PCCP管道倒虹吸专项方案.docx
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PCCP管道倒虹吸专项方案
1、工程概况
新枯河倒虹吸位于商水县城下村，桩号为114+259.183~114+508.801。
长度249.618米，共有4个镇墩。
共分为3段：
进口斜坡段、水平段、出口斜坡段，长度分别为：
50.189米、150米、49.429米。
管材采用PCCP管道穿越。
断面形式分别采用《10号分水口门供水工程（施工-4标）PCCP管道标准断面图（1/2~2/2）》中DN2400PCCP管道标准断面图A、B型和《10号分水口门向周口供水工程（施工-4标）穿新枯河工程开挖横断面图PCCP管道标准断面图2/2）》中的C、D型式。
根据设计图纸要求结合施工现场具体情况，新枯河倒虹吸施工工序为：
施工测量→场地平整→施工导流→修筑围堰→土方开挖→PCCP管道安装→镇墩浇筑→土方回填→清理现场。
2、施工总体规划
现场平面布置图见附图1
2.1临时设施布置
2.1.1对外交通
对外连接道路采用新枯河两岸河堤道路，长约850m，北侧与S238省道相连，倒虹吸工程施工中所需的主要材料和设备通过该道路运至施工现场。
2.1.2场内交通布置
场内交通道路采用泥结碎石路面，路面宽度为5.0～8.0m，厚度为20cm。
2.1.3施工水、电布置
在营地场内设置一眼机井，在营地内设蓄水池一个。
机井深70米，井内安装1台深井潜水泵。
现场施工及养护用水采用10m3铁皮水箱蓄水，以供镇墩、检修空气阀模板清洗和混凝土养护之用，配备高压水枪冲洗仓面。
本工程所有的临时用电配备3台55KW发电机发电，其中一台备用。
根据现场实际情况，将按所需用电量、位置设置相应的配电箱，供应各用电点用电。
施工现场按三级配电内容形式布置，即总配电箱→分配电箱→用电设备。
对各施工用电配电箱、分配箱、开关箱按现场线路逐一编号，“一机、一闸、一漏、一箱”。
箱内所用开关，用明显的标志注明其回路和所控用设备等，开关箱有专人负责，周围无杂物并定期有持证电工按时检查，整个施工现场供电线路严禁非电工擅自装、安用电器、拉高电线，以防发生触电伤害。
2.1.4混凝土拌和系统布置
结合本标段现场实际情况，我部采用商品混凝土进行浇筑。
2.1.5钢筋、木工加工厂布置
本工程的钢筋、模板的加工任务在项目部南边所租赁的两个营地内的钢筋、木工加工厂加工。
2.1.6生活区布置
施工人员居住在S238附近租赁的民房生活区内，生活区主要包括办公室、职工宿舍、食堂、仓库、活动室、会议室、厕所等。
2.1.7施工通信
考虑本工程作业面较集中，购置2对对讲机，用以场内联络。
主要管理人员配备手机，作为对外联络的主要方式。
2.2资源配置
1）根据工程特点，投入的专业施工人员如下：
主要施工人员表
序号
工种
人数
备注
1
装载机司机
3
2
挖掘机司机
4
3
自卸车司机
6
4
混凝土工
6
5
模板工
8
6
钢筋工
10
7
修理工
2
8
水电工
3
9
测量工
5
10
司机
8
11
其他
22
投入的主要施工机械设备
主要施工机械表
序号
机械名称
规格及型号
单位
数量
备注
1
挖掘机
1.2m3
台
2
2
自卸汽车
15T
台
6
3
翻斗车
台
4
4
推土机
T140
台
1
5
装载机
ZL40
台
1
6
混凝土汽车泵
台
1
7
混凝土搅拌车
8m3
辆
9
8
钢筋运输车
辆
1
9
发电机
223DFAC
台
1
10
钢筋切断机
φ6～φ40
台
1
11
钢筋弯曲机
WG40-1
台
2
12
切割机
G640
台
2
13
电焊机
35KVA
台
5
14
压路机
25t
台
1
15
木工圆锯机
50mm
台
1
16
木工压刨机
MB106
台
1
17
插入式振捣器
1.5KW
台
20
18
振动碾
YT1616t
台
2
19
蛙式夯
HW-201
台
2
20
小型压路机
台
1
21
洒水车
辆
1
3施工计划
为了安全度汛倒虹吸施工赶在非汛期施工。
开完工日期为从2013年2月20日~2013年5月20日。
工期90天。
3.1施工项目工期安排
①施工导流：
测量放线1天，土方开挖13天。
2月20日~3月5日
②上下游围堰：
围堰土方填筑15天。
3月5日~3月20日
③倒虹吸土方开挖：
20天。
3月15日~3月30日
④临时道路修筑：
11天。
3月20~3月31日
⑤砂垫层及管道安装：
8天。
4月1日~4月8日
⑥镇墩开挖及浇筑：
7天。
3月25~4月1日
⑦管道打压：
2天。
4月8日~4月10日
⑧管道土方填筑：
25天。
4月10~5月5日
⑨导流填筑及围堰拆除：
20天。
5月1~5月20日
3.2施工计划横道图
倒虹吸施工横道图
日期
部位
2013年
2月
3月
4月
5月
20
25
28
5
10
15
20
25
31
5
10
15
20
25
30
5
10
15
20
25
31
施工导流
修筑上下游围堰
倒虹吸土方开挖
临时道路修筑
砂垫层及管道安装
镇墩开挖及浇筑
管道打压
管道土方填筑
导流填筑及围堰拆除
4施工导流、围堰与度汛
4.1施工导流
本标段输水线路穿越新枯河，交叉部位采用PCCP管下穿直埋式，存在施工导流。
根据当地水文气象条件、河道特性采用在上、下游搭设围堰，围堰外开挖导流明渠的方式进行导流，以保证工程的顺利实施。
导流明渠和围堰位置见倒虹吸现场平面布置图1
导流工程施工顺序：
施工准备→导流明渠开挖→围堰堰体填筑→堰体防护工程施工→基坑开挖与抽排水→（围堰快速堵漏施工）→（主体工程施工）→围堰拆除→结束。
导流明渠底宽为8m，渠深为3m，有效过水深度为1.2m，边坡坡比为1：
1.5。
详见附图2
上下游临时围堰采用均质土围堰，迎水坡坡比为1:
2.0，背水坡坡比为1:
2.5，围堰顶宽8m，围堰高度12m。
详见附图2
导流明渠开挖采用1m3反铲挖掘机开挖，将土方堆在明渠右侧地表。
地表0.40m的表土单独堆放，以便复耕使用。
10t运输车运输，开挖的土方运送到指定的地点进行堆放。
导流明渠（沟）开挖完成后，进行上、下游围堰的填筑，上、下游围堰的净间距不小于80m。
围堰采用粘土填筑，围堰搭设的时间选在枯水期进行，土方由运输车运到现场，由河道的一侧向另一侧进行，用74kw推土机进行压实，迎水侧由堰顶至堰脚用防水彩条布覆盖，并用装土编织袋压紧。
当粘土围堰完成后，进行防水土工膜安装，先从下游侧开始铺装，以使防水层总是按上游侧压着下游侧，提高防渗效果。
每幅防水彩条布铺完之后应随即采用人工装编织袋土将彩条布外侧压实，尽量减少渗漏。
围堰修筑完毕将临时围堰拆除，利用两台挖掘机进行围堰拆除、清理，废弃的土方用自卸汽车运送至监理工程师指定的地点，经清理后恢复原貌。
导流明渠土方回填，采用推土机将渠边的临时堆土推至渠内。
地表以下0.50m深范围内回填原耕植土。
上下游施工围堰填筑，在河流基本断流时，将河床表面予以清基、平整、压实。
然后利用临近倒虹吸开挖的粘壤土，由自卸汽车运输至填筑现场。
4.2度汛方案
进入基坑的道路，在进入基坑前路边开挖排水沟与新枯河相连，将排水沟流水引入新枯河内排走；排水沟能满足最大日降雨，区域集水排水要求。
对周边排水系统进行疏导，引向下游河床，防止围堰边地表积水进入基坑。
已开挖的基坑边坡，每层马道设截、排水沟，将坡面集水引向集水井抽排入下游河床，防止集水冲刷边坡。
导流围堰使用后及时拆除，恢复河道，以利于河床排水和下步施工。
项目部成立防汛领导小组，明确职责，对防汛工作统一领导与协调。
汛期来临之前，与水文气象部门加强联系，及时收集水情预报，密切关注降雨及河床可能来流量的情况，作好汛前防大汛的思想准备。
根据制定的安全度汛措施，备足防汛所需的材料和设备，并在紧急情况下，做好防汛劳动力安排。
在平常安排生产时贯彻全年抓防汛的思想，始终把工程汛前形象作为重点，提前作好防汛工作。
5、井点降水和沟槽内排水
倒虹吸水平段排水措施采用明挖排水沟排水方案，倒虹吸地下水降水采用降水井抽排降水的方法。
首先在沟槽底部施工区外1米处开挖明沟，用于排除管线内的明水（赶到雨季时），明沟的深度不小于0.5m。
共开挖开挖直径1米，深1米的集水坑2个。
地下水采用降水井进行抽排降水，布置在开挖边线1米左右处。
配备21~30台水泵和5台流动发电机用于井点降水。
降水井直径0.8m，深15~25m，位于管线两侧，间距15m，共设置21个降水井。
也可根据现场水位情况适时增加或缩小降水井直径、深度、间距等，直至工作面始终保持在干燥的施工环境。
降水井布置图详见施工平面布置图1
每个降水井安置1台水泵进行不间断抽水。
降水井深度应大于吸水龙头的高度，用竹（荆棘）筐围裹，并在井底铺设厚约30cm粗砂或碎石层，防止井底的泥砂被水泵抽走，防止龙头堵塞。
设置抽水设备能力大于总渗水量的2.0倍抽水泵，根据基坑深度、水量大小安装在适当的位置，在回填未达到规定要求时不停止排水。
始终保持沟槽底面干燥。
6土方施工
6.1施工方法
6.1.1施工准备
①场地清理
开挖前，应先清理开挖工程区域内的树木，草根、杂草、垃圾等杂物，并将清除物放置在工程师指定弃土场。
施工时要尽最大的实际可能保护清理区域范围外的天然植被和农作物，清理时需砍伐的成材树木交业主处理，没有使用价值的可燃物将其运至指定地点或掩埋。
②测量放样
根据平面设计图，先定出线路中心线，每50米1个，折点处加桩，并在两侧适当位置设护桩，用水泥包桩保护，然后按开挖轮廊订出边桩，洒出白灰线，同时进行高程测量。
6.2土方开挖
6.2.1表土开挖
表土系指包含细根须，草木植物，覆盖草等的表层有机质土壤，厚度0.3～0.5m，表土要用于恢复耕地，不能远弃。
表土开挖用推土机，将土推至复耕土存放区储存。
6.2.2马道以上土层开挖
马道以上土层开挖，用挖掘机挖土，自卸汽车运至临时存土区，马道以上土层开挖土方全部运至临时存土区存放。
6.2.3.马道以下土层开挖
马道以下土层开挖，用反铲挖掘机挖土，自卸汽车运输，开挖时，基坑底部预留30cm保护层，以防机械超挖扰动建筑物基础，保护层土方采用人工开挖修整。
6.2.4.土方开挖顺序及调配
土方开挖纵向顺序布置采用沟端开挖法，挖掘机顺线路方向每60m作为一个开挖段，边挖边退，先开挖马道以上段土层，自卸汽车停于一侧运土，马道以上土方开挖完成60m左右时进行马道以下土方开挖，开挖马道以下土方预先在开挖起点设自卸车上下坡道，马道以下土方运至临时存土区作为回填土。
6.2.5.开挖控制及检查
土方开挖按设计开挖图控制开挖边坡，此段为复式断面（复式断面：
超过6米留置马道，马道宽堆土侧宽度2米，堆管侧5米。
）坡比为1：
1，开挖过程中要注意观察土质与设计是否一致，与设计不一致时要及时联系监理工程师和设计人员到场核查处理。
地基开挖完成后，要对地基表面进行检查和清理，当地基中遇到淤泥及软弱土层时，应将淤泥及软弱土层全部挖除，并采取码砂袋，打临时锚杆等措施防止边坡坍塌，挖除后用碎石土换填，碎石土应分层夯实，压实密度不小于95%。
开挖时注意做好以下几方面工作：
①开挖过程中经常校核测量开挖平面位置、水平标高、控制桩号、水准点和边坡坡度。
每层开挖前依据渠道中心桩测放开挖边界线，以便控制断面开口尺寸，使之符合设计要求。
②边开挖边按设计图纸形成马道和施工道路，以方便后续工程施工。
③由于开挖区上宽下窄，前期可投入较多设备，后期投入设备数量受场地限制，因此，前期开挖应保持较高的施工强度。
6.2.6.边坡修整
削坡时按照测量标记，采用水准仪、定制标准直尺等配合施工，确保边坡整齐、美观，满足设计要求。
6.2.7.基底夯实
开挖至设计高程后，对基底面进行碾压或夯实，直至达到设计要求。
当地基压实度不满足设计要求时，或出现弹簧土、沙层时，应采取换填等措施，直至基底承载力满足设计要求。
7管道安装
7.1铺设砂砾石垫层
待人工把保护层的土方挖除完毕，基底压实度达到设计要求后，进行铺设粗砂垫层或碎石垫层。
粗砂或碎石用溜槽运至施工现场，测量人员事先定好高程控制桩，并挂上高度控制线，高出设计3~5cm。
对达到高度的施工段用平板振动器振实。
7.2PCCP管道安装施工
7.2.2管道安装工序
PCCP管道安装工序见PCCP管道安装工序图
7.2.3PCCP管道验收
根据管道安装计划，在基槽垫层验收合格，具备安装条件后，通知制管单位运送PCCP管道。
a.待验收的PCCP管及配件必须附有出厂证明书。
凡标志技术条件不明、技术指标不符合标准规定或设计要求的管子不得接收。
证书应包括：
钢材及钢丝的实验结果，水泥及骨料的实验结果，每一钢筒试样检测结果，管芯混凝土及保护层砂浆试验结果，成品管承载试验及静水压力试验报告，PCCP管外防腐涂层的试验报告等。
合格
合格
PCCP管道安装工序图
b.由经培训合格的专职质检人员，按技术规范对每一节PCCP管件进行检查验收，察看管件是否有超过规范要求的裂纹、裂缝、损伤，承插口和插口部位是否破损，逐个检查橡胶圈是否合格，椭圆度误差是否在允许范围内、外保护层有无脱落等。
对不能符合本工程要求的管件，不得用于安装，对有些PCCP管件虽有缺陷，经修复并经鉴定合格，征得项目监理认可后才能使用。
c.PCCP安装采用的橡胶密封圈材质符合PCCP管材制造标准的技术要求的规定。
进行胶圈外观质量检查，橡胶圈为圆形实心胶圈，表面不应有气孔、裂缝、重皮、平面扭曲、肉眼可见的杂质及有碍使用和影响密封效果的缺陷。
PCCP管材制作承包人应提供胶圈满足规范要求的质量合格报告及对应用水无害的证明书。
d.PCCP管应采用无接头实心胶圈或每根胶圈最多允许有1个接头，但接头的性能不得低于母材的性能标准，现场应抽取1％的数量进行接头强度试验。
e.在镇墩上、下游各相邻两节管接口处及地基变化、易产生不均匀沉陷的部位的PCCP管道接口处的内、外壁缝隙内，部分填充聚硫密封胶。
聚硫密封胶符合现行的国家标准《食品安全毒理学评价和方法》（GB15193-94），属实际无毒类和行业标准《聚硫建筑密封膏》JC/T483-92（96），有产品合格证和产品性能说明书，并应标明生产厂家、规格和生产日期。
7.3PCCP管道卸车
经验收合格的PCCP管道，采用起重机按出厂规定的起吊位置，将PCCP管道吊下，并按照规定堆放于指定位置。
PCCP管道卸车过程中注意事项：
起吊人员应经过技能、安全方面严格考核，并合格后方可上岗。
在起吊前，管理人员应对起吊人员进行认真观察，确认其精神状态良好，签发起吊令。
严禁超负荷或在不稳定的工况下进行起吊、卸车，起吊索具应用柔性材料包裹，避免碰损管材。
严格按PCCP管道生产厂指定的起吊位置与固定方式起吊。
起吊全程应有专职安全员、调度员在现场。
7.4PCCP管道吊装入槽
本标段PCCP管道起吊重量约120t，吊装入槽深度大部分在13m以内，内侧PCCP管道距槽13.5m、外侧PCCP管道距槽19.5m，槽边安全距离5m，合计外侧PCCP管道中心距起吊长度为22.5m。
根据本工程特点：
工程地形条件复杂，开挖断面形式多，PCCP管道重量大特点，采用4100型300t环形梁履带吊吊装入槽
4100型300t环形梁履带吊吊装PCCP管道入槽注意事项：
a聘请非常熟练且具有丰富经验的安装和管理人员执行安装任务。
在安装前集中时间组织全体施工管理人员进行有关业务和安全方面的培训，认真学习技术规范、设计文件、施工要求等，使全体参与安装人员对技术规范、设计要求、施工要求等均能深刻领会和掌握。
b对于局部软土路基段，对吊车基础采取加垫钢板、钢制路基板等措施，减少接地压强，保证吊装作业的安全。
c在起吊前先空转180°，在无咬声的情况下，做好试吊工作。
d起吊能力留有一定的富裕度，严禁超负荷或在不稳定的工作状况下进行起吊卸管。
e以尽量减少大型履带吊车在各个作业面之间来回周转走车的次数。
f管件吊装时，管中不得有人，管件、吊臂下不得有人逗留。
g管件吊装采用两根钢丝绳兜身吊或用其他专用起吊设备，严禁穿心起吊。
避免起吊索具的坚硬部位碰损管件及保护层，吊具使用橡胶或麻布包裹，管道向沟内吊运时，始终保持轻起、轻放的原则。
7.5PCCP管道就位
大部分PCCP管道，可利用起重机完成就位作业。
就位时，用长2～3m、校正平直的角钢，量出角钢中心位置并作好标记，在角钢中心挂一只线锤，将50cm水平尺放在角铁上，调整角钢，使水平尺气泡居中（此时线锤的位置就是管中心线）。
测量技术人员用经纬仪根据轴线控制桩与线锤的相对位置，指挥安装工人校正管件轴线。
在管道两侧的用千斤顶，慢慢顶压管件侧面，使线锤位置与控制轴线的位置重合。
此方法校正后，管件在控制在范围内，以确保PCCP就位精度。
7.6PCCP管道安装
①安装设备选择
施工时采用郑州江河起重设备厂生产的100t的龙门吊进行安装施工。
龙门吊为电力驱动，在现场常备一台柴油发电机，随时为吊车提供动力。
100t龙门吊核定荷载为100t，八五折减后为85t。
最大管起吊重约为78吨，所以使用本龙门吊进行卸车及入槽能满足安装要求。
龙门吊安装PCCP管道程序为：
铺设路基枕木→安装轨道→龙门吊安装→荷载试验（确保安全）→投入吊装使用。
②轨道铺设
龙门吊行驶轨道选用55kg/m的标准重型钢轨。
为保证龙门吊行驶时地面的承载力满足要求，铺轨前使用振动碾将铺轨区域内回填砂砾料碾压密实。
同时，为确保龙门吊安全行驶，施工时将制做专用轨道梁进行铺设。
专用轨道梁由20mm厚钢板、两根20#工字钢和支撑钢板组成。
钢板与工字钢及支撑钢板均可拆卸。
钢轨在工字钢上，下设结构每1m—1.2m一节，共铺设双排各50m，各节间采用螺栓连接，有利于人工拆卸，见《龙门吊车安装断面示意图》和《桁架式龙门吊车安装立面示意图》。
③特殊地段PCCP管道安装方案
根据业主提供的地下管线成果表，本标段有石油管道5根，编号为27#、34#、35#、36#、37#（详见地下管线点成果表）。
采用隧洞安管专用机械设备进行管道安装（见附图）。
7.7管道吊装与对口
安装时首先使用吊车将管子吊放入沟槽龙门吊行驶区域内（前后50m）。
管道安装均采用管子承口面向安装的方向进行安装。
使用龙门吊将管子吊起，人工按规定方法将橡胶密封圈套入管子插口。
龙门吊车沿轨道轴向方向行驶至上一节管子处，通过主梁上的起升小车控制管子的水平和上下定位。
使用倒链将管子拉入已就位管子的承口内。
先在已就位的上一节管道外壁套入钢丝绳套作为倒链锚固点。
钢丝绳套用EVA板包裹，既可防止损坏管壁，又可增加摩阻力。
将两个倒链分别在管子两侧与钢丝绳套连接固定，在安装管子的承口端设一根型钢横梁，两端分别与一个倒链连接，人工同时拽动倒链，将管子徐徐插入承口内。
在直线段采用以外拉法为主的安装方法。
安装时，采用外拉法安装，首先在已安装好的管道外壁上捆一条钢丝绳，在钢丝绳与管道外壁之间垫短木方或橡胶垫，防止损伤管的外壁，用紧线器捆绑牢固，作为固定端。
手动葫芦的另一端直接兜在已经由龙门吊吊起的距安装完成的管道10～20cm的PCCP外管口中部，管口壁与钢丝绳之间垫短木方，人工拉紧手动葫芦，把承插口徐徐地紧密接合好。
PCCP管承插口采用双胶圈密封，为检查接口密封效果，管口安装完成后及时进行接口水压试验，接口水压试验采用专用接口打压装置（压力泵）进行打压，压力泵使用前须经专业检测部门检测合格，并在使用过程中经常校测其准确性（打压试验见下文）。
100t龙门吊吊装注意事项
①必须严格控制100t龙门吊轨道与基础的质量，如果基础发生变形，可能危及整个吊装系统的安全。
②必须严格控制100t龙门吊轨道坡度与平行度。
③100t龙门吊起吊PCCP管道时横向移动时，必须对轨道与龙门吊横向进行支撑固定，减少横向力收起的不良影响。
纵向移动时应控制运行速度。
④定期对100t龙门吊进行全面检测，确保其工作状态正常。
⑤其它要求与起重机相同。
7.8PCCP管道安装注意事项：
①PCCP管道安装顶入前，就位必须准确。
②彻底清理管道内的异物，保持管道内部清洁，在管件接头联接前保持承插口的清洁，不在管道内放置工具和其它杂物。
③在承插口上焊接搭焊扁钢，搭焊的位置应与已安装完的上一管件承口上的搭焊件成一条直线。
④安装前逐节清理管件承插口环，刷润滑剂，润滑油采用无毒的植物类油脂，然后将橡胶圈套入插口环凹槽中，在胶圈下插入专用工具，并沿管道插口的周边移动来调均胶圈，胶圈必须拉伸均匀，不得有扭曲、错位、翻转现象发生，再涂刷润滑剂在橡胶圈上。
特殊情况下在低于0℃气温下进行管道安装时，采用适合于在低温条件下作业的橡胶材料，并在热水中浸泡，以防橡胶圈变硬。
⑤安装中管件移动时，为防止承插口环碰撞，移动管件缓慢操作，平稳的移动，待距离已装管的承口10～20cm时，用木衬块把两管相隔，以防承插口碰坏。
⑥对接时，使插口端与承口端保持平行，并使四周间隙大致相等。
⑦管道安装采用内拉式结合外拉的方法，安装间隙控制在制管厂安装要求的范围内。
管道接头施工示意图
⑧在连接过程中，如发现胶圈进入工作面不均匀，应及时退出安装管件，检查胶圈损坏情况，调换胶圈，重新进行安装。
7.9PCCP管道管基初步回填
PCCP管道就位，根据测量控制，进行细微调整，PCCP管道就位准确后，即可进行管件的稳固。
为使安装到位的PCCP不发生移位，在拆除吊装带前先采用符合设计要求的回填料，对管底部的两侧采用人工进行初步回填，并将两侧用手持填压设备压实。
7.10PCCP管道接头打压
7.10.1管道的接口处理
7.10.1.1外部接缝灌浆
为保护外露的承插口钢构件不受腐蚀，在管接头外侧进行灌浆保护。
接头的包带、灌浆按下列方法进行：
在外部接口缝隙表面淋水，以确保缝隙表面完全湿润。
在接头的外侧裹一层宽度为250mm的针刺膜带布，作为灌浆接头的外模。
事先将外模材料的两边折回后缝制成孔道，用铁条穿入后裹好、扎紧，在最上面留出灌浆口。
然后灌入水灰比为0.65的1:
3的水泥砂浆，水泥砂浆有较好的
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