西二線袁河一帶水大開(kāi)挖穿越工程施工技術(shù)

1、西二線袁河一帶水大開(kāi)挖穿越工程施工技術(shù)一、工程概況西二線樟樹(shù)-湘潭聯(lián)絡(luò)線管線在宜春彬江鎮(zhèn)李家里村境內(nèi)穿越袁河，流域集水面積6262kmz主河道長(zhǎng)279km,穿越管道水平長(zhǎng)度347nl大開(kāi)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(yīng)洪峰流量3719.00m3/s，斷面整體呈“U'型，河槽內(nèi)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(diǎn)兩岸開(kāi)闊平坦，發(fā)育I級(jí)階地，海拔69.4074.70m之間。左岸I級(jí)階地寬度達(dá)500.00800.00m,右岸I級(jí)階地寬度達(dá)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(nèi)主要的人類(lèi)工程活動(dòng)的主要形式為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和工程采砂、石活動(dòng)。由于當(dāng)?shù)卮笮筒缮按L(zhǎng)時(shí)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(shè)計(jì)時(shí)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(jí)為大型，并行穿越2條管道，分別為輸氣管道660X17.1mmfi通信保護(hù)鋼管114x6.4mm,強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為15.0MPa，穩(wěn)壓4小時(shí)；嚴(yán)密性試壓壓力為10.0MPa，穩(wěn)壓24小時(shí)。管溝開(kāi)挖采用以船載挖掘機(jī)帶水結(jié)合水下鉆爆的開(kāi)挖方式，漂浮

3、牽引過(guò)河，沉管就位后穩(wěn)管、水下管溝回填的方式進(jìn)行施工。二、大開(kāi)挖穿越施工技術(shù)要點(diǎn)1. 水下管溝開(kāi)挖、回填1.1 管道開(kāi)挖時(shí)，應(yīng)與相關(guān)部門(mén)密切配合，確保施工過(guò)程中的安全。1.2 管溝開(kāi)挖過(guò)程中，應(yīng)經(jīng)常檢查管溝開(kāi)挖尺寸，確保管溝成型質(zhì)量，管溝開(kāi)挖完成后應(yīng)在潛水員協(xié)助下進(jìn)行驗(yàn)溝。水下管溝驗(yàn)收質(zhì)量要求：1.2.1 管溝應(yīng)平、直。1.2.2 主河床內(nèi)管溝在超挖填墊達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高基礎(chǔ)上，實(shí)際中心線各點(diǎn)高程對(duì)于土層和卵石層正負(fù)偏差應(yīng)小于0.2m,對(duì)于巖石地層不允許出現(xiàn)正偏差。1.2.3 實(shí)際管溝中心線偏移不應(yīng)超過(guò)設(shè)計(jì)的0.5m。1.2.4 管溝最外側(cè)的管道外壁距兩側(cè)溝壁各不小于0.5m，最小管溝寬度應(yīng)不小于2

4、.2m。1.3 施工時(shí)應(yīng)施測(cè)管溝平面圖和縱、橫斷面圖，并排除溝內(nèi)孤石等障礙，管溝成型質(zhì)量經(jīng)業(yè)主、設(shè)計(jì)和監(jiān)理共同驗(yàn)收符合要求后才允許下管就位。2. 管道就位質(zhì)量要求2.1 管溝驗(yàn)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(duì)設(shè)計(jì)中心線偏差不超出上、下游側(cè)各0.5m。2.3 管溝溝底應(yīng)平整，管道下溝后允許懸空長(zhǎng)度不超過(guò)8m。2.4 管溝就位建議架設(shè)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(jí)普通硅酸鹽水泥，混凝土澆注下溝前，應(yīng)對(duì)管溝進(jìn)行整平，同時(shí)清除泥沙、粉土等雜物。3.2 由于水位較深，現(xiàn)澆水下不分散混凝土采用導(dǎo)管法澆注。三、施工主要過(guò)程和處理措施根據(jù)施工現(xiàn)

5、場(chǎng)場(chǎng)地及穿越斷面地質(zhì)情況，采用以船載挖掘機(jī)帶水結(jié)合水下鉆爆的開(kāi)挖方式，漂浮牽引過(guò)河，沉管就位后穩(wěn)管、水下管溝回填的方式進(jìn)行施工。先將穿越管段在左岸預(yù)制完成，管溝開(kāi)挖時(shí)，首先采用浮船載長(zhǎng)臂挖掘機(jī)進(jìn)行管溝開(kāi)挖，下部部分采用抓斗式挖浮船進(jìn)行河床砂卵石和粘泥的開(kāi)挖；基巖部分管溝采用水下鉆爆方式進(jìn)行水下管溝開(kāi)挖，清渣采用抓斗式挖泥船進(jìn)行，管溝開(kāi)挖經(jīng)檢驗(yàn)合格后，將穿越預(yù)制管段漂管過(guò)河。在河岸右邊安裝牽引設(shè)備，通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引穿越管段過(guò)河，利用浮船輔助進(jìn)行穿越管線位置調(diào)正，穿越管段位置調(diào)正后向管道內(nèi)注水，使管線沉入到水下管溝內(nèi)，然后按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行穩(wěn)管，水下管溝回填。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘情況，在XTGD00側(cè)的水泥路向

6、袁河岸邊修筑施工便道120項(xiàng)從XTGD00IM向袁河岸邊修筑施工便道115m,施工便道修筑結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。修筑時(shí)，地表耕植土清除0.4米，然后素土回填夯實(shí)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(tái)修筑結(jié)構(gòu)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(shí)。現(xiàn)場(chǎng)確定超占地使用范圍，并與當(dāng)?shù)卣?lián)系獲得業(yè)主和監(jiān)理批準(zhǔn)。現(xiàn)場(chǎng)征地及施工便道修筑平面示意見(jiàn)圖2。施工前河岸兩錨點(diǎn)間及離堤岸40m范圍征用，兩錨點(diǎn)河岸的樹(shù)木需要清理，保證浮船移動(dòng)時(shí)纜繩移動(dòng)暢通。2. 測(cè)量放線根據(jù)設(shè)計(jì)的交樁樁位，參照中線成果表，用GPS寸袁河的穿越位置進(jìn)行測(cè)量，確定管道中

7、心線的位置，并用標(biāo)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(biāo)控制點(diǎn)引到兩岸開(kāi)挖場(chǎng)區(qū)附近，以便于施工過(guò)程中隨時(shí)使用全站儀進(jìn)行監(jiān)控。3. 管道陸上預(yù)制根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地情況，穿越管段分三段進(jìn)行預(yù)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(yù)制長(zhǎng)度以熱煨彎管加上直管段高出袁河水面1m為準(zhǔn)。4. 河床內(nèi)管溝開(kāi)挖4.1 開(kāi)挖方式根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采用抓斗式挖浮船進(jìn)行開(kāi)挖。挖出土石方利用駁船船運(yùn)至河岸集中堆放。堆放位置必須得到當(dāng)?shù)睾觿?wù)、水利部門(mén)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(kāi)挖4.3

8、兩岸管溝開(kāi)挖兩岸管溝開(kāi)挖首先采用長(zhǎng)臂挖掘機(jī)在施工坡道岸上進(jìn)行開(kāi)挖，剩余部分采用船載長(zhǎng)臂挖掘機(jī)、履帶吊抓斗進(jìn)行開(kāi)挖。為防止兩岸邊開(kāi)挖時(shí)因水侵蝕引起塌方穿越管線的兩側(cè)的開(kāi)挖邊坡坡度為1：2降坡開(kāi)挖，管線安裝軸線方向按1：4坡度進(jìn)行開(kāi)挖，此通道也作為安裝管道的通道。管溝兩端每側(cè)向外各多開(kāi)挖6m，以利于穿越管段就位時(shí)進(jìn)行調(diào)整和開(kāi)挖浮船的作業(yè)。4.4下部基巖部分管溝開(kāi)挖河床右側(cè)下部為灰?guī)r，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況采用水下鉆爆破的方法進(jìn)行管溝的開(kāi)挖。5. 牽引漂浮、沉管、穩(wěn)管5.1 穿越管段分段預(yù)制完成并經(jīng)檢測(cè)、壓力試驗(yàn)、防腐補(bǔ)口合格后，包覆8mn膠板，并用8#鐵絲綁扎對(duì)穿越管段進(jìn)行保護(hù)。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(zhǎng)線上鋪設(shè)S=6mm勺鋼板（長(zhǎng)度為：80m,寬度為2米），以防施工便道的石塊、磚塊等硬質(zhì)物損傷防腐層。利用吊車(chē)和挖掘機(jī)將第一分段吊放至牽引浮船上，用吊管機(jī)將第二分段運(yùn)至岸邊，前端放在浮船上，將第二分段與第一分段對(duì)接，焊道無(wú)損檢測(cè)、防腐補(bǔ)口、防腐層保護(hù)合格后用右岸的吊管機(jī)配合左岸的卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行穿越管段的發(fā)送；當(dāng)發(fā)送管段的末端到達(dá)組裝浮船時(shí)停止?fàn)恳?，利用吊?chē)將第三分段吊至浮船上，進(jìn)行第三分段與第二分段的對(duì)接，焊接完成后進(jìn)行焊縫的無(wú)損檢測(cè)、防腐和保護(hù)。5.3 穿越管段牽引到位后，利用兩岸的吊車(chē)、挖掘機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)配合挖泥浮船上的履帶吊將穿越管段調(diào)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(diào)整至安裝位置，穿越管道就位示意見(jiàn)圖4。5.4 沉管穿越管段調(diào)整到設(shè)計(jì)位置后，利用兩岸的吊車(chē)和挖掘機(jī)進(jìn)行扶正，保持兩岸段管段保持垂直。然后向管內(nèi)緩慢注水使穿越管段緩慢沉入溝底。當(dāng)管線穩(wěn)定后潛水員下水進(jìn)行檢查，若偏離中心線超差，利用挖泥浮船進(jìn)行調(diào)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?yè)P(yáng)機(jī)錨拉，使其保持垂直狀態(tài)，然后撤離吊車(chē)、挖掘機(jī)。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(dǎo)管法進(jìn)行澆筑。澆筑時(shí)，將導(dǎo)管裝置在澆筑部位。頂部有貯料漏斗，并用起重設(shè)備吊住，使可升降。開(kāi)始澆筑時(shí)導(dǎo)管底部要接近地基面，下口

11、有以鉛絲吊住的球塞，使導(dǎo)管和貯料斗內(nèi)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(jìn)入水中。澆筑過(guò)程中，導(dǎo)管內(nèi)應(yīng)經(jīng)常充滿混凝土，并保持導(dǎo)管底口始終埋在已澆的混凝土內(nèi)。一面均衡地澆筑混凝土，一面緩緩提升導(dǎo)管，直至結(jié)束。5.6 河床段管道就位安裝合格后，進(jìn)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(jìn)行回填至水面以上并夯實(shí)，進(jìn)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(zhì)、壁厚、防腐層、內(nèi)涂層應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。連頭段所用鋼管安裝前應(yīng)先試壓合格。連頭焊口，只允許兩道焊口不試壓。管溝開(kāi)挖放坡應(yīng)要放足邊坡，棄土保證距離溝邊1米，溝壁應(yīng)穩(wěn)定，地質(zhì)不良時(shí)應(yīng)加設(shè)防

12、護(hù)裝置。四、施工風(fēng)險(xiǎn)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(kāi)挖出的管溝被淤平，造成管溝重新開(kāi)挖。2. 河兩岸開(kāi)挖邊坡開(kāi)挖，有可能對(duì)防汛抗洪造成不利的影響。3. 根據(jù)工期要求，管道穿越要在汛期施工，水上、岸上施工設(shè)備、操作人員存在安全風(fēng)險(xiǎn)。4. 水下基巖爆破，有可能引起對(duì)區(qū)域內(nèi)的建筑物和居民生活造成一定的影響。五、技術(shù)創(chuàng)新1. 首次嘗試通信保護(hù)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(dǎo)管法現(xiàn)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(hù)層來(lái)幫助管道回拖，大大降低了牽引力，確切的保護(hù)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(jié)束語(yǔ)通過(guò)全體施工人員的不懈努力，該工程于2011