沉管过河施工方案3.docx

1、沉管过河施工方案3广州市四大污水分区管网系统完善工程沥滘分区西碌涌截污工程W84W84”井段过河管施工方案编制人： 编制日期： 项目负责人： 技术负责人： 审批人： 审批日期： 沉 管 施 工 方 案一、工程概况：本工程为广州市四大污水分区管网系统完善工程沥滘分区工业大道区域土建工程。W84W84”段管道横穿西碌涌，与西碌涌呈“十”相交状，为并排的两条D630钢管，埋设于河床底下4米，采用沉管方法施工。根据现场实际情况,取现场过涌段管道两端W84、W84”号检查井中心为过涌部分的起点和终点标志进行现场放线测量，坐标分别为（22261.494，42756.013），（22219.475，4277

2、1.211），管段长度42米。本工程的特点是在水中施工，不影响道路交通，施工时受潮汐影响较大；难点是控制基坑及垫层的标高平整。二、工程条件：、地形地貌情况：根据现场勘测，陆地部分地貌相对比较平坦，过江部分平均水深在1.5米左右。、地质情况：场区主要为第四系全新统人工填土层、全新统海陆交互沉积层、上更新统河流相冲积层及残积层，基岩为白垩系上统三水组康乐段碎屑岩，埋管土层为淤泥质土。、水文情况：参照水文报告得知，该河流季节性较强，平水期水流平缓，洪水期水流急涌，平水期涨潮水深最大约2.5米,低潮时1米左右。丰水期多出现在410月份，枯水期为11月至次年的3月份。三、施工方法污水管道穿越西碌涌段采用

3、沉管法施工，先施工W84及W84”井底板，同时，钢管在岸上一次焊接成型，在高潮时以吊机将其吊放在水面上，用吊机和挖掘机配合就位，然后灌水下沉，直至将钢管沉放于底板上为止。钢管安放好后进行闸门井井壁和顶板的施工。设计图纸为两根DN630并排过江管道,钢管型号采用D63010。过江管两岸堤岸的拆除与修复上报水利局审批，在取得批准后方可开工。为管线安全考虑，在两岸设置禁锚标志。施工工艺流程图：、施工准备及测量放样工程开工前，进行以下的测设工作：测设W84、W84”号检查井井位， 测设管道坡度、管道流水位标高、开挖沟槽边线及附属构筑物的位置。、闸门下部结构施工一、钢板桩支护（一）井位采用拉森钢板桩密扣

4、支护直槽开挖的方式施工，桩长9米，入土深度为3米。具体见附图一、二、三（二）井位施打型拉森桩之前，降低原地面土方1米，拉森桩施工完毕后，开挖分层依次进行,层层下挖。（三）横向支护采用32C槽钢横压，然后用D250钢管距地面每2.5m的位置设置横撑一道，水平横撑间隔为2.5m，拉森型钢板桩数据如下：型号b(mm)h(mm)t1(mm)t2(mm)每米面积每米重量每米截面矩拉森40015515.511.0236cm274Kg2037cm3拉森钢板桩的抗弯强度设计值为f200MPa，根据地质报告及设计图纸，取最不利位置进行受力计算，最不利位置开挖深度范围内的土质为淤泥2.6米，粉质粘土1.1米，淤泥

5、质细砂4.1米，粗砂1.7米。土体的参数（取加权平均值）：18.35KN/m3；内摩擦角10.350；粘聚力C13.60KN/m2。Katg2（45-10.35/2）0.695；Kptg2（45+10.35/2）1.438；主动土压力引起侧压力的斜率为12.75；被动土压力：ep26.39x32.62AxB，得出A26.39，B32.62。计划采用两层支撑，先按等弯矩布置计算各层支撑的间距。根据其允许抵抗弯矩计算桩顶部悬臂部分的最大跨度h 267cm2.7m；根据等弯矩布置横撑的公式：h11.11h2.97m3m；h20.88h2.4m。按7米分配，根据现场实际情况，采取h2.5m，h12.5

6、m，h22m，那么钢板桩强度可满足。将钢板桩视为连续的墙体，采用建筑施工计算手册3.7.3所载近似法进行计算。假定先设置了第一道横撑后，开挖到5m，此时支撑段k1，h0k5m，hkkh1k2.5m，NkN1，令入土深度为x，根据公式： 得，知x2.89m。那么N1139.13KN/m；M133.2KN*m；M2-82.2KN*m。设置第一道横撑后开挖简图如下：设置第二道横撑后开挖到7m，那么：k2，NiN1139.13KN/m，h0k7m，h1k5m，hkkh2k2m，NkN2，其他同上，同样根据公式知：，知x3.94m。那么同理N2274.66KN/m，M3174.68 KN*m。设置第二道

7、横撑后开挖简图如下：实际施工中打9米拉森钢板桩，入土深度为3m，满足计算要求。二、闸门井垫层施工1、按设计要求，井垫层为10cm厚素砼，按基础的结构尺寸，测量放样出基底标高，采用机械挖掘至设计标高以上30cm，然后用人工挖至设计高度，并平整基底。2、必须设置抽水设备抽排基底的水，不得带水浇筑基础垫层砼。3、砼按设计标号和要求采用商品砼，用专用车辆运输至基坑边，通过溜槽送至坑底，人工摊铺，按设计高程检平，用振动棒和平板振动器交替振捣密实。送至现场的砼应进行质量检验，控制砼的坍落度在9-12cm，如发现砼混合料有离析现象对离析部份剔除不予使用，并随机抽取样品制作抗压试件，以备抗压试验所用。4、素砼

8、基础垫层浇筑完毕后，抹平砼面，并保证12小时内不得浸水，初凝后及时进行养护，待砼强度达到2.5MPA以上时方可拆模。三、底板施工1、准确测放底板中线、水平控制标高，按标高做好模板底的水泥砂浆找平层，以确保模板位置及标高的准确。2、按结构尺寸布置安装底板模板及支撑体系，模板表面必须平整，拼接紧密，支撑牢固。3、钢筋绑扎：按图纸弹放底板钢筋的分档标志，摆放上下层钢筋。绑扎钢筋时，除靠近外围两行的相交点全部扎牢外，中间部分的相交点相隔交错扎牢，且保证受力钢筋不位移。双向受力的钢筋不得跳扣绑扎。底板上下层钢筋有接头时，错开搭接，接头位置和搭接长度均要符合规范和设计要求。钢筋搭接处，在中间和两端按规定用

9、钢丝扎牢。4、底板施工时，要注意保护层垫块的放置，保证钢筋有足够的保护层厚度。用钢管固定墙身预留钢筋的位置，防止浇筑砼时受到挤压而跑位。5、待基础底板砼强度达到规定值后，钢板桩的下层支撑需要进行转换，拆除下层对撑钢管，将支撑的后座改到基础底板上。、钢管管沟土方开挖及运输 （一）、钢管埋深为河床以下4米，由于是在水下挖土，根据现场施工环境等情况，决定沟槽的开挖采用机械开挖，挖掘机械采用2方斗容量的挖泥船。（二）、为加快工程进度，沟槽开挖出来的土方以运泥船转运到离开挖地点约30m远的涌边暂时寄存，回填时再转运回来。（三）、基坑开挖时应控制好槽底标高，避免超挖、扰动土基并尽量考虑土方平衡，以尽量减少

10、土方外运的数量，土方平衡以详细的基坑断面平衡计算来实现，多余的弃土采取随挖随运走，以减少占用场地。（四）、基坑开挖分层、分段依次进行,层层下挖。（五）、沟槽挖好后，应测量槽底高程和沟槽横断面，水下开挖沟槽的允许偏差应符合下表的规定：水下开挖沟槽允许偏差项目允许偏差土石槽底高程0-300mm0-500mm槽底中心线每侧宽度515mm、垫层基础： 过河管基础断面图如下： 基坑底先铺30cm厚块石，上铺20cm厚35cm碎石，基础层总厚为50cm。按基础的结构尺寸，测量放出垫层面标高，通过勾机船摊铺垫层混合料，并检平垫层面。经过多次、加密的来回测量水下碎石砂垫层面标高，与设计标高相符。、管道安装（一

11、）、垫层基础完成施工后，即可开始管道的安装，复测基础面标高符合设计规范要求后，在垫层基础面上测量放样，测放出闸门井的中心点及管道中线，根据闸门井中心点及管道中线挂设管道边线，利用边线来控制管道的走向和高程。（二）、管道的制作成型与开挖沟槽同时进行或提前制作与组装。采用设计图中的防腐处理，焊接口按原设计要求再做防腐处理，安装前做闭水试验。管道安装前由相关检验机构对钢管的焊接、防腐及闭水试验进行检验，并取得合格检验报告后才能进行沉管安装。沉管前将管道通过检查井部位的密扣拉森钢板桩拔除。（三）、管道采用整体浮运，下水前管道两端管口采用蒙板封堵，并在蒙板上设置进水管、排气管和阀门。管在水中采用浮运时，

12、应保护外防腐层不受损坏，当外防腐层局部损坏时应及时修补。（四）、管下沉时应注意事项：1、测量定位准确，并在下沉中经常校测；2、管道充水时同时排气；3、下沉速度不得过快，避免不平衡下沉令钢管跑位或产生过大剪应力破坏管道；4、两端起重设备在吊装时应保持管道水平，并同步沉放于槽底就位，将管道稳固后，再撤走起重设备。水下铺设管道允许偏差(mm)项目允许偏差轴线位置高程排水管道500-100（五）、下管以后，对线校正。检查管底与沟底接触的均匀程度和紧密性，管下如有冲刷，应采用砂或砾石填铺。（六）、管道稳定后，再复核一次流水高程，并检查接口情况，发现问题及时采取措施处理。（七）、管道按要求沉放到位并经复测

13、无误后即可进行回填。钢管周边及管顶以上20cm范围内回填中粗砂，再往上50cm范围内回填块石。、管道焊接钢管采用焊接方式连接，钢管焊接施工技术措施如下：（一）、管材的质量控制1、钢管必须具有制造厂的合格证书。2、钢管表面应无显著锈蚀，无裂缝重皮和压延等不良现象；不得有扭曲，损伤，不得有焊缝根部未焊透的现象；不得有机械损伤等。3、同一管节允许有两条纵缝，管径大于或等于600mm时，纵向焊缝的间距应大于300mm。4、管节下坑前必须检查管节的内外防腐层，合格后方可下管。（二）、焊条的选用1、管节焊接焊条的化学成分，机械强度应与母材相同且匹配，兼顾工作条件和工艺性。2、焊条质量应符合现行的国家标准碳

14、钢焊条，低合金焊条的规定。焊条使用前应按出厂说明书规定进行烘干，在使用中保持干燥，焊条药皮应无脱落和裂缝。（三）、钢管采用厂家加工成6m一段运至工地，并在基坑附近堤岸处再继续焊接成型。（四）、管道安装前，管节应逐根测量，编号，宜选用管径相差最小的管节组对对接。（五）、管道焊接完成并把焊渣清理干净后，用电砂轮机除锈，除锈达到ST3级标准，再及时进行焊接部位内外管壁的防腐处理。防腐处理施工工艺如下：1、内壁防腐：底漆三道KY2021（厚240m）面漆四道KY2026（厚320m）2、外壁防腐：底漆KY2021（2道）玻璃布底漆KY2021（1道）面漆KY2026（1道）玻璃布面漆KY2026（2道

15、），总厚度640m。（注：KY2021为铁厚浆型材料；KY2026为棕黑色抗水性型材料）（六）、焊接的施工要求1、焊工必须经培训考核合格，取得上岗资格证。2、焊接施工前需要对点焊机的用电安全进行检测，焊接施工时，施工人员要穿戴好相关的劳保用品，确保施工安全。3、焊接前应调整好点焊机的电流与电压，并按照管材采用相应型号的焊条，试焊满意后才能开始焊接施工，以免对管材造成焊伤。4、管节焊接前应先清理管道内泥、污垢，然后修口，清除管口边缘和焊口两侧1015mm范围内的表面锈迹至露出金属光泽，管端端面的坡口角度，钝边，间隙，应满足规范规定。不得在对口间隙夹焊帮条或用加热法缩小间距施焊。5、对口时应使内壁

16、齐平，当采用长300mm的直尺在接口内壁周围顺序贴靠，错口的允许偏差应为0.2倍壁厚，且不得大于2mm。6、对口调节好后既可进行对口、焊接，这时应将两端管段临时支承固定，避免钢管重量集中在焊缝位置。7、纵向焊缝应放在管道中心垂线上半圆的45度左右处；纵向焊缝应错开，管径为600mm，错开的间距不得小于300mm；8、环向焊缝距支架不应小于100mm；直管管段两相邻环向焊缝的间距不应小于200mm；管道任何位置不得出现十字焊缝。9、直线管段不宜采用长度小于800mm的短节拼接。10、焊缝质量必须符合GB5026897中4.2的有关规定，焊缝应平滑，宽窄一致，根部焊透，无明显的凹凸缺陷及咬边现象，

17、焊缝加强面应高出管面约2毫米，焊出坡口边缘23毫米。（七）两根钢管焊接完成后，在每根管的两端各设置一个活动的临时阀门，在两端阀门边10cm（对应）焊接4”镀锌管，成90，水平长度为20cm，垂直长度为50cm。其作用有两个：第一、钢管在岸上焊接好后，灌水作密闭性检查，如合格则可进行下道工序，否则再重新焊接；第二、下沉时，一端灌水，一端出气。、闸门井上部结构施工1、封堵沉管时打开的密扣拉森钢板桩缺口。具体做法是把原拆除出来的钢板桩按原样安装回去，其底部压到钢管顶面，注意操作时控制打压力度，不得破坏钢管或令钢管移位。钢板桩安装回去后，钢管伸入钢板桩的洞口处堆填3米宽度的砂包，然后由岸上运输干土由水

18、上勾机配合进行泥土围堰，泥土围堰的范围是从钢板桩向河中出5米。围堰成功后即可抽水进行闸门井上部结构的施工。2、闸门井墙身、顶板施工时，要确保井内净空尺寸。墙身模板采用对拉铁片将其固定，待拆除模板后，割断铁片，然后用砂浆封堵。此工艺没有对拉螺杆在墙身预留太多孔洞的弊端。浇筑墙身砼的应分层浇灌，分层振捣，保证砼的密实度，防止漏浆出现蜂窝。顶板的模板与支撑采用10cm圆木外加木楔块支顶，圆木支顶利用木板交叉连接成剪刀撑加固。3、墙身、顶板施工时要注意各预留孔口的模板、钢筋设置。特别是必须保证钢筋保护层厚度，且应保证模板不得漏浆。4、纵向施工缝的凹槽是待基础底板砼初凝后用木条压制而成。施工缝应在砼终凝

19、后进行凿毛，露出粗骨料。第二次浇筑前，施工缝应淋上纯水泥浆湿润。5、准确安放接口处止水带，用特制的铁夹将其固定，此方法在同类工程中已取得了良好效果，并在砼振捣时加强这部分的振捣工作。6、采用插入式振动器的移动间距不大于振动器的作用半径的1.5倍，振动器距离模板不大于振动器的作用半径的1/2。分层浇筑混凝土时，振捣上层混凝土时应将振动器伸至下层混凝土内不少于5cm。操作时要求垂直插入混凝土中，不断地上下拔动，并快插慢拔，使混凝土均匀受振。7、操作振动器时，勿使振动器振动模板、钢筋和预埋管（件）。8、浇筑预留孔洞、预埋管（件）及止水带部位的周边及构筑物的边角应辅以人工用钢条插实。9、浇筑构筑物主体

20、混凝土宜连续进行，并且保证上下层和相邻的混凝土的搭接，其间歇不得超过混凝土的初凝时间；并且浇筑墙体混凝土时，宜分层交叉。每层高度不得超过400mm，每层间隔不得超过1.5小时。10、附件安装、闸门按水压方向安装。、预埋钢板尺寸应以供货方提供为准，其平面度误差应小于5mm，钢板埋设的水平度或垂直度误差应小于1/1000。、闸门安装调整好后在厂家专人指导下二次灌浆。、上部启闭机座轴中心应调整与门体螺栓中心线在同一直线上，其垂直偏差在全长度内不大于1/1000，然后将座架底板与门架钢板焊固，焊缝高度为6mm。、修复河堤按原河堤的石墙结构恢复，必须保证管道位置的回填密实度，防止修复的河堤结构发生下沉。