过秦淮河沉管施工方案.docx
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过秦淮河沉管施工方案
1、编制依据3
2、沉管简介3
2.1主要内容3
2.2工期要求3
2.3对外交通条件3
2.4施工用水用电条件3
2.5本工程特点3
3、施工准备4
3.1施工测量步骤4
3.2.备机备料4
3.2.1劳动力计划4
3.2.2机械计划4
3.2.3工期计划4
3.2.4材料计划4
3.2.5临时设施4
4、主要施工方案4
4.1施工工艺4
4.2土方开挖5
4.2.1水下土方开挖5
4.2.2陆上土方开挖6
4.3土方回填6
4.3.1水下粗砂回填6
4.3.2水下砂石回填、抛石6
4.3.3水下土方回填7
4.3.4陆上堤岸土方回填7
4.4管道制作安装8
4.4.1水下管道预制8
4.4.1.1水上预制平台8
4.4.1.2水下管道预制9
4.4.1.3沉管工艺流程9
4.4.1.4水下钢管运输、下沉10
4.4.1.5陆上管道铺设13
4.5管道构筑物16
4.5.1模板工程16
4.5.2混凝土工程16
5、质量施工措施16
6、施工进度计划16
7、安全保证措施16
7.1概述16
7.2安全健康保证体系及主要岗位职责16
7.3职工安全培训19
7.4管理体系运作19
7.5施工作业的安全管理19
7.6现场保卫19
7.7紧急措施20
7.8防汛措施20
1、编制依据
1、施工设计图；
2、给排水管道工程施工及验收规范；
2、工程概述
南京市江宁区自来水公司过秦淮河管道工程，分别是河定桥和东山桥供水管道从河底穿越，管径DN800，壁厚14mm，穿河段管道河定桥水平总长为188m、东山桥213m；河道常年水位：
7.0m；防洪水位11.57m；河定桥河床面最低高程为：
1.73m、东山桥为：
2.0m，河底管中心标高:
-1.30m东山桥为：
-1.0m，水下覆土厚度大于等于1500mm，水中管道底采用700厚粗砂垫层，1000厚砂石垫层，抛600厚块石压底，回填粉质粘土层。
水面上堤岸上管道采用C25混凝土包封，槽用粉质粘土回填，回填压实度要求达到94%以上。
2.1、主要内容
1、河定桥水下管道预制安装：
141m，东山桥161m；
2、河定桥陆上管道安装：
47m，东山桥52m；
3、河定桥水下粗砂垫层：
344m3，东山桥395m3；
4、河定桥水下砂石覆盖层：
338m3,东山桥389m3；
5、河定桥水下抛石护管：
510m3,东山桥586m3；
6、河定桥水下土方开挖；8414m3,东山桥8849m3；
7、河定桥陆上管道混凝土包封：
28m3；东山桥23m3；
2.2.工程工期要求：
2010年3月15日开工，4月25日竣工。
2.3.对外交通条件
本工程分别在河定桥东侧和东山桥北侧20m处，对外交通便利，材料进场对外可利用堤顶道路进行材料运输，分别从双龙大道和上元大街到施工现场。
2.4.施工用水电条件
本工程施工用电，由业主协调提供，施工单位自行接至施工地点；特殊情况经甲方批准同意由施工单位自行发电，签证审计后作为决算依据。
2.5本工程特点
1、本工程工期紧，南岸地段为清水湾小区道路、绿化、砌石、混凝土平台、景观带等，北岸为堤顶道路、电信网络联线、输热管道等，地形复杂施工难度大，技术要求高，是整个工程的关键部分，施工中必须充分准备，精心组织，确保工程施工顺利进行。
2、该工程施工工期是在汛期之前，河道内的水位变化较稳定，但施工难度较大，必须合理组织施工，确保施工安全的前提下按期完成工程任务。
3、本工程的特殊性和复杂性，施工中各专业施工人员应积极配合，团结合作，确保各专业施工顺利衔接。
针对以上特点，我公司为此次施工组建了一支强有力的队伍，将在组织施工中将克服种种不利条件，以团结拼搏、高效精干、科学规范、求真务实的工作态度，狠抓质量、严控进度、确保安全、争创精品工程，保证顺利完成工程建设任务。
3、施工准备
3.1施工测量步骤
施工测量放样高程控制测量测量定位测量验收合格后下一道工序
3.2.备机备料
3.2.1：
劳动力计划：
管道安装工等：
42人、电焊工：
6人；
3.2.2：
机械计划：
序号
设备名称
计划投入数量
序号
设备名称
计划投入数量
1
挖泥船
2艘
7
电焊机
4台
2
运泥船
4艘
8
气割设备
4套
3
浮吊船
2艘
4
挖掘机
2台
5
自卸车
4辆
6
运输船
2艘
3.2.3：
工期计划：
45个工作日；
3.2.4：
材料计划：
1）混凝土：
水上混凝土底板的混凝土强度等级为C25，施工应满足《混凝土外加剂技术规范》的有关要求。
混凝土中不得掺加氯盐。
（2）钢管：
为Q235A钢。
（3）焊条：
THJ422，符合GB/5117-1995，E4303。
（4）水泥：
采用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级为42.5。
水泥中铝酸三钙的含量应小于8%。
（5）石子：
采用含泥量应小于1.0%。
（6）砂垫层：
采用中、粗砂天然江砂，砂料含泥量应小于3.0%。
（6）块石：
采用直径150~550mm青石。
3.2.5.临时设施：
搭设临时活动板房、调用集装箱、租用船只等在工程所在地作为临时办公用房。
4、主要施工方案
4.1施工工艺
根据本工程的施工特点，施工顺序先水下后水上，其施工工艺：
水下沟槽开挖→水下管道预制→水下粗砂垫层→水下管道安装→水下砂石垫层→水下抛石→水下管道沟槽回填→水上管道沟槽开挖→水上管道安装→水上管道沟槽回填土
4.2土方开挖
本工程河定桥包括以下几个内容：
水下土方开挖8414立方米、，陆上土方开挖153立方米，水下粗砂垫层344立方米，水下1：
1砂石回填338立方米，水下抛石510立方米，水下回填土7152立方米,水下弃方1262立方米，陆上土方回填土129立方米、陆上土方运弃24立方米，
东山桥水下土方开挖8849立方米，陆上土方开挖365立方米，水下粗砂垫层395立方米，水下1：
1砂石回填389立方米，水下抛石586立方米，水下回填土7398立方米,水下弃方1451立方米，陆上土方回填土338立方米、陆上土方运弃27立方米，
计划投入的机械设备和人工如下表所示：
，
土方施工机械配置表
机械名称
单位
规格/型号
数量
抓斗式挖泥船
艘
1m1
3
泥驳船
艘
100m1
4
自卸汽车
辆
10t/黄河
4
液压反铲挖掘机
台
1m3/ZAX200
2
压路机
台
12t/YZT12K
1
蛙式打夯机
台
GH-60
4
洒水车
辆
东风5t
1
土方工程劳动力计划
人员
3月
4月
6月
机械工
12
12
电焊工
6
6
普工
30
30
合计
48
48
4.2.1水下土方开挖
因设计要求管道从河床底安装，在安装前应进行水下沟槽挖运。
水下沟槽开挖采用1m3抓斗式挖泥船开挖，开挖后的土方采用100m3泥驳船运输。
因回填沟槽需要土方，开挖的土方在征得航道部门的同意，由航道部门指定土方堆放区进行集中堆堆放，多余的土方用泥驳船运到抛弃土场，或者用水力冲挖法将土方打成泥浆，抽上岸抛弃。
水下沟槽开挖应注意的事项
1、水下沟槽开挖，从河道的一侧向另一侧开挖，挖距要匀速行进，切不可乱挖，落点要注意，挖泥船的行进方向要一致，不要偏向；
2、挖泥船在开挖水下沟槽土方时，要勤挖勤测，时时撑握沟槽开挖的宽度、深度以及边坡，并绘出沟槽的断面图；
3、开挖出的沟槽土方，要随时用泥驳船运走，不能堆放的河道内或者堤岸边，以防堵塞航道影响行洪，确保堤防的安全渡汛；
4、沟槽土方开挖好后，及时细部密测，再进行沟槽底面细微整平以及修整边坡，修整平后，再用测绳测量沟槽每个断面，测量点为顺沿长方向每2米测四个点，分别是沟槽底部2个点，坡面两个点，根据测量的数据，绘出沟槽断面图，同设计图纸要求的沟槽断面进行比对，沟槽开挖后不能满足设计要求，必须重新进行沟槽断面的开挖，如满足要求便可进入下一道工序的施工；
4.2.2陆上土方开挖
在沟槽开挖时，应先做好地面的排水工作，相临沟槽开挖应遵循先深后浅或从下向上开挖的原则，并及时做好基础，尽量防止基层土方的扰动。
而且挖出的土方不得堆放在沟槽上沿附近。
在沟槽开挖深度较深的地方，拟采用放坡开挖形式。
放坡开挖时，主体工程的临时开挖边坡，应按照施工图纸或监理人的指示进行开挖，同时做好排水与适当支护措施，以保证安全。
在土质较差的地方，如土质较差、含水量较高、粉砂地区以及邻近有建筑物、地下管线或河道旁边等特殊地区开挖基槽时，采用钢板或挡板等进行加固措施。
对沟槽进行支护时，横撑、垫板、撑板应相互贴紧靠牢，横撑支在垂直垫板上，须在横撑端下方钉托木，在水平垫板上，横撑与垫板采用扒钉钉牢，撑板厚度一般为4~5cm。
开挖过程中，应对基槽土质情况、标高等变化经常检测，做好原始记录，如发现地基的土质与设计不符时，需经监理、业主、设计、监督等研究处理后，方可继续施工，并作出隐蔽工程验收、记录。
4.3土方回填
4.3.1水下粗砂回填
水下土方开挖后，进行下水沟槽细挖整平，整平后用测量绳测量沟槽断面，并绘出沟槽断面图，沟槽开挖符合设计要求，便进行粗砂垫层的施工，材料用船运输到沟槽水面上，用人工配合机械回填粗砂垫层，回填前根据设计图纸要求计算出需要回填量，以便控制实际的回填量，回填一段沟槽进行水下细微测量垫层厚度，水上测量回填后的沟槽高程，全部回填符合设计要求后，可安装水下管道。
4.3.2水下砂石回填、抛石
水下沉管到位检查验收合格后，进行1：
1砂石回填，砂石回填材料拌合运输，在岸上把砂石按比例拌合均匀，用机械装运上船，运到回填的水面上，根据设计图纸要求的每层料回填量，对管道沟槽进行回填，回填时沿管道两侧对称回填，回填起点从管道中间向两端对称，以防管道因一端受力而偏向。
4.3.3水下土方回填
水下土方回填，用挖泥船将堆放的土方装上泥驳船，运到管道槽水面，开启泥驳底部，将土方回填到沟槽内，回填结束后测量下水整平土方，再用测绳测量河床断面，根据测量出的数据并绘出河床断面图，报请航道部门对航道验收。
4.3.4陆上堤岸土方回填
填土施工前，应根据设计对填土料的要求，在现场进行施工试验，以取得最优的施工参数和施工方式。
在施工前先向监理工程师递交现场试验的方案和计划，经批准后方可实施。
通过现场实验，确定压实机械、辅料方法和辅料厚度、压实方法、碾压遍数、含水率和有效压实厚度等施工方案和参数。
回填时管道两侧同时进行，而且土方应由沟槽两侧对称入槽，不得直接倒在管道上，填筑前先进行基槽的清理工作。
土方回填采用人工配合机械的方案，以机械回填为主，人工回填为辅，对于机械不能回填的区域或边角，采用人工回填。
机械回填土的每层厚不大于30cm，土块粒径直径≤10cm，压实干容重不小于15.5KN，人工回填每层土的厚度则不易大于20cm。
靠近构筑场边缘处宜采用人工回填。
回填土采用2.8KW蛙式或立式打夯机压实。
如出现漏压虚土层、弹簧土等不良现象，须重新处理，直到合格为止。
为确保土料正常含水率，阴雨天施工时，在积土堆上开设纵横排水沟，以降低回填土上方的含水量。
在日照较强时，须注意洒水养护，填筑完成时，整理出全部质检资料，试验资料，作为整个工程竣工验收资料的一部分，报监理工程师验收。
土方回填应注意的事项：
1、加强土体取样检测，严格控制土源的质量，确保土质和含水率都符合设计及规范要求；
2、填筑前应清基倒毛，挖除基底淤泥或侵泡过的土层，回填土需分层碾压，严格控制回填土层的厚度，以便与土层的夯实，每层土压实后都需进行干容重取样检测，达到要求后方可进行下一层的回填；碾压时确保“一轮压半轮”，严禁少压、漏压，防止压实土层出现漏牙虚土层、干松土、弹簧土、剪力破坏和光面等不良现象。
3、建筑物强度达到规范要求后才能进行土回填，避免为争抢工期而野蛮施工，建筑物周边回填时，禁止采用大型机械进行回填工，必须采用人工回填、夯实。
4、管道两侧回填时必须同时进行，而且土方应由沟槽两侧对称入槽，不得直接倒在管道上。
5、严禁卡车直接在后台卸土或推土机直接推土入仓，以避免台背发生位移或前倾。
6、填筑时必须做好排水措施，填筑面应按照排水方向设3%左右的反水，确保填筑面不积水，如遇阴雨天，填筑土方必须及时碾压，每班收工前必须将填筑料碾压完毕，当日降雨量大于5mm时，应停止施工，雨后复工前将检查填筑面，及时排除表面积水、翻晒或除去饱和土、弹簧土。
4.4管道制作安装
本工程中工作内容主要包括以下几个内容：
1、）河定桥水下管道预制141米；陆上管道安装47米；
2、东山桥水下管道预制161米；陆上管道安装52米；
2、管道清洗以及其他与管道安装有关的其他构筑工程。
管道工程施工设备配置表
序号
设备名称
规格、型号
单位
配置数量
备注
1
汽车吊
25吨
台
1
2
电焊机
24KW
台
4
3
平板车
20吨
台
1
4
浮吊
50吨
台
3
5
管材切割机
台
3
6
潜水泵
QS32×25-4型
台
4
7
插入式振动器
HZ6X-50
台
4
8
高压水泵
8BA-18型
台
2
9
超声波探伤仪
台
2
管道工程施工劳动力配置表
序号
劳力类别
单位
配置数量
备注
1
机械操作人员
人
6
二班制作业
2
技工
人
6
二班制作业
3
普工
人
20
三班制作业
4
小计
人
32
4.4.1水下管道预制
4.4.1.1水上预制道木平台
在开挖水下沟槽的同时进行水下管道的预制，水下管道的预制地点选择在天元路桥河道南岸堤内侧的滩涂上，因施工场地有限以及水上作业条件的限制，在管道预制前应做一道木预制平台。
4.4.1.2水下管道预制
水上道木平台制作好后，根据设计的水下管道形状图，安放预制管道，放出大样图，管道焊缝严格按照规范要求施工，因河堤在汛期前不允许破坏，在堤顶用汽车吊把管道吊到平台边，再用挖掘机吊上平台，人工配合挖掘机进行组装，按照设计要求预制结束。
为防止管道在运输和吊装过程中，管道弯头处因受力不均而遭到破坏，管道运输安装前，沉管钢板焊缝加固方法，因平衡牵引拖动时、Ps平均值较低，承拉强度也相应较低。
针对这一不利的情况，对该每节焊缝处采取-300*100*14钢板顺管向节点加肋4道焊接措施，使每道焊缝得到加固，防止焊点焊缝拉裂。
在管道弯头的内角处，弯头腋部节点反向各用长4m的20#槽钢焊接加肋的措施加固，固定弯头确保弯头和接头的焊接质量强度。
4.4.1.3沉管工艺流程
根据本工程的特点与施工方法，沉管主要工序的工艺流程安排见下图所示：
4.4.1.4水下钢管运输、下沉
在管道直线前段采用直径20mm钢丝绳系牢固同时在管道上间隔5米做好安全警示标志，牵挂在拖船上沿秦淮河岸边拖运至东山桥、河定桥桥施工现场；管道的拖动是当管道试压合格后，把管道两端的管道用16厚盲板封死，在管道安装的盲板垂直方向焊两个DN100钢管，管道上安装用DN100闸阀，盲板上DN100闸阀安装结束后，排空管道内水，关闭闸阀，把管道利用浮吊船拖入水中，利用管道的浮力来运输管道
管道就位下沉提前3天通知航道部门进行该段约定规定时间封航沉管施工，封航沉管施工必须在安全距离处设置施工警示标志，下沉时不允许任何机动船通过施工地点。
上、下游各派每值班人员配合航道管理部门巡航，警示禁止行驶船只，直到沉管结束。
河定桥：
水下管道141m
G——沉管自重力（kN）
F——水向上的浮力（kN）
验算条件：
沉管自重为钢管和水重量：
G钢=3.14*0.82*141m*7.85T/m3*0.014mm*1000kN/T=39899kN
G注水=3.14*0.4*0.4*141m*1.0T/m3*1000kN/T=70838kN
G=G钢+G注水=39899kN+70838kN=110737kN
F=3.14*0.41*0.41*141m*1.0T/m3*1000kN/m3=74425kN
110737kN>74425kN
所以G>F
根据上述计算可知，拟建注水钢管重力大于浮力，因此沉管自重加水将足以抵抗水的浮力。
东山桥：
水下管道161m
G——沉管自重力（kN）
F——水向上的浮力（kN）
验算条件：
沉管自重为钢管和水重量：
G钢=3.14*0.82*161m*7.85T/m3*0.014mm*1000kN/T=45841kN
G注水=3.14*0.4*0.4*161m*1.0T/m3*1000kN/T=81388kN
G=G钢+G注水=45841kN+81388kN=127229kN
F=3.14*0.41*0.41*161m*1.0T/m3*1000kN/m3=84982kN
127229kN>84982kN
所以G>F
根据上述计算可知，拟建注水钢管重力大于浮力，因此沉管自重加水将足以抵抗水的浮力。
经过计算，当管道沉入水中两端封闭后，利用管道自身的浮力，管道吃水深度约0.5米，管道两端利用浮吊船来固定和牵引管道，管道运到管槽后，把管道吊正固定在设计要求的轴线上，管道的轴线经检查验收符合设计要求，在管道两端用DN100潜水泵分别向管道内注水，并打开另一个闸阀排气，管道内水注满时，管道重量大于水浮力后，管道就会自然沉入到水中，管道沉入水中沟槽内，在管道每端堤岸边打两根木桩，与管头呈八字形，用钢丝绳分别固定在桩上和管道上，以固定管道，以防管道的外力的作用下偏离轴线。
河定桥管道安装图示：
东山桥管道安装图示
4.4.1.5陆上管道铺设
1、管道接头处围堰
水上平台、景观、绿化按预先计划协调解决，景观砌石用机械拆除余土按指定地点堆弃，沟槽开挖管道安装完毕按设计图纸要求回填并恢复原样景观。
水下管道下沉结束，进行陆上管道的安装，在陆上管道施工之前，要在水下沉管与陆上管道接头处打一道草袋围堰，水下管道头在围堰内，抽干围堰内的水，以供水下管道与陆上管道的焊接，草袋围堰呈U字型，上宽2.0米，两侧按1：
2放坡，总长根据现场围堰内部尺寸能满足管道焊接的工作面（见围堰附图）。
2、考虑到管道施工期是堤防汛期前，为确保堤的安全渡汛，管道沟槽开挖后不宜长期暴露，应该立即安装管道。
管道接口预留在堤防长年汛期水位以上，开挖出的沟槽土方，应堆放在沟槽边用雨布覆盖，河堤上管道施工时，应尽量不堵塞堤防道路，确保防汛道路的畅通，陆上管道管道安装按堤防分段施工。
水陆管道碰头连接后及时回填，恢复原有的绿化、景观平台；围堰草袋、木桩待管道实验合格后6天内拆除恢复河道原有面貌。
3、管道焊接：
在进行管道焊接时，管节焊条质量应符合现行国家标准，焊条应干燥。
同时必须将管道内的污物清除干净，并将管口边缘与焊口两侧打磨干净，使其露出金属光泽，制作坡口，而且坡口的角度、钝边都应符合规范要求。
同时将两管管端对口定出管道中心，沿着管道圆周方向进行几处点焊，点焊缝长约4mm，高约5mm，并将两管定位，采用2~3层焊法焊满管道周缝。
每层焊接完成后要将焊皮敲掉，焊缝表面应光滑无裂缝、气泡、砂眼等缺陷。
焊接完成后采用超声波探伤仪，对所有焊缝进行探伤检测，并抽取不小于10%的焊缝进行X射线照相检验。
4、焊接质量的检验
焊接后对焊缝的外观尺寸按现行国家标准《钢结构工程质量检验评定标准》的规定进行外观检查；
对于焊接后的每道管口接头进行煤透检验。
5管道试压
1、）根据本工程的特殊情况，管道试压分两次试压，一次是水下管道预制好后沉管回填前试压，另一次是管道全部安全完成后总试压。
2、）浸泡时间：
按照规范，钢管试压的浸泡时间为24小时。
3、）再试压管段两端分别装设压力表，采用电动加压，试验管段端部的第一接口应采用柔性接口。
5、）支设后背：
预制管道试压，先把管道弯头处内角槽钢焊上，再弯头的外侧打钢桩支撑。
6、）管道总试压前，管道安装应经监理检查合格，而且除了管口部位外，管身应该先覆一部分土，避免管道移动，并将沿线管件的支墩加固牢靠（如弯头、三通等）。
在升压过程中，应随时检查后背、支墩、管身及接口有无异常现象，且管道两端严禁站人。
当水压升至试验压力后，保持一段时间，检查管道与接口，当管身无破损及漏水现象时为满足要求。
6、管道冲洗
管道安装完成后，经监理工程师检验认可后方可进行冲洗工作，管道冲洗前应根据实际情况合理，引水连续进行冲洗，直至出水口处的水与入水口处冲洗水浊度、色度相同为止，然后采用含量不低于20mg/L氯离子浓度的清洁水对管道进行浸泡24h，然后再次冲洗，直至取样化验合格。
4.5管道构筑物
4.5.1模板工程
主要是管道混凝土包封工程的模板，模板的好坏及立模尺寸的正确与否关系到结构尺寸和外表的美观，必须加强检查、督促。
4.5.2混凝土工程
混凝土采用商品混凝土浇筑，
5、质量施工措施
质量方针：
精心组织，科学管理，规范施工，争创精品。
5.1工程质量保证措施
工程具体实施中，我公司将运用先进的施工技术、科学的管理方法、严谨的工作作风，精心组织施工，以优质产品满足业主的愿望和要求。
（1）认真编写施工组织设计，制定具体的施工工艺、方法，严格按施工组织设计进行施工管理；
（2）施工前做好技术交底工作，对施工工艺的技术难点、重点进行详细的技术交底，做到施工人员人人心中有数。
（3）加强原材料质量控制；
（4）加强试验工作，对工程中使用的设备、检测仪器、计量仪器按规定进行定期检查；
（5）积极配合监理工程师的工作，及时将施工中出现的问题呈报监理工程师，严格执行监理工程师的指令，完成一分项工程经监理工程师签字验收后，才能进行下一道工序施工；
（6）做好工程质量、技术资料的收集、整理、填报、签认和档案管理工作；
6、施工进度计划
根据工程量和设计图纸要求，本工程的计划工期（见附工程施工进度计划表）
7、安全保证措施
7.1概述
在工程建设中，我公司将全面贯彻“安全第一，预防为主；全员动手，综合治理；改善环境，保护健康；科学管理，持续发展”的管理方针，努力实现“无事故、无人身伤害、无环境污染、无工时损失”的安全目标和严格遵守国家、建设部颁发的各项劳动法规，加强规范化管理，落实岗位责任制度。
7.2安全健康保证体系及主要岗位职责
1、项目部安全生产组织机构
项目部建立保证安全生产组织机构，以项目经理为第一责任者，下设专职安全检查工程师（专职安全经理），施工处（队）设专职安全员，分工明确，责任到人，对本项目的安全、环境与健康实行监督、检查和指导。
组织机构图如下：
2、职责
（1）安全部
贯彻国家、地方政府和集团公司的各项安全生产政策、法规、规定，业主的安全生产要求和公司的安全生产体系文件；
负责审定本项目的安全生产计划；
监督、检查本项目的安全工作的实施情况，研究解决项目部的安全生产工作中发生的重大问题。
（2）项目经理
贯彻国家、地方政府和集团公司的各项安全生产政策、法规、规定，业主的安全生产要求和公司的安全生产体系文件；
负责组织本项目安全生
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