水下作业潜水施工方案教材.docx

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水下作业潜水施工方案教材

七格污水厂进厂管四标顶管水下取机头及安装钢管弯头施工方案

水

下

作

业

专

项

施

工

方

案

编制人职务（称）

审核人职务（称）

批准人职务（称）

批准部门（章）

编制日期

四标顶管水下取机头及安装钢管弯头的施工方案

一、工程概况：

（一）、原施工方案简介：

杭州市七格污水处理厂三期工程进厂主干管过和睦港顶管工程（Ⅳ标段）位于钱塘江北侧。

顶管接收井（W1-1，15.8m×9.6m）位于和睦港西侧，深约16.3m，距七堡排涝泵站排涝箱涵20.2m，距最近的建筑（杨公村民居，已规划拆迁）12.2m，井位占据现状杨公村进出道路。

由于杨公村拆迁工作进展缓慢，为保障沿江大道污水管线的全线接通，需及时进行和睦港倒虹管顶管施工，根据业主意见和现场调研，为减少对杨公村民居和村道的影响，相关方建议顶管接收井沿轴线方向向和睦港方向移位12m，移位后距七堡排涝泵站排涝箱涵10.8m，距最近民居17.6m。

为保障顶管接收井实施过程中民居和排涝泵站箱涵的安全，在顶管接收井实施前采取一定的施工措施进行保护，具体如下：

由于场地条件限制，原顶管接收井取消自来水一格，由沉井施工改为基坑围护开挖，逆作法施工。

采用Φ800钻孔灌注桩加Φ800双排高压旋喷桩止水帷幕的基坑围护。

自然地面标高6.5，基坑开挖标高-10.65，高压旋喷桩桩底标高-15.65。

井底板以下5米采用Φ800高压旋喷桩满堂土体加固止水。

基坑开挖标高-10.65，高压旋喷桩桩底标高-15.65。

采用逆作法分段施工井壁，以钢筋砼井壁为基坑内支撑，不仅可以减小基坑围护的面积，而且能严格控制基坑位移。

（二）、目前的问题

基坑开挖到第三节时（标高-2.00到-5.00），基坑四周出现较大的渗水情况，明显Φ800双排高压旋喷桩止水帷幕的止水效果未能达到设计要求。

如果继续按照原施工方案施工，基坑开挖标高-5.00以下时，存在很大的安全隐患。

（三）、原因分析

本次接收井位置地质局部变化，现有的地质报告揭示的地质情况与实际施工中有一定的偏差，造成高压旋喷桩止水帷幕的止水效果未能达到设计要求。

（四）、解决方案

由于施工工期紧，如果按照原施工方案中应急预案进行处理，需要较长时间，为了保证施工工期，经与设计方协商，原逆作法钢筋砼底板提高到－4.00米，在完成标高-2.00到-5.00的钢筋混凝土井壁施工后，停止按照原施工方案中基坑开挖施工井壁的施工工艺，顶管机头进洞后采用较为成熟的水下取机头施工工艺，水下安装钢管弯头、填充水下混凝土至底板标高以下（水下封底），水下砼到一定强度后再抽水进行底板施工。

（五）、解决方案的安全可行性分析

顶管水下取机头施工工艺是一个较为成熟的施工工艺，该工艺快捷、安全，目前，在国内外得到广泛使用，下面结合本工程的自身特点，就方案的安全可行性分析如下：

1、采用本方案的目的

目前，沿江大道污水管线已基本全线接通，仅有个别标段没有贯通，为了尽快完成和睦港倒虹管顶管施工，只有采用上面的解决方案，才能较快的完成和睦港倒虹管顶管施工。

2、安全性分析

（1）、本顶管接收井原方案采用Φ800钻孔灌注桩加Φ800双排高压旋喷桩止水帷幕的基坑围护，逆作法施工钢筋混凝土井壁。

原方案在钢筋混凝土井壁施工完成后，采用人工施工的方法破除洞口钻孔灌注桩。

新方案改为井内回灌水达到井内外压力平衡，由潜水员在水下破除洞口钻孔灌注桩，这样施工就结构自身应该安全的。

（2）、目前，逆作法施工钢筋混凝土井壁已到标高-5米，与顶管管顶标高-6.38米只相差1.38米，以钢筋砼井壁为基坑内支撑已基本达到目的。

逆作法施工的墙体结构，目前顶部已与钻孔桩顶部撑梁连成整体且施工过程中壁板与钻孔桩之间有钢筋连接，墙体稳定。

（3）、洞口钻孔灌注桩的破除是在顶管机头顶到钻孔灌注桩后水下进行的，井内土体也在水下挖除至管底。

由于井内回灌水达到井内外压力平衡，潜水员水下破除洞口钻孔灌注桩时不会引起土体的流失。

经检算，机头出洞后抗浮能够满足要求。

二、水下取机头及安装钢管弯头的施工方案

（一）、前期准备

1、水下作业人员

本工程水中作业量较大，准备潜水员八名、辅工十二名。

2、设备材料准备

设备有：

150吨汽车吊一台、长臂挖机两台、空气压缩机两台、高扬程潜水泵六台、备用发电机（50KVA）一台、潜水作业设备四套等。

（二）、水下破除灌注桩

1、第三节内衬墙浇筑完成强度达到70%后，开始井内灌水压仓以平衡地下水土压力，并且将井外降水深井同时回灌水，井内灌水的高度要保证井内水压大于井外水土压力。

回灌水完成后采用长臂挖机和水下冲吸的方式挖除水下土体至设计标高（-9.7m）。

2、测量定位需破除的桩位。

根据图纸提供尺寸测出洞口位置区，使用吊重法测出洞口具体位置（测出直径应比原图纸设计尺寸大50cm）。

3、潜水员水下作业破除灌注桩。

在洞口区域潜水员搭设水下施工脚手架，在顶管机头顶到灌注桩后，潜水员水下作业破除洞口位置灌注桩。

4、潜水员检查井下土体标高符合设计要求后，再做下一道工序。

（三）、顶管的连接和封堵

顶管机头后续三节砼管接口断面用四根M30拉杆螺栓拉紧。

机头顶进到接收井内拆除机头连接砼管螺栓，拆除机头内电器设备。

在第一节管中砌筑1m厚封堵墙，墙后背用沙包叠筑支墩以防封堵墙受水头压力位移，墙底部预埋一根带有蝶阀的4吋管。

（四）、水下吊出顶管机头

潜水员井内余土清除，水下挂钩，配合150吨汽车吊吊动机头使之与第一节砼管脱开，汽车吊吊出机头。

本顶管机头水下重量约15吨。

（五）、水下钢管弯头连接

1、钢管弯头起吊、安装前，在钢管弯头内部焊接50钢管支撑，要保证钢管弯头起吊、安装和浇注水下混凝土时有足够的刚度。

2、在钢管弯头安装闸阀部位的外面，焊接Φ25长度为30厘米的钢筋9根，以闸阀为中心，分为3排，每排3根，上下左右间距均为50厘米。

3、找好钢管弯头的起吊点，栓好缆风绳，吊起后立管垂直，下吊至指定位置后，一名潜水员进入井内指挥吊车与地面人员使钢管与砼管契合、中心点位置一致，一名潜水员进入砼管内用4根M20花篮螺栓将钢管和砼管拉紧。

抛石支撑弯头底部，立管顶部焊接支撑，撑牢井壁，保证浇注水下混凝土时钢管弯头不会移位。

钢管弯头与砼管连接部位钢管的外径应比砼管的内径小3厘米，在砼管上设定位法兰，在设定位法兰前安装止水胶带。

（六）、浇筑水下混凝土

混凝土导管插入钢管弯头外侧浇注水下混凝土，一次浇筑至设计标高（-4.000）。

水下混凝土标号由填充混凝土C15改为水下混凝土C30，以保证浇筑水下混凝土的质量。

（七）、浇注钢筋混凝土底板

当水下混凝土强度达到70%后，抽干井内积水，在标高-4.000上浇注钢筋混凝土底板，钢筋混凝土底板的尺寸和配筋参照原设计。

钢筋混凝土底板以上部分按照原设计图纸施工。

三、施工计划：

见附表

1、前期准备：

7天

2、水下破除灌注桩及井内余土清除：

15天

3、水下吊出顶管机头：

2天

4、水下钢管弯头连接：

2天

5、浇筑水下混凝土及养护：

8天

6、浇注钢筋混凝土底板：

5天

四、潜水员安全施工措施

（一）、基本要求

1、潜水人员包括潜水员、潜水监督、潜水照料员、待命潜水员、潜水机电员、生命支持员和潜水医生等。

2、潜水员、待命潜水员和进行水下作业的潜水监督的体格条件应满足GB20827-2007的要求。

3、潜水照料员、不进行水下作业的潜水监督、潜水机电员、生命支持员和潜水医生的体格条件应符合JT2025-1993的要求，潜水医生的体格条件还应具备进入高气压环境的要求。

（二）、设备要求

1、个人装具应包括潜水员个人直接佩戴或穿着的潜水面罩或头盔、潜水服、安全背带、压重带、应急气瓶、脚蹼、潜水刀和浮力背心等。

2、个人装具的各个组成部分应具备识别编号、维护保养程序和记录。

3、水面供气式潜水面罩应符合下列要求：

a）供气量符合GB18985-2003的要求；

b）有双向语音通信装置；

c）供气管路上装有止回阀，阀内弹簧承受压强小于20kPa；

d）采用抗腐蚀材料制成；

e）有过压保护装置；

f）可连接应急气瓶；

g）易于脱卸；

h）潜水面罩宜配头部硬质保护罩；

i）每年由制造商认可的人员进行1次外观检查、维护和性能检测。

（三）、紧急救助与急救

1、应有紧急救助联络表，内容包括潜水从业单位作业主管、安全主管、业主单位主管、最近的海上救助单位、最近的医院、最近的具备减压舱的单位以及随时可以咨询的潜水医生等。

2、紧急救助联络表应张贴于现场潜水人员均能看清的明显位置。

3、应有紧急救助通信系统。

4、应有急救药品、器材、急救手册和存量清单，每次潜水前应按清单检查、补充和更新。

5、急救药品和器材的种类和存量应根据现场条件、作业规模和作业周期配备。

（四）、潜水员安全施工措施

1、自觉遵守各项潜水规则；作业前由公司安全科、项目经理、项目技术总工对作业人员进行班前安全技术交底；

2、明确作业任务，正确选择减压方法和减压方案；

3、身体不适或体检不合格严禁下潜；

4、潜水员上升出水，必须沿入水绳上升，在上升过程中严禁屏气；

5、潜水过程中发生呼吸困难等症状时，应立即停止工作，并加强通风，如无明显改善效果，应按减压程序出水；

6、使用通风式潜水装具时应保证有足够通风量。

如发生供气不足或中断，应充分利用头盔内余气及时排除故障。

如故障难以排除，应立即上升出水；

7、水下进行切割作业应做好充分的作业准备，接好切割的电路和气路，清除作业区域内可能危及作业安全的障碍物和各种易爆物品；

8、水下进行切割作业必须在水面控制人员与水下作业人员之间有通讯装置，并规定统一的联络及应急用语和信号；

9、水下进行切割作业，应设置作业平台或工作架，不允许潜水员在悬浮状态下进行工程切割；

10、水下进行切割作业时，禁止将切割炬触及自身或其他的作业人员身体的任何部位，特别不要触及金属头盔，防止意外事故；应采取可靠的安全措施后，方可作业；

11、电源开关要放置在电话员近旁，如不需要用电或有紧急情况，潜水员通知电话员迅速切断电源，防止意外；

12、根据不同的潜水装备，作业人员应配备相应的水下护目镜、绝缘手套等防护用品，必须安全有效开展水下切割工作；

13、潜水员作业现场应按实际情况配备应急潜水员及应急气瓶，以备随时下水救援。

14、待机头起吊后顶管口应设置铁栅防止封堵墙发生意外而使潜水员随水流冲入管内受到伤害。

四、事故应急准备与相应预案

加强领导，潜水员水下作业是一个组织协调要求很高的施工工艺，为了保证施工的安全，本次施工由公司副总经理汪幼云担任组织协调工作，由项目经理、项目总工和潜水作业的负责人组成领导小组，负责本次施工的安全，具体组成如下：

项目经理：

金国峰

项目副经理：

吴添财

项目部专职安全员：

赵阳、孙关通

起重班

刘飞

潜水班

王太五

安装班

孟洪州

各作业班组

为确保七格污水干管接收井水下安装钢套管、水下起吊顶管机头、及潜水员水下作业如果发生事故后能迅速有效地开展抢救工作，最大限度地降低或避免国家、企业员工和相关方财产及人身安全风险，根据水下作业安全管理条例要求，特制定事故应急准备预案。

（一）、应急处理组织

1、公司组成应急处理指挥组，以公司生产副总经理为组长，经理办、工程部、工会等部门负责人为成员的指挥小组，项目部同时成立相应组织，便于抢救和救援工作顺利开展。

2、指挥部下设：

①现场指挥组：

由项目负责人负责，其任务是了水下作业的基本性质、工程内容、抢救设施等情况，组织现场抢救指挥，组织撤离或采取其他措施，保护危险区域内的其他人员，迅速控制危险源。

②抢救联络组：

由项目部负责人负责。

其任务是根据指挥组指令，及时联系政府有关部门、消防、医疗机构、环境保护部门等机构，进行汇报。

③治安组：

由保卫负责人、保卫人员组成，其任务为现场秩序维护、保护事故现场、做好对当事人及周围人员的问询记录，及时与辖区内公安部门联系。

④善后组：

由工会、办公室、经理办、项目经理组成，其任务是妥善处理好善后的工作，按职能归口负责保持与当地相关部门的沟通联系。

（二）、应急处理程序：

1、当事故一旦发生后，事故发现人应立即大声呼救，报告事故发生地负责人。

2、事故发生地负责人获得求救信息并确认事故后，应立即报警（119、120、110），并立即向上级上报事故初步原因、范围及后果，组织项目事故应急小组进行抢救，组织营救受害人员，组织撤离或者采取其他有效措施保护危害区域内的其他人员。

3、指挥组接到事故发生消息后，指挥组立即通知各组在第一时间赶赴现场，了解事故发展情况，开展抢救工作。

4、当政府事故处理部门到现场后，现场指挥组汇报简要事故情况，一切人员协助政府事故处理部门指挥，消除事故进一步扩大直至抢救结束。

5、事故发生补救结束后，要保护好现场，按公司事故调查处理程度要求，作出事故报告，协助政府有关部门调查取证，并作出相应处理决定和防范措施，吸取教训。

杭州市恒泰建设工程有限公司

2011年5月20日