流量调节阀室周边连接压力钢管施工方案.doc
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1、流量调节阀室周边连接压力钢管及3#隧洞洞穿压力钢管安装施工方案一、工程概况流量调节阀室周边连接压力钢管包括3#洞出口与阀室连接段、4#隧洞出口与阀室连接段及5#隧洞进口与阀室连接段。3#隧洞与阀室连接段钢管安装共计242.78m其中包含2个岔管、10个弯头,钢管总重140.1t。4#隧洞与阀室连接段钢管安装共计73.88m其中包含2个岔管、2个锥管、5个弯头,钢管总重65.2t。流量调节阀室出水池与5#洞进口连接段钢管安装共计79.2m包含1个弯头,钢管总重141.67t。3#隧洞为城门洞形(B=2.6,H=4.25m),洞长306m,洞内下部安装1600钢管306m、上部安装1400钢管30
2、6m,钢管安装共612m,钢管与洞壁间采用C15混凝土回填,施工以15m为一单元进行分段浇筑,洞内分层进行浇筑,先进行下部施工,15m浇筑段用M7.5砖砌墙进行封堵浇筑,待下洞完成施工后,进行上部施工,M7.5砖砌墙封堵后预留浇筑孔进行灌浆。云竹流量调节阀室位于3#隧洞出口、5#隧洞进口及4#隧洞交接处。与周边洞口采用钢管连接,并设置5个流量计井。土方开挖约为28000m3,石方约6900 m3。原地面高程约为1022.00m,周边管线开挖底高程为1016.7m, 1#4#流量计井开挖底高程为1015.7 ,5#流量计井开挖底高程为1015.4m。阀室与3#隧洞出口连接段流量计井及管线土石方平
3、均开挖深度约为46m,与4#隧洞出口连接段流量计井及管线土石方平均开挖深度约为24m,与5#隧洞进口连接段管线土石方平均开挖深度约为36m。引用标准:(1)低合金高强度结构钢(GB/T15912008);(2)压力容器用钢板(GB66541996);(3)热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差(GB/T7092006);(4)金属熔化焊焊接接头射线照相(GB33232005);(5)无损检测人员资格鉴定与认证(GB/T94452005);(6)厚钢板超声波检验方法(GB/T29702004);(7)钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级(GB113451989);(8)气焊、电弧焊及气体保
4、护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸(GB9851988);(9)埋弧焊焊缝坡口的基本型式与尺寸(GB9861988); (10)涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级(GB89231988);(11)水利工程压力钢管制造安装及验收规范(SL4322008);(12)水工金属结构防腐蚀规范(SL1052007);(13)水利水电工程金属结构与机电设备安装安全技术规程(SL4002007);(14)水工金属结构焊工考试规则(SL351992);(15)水工金属结构焊接通用技术条件(SL362006);(16)无损检测焊缝磁粉无损检测(JB/T60612007);(17)无损检测焊缝渗透无损检测(JB/T606
5、22007);二、钢管安装施工规划由于4#、5#隧洞现阶段处于掘进过程,3#隧洞洞穿钢管仍在施工中。流量调节阀室周边连接钢管无法一次性全部安装到位,因此3#隧洞出口与流量调节阀室连接段先安装流量调节阀室至岔管(2、9钢管)之间的钢管,待3#隧洞洞穿管安装完成后安装剩余部分;4#隧洞出口与流量调节阀室连接段先安装流量调节阀室至5、17号钢管之间的钢管,待4#隧洞贯通后安装剩余部分;5#隧洞出口与流量调节阀室出水池连接段先安装GGD0+000.00GGD0+024.97段钢管,待5#隧洞贯通后进行剩余部分钢管的安装。为雨季防洪考虑钢管安装完成后将管口及时封闭。三、土石方明挖及回填1、开挖施工规划1
6、.1 3#隧洞出口与流量调节阀室连接段之间有一条施工导流围堰及导流渠,考虑汛期导流该段连接段管线需分段开挖。1)、首先将将原有排洪渠进行改道,绕过2号(1号岔管)钢管、9号(2号岔管)钢管;2)、完成2号(1号岔管)钢管、9号(2号岔管)钢管与流量调节阀室之间的钢管安装及回填后,将排洪渠恢复到原设计位置;3)、待3#隧洞洞穿管安装完成后,开挖岔管与3#隧洞出口之间的管线。1.2、4#隧洞现阶段由出口向进口方向掘进,进出隧洞施工道路利用我部流量调节阀室原有施工道路, 4#隧洞出口与流量调节阀室之间的管线开挖可一次性完成,但钢管安装完成后只能进行部分回填,待剩余钢管安装完成后方可进行回填。1.3、
7、由于5#隧洞进口施工道路处于GG0+024.97GGD0+784.4、因此现阶段只能开挖GGD0+000.00GGD0+024.97段。 2、开挖施工原则开挖时,按设计开挖范围从上而下依次进行,施工程序为:测量放线土方开挖边坡及基础面处理质量检查与验收石方开挖边坡及基础面处理质量检查与验收。3、土方明挖土方开挖之前,先根据设计图纸对开口线进行精确测量放线。测量放线时用白灰洒出开口线,并在控制点处作标志桩,放线精度要符合测量技术规范的规定。测量完成后,按规定向监理工程师提交相关的测量资料。土方开挖采用1m3反铲挖机,开挖层厚度为3m,将周边回填土方进行清理。先开挖3#隧洞出口至流量调节阀室一侧1
8、#4#流量计井及其与阀室连接部位的管线,再开挖5#隧洞进口与出水池连接段阀室一侧管线,之后开挖4#隧洞出口与阀室连接段流量计井及管线。待隧洞贯通之后将剩余部分进行开挖对接。利用又有施工道路进行开挖作业。开挖土料装20t自卸汽车运往基坑上游右侧弃渣场。弃渣场配置一台TY320型推土机进行平整为汽车提供弃料平台。开挖过程中,每开挖一层按设计要求1:1边坡从上至下进行削坡修整,以满足施工期间边坡稳定及设计图纸的要求。削坡土料先集中堆放于坡脚部位,而后同底部开挖土料一起弃运。4、石方明挖石方开挖测量放线放法与土方开挖测量放线放法相同。由于基坑岩石为中厚层砂岩,易于使用破碎锤破碎且流量调节阀室主体结构已
9、基本建成爆破开挖流量计井及周边管线将影响阀室主体结构,因此我部采用破碎锤进行岩石破碎,PC220挖机挖装20t自卸汽车运输。石方开挖时先将表层强风化岩石与较为破碎岩体用PC220挖机进行开挖。下部完整岩石采用破碎锤撬挖,开挖层厚度为0.30.5m,分68层开挖。开挖2m后按设计要求1:0.5边坡进行检查。为保证开挖尺寸和边坡稳定,以提高开挖质量,先进行开口线部位的细部撬挖,然后进行大面积破碎,PC220挖机挖装20t自卸汽车运输,石渣运往弃渣场。5、土方回填待钢管外包混凝土达到强度后进行土方回填。5.1土方回填施工方法1)管顶以上0.51.0m内回填施工方法管顶50cm以下,管道两侧采用挖机挖
10、管道两侧堆放的开挖土料缓慢放入管槽两侧,管道与管道中间部位采用人工手推车运输土料至填筑面,填筑面采用人工结合挖机顺管道轴线方向通仓分层进行摊铺,小型振动碾碾压密实;局部边角部位采用人工结合小型碾压机械进行碾压密实。挖机甩料时挖铲尽量靠近基槽底,不得在管道上方高于0.6m以上处向下倾倒回填料。管道回填料应均匀散布在管沟内,沿管道两侧同时均匀回填,确保不扰动管位。2)管顶0.5m1.0m以上部位回填施工方法管顶50cm以上,腐殖土以下部位回填,采用挖机结合推土机挖装管槽两侧堆放的开挖料直接甩料入填筑面,填筑面采用TY140型推土机进行摊铺,8t振动碾平碾碾压密实,平仓,回填料顺管道长度方向分条带铺
11、筑,条带宽度不宜太大,应以碾压设备的碾压工作宽度确定,同时考虑每个条带的碾压作业时间不宜过长,以免在碾压过程中导致填筑料水份的损失,影响压实质量,铺料条带宽度一般不超过3.0m,本工程中拟定铺料条带宽度为3.0m。每层铺料厚度根据回填碾压试验确定,土料厚度一般不大于30cm。两侧开挖料无法满足回填量时,从就近开挖区或临时堆土场采用20t自卸汽车拉运。振动碾的击振力和碾压遍数均采用回填碾压试验确定的试验数据,以达到最好的碾压效果。在局部大型压实机械碾压不到的部位,可采用小型振动碾或蛙式打夯机进行压实,以保证其压实质量。在碾压过程中,特别要保证条带与条带之间结合部位的压实质量和填筑层与层之间的结合
12、强度。为保证条带与条带之间结合部位的压实质量,在碾压时,对条带接缝处要进行搭接碾压,其搭接宽度平行于轴线方向应不小于50cm,垂直于轴线方向应不小于3m;为保证填筑层与层之间的结合强度,土料的铺料与压实工序要连续进行,若下一层回填面停滞时间较长而造成回填面表面水分损失时,应在回填上一层前,先在下层回填面表面适当洒水湿润,再进行上层土料的铺筑与压实。在新层铺料前对碾压光面层做刨毛处理,刨毛深度35cm。3)回填前应清除沟槽内杂物,并排除积水,不得在有积水的情况下进行回填;4)回填前,应彻底清理并确认沟槽边壁无松散土体和坍滑体,在回填过程中发生塌方时,应将塌方和已松散材料全部清出;5)回填料级配应
13、均匀,颗粒尺寸一般不大于50mm。粗粒土和细粒土混填时应搅拌均匀。回填料中不应含有树根、树枝、草、垃圾等有机物,也不允许有大颗粒的石块。粘性土应事先调整好含水率,不允许边碾压、边加水。管道两侧及管顶0.3m范围内的回填土中不得含有砾石、碎砖等坚硬物质。6)分段回填、压实时,相邻的接茬应为梯形,其阶差不得超过2个填筑层;接茬处的碾压应相互重叠至少0.6m,不得漏碾。7)土质沟槽镇墩浇筑后的沉降可能使此段管道低于预定的安装高程,宜留有适宜的预沉量,以减小镇墩上、下游接口的变形。8)回填土的含水量,宜按土类和采用的压实工具控制在最佳含水量附近。管顶覆土高程需根据设计回填地面线回填。管道沟槽回填土,当
14、原土含水量高且不具备降低含水量条件不能达到要求压实度时,应回填石灰土、砂、砂砾或其他可以达到要求压实度的材料。6、资源配置6.1、主要机械设备配置序号主要机械设备名称单位数量说明1PC220挖掘机台1土石方开采2破碎锤台1石方开采320t自卸汽车台3土石方运输4TY160推土机台1土石方平整6.2、主要人员配置管理人员2人,技术人员4人,质量、安全人员2人,机械作业人员14名,其他人员6人,合计28人。7、质量保证措施1)、开挖前,会同监理及业主进行原地貌复测。2)、施工技术人员严把质量关,自上而下分层开挖,每层边坡开挖完成后及时对坡面进行测量检查,以防止偏离设计开挖线,避免在形成高边坡后再进
15、行处理。3)、开挖完成后按设计图纸要求检查基础开挖面的平面尺寸、标高和场地平整度。4)、建基面基础开挖完成后,应进行基岩开挖工程的验收,并向监理工程师提交相关的验收资料。5)、对填筑料的含水量进行检查。6)、按招标文件有关技术条款的规定对各项施工工艺和参数进行检查。7)、按照每节管道的各个回填分区进行回填密实度现场取样试验。试验的取样位置、数量以及试验的频次由监理人根据需要确定,一般每100m作一个压实度试验。8、安全保证措施1)、结合现场的施工条件,土体性质,地形标高,考虑安全、开挖、土方运输、排水等多方面的因素,在基坑开挖线外,做临时挡水围堰。并于基坑右侧设置排洪渠,左侧设置防护栏。2)、
16、严格控制每层开挖深度,严禁超挖;留足马道尺寸及坡度。3)、开挖过程中,项目经理指派专人负责基坑土方开挖运输,全过程旁站基坑施工过程,责任到人。在基坑开挖周边,由测量人员专设适量监测点,负责全天候监测记录,发现异常及时报告主管领导、业主、设计、监理共同研究并采取相应的补救措施。4)、 开挖时,挖机旋转范围内严禁有其他作业人员,并要在旋转时及时发出信号。挖机司机与汽车运输司机做好协调配合,确保各自的安全。5)、开挖时,基坑突发地下涌水或暴雨天气,应根据现场实际情况及时组织排水,并确保边坡安全。四、钢管制作由于现场施工条件的限制我部经过市场调查,选择具有相应资质的大型钢管加工厂家进行制作,钢板的下料
17、和焊接坡口的加工,都采用工厂机械加工。5#隧洞进口与阀室连接段钢管单根长度为2m,在加工厂内对接焊组成6m;3#、4#出口与流量调节阀室连接钢管单根长度为12m,送至现场进行验收,验收时,生产厂家应提供下列资料:1、钢材出厂质量证书及检验报告。2、焊缝无损检测报告。3、厂家资格证书复印件。4、焊接工艺评定报告、生产性产品焊接试板检验报告。5、焊接工艺规程。五、钢管安装1、在安装前对每节钢管进行检查,管节的材料、规格、加工质量应符合设计规定。2、钢管安装前,按照施工图纸所给管节编号完成现场成品管节编号,且根据实测管径用管径相差最小的管节组对对接。3、下管前先测量检查管基高程,全合格后方可下管。4
18、、下管前在管基上安装钢管支撑架(2m设置一个),将管底高程控制在容易调节的范围之内。5、钢管使用50t汽车吊吊至安装位置,用两台龙门架在钢管两头距管头2m位置处,用电动倒链葫芦进行起吊,管道轴线高程调整达到技术规定范围之内后,将管节与支撑架焊接固定。6、将吊装就位的管节全部对接、点焊,点焊时应符合下列规定:点焊应采用与接口焊接相同的焊条,电焊时,应对称施焊,其厚度应与第一层焊接厚度一致。钢管的纵向焊缝处理不得点焊。7、岔管安装定位时测量仪器监测各中心、里程及高程,利用千斤顶及手拉葫芦调整钢管安装位置,其安装偏差符合设计图纸和规范要求后,即可进行钢管的外支撑加固,钢管加固应牢固可靠,为确保钢管在
19、混凝土浇灌时不产生变形和位移。 8、加劲环、止水环制造全部现场安装,控制内径与钢管外壁直径不大于23毫米间隙。这样可提高板材利用率,并有效保证与主管的焊接质量。加劲环、止水环的等分拼块对接坡口及与主管的组合角焊缝坡口加劲环、止水环与主管组装时,其对接焊缝应与钢管纵缝错开100mm以上,组装加劲环、止水环前,需要根据焊接工艺评定数据预制加劲环、止水环的等分拼块对接坡口及与主管的组合角焊缝坡口。开制坡口时,应采取措施防止环片曲率半径的改变。其坡口型式如下:9、拆除钢管上的工卡具时,严禁使用锤击法,应用碳弧气刨或手割炬在其离管壁约3mm左右处切除,不得伤及母材,切除后对残留痕迹再用砂轮磨平,并认真检
20、查有无微裂纹。钢管安装完毕,将钢管内壁的焊疤清除干净,局部凹坑深度不超过板厚的10%,且不大于2mm时,可用砂轮打磨至平滑过渡。作好各项记录,报监理人审批并对钢管安装质量进行检查和验收。10、3#隧洞洞穿管洞内运输采用事先安设的钢轨进行滑行,采用5t卷扬机进行牵引。钢节沿钢轨滑行道安装位置后,用两台小型龙门架在钢节两头距管头2m位置处,用电动倒链葫芦进行起吊,下管中缓慢调节管道轴线,待高程、轴线达到技术规定范围之内后,将管节与支撑架点焊固定。上支撑的增加主要受混凝土浮力的影响,浇筑混凝土最大浮力F浮=G排=gv,由于砼不是全流太,所以混凝土的浮力不能等同于液体,也就是用阿基米德原理计算出的浮力
21、大于实际浮力,而且混凝土内部是有粘结力能抵挡一部分浮力,混凝土在实际浇筑速度推测为1m3/h,混凝土初凝时间大约34h,浇筑上部砼时,下部34m以下砼已经初凝。以最大浮力(15m为一个浇筑段)计算=gv排,V排=下洞体积-钢管占用体积=(4.68-2.01)*15=40.05m,F浮=1*9.8*30.15=295.47N=0.03t,15m钢管重量为G=556.97kg/m(DN1400)*15m/1000=8.35t,8.35t0.03t,因此不用考虑增加顶端上支撑。11、钢管安装过程中为防止钢管变形在钢管内部每隔3m设置一道米子撑。待钢管外包混凝土浇筑完成,及土方回填完成后方可拆除米字撑
22、。六、焊接1、焊接方法选择压力钢管所有环缝和加劲环角焊缝为安装时在工地现场焊接。加劲环角焊缝因安装环境较差等施工条件限制因此采用手工电弧焊。根据施工图纸中所给焊接大样图切割坡口并进行对接施焊。2、焊接工艺评定从事一、二类焊缝焊接的焊工必须持有效合格证。无损检测人员均持有级或级以上的无损检测资格证书,有关证书送监理人审核,批准后才进行相关的焊接和检测工作。焊接材料的品种应与母材和焊接方法相适应,按监理人指示对焊接材料进行抽样检验,并将检验结果与产品质量证明书、使用说明书提交监理人。存放焊接材料的库房应通风良好,室温不应低于5,相对湿度不应高于70%。电焊条应在烤箱内按规定进行烘烤(23小时),焊
23、接时应放在焊条保温筒中,以免受潮。焊接工艺评定的试件,其试板钢材和焊接材料应与制造钢管所用的材料相同。试焊位置应包含现场作业中所有的焊接位置。根据钢管使用的不同钢板和不同焊接材料,根据实际情况对各种焊接板材进行焊接工艺评定。3、生产性施焊 焊接设备压力钢管制造所使用的焊接设备如下:加劲环平角缝焊接采用ZX7-400S逆变手工电弧焊机。加劲环仰角和加劲环对接接头焊接采用ZX7-400S逆变手工电弧焊机。焊缝返修,采用ZX7-500逆变电焊机作为碳弧气刨电源,用ZX7-400S逆变电焊机作为手工弧焊电源。 焊接材料Q235C级钢板:手工焊条选用CHE506焊条ZX7-400S逆变手工电弧焊机:手工
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