沉管施工技术方案

目录 一、工程概况 二、水下沟槽开挖 三、钢管组焊 四、钢管拖运沉放 五、稳管工艺流程 六、沟槽内取泥 七、抛填砂袋 八、砼压块安装 九、河坝恢复 十、施工机械配备表 十一、劳动力计划表 一、工程概况： 本工程是常熟门站-长江不锈钢厂输气管道工程的过河管道工程，根据实际施工工期要求和河流的深度、宽度及河道地质情况，确定采用过河管线沟槽大开挖作业，管道在岸上组焊后拖运过河并沉放到位并稳管的施工方案。（沉管穿越段见下表）： 序号 河流名称 代号 沉管长度（m） 河床下管顶埋深（m） 压块数量（块） 1 莫城1#河 C1 60 -0.8 25 2 莫城2#河 C2 50 -0.8 15 3 莫城3#河 C3 40 -1.0 8 4 莫城4#河 C4 75 -1.4 25 5 沙家浜1#河 C6 54 -0.8 13 6 沙家浜2#河 C7 47 -1.1 15 7 沙家浜3#河 C10 49 -1.2 16 8 沙家浜4#河 C16 48 -1.5 14

二、水下沟槽开挖

（1）工艺流程

不合格 （2）开挖断面要求（见下图）

施 工 测 量 导 标 设 置 挖泥船就位 基 槽 挖 泥 基 槽 检 测

基 槽 验 收 合 格 淤泥层1.5m1.2m

4.0m河床管沟剖面图

原土层2.0m

管沟放坡1：

6

（3）沟槽开挖 对槽轴线段进行浚前测量，取得第一手资料，并绘制施工图纸。 导标布设：以基槽轴线为基准，左右基槽边线各设一对线标，轴线上设置一组中心标。 管道基槽开挖拟采用两栖式挖泥船进行。挖泥船采用沿着沟槽轴线从发送道位置开始逐步往对岸施工,并且为了防止河内淤泥向已挖沟槽内滑入，采用二次清理沟槽。平面控制采用在岸上建立交会标选用性能优良的六分仪交会定位，控制挖泥船的船位。在导流槽边缘用竹竿打桩定位，本工程的施工定位至关重要，对此我们采用“激光测距仪、GPS和导标”三结合的方法开展施工平面控制，确保施工质量控制。平面位置控制，由挖泥船参照中心导标和岸上架设经纬仪导向结合。能够确保管道基槽轴线的准确。深度控制，挖泥船上操作人员根据水位变化随时调整开挖深度，确保基槽平整度控制在规定范围内，船艏当班水手用测绳随时复测挖深情况。开挖时要把稳慢移，根据挖泥导标和水尺记录，确保基槽轴线准确、槽底平整。基槽开挖时，要有专人对已挖基槽进行自检，基槽轴线、宽度、深度、平整度、坡比应本符合设计要求，并记录备查。基槽开挖完成后，及时通知业主及监理工程师进行验收，提供完整的基槽施工验收资料，验收合格后方可进行下一工序施工。

三、钢管组焊

沉管预制的弯头采用5D的45度3PE防腐弯管，每只弯管长度为2.35m，在直管两边各对接两只弯管，两只弯管中心对中心为1.65m，在弯管两头各加5m长度的直管，这样沉管段预制完成。 在管道拼装现场采用吊车、小型龙门架进行成品管的对口焊接。 在焊接前应对进场的成品管再次进行外观复检，检查管节在运输过程中可能造成的缺陷，并应予以消除。 钢管焊接采用手工下向焊，在正式组焊前，根据现场环境，进行焊接设备与焊接工艺的认可试验。全部现场焊接作业、焊接设备、焊接工艺规程皆经监理工程师认可并由合格焊工执行。 钢管组焊时，应减少错边量，从管顶中心分别向下组对，四周管口做到内口平齐，错边且不超过0—1.6mm,对接间隙0.8—1.0mm,相邻纵缝之间错开200mm以上。 焊接前应清除焊道处的油漆、铁锈、油污、积水，杂质等，早晚温度低时用氧炔焰清除水锈。 手工电弧焊条用E6010在焊接时，先焊根焊，再热焊盖面，电动砂轮清根，认真清理底层焊渣。 焊接后，打磨飞溅、焊瘤、不规则焊缝。先进行外观检查，合格后，进行内部检验。检验合格后及时进行接头的外防腐，其要求与成品管的要求相同。 如此反复操作，直到完成要求长度的管段组装。 焊接检验：包括外观检验和无损检测，外观检验由施工单位和监理单位检验，根据设计要求，所有环向焊缝均进行100%X射线检验，射线探伤应达到3323-87 Ⅱ级的标准。焊接检验人员必须持证上岗，保证仪器完好，检验结果准确。焊接检验应随焊接进度及时检验，并将经监理确认的结果及时反馈，以便施工单位及时掌握质量动态，采取措施，制订对策，为下道工序创造条件。 长管段组装完成后，两端封焊盲板，同时做好钢管下水拖运的各项准备工作与措施，然后待钢管接口防腐固化后，进行钢管拖运沉放。

三、钢管拖到位沉放

发送道开挖：发送道开挖长度按预制沉管1/2长，开挖深度4.5米，放坡1：1.5 （并打钢板桩围护）如图

6M 钢板桩@0.5米

2M 准备工作做好后，可进行钢管拖运沉放，拖运过程中，应随时根据水流方向控制管段在水中的浮运状态，管道浮运时易受水流的作用，使管道易发生弯曲变形，在施工前计算好管道允许的弯曲半径、极限矢高，在浮运时对其弯曲矢高进行跟踪观测，并及时沟通各拖运机械施工人员，做好相应调整。拖运时除选择合适的气象等因素外，务必应注意缓速拖运，尽可能使管段直线浮运。拖运管段的控制缆点应根据管段受力计算数据布置，使管段在浮运过程中受力均匀。 管段沉放作业时，应控制好管段的形态及应力，管段的应力应控制在120Mpa以内。 在陆上经纬仪和测距仪的控制下，通过定位缆与卷扬机调整管段位置，使管道与管道安装轴线和安装位置准确吻合。管道位置调整正确完后，即可打开管两端的进水阀和排气阀，近岸端进水，排放口一端排气，控制缆控制管段自然进水，此时管段要保持好适当的位置形态，使管段在一端进水时另一端排气顺畅，防气阻和水和水锤的产生。在管道下沉过程中，起重船主要控制管道形态。下沉过程中务必控制下沉速度，同时各施工人员应相互协调，使管道均匀下沉，使管道受力控制在容许范围内。此时陆上经纬仪不断复核管道的轴线位置，以确保管道能准确就们。管段下沉完成，潜水员应检查整条管道的贴泥情况，对局部架空、高起点进行铺填和冲吸泥处理，保证管段贴泥，受力良好。如发现特殊问题，及时与指挥人员联系，研究处理方法。若水下检查未发现不良现象，即可完成本管段沉放工作。 在管道沉放过程及前后应做好以下各事项： ① 水下管道的安装要求及误差应严格执行规范。 ② 沉放时受力、挠度等应根据计算数据严格控制，保证其在容 许范围内。 ③ 管段沉放时，必须考虑气象等影响，并制订有遇不良突发事 件详细措施。 ④ 自然进水时要密切配合，防止气阻产生下沉困难甚至沉管失败。 沉管到位后，应立即进行稳管，即进行水下土方回填。 四、管后稳工艺流程：

五、沟槽内取泥 现沟槽内的土质为回填泥与回淤的淤泥相当稀软，管道已沉放就位，为保障管道在水下不遭受损坏，不能用挖泥船取泥，故只能在水流平缓时潜水员下清淤。在水下清淤前用经纬仪定出管道轴线，在管轴线两侧各1米处用竹竿做出标记，每0.5米一根，已便潜水员水下辨别取泥宽度潜水员下清淤时，陆上人员与潜水员保持密切联系。基槽清淤完成后及时通知业主及监理工程师，进行验收，提供完整的基槽施工验收资料验收合格后可进入下一工序。

六、 抛填砂袋

砂袋在水下清淤完成前，装好待运，砂袋重量控制在每袋80~100kg编织袋透水性能良好，砂子为中粗砂运输船运到现场抛锚定位。接着陆上经纬仪定出管轴线指挥运输船抛填砂袋。

七、 水下理坡

沟槽内取泥 基槽检测 基槽验收 抛填砂袋 水下理坡 砼压块安装 结束 砼压块预制 砂袋抛填后潜水员立即进行水下砂袋理坡，管道两侧砂袋叠为两层每层宽约1米。

八、砼压块安装

（1）、砼压块安装 为了保障砼压块有足够的强度、不开裂，在砼压块预制龄期15天强度达到砼的90%后，方可进行吊放运输。运输船运到施工现场，运输船停靠吊船船头，方便吊船吊取压块（见下图）。在吊船吊取压块后，接着陆上全站仪对吊船吊点进行轴向定位，指挥吊船抛锚定位，随时指挥船舶，保砼压块每米1块均匀分布在水下管线上。吊船抛锚定位后，潜水员进行水下砼压块的安装。为了保障压块在安装时，对管道外防腐的磨损，预制压块时在压块与管道接触之间铺一块0.005m厚的橡胶。橡胶安装方法一是潜水员直接水下安装，在吊块吊放在水里面后，潜水员在水下把橡胶平铺在水下管道表面，在吊放压块。缺点是潜水员工作效率低、工期长，不能保证橡胶完全安装在压块与管道之间，潜水员水下工作危险性较大。橡胶安装方法二是：在砼压块在装船前，把橡胶直接用水泥钉钉在压块的半圆处，吊船直接吊放水下安装。优点：水下压块安装效率高、工期短，保障橡胶完全安装在压块与水下管道之间，潜水员危险性小。一个砼压块安装完成后，吊船进入下一个砼压块安装工作，直到全部结束

运输船 DN400钢管

管轴线 自然回淤 砼压块 1：6 橡胶

-4.00m 水下砼压块断面图

九、河坝恢复施工方案 （1）工程概况： 河坝恢复施工是沉管过河的后续工程，由于施工河道内养作物较多，河道修复质量的好坏直接影响到河道内养作物，加上原取出的土质不好，根据实际情况，故采用打松木桩、叠沙袋的施工技术措施，具体内容如下：

（2）工艺流程：

-2.84 1:6 吊船