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長輸管道敷設(shè)在大型河流內(nèi)的安全防護(hù)施工方法
摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，長輸管道施工及地方規(guī)劃建設(shè)越來越多，長輸管道路由受地形及地方規(guī)劃的影響，局部地區(qū)管道只能在河流內(nèi)敷設(shè)，本文介紹了在大型河流內(nèi)采用砌筑箱涵的方式保護(hù)管道安全，針對河道內(nèi)土建及管道安裝施工的難點(diǎn)，對施工方法、安全、質(zhì)量等方面進(jìn)行闡述，給類似工程提供借鑒。
關(guān)鍵詞：長輸管道;安全防護(hù);施工方法;大型河流
前言
由江蘇油建承建的貴陽-遵義-重慶成品油管道工程途經(jīng)貴州省遵義市松坎鎮(zhèn)，該鎮(zhèn)境內(nèi)線路由于地形限制及地方規(guī)劃等原因，管線只能在松坎河河道內(nèi)進(jìn)行敷設(shè)。松坎河屬于季節(jié)性河流，干旱季節(jié)河流水面寬30米～60米、一般流速3～4米每秒、水深40～60厘米，夏季為雨季，河流沖刷量較大，沖刷深度一般為2.5米。管線整體在河流中敷設(shè)約6km，為保護(hù)管道免受河水沖刷導(dǎo)致破壞，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用在河道內(nèi)砌筑箱涵的方式對管道給予安全保護(hù)。
1、施工準(zhǔn)備
1.1技術(shù)準(zhǔn)備
1.1.1熟悉設(shè)計(jì)文件，查閱有關(guān)施工技術(shù)資料，施工現(xiàn)場地質(zhì)資料，做好圖紙會審，及時(shí)進(jìn)行技術(shù)交底，做到“三按”施工，即按圖紙施工，按規(guī)范施工，按施工方案施工。
1.1.2編制施工工程預(yù)算，提供各階段工程量和材料用量計(jì)劃，按計(jì)劃落實(shí)好各種材料設(shè)備來源，做好各種材料的檢驗(yàn)、復(fù)試工作，按設(shè)計(jì)要求做好混凝土、砂漿的配比試驗(yàn)工作。
1.2 施工組織
1.2.1成立松坎河管道施工組織機(jī)構(gòu)，明確各部門負(fù)責(zé)人職責(zé)。
1.2.2配備充足的施工力量，對施工作業(yè)隊(duì)所有參建人員進(jìn)行技術(shù)、安全知識培訓(xùn)�？荚嚭细窈蠓侥苌蠉�。按施工作業(yè)需求調(diào)遣施工機(jī)具進(jìn)場，并檢查所有的施工設(shè)備，確保其工作性能和安全性能。
1.3現(xiàn)場部署
1.3.1沿河道作業(yè)帶選取距公路最近的幾處場地作為臨時(shí)卸料點(diǎn)，對卸料點(diǎn)進(jìn)行場地平整，并修筑卸料點(diǎn)到入河口的臨時(shí)道路。
1.3.2材料進(jìn)入卸料點(diǎn)，及時(shí)運(yùn)輸至施工現(xiàn)場，提高臨時(shí)征地的使用率。在施工現(xiàn)場空曠無水地段囤積材料，主要是雨水不容易侵蝕的材料。
1.3.3 施工現(xiàn)場做到水通、電通、路通，同時(shí)為了保證工程的各種情況能夠及時(shí)上報(bào)，各種指令能迅速下達(dá)，施工現(xiàn)場配備無線網(wǎng)絡(luò)、電話、對講機(jī)等設(shè)備將各部門緊密地聯(lián)系在一起。
2、施工工序及技術(shù)措施
2.1總體施工簡述
本工程在大型河道內(nèi)砌筑箱涵進(jìn)行管道安裝施工，箱涵基槽開挖主要以機(jī)械為主，人工修整為輔，采用圍堰導(dǎo)流，水泵排水等措施進(jìn)行土建施工，將溝底及邊坡?lián)鯄ζ鲋瓿珊�，管道進(jìn)行溝下組焊后細(xì)土回填并加蓋現(xiàn)澆混凝土蓋板。
2.2總體施工流程
2.3構(gòu)筑物測量定位
選用GPS作為測量定位儀器。按照設(shè)計(jì)圖紙放出中心位置點(diǎn)并埋設(shè)控制樁。
2.4施工臨時(shí)道路修筑及材料倒運(yùn)
2.4.1機(jī)具及材料倒運(yùn)
本工程河道內(nèi)施工管線長達(dá)6km，能夠組織材料進(jìn)場的進(jìn)料口只有四處，施工材料運(yùn)輸至這四個(gè)材料集中堆放點(diǎn)，材料用裝載機(jī)運(yùn)送到施工現(xiàn)場�，F(xiàn)場拌制的漿料翻斗車運(yùn)送，部分地點(diǎn)不能使用機(jī)具倒運(yùn)材料的必須進(jìn)行人工倒運(yùn)或用驢馱倒運(yùn)。
2.4.2修筑施工便道
分別在四處材料集中堆放點(diǎn)修筑一條寬6米的施工便道至作業(yè)帶，保證設(shè)備安全駛?cè)牒筒牧享樌\(yùn)入并放置。用挖掘機(jī)清除表面大石塊和不穩(wěn)定層，篩選級配良好的河卵石進(jìn)行分層回填，用挖掘機(jī)反復(fù)輾壓，對于比較深的不穩(wěn)定層清理以后，要做拋大石塊處理，然后再做河卵石進(jìn)行分層回填，并用挖掘機(jī)反復(fù)輾壓。橫穿河道的便道下埋設(shè)直徑1米的鋼筋混凝土高壓涵管2根以上。
2.5圍堰及導(dǎo)流渠施工
河床覆蓋層主要由砂礫石組成，厚度較深，因此覆蓋層透水性較強(qiáng)。
2.5.1圍堰設(shè)計(jì)原則
圍堰既要在河床上圍筑，同時(shí)在管溝底部也要圍筑。河床上的圍堰主要是阻隔河道里的水流，管溝底部的圍堰阻隔地下水的滲入。
圍堰要求安全可靠、能滿足穩(wěn)定、抗?jié)B及抗沖要求;結(jié)構(gòu)要求簡單，施工方便，宜于拆除并能充分利用當(dāng)?shù)夭牧霞伴_挖料碴。由于現(xiàn)場挖出的砂礫及卵石的透水性強(qiáng)，采用土工袋裝土筑堤，迎水面鋪設(shè)土工膜隔水，土工膜外側(cè)堆放溝槽挖方。土工膜從土工袋下面折入溝槽順著管溝坡面斜鋪到溝底排水溝內(nèi)，在排水溝內(nèi)用土工袋裝土壓邊，并從溝底沿著斜坡面用土工袋層層累加將土工布緊緊壓在溝壁上。
2.5.2圍堰定位
管道順穿河流，沿河道流水方向把河道一分為二，一邊作為施工面，一面作為河道排水，施工面筑圍堰排水。
當(dāng)管線橫穿過河道，采用分段導(dǎo)流方法，圍堰施工先做河道的半邊，待該段施工完畢再完成另一半，要保證施工時(shí)河水能順利流過。若遇河面狹窄地段，需要全部攔截，從河岸邊用挖機(jī)挖出導(dǎo)流渠，待該段施工完畢，再重新原貌恢復(fù)。
2.5.3導(dǎo)流渠施工
導(dǎo)流渠開挖方式：1、河道開闊處因土方堆積阻塞水流的，在開闊地順河開挖溝渠，或?qū)υ拥肋M(jìn)行拓深;2、河道窄不便于在河道內(nèi)開挖的，需在河岸上開挖導(dǎo)流渠，破壞的原護(hù)坡在施工結(jié)束后原樣恢復(fù)。
導(dǎo)流渠的寬度和深度根據(jù)現(xiàn)場的地理?xiàng)l件和水流量等因素確定。
2.5.4圍堰修筑
圍堰施工分四個(gè)階段進(jìn)行：
(1)第一階段：利用開挖導(dǎo)流渠的棄土沿施工作業(yè)面筑成堤壩，用挖機(jī)斗將堤壩輕輕拍實(shí)，用大口徑潛水泵迅速將堤壩范圍內(nèi)的水排掉，但由于堤壩不實(shí)原因，仍有滲水現(xiàn)象;
(2)第二階段：堤壩內(nèi)水漸干時(shí)，立刻組織所有人員用土工袋裝土，沿溝槽開挖線外1米處碼放土工袋，呈梯形狀，高度超過水面1米以上，并在土工袋圍堰的迎水面以及土工袋下部鋪設(shè)土工膜，用于水平、垂直防滲。從開挖面挖土渣壓在土工布外側(cè)，使土工布與圍堰緊密結(jié)合。
(3)第三階段： 對圍堰內(nèi)施工面進(jìn)行排水，重新放線后開挖基槽，基坑開挖過程中的部分棄土堆在圍堰兩側(cè)，這樣既可以增加圍堰穩(wěn)定性，又縮短了基坑棄土運(yùn)距。
(4)第四階段：加強(qiáng)對管溝槽內(nèi)的排水，邊排水邊開挖，同時(shí)順基槽邊挖出排水溝，視溝內(nèi)水量的大小采用單邊或雙邊排水溝。溝槽成型后，土工膜順著管溝坡面鋪至排水溝底，用土工袋裝土依次壓邊三層高度，坡面土工膜用土工袋依次累積進(jìn)行覆蓋保護(hù)。
2.6基槽開挖
根據(jù)測量定位樁的位置及構(gòu)筑物尺寸，按照相應(yīng)的放坡系數(shù)放出基坑邊線，基槽開挖時(shí)考慮砌體施工的操作空間，操作空間按砌體底部尺寸兩側(cè)各0.8米加寬�；弁�(石)方堆放在圍堰外側(cè)。管溝挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，將溝底大塊巖石清理掉，采用砂礫回填夯實(shí)30厘米厚。開挖成型的基槽其地質(zhì)狀況均勻、穩(wěn)定，地基密實(shí)，無地質(zhì)薄弱層及明顯地質(zhì)變化層，若基槽深度超過3.0m時(shí)地質(zhì)狀況仍不理想或遇不良地質(zhì)現(xiàn)象，需通知設(shè)計(jì)、監(jiān)理人員現(xiàn)場踏勘、處理。
2.7防滲排水
本工程大部分施工面在水下進(jìn)行，即使在河床上施工，由于地下水位很淺，地質(zhì)原因使得溝壁的避水性很差，因此該工程的排水難度大。根據(jù)現(xiàn)場情況，排水采用以下步驟。
2.7.1修筑圍堰隔離出施工面，用大功率水泵抽水，水泵出水處置于下游，使抽出的水盡快流走。
2.7.2待施工面水量基本抽完，在施工面下游靠管溝邊挖一處集水坑，集水坑不影響管溝施工。
2.7.3管溝開挖從集水坑一端開始，開挖深度控制準(zhǔn)確，挖掘機(jī)挖斗盡可能不要擾動(dòng)地基的結(jié)構(gòu)。在開挖中，挖斗把溝底壓平，保證排水暢通。
2.7.4管溝成型后，沿溝底邊靠水流一側(cè)挖一條排水溝深0.5米，寬度1米，連接集水坑，使用挖機(jī)配合。
2.7.5滲水量大的情況下，水泵排水需要晝夜進(jìn)行，安排專人值班倒班。
2.8砌體工程
現(xiàn)場嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范施工。
基礎(chǔ)砌筑前，應(yīng)先檢查基坑的尺寸和標(biāo)高，清除雜物，平整夯實(shí)基槽槽底，確保槽底不得有較大的突起。毛石砌體的組砌形式“內(nèi)外搭砌，上下錯(cuò)縫，拉結(jié)石、丁砌石交錯(cuò)設(shè)置。砌筑墻身時(shí)，以15m為間距設(shè)置一道伸縮縫，縫寬30mm，縫內(nèi)用瀝青麻筋填充。
2.9運(yùn)布管施工
待管溝砌體工程完成后，我單位采用機(jī)械直接布管、局部地段采用先組焊后直接吊裝的管道就位方式。挖機(jī)進(jìn)行布管作業(yè)需距水保擋墻1m距離，避免對砌筑好水保擋墻造成破壞。
2.10管道焊接、防腐補(bǔ)口
2.10.1施工前對所有參加施工的人員進(jìn)行培訓(xùn)，考試合格后持證上崗。上崗焊工必須持有國家勞動(dòng)部門或地方技術(shù)監(jiān)督部門頒發(fā)的焊工合格證。將相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下發(fā)到各個(gè)施工隊(duì)，明確各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)及要求，同時(shí)明確各崗位人員的質(zhì)量職責(zé)，嚴(yán)格按規(guī)范及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行施工。
2.10.2管道焊接前必須進(jìn)行清管，清除管內(nèi)土石等雜物，保證管內(nèi)清潔度。
2.10.3該段線路所有管道焊縫要求作100%超聲波及100%環(huán)焊縫的全周長用X 射線探傷復(fù)查，對于探傷不合格的焊口應(yīng)按要求進(jìn)行返修。
2.11管溝回填
2.11.1管溝回填前，若溝底內(nèi)有積水，應(yīng)將水排凈并設(shè)有專人對外防腐層進(jìn)行電火花檢漏，對于損傷處，應(yīng)立即進(jìn)行補(bǔ)傷。合格后，方可進(jìn)行管溝回填工作。
2.11.2管溝回填按照設(shè)計(jì)文件要求，管底墊200mm的石粉(粒徑不大于10mm)，管道敷設(shè)后，再以石粉回填夯實(shí)至管頂以上500mm。
2.11.3每段管溝回填后及時(shí)進(jìn)行防護(hù)蓋板施工。
2.12防護(hù)蓋板施工
2.12.1待管道下溝、隱蔽回填結(jié)束施工防護(hù)蓋板。
2.12.2澆筑防護(hù)蓋板的混凝土主要在施工點(diǎn)附近拌制。根據(jù)運(yùn)輸距離和交通條件選用機(jī)械運(yùn)輸或人力小推車運(yùn)輸。鋼筋網(wǎng)片墊保護(hù)層墊塊，混凝土澆筑時(shí)用振動(dòng)泵和平板振動(dòng)器振搗密實(shí)，并做好強(qiáng)度試塊。混凝土澆筑完成后，做好混凝土的現(xiàn)場養(yǎng)護(hù)。
2.13土方回填及場地平整
2.13.1毛石護(hù)墻砌筑完成達(dá)到回填強(qiáng)度后，對護(hù)墻外圍挖方范圍進(jìn)行回填，回填采用現(xiàn)場挖方料，挖機(jī)回填，挖斗壓實(shí)。
2.13.2回填剩余料就地平攤，使用挖機(jī)和推土機(jī)完成。
3、質(zhì)量控制
3.1水保材料的選用要求
本工程水工保護(hù)結(jié)構(gòu)形式主要是漿砌石擋土墻。水工保護(hù)是線路工程重要的防護(hù)設(shè)施，對管線的安全運(yùn)營具有重大意義，因此對水工保護(hù)用料技術(shù)要求非常高，材料采購采取多點(diǎn)選取材料點(diǎn)、化驗(yàn)分析合格后定點(diǎn)采購并堅(jiān)持因地制宜、保證質(zhì)量、降低成本的原則，進(jìn)場材料嚴(yán)格挑選驗(yàn)收且有材質(zhì)證明書、合格證及相關(guān)證明，禁止不合格產(chǎn)品進(jìn)入施工現(xiàn)場，并堅(jiān)持材料報(bào)驗(yàn)、材料復(fù)驗(yàn)制度。
3.2 現(xiàn)場計(jì)量及標(biāo)示
3.2.1施工現(xiàn)場有可靠的計(jì)量器具，按重量配比的有磅秤或桿稱等稱量工具，也可采用籮筐等容器計(jì)量。磅秤及桿稱經(jīng)檢定合格，并根據(jù)使用期定期校驗(yàn)。
3.2.2進(jìn)入現(xiàn)場材料分別設(shè)置標(biāo)示牌，標(biāo)示牌尺寸為30cm×45cm，標(biāo)示牌上注明材料類型、產(chǎn)地及材料質(zhì)量狀況，合格與否。配合比標(biāo)示牌尺寸為25cm×30cm，牌上標(biāo)明施工，使用部位。
3.3 砌筑砂漿
拌合場地應(yīng)在清潔的石灘地面或用鐵皮拼接的拌合場，禁止直接在泥土地面上拌合砂漿。砂漿拌制要使用干凈水，嚴(yán)禁隨地取用水溝內(nèi)污水。拌合按照相應(yīng)配合比將砂、水泥拌合均勻(至少三次)后方可加水調(diào)漿，調(diào)漿次數(shù)不少于3次，其稠度為石砌體3-4cm。砂漿隨拌隨用，拌合好的砂漿一般氣溫條件下在3小時(shí)內(nèi)使用完，如施工期間最高氣溫超過30℃時(shí)在拌成后2小時(shí)內(nèi)使用完畢。
4、安全管理
4.1建立以項(xiàng)目經(jīng)理為領(lǐng)導(dǎo)的安全生產(chǎn)管理體系，明確各級人員的安全生產(chǎn)崗位責(zé)任制，分級搞好安全宣傳、安全交底、安全教育、安全檢查工作，做到思想、組織、措施三落實(shí)。
4.2施工防洪度汛應(yīng)急措施
為了保證河道內(nèi)施工安全，成立以項(xiàng)目經(jīng)理為組長的防洪度汛應(yīng)急搶險(xiǎn)小組。建立防汛值班制度，及時(shí)了解天氣及變化情況，安排專人進(jìn)行記錄，巡查，加強(qiáng)與水文氣象部門的聯(lián)系，及時(shí)收集水情預(yù)報(bào)，密切關(guān)注降雨的情況，作好防洪防汛的思想準(zhǔn)備，編制抗洪救災(zāi)應(yīng)急預(yù)案，并定期進(jìn)行演練。
4.2.1生產(chǎn)管理部門與當(dāng)?shù)貧庀蟛块T取得聯(lián)系，掌握天氣變化情況，特別是中長期的天氣預(yù)報(bào)，施工前認(rèn)真組織有關(guān)人員分析施工生產(chǎn)計(jì)劃，根據(jù)施工項(xiàng)目編制施工保證措施。
4.2.2汛期到來時(shí)，將提前儲備好砂、石料、編織袋、花雨布等防汛物資，定點(diǎn)存放，專人保管，集中使用，同時(shí)，配備挖掘機(jī)、裝載機(jī)、自卸汽車等裝卸、運(yùn)輸機(jī)械，準(zhǔn)備隨時(shí)倒運(yùn)防汛物資，對施工范圍進(jìn)行防護(hù)。
4.2.3加強(qiáng)水位的監(jiān)測，安排人員輪班巡查，積極掌握汛情，發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情立即上報(bào)，，由防洪防汛應(yīng)急搶險(xiǎn)組組長下令啟動(dòng)并運(yùn)行應(yīng)急救援預(yù)案，全力確保國家、社會、人民的生命財(cái)產(chǎn)安全不受損失或少受損失。
5、結(jié)束語
通過本工程實(shí)踐，長輸管道在大型河流內(nèi)敷設(shè)時(shí)，采用砌筑整體箱涵的施工方法可以更加有效的保證管道安全，延長管道穿越河流等特殊地段的使用壽命，有效降低安全事故的發(fā)生。
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