，管內(nèi)下入4根10*10角鋼，灌入混凝土。其中2根混凝土墩埋深3米，地上部分為1米，與河道反方向傾斜，兩岸混凝土墩用鋼絲繩連接，用于作為工作固定線。另外兩根混凝土墩埋深3米，樁頂下返1米，做1m*2m*2m方形墩，做錨固件，焊接絞盤。最后一根混凝土墩埋深3米，地上部分為1米，與河道反方向傾斜，做安全墩。3、管道連接：在工作臺上進(jìn)行DN600管焊接及抽砂船組裝工作。管道一次焊接直管64米，兩側(cè)分別連接25º、30º彎頭，兩端各焊接12米鋼管。使

6、過河管道與河底坡度基本相同，管底最深處距水面5米，管道平均埋入砂層0.65m，最小埋入砂層0.5m。抽砂船采用翻斗車車斗進(jìn)行改裝，抽砂船長為3.5*1.8米，內(nèi)裝兩臺柴油發(fā)動機(jī)，分別帶動一臺4寸送水泵及一臺6寸抽砂泵。送水泵攪動砂層，抽砂泵進(jìn)行抽砂。管道的制作成型與溝槽抽砂同時進(jìn)行。管段焊接完成后，加強(qiáng)級內(nèi)外防腐管道外側(cè)再次一布二油環(huán)氧煤瀝青防腐，內(nèi)側(cè)采用食品級環(huán)氧涂料采用抽拉的方式補(bǔ)涂。整體1.6mpa水壓試驗(yàn)。4、河底抽砂：在兩岸混凝土墩預(yù)埋的槽鋼上，系22的鋼絲繩，用來固定抽砂船。抽砂船依附鋼絲繩，在過河管線中心處，用抽砂泵進(jìn)行抽砂，抽砂斷面寬視現(xiàn)場實(shí)際情況而定，抽出的砂直接泵送至下游1

7、0米處。當(dāng)管線中心砂層形成1.5米以下深的溝槽后，進(jìn)行管道安裝。抽砂時為保證抽砂位置不偏離管線中心位置：在河岸兩側(cè)每側(cè)設(shè)兩個標(biāo)志樁，使抽砂船以岸邊標(biāo)志樁為參照物，確定位置。5、管道安裝 （1）管道采用整體浮運(yùn)，下水前管道兩端管口采用盲板封堵，并在兩端盲板上各設(shè)置一個進(jìn)水管閥門（閘閥）、一個排氣管閥門（閘閥）。管道在水中浮運(yùn)時，采用一側(cè)用設(shè)備進(jìn)行牽引，將管道拖入水中。為保護(hù)管體及減小摩擦力，管底采用DN100無縫鋼管做滾杠。 （2）管道注水的同時進(jìn)行排氣；管道緩慢下沉速度不得過快。 （3）沉管安裝，沉管時管道兩端采用吊車進(jìn)行調(diào)整，抵抗沖力及管線平面位置調(diào)整利用四道橫向拉索，拉點(diǎn)分別掛在兩岸上的2

8、個挖溝機(jī)上與2個絞盤上。過河鋼絲繩采用22的鋼絲繩。吊裝時應(yīng)保持管道水平，并同步沉放于槽底就位，將管道穩(wěn)固后，再撤走起重設(shè)備。 （4）在管道安裝時，如溝底不平，管道不能平穩(wěn)落于溝槽，采用抽沙泵部處理。 （5）溝槽形成后、管道沉管完成、抽砂覆管完成深度采用探桿測量。 6、系統(tǒng)連接：管道過河段為主河道，主河道施工后，進(jìn)行兩岸漫灘施工。將高出水面0.7米部分鋼管切割掉，兩岸漫灘處各焊接兩根12米鋼管，鋼管與漫灘處鑄鐵管道連接采用法蘭連接。每側(cè)漫灘處過河鋼管做1根4米，1根3米，1根2米支墩，卡子進(jìn)行卡固。兩岸鑄鐵管道覆土不足800mm的，每個鑄鐵承口處做加固支墩，卡子進(jìn)行卡固。 四、組織機(jī)構(gòu) 為保證

9、過朱埃河的順利進(jìn)行，我公司特成立過河施工領(lǐng)導(dǎo)小組組 長：鄒大軍副 組 長; 李慶斌 林安國（兼施工隊(duì)長）技術(shù)顧問：候天恩技 術(shù) 組：呂鳳志 王飛 王宇設(shè)備物資保障組：唐維軍 劉忠臣 蘭斌其他人員：抽砂工2人、焊工2人、挖機(jī)手1人、當(dāng)?shù)亓?0人 五、施工進(jìn)度過朱埃河施工計(jì)劃在2013年5月1日2013年7月15日實(shí)施，此時為旱季，雨水量小，水流較緩，水深較淺便于施工。序號分項(xiàng)工程名稱開竣工時間備注1施工放線及工作臺填筑2013.5.12013.5.242鋼筋混凝土墩施工2013.5.212013.6.23管道焊接2013.6.42013.6.154溝槽抽砂2013.6.142013.7.12抽

10、砂泵調(diào)試、試抽砂5管道安裝2013.7.112013.7.136與兩岸系統(tǒng)連接2013.7.132013.7.31六、機(jī)械設(shè)備進(jìn)場計(jì)劃（見附表一）七、材料進(jìn)場計(jì)劃 （見附表二） 八、混凝土墩的穩(wěn)定驗(yàn)算 受力圖 1、樁的拉力計(jì)算 （1）水流對船的沖力 F=2SV²=2×1×10³×0.9×1² =1.8×10³N ：水的密度 =1t/m³ V：流速 V =1m/s S：船迎水面積 S= 2×0.45=0.9m² 船吃水深度船自重=（3.5+2）×2×1+3.

11、5×2×0.003×7800=421.2kg船上設(shè)備發(fā)電機(jī)及、泵體、操作人員=2500kg 按3000kg計(jì)。浮力=3000=3.5×2×h×1×10³ 抽砂船吃水深度 h=3000/（3.5×2×1×10³）=0.428m按h=0.45m計(jì) （2）22鋼絲繩重量 165kg/100m=1650N 樁的水平拉力 T水=（F+G）tg=(1.8+1.65)×45/2)/2=38.8KN 2、被動土壓力(利用朗金被動土壓力定律) Ep=1/2h²Kp=1/2&

12、#215;18×42×1.92=276.48KN（埋深4米） ：砂土容重=18KN/m3 H：埋土的深度 Kp：被動土壓力系數(shù)=tg2（45+35/2）=1.92 3、穩(wěn)定驗(yàn)算 對a取力矩 Ma拉=38.8×1.2=77.6KNm Ma抵=276×4.8=1324.8KNm Ma抵1.3 Ma拉=77.6*1.3=101 KNm 4、槽鋼截面驗(yàn)算 每側(cè)采用2根C20槽鋼 最大彎矩位于槽鋼底部Mmax=38.8×1=38.8 KNm 最大正應(yīng)力 max=Mmax/Wz=38.8×1÷167.2÷2=0.116

13、5;10³MPa Q235 鋼的屈服極限為=235116×1.3=150.8 MPa 九、管道沉管受力情況 1、管道漂浮在水面時的受力分析管道的重力G=（0.316²-0.3²）*3.14*75*7.8*10=181KN水的浮力 F浮=0.316*0.316*3.14*75*10=235KN所以 F浮= Gg=181KN此時管的重力為零。 2、管道在注水后下沉?xí)r的受力分析 當(dāng)管注滿水下沉?xí)r管的Gmax=181+0.3*0.3*3.14*75*1*10=393KN 這時水的浮力 F浮=0.316*0.316*3.14*75*10=235KN 管的

14、拉力 T=393-235=158KN 水流對管的沖力F=SV²=1*0.6*72*1²*10=432KN 混凝土墩的應(yīng)力驗(yàn)算 max=Mmax/Wz=432×10³÷4×1÷（3.14×1.1³÷32）=0.826×10³MPa =1.50.826×1.3=1.074 MPa 鋼筋混凝土墩的截面計(jì)算滿足要求 十、附件1、附表一 機(jī)械設(shè)備計(jì)劃表 2、附表二 材料計(jì)劃表3、附圖一 拖過過河平面圖4、附圖二 過河縱斷面圖5、現(xiàn)場施工照片附表一 機(jī)械設(shè)備表序號設(shè) 備 名 稱

15、規(guī) 格數(shù) 量進(jìn)場計(jì)劃備注1挖掘機(jī)6臺現(xiàn)場2推土機(jī)1臺現(xiàn)場3抽砂泵6寸2臺4月份進(jìn)場4送水泵（帶水槍）4寸2臺4月份進(jìn)場5抽砂船2*3.51只4月份進(jìn)場現(xiàn)場組裝6吊車25t1臺現(xiàn)場7吊車25t1臺現(xiàn)場(租賃)8電焊機(jī)DX1-5002臺現(xiàn)場9發(fā)電機(jī)380V 80KW1臺現(xiàn)場10發(fā)電機(jī)380V 20KW2臺4月份進(jìn)場11手動葫蘆5t5個現(xiàn)場13柴油發(fā)動機(jī)4953臺4月份進(jìn)場14柴油發(fā)動機(jī)12馬力3臺4月份進(jìn)場15注水泵2臺現(xiàn)場16對講機(jī)6臺現(xiàn)場序號材料名稱單位規(guī)格數(shù)量進(jìn)場計(jì)劃備注1鋼管mDN600（16mm）150現(xiàn)場12鋼絲繩m22700運(yùn)輸途中3碎石m³103月1日進(jìn)場地產(chǎn)4水泥t63月1日進(jìn)場地產(chǎn)5混凝土管m100020已進(jìn)場6彎頭個25º14月份進(jìn)場7彎頭個30º14月份進(jìn)場8彎頭個65º14月份進(jìn)場9彎頭個60º14月份進(jìn)場10鋼絲繩夾子22504月份進(jìn)場11法蘭盤片600124月份進(jìn)場12進(jìn)水閘閥1002已進(jìn)場13排氣閘閥502已進(jìn)場14角鋼根C204已進(jìn)場4.2米長15槽鋼根C204已進(jìn)場2米長16盤承個DN600