河道埋豎大管道施工綜合技術(shù)方案一、工程概況1.1項(xiàng)目背景與設(shè)計(jì)參數(shù)本工程為城市供水主干管穿越河道工程，需穿越寬度160m的常年流水河道，設(shè)計(jì)采用DN1200mmPE復(fù)合管道，設(shè)計(jì)壓力1.6MPa，管道全長220m（含兩岸延伸段）。管道敷設(shè)采用河底直埋方式，管頂最小埋深6m，穿越段河床底標(biāo)高-，水面標(biāo)高+，管中心標(biāo)高-。工程區(qū)域地質(zhì)勘察顯示，河床表層為1.2-2.5m厚淤泥質(zhì)黏土，其下為3-5m中砂層，底部為中風(fēng)化砂巖。河堤結(jié)構(gòu)為漿砌片石護(hù)坡，堤頂?shù)缆泛奢d等級為城-A級。1.2工法選擇論證根據(jù)水文條件（最大流速1.8m/s）及環(huán)保要求，本工程采用分段截流+預(yù)制管廊復(fù)合施工法。該工法融合山西機(jī)械化建設(shè)集團(tuán)"管道穿越河道地埋敷設(shè)結(jié)構(gòu)"專利技術(shù)（預(yù)制混凝土管廊單元）與傳統(tǒng)導(dǎo)流施工優(yōu)勢，解決了常規(guī)開挖法對河道生態(tài)破壞大、定向鉆施工成本高的問題。施工周期控制在90天內(nèi)，確保在汛期前完成主體工程。二、施工總體部署2.1施工分區(qū)與流程規(guī)劃工程分為西岸作業(yè)區(qū)（K0+000~K0+080）、河道穿越區(qū)（K0+080~K0+200）及東岸作業(yè)區(qū)（K0+200~K0+220），采用"先西后東、分區(qū)截流"的施工順序：西岸截流（河道寬度1/3）→管溝開挖→預(yù)制管廊安裝→管道焊接→土方回填→河道疏通東岸截流（河道寬度1/3）→管溝開挖→預(yù)制管廊安裝→管道焊接→土方回填→河道疏通中央段施工（剩余河道寬度1/3）→雙側(cè)土堤支護(hù)→沉管對接→系統(tǒng)試壓2.2施工平面布置材料堆放區(qū)：西岸設(shè)置30m×20m預(yù)制管廊存放區(qū)，采用200mm厚C20混凝土硬化，配備50t龍門吊1臺加工區(qū)：布置PE管熱熔焊接工作站（配備2臺630型熱熔焊機(jī)）、鋼筋加工棚（30m2）排水系統(tǒng)：每作業(yè)區(qū)設(shè)置3套Φ150mm潛水泵（揚(yáng)程25m，流量100m3/h），采用環(huán)形排水溝+集水井排水圍擋防護(hù)：河道兩側(cè)采用2.5m高彩鋼板圍擋，設(shè)置防揚(yáng)塵霧炮機(jī)4臺，噪聲監(jiān)測點(diǎn)3處三、關(guān)鍵施工技術(shù)3.1河道截流與降水工程3.1.1土堤截流施工土堤采用"梯形斷面"設(shè)計(jì)：頂寬6m，底寬26m，高度超出施工期最高水位1.2m，邊坡比1:2.5填筑材料選用級配砂石（含石量60%），采用20t振動壓路機(jī)分層碾壓（每層厚度300mm，壓實(shí)度≥94%）防滲處理：土堤迎水面鋪設(shè)雙層HDPE土工膜（1.5mm厚），膜下鋪設(shè)300mm厚黏土保護(hù)層3.1.2降水系統(tǒng)設(shè)計(jì)輕型井點(diǎn)布置：沿管溝兩側(cè)間距1.5m設(shè)置Φ50mm井點(diǎn)管，濾管長度1.2m，埋設(shè)深度8m排水溝規(guī)格：寬×深=800mm×1000mm，采用磚砌抹面（M7.5水泥砂漿），坡度1‰降水指標(biāo)控制：管溝內(nèi)水位降至管底以下500mm，持續(xù)降水時間不少于72小時方可開挖3.2管溝開挖與支護(hù)3.2.1開挖參數(shù)溝底寬度：根據(jù)專利預(yù)制管廊尺寸確定為4.2m（管廊寬3m+操作空間1.2m）邊坡設(shè)計(jì)：砂土層采用1:1.25放坡，淤泥層采用1:1.5放坡，每5m設(shè)置2m寬平臺開挖機(jī)械：選用2臺1m3液壓挖掘機(jī)（帶破碎錘），配合人工清底（預(yù)留200mm土層）3.2.2支護(hù)體系淤泥層段：采用Φ609mm鋼支撐（間距2.5m）+300mm厚SMW工法樁支護(hù)砂層段：采用Φ50mm注漿錨桿（長度6m，間距1.5m×1.5m）+掛網(wǎng)噴射C20混凝土（厚度100mm）監(jiān)測要求：設(shè)置坡頂位移觀測點(diǎn)（精度±1mm），日變形量不得超過3mm3.3預(yù)制管廊安裝工藝3.3.1管廊單元設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)尺寸：長6m×寬3m×高2.5m（單節(jié)重量45t），采用C40P8抗?jié)B混凝土預(yù)制內(nèi)部構(gòu)造：內(nèi)置DN1200mm鋼塑復(fù)合套管，管廊壁配置Φ16mm@200雙層鋼筋網(wǎng)連接方式：榫卯結(jié)構(gòu)+遇水膨脹止水條（膨脹倍率≥300%），接縫處灌注無收縮灌漿料3.3.2安裝流程地基處理：管廊基底鋪設(shè)300mm厚級配碎石+200mm厚C25混凝土墊層，設(shè)置Φ12mm鋼筋網(wǎng)片吊裝作業(yè)：采用250t汽車吊（主臂長度36m）單點(diǎn)吊裝，吊裝角度控制在60°以內(nèi)精調(diào)定位：使用全站儀（測角精度2"）進(jìn)行軸線控制，高程偏差≤±5mm，相鄰管節(jié)錯邊量≤3mm地錨固定：按專利技術(shù)要求設(shè)置Φ40mm地插桿（長度3m），采用液壓錘擊入河床硬質(zhì)層3.4管道焊接與敷設(shè)3.4.1PE管焊接工藝焊接參數(shù)：熱熔溫度190±10℃，加熱時間110s（DN1200mm），對接壓力0.8MPa質(zhì)量控制：焊口冷卻時間≥30min，每個接口進(jìn)行100%氣壓檢測（壓力0.15MPa，保壓30min）特殊處理：河床最低處設(shè)置π型補(bǔ)償器（補(bǔ)償量300mm），采用無補(bǔ)償冷安裝方式3.4.2管道敷設(shè)下管方式：采用2臺50t汽車吊雙機(jī)抬吊（吊點(diǎn)間距8m），吊帶寬度不小于200mm穩(wěn)管要求：管底鋪設(shè)150mm厚中粗砂墊層（壓實(shí)系數(shù)≥0.96），采用水準(zhǔn)儀控制高程（偏差±10mm）接口處理：采用電熱熔套筒連接，焊接后進(jìn)行10kV電火花檢測（無擊穿現(xiàn)象）四、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)4.1關(guān)鍵工序驗(yàn)收指標(biāo)項(xiàng)目允許偏差檢測方法檢驗(yàn)頻率管廊軸線位置±30mm全站儀每節(jié)管廊管頂高程±20mm水準(zhǔn)儀每50m一點(diǎn)焊口咬邊深度≤0.5mm焊縫檢驗(yàn)尺100%檢查回填土壓實(shí)度≥96%環(huán)刀法每500m3一組4.2壓力試驗(yàn)方案強(qiáng)度試驗(yàn)：試驗(yàn)壓力2.4MPa，穩(wěn)壓1h壓降≤0.05MPa嚴(yán)密性試驗(yàn)：試驗(yàn)壓力1.8MPa，穩(wěn)壓24h壓降≤0.02MPa試驗(yàn)介質(zhì)：采用潔凈水，水溫不低于5℃，試驗(yàn)前浸泡時間≥24h五、安全生產(chǎn)專項(xiàng)措施5.1水上作業(yè)安全截流土堤設(shè)置防沖刷觀測點(diǎn)（每20m一處），配置應(yīng)急沙袋2000袋施工人員配備救生衣（浮力≥150N），臨水作業(yè)設(shè)置1.2m高安全護(hù)欄+防墜網(wǎng)5.2地下管線保護(hù)施工前采用RD8000管線探測儀定位，開挖探坑（1.5m×1.5m）探明地下管線對距管溝3m范圍內(nèi)的給水管（DN300mm）采用Φ200mm鋼套管保護(hù)性支護(hù)5.3應(yīng)急預(yù)案管涌處理：發(fā)現(xiàn)管涌時立即采用"反濾圍井法"，鋪設(shè)三層土工布+級配砂石反濾層觸電急救：現(xiàn)場配備2臺應(yīng)急發(fā)電機(jī)（200kW），所有用電設(shè)備設(shè)置三級配電箱（漏電動作電流≤30mA）六、環(huán)境保護(hù)措施6.1水土保持施工期設(shè)置沉淀池（三級，總?cè)莘e50m3），廢水經(jīng)處理后回用（回用率≥80%）棄土外運(yùn)采用密閉罐車，出場前沖洗輪胎（設(shè)置自動洗車平臺1處）6.2生態(tài)恢復(fù)河道回填后種植沉水植物（苦草、黑藻），面積不小于施工擾動區(qū)的1.2倍兩岸邊坡恢復(fù)采用噴播綠化（草灌比7:3），選用本地物種（狗牙根、紫穗槐）七、施工進(jìn)度計(jì)劃施工階段持續(xù)時間關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工準(zhǔn)備15天完成地質(zhì)補(bǔ)勘、施工方案審批西岸截流施工20天土堤驗(yàn)收、降水系統(tǒng)運(yùn)行預(yù)制管廊安裝30天管廊軸線復(fù)核完成管道焊接25天