北盘江穿越施工方案

西南成品油管道工程北盘江穿越施工方案中原石油勘探局建筑安装工程公司西南成品油管道工程项目部二OO三年十二月四日11编制说明北盘江是云贵高原第一大江，西南成品油管道在320国道盘江大桥附近横穿此江，本穿越工程位于西南成品油管道工程（平寨至晴隆段）中间地段。经过西南管道云南项目部、武警水电、胜利设计院、长江监理、中原建安等公司技术人员和有关专业人员多次到现场观察测量，反复论证，并对先前编制的初步方案进行3次审查修改，对各种方案进行优化比较，以节约投资、缩短工期为原则，最终编制成此方案。本施工方案的顺利实施是在考虑到以下条件具备的情况下才能完成：a)工程报建工作在计划开工日期前能顺利完成。b)公路和河务等有关部门同意本方案。c)施工用材料能按计划到场。d)河道导流、大江截流和管沟开挖工作顺利，能按期完成。e)无损、光缆、阴极保护等有关单位配合紧密，不耽误主管段安装。2编制依据2.1施工图纸a)《西南成品油管道工程穿跨越工程北盘江穿越说明书》（储-03524/明）；b)《西南成品油管道工程穿跨越工程北盘江穿越材料表》（储-03524/料）；c)《西南成品油管道工程穿跨越工程北盘江穿越平面图》（储-03524/01）；d)《西南成品油管道工程穿跨越工程北盘江穿越断面图》（储-03524/02）；e)《西南成品油管道工程穿跨越工程北盘江穿越地质断面图》（储-03524/03）；f)《西南成品油管道工程穿跨越工程北盘江水工保护图》（水工-03049/01）；g)《西南成品油管道工程穿跨越工程截水墙结构图》（水工-03049/06）；h)《西南成品油管道工程穿跨越工程北盘江穿越防腐部分》（腐-03282）；i)《西南成品油管道工程线路工程安顺-长坡总说明书》（储-03381/明）；j)《马鞍型压重块》（建-031324）；k)《水下锚栓》（建-031326）；2l)《锚栓及管卡牺牲阳极阴极保护》（腐-03322）。2.2相关施工标准、验收规范：a)《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》（SY/T4079-95）；b)《输油输气管道线路工程施工及验收规范》（SY0401-98）。3、工程概况北盘江管线穿越点位于贵州省关岭县和晴隆县之间的北盘江，在320国道盘江桥南侧约800m，为典型的山间河谷地貌。本段设计穿越包括穿越北盘江河道1次和穿320国道2次，设计管线采用Φ406.4×12.7直缝高频电阻焊(ERW)X60加强级3层PE防腐钢管。穿越管线水平长度445m，实际长度457.4m。结合图纸和多次现场实际考察测量，北盘江两岸均为320国道，穿越处河床宽度为280m，江水面宽35m（已为枯水季），穿越点水面高程约562.5m，最深水深约3.0m，东岸高程约582m，西岸高程约597m，东河岸较为平缓，西河岸有陡坡，主要为第四系冲积形成的粉质粘土、卵石和三迭系白云质灰岩，但从现场勘察，该处卵石尺寸较大（直径超过1m），加之深层有灰岩，会给施工带来较大难度。由于设计开挖深度在水面下约6.5m，且需穿越水流湍急、流量大的北盘江和车流量较大的国道，施工难度主要表现在：a)需要利用今冬明春枯水期施工，时间不足3个月。b)大直径卵石层中开挖导流明渠工作量大，场地狭小。并需搭建施工便桥。c)卵石层中深挖管沟的排水与防渗水困难。4施工程序及施工平面布置4.1西岸及主河槽穿越⑴施工准备→⑵测量放线→⑶修筑施工便道和作业带清理→⑷开挖导流明渠及搭建便桥→⑸大江截流→⑹西岸和主河槽管沟开挖及防渗围堰修建→⑺西岸及主河槽穿越段主管安装（组对、焊接、无损检测、补口补伤、试压）→⑻西岸及主河槽主管下沟穿越→⑼西岸及主河槽压重块和水下锚栓安装→⑽西岸及主河槽管沟回填→⑾西岸及主河槽恢复和水工保护34.2东岸穿越⑴拆除围堰及回填导流明渠→⑵东岸河床管沟开挖→⑶东岸穿越段主管安装（组对、焊接、无损检测、补口补伤、试压）→⑷东岸主管下沟穿越→⑸东岸压重块和水下锚栓安装→⑹东西两段管线连头→⑺东岸管沟回填→⑻盘江河道恢复和东岸水工保护4.3国道穿越⑴320国道开挖→⑵套管下沟→⑶国道穿越段主管安装（组对、焊接、无损检测、补口补伤、试压）→⑷管线连头→⑸整体试压→⑹国道水工保护4.4、现场施工平面示意图，见下页图1：5、主要施工方法5.1施工准备5.1.1施工前协助业主办理北盘江和320国道穿越手续。5.1.2严格按照施工图纸及设计文件和现场情况提前进行精心组织，缩短施工工期，确保在枯水季节完成施工任务。5.1.3施工材料准备齐全，穿越主管和附件检验合格并经监理工程师认可，保证穿越主管线使用正确，质量符合设计要求。5.1.4对施工机具进行检修保养，使其状态良好。5.1.5由工程技术人员对操作工人进行技术交底，使其掌握施工技术要求、质量要求及安全要求。5.2测量放线5.2.1根据设计图纸放出穿越中心线，作业带边界线，穿越起止点。5.2.2根据现场情况确定施工便道位置、分段穿越点开挖位置、导流渠开挖位置、余土堆放位置、大江截流位置、主管预制场地等。5.2.3做好放线测量记录，并报监理工程师确认。5.3修筑施工便道和作业带清理5.3.1根据现场情况，施工便道从北盘江东岸320国道东侧起，经过320国道下4.561.80江上游截流围堰北北管道分段点挖方材料堆放场0.43%0.43%导流明渠施工便桥563.10.320国道320国道320国道穿越防渗围堰320国道穿越320国道施工便道北盘江东岸L=7m拱桥北盘江西岸盘下游截流围堰Φ406.4×12.7管道图1:北盘江穿越施工平面示意图5跨度为7m的拱桥下穿320国道，顺北盘江支流河床修建一条宽6m，长约400m的临时施工便道与下游截流围堰相接，并使施工便道延伸至西岸作业区，西岸沿江便道长约50m。由于西岸国道边缘均为陡坡，为方便西岸施工，计划在西岸自320国道起利用原有长约100m的下行人行通道，稍加平整、拓宽。西岸施工设备、机具、材料进场将通过施工便道、导流明渠上架设的施工便桥和下游截流围堰进入西岸施工作业区。5.3.2临时便道先用机械清除便道范围内表面块石及大直径卵石形成路床，然后用采用机械1km范围内取砂、砾石、土或用碎石填平压实，平均厚度不小于25cm，保证施工设备和运管车辆能通过。为降低便桥高度，便桥两端的施工便道需少量开挖并与便桥顺接。5.3.3根据本段施工情况，本段施工作业区设定为穿越点上游120m，下游180m，东西以320国道和河道边坡为界，管道施工作业带需按管道施工要求平整。5.4导流明渠开挖、便桥修建及导流5.4.1经现场踏勘，北盘江的导流明渠应选在东岸河床靠近东岸边二级台阶的位置，以便河槽与明渠间留有充足施工作业场地，并便于东西段管道对接施工作业，计划由上游河槽转弯处直接开挖到穿越段下游约120m处，导流明渠长度为240m。据实测，现河槽过水面宽为35m，过水面积约60m2。且水流较急（实测约3m/s），为减少明渠开挖工作量，计划加高上游截流和防渗围堰并抬高上游水位0.5m~1m，加大导流明渠内水深的方法压缩导流明渠宽度。经测算，选用明渠底宽为20m，导流明渠断面见图2：20m5mh计划φ406.4穿越主管图2:导流明渠断面图1.5m1.5m1:11:0.751:0.751:130.5m+2h65.4.2导流明渠的开挖顺序为：将上下游各留出约4m宽的土石方挡水，进行导流明渠开挖，待中段导流明渠开挖及防渗完毕并完成施工便桥修建，按先下后上顺序挖除预留的挡水土石方，进行导流。5.4.3导流明渠防冲刷及防渗：自导流明渠入口向下游约10m处至施工便桥下游20m，在长约170m的渠段采取防冲刷及防渗措施。具体作法为在开挖成型的导流明渠下部5m深度过水面上，由下游向上游铺2层防水编织布，详见导流明渠防渗设计图（见附图一）。5.4.4根据现场实地测量，导流明渠设计渠底坡度为0.43%，计算开挖土石方共计44991m3。测量成果及计算简式如下页表1：5.4.5明渠开挖同时，在管线敷设下游临时便道经过处进行临时施工便桥架设，桥面宽4m，在明渠中设计1个桥墩，桥长33m，设计承载力为汽-15级。（单体设计简图见附图二）5.5大江截流5.5.1待导流明渠通水后，用开挖导流明渠的材料，用推土机由江东岸向西岸填筑截流围堰进行大江截流。现场勘测结果显示，本段管线穿越处河水水面上下游302m之间高差约1.3m，为此施工需要对上下游分别截流，截流围堰共设计2道，顺序为先上游围堰后下游围堰，截流围堰断面见图3：4.5.2上游围堰截流施工，遇流水缺口流速过大时，将用自卸卡车装运大卵baC图3:截流围堰断面简图迎水面1：X背水面1：Y7位置挖深（m）H断面面积(m2)Si平均断面面积(m2)S水平长度(m)L土石方量V(m3)h=H-5Si=(20+27.5)×5/2+(61+2h)×h/2S=(Si+Si+!)/2V=S×L00012.4.5118.7559.37512713377.1187.21152.98253825628.2226.59206.9255173877.3194.19210.392552601528.6241.51217.8565141601777.7208.39224.952556242106.8176.89192.643363572256.6170.11173.51526032400085.06151276累计4499125距离（m）25251265253315154.57.18.27.38.67.76.86.60挖深H(m)表1:导流明渠土石方计算表8石或块石倾卸进缺口并向前延伸围堰。5.5.3待上游截流围堰截流成功，进行下游截流围堰施工，用推土机利用开挖明渠的材料，由东岸向西岸修筑。5.5.4防渗围堰、防渗墙修筑大江截流后，为防止上游截流围堰透、渗水和上游河床砂砾石层向管沟渗水，计划在上游截流围堰与管沟开挖带之间修筑防渗围堰和地下防渗墙，具体施工方法如下：⑴用浑水泵排除上、下游截流围堰之间的水体。⑵在用挖掘机逐段开挖地下防渗墙沟槽前，需先开挖深7m，直径约5m的二层台阶式试验坑，查看地质情况，以确定防渗沟槽的深度。⑶在沟槽内中间铺设1层土工布和2层防水编织布。⑷在两边编织布外回填土或精选的细砂砾石材料至原水面等高，原水面标高以上部分用开挖出的材料回填。⑸修筑地上防渗围堰。详见附图三：5.5.5防渗围堰长40m。顶宽3m，边坡1：2，地下防渗墙长约65m。5.5.6上游截流围堰需填土石方2382.64m3，下游围堰（兼作施工便道）需填土石方1535.56m3，地下防渗墙需开挖和回填各739m3，防渗围堰需填筑687m3。具体体积计算如下:①上游围堰长80m，顶宽4m，迎水面边坡1：2，背水面边坡1：1.5，设计堰顶高出水面1.5m，测量河槽横断面如下：80m6m8m8m8m10m1．5m3m2．5m2m1m9位置顶宽a（m）底宽b（m）高c（m）断面面积(m2)Si=(a+b)×c/2平均面积(m2)S=(Si+Si+!)/2长度(m)L土方量(m3)V=S×L044006649.251.59.944.72628.3214412.752.520.9415.448132.5222416.253.535.4428.198225.523041844439.728317.7640419.754.553.4448.7210487.25041844448.7210487.258416.253.535.4439.728317.7666412.752.520.9428.198225.527449.251.59.9415.448132.528044004.72628.32累计2382.64②下游围堰长60m，迎水面边坡1：2，背水面边坡1：1.5，设计堰顶高出水面1m，测量河槽横断面如下：位置顶宽a（m）底宽b（m）高c（m）断面面积(m2)Si=(a+b)×c/2平均面积(m2)S=(Si+Si+!)/2长度(m)L土石方量(m3)V=S×L044006647.515.752.88617.2812414.5327.7516.7