资源描述
电力管沟拖管施工方案
一、工程概况
本工程为城市次干道电力管沟拖管施工项目,施工范围全长775.49米,红线宽度40米,设计速度40公里/小时。工程采用四幅路形式,标准横断面双向四车道,沿线分别与丝绸大道、陈仓路、宝峰路、北外环路相交。电力管沟主体结构为钢筋混凝土防水管沟,净空尺寸(宽×高)1.4m×1.8m,壁厚250mm,双侧支架设计,每侧敷设4回路110KV及24回10KV电力电缆。与相交道路连接段采用砖砌半通行防水管沟,净空尺寸(宽×高)1.2m×1.1m,壁厚370mm,双侧支架敷设20回路10KV及以下电力电缆。
工程地质条件复杂,地下水位较高,需穿越多处既有市政管线及道路交叉口。施工区域地下管线密集,主要涉及给水管、雨水管、污水管、燃气管及通信管线等,施工前需进行详细物探及管线交底。本工程采用非开挖拖管施工工艺穿越主要交通路口,其余路段采用明挖施工,计划总工期90天。
二、施工准备
(一)技术准备
组织技术人员深入学习设计图纸、地质勘察报告及相关规范,编制详细的施工组织设计和专项施工方案。重点进行以下工作:
1. 图纸会审:组织设计、监理单位进行图纸会审,明确拖管施工的轴线控制、高程要求、管材规格及接口处理方式。
2. 测量放线:采用全站仪建立施工控制网,精确测设管道轴线和工作井、接收井位置,设置临时水准点和轴线控制桩,每50米设置一个控制断面。
3. 技术交底:针对拖管施工工艺、质量标准、安全注意事项等进行三级技术交底,确保施工人员掌握关键技术参数。
(二)现场准备
1. 场地平整:清理施工区域内的障碍物,平整场地,做好排水设施,设置洗车槽和沉淀池。
2. 工作井与接收井施工:根据设计图纸,工作井采用Φ6m圆形钢筋混凝土结构,深度8.5m;接收井采用Φ4m圆形钢筋混凝土结构,深度7.8m。井壁采用C30抗渗混凝土,抗渗等级P6,采用沉井法施工。
3. 管线探测:采用地质雷达和人工探坑相结合的方式,查明施工范围内地下管线的位置、埋深和走向,设置明显标识。
4. 设备进场:拖管施工主要设备包括水平定向钻机(型号XZ320)、泥浆循环系统、导向仪、注浆设备等,进场前进行调试和报验。
(三)材料准备
1. 管材:采用Φ200mm高密度聚乙烯(HDPE)实壁管,公称压力1.0MPa,环刚度≥8kN/m²,管材进场需提供出厂合格证和检验报告,并进行抽样送检。
2. 膨润土:选用优质钠基膨润土,配制泥浆时添加纯碱、CMC等外加剂,控制泥浆黏度在45-55s(漏斗黏度计测定)。
3. 钢筋、水泥、砂石等材料符合设计要求,进场后按规定进行检验,合格后方可使用。
三、主要施工工艺
(一)拖管施工流程
施工准备→测量放线→工作井/接收井施工→导向孔钻进→扩孔→管道回拖→注浆加固→井口处理→土方回填→竣工验收
(二)关键施工技术
1. 导向孔钻进
(1)钻机就位:将水平定向钻机安装在工作井平台上,调整钻机角度,使钻杆轴线与设计轴线一致,偏差控制在±0.5°以内。
(2)导向钻进:采用有线导向系统,钻头安装探头,实时监测钻进轨迹。钻进过程中,每3米记录一次钻进参数(顶角、方位角、深度),确保偏差符合设计要求(水平偏差≤300mm/100m,垂直偏差≤200mm/100m)。
(3)泥浆配置:根据地质条件,配置合适的泥浆,控制比重1.05-1.15,黏度45-55s,失水量≤15ml/30min。泥浆通过钻杆注入孔内,起到护壁、润滑和携带钻屑的作用。
2. 扩孔施工
(1)分级扩孔:根据管材直径,采用三级扩孔,分别使用Φ300mm、Φ400mm、Φ500mm扩孔器进行扩孔,每次扩孔后清理孔内沉渣。
(2)扩孔参数:控制钻进速度0.5-1.0m/min,回拖力≤200kN,扭矩≤30kN·m。扩孔过程中,保持泥浆连续循环,及时调整泥浆性能。
(3)孔壁加固:对松散地层,采用泥浆注浆加固,注浆压力0.3-0.5MPa,注浆量根据地层情况调整。
3. 管道回拖
(1)管道连接:采用热熔对接方式连接HDPE管,接口处应平整、无折皱,错边量≤5%管材壁厚。连接完成后进行打压试验,试验压力1.0MPa,保压30分钟无压降。
(2)回拖准备:在接收井内安装托管架,检查管道外观质量,在管道外壁涂抹润滑脂,减少回拖阻力。
(3)回拖施工:采用连续回拖方式,控制回拖速度0.8-1.2m/min,回拖过程中实时监测拉力和扭矩,发现异常立即停机检查。管道回拖到位后,测量实际轴线偏差,确保符合设计要求。
4. 注浆加固
(1)注浆材料:采用水泥-水玻璃双液浆,水泥浆水灰比1:1,水玻璃浓度35Be',注浆压力0.5-0.8MPa。
(2)注浆工艺:在管道两侧和顶部设置注浆孔,采用分段注浆方式,每10米为一个注浆段,注浆顺序由下至上、由外向内,确保管周空隙填充密实。
(3)质量检测:注浆完成后,采用地质雷达检测加固效果,必要时进行钻孔取芯验证,确保加固体强度≥1.5MPa。
(三)明挖段施工
1. 沟槽开挖:采用挖掘机开挖,人工配合清底,放坡坡度1:0.75,沟槽底部宽度2.0m,设置轻型井点降水系统,确保地下水位降至槽底以下0.5m。
2. 基底处理:铺设300mm厚级配砂石垫层,压实系数≥0.95,采用平板振动器振捣密实。
3. 管道安装:采用吊车吊装管道,安装时保持管道轴线平直,接口间隙控制在10-15mm,采用橡胶密封圈柔性连接,接口处涂刷密封胶。
4. 检查井施工:采用砖砌检查井,井筒内径1.2m,采用MU10机制砖和M10水泥砂浆砌筑,内壁抹20mm厚1:2防水砂浆(掺3%防水粉)。
5. 土方回填:管道安装完成后,及时进行回填,回填土采用素土,分层夯实,每层厚度≤300mm,压实系数:管底基础≥0.95,管侧≥0.93,管顶以上500mm内≥0.85,以上部分≥0.90。
四、质量控制措施
(一)原材料控制
1. 管材进场时检查外观质量,不得有裂纹、凹陷、气泡等缺陷,管材两端应平整,垂直度偏差≤2mm/m。
2. 膨润土、水泥等材料按批次进行检验,确保符合设计要求,不合格材料严禁使用。
3. 钢筋、模板等周转材料进场后进行验收,钢筋表面不得有锈蚀、油污,模板平整度偏差≤2mm。
(二)施工过程控制
1. 导向孔钻进:每钻进1米测量一次方位角和顶角,偏差超过允许值时及时调整,避免形成“S”形曲线。
2. 泥浆性能:每2小时检测一次泥浆黏度、比重和含砂率,根据地质条件及时调整泥浆配方。
3. 管道回拖:回拖过程中保持匀速,避免急停急启,回拖力突然增大时应停机检查,排除障碍后方可继续施工。
4. 接口质量:HDPE管热熔对接时,控制加热温度190-210℃,加热时间根据管材壁厚确定(一般10-15秒/mm),对接压力0.8-1.0MPa。
(三)质量检验
1. 管道轴线偏差:采用全站仪测量,允许偏差≤100mm/100m,且累计偏差≤300mm。
2. 管道密封性:采用闭水试验,试验水头为管道内顶以上2m,保压30分钟,渗水量≤0.05L/(m·min)。
3. 混凝土强度:工作井、接收井混凝土试块养护28天,抗压强度≥30MPa,抗渗等级≥P6。
五、安全保证措施
(一)施工安全管理
1. 建立安全生产责任制,设置专职安全员,配备安全防护设备(安全帽、安全带、反光背心等)。
2. 施工现场设置明显的安全警示标志,夜间悬挂红灯警示,工作井周边设置1.2m高防护栏杆,挂密目安全网。
3. 定期进行安全检查,重点检查机械设备、临时用电、高处作业等,发现隐患及时整改。
(二)专项安全措施
1. 地下管线保护:施工前与各管线权属单位签订保护协议,对重要管线采用钢板桩或注浆加固保护,施工过程中安排专人监护。
2. 有限空间作业:工作井、接收井施工前进行通风换气,检测井内氧气浓度≥19.5%,设置上下爬梯和应急照明,作业人员佩戴四合一气体检测仪。
3. 防坍塌措施:沟槽开挖采用跳槽开挖方式,每段长度≤10m,设置钢板桩支护(SP-IV型拉森桩,长度6m),支护间距1.2m,设置横撑和腰梁。
4. 用电安全:施工现场临时用电采用TN-S系统,设置三级配电两级保护,配电箱接地电阻≤4Ω,电缆架空敷设高度≥2.5m。
(三)应急预案
1. 坍塌事故:配备应急抢险队伍和设备(挖掘机、注浆机、钢板桩等),发生坍塌时立即启动应急预案,撤离人员,设置警戒区,采用注浆加固或回填处理。
2. 管线损坏:提前准备应急抢修材料,如遇给水管破裂,立即关闭阀门,组织排水和抢修;如遇燃气管损坏,立即疏散人员,关闭气源,拨打119报警。
3. 设备故障:配备备用钻机和关键配件,发生设备故障时及时更换,确保施工连续进行。
六、施工进度计划
施工阶段
工期(天)
主要工作内容
施工准备
10
图纸会审、测量放线、设备进场
工作井/接收井施工
15
沉井制作、下沉、封底
拖管施工
20
导向孔钻进、扩孔、管道回拖
明挖段施工
30
沟槽开挖、管道安装、回填
附属工程
10
检查井、阀门井、标识桩安装
竣工验收
5
清理场地、资料整理、验收
七、环境保护措施
1. 噪声控制:选用低噪声设备,合理安排施工时间,夜间(22:00-6:00)禁止施工,确需施工时办理夜间施工许可,并采取隔声措施。
2. 扬尘控制:施工现场道路硬化,出入口设置洗车槽,土方运输车辆加盖篷布,场区洒水降尘,裸土采用防尘网覆盖。
3. 废水处理:施工废水经三级沉淀池处理后回用,生活污水经化粪池处理后排入市政管网,严禁直接排放。
4. 固废处理:建筑垃圾分类堆放,可回收利用部分进行资源化利用,生活垃圾由环卫部门定期清运。
八、验收标准与流程
(一)验收标准
1. 管道轴线偏差:≤100mm/100m,累计偏差≤300mm。
2. 管道接口:无渗漏,橡胶密封圈完好,接口间隙均匀。
3. 回填土压实度:符合设计要求,经环刀法检测合格。
4. 注浆加固:加固体强度≥1.5MPa,无空洞和松散现象。
(二)验收流程
1. 施工单位自检:完成合同约定的全部工程内容后,进行自检,填写竣工报告和验收申请。
2. 监理验收:监理工程师对工程质量进行预验收,提出整改意见,整改合格后签署预验收报告。
3. 正式验收:建设单位组织设计、监理、施工等单位进行竣工验收,核查工程资料和实体质量,合格后签署竣工验收证书。
九、结论与建议
本电力管沟拖管施工方案通过优化施工工艺、加强质量控制和安全管理,确保工程达到设计要求。施工过程中应重点关注导向孔钻进精度、泥浆性能控制和管道回拖力监测,同时加强与各管线权属单位的沟通协调,确保施工安全。建议在施工前进行详细的地质勘察和物探,制定针对性的施工措施;施工期间加强监测,及时调整施工参数,确保工程顺利完成。
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