取水头部水下工程施工方案.doc
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1、取水头部水下工程施工方案某工程 水下工程施工方案某工程异地扩建工程水下工程专项施工方案 编制人: 审核人: 某工程项目经理部2013年11月42目录1、编制依据32、工程概况33、工程特点54、主要施工方案54.1 施工部署54.2 施工技术准备工作64.3 主要施工内容94.4 主要施工方法95、施工进度计划及控制措施245.1 施工进度计划245.2 控制措施246、施工技术、质量、安全、文明措施256.1 技术管理措施256.2 质量管理措施266.3 安全管理措施276.4 安全保证措施286.5 文明施工管理327、环境保护措施338、施工组织机构359、潜水员安全保证措施3510、
2、施工中危险源的分析及预防措施35附表1:质量保证体系图37附表2:安全(文明环保)保证体系381、编制依据(1) 水源工程设计施工图、岩土工程勘察报告等;(2)给水排水管道工程施工及验收规范(GB50268-2008)(3)化工设备管道防腐工程施工验收规范(HGJ229-91);(3) 其他现行有关标准、规范、规程及规定;(4) 国家及安徽省、市与本工程有关的文件。2、工程概况(1) 该取水工程位于*市大观区海口镇南梗村江边。取水口选址于皖河口上游0.8km处的长江左岸。(2) 地基岩土层分布及特征淤泥(Q4al):灰褐色,流塑状,很湿。光泽反应稍光滑,干强度及韧性中等,摇振反应微弱。含有少量
3、腐殖质。厚度在2.33.2米左右,层面高程(水面以下河床部位高程)-7.19-1.49米。承载力特征值50kpa,摩阻力标准值15kpa。粉细砂(Q4al):灰褐色,饱和,松散,稍密。主要成分为石英、长石局,含白色云母碎片及贝壳碎屑。本次勘察最大揭露厚度19.4米,层顶高程-9.89-4.69米。标贯击数=10.4击,承载力特征值150kpa,摩阻力标准值25kpa。(3) 本主要施工内容为:钢管桩水下施打、钢制横梁安装、取水钢管架空、水下开槽沉管施工、水下管槽土石方回填、取水管头部喇叭口安装固定等。(4) 本工程采用1985国家高程基准高程系统,设计洪水位17.52m,施工水域的常年水位为8
4、.11m,常年枯水位4.15m,保证率97%枯水位2.01m。(5) D1620钢管沉管段620m(单向315m),架空段379.2m(单向189.6m)、取水头部为钢制喇叭口异形管。采用钢制桩架固定,四周采用抛石护砌,块石强度等级为MU35,护砌面积为4040m,抛石厚度0.6m。(6) 原水管为两根D1620的钢管,壁厚16mm,间距4.8m;取水头部形式为喇叭管取水头部。喇叭口设置栅格拦截粗大漂浮物,采用顺流式安装,间距为10m。(7) D820钢管桩26根,钢管桩桩端采用十字形钢桩尖。桩端进入第二层细砂层的深度不小于14米,且进入土层的总深度不小于17米。(8) 主要工程数量表及材料表
5、序号名称规格型号单位数量备注1引水管钢管D1620m989.22引水管接头哈夫卡Q235B套24.003哈夫卡橡胶条中空,外径70mm,可压缩量约40mmm301.44哈夫卡用490度弯头Q235A,DN1620*16个2.005异径管Q235A,D1620*D1820,l=800个2.00取水头部喇叭口6法兰盘Q235B,DN1800,无螺栓孔片2.007槽钢Q235B,40bm309.87横梁使用8钢管Q235B,DN870,壁厚16mm,外径902mmm12.50桩帽9钢板Q235B,厚16mm43.61桩帽10钢板Q235B,厚16mm53.11哈夫卡翼板及加劲肋11钢板Q235B,厚
6、12mm82.83管支座钢架补充12钢板Q235B,厚12mm106.00管支座13对拉螺栓4.8级,M30,长度800mm,全丝根52.00钢架固定14对拉螺栓4.8级,M30,长度1100mm,全丝根52.00桩帽固定15螺栓普通螺栓,4.8级,M22,长度150mm,全丝根384.00哈夫卡16螺栓普通螺栓,4.8级,M20,长度100mm,全丝根528.00管支座用17螺栓普通螺栓,4.8级,M24,长度160mm,全丝根176.00管箍用18圆钢25m325.6019片石m2900.0020卵石混合料m334021碎石垫层m78722钢管桩DN800m495.1826根23土方开挖m
7、103951:1放坡3、工程特点本工程的特点有水下钢管桩施工水位较深、相对岸边距离较远;水下开槽沉管土方量大、距离长;水下架空管道安装难度大、需要水下开孔及螺栓连接等;水下管道连接采用自制的哈夫卡连接。4、主要施工方案4.1 施工部署根据本工程工期的要求及施工现场环境等诸多因素的限制,为确保工程进度,便于施工管理,进行如下部署:(1) 项目部组织和部署施工任务,统一思想,统一指挥,统一调度,协调解决施工中各项问题。(2) 租赁机动艇,作为水上牵引、交通之用。(3) 准备好潜水装具、交直流电焊机,搭设好临时工棚,联系好潜水员。(4) 做好测量仪器的检验和校正工作,为工程质量提供技术保障,现场控制
8、点、控制网提前布设完毕,确定测量方案。(5) 进场后,各种船舶尽早到位,保证施工的连续性。(6) 材料进场后,尽快按照规格要求进行钢管焊接,按照哈夫卡箍的规格尺寸制作哈夫成品。4.2 施工技术准备工作4.2.1施工主要管理人员本工程在项目经理统一组织领导下,由一名项目副经理负责全场的施工组织安排和协调,其主要管理人员名单如下:序号姓 名性别职务1*男项目经理2*男常务副经理3*男项目副经理4*男总工程师6*男物设部长7*男工经部长8*男财务部长9*男工程部长4.2.2机械设备计划、人员配置计划主要机械设备计划表序号机械设备名称规格型号数量1汽车吊25t1台2起重船(打桩船)100t1艘3起重船
9、60t1艘4起重船30T1艘5液压抓扬式挖泥船1m31艘6开底泥驳200m32艘7甲板驳船400t1艘8潜水工作船1艘9潜水设备4套10拖轮300hp1艘11交通艇40hp1艘12电动卷物机5t2台13电动卷扬机1.5t4台14空压机10m3/min1台15高压水泵12kw2台16泥浆泵2台17电焊机2台18水准仪2台19全站仪2台20对讲机10台人员配置计划序号 工 种 人 数 备 注1普工22潜水员4具备潜水员证书3机修工24水上起重工25船工86电焊工4合计204.2.3施工基线的建立在江边引水管轴线上设置两控制点,在引水管沉管段轴线两端设置两垂直的钢管用于控制水下开挖轴线。在江边漫滩上
10、距离取水头部约500m位置,相对引水管轴线对称设置两测量控制点,两点连线基本垂直引水管轴线,距离约200m,在两控制点设置两台全站仪,采用交汇测量的方法定位钢管桩。4.2.4高程控制点的建立利用甲方提供的高程控制点,转测到施工岸边,打固定桩,并对该桩的高程进行校核计算,达到技术规范以内,然后报请甲方认可,作为施工高程控制点使用。另外,在江边打一水尺,水尺分划刻度至厘米,测出水尺顶标高,用于观测每日水位情况。4.2.5技术交底及培训学习由项目部技术主管向项目成员进行工程实施技术交底工作,让参与施工的骨干心中有底,目标明确,责任落实,使每步工序都周密部署,精心策划,精心施工。在进点前,由项目部组织
11、项目部成员,集中时间,熟读图纸,熟悉施工方案。4.2.6项目部的准备工作(1) 对参与施工的机械设备进行检查、维修及保养,使之达到最佳的状态。(2)现场施工场地按照要求平整硬化,合理布置,便道修筑完成。(3) 与业主协商办理好水上施工手续,在工作范围内设置好浮标等警示标志。(4) 组织水上专业施工队伍,由项目经理部统一领导,全面组织和部署施工任务,统一思想,统一指挥,统一调度,协调解决施工中各项问题。4.2.7工地现场的准备工作结合施工现场具体条件和工程施工的要求,施工现场总平面布置既要满足各工序的施工作业面,又要考虑它们之间的相互衔接,同时还得兼顾施工用地的效率,以及安全文明施工。项目部于九
12、月底完成便道修筑和场地的平整工作。现场接电由取水泵房埋地一条50mm2电缆线接入。施工场地布置如下图:4.3 主要施工内容(1) 水下D820钢管桩施打;(2) 水下钢管桩桩帽、横梁、管支座施工;(3) 架空管道及取水头部喇叭口施工;(4) 水下开槽埋管施工;(5) 沟槽土方回填及抛石护管施工(6) 水下取机头;(7) 取水头四周抛石等。4.4 主要施工方法4.4.1施工工序:施工船舶设备进场定位钢管桩、取水管现场拼接打桩船打钢管桩潜水员水下安装桩帽、横梁、管支座挖泥船进场开挖基槽水下取机头潜水员水下基床整平潜水员水下安装抱箍潜水员水下安装取水管管周填卵石料、并回填潜水员水下安装架空段取水管头
13、部、取水管段取水头部四周抛石4.4.2施工船舶进场在办理好各项施工审批程序手续后,起重船、打桩船、甲板驳船、汽车吊同时进入施工现场,汽车吊在岸边协助钢管桩及取水管焊接人员对钢管桩、取水管进行焊接,起重船并将焊接好的钢管桩吊至甲板驳船上将钢管桩和取水管运送到指定位置。驳船运输钢管4.4.3钢管桩施打(1) D820钢管桩在厂家定制14m一根,在现场拼接至设计长度,另制作送桩器一根,送桩器长15m。送桩器上部和下部各焊接一片法兰,法兰尺寸与振动锤液压夹上的尺寸一致,经检测合格后运至施工现场。(2) 打桩船采用起重工程船进行改造,起重船扒杆竖至适当高度,在船艏部位安装简易笼口支架,起重船中钩吊振动锤
14、,振动锤锤身与液压夹之间采用送桩器连接。吊桩时采用两侧付钩吊桩顶的两侧,使桩吊起后桩顶朝上,将桩基本拧直,下部将桩拢进笼口,逐步松下付钩,起中钩,让液压夹可夹住桩顶的被夹板,解主钩吊扣,由两台全站仪采取交叉定位的方法,在测量人员的指挥下移船定位钢管桩的轴线,在桩位及垂直度均满足要求后下桩,稳桩,开振动锤沉桩,必要时拔起重新定位下桩,为便于标高测量控制在钢管桩及送桩器上应用红白油漆标画刻度(或用标尺直接捆绑在送桩器上,或直接捆绑棱镜头),振至标高后在测量人员的指挥下停锤。复核桩位及标高,确实无误后松液压夹,移船再打下一根桩。打桩施工过程中认真填写打桩记录。打桩实景图(3)定位测量桩位控制采用两台
15、全站仪交叉测量定位,具体方法如下:首先在CAD上绘制每一根钢管桩与两控制点的测量定位图,标注出a、b的角度,然后在两测量控制点分别布置一台全站仪,每台全站仪后视另一控制点,将角度置零后旋转至对应的a、b角,最后固定视角,指挥打桩船将钢管桩移动至两视线切线上,进行定位,并在过程中监控装的位置变化。桩标高测量采用水准仪测量,由于距离较远,无法看到塔尺读数,在钢管桩送桩器上用红白油漆画出刻度线,刻度线间隔5cm,刻度线起点为距离送桩器底端12m处,终点为14m处,并每隔10cm标注刻度值,在打桩时,先计算出钢管桩到位时,送桩器与水面的相对位置,并以此进行钢管桩施打,待接近到位时,采用水准仪精确控制钢
16、管桩的高度,慢打到位。(4)施工中对桩位,垂直度、桩底及桩顶标高等按如下要求控制:桩位允许偏差小于100mm;桩身垂直度偏差小于1%;沉桩后的桩顶标高允许偏差小于10mm。4.4.4潜水员水下安装桩帽、横梁、管支座由于钢管桩采用送桩器进行施打,沉桩后的桩顶标高偏差控制在10mm,在该桩顶上将直接安装桩帽及横梁,不需要在进行二次切割。在打桩船施打钢管桩时,岸边的电焊工将桩帽、横梁、管支座制作好,并将管支座按设计要求固定在横梁上。起重船在取水管轴线上游顺流艏朝下进行定位,首先将在岸边制作的桩帽、横梁及管支座由运输船运至起重船扒杆下,起重吊钩上固定一棱镜,岸边的全站仪对起重吊钩进行测量,水下由潜水员
17、进行探摸,双方配合,将先将桩帽套在钢管桩上,桩帽套好后,再吊装横梁及管制作,由潜水员在水下配合,将横梁固定在装帽上,并对管支座进行复测,确认管支座的位置及支座底标高在设计范围内,将桩帽用对拉螺栓与钢管桩固定,横梁用对拉螺栓与桩帽固定,潜水员解下钢丝绳,再进行下一个的桩帽及横梁的安装。4.4.5取水管道的安装和连接(1) 起重工程船定位:起重工程船进入施工现场后,与长江呈丁字形定位在取水管轴线,工程船艏部朝向岸边,船艏部、船艉部各抛八字锚于江中固定,地锚与卷扬机连接,通过卷扬机的收放来调整控制船体的方向。 (2) 取水头部喇叭口在岸边与取水管进行焊接拼装成整体后,在取水头部及原水管顶部分别焊接两
18、个吊耳(要注意其重心),以作起吊之用,由汽车吊运至起重船能够吊到的江滩上,再由起重船吊装至甲板驳船上,由甲板驳船运至指定施工位置,交由工程船起吊安装。(3) 放线方法:分别在取水头部中心及原水管尾部中心插上一根标杆,陆上用全站仪控制平面位置,控制好中心、轴心。(4) 原水管及取水头水下安装:由工程船用左右钩吊起原水管、取水头;工程船利用绞松锚的方式,并采用浮标或钢丝绳定大方向,将原水管绞到位;陆上用全站仪控制平面位置,控制好中心、轴心,同时派两名潜水员进行水下配合,原水管及取水头下沉到桩架的钢制横梁上的预置的管座上用两根25圆钢管箍螺栓固定。格删现场采用10钢筋焊接制作与法兰盘连接。取水头部吊
19、装实景图 (5) 哈夫接头安装本工程取水管道采用哈夫卡箍连接形式。哈夫卡箍为半合对抱结构,分为上下两片,两片哈夫卡箍采用螺栓水下紧固安装方法。哈夫卡箍与钢管桩之间通过橡胶圈压紧来保证紧密性,哈夫卡箍中间为异型,成凸起状,便于管道接头安装和轴线调整。哈夫卡实物图4.4.6挖泥船进行基槽开槽(1) 管槽开挖前,在施工基线上放出两条取水管道的中心线控制点,并设立明显的岸上标志。水下管槽开挖时每隔十米左右抛设浮标显示中心线,以作为工作船开挖平面位置定位的依据,并在岸边设置水尺一把,作为开挖时的测量依据。(2) 为保证管槽开挖的准确性,施工中应采用全站仪跟踪工作船开挖定位,以保证工作船开挖断面及落点位置
20、准确,从而避免漏挖,欠挖现象、降低复挖率。(3) 水下管槽开挖时应根据流速、流态、水位、管槽基层性质,以及施工场地周围建筑物分布情况,以及施工期间水文气象条件等因素,进行综合分析,确定有效快速的施工方法。(4) 施工过程采用液压抓扬式挖泥船及开底泥驳对沟槽进行开挖施工,液压抓扬式将挖出来的泥巴放到开底泥驳后,由开底泥驳将泥巴运到由海事部门指定的抛泥点进行弃泥。沟槽挖好后,应测量槽底高程和沟槽横断面,测量间距应根据沟槽开挖方法及地质情况等确定,水下开挖沟槽的允许偏差应符合有关规定,水下管槽开挖应严格控制槽底标高,开挖完成后,经管槽检测,发现超挖时应用碎石填补。(5)基槽开挖允许偏差表序号项目允许
21、偏差(mm)检验方法1槽底高程0, 30用水准仪测量2槽底中宽度不小于规定挂中心线用尺量3沟槽边坡不陡于1:2用坡度尺检验4回填边坡不陡于1:1用坡度尺检验挖泥船作业图4.4.6沟槽的平整及垫层(1) 沟槽的平整沟槽开挖后,应对沟槽底部进行水下平整,水下平整主要是采取高压水枪射流对沟槽凸凹不平的底部进行修整,从而保证达到沟槽的验收及管道安装的需要。挖泥时,要勤测轴线、要勤测水深,防止偏位和超挖或欠挖。以测绳控制开挖底标高,对偏位的要及时纠正,对欠挖的地方要及时进行补挖(2) 垫层沟槽平整完成的同时,抛碎石找平层,垫层厚度30cm,使管道在江床受力更趋合理,找平垫层碎石粒径为20-40mm。具体
22、工艺流程如下:民船备料运抵现场移船均匀控制投料水下抄平沟槽找平须由潜水员水下操作逐一完成。同时在每道距离管道接口1m的位置放置袋装碎石,通过潜水员指挥控制碎石袋的填充度调整管道的高度,保证前后两道钢管基本在一水平线上,便于哈夫连接安装。潜水员作业图4.4.7取水管沉放D1620钢管取水管材采用Q235-A级钢材,长度14米一根,沉管段采用42m一根,现场焊接。钢制零部件均采用Q235-B级钢材,螺栓采用4.8级普通螺栓,焊条采用E43型。钢制零部件所有钢制构件、管道及金属设备焊接完成后需进行防腐处理,内涂料采用IPN8710系列高分子防腐涂料衬涂,外防腐采用环氧沥青衬涂,内外防腐(二油)一层底
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