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長輸管道敷設在大型河流內的安全防護施工方法
摘要：隨著經濟的發(fā)展，長輸管道施工及地方規(guī)劃建設越來越多，長輸管道路由受地形及地方規(guī)劃的影響，局部地區(qū)管道只能在河流內敷設，本文介紹了在大型河流內采用砌筑箱涵的方式保護管道安全，針對河道內土建及管道安裝施工的難點，對施工方法、安全、質量等方面進行闡述，給類似工程提供借鑒。
關鍵詞：長輸管道;安全防護;施工方法;大型河流
前言
由江蘇油建承建的貴陽-遵義-重慶成品油管道工程途經貴州省遵義市松坎鎮(zhèn)，該鎮(zhèn)境內線路由于地形限制及地方規(guī)劃等原因，管線只能在松坎河河道內進行敷設。松坎河屬于季節(jié)性河流，干旱季節(jié)河流水面寬30米～60米、一般流速3～4米每秒、水深40～60厘米，夏季為雨季，河流沖刷量較大，沖刷深度一般為2.5米。管線整體在河流中敷設約6km，為保護管道免受河水沖刷導致破壞，根據設計要求，采用在河道內砌筑箱涵的方式對管道給予安全保護。
1、施工準備
1.1技術準備
1.1.1熟悉設計文件，查閱有關施工技術資料，施工現場地質資料，做好圖紙會審，及時進行技術交底，做到“三按”施工，即按圖紙施工，按規(guī)范施工，按施工方案施工。
1.1.2編制施工工程預算，提供各階段工程量和材料用量計劃，按計劃落實好各種材料設備來源，做好各種材料的檢驗、復試工作，按設計要求做好混凝土、砂漿的配比試驗工作。
1.2 施工組織
1.2.1成立松坎河管道施工組織機構，明確各部門負責人職責。
1.2.2配備充足的施工力量，對施工作業(yè)隊所有參建人員進行技術、安全知識培訓。考試合格后方能上崗。按施工作業(yè)需求調遣施工機具進場，并檢查所有的施工設備，確保其工作性能和安全性能。
1.3現場部署
1.3.1沿河道作業(yè)帶選取距公路最近的幾處場地作為臨時卸料點，對卸料點進行場地平整，并修筑卸料點到入河口的臨時道路。
1.3.2材料進入卸料點，及時運輸至施工現場，提高臨時征地的使用率。在施工現場空曠無水地段囤積材料，主要是雨水不容易侵蝕的材料。
1.3.3 施工現場做到水通、電通、路通，同時為了保證工程的各種情況能夠及時上報，各種指令能迅速下達，施工現場配備無線網絡、電話、對講機等設備將各部門緊密地聯系在一起。
2、施工工序及技術措施
2.1總體施工簡述
本工程在大型河道內砌筑箱涵進行管道安裝施工，箱涵基槽開挖主要以機械為主，人工修整為輔，采用圍堰導流，水泵排水等措施進行土建施工，將溝底及邊坡擋墻砌筑完成后，管道進行溝下組焊后細土回填并加蓋現澆混凝土蓋板。
2.2總體施工流程
2.3構筑物測量定位
選用GPS作為測量定位儀器。按照設計圖紙放出中心位置點并埋設控制樁。
2.4施工臨時道路修筑及材料倒運
2.4.1機具及材料倒運
本工程河道內施工管線長達6km，能夠組織材料進場的進料口只有四處，施工材料運輸至這四個材料集中堆放點，材料用裝載機運送到施工現場�，F場拌制的漿料翻斗車運送，部分地點不能使用機具倒運材料的必須進行人工倒運或用驢馱倒運。
2.4.2修筑施工便道
分別在四處材料集中堆放點修筑一條寬6米的施工便道至作業(yè)帶，保證設備安全駛入和材料順利運入并放置。用挖掘機清除表面大石塊和不穩(wěn)定層，篩選級配良好的河卵石進行分層回填，用挖掘機反復輾壓，對于比較深的不穩(wěn)定層清理以后，要做拋大石塊處理，然后再做河卵石進行分層回填，并用挖掘機反復輾壓。橫穿河道的便道下埋設直徑1米的鋼筋混凝土高壓涵管2根以上。
2.5圍堰及導流渠施工
河床覆蓋層主要由砂礫石組成，厚度較深，因此覆蓋層透水性較強。
2.5.1圍堰設計原則
圍堰既要在河床上圍筑，同時在管溝底部也要圍筑。河床上的圍堰主要是阻隔河道里的水流，管溝底部的圍堰阻隔地下水的滲入。
圍堰要求安全可靠、能滿足穩(wěn)定、抗?jié)B及抗沖要求;結構要求簡單，施工方便，宜于拆除并能充分利用當地材料及開挖料碴。由于現場挖出的砂礫及卵石的透水性強，采用土工袋裝土筑堤，迎水面鋪設土工膜隔水，土工膜外側堆放溝槽挖方。土工膜從土工袋下面折入溝槽順著管溝坡面斜鋪到溝底排水溝內，在排水溝內用土工袋裝土壓邊，并從溝底沿著斜坡面用土工袋層層累加將土工布緊緊壓在溝壁上。
2.5.2圍堰定位
管道順穿河流，沿河道流水方向把河道一分為二，一邊作為施工面，一面作為河道排水，施工面筑圍堰排水。
當管線橫穿過河道，采用分段導流方法，圍堰施工先做河道的半邊，待該段施工完畢再完成另一半，要保證施工時河水能順利流過。若遇河面狹窄地段，需要全部攔截，從河岸邊用挖機挖出導流渠，待該段施工完畢，再重新原貌恢復。
2.5.3導流渠施工
導流渠開挖方式：1、河道開闊處因土方堆積阻塞水流的，在開闊地順河開挖溝渠，或對原河道進行拓深;2、河道窄不便于在河道內開挖的，需在河岸上開挖導流渠，破壞的原護坡在施工結束后原樣恢復。
導流渠的寬度和深度根據現場的地理條件和水流量等因素確定。
2.5.4圍堰修筑
圍堰施工分四個階段進行：
(1)第一階段：利用開挖導流渠的棄土沿施工作業(yè)面筑成堤壩，用挖機斗將堤壩輕輕拍實，用大口徑潛水泵迅速將堤壩范圍內的水排掉，但由于堤壩不實原因，仍有滲水現象;
(2)第二階段：堤壩內水漸干時，立刻組織所有人員用土工袋裝土，沿溝槽開挖線外1米處碼放土工袋，呈梯形狀，高度超過水面1米以上，并在土工袋圍堰的迎水面以及土工袋下部鋪設土工膜，用于水平、垂直防滲。從開挖面挖土渣壓在土工布外側，使土工布與圍堰緊密結合。
(3)第三階段： 對圍堰內施工面進行排水，重新放線后開挖基槽，基坑開挖過程中的部分棄土堆在圍堰兩側，這樣既可以增加圍堰穩(wěn)定性，又縮短了基坑棄土運距。
(4)第四階段：加強對管溝槽內的排水，邊排水邊開挖，同時順基槽邊挖出排水溝，視溝內水量的大小采用單邊或雙邊排水溝。溝槽成型后，土工膜順著管溝坡面鋪至排水溝底，用土工袋裝土依次壓邊三層高度，坡面土工膜用土工袋依次累積進行覆蓋保護。
2.6基槽開挖
根據測量定位樁的位置及構筑物尺寸，按照相應的放坡系數放出基坑邊線，基槽開挖時考慮砌體施工的操作空間，操作空間按砌體底部尺寸兩側各0.8米加寬�；弁�(石)方堆放在圍堰外側。管溝挖至設計標高后，將溝底大塊巖石清理掉，采用砂礫回填夯實30厘米厚。開挖成型的基槽其地質狀況均勻、穩(wěn)定，地基密實，無地質薄弱層及明顯地質變化層，若基槽深度超過3.0m時地質狀況仍不理想或遇不良地質現象，需通知設計、監(jiān)理人員現場踏勘、處理。
2.7防滲排水
本工程大部分施工面在水下進行，即使在河床上施工，由于地下水位很淺，地質原因使得溝壁的避水性很差，因此該工程的排水難度大。根據現場情況，排水采用以下步驟。
2.7.1修筑圍堰隔離出施工面，用大功率水泵抽水，水泵出水處置于下游，使抽出的水盡快流走。
2.7.2待施工面水量基本抽完，在施工面下游靠管溝邊挖一處集水坑，集水坑不影響管溝施工。
2.7.3管溝開挖從集水坑一端開始，開挖深度控制準確，挖掘機挖斗盡可能不要擾動地基的結構。在開挖中，挖斗把溝底壓平，保證排水暢通。
2.7.4管溝成型后，沿溝底邊靠水流一側挖一條排水溝深0.5米，寬度1米，連接集水坑，使用挖機配合。
2.7.5滲水量大的情況下，水泵排水需要晝夜進行，安排專人值班倒班。
2.8砌體工程
現場嚴格按照設計要求及標準規(guī)范施工。
基礎砌筑前，應先檢查基坑的尺寸和標高，清除雜物，平整夯實基槽槽底，確保槽底不得有較大的突起。毛石砌體的組砌形式“內外搭砌，上下錯縫，拉結石、丁砌石交錯設置。砌筑墻身時，以15m為間距設置一道伸縮縫，縫寬30mm，縫內用瀝青麻筋填充。
2.9運布管施工
待管溝砌體工程完成后，我單位采用機械直接布管、局部地段采用先組焊后直接吊裝的管道就位方式。挖機進行布管作業(yè)需距水保擋墻1m距離，避免對砌筑好水保擋墻造成破壞。
2.10管道焊接、防腐補口
2.10.1施工前對所有參加施工的人員進行培訓，考試合格后持證上崗。上崗焊工必須持有國家勞動部門或地方技術監(jiān)督部門頒發(fā)的焊工合格證。將相關的標準規(guī)范下發(fā)到各個施工隊，明確各項質量指標及要求，同時明確各崗位人員的質量職責，嚴格按規(guī)范及設計要求進行施工。
2.10.2管道焊接前必須進行清管，清除管內土石等雜物，保證管內清潔度。
2.10.3該段線路所有管道焊縫要求作100%超聲波及100%環(huán)焊縫的全周長用X 射線探傷復查，對于探傷不合格的焊口應按要求進行返修。
2.11管溝回填
2.11.1管溝回填前，若溝底內有積水，應將水排凈并設有專人對外防腐層進行電火花檢漏，對于損傷處，應立即進行補傷。合格后，方可進行管溝回填工作。
2.11.2管溝回填按照設計文件要求，管底墊200mm的石粉(粒徑不大于10mm)，管道敷設后，再以石粉回填夯實至管頂以上500mm。
2.11.3每段管溝回填后及時進行防護蓋板施工。
2.12防護蓋板施工
2.12.1待管道下溝、隱蔽回填結束施工防護蓋板。
2.12.2澆筑防護蓋板的混凝土主要在施工點附近拌制。根據運輸距離和交通條件選用機械運輸或人力小推車運輸。鋼筋網片墊保護層墊塊，混凝土澆筑時用振動泵和平板振動器振搗密實，并做好強度試塊。混凝土澆筑完成后，做好混凝土的現場養(yǎng)護。
2.13土方回填及場地平整
2.13.1毛石護墻砌筑完成達到回填強度后，對護墻外圍挖方范圍進行回填，回填采用現場挖方料，挖機回填，挖斗壓實。
2.13.2回填剩余料就地平攤，使用挖機和推土機完成。
3、質量控制
3.1水保材料的選用要求
本工程水工保護結構形式主要是漿砌石擋土墻。水工保護是線路工程重要的防護設施，對管線的安全運營具有重大意義，因此對水工保護用料技術要求非常高，材料采購采取多點選取材料點、化驗分析合格后定點采購并堅持因地制宜、保證質量、降低成本的原則，進場材料嚴格挑選驗收且有材質證明書、合格證及相關證明，禁止不合格產品進入施工現場，并堅持材料報驗、材料復驗制度。
3.2 現場計量及標示
3.2.1施工現場有可靠的計量器具，按重量配比的有磅秤或桿稱等稱量工具，也可采用籮筐等容器計量。磅秤及桿稱經檢定合格，并根據使用期定期校驗。
3.2.2進入現場材料分別設置標示牌，標示牌尺寸為30cm×45cm，標示牌上注明材料類型、產地及材料質量狀況，合格與否。配合比標示牌尺寸為25cm×30cm，牌上標明施工，使用部位。
3.3 砌筑砂漿
拌合場地應在清潔的石灘地面或用鐵皮拼接的拌合場，禁止直接在泥土地面上拌合砂漿。砂漿拌制要使用干凈水，嚴禁隨地取用水溝內污水。拌合按照相應配合比將砂、水泥拌合均勻(至少三次)后方可加水調漿，調漿次數不少于3次，其稠度為石砌體3-4cm。砂漿隨拌隨用，拌合好的砂漿一般氣溫條件下在3小時內使用完，如施工期間最高氣溫超過30℃時在拌成后2小時內使用完畢。
4、安全管理
4.1建立以項目經理為領導的安全生產管理體系，明確各級人員的安全生產崗位責任制，分級搞好安全宣傳、安全交底、安全教育、安全檢查工作，做到思想、組織、措施三落實。
4.2施工防洪度汛應急措施
為了保證河道內施工安全，成立以項目經理為組長的防洪度汛應急搶險小組。建立防汛值班制度，及時了解天氣及變化情況，安排專人進行記錄，巡查，加強與水文氣象部門的聯系，及時收集水情預報，密切關注降雨的情況，作好防洪防汛的思想準備，編制抗洪救災應急預案，并定期進行演練。
4.2.1生產管理部門與當地氣象部門取得聯系，掌握天氣變化情況，特別是中長期的天氣預報，施工前認真組織有關人員分析施工生產計劃，根據施工項目編制施工保證措施。
4.2.2汛期到來時，將提前儲備好砂、石料、編織袋、花雨布等防汛物資，定點存放，專人保管，集中使用，同時，配備挖掘機、裝載機、自卸汽車等裝卸、運輸機械，準備隨時倒運防汛物資，對施工范圍進行防護。
4.2.3加強水位的監(jiān)測，安排人員輪班巡查，積極掌握汛情，發(fā)現險情立即上報，，由防洪防汛應急搶險組組長下令啟動并運行應急救援預案，全力確保國家、社會、人民的生命財產安全不受損失或少受損失。
5、結束語
通過本工程實踐，長輸管道在大型河流內敷設時，采用砌筑整體箱涵的施工方法可以更加有效的保證管道安全，延長管道穿越河流等特殊地段的使用壽命，有效降低安全事故的發(fā)生。
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