区域供水工程拖管沉管施工组织设计.docx
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区域供水工程拖管沉管施工组织设计
区域供水工程-拖管沉管施工
施
工
组
织
设
计
编制人：
审核人：
编制日期：
目录
第一章工程概况及施工部署4
第二章现场平面布置和临时设施、安全防护5
第三章施工进度计划和各阶段进度的保证措施7
第四章拖管施工、钢管焊接方案及技术措施13
第五章沉管施工方案及技术措施27
第六章管道压力试验及质量保证措施36
第七章施工质量保证措施38
第八章安全文明施工及环境保护措施42
第九章冬雨季施工、已有设施、管线的加固、保护等特殊情况下的施工措施48
附表一：
拟投入本标段的主要施工设备表50
附表二：
拟配备本标段的试验和检测仪器设备表51
附表三：
劳动力计划表52
附表四：
施工项目部平面布置图53
附表五项目部临时用地表54
附表六拖管施工总进度计划横道图55
附表七沉管施工总进度计划横道图56
第一章工程概况及施工部署
一、工程概况
灌南县东片区区域供水工程-拖管沉管施工建设地点位于灌南县东片区。
施工内容包括拖管和沉管，具体内容如下：
一）过灌河及通榆河采用直径DN600*14mm钢管拖管约1202m。
灌河：
河宽400米、河深8.3米；通榆河：
河宽45米、河深1.7米。
采用内外防腐螺旋焊接钢管，管道接口为电弧焊接口。
二）沉管施工的位置共三处，包括：
1、堆沟港镇二队村-40道口（G12+280-G12+320）管道走向：
垂直河岸、跨径31m、河深约2.8m；
2、腰庄电灌站-48道口（G16+460-G16+540）管道走向：
垂直河岸、跨径28m，河深约2.5m；
3、三庄西站-22道口（G5+060-G5+140）管道走向：
45度斜角、跨径36m，河深约3.5m。
沉管管材采用DN800*14厚碳钢管（外防腐采用內熔结3PE防腐、内防腐采用IP8710给水无毒内防腐涂料，二底四面），全过程需进行打压试验、冲洗、消毒。
钢管试验压力不小于1.0MPa。
二、其他要求
工期要求：
60日历天，开工日期2015年6月30日。
质量要求：
合格
施工单位：
江苏天烨建设工程有限公司
三、施工总体部署
为保证工程进度满足合同要求，确保施工顺利、安全进行，本工程施工总体部署按照均衡施工的原则成立三个施工队伍，采取同步流水施工工艺，确保工程按期按质完工。
1、第一施工队伍拖管施工队
2、第二施工队伍沉管施工队
3、第三施工队伍其他综合施工（含便道施工，钢管焊接）
第二章现场平面布置和临时设施、安全防护
一、施工场地布置原则
1、有利于生产，方便生活，便于管理。
2、临时工程设施不能影响永久性工程的施工。
3、沿线的施工用水、电供应系统及交通设施条件要与现场环境相适应，要保证安全、环保、美观。
4、合理灵活地安排施工场地，材料、设备堆放整齐，保持场地文明卫生，施工场地内的运输必须畅通，以减少对工程的施工及周围的影响，材料的进场按进度计划进行。
5、尽量减少施工用地，少占道路，使平面布置紧凑合理。
二、施工总平面布置
1、施工现场布置
根据对施工现场的勘察及实际施工的需要，对施工营房、临时道路等临时设施进行初步布置，具体布置时需根据现场情况及工程施工进度进行动态调整。
2、项目部营房
为方便管理，项目部营房设立在施工区域的中间部分。
施工项目部平面图（见附图）
3、临时用电、用水
（1）临时用电
为减少对周围环境及居民的影响，尽量采用城市供电系统用电，供电系统在施工现场周围的居民区供电系统处接入，接入处设总电表，施工场地内设分电表。
同时为保证施工期间施工的正常进行，现场备用1台100kw发电机供停电时使用。
（2）临时用水
根据本工程特点，施工用水尽可能采用地表水源，如采用自来水，应根据施工现场的水源接口情况而定，在接入的水管前设置总水表，施工场地内支管设分水表。
3、临时道路及交通疏导
根据现有交通和施工用地实际情况，铺设施工便道及临时交通道路（肖八路段回涉及交通导行）及时对过往车辆和行人进行安全、合理疏导，减少因施工对周边产生的影响,方便周边群众生活。
4、围挡设施
施工作业现场进行围挡，管材、黄砂等材料堆场分别就近布置在各施工现场。
5、临时排水
临时设施周围设置良好的排水渠道，并在沿线设置足够的沉淀池，施工废水和生活污水先排入沉淀池，并经沉淀后，排入地方排水系统。
施工期间派专人定期清理沉淀池及附近的排水系统，保证经沉淀处理后的水能达标排放。
6、其他安全防护设施
（1）各种信号的设置
我公司将在施工区域内设置一切必需的信号装置，这些信号包括（但不限于）：
标准道路信号、报警信号、危险信号、控制信号、安全信号、指示信号。
并负责维护和保护施工区内自设或业主设置的所有信号装置及标志，且按业主及工程师的指示，补充或更换失效的信号装置。
（2）工地急救设施的配置
在工地现场设置一个卫生室，聘请一位合格的医务工作人员，负责现场的人员急救工作，工地卫生室配置一定的医疗设备，并储备足够的药品。
第三章施工进度计划和各阶段进度的保证措施
一、工程施工进度计划
1、本工程进度目标为：
施工计划工期60日历天。
2、施工进度计划横道图（见附页）。
二、各阶段进度的保证措施
根据工程的实际情况，并充分考虑建设单位的使用要求，在充分发挥本公司优势基础上，科学管理、精心组织施工，计划安排在60日历天内完成所包含的施工内容。
为确保按我公司编制的工期计划顺利进行，制定如下保证措施：
1、健全组织，强化领导
（1）组建以项目经理为首的工程指挥部，加强对本工程进度的领导和协调，解决施工中存在的重大问题和关键问题。
（2）组建一批业务素质好，懂技术、会管理的人员组成项目经理部，完善现场施工管理架构，科学组织施工管理，认真落实项目经理负责制。
（3）按照制定的工期，层层签定责任状，实行奖罚兑现。
（4）项目经理部的管理人员要按岗位责任制的内容履行职责，优质、高效完成本职工作，以确保各个环节的有效运行，管理人员的工资、奖金与进度、质量、贡献大小挂钩，奖优罚劣，形成一个良好的工作机制。
2、施工技术准备
施工技术准备是施工准备的核心，具体有如下内容：
（1）熟悉、审查设计图纸（文件）
1）审查拟建工程的地点、建筑总平面图同国家、城市或地区规划是否一致；审查设计图纸是否完整、齐全，以及设计图纸和资料是否符合国家有关工程建设的设计、施工方面的方针和政策；
2）审查设计图纸与说明书在内容上是否一致，以及设计图纸与其各组成部分之间有无矛盾和错误；
（2）明确建设期限，以及工程所有的主要材料、设备的数量、规格、来源和供货日期；
（3）明确建设、设计和施工等单位之间的协作、配合关系，以及建设单位可以提供的施工条件；
（4）由生产、技术部门认真编制该工程的施工组织设计，作好调查工作：
1）气象、地形和水文地质的调查：
掌握气象资料，以便综合组织全过程的均衡施工，制定雨季、大风天气的施工措施。
2）各种物质资源和技术条件的调查：
由于施工所需物质资源品种多，故应对各种物质资源的生产和供应情况、价格、品种等进行详细调查，以便及早进行供需联系，落实供需要求。
对水源、电源的使用情况作详细调查，包括给水的水源、水量、压力、接管地点；供电的能力、线路距离等。
（5）作好与设计的配合工作：
1）由生产、技术部门协助项目部组织有关人员认真学习图纸，并进行自审、会审工作，以便正确无误地施工。
2）通过学习，熟悉图纸内容，了解设计上要求施工达到的技术标准，明确工艺流程。
3）进行自审，组织各工种的施工管理人员对本工种的有关图纸进行审查，掌握和了解图纸中的细节。
4）组织各专业施工队伍共同学习施工图纸，商定施工配合事宜。
5）由监理公司牵头组织有关的图纸进行会审，由设计方进行交底理解设计意图及施工质量标准、准确掌握设计图纸中的细节。
（6）认真编制施工组织设计，作为工程施工生产的指导性文件
编制施工组织设计是施工准备工作的重要组成部分。
施工组织设计是指导施工现场全部生产活动的技术经济文件。
建筑施工生产活动的全过程是非常复杂的物质财富再创造过程。
为了正确处理人与物、主体与辅助、工艺与设备、专业与协作、供应与消耗、储存、使用与维修以及它们在空间布置、时间排列之间的关系，必须根据拟建工程的规模、结构特点和建设单位的要求，在原始资料调查分析的基础上，编制出一份能切实指导该工程全部施工活动的施工组织设计。
3、物质条件准备
（1）建筑材料的准备：
1）根据施工组织设计中的施工进度计划和施工预算中的工料分析，编制工程所需的材料用量计划，作好备料、供料工作和确定仓库、堆放面积及组织运输的依据。
2）根据材料需用量计划，做好材料的申请、订货和采购工作，使计划得到落实。
3）组织材料按计划进场，并作好保管工作。
（2）构配件的加工订货准备：
根据施工进度计划及施工预算所提供的各种构配件数量，做好加工工作，并编制相应的需用量计划。
组织构配件按计划进场，按施工平面布置图作好存放和保管工作。
4、施工队伍的准备
根据确定的现场管理机构建立项目施工管理层，并从现有的施工人员中选择高素质的施工作业队伍进行该工程的施工。
（1）建立项目部劳动组织的领导机构：
施工组织机构的建立应遵循以下的原则：
根据工程的规模、结构特点和复杂程度，确定劳动组织的领导机构名额和人选；坚持合理分工与密切协作相结合的原则；把有施工经验、有创新精神、工作效率高的人选入领导机构；认真执行因事设职、因职选人的原则。
（2）建立精干的施工队组：
施工队组的建立，要认真考虑专业工种的合理配合，技工和普工的比例要满足合理的劳动组织要求。
按组织施工方式的要求，确定建立混合施工队组及其数量。
（3）劳动力需用量计划：
根据该工程的特点和施工进度计划的要求，确定各施工阶段的劳动力需用量计划。
（4）集结施工力量和组织劳动力进场：
按照开工日期和劳动力需要量计划，组织劳动力进场，并合理安排好职工的工作和生活。
（5）对工人进行必要的技术、安全、思想和法制教育：
教育工人树立“质量第一，安全第一”的正确思想，遵守有关施工和安全的技术法规，遵守地方治安法规。
（6）生活后勤保障工作：
在大批施工人员进场前，必须做好后勤工作的安排，为职工的衣、食、住、行、医等应予全面考虑，应认真落实，以便充分调动职工的生产积极性。
（7）向施工队组、工人进行施工组织设计和技术交底：
进行施工组织设计和技术交底的目的是把拟建工程的设计内容、施工计划和施工技术要求等，详尽地向施工队组和工人讲解清楚。
（8）建立健全各项管理制度：
工地的各项管理制度是否建立、健全，直接影响着各项施工活动的顺利进行。
无章可循是危险的，有章不循同样危险。
为此必须建立、健全工地的各项管理制度。
这些管理制度包括：
施工图纸学习与会审制度、技术责任制度、技术交底制度、职工考勤与考核制度、安全操作制度、工程质量检查与验收制度、现场材料管理制度、工地及班组经济核算制度。
5、施工机械准备
根据本工程工期和工程量的需要，投入足够的大中型施工机械，具体投入数量见“主要施工机械、设备进场计划”。
成立现场机械管理组，特别是加强使用中的维修保养，使机械处于良好状态，保证机械正常运转，为施工进度提供保证。
6、资金准备阶段
准备充足的启动资金，确保本工程正常进行，并按业主要求拟设本工程的专用财务帐号，使用时经业主签章，以便做到专款专用，保证工程按期完成。
7、现场准备
（1）场地控制网的测量，建立控制基准点：
施工前按总平面图的规划，设好高程控制网及坐标控制网，各控制点均应为永久性的座标桩和水平基准点桩，必要时应设保护措施，以防破坏。
（2）场地准备：
进场后临设用地需平整接通临时用水、用电，回填通往主要工作面的施工便道。
（3）组织机械设备进场：
根据施工机具的需用量计划，按施工平面布置图的要求，组织施工机械设备进场，机械设备进场后按规定地点和方式布置，并进行相应的保养和试运转等项工作。
（4）组织建筑材料和构配件的进场：
根据建筑材料、构配件的需用量计划组织其进场，按规定地点和方式存放堆放，并做好组织和保护措施。
（5）搭设临时设施：
现场临时办公室、宿舍、食堂、材料仓、厕所等各种临时设施计划租用附近空地搭设。
另外，根据公司文明施工的规定在相应位置设立各种警示标志牌。
8、作业条件准备阶段
（1）向班组进行计划交底和技术交底，下达工程施工任务单，使班组明确有关任务、质量、安全、进度等要求。
（2）做好工作面准备：
检查道路、垂直和水平运输是否畅通，脚手架和脚手板是否安全，操作场所是否清理干净等。
（3）对材料、构配件的质量、规格、数量等进行清查，并有相当一部分运到指定的作业地点。
（4）施工机械就位并进行试运转、做好维护保养等工作、以保证施工机械能正常运行。
（5）检查前道工序的质量、在前道工序的质量合格后才能进行下一道工序的施工。
9、强化计划管理
实行总控与分项工程的网络计划，充分发挥计算机的作用，采用项目管理软件进行动态跟踪和优化管理，使工期计划更科学、合理。
施工过程中，每周将现场的实际进度完成情况输入，并与计算机的总进度计划进行对比，找出超前或滞后的工程项目，分析原因，及时对各种生产要素进行调整平衡，保证各项工作按计划完成。
项目部要安排详细具体的周日作业计划。
每月30日前向各工区下达下月计
划，检查当月计划的执行情况，超额完成计划的予以奖励，不能按计划完成的，给予批评和经济处罚。
各工区实行每天班组碰头会制，每天检查进度落实情况，每周生产例会跟进上周工程进度。
随时调整计划，及时确定对策，使进度计划确实能指导生产并真正付诸实施。
每周例会协调各专业分包队伍的交叉作业情况，加强土建与管道等专业队的配合协作。
10、加强施工配合
（1）及时编制专题施工方案，以方案指导生产。
（2）夜间施工备足照明灯光、备足发电机，不能因停电影响施工进度。
（3）做好雨天施工措施（除恶劣天气外），现场备足防雨用具。
小雨穿雨衣施工，在确保安全前提下实行赶工。
11、按计划工期倒排
每周开列会，对照计划发现滞后的工序拿出有效可行的措施在下一周赶上来，责任到人。
12、做好隐蔽工程验收
及时联系建设单位组织有关部门和单位，配合隐蔽工程检查和验收，避免因检查和验收延误而影响工程进度。
第四章拖管施工、钢管焊接方案及技术措施
一、拖拉管工程施工总体流程：
施工准备
仪器调试
设备安装
泥浆制作、钻孔监测
导向钻进
泥浆制作、设备安装
一、二级扩孔
焊接
多级扩孔、回拉
拉管
验收
二、施工准备
1、施工机械调试
在施工任务单前，队施工机械检查和调试，确保机械正常运转合格情况下方可进场，在施工前我们必须查阅和了解钻机系统操作规程，应知道在紧急情况下该如何准备。
2、进场复核
在运输设备到现场之前，应该对现场进行检查。
施工队进场后，不得马上施工。
必须对导向施工图进行复核，对现有管网进行复查，复查结果是否与施工图一致，如有差异，必须与技术人员协商解决，不得盲目施工。
3、管材检查
本次穿越的钢管由我公司负责焊接和加固，在进行拉管时必须对管径、长度、材质、接头的强度进行检查，确认无误后方可拉管。
不符合要求时，严禁盲目拉管。
要求管材提供商对管材的质量进行认证，确认合格后方可进行拉管。
4、钻机的选择
1）根据《油气输送管道穿越工程设计规范》（GB50423-2007）中回拖计算公式，计算回拖力为157.51T,考虑到本次穿越可能布管场地受限，焊接可能需要二接一，所以要求钻机回拖力不小于计算值，并应有1.5-2倍的安全参数，因此计算得知应承载物体重量236.26-315.02T，因此选用DDW-4000钻机。
详细计算过程如下：
已知：
管线直径Ф=600mm
壁厚δ=14mm
管线长度L=1202m
则：
回拖力Fmax＝F摩＋F自
＝87069.06N＋70449.43N＝157518.49N=157.51t
其中：
a.管道在洞内自重产生的摩擦阻力
F自＝f·P0·L
＝0.30×198.17N/m×1202m＝70449.43N
其中：
P0＝1000ρgπ（D2－d2）÷4
＝1000×7.85×10－6kg/mm3×9.8m/s2×3.14×（6002－5722）mm2÷4＝198.17kg·m/s2/m＝198.17N／m
b.管道在洞中的粘滞综合摩擦阻力
F摩＝π·D·τ·ψ·L
＝3.14×0.6m×19.5N／m2×2×1202m
＝87069.06N
公式说明：
ψ为固相含量系数（1～4）（ψ取2）
τ为泥浆的切应力（19.5N／m2）
f为管道和孔壁之间的摩擦系数（0.2～0.6）（f取0.3）
P0为每米管道的重量（N／m）
ρ为钢管密度ρ＝7.85×10－6kg/mm3
g为重力加速度g＝9.8m/s2
D为钢管外径D＝600mm
L为管道长度（m）L＝1202m
d为管道内径d=D－2×δ＝600－2×14＝572mm
2）DDW-4000型钻机参数
三、测量放线
根据设计交底（桩）与施工图纸放出钻机场地控制线及设备摆放位置线，确保钻机中心线与入土点、出土点成一条直线。
测量放线流程如下：
穿越场地确定
测量放线
仪器检查校定
准备工作
下道工序
填写施工记录
移桩
1、测量、放线由参加接桩的测量技术人员主持，测量仪器应经法定计量部门校验合格且在有效期内方可使用。
2、一般地段，管线测量应测定出线路中心线，宜每100m设置一个百米桩；在地势起伏较大的地段或穿越位置，在线路中心线上应根据设计施工图纸要求设置纵向变坡桩、曲线加密桩、标志桩。
3、在放线过程中，与监理或业主及有关部门联系，办理相关手续。
1）测量放线时，请监理到场，根据本穿越施工图设计的穿越控制桩及线路定位桩坐标点，引出相对坐标点和标高，测量、放出管沟中心线位置，并经监理确认合格。
2）应根据设计要求和施工方案，确定合理的钻机布置、钻进位置及回拖场地和泥浆池占地的位置和几何尺寸，并绘制施工场地平面布置图，一并放线标记。
3）依设计穿越管线的平面图和测量成果表设计穿越轨迹。
4）穿越中心线定位后，按工程需要放出穿越轴线和边界线。
5）施工测量放线工作要严格遵守测量标准规定，及时收集、整理测量放线记录和有关穿越测量资料，妥善保管，作为后续有关工序的指导、检查、验收依据。
四、进场道路及场地平整
测定出施工场地后，根据现场施工需要，修筑施工便道，对低洼地带要垫土推平压实，保证设备进出现场方便。
开挖泥浆池、废浆池等以便于收集废弃泥浆。
对场地进行平整，消除影响施工的障碍物，保证车辆及吊装设备安全操作。
入土点平整80m×80m的钻机及泥浆池场地，出土点平整20m×20m的设备场地及50m×50m的泥浆池场地，详见附图。
场地四周开挖宽0.5m、深0.5m的排水沟。
钻机场地平整完成后，保证钻机及泥浆泵等设备能进场就位。
五、泥浆池的开挖及钻机的锚固
挖、砌泥浆池（穿越两岸各1个），泥浆池尺寸为20m×20m×3m。
泥浆池内铺塑料土工布，防止泥浆渗漏造成污染。
地锚采用钢板制作而成，地锚长5米,宽2米、高0.3米。
如下图：
首先根据轴线确定好地锚的位置，将地锚板定好位，然后将4米长的八根锚杆分别打入地锚件的孔内至地下3.5米深。
砸好地锚桩。
后地锚用长6米，宽2.3米，厚30mm的钢板和Φ50mm钢丝绳用U型环连接钻机前地锚板，防止拖管过程中钻机前移。
钢丝绳在钻机下面由前到钻机尾部铺好，然后根据钢丝绳长度挖长6.5米，宽1米，深2米的沟把钢板放进去，然后钢丝绳和钢板连接，连接好之后把挖出的土回填，夯实。
六、泥浆的配置
1、泥浆配比是否合理，是穿越中的关键因素，对成孔起决定性作用。
泥浆的性能主要有动、静切力、失水以及润滑等性能。
一般的操作步骤及配比如下：
a.按照事先确定好的泥浆配比用一级膨润土加上泥浆添加剂，配出符合要求的泥浆。
b.使用的泥浆添加剂有：
降失水剂、提粘剂和防塌润滑剂等。
所添加的添加剂符合绿色环保要求。
c.为了确保泥浆的性能，使膨润土有足够的膨化时间，在用量不变的情况下，采取一套配浆罐和一套储存罐，延长循环周期的措施。
2、根据地质岩层的不同，泥浆的配比度随之变化，并选用不同的添加剂，以达到预期的效果。
基浆的配制：
5-8%预水化膨润土+碱（Na2CO3）搅拌后水化而成（充分水化能明显提高泥浆的性能），碱的用量根据水质情况具体确定。
3、在施工各个环节的配制方法如下（加量按重量比计算），这些泥浆配制方案都是针对粉质粘土提出的；如果地质情况有变化，其配制方案也随之变化；
a.导向孔阶段要求尽可能将孔内的泥沙携带出孔外，同时维持孔壁的稳定，减少推进阻力；其基本配方是：
基浆+0.2～0.4%纤维素+0.3%聚丙烯酰胺。
b.扩孔阶段要求泥浆具有很好的护壁效果，防止地层坍塌，提高泥浆携带能力；其基本配方是：
基浆+0.3～0.5%聚丙烯酰胺+0.4%正电胶。
c.管线回拖阶段要求泥浆具有很好护壁、携砂能力；同时还有很好的润滑能力，减少磨擦阻力和扭矩；其基本配方是：
基浆+0.3～0.5%聚丙烯酰胺+0.4%正电胶+2～3%的纤维素。
d.为了有效地减少钻杆与地层之间的磨擦阻力，泥浆的泥饼质量很重要，泥饼薄而坚韧能够稳定孔壁，减小磨擦阻力。
在泥浆加入高性能的降滤失剂，控制失水，形成高质量的泥饼。
泥浆的粘度值表
粘度地质
状况
（S）
孔径Ф（mm）
粘土
粉质粘土
粉砂
细砂
中砂
粗砂
软岩石
钻孔导向
30～40
35～40
40～45
40～45
45～50
50～55
45～50
Ф273
30～40
35～40
40～45
40～45
45～50
50～55
45～50
Ф273～Ф350
30～40
35～40
40～45
40～45
45～50
55～60
50～55
Ф350～Ф650
40～45
40～45
45～50
45～50
50～55
55～60
50～55
大于Ф650
45～50
45～50
50～55
55～65
55～65
65～70
55～65
根据地质情况和管径大小确定泥浆粘度。
采用马氏漏斗测量泥浆粘度，每两小时测一次。
4、泥浆在各个阶段所起的作用如下：
①钻导向孔阶段要求尽可能将孔内的泥砂携带出孔外，同时维持孔壁的稳定，减少推进阻力，降低钻头的温度；②预扩孔阶段要求泥浆具有很好的携带能力，护壁效果，防止地层坍塌；③扩孔回拖阶段要求泥浆具有很好的润滑、护壁、携砂能力，减少摩阻和扭矩。
5、根据本次穿越的地质情况，为了防止塌孔、抱杆等不利因素我们采取以下措施：
a.水源采用附近的淡水，确保水质完全达到配置泥浆的要求。
b.为确保泥浆的性能本次穿越采用潍坊产特级Q7钠基膨润土，为使膨润土有足够的水化时间，使膨润土水化时间在8—12分钟以内，采用两个泥浆罐搅拌泥浆，使泥浆性能达到45S以上。
c.本次我们准备的泥浆配比为：
每方水加入75kg的膨润土和25公斤预先水化好的化学泥浆粘稠剂（CMC）。
搅拌均匀后用马氏漏斗测量粘度，确定其粘度在45S以上。
七、方位角的测量
在施工作业带内无外界干扰的情况下，控向参数的测量尽量在设备进场前测量放线后完成，这样可在施工占地范围内将探测器装入防磁钻杆内，用单斗挖掘机
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