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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：隨著經濟的發展，長輸管道施工及地方規劃建設越來越多，長輸管道路由受地形及地方規劃的影響，局部地區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，該鎮境內線路由于地形限制及地方規劃等原因，管線只能在松坎河河道內進行敷設。松坎河屬于季節性河流，干旱季節河流水面寬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，對施工作業隊所有參建人員進行技術、安全知識培訓�？荚嚭细窈蠓侥苌蠉彙０词┕ぷ鳂I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、能滿足穩定、抗滲及抗沖要求;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督部門頒發的焊工合格證。將相關的標準規范下發到各個施工隊，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�；炷翝仓瓿珊�，做好混凝土的現場養護。
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加強水位的監測，安排人員輪班巡查，積極掌握汛情，發現險情立即上報，，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生。
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