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导流方法选择
开挖导流沟
漕河属于“U”字型河,河床较窄。
河堤上及堤内均植满杨树。
若围堰开挖导流沟,则需要将导流沟开挖到河堤外。
从现场地形看需要处理的各种关系以及后期的恢复工作量来说,存在如下困难:
一、开挖土方量大,需要破坏较长的大堤;
二、占地河需要毁坏的树木较多。
从而给工农处理造成很大的难度,为此也可能影响施工的顺利进行。
三、工程完工后的地貌恢复和大堤恢复量大,并且因为破坏多处大堤,容易对大堤造成潜在的安全隐患。
由此得出,此种方法不适宜漕河穿越。
设置导流槽(管)
目前河内水面宽度约15m,水深,流速也较慢,根据经验判断流速不会超过s。
水流量计算:
V=15×
×
1=s
根据计算,采用2根DN600钢管作为导流管就可以满足需要。
导流管埋设在河床的一侧(东或西),便于拆除围堰时将其吊出。
采用此方法,既可以减少导流沟的开挖土方量,也可减少占地。
根据两种方法的比较。
导流采用导流管的方式。
降水方法的选择
由于泰安地区今年降雨量较往年丰沛,地下水位较高,在附近试挖发现,在挖到1m左右时就开始有地下水淅出,据此推断河床内地下水位则更高。
为此需要采取切实可行的降水措施。
降水方法有三种:
一、明沟排水;
二、井点降水;
三、管井降水。
明沟排水明沟排水适用于管沟深度较浅,土质较好,不易塌方的地段施工,但该处管沟挖深接近,并且土质为粉质土和粉沙为主,易塌方,因此明沟排水方法不适用。
井点降水井点降水方法对于地下水位高,粉土和粉沙土质均有较好的降水效果。
但是井点降水工艺较复杂,设备投资大,前期准备及施工工期长,并且限于条件,该处的地质资料和相关数据不祥,给井点降水的有关计算造成较大困难,施工队伍的寻找也较困难,因此该方法也存在一定的缺陷。
管井降水管井降水法是采用当地水井常用的砼花管,利用打井机械在井位钻出孔洞后,将砼花管一节节沉入孔中,砼花管外四周封填粗粒径的石英砂作为滤层。
然后将潜水泵放入管井中抽排水,从而达到降低地下水位的目的,该种方法施工简单,设备投资小,施工工期短,降水效果较好。
根据上述三种方法的比较,确定采取管井降水的方法。
开挖方法开挖采用大开挖的方法,采取分层开挖。
5、总体施工方案
穿越采取大开挖的方式,管沟采取分层开挖,管道在河西岸整体预制。
导水采用导流管,降水采用管井降水,管道拖拉到位后,安装配重块光缆敷设完毕后,进行管沟的回填及拆除围堰,导流管焊接无损探伤防腐补口、补伤合格。
拖管过河的拆除和河道的恢复,大堤的恢复,后续的护坡等水工保护。
6、施工方案
施工准备
穿越施工前后与当地水利管理部门联系,办理施工许可证,在同意后方准施工。
向施工人员进行技术、质量、安全交底,使施工人员明白施工方法、程序和注意事项。
准备围堰用的编织袋、草袋、防水布,围堰上用的导流管。
对施工中所用的设备、机具进行维修保养,保证性能良好。
施工方法及步骤
施工步骤
测量放线—便道修筑—围堰、导流管安装—穿越段管线预制、无损检测、补口补伤—管沟开挖—拖管过河、稳管—管沟回填—导流沟回填、导流管、围堰拆除—试水压、清管—水工保护、地面恢复。
施工方法
测量放线
根据管道摆放位置,管沟开挖深度,确定施工作业带的占地宽度和长度。
根据施工需要河堤外占地宽度40m,长度各50m(不包括原作业带长度)河堤内占地宽度75m,利用全站仪测出管沟中心和管沟变坡点,打标识桩并用白灰线作标识。
并做如下工作:
①确定穿越段与一般线路分界点;
②确定管线中心线,弹性曲线段设加密桩;
③确定上下围堰及导流沟位置和尺寸、确定作业带边界以及临时占地堆土边界;
④查明施工作业区需清理障碍物的工作量;
⑤放出管沟上开口边界,开挖中和开挖完后按要求复核管沟中心位置,沟宽及沟底标高。
管道的预制
管道预制在河的一侧,需要将管道分两段预制,一段长度约110m,另一段长度约40m,管道的焊接要求防腐补口、补伤参见《施工组织设计》中相关内容,该段管线焊口需进行100%X射线检测。
围堰、导流
围堰采用编织袋装土,上游围堰底宽、上底宽、高,围堰长度为50m。
下游围堰底宽、上底宽、高,围堰长度为20m。
围堰时为减少渗水量,采用防水彩条布铺在围堰的迎水面,底部用袋装土压实。
堆积土袋时采用层层交错搭接的方式,增加堰体的稳定性。
导流管利用2根φ600的钢管架设到两堰间。
围堰砌筑、导流管安装完毕后,开始采用#污水泵将堰内的残存水抽排到堰外。
示意图如下:
水流
草袋装土围堰
导流槽
管沟
沟
河岸
管井降水
根据穿越处的地质情况和管沟深度和以往类似工程经验,管井布置按8m间距一个设置,管井采用φ250砼花管,井深6~8m。
管井距管沟边距离为左右。
打井聘用当地专业人员施工,管沟开挖前,将潜水泵放入管井中进行抽排水,抽出的水采用加长的输水管排到下游。
管沟开挖
⑴大堤的开挖分二次进行,第一层先将大堤开挖到与堤外田地高差相同,开挖出的土方经过二次倒运,堆放两堤外的指定堆放点。
开挖边坡比例1:
,上口开挖宽度米、底部为12m。
⑵开挖到与堤外的田地高差相同时,利用2台挖掘机,开始从河床中间分别向两侧开挖,开挖也是采用分层开挖。
第一层开挖上口按,底宽14m,开挖边坡比例1:
。
第二层边坡比按1:
1,管沟底宽2m,若遇粉砂层则加大边坡比例按1:
2坡度开挖。
2m
1:
6m
6mmm
1
⑶开挖的同时管井内的潜水泵要不间断地抽排井内积水,管沟开挖完成后、管道未下沟前潜水泵均要不间断地抽排水,抽出的水利用输水管排到下游。
⑷开挖的过程中要检查测量,发现偏离中心线时应立即整改,管沟沟底应平缓过度。
为了保证管沟达到设计深度,予留一定的回淤、塌方量,管沟至少超挖。
5管沟开挖完毕,自检合格后报监理工程师或建设单位进行共检。
6管沟开挖出的泥土要尽量向管沟一侧堆放,并且注意不要将管井填埋。
管线的预制、无损检测、防腐补口补伤在堤外进行,具体要求参见《施工组织设计》相关内容。
拖管过河
(1)拖管牵引力的计算
a预制管段的质量1mΦ508×
管道的重量:
M1=πdlρ=×
100÷
1000=
110mΦ508×
M2=×
110=;
若计入防腐层的重量,则重量M3=+220==(1m钢管防腐层重量按2kg)
管道外采用捆绑竹片、毛毡的方式保护防腐层,竹片、铁丝和毛毡的总重按1000kg=1t
管道的全部重量M=+1=
b管道的滑动摩擦力计算
带外防护层的管道与土壤的摩擦系数f=
则滑动摩擦力F=×
=(按管道重量完全在地面上)
经过上面计算,则拖管的牵引力F≥。
⑵钢丝绳的选择
a根据Pg=计算钢丝绳的直径d=
=
考虑其它不可预见因素,钢丝绳选择Φ,6×
19其破断拉力为,
⑶实际拖管过程中,为减少摩擦阻力,采用前拖后送的方式。
即管道前端采用拖拉机前拖,管道的后端采用吊管机抬吊一部分管段向前行进。
减少管道与地面的接触面积,减轻对地面的压力,从而也减少了摩擦阻力,加快管道的拖管速度。
⑷拖管前采用毛毡和竹片和铁丝将管道进行包覆,以保护管道的外防腐层不被划伤。
管道前端采用盲板封堵,并焊接吊耳
⑸先将管道部分吊入管沟内。
拖管时前端采用1台25T吊管机作为牵引,后边采用10T吊管机抬吊前送。
拖管由专人指挥,两台设备保持相同的速度前行。
⑹管道拖拉前管沟内预留—的水,使已经在沟内的管道可进行漂浮,减少拖拉阻力。
管道到位后,将管沟内的水利用污水泵抽排到下游,将管道落到沟底。
配重块的安装利用吊装设备将配重块吊放到沟内,人工配合安装在管道上,配重块的间距为6m,配重块和管道间采用橡胶板隔离。
管道就位后进行两端的连头,连头、光缆敷设完毕,进行管沟的回填,回填时应注意对光缆的保护。
管沟回填完毕后进行围堰和导流管的拆除。
管道的清管、试压
因为管段较短,在管道安装过程中通过加强清管控制,确保管道内不留杂物,因此直接进行试压,试验强度压力为,严密性压力为。
稳压时间:
强度试压4h,严密性试压24h。
具体要求和步骤参见《施工组织设计》中清管试压的内容。
试压完毕后,采用压风机将试压水通过清管器排出管道。
地貌恢复和水工保护
⑴大堤的恢复应采用分层夯填的方式,将原大堤的土全部回填到缺口处,回填-后利用挖掘机进行碾压,压实后再回填第二层,以此类推。
⑵回填完毕后,按照设计要求进行河坡护砌。
⑶其它具体施工要求参见《施工组织设计》地貌恢复和水工保护相关措施。
6.3HSE管理措施
施工前对所有施工人员进行技术、安全交底,使每位施工人员清楚施工中应注意的亊项。
管沟应进行试挖,以此确定合理的边坡比。
遇到流沙等不良地质情况时,应采取加大边坡比或进行必要的支护的措施,防止管沟塌方。
施工作业带应坚持满足施工需要即可的原则,不得随意扩大施工作业带宽度。
对于作业带内的树木,村民希望移植的应在村民移植后再进行清理。
施工中的废弃物应妥善收集后集中处理,不得随意丢弃。
管道拖管时,应坚持专人统一指挥,拖管进行过程中。
钢丝绳的两侧20m范围内不得站人。
拖拉和前送应保持同步。
安装配重块时,吊装设备应坚持轻吊轻放的原则,在沟下作业人员应戴安全帽等劳动防护用品。
除非特殊情况,一般禁止在夜间施工,尤其进行配重块的安装工作。
试压应严格按照步骤进行,应划定安全隔离区,设置警示带,与施工无关人员不得在试压区逗留、观望。
沟下连头时沟上应有专人监护,对于易塌方的管沟应采取必要的支护措施,在较深的管沟内施工时应设置逃生通道,并有专人监视土层的变化。
所有电气设备必须有良好的接地,电源线等不允许有破损漏电现象,施工人员的劳保要穿戴整齐。
7设备机具及材料配置
序号
名称
型号规格
单位
数量
备注
1
推土机
TY220
台
管沟土方
2
履带挖掘机
PC220-5C
斗容
3
平板拖车
30T
设备进出场
4
解放管托车
钢管、配重块拉运
5
吊车
16T
管道装卸
6
卡车
5T
7
柴油发电机组
50KW
8
污水泥浆泵
4”
排水
9
自发电焊机
双把
10
火焊设备
套
11
潜水泵
″
12
吊管机
25T
13
编织带/草袋
个
4000
围堰
14
防水彩条布
M2
150
防止渗水
15
铁锹
把
16
钢管
DN600
米
48
导流
17
砼花管
DN250
100
管井
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