二、主要施工步驟及施工藝
2.1主要施工步驟
(1)現場(chǎng)準備及測量放線(xiàn)
(2)沉管電焊制作、吊攀、悶板制作安裝,探傷試壓合格
(3)沉管兩岸圍堰,抽水、破碎、拆除駁岸基礎
(4)挖掘機、水上挖泥船開(kāi)挖沉管溝槽,澆砌管道支墩
(5)人機配合鋪設砂石墊層
(6) 汽吊、打撈船吊裝倒虹管下水就位
(7)二次筑鋼管樁圍堰恢復駁岸,兩段沉管接攏
(8)沉管到位試壓,回填溝槽土方、塊石
2.2 測量放線(xiàn)
用全站儀從基準樁引測出過(guò)河管道的起止樁,并做好護樁。開(kāi)挖前放出溝槽開(kāi)挖放線(xiàn),并在兩岸用花桿做標記,以便開(kāi)挖船上的操作人員隨時(shí)確定開(kāi)挖范圍及方向。開(kāi)挖過(guò)程中管道軸線(xiàn)用經(jīng)緯儀控制,水下管溝及管道高程用量水繩測出距水面的距離,再用水準儀測出水面高程。
2.3 沉管兩岸駁岸的拆除
由于航道駁岸基礎較深,又是在水下破碎,破碎機械無(wú)法在水中施工,故施工單位計劃先在需要破碎駁岸的地方進(jìn)行圍堰,然后將圍堰內的水抽出,再用破碎挖機把駁岸逐層進(jìn)行破碎,然后用挖機進(jìn)行開(kāi)挖,直到挖到溝槽設計的高程。按設計要求,沉管的兩頭需要澆筑混凝土支墩,在開(kāi)挖溝槽之前需要完成此項工作,支墩的尺寸及形狀標準將嚴格按照相關(guān)規范及設計的要求。支墩的位置及高程要嚴格根據設計圖紙的尺寸進(jìn)行放線(xiàn)。得到監理及業(yè)主的認可后方可進(jìn)行澆筑。
2.4溝槽開(kāi)挖
(1)申報施工航行通告,告知廣大船民該航道段實(shí)施施工。計劃于2010年12月5日開(kāi)始施工,12月5日—12月25日采取現場(chǎng)維護交通安全通航施工。
(2)在距離施工點(diǎn)上下游2KM、1KM處各設立一塊安全警示牌。提醒船民前方施工,減速航行,注意安全。
(3)施工期間業(yè)主方協(xié)調海事部門(mén)現場(chǎng)維護水上交通秩序,引導船舶從施工船的單側通行,以保證船運及施工的安全。
(4)在通告發(fā)布日期始,海事部門(mén)管理到位后,開(kāi)始施工。
(5)禁止雨霧天氣,能見(jiàn)度低的惡劣天氣施工及夜間施工。無(wú)海事維護航行安全時(shí)杜絕冒險施工。
(6)施工時(shí)應派專(zhuān)人進(jìn)行了望指揮。
2.4.1施工工藝和溝槽開(kāi)挖
(1)施工工藝流程:測量立標→設置錨墜浮鼓→挖泥船定位→挖泥船挖泥→泥駁運泥→檢查驗收溝槽。
(2)溝槽開(kāi)挖:
1)陸地基槽開(kāi)挖:根據測量放樣的支墩點(diǎn)位和基槽的軸線(xiàn)位置,進(jìn)行陸地土方開(kāi)挖,開(kāi)挖土方應就近存放,以備后用。
2)航道基槽開(kāi)挖:根據現場(chǎng)情況和以往施工經(jīng)驗,施工單位擬采用1M3液壓加長(cháng)式抓斗挖泥船開(kāi)挖,挖出的土方裝泥駁運走上岸處理,卸土地點(diǎn)在施工區東側的老駁岸邊。航道基槽施工采取先兩邊,后中間的開(kāi)挖方式;開(kāi)挖時(shí)先挖航道西岸岸邊,運泥船??吭谕鈾n,來(lái)往船只在挖泥船的東側航道通行(雙向)。挖到1/3航道寬度時(shí),運泥船停在挖泥船的內檔(岸邊側)以增加通航水域寬度。航道西側的1/3水下溝槽挖好后,挖泥船調到航道東側進(jìn)行開(kāi)挖,方法和西側開(kāi)挖方式相同,來(lái)往船只航行于挖泥船的西側(雙向通航),后挖航道中心的1/3水下溝槽,來(lái)往船只在工程船的兩側通行。
質(zhì)量控制措施:
①基槽挖泥施工前應做好標志設置工作,包括挖泥基槽的縱向標及斷面標。立標時(shí)應注意標志位置的選取要合理并且方便施工。
②開(kāi)挖過(guò)程中要嚴格按照設計斷面尺寸要求施工,勤對標、勤測水深,特別是挖至底層或挖至邊線(xiàn)時(shí),要精確控制開(kāi)挖范圍,將超寬、超深控制在小值。本工程基槽密點(diǎn)檢測,杜絕基槽淺點(diǎn)出現。③基本開(kāi)挖后及時(shí)進(jìn)行溝槽基底碎石墊層拋填等后續工序施工,以防基本槽回淤。
2.5 沉管基槽鋪碎石墊層
本工程溝槽基底處理采用在溝底鋪上0.5M厚碎石墊層。碎石墊層采用自航開(kāi)底駁船直接裝船運輸,??康轿缓箝_(kāi)底拋填、潛水員水下整平的施工工藝,標高不足部分利用自航平板駁船、反鏟找平。
施工工藝流程:
碎石裝船→自航開(kāi)底駁船運輸→自航開(kāi)底駁船拋填碎石墊層、潛水員整平→測量驗收→移船定位拋填下一施工段。
拋填施工要點(diǎn):①碎石墊層拋填進(jìn)勤測水深、標高,拋填后由潛水員檢查,檢查時(shí)采取半幅通航,半幅檢測的形式,海事部門(mén)協(xié)助配合,以防漏拋或局部隆起。碎石墊層頂面應進(jìn)行整平,碎石墊層頂面寬度不小于設計寬度,每側超寬不大于1M。②碎石墊層施工應考慮水深、水流和波浪對砂粒產(chǎn)生漂流的影響,采用分段施工,施工方向盡量與水流方向一致,以避免超高。
質(zhì)量保證措施:①拋填前,復測基槽斷面尺寸有無(wú)變化,若有變化,應進(jìn)行處理;派潛水員下水檢查回淤情況,回淤厚度大于100mm時(shí)及時(shí)補挖。②導標標位要準確,勤對標,以確保碎石墊層平面的位置和尺寸。③勤測水深,防止漏拋或高差過(guò)大,在接茬處,應在臨近接茬2~3m的已拋部位開(kāi)始測水深,并采取先測水深、后拋石、再測水深的方法進(jìn)行拋填,以免漏拋或拋高。④要順流拋填,拋石和移船的方向應與水流方向一致,以免砂子漂流到已拋部位而產(chǎn)生超高。⑤采用標的定位,超聲波深度檢測儀進(jìn)行基槽密點(diǎn)檢測,嚴格控制頂面標高。⑥嚴格控制填料指標。
2.6 管道焊接及壓力試驗
管道使用的鋼材為Q235鋼,提供鋼材的合格證及取樣試驗分析報告。鋼管及鋼制件制作、安裝和拼接應按《GB50235-08》標準執行。焊條采用422焊條,焊接制作完成后,請業(yè)主,監理驗收,并由相應檢測資質(zhì)的檢測單位出具焊縫探傷報告,焊縫驗收采用100%的超聲波檢測。完成后,由業(yè)主,質(zhì)監,監理會(huì )同施工單位對該管進(jìn)行泵水試驗,管道泵壓的壓力為10kg/㎝2。試壓合格后進(jìn)行內外防腐,外防腐采用六油四布環(huán)氧煤瀝青,內防腐采用IPN8710互穿網(wǎng)絡(luò )防腐涂料三道。防腐時(shí)應注意,焊縫處的油污,灰渣,鐵銹清除干凈,表面應干燥,做到涂刷均勻,飽滿(mǎn),無(wú)凝塊,起泡現象。管道焊接及壓力試驗可以和溝槽開(kāi)挖工序同時(shí)進(jìn)行以節省施工時(shí)間。
2.7 倒虹管下沉
當沉管制作、內防腐處理結束,水壓試驗合格交接并且河底溝槽開(kāi)挖完工檢測合格后,可進(jìn)行沉管的施工了。為防止倒虹管防腐層的破壞,在鋼管外層要綁纏布帶。本工程計劃安排3條打撈船(另外增加一條打撈船備用)和50T汽吊二輛進(jìn)行吊裝,并申請海事部門(mén)全封閉斷航施工。斷航時(shí)間暫定為12月25日上午9時(shí)至中午12時(shí)30分。
(1)現場(chǎng)制件好了的倒虹管順河擺放在岸邊,打撈船一字排開(kāi),間距均等地用鋼絲繩系扣在倒虹管吊攀上緩慢起吊;為了便于指揮,使各吊裝浮吊協(xié)調性、統一性得以大程度保證,必須分發(fā)對講機至各艘浮吊,分別編號1,2,3……與浮吊編號一致,在吊裝鋼管表面用油漆涂注1,2,3……,使浮吊與吊裝位置一一對應。在統一指揮下,待沉管離開(kāi)地面1M時(shí),遠端的打撈船開(kāi)始緩緩倒車(chē),使沉管慢慢地轉向垂直于河道,然后再利用打撈船推進(jìn)器動(dòng)力拖運至沉管現場(chǎng)并使沉管對正溝槽位置。沉管運至下沉位置時(shí),在下沉前應做好下列準備工作:
1)設置管道下沉定位標志;
2)溝槽斷面及槽底高程符合規定要求。
3)管道和施工船舶采用纜繩綁扎牢固,船體保持平穩。
4)牽引起重設備布置及安裝完畢,試運轉良好;
5)灌水設備及排氣閥門(mén)齊全完好;
6)潛水員裝備完畢,做好下水準備。
(2)經(jīng)測量定位后,倒虹管開(kāi)始灌水下沉,管道一端進(jìn)水,另一端同進(jìn)排氣;灌水時(shí)應使管內空氣排盡,不得產(chǎn)生夾氣現象,以防止管道產(chǎn)生扭轉變形。灌水時(shí)不宜過(guò)快,應設置計量水表控制注水,并防止管內水流不均勻而產(chǎn)生集中于一端造成斜向下沉的事故。當管道下沉時(shí),吊裝管道的牽引鋼絲繩必須受力,灌水下沉與牽引繩放松應密切配合,力求管道水平下沉。管道沉入槽底后,為防止管身位移或傾斜,打撈船不應立即拆除或放松,應采取措施將管道穩固扣再拆除。倒虹管下沉時(shí)應符合下列規定:
1)測量定位準備,并在下沉中經(jīng)常校測量;
2)管道充水時(shí)同時(shí)排氣;
3)下沉速度不得過(guò)快;
4)打撈船在吊裝時(shí)應保持管道水平,并同步沉放于槽底就位,將管道穩固后,再撤走打撈船。
(3)倒虹管鋪設之后,應檢查下列項目,并作好記錄。
1)檢查管底與溝底接觸的均勻程度和緊密性,管下如有沖刷,應由潛水員用礦石鋪填;
2)檢查接口情況;
3)測量管道高程和位置。
2.8 溝槽回填
倒虹管沉入槽底后檢查管道無(wú)損傷,管道位置、高程符合設計要求可進(jìn)行石料穩管回填,我們采用機械和人工相結合方式,即用開(kāi)底船把土回填至規定標高。再由鋼絲繩抓斗挖泥船回填塊石。安排兩條抓斗船及3條駁船分別將塊石和土方拋入沉管溝槽內至設計標高。
后,在整個(gè)過(guò)河沉管過(guò)程中,還有幾點(diǎn)需要重視:
1、 在各道工序施工前,必須制定相關(guān)方案,首先保證理論上工序的施工順利;其次,在實(shí)際施工過(guò)程中,按具體施工環(huán)境和條件,適當修改方案,靈活運用,隨機應變。
2、在管道吊裝及沉管過(guò)程中,特別是在本工程中,鋼管長(cháng)度及重量均屬較長(cháng)、較重,在起吊之前一定要復核超吊設備的負荷及起吊管道的總重量,以防發(fā)生意外;另外,各艘浮吊必須做到協(xié)調統一,服從指揮指令,否則,管道極易變形損壞。
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