專業(yè)沉管施工方案一、工程概況1.1項目背景與建設(shè)內(nèi)容本工程為跨江輸氣管道工程沉管穿越段施工，需穿越8條河流（莫城1#河至沙家浜4#河），沉管總長度404米，管徑范圍為DN600-DN1600，設(shè)計壓力1.6MPa，輸送介質(zhì)為天然氣。工程采用預(yù)制鋼筋混凝土管段與鋼管復(fù)合結(jié)構(gòu)，設(shè)計使用年限100年，防水等級二級，抗震設(shè)防烈度VII度，符合《公路沉管隧道設(shè)計規(guī)范》（2022版）技術(shù)要求。1.2水文地質(zhì)條件河道參數(shù)：河床高程-3.14m至-1.5m，最大沉放深度6.28m，水流速度0.8-1.4m/s，水位變幅±0.5m。地質(zhì)結(jié)構(gòu)：上層為0.5-1.2m粉砂土，中層為2.3-3.5m淤泥質(zhì)黏土，下層為粉細砂層，地基承載力特征值80-120kPa。環(huán)境限制：施工區(qū)域距居民區(qū)最近距離150m，周邊存在水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)，需滿足《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》二級限值要求。1.3主要工程量序號河流名稱沉管長度(m)管徑(mm)管頂埋深(m)穩(wěn)管壓塊(塊)1莫城1#河25DN6000.8252莫城2#河50DN8000.8153莫城3#河40DN8001.084莫城4#河75DN10001.4255沙家浜1#河54DN8000.8136沙家浜2#河47DN8001.1157沙家浜3#河49DN10001.2168沙家浜4#河64DN12001.514二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)項目經(jīng)理部：設(shè)項目經(jīng)理1人、技術(shù)負(fù)責(zé)人1人、安全總監(jiān)1人專業(yè)班組：測量組（4人）、焊接組（12人）、潛水組（6人）、吊裝組（8人）、設(shè)備組（5人）管理體系：執(zhí)行ISO9001質(zhì)量管理體系，實行"三檢制"（自檢、互檢、專檢）2.2施工平面布置陸上預(yù)制區(qū)：設(shè)置200m×30m鋼管組焊平臺，配備龍門吊（50t）、焊接工作站、防腐處理區(qū)水上作業(yè)區(qū)：劃分沉管浮運通道（寬20m）、沉放作業(yè)區(qū)（半徑50m）、臨時寄放區(qū)臨時設(shè)施：搭建材料倉庫（300㎡）、泥漿處理站（處理能力50m3/h）、應(yīng)急物資儲備點2.3施工進度計劃階段工期(d)關(guān)鍵節(jié)點施工準(zhǔn)備15完成測量控制網(wǎng)、設(shè)備進場調(diào)試管段預(yù)制45鋼管焊接、防腐、水壓試驗合格溝槽開挖208條河道溝槽驗收完成沉管浮運沉放30首節(jié)沉管下水、全部管段安裝到位回填穩(wěn)管25完成碎石墊層及壓塊安裝驗收整改15竣工資料編制、第三方檢測合格三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1管段預(yù)制施工3.1.1鋼管加工原材料控制：Q235B鋼板進場需提供材質(zhì)證明書，逐張進行超聲檢測（GB/T2970）成型工藝：采用三輥卷板機冷彎成型，橢圓度≤0.5%D，對口錯邊量≤1.6mm焊接工藝：打底焊：E6010焊條手工下向焊，電流80-100A，電壓22-24V填充焊：H08MnA焊絲CO?氣體保護焊，焊接速度15-20cm/min探傷要求：100%射線檢測（GB/T3323-2005Ⅱ級），20%超聲檢測3.1.2防腐處理內(nèi)防腐：水泥砂漿離心噴涂，厚度≥10mm，表面平整度≤5mm/2m外防腐：除銹等級：Sa2.5級（GB/T8923.2）涂層體系：IPN8710底漆（80μm）+玻璃布（0.2mm）+面漆（120μm）電火花檢測：30kV無擊穿現(xiàn)象3.2水下溝槽開挖3.2.1施工工藝設(shè)備選型：采用1m3抓揚式挖泥船配40m3泥駁，定位精度±30cm開挖參數(shù)：底寬4.0m，邊坡1:4，超挖深度20cm，預(yù)留30cm人工找平層清淤驗收：潛水員水下探摸，平整度允許偏差±15cm，采用測繩法每5m檢測一點3.2.2地基處理碎石墊層：粒徑5-30mm，分層鋪設(shè)（每層15cm），振沖密實度≥90%特殊處理：對淤泥質(zhì)區(qū)段采用砂袋擠淤，置換深度1.2m，袋體滲透系數(shù)1×10?3cm/s3.3沉管浮運與沉放3.3.1浮運系統(tǒng)浮力計算：單節(jié)管段浮力=ρgV-管段自重，儲備浮力系數(shù)1.15拖運配置：24HP拖輪主拖，12HP輔助船控制航向，系泊纜繩采用φ32mm尼龍繩航線規(guī)劃：避開通航密集區(qū)，設(shè)置4個導(dǎo)標(biāo)站，采用GPS動態(tài)定位（精度±50cm）3.3.2沉放施工沉放工藝：管段定位：經(jīng)緯儀雙測站交會，軸線偏差≤10cm注水下沉：雙側(cè)對稱進水，速率控制0.5m/min，同步監(jiān)測應(yīng)力（≤120MPa）著床控制：距槽底50cm時減速，采用測深錘實時監(jiān)測接頭處理：臨時密封：橡膠止水帶（邵氏硬度60±5）最終連接：V型塊工法+冠狀密封接頭，壓縮量30±2mm3.4穩(wěn)管與回填3.4.1穩(wěn)管結(jié)構(gòu)混凝土壓塊：C30預(yù)制塊（1m×0.8m×0.6m），單塊重量1.2t，安裝間距1.5m橡膠墊層：5mm厚氯丁橡膠板，粘貼于壓塊與管道接觸面上3.4.2回填工藝分層回填：管側(cè)：中粗砂袋（80-100kg/袋），回填至管頂10cm管頂：卵石砂（粒徑20-50mm），分層夯實（壓實度≥93%）監(jiān)測要求：設(shè)置6個沉降觀測點，日沉降量≤5mm四、質(zhì)量控制措施4.1測量控制控制網(wǎng)建立：采用四等GPS控制網(wǎng)，平面位置中誤差≤15mm施工放樣：軸線控制：采用2"級全站儀測角，2mm+2ppm測距精度高程控制：DS3水準(zhǔn)儀往返測量，閉合差≤±20√Lmm4.2關(guān)鍵工序控制點工序名稱控制指標(biāo)檢驗方法鋼管焊接一次合格率≥98%射線+超聲檢測防腐層厚度符合設(shè)計要求，偏差≤-5%磁性測厚儀，每2m測一點溝槽底高程±200mm（設(shè)計值）測深錘+水準(zhǔn)儀沉管軸線平面偏差≤100mm，高程偏差≤50mm全站儀三維坐標(biāo)測量接頭密封性0.6MPa水壓試驗30min無壓降壓力表監(jiān)測4.3試驗檢測計劃原材料試驗：鋼板力學(xué)性能（抗拉強度、屈服強度）、焊接材料擴散氫含量現(xiàn)場檢測：管道變形：采用內(nèi)對口器測量，橢圓度≤0.8%D地基承載力：靜力觸探試驗，每50m一個檢測點焊縫檢測：每條環(huán)縫拍攝24張射線底片，評定等級Ⅱ級五、安全與環(huán)保管理5.1安全防護體系潛水作業(yè)安全：潛水員持證上崗，配備應(yīng)急供氧系統(tǒng)（備用氣瓶2套）水下通信采用聲吶電話，每15min聯(lián)絡(luò)一次吊裝作業(yè)：設(shè)備額定荷載系數(shù)1.25，設(shè)置防傾覆監(jiān)測儀吊裝半徑內(nèi)設(shè)置警戒區(qū)，配備2名信號指揮員5.2應(yīng)急預(yù)案突發(fā)事件處置：管段失穩(wěn)：立即啟動備用浮力系統(tǒng)（4個應(yīng)急浮筒）潛水事故：15min內(nèi)啟動水面減壓艙（額定工作壓力0.6MPa）應(yīng)急物資：救生設(shè)備：救生衣20件、救生圈8個、應(yīng)急摩托艇1艘醫(yī)療救護：擔(dān)架2副、急救箱3套、AED除顫儀1臺5.3環(huán)境保護措施水質(zhì)保護：施工船舶配備油水分離器（處理能力0.1m3/h）疏浚泥漿經(jīng)沉淀池處理（SS去除率≥85%）后排海噪聲控制：晝間≤70dB（A），夜間≤55dB（A）高噪聲設(shè)備設(shè)置隔音罩，作業(yè)時間限制在6:00-22:00六、施工設(shè)備配置設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量主要參數(shù)龍門吊MG50/10-22A31臺起重量50t，跨度22m電焊機ZX7-4008臺輸出電流10-400A挖泥船抓揚式1m32艘最大挖深15mGPS定位系統(tǒng)TrimbleR83套動態(tài)定位精度10mm+1ppm潛水設(shè)備KM374套最大作業(yè)深度60m超聲波探傷儀CTS-90032臺頻率范圍0.5-10MHz測深儀HD-27001臺測量范圍0.3-300m七、驗收標(biāo)準(zhǔn)與流程7.1驗收依據(jù)《給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范》（GB50268-2008）《公路沉管隧道設(shè)計規(guī)范》（JTG/T3374-2022）設(shè)計文件及技術(shù)交底紀(jì)要7.2驗收內(nèi)容隱蔽工程驗收：溝槽開挖尺寸及地基處理管段接頭密封性能功能性試驗：水壓試驗：試驗壓力1.0MPa，穩(wěn)壓1h壓降≤0.05MPa嚴(yán)密性試驗：滲水量≤0.05L/(min·km)竣工測量：管道軸線位置偏差測量管頂高程復(fù)測（允許偏差±50