小型穿越公路河流施工技术方案

小型穿越（公路、河流）施工技术方案1概述本标段沿线穿越众多公路、小型河流及沟渠，其中公路穿越分为顶管穿越和大开挖穿越，顶管穿越施工方案详见本章节方案七：顶管穿越公路施工技术方案，本部分主要介绍大开挖穿越公路、河流及沟渠施工方案。2大开挖穿越公路施工方案2.1工程概况本标段穿越的乡道、机耕道较多，施工时主要采用大开挖穿越方式。2.2大开挖公路穿越施工措施开挖公路一般分为两种，分别为修绕行便道和架设钢过桥两种，详见下示意图。架设钢过桥穿越主要用于无条件修筑便道的情况下，本工程一般都采取直接开挖修绕行道的方法进行大开挖公路穿越。主要开挖穿越形式见图2.1-1和2.2-2。图2.2-1 架设钢过桥穿越示意图图2.2-2 修筑绕行便道穿越示意图2.2.1作业流程施工准备测量放线套管拉运管道预制管沟开挖套管安装检测、防腐、试压合格管道穿越、连头竣工测量套管封堵隐蔽验收回填及恢复图2.2-3 公路开挖穿越流程图2.2.2施工准备2.2.2.1施工前熟悉施工图纸，了解穿越处的土质情况、穿越长度及埋深，防腐等级，穿越结构及辅助设施的结构及要求，掌握管段内地层状况。2.2.2.2按穿越施工计划及时向业主、监理上报方案审核，同时与地方公路管理部门办理相关穿越手续，待审批同意后，再进行穿越施工。2.2.2.3与当地有关部门联系获得通过权，了解穿越处的地下详细情况，以便在现场准确地标出地下设施（如管线、通信电缆等）的准确位置。2.2.3测量放线2.2.3.1按图纸，根据设计控制桩，用全站仪打出穿越管线的中心桩，并撒上白灰线。2.2.3.2穿越处两端设置车辆的限速、转向标志，定出施工警戒线的位置，设置明显有效的隔离标志，并委派专人指挥、看守，直至公路穿越恢复完成。2.2.4预制场地的修建2.2.4.1选择公路一侧较宽阔平整的施工作业带修建施工预制场地，预制场地的大小为（管线穿越长度+8m）施工作业带宽度。2.2.4.2带套管穿越时，应根据管道穿越长度，在预制场一侧进行相应长度的管沟开挖，以满足管道穿越公路时的安装需要。2.2.5穿越管线的预制2.2.5.1穿越管段预制成整体，管线的组对、焊接、补口、补伤等均要与设计要求和规范要求相符合。预制段长度应至少超过穿越长度4m以上。2.2.5.2对于要求进行单独试压的穿越管段需进行管段单独强度和严密性试压。2.2.6公路开挖和套管安装2.2.6.1带套管公路大开挖穿越1）管沟开挖前，现在公路两侧设立警示标志，并派专人进行指挥看护。2）公路开挖采用机械开挖和人工开挖相结合的方法进行，当地下有管道、电缆、光缆等障碍物时应采用人工开挖；当地下无障碍物时，应尽量用机械开挖。3）管沟开挖前应保证通车便道已修筑完毕，通车便道应采取就近修筑的原则。机械开挖时，沟底应留出0.2m的深度用人工修整。管沟长度应为套管长度加4m6m。4）当公路两侧有小型沟渠时，将开挖段上下游用装土草袋截断并安装导流管过水。5）管沟开挖如遇坚硬岩石层，可机械凿岩、人工凿岩的方法进行开挖作业。6）管沟验收合格后及时将混凝土套管下沟、安装，全部套管安装完毕尽快全部回填、恢复通车。恢复路面长度应每侧宽于管沟0.5m。2.2.6.2无套管公路大开挖穿越本标段无套管穿越的主要为乡村道路，采用无套管大开挖直埋穿越公路。1）管沟开挖到附近时，根据两边的地质情况判断道路下的地质情况，如果是土方，则可暂不开挖，等管道施工到附近时，临时中断交通，开挖、管道下沟、回填一次进行；如果为石方地段，则提前将其爆破开挖出来，再回填上，等管道施工到附近时，再临时中断交通，采用轮式挖掘机二次开挖、管道下沟、回填一次进行。2）因特殊地质情况造成短时间内不能恢复交通的，可采用临时过桥疏通公路。3）加盖板的公路穿越，应在盖板铺设完成后，再进行大回填和道路恢复工作。2.2.7管道穿越加套管的管道穿越与顶管穿越相同，详见本章节方案七：顶管穿越公路施工技术方案 。不加套管的管道穿越，可直接采用吊管机吊装下沟。2.2.8回填及地貌恢复2.2.8.1为减小对公路交通的影响，穿路套管安装完毕后立即进行公路回填。2.2.8.2公路回填时应充分夯实，回填应分层进行，每层厚度不大于300mm。并应将套管上方及周围土壤彻底夯实，使其与周围的密实度相同。用原土回填必须达到公路规定要求的密实度，并通过公路管理部门验收。恢复路面长度应每侧宽于管沟0.5m。2.2.8.3路面恢复按相应公路施工规范要迅速恢复，新的路面与原路面应有良好搭接。2.2.8.4靠近公路侧的回填土应夯实，恢复边沟等道路原有设施并恢复地貌。2.2.8.5施工结束后，将施工机具撤离现场，并将施工场地清理干净。安排两名人员在穿越点值班，对穿越位置路面进行养护，直到路面固结或重新维修好路面后方可撤离。小型河流、沟渠穿越施工方案3.1工程概况本标段内小型河流、沟渠穿越共计为22处。3.2大开挖小型河流、沟渠穿越施工措施本标段小型河流、沟渠采用开挖穿越方式，根据河流、沟渠的地形特点、水面宽度、流量、流速等因素可分为断水开挖、带水开挖和围堰导流大开挖三种方式进行。3.2.1断水开挖施工适用于河床水面宽度20m（不包括河岸），河床水流量较小，包括静水流状态，地下水源不丰富的浅地表河流。施工时直接在穿越中心上下游适当位置设置挡水坝进行挡水拦淤，将挡水坝内存水抽干后大开挖，大开挖后按照一般线路施工完毕再下沟。对于狭窄沿河道（沟）敷设地段和一些冲沟地段的开挖施工，从河流开挖方式的范畴来说，大多数只在河道（沟）两边做作断水开挖措施即可，其施工重点：一是在于该地段施工时，为了防止两边滑坡、崩塌、泥石流等自然灾害需要设置抗滑桩、抗滑挡墙、桩板墙、被动网等措施；二是该地段管道稳管需要专门混凝土现浇截水墙来保证。3.2.2带水开挖施工3.2.2.1带水开挖条件1）对于河床土壤松软、水流速度小、回淤量小的河流，宜采用绞吸式或吸扬式挖泥船开挖管沟；对于河床土壤坚硬，如硬土层或卵石层，可采用抓斗挖泥船或轮斗挖泥船开挖管沟；对于河床为砂土、粘土或夹卵石土壤，可采用拉铲配合其他方法开挖管沟；对于河床为岩石地段可采用爆破成沟；对于河床土质较好，能承载大型设备的中小型河流、沟渠和一般冲沟穿越，施工时直接采用挖掘机在管沟中心线上进行管沟开挖。无论采取哪种带水开挖施工方式，开挖期间须要多次对管沟深度、成型进行复测，管沟达标之后整体吊装预制好的管道下沟或漂管过沟。2）带水开挖施工其优点是在沟上组对、焊接，相比于围堰导流施工方案，它避免了沟下施工的安全和质量风险，加快了施工进度。3）对于部分河床土质较好，能承载大型设备的小型河流、沟渠和一般冲沟穿越，采用挖掘机带水开挖管沟的形式施工。 图3.2.2.1-1 长臂单斗挖掘机带水开挖3.2.2.2带水大开挖施工工艺流程施工准备测量放线作业带清理水下管沟检查管道入水、定位管道沉管管道就位检查管道稳管管道预制检测、防腐、试压管沟带水开挖合格合格回填、水工保护地貌恢复图3.2.2.2-1 带水大开挖工艺流程图3.2.2.3主要工序施工技术措施1）测量放线根据施工图纸要求用经纬仪放出管线中心线、作业带占地边界线。将设计交付的控制桩引出作业带并加以保护。放线时采用白石灰，一旦灰线被破坏或是显示不清，应及时补上。2）施工场地（1）管道预制场地根据现场管道穿越长度在河岸一边设置并平整穿越管道预制场地。（2）堆料、混凝土搅拌场和堆管场由于该开挖方式施工，现场穿越混凝土稳管及护岸所需石料及现浇混凝土方量大，需根据具体工程量设置堆料场、混凝土搅拌场地及堆管场各1个。（3）进场道路施工机械、防腐管、稳管用混凝土材料和后续水工保护等施工材料通过相邻公路或自行砌筑施工便道到达穿越点。（4）临时建筑根据需要可在现场分别搭设临时值班室、水泥、工具库房各1座。3）开挖管沟（1）按照管沟的开口宽度，用长臂挖沟机在管沟中心线上进行水下管沟的开挖。图3.2.2.3-1 带水开挖（2）长臂挖掘机开挖管沟时，根据回淤情况，管沟挖深比设计管沟深度超深0.30.5m。采用人工对管沟沟底、沟两壁边坡进行清理、平整，保证管沟沟底的平整度和规范要求的坡比。（3）根据河床内的水流量，采用架设过水管或渡槽过水并用潜水泵抽排沟内集水。（4）管沟清理后由测量人员再次进行挖深测量，对于超挖部分，按照设计要求采用细土、细砂、混凝土垫层或草袋填平超挖部分。（5）最后对管沟中线和沟底成型质量进行复测，达到要求后进行下道工序的施工。4）穿越管段组焊、就位（1）在河床较开阔的一侧河岸上选一组焊场地，用吊管机配合内对口器对口、组焊；河流水深较浅水也可以直接在河床面组焊； 图3.2.2.3-2 管道焊接示意图（2）探伤及防腐合格后，用电火花仪对管道检漏；（3）采用洁净水对穿越段管道试压（非单独试压河流除外）；（4）拆除过水管、过水槽，并用潜水泵或污水泵将沟底集水抽排干净，采用吊管机吊管下沟。下沟时再次对管道电火花检查防腐层；（5）铺垫绝缘橡胶板，用吊管机配合安装马鞍式加重块（当采用抱箍对扣式压重块时应在管道下沟前先在沟内中心线安装压重块下半箍）。压重块安装应在重力方向骑压在管道上，不得左右偏斜；（6）利用长臂挖掘机及时进行回填和护岸，恢复河道。5）水工保护、管沟回填及地貌恢复河流穿越施工中尽量减小对河床和河岸的破坏，管道穿越完工后，尽快组织回填，恢复河道和河岸并高质量的按设计要求做好河两岸的护坡堡坎，管沟回填采用机械压实。因工程施工对原有的水土保持工程、设施等造成毁坏的，在施工结束后尽快进行恢复。弃渣场必须按照环保和设计要求修筑挡土墙。3.2.3围堰导流施工3.2.3.1围堰导流施工的条件围堰导流是最常用的河流开挖穿越施工方式，分为整体围堰和分段围堰，主要适用于水面宽度20m（不包括河岸）各类型水渠、河流穿越。施工时采取在管线中心线上下游进行围堰后进行管沟开挖，围堰导流开挖穿越宜选在枯水期。1）分段围堰：对于河面较宽、水流速度较快、无法导流或有泄洪要求的河流若采取整体围堰施工，因安全和质量风险较大，宜采用分段围堰的方式进行施工。分段围堰就是将河流依次分为A段和B段或多段进行2次或多次围堰。以2次围堰为例，施工时先进行A段围堰，水流从非围堰区（B段）通过、疏导，在A段区域管道安装完毕并且下沟之后，拆除A段围堰，进行B段围堰及围堰内施工，最后在两端围堰的交集区域连头，完成整体的穿越。2）整体围堰：整体围堰适用于河流水面较窄、水流速度平缓、河岸有足够位置开挖导流渠的小型河流穿越。采用整体围堰导流不用中间连头，比分段围堰更加快捷，穿越管段除了沟下焊接方式还可以先预制再进行吊装下沟，相对于分段围堰，整体围堰要求一次性投入的施工力量较大。60m60m大堤A段围堰截流示意B段围堰截流示意河面井点降水截水坝B大堤吊管设备截水坝A排水方向图3.2.3.1-1 分段围堰截流示意图图3.2.3.1-2 整体围堰截流示意图3.2.3.2围堰大开挖施工工艺流程施工准备测量放线作业带清理导流渠开挖围堰施工排水、清淤管沟开挖管材拉运管道焊接、检测、防腐管沟、导流渠回填地貌恢复图3.2.3.2-1 围堰大开挖施工工艺流程图3.2.3.3主要工序施工技术措施1）测量放线根据设计的交桩桩位，参照设计中线成果表，对河流的穿越位置进行测量，确定管道中心线的位置，并用标桩放出管线穿越位置、留头位置、管沟开挖位置;同时放出导流沟开挖位置、放土区。2）扫线用两台推土机对作业带进行推扫，同时用两台单斗配合倒土。3）设备、材料运输根据设备及材料的进场通道在导流沟开挖前将设备、材料运到现场。4）开挖导流沟（1）导流沟设在一侧，主河道管道预制场地设在另一侧，导流沟出入口宜布置在围堰的上（下）游15m以外。（2）为了便于施工人员进退场，在导流沟开挖完成后，用脚手架在导流沟内搭建便桥，便桥宽度6m，桥面用道木铺设，上面铺一层8mm花纹钢板。图3.2.3.3-1 河流穿越平面示意图5）围堰在导流沟启用后，开始用推土机、装载机将土石方推到河边，围上游围堰，再围下游围堰，围堰高于水面1.5m。围堰形式根据施工期间河水流速及水位高度情况，可采用袋装土围堰，便于施工和河道恢复。围堰高度根据施工期水位，高度不小于水位1m；围堰宽度考虑倒梯形袋装土施工，边坡比选1：1，顶宽2m便于通行维护。围堰迎水面侧设置防渗布，防渗布整体遮盖围堰上部，防渗布下侧埋入河底粗砂层长度不小于2m。切实起到防渗效果。图3.2.3.3-2 围堰示意图6）排水围堰完成后，用水泵进行抽水，将堰内的积水排到堰外。为了控制渗水，在堰内采用土工布铺垫控制渗水，采用潜水泵排存水槽内的积水。7）河床开挖用单斗同时相向进行河床开挖，由于地层为卵石及中粗砂易塌方，采取台阶型开挖，每2m高度为一阶，每阶宽度5.5m，预制管道的台阶要10m宽以保证吊管机下沟需要。8）主体组焊按照规范和焊接工艺进行组焊。管道组焊完成后，按照施工规范要求进行无损检测和单体试压。9）管沟开挖 在管道预制的台阶另外一侧开挖管沟到设计深度下0.5m。10）细土垫层回填由于沟底一般为岩、卵石地质，对管道的防腐层有破坏，为了保护管道防腐层，在管沟深度达到要求后，用麻袋装细土在沟底连续铺垫0.3m厚，宽度1.5m。11）检漏用检漏仪对管道进行检查，如有漏点进行补伤，按照本章节方案一：一般地段线路施工方案 中“11防腐补口补伤”相关要求进行施工。12）主河道管道下沟（1）下沟用吊管设备进行，吊装用尼龙吊带；吊装时，要由专职起重工统一进行指挥，设备行走、吊具起落都必须严格执行“机械安全操作规程”的有关安全要求，确保设备、人员、管道的安全。（2）管道下沟后，立即用仪器对管道顶部高程进行复测，核实管道的位置是否符合设计要求深度，如果存在问题，必须立即进行调整，直到达到设计要求埋深为止。13）主河道段稳管按照每条河的单体设计图要求对管道进行稳管。一般采取安装马鞍型重晶石压重块、铁丝编织石笼及混凝土浇筑等措施。14）管沟回填管道的周围用细砂进行回填，回填至管顶0.3m，按照设计要求的密实度进行分层夯实。细砂回填完成后用河道的原状土回填剩余的管沟。15）水工保护（1）在管沟回填的同时，按照设计要求的位置、结构、尺寸开始进行水工保护工程施工。（2）浆砌石的灰浆配合比必须符合设计的要求，施工时，灰浆应饱满、密实，浆砌块石应平整、有序，石块规格、强度达到设计要求。对浆砌石背面5m内的回填土进行分层夯实，其密实度达到设计要求。16）拆除围堰浆砌石护坡经过固化并达到一定强度要求时，用河卵石在护坡前面堆成一个挡水墙，防止河水直接冲刷护坡；然后，先拆除下游围堰，然后拆除上围堰，围堰清除必须符合河道管理要求。17）回填导流沟自上游向下游方向逐步回填导流沟，避免沟内存水，同时将临时便桥拆除。18）河滩段管沟开挖首先用推土机将表层卵石土推掉，剩余深度的管沟用单斗开挖，一次挖沟成型，挖沟的过程中用水泵配合连续排水；管沟深度经仪器测量达到设计要求深度后，按照设计要求进行细土垫层回填。19）河滩段管道现场主焊、检测、补口。20）管沟回填管沟回填从远离河流的一侧开始，逐步向连头位置推进，在该过程中，一直用水泵进行排水。21）三桩埋设根据设计要求的三桩类型埋设三桩，施工时，必须按照设计规定的位置、埋深、方向进行埋设。22）地貌恢复将连头口位置进行回填，并对施工现场进行平整，将地貌恢复到原貌。4 HSE措施4.1管道穿越施工前应征得其管理部门的同意，并办理相应的手续，取得其管理单位的许可。4.2施工前必须进行安全风险分析，严格执行作业许可制度。4.3合理安排人员、设备、材料，穿越施工采取不间断作业方式，尽量缩短穿越工期。4.4管材应堆放在河流两岸位置较高处，所有设备在下班前应集中存放在河床两侧，防止暴雨引发山洪造成损失。施工现场应安排专人进行24小时值班。4.5清理施工作业场所及附近区域不稳定的土方或杂物，以防垮塌。导流渠进、出水口平顺，转弯处要力求圆缓，导流渠内无阻水杂物。4.6在管线穿越段安装施工的全过程中，现场配备救生衣、橡皮筏等救生设备，由专人负责巡视导流渠内的水情和拦水堤坝的情况，发现险情立即汇报，同时启动应急预案，确保人员和财产安全。4.7应严格按照设计要求做好河床内和两侧河堤的水工保护，防止因管线施工削弱堤坝的防护能力。4.8施工期间应保护施工现场周围的生态环境，避免污染，穿越施工完毕后，应及时恢复地貌，设备迁出施工现场。