1、完整版（2022年）明挖管线管道开挖回填施工方案 目 录1 编制依据12 工程概况12.1地理位置22.2工程简介22.3工程地质情况32.4水文气象53 施工组织机构53.1工程组织机构53.2工程组织机构人员职责64 施工方案64.1 试验开挖管槽64.2 施工方法（开槽明挖安装PCCP）75 附件201 编制依据1.1*省*引黄入晋工程联接段清徐原水直供工程建筑安装施工标合同文件、施工图纸。1.2国家现行有关规范、标准，包括： 市政排水管渠工程质量检验评定标准（CJJ3-90）； 砌体工程施工质量验收规范（GB50203-2002）； 给排水管道工程施工及验收规范（GB50268-2002、8）； 地基与基础工程施工及验收规范（GB J202）； 地下工程防水技术规范(GB501082001) 建筑桩基技术规范(JGJ94-94)等。1.3我单位现有的施工人员、技术力量、机械设备、物资及资金等资源情况。1.4我单位对本工程项目现场踏勘、调查和以往类似工程的施工经验。2 工程概况2.1地理位置*省*引黄入晋工程联接段清徐原水直供工程风峪沟段管线（1+042.064+300.00）位于太原市晋源区。2.2工程简介本段输水管线长3258m，其中开槽明挖2778m，顶管施工480m。顶管施工依次穿越新晋祠路桥、河西南部退水渠、南环高速桥、西干渠、古寨桥、滨河西路桥，共6个部位进行顶管施工3、，顶进管采用预应力钢筒混凝土。共设置附属建筑物：检修阀1座、分水阀室1座、排气阀井2座。2.3工程地质情况 该段管线施工中，工程地质条件发生变化导致PCCP施工措施需调整。现状地质情况详见附件2-1现场地质描述记录单和地质编录。2.4水文气象 本工程沿线地区属温带大陆性气候，冬季干冷漫长，夏季温热多雨，春秋两季气温变化迅速，短暂多风，干湿季节分明。小店区、晋源区多年平均气温 9.5左右，年内温度变化很大，年际温差不大；多年平均降水量 465mm，多年平均蒸发量 1478mm（20cm 蒸发皿）；平均风速 2.1 m/s，风向多为西北风；无霜期 170 天。3 施工组织机构3.1工程组织机构因风4、峪沟明挖管线（1082m）段地质条件差，施工较为复杂，我项目部针对该段施工成立以项目副经理为组长、工程部、质检部、合同部、安全部、测量处负责人为组员的专项工程组织机构，对该工程实施严格、科学、有效地施工管理。并按业主的部署，在监理工程师的监督下，充分发挥施工职能，协调管理好施工现场。3.2工程组织机构人员职责3.2.1项目副经理：指挥施工生产，搞好施工计划调度和质量管理，与组员一起落实设计图纸的各项要求，制定具体实施方案，确保工程质量与目标的实现，对工程质量负重要责任。3.2.2工程部：在项目副经理领导下，负责工程的技术交底并组织有关人员检查、落实计划完成情况。3.2.3质检部：质量检查、原材5、料检验、试验以及等级评定的组织或具体工作，保证过程施工始终处于受控状态。3.2.4合同部：负责施工的材料计划，工程预算及劳务队结算工作，检查合同履行情况，并作好记录。3.2.5安全部：负责文明安全施工，安全保卫及管理人员后勤保障工作，负责进场施工人员的安全教育及成品保护工作。3.2.6测量处：负责施工开挖放线、安装轴线、高程监测。4 施工方案4.1 管槽开挖存在的问题和采取的措施 根据建筑安装标输水线路纵断面图1+042.064+300.00（503S-464-QX-3）、建筑安装标管道标准横断图1+042.064+300.00（503S-464-QX-4），风峪沟内管槽开挖深度约8m12m。6、我部依据关于排水试验成果报告的审核意见（SXBL.YH/QXGS/001/2015）（附件2-2）管井降水实施14天后，管槽进行开挖。采用1.6m3挖掘机开挖，土方堆放在沟槽侧面。管槽挖深至2m左右，底部地下水涌出，边坡开始塌陷，管槽开挖不能成型。（管槽开挖图片见附件2-3）4.1.1 我部组织人员依据图纸、结合管槽开挖情况，对该段管线施工问题进行分析。现将风峪沟管线施工问题和采取的措施汇总如下：（1）管槽土料为低液限粘土、强度低。管槽开挖至中下部时，土体挤压、存在涌水、涌土问题，边坡塌陷。为增强边坡承载力，采用12m钢板桩一丁一顺支护，减小侧向土压力，确保沟槽开挖成型和施工安全。 （2）风峪7、沟内管槽开挖深度约8m12m，开挖宽度约15m，土方开挖量平均每延米约94m3（实方）。征地宽度为30m，仅余15m的堆土区和机械吊装。以2.5m堆高计算只能堆放18m3，多余土方无处堆放。另外，风峪河内土料为低液限粘土，含水量高、强度低。2.5m土料堆高不能完成，导致无处堆放的土料更多。特殊部位（风峪沟）30m征地不能满足施工要求。 (3)管槽两侧堆放土料会加大地面荷载，边坡稳定性降低，增大安全隐患。为保证管槽施工安全，管槽两侧应尽量减小地面附加荷载，不堆放土料、减少大型机械对管槽两侧地面扰动。管槽开挖时，将土料装车外运至1km的弃土场。沟槽土料外运降低边坡荷载，降低沟槽内钢板桩变形、边坡失8、稳坍塌风险，确保沟槽内人员和沟槽边重型机械安全。4.2 施工方法（开槽明挖安装PCCP） 为解决该段管线施工存在的问题，保证施工安全。根据该变更工程的特点，我部组织业主、设计、监理人员对现场施工条件、管槽开挖情况进行了详细的了解，对管线施工问题进行了分析并制定了以下施工方法。 施工顺序：管井降水钢板桩支护管槽开挖基础换基PCCP安装回填4.2.1 管井降水根据风峪河地质资料及现场勘查，该段管线地下水位较高。风峪河周边单位、居民全年向河内排水（附件2-4），部分地表有水，土质处于饱和状。风峪沟土质均为低液限粘土，透水率很差，为杜绝沟槽施工安全隐患，避免管槽内地下水浸泡边坡导致塌陷发生安全事故，管9、井降水14天后进行开挖，初步回填完成后停止降水。4.2.1.1降水工序:施工道路修建井点布置钻井排水（1） 施工道路 风峪沟地下水位高、风峪河周边单位、居民全年向河内排水，地面承载力不足，施工机械（吊车、挖机和泵车）和PCCP管件进场需较大且坚实的地面。为确保该段施工质量和施工进度，我部外调石渣修建了施工道路。 施工道路厚1m，宽度8m。回填石渣采用20t自卸车由石渣场（4km）运至施工现场，采用装载机和压路机回填碾压。太原市晋源区防汛抗旱指挥部为确保河道通畅行洪顺利，要求管线安装完工，修建的施工道路需挖除并运出河道。（2）井点布置根据现场情况布置井点：管井两侧布置，顺水流方向管轴线左侧5.510、m处、右侧15m处设置管井。井点间距为15m，井深15m，无砂管外径37cm，内径33cm；管井布置图：（3）钻井与成井成井施工流程为：固定井位钻机就位成孔下无砂管回填碎石滤料洗井排水 1)井位布置完成后，即开始钻井。钻井机为反循坏打井机，造孔完成后立即将无砂管逐节放入孔内，最下面的无砂管需用木盘进行封堵，防止排水工程中泥沙从管底进入内造成水泵堵塞。两节无砂管对接后采用竹片对两节管进行固定，防止接口错位。无砂管采用双层滤网进行包裹，以防抽水过程中泥沙进入井内造成塌井或堵塞无砂管，孔滤网规格为200目/cm2。最后一节无砂管需高出地面20cm。 2)无砂管对接完成后紧接着在外侧回填一层碎石反滤料11、，碎石滤料需洁净无石粉杂土，粒径为5mm。滤料回填至水位线以上距地面1m左右，每个井回填滤料约3m，滤料以上至原地面采用原土进行回填。 3)碎石滤料回填完成后，应及时洗井，根据成井的结构，选择洗井的水泵为1.2KW的潜水泵污泥泵。洗井时将水泵放至井底，打开水泵抽出造孔时形成的污水，抽水过程中要定时活动水泵，防止泥沙将水泵堵塞或淤埋，洗井至持续抽出清水即可。（4）排水洗井完成后即可进行排水，排水的水泵为1.1KW潜水泵，扬程为22m，排水用电采用一台150KW柴油发电机供电，每个井配备一套两相液位自控器，目的是将井内水位控制在开挖底高程5m以下，并且防止因井内缺水烧坏水泵，减少人工投入。每个井的12、排水管与主排水管道相接直接排入临时储水坑。4.2.2 钢板桩支护风峪河内土料为低液限粘土，含水量高、强度低，管槽开挖深度8m左右。采用大开挖，沟槽不能成型并存在较大安全隐患。为保证施工安全并减少投资，采用钢板桩进行单侧支护，特殊地段采用双侧支护。（附件2-5）。 4.2.2.1 钢板桩选用 按沟槽开挖深度8m左右，钢板支护前挖除23m，选用36c型钢板桩（36014014）。钢板桩每米重量71.341kg，单根长度12m，嵌入管槽底土地6m。4.2.2.2 钢板桩施工钢板桩施工工序：钢板桩准备打桩前开挖打钢板桩拔钢板桩 (1)钢板桩准备1）钢板桩采用PC360挖掘机加振动锤，振动锤为MIL-313、500HP型，激振频率2500CPM。该机械可满足打、拔钢板桩要求。2）钢板桩施工按100m一段考虑，循环使用。准备100m调整使用。3）对钢板桩检验，一般有材质检验和外观检验，以便对不合要求的板桩进行矫正，以减少打桩过程中的困难。4）钢板桩堆放的地点，要选择在平坦而坚固的场地上，并便于打桩施工。堆放时应注意堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便； （2）打桩前开挖钢板桩支护前对管槽进行开挖，开挖深度23m。依据风峪沟管线地表高程，挖除23m后打钢板桩，确保12m钢板桩对边坡的有效支护。开挖断面如下图所示： （3）打钢板桩 1）施工前一定要勘察地下管线、构筑物的情况，准确放出14、的钢板桩中线。 2）打桩前，对板桩逐根检查，剔除连接锁口锈蚀、变形严重的普通板桩，不合格者待修整后才可使用。 3）在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，拔起重打。4）钢板桩设置在管轴线左侧2.25m 处，适当增大钢板桩与PCCP间距。预防管槽开挖卸荷后，钢板桩朝向管轴线倾斜影响管道安装。以一块或两块钢板为一组，从一角开始逐块插打，钢板桩采用一横一竖排列方法施工。这种打入方法施工简便，可不停顿地打，桩机行走路线短，速度快。但单块打入易向一边倾斜，误差积累不易纠正。钢板桩排列如下图所示： (4)拔钢板桩 管槽回填后，要拔除板桩，以便重复使用。拔除板桩前，应15、仔细研究拔桩方法、顺序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和位移，会造成已安装的PCCP发生位移。 1）拔桩方法 拔桩采用振动锤拔桩：利用振动锤产生的强迫振动，扰动土质，破坏板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力，依靠附加起吊力的作用将桩拔除。 2）板桩土孔处理 对拔桩后留下的桩孔，必须及时回填处理。回填的方法采用填入法，填入法所用材料为砂。4.2.3 管槽开挖 管槽开挖采用3台2m3挖掘机开挖，配合1台3m3装载机、5台10t自卸车将土料运至1km内堆土场。堆土场内配置1台88kw推土机和1台10t洒水车。 管槽开挖工序：第一次开挖临时石渣路第二次开挖4.16、2.3.1第一次开挖 （1）风峪沟内管槽开挖约8m，开挖采用分层分段方式实施。钢板桩完成后先进行初次开挖。 （2）第一次开挖从钢板桩外侧开始，按1m3挖掘机安全挖深参数开挖。挖至距地面约5.2m时初次开挖完成。管轴线右侧边坡设置为1：1。4.2.3.2 临时石渣道路 （1）第一次开挖完成后，因管槽内土料为低液限粘土，透水率很差，降水后土质强度很低，不能满足挖掘机等大型设备运行要求。在第一次开挖底部填筑1m厚的临时石渣道路，用于停放挖掘机进行下一层管槽开挖。 （2）外运石渣从晋源区渣土场运至施工现场，运距4km。临时石渣道路回填厚度1m。4.2.3.3 第二次开挖 （1）1台挖机停放在石渣路上开17、挖至设计底高程，另1台挖机将土倒运至地面，装载机装车外运至堆土处。轴线右侧钢板桩支护、左侧边坡坡比设置为1:1.5。施工现场如下图：（2）沟槽开挖过程及成型后，槽顶应避免出现震动荷载，成槽后尽快完成管道安装工作，避免长时间晾槽。使用机械挖土时，为了防止机械超挖而扰动原状土壤，在设计槽底部预留20cm人工开挖、清理。4.2.4基础换基 风峪沟输水管线地基土为低液限粘土。经现场抛石挤淤处理出现弹簧层，管基承载力不能满足管线安全运行要求。对管线基础进行换基处理。换基处理要求：在原设计管基下挖1.2m，换填块石并铺设20cm厚碎石垫层。 见下图：4.2.5 PCCP安装4.2.5.1管道安装前准备工作18、 （1）碎石垫层：用于填筑垫层的碎石粒径控制在240mm之间，不含有草根、土块和其它杂物。填筑碎石垫层一次铺设完成，均匀铺摊整平。根据设计碎石垫层形状，超填出一定的高度，待下管后利用管自身重量下压成设计断面。 （2）安装前清理管道异物，保持内部清洁，不得在管道内放置工具、衣服和其他杂务物。 （3）安装前进行胶圈外观质量检查，橡胶圈表面不应有气孔、裂缝、重皮、平面扭曲、肉眼可见的杂质及有碍使用和影响密封效果的缺陷。 （4）安装前对与 PCCP 管线上方交叉的其它管线，根据各类管线的不同性质，采取不同的措施实施保护，以保证施工安全。4.2.5.2 安装风峪沟内PCCP安装采用70t履带吊安装。根据19、本工程的地形情况，将管线划分成不同的区段来实施管道的安装，在各段内的安装方向均由上游向下游进行，保证安装工作面没有集水，利于施工。履带吊从沟槽边吊运 PCCP 管进行安装。具体安装工艺流程： 安装准备履带吊下管履带吊吊装就位清口套胶圈、涂润滑剂内外拉法对中安装接口打压试验测量复核管道支撑和固定管道接头处理管道安装前，履带吊先空转180，在无咬声的情况下，指挥下钩，从沟槽边将验收合格的管道缓慢吊起，并使被起吊管道保持水平，起吊到一定高度后，履带吊旋转到沟槽方向落钩将管道按照管道安装轴线缓慢下降，降到同已装管高程接近后即停止下钩，开始向已装管缓慢靠近。仔细清洗管道的承插口环工作面，然后对承口工作面20、涂刷食品级植物类润滑油。橡胶圈在套入插口环凹槽之前，应将橡胶圈涂满润滑剂，或在装有润滑剂的专用容器内浸过；套入插口环凹槽后，使用一根钢棒插入橡胶圈下绕整个接头转一圈，将胶圈在插口的各部位上粗细调匀，使其均匀地箍在插口环凹槽内，且无扭曲、翻转现象，在每根安装好的胶圈外表面涂刷一层食品级植物类润滑油。密封橡胶圈安装妥后，待装管继续向已装管靠近，距已装管的承口100mm时，此时用方木支垫在两管之间，以防承插口碰坏。并开始布置管道对接内拉法系统，在已装管的内接缝处安装一专门制作的对接拉具，结合待装管承口的拉具用一台30t电动倒链和钢丝绳将两个拉具连接好组成内拉法系统。各项准备工作完成后，撤除支垫方木，21、采用内拉法，使待装管徐徐平行移动，直至达到规定的安装间隙。对于直线段，安装间隙应控制在255mm、2510mm范围内，当管道基础不均一时，内部间隙为25mm。当利用标准PCCP实现小角度转折时，单个接头安装最大偏转角不得大于0.25，转角时接头最小间隙不小与10mm。管件中心校正：采用一根3.2m校正好的角铁，找好中心线位置，作好标记，将50cm水平尺放在角铁上，角铁中心挂一只磁性线锤（或铁锤），调整角铁上水平尺水平，专业测量技术人员根据经纬仪上十字丝，来确定管件是否偏差。管件中心校对由吊车改变吊点来调整。每节管道安装完毕后，采用钢制测隙规检查密封橡胶圈是否仍然在插口环的凹槽内，检查接口间隙是22、否符合规定要求，如果发现橡胶圈位移或间隙超差，应拆除重新安装。经检验合格后方可移开吊具。每班安装工作前，应对此前已安装好的前一节管道进行复测，如发现位移，应重新复位，合格后再继续安装。4.2.5.3 接口打压检验（1）安装时应注意将单口水压试验用的进水口置于管道顶部。（2）管道接口连接完毕后进行单口水压试验，试验压力为管道设计压力的2倍；（3）试压采用手提式打压泵，管道连接后将试压嘴固定在管道插口的试压孔上，连接试压泵，将压力升至试验压力，恒压至2min，无压力降为合格；（4）试压合格后，取下试压嘴，在试压孔上拧上M8螺栓并拧紧；（5）水压试验时应先排净水压腔内的空气；（6）单口试压不合格且确23、认是接口漏水时，应马上拔出管节，找出原因，重新安装，直至符合要求为止。（7）接口打压试验分三次进行，管道安装后随即进行第一次接口打压试验，第二次打压应在管顶回填完成后进行，第三次打压在全部管道安装完成后，试通水前在监理旁站条件下进行。4.2.5.4接头处理（1）外部接缝灌浆封堵为保护外露的承插口钢构件不受腐蚀，需要在管接头外侧进行灌浆保护。接头的包带、灌浆按如下方法进行：在外部接口缝隙表面淋水，以确保缝隙表面全部湿润。在接头的外侧裹一层宽度为200mm的针刺膜带布，作为灌浆接头的外模（套）。应事先将外模（套）材料的两边折回后缝制成孔道，用铁条穿入后裹好、扎紧，在最上面留出灌浆口。然后灌入水灰比24、为0.65的12的水泥砂浆，水泥砂浆应有较好的流动性，以使其均匀、密实、无空隙。待砂浆灌满后，灌浆口上用干硬砂浆填满抹光。水泥砂浆的原材料满足合同技术及规范要求。 （2）内部管道接缝封堵内部管道接缝封堵采用水泥砂浆封堵。首先清扫管道内接缝，确保接缝内没有异物和灰尘。在内侧接缝内塞填12水泥砂浆，人工捣实抹平。水泥砂浆要求同外部接缝砂浆。4.2.5.4现场合拢由于管道安装过程中出现分段施工，所以会形成现场合拢。实施现场合拢时可采用对接双面焊合拢。合拢管为钢板制作，总长不应小于1.2m，分为承口段、插口段和凑合段三部分。凑合段长度不小于300mm。焊接前应双面打坡口；焊接按一类焊缝质量要求。焊接完25、成焊缝经检验合格后，按设计规定进行内、外防腐衬砌。管内衬砌和外防腐方法与配件内、外衬砌防腐方法相同。4.2.6 回填管槽回填采用1台2m3挖掘机开挖，配合1台3m3装载机、5台10t自卸车将回填土料从1km内堆土场运回。4.2.6.1 PCCP管道各部位回填（1） PCCP管沟回填应遵守分区控制的原则，其回填由下到上可分为：垫层区、管侧回填区、管侧回填区和一般回填区。回填压实度从上向下逐渐提高。（2） 回填分两次完成。第一次回填：将经过摊铺晾晒的土料回填至管道区、区。第二次回填：间隔100m开始回填管道区、区。管道各回填分区回填压实方法见管道分区回填方法表。 管道分区回填方法表序号 回填部位填26、料规格回 填 方 法1垫层区 碎石料自卸汽车直接将砂料运至填筑仓面内，推土机以20cm一层铺料，小型振动碾配合15t振动碾压实。2管道区回填原土回填1m3长臂挖机直接甩料至沟槽底部，人工以20cm一层铺料，而后电夯或小型振动碾压实，局部采用人工木夯夯实。3管道区回填原土回填1.6m3挖机将回填料甩至填筑仓面（回填料由装载机铲运至沟槽边附近），而后人工分层摊铺，每层厚度为20cm；小型振动碾压实，局部采用小型振动电夯和人工木夯夯实。4管道一般回填区原土回填回填料采用附近沟槽开挖料，由自卸汽车直接进占法入仓，推土机分层进行铺料、平仓，每层铺料厚度为30cm,8t振动碾压实。管槽回填分布图4.2.6.2井（室）部位土石方回填 （1）井（室）周围回填土方量比较小，回填土料采用阀井井室土方开挖料。回填应与管道沟槽的回填同时进行，如不能同时进行应留台阶形接茬。回填采用反铲挖掘机喂料至基坑底，人工铺料平整，小型振动平碾压实，小型振动平碾达不到部位由小型振动电夯和人工木夯夯实。 （2）回填应分层铺设，每层回填高度约200mm。在井（室）上填土时，第一层的最小摊铺厚度不小于300mm，以防止剧烈的冲击。回填时，建筑物两侧回填应同步进行。