取水工程施工组织设计

挖泥船清挖施工：1、施工定位挖泥船定位采用“四缆法”定位，用锚缆法实施。定位时左右各两根“八字”缆。根据施工需要进行定位，以便挖泥船可以前后左右移动。2、施工工艺其施工工艺包括施工展布、定位、下斗、挖碴、装驳、卸碴等工序。沟槽开挖时，因挖泥船为绳式挖斗，落到沟槽边时，会在沟槽边发生倒斗情况，增加开挖难度，增长开挖时间40%～60%。为控制工程质量，挖泥船清碴采用分条、分层开挖的施工方法。分条配合分层，本工程清挖按6m分条。施工中，根据每个清碴区域的实际范围划定条数，每两条之间保证有一定的重叠部分，斗与斗之间亦要重叠，以避免漏挖。3、弃碴根据现场条件，拟将弃碴临时堆放在取水管下游位置，便于以后管槽回填。弃碴船由88kw机驳和300t平板驳上配320挖机组成。堆碴的位置根据现场水位定，其弃碴位置水深应在3米以上，以便作业船进出安全。作业时挖泥船挖好一驳石碴后，由机驳将300t平板驳绑带至弃碴位置临时抛锚，再由挖掘机将弃碴转抛至水中。4、水下管槽整平水下开挖完成后，为便于取水管的安装及高程准确，以及减小安装管道的绕度，保证回填时管道不变形，每隔10米设置一条整平带，其中哈夫接头处设置两条整平带，位于哈夫接头处两边，间距3米，整平带尺寸1.5m×0.4m×4.6m（槽宽），共35条整平带，整平带采用C25水下麻袋砼，找平时用平板驳做定位船，搅拌砼后人工装麻袋，抛至指定位置，由潜水员在水下堆码至设计管底标高，完成管槽整平。二、水下钻孔灌注桩1、工艺流程成桩安放隔水塞、灌注混凝土制作试块预拌混凝土安放钢筋笼下导管二次清孔、测定沉渣冲击成孔孔深测定、清孔桩机定位桩位放线,埋设护筒制作钢筋笼泥浆处理泥浆循环2、施工准备水下钻孔采用冲击成孔，根据桩位平面设计图坐标、高程控制点标高进行轴位放线，定出桩位用挖泥船挖除表层松散覆盖层并夯实整平以便于冲孔作业，材料、人员、机械设备、冲孔作业船舶等各种工具应提前进场准备好。3、工作船定位冲孔设备安装在300T平板驳上作为工作船，工作船用6锚法稳船定位，下钢护筒时用全站仪配合定位。4、埋设钢护筒护筒稍大于桩径，护筒中心与桩中心重合，允许误差为50mm，竖直线倾斜不大于1%。护筒安装不变形。护筒长度不够时，分节接长，连接处要求筒内无突出物，并且要耐拉、压，不漏水。护筒高度，高于最高施工水位1.5~2.0m，并采用稳定护筒内水头的措施。5、冲击成孔护筒埋设好后，桩机就位，使冲击锤中心对准护筒中心，要求偏差不大于±20mm。开始应低锤密击，锤高0.4～0.6，并及时加片石，砂砾和粘土泥浆护壁，使孔壁挤压密实，直至孔深达护筒底以下3～4m后，才可加快速度，将锤提高至2～3.5m以上转入正常冲击。冲孔时应及时将孔内残渣排出，每冲击1～2m，应排渣一次，并定时补浆，直至设计深度。每冲击1～2m检查一次成孔的垂直度，如发生斜孔、塌孔或护筒周围冒浆时，应停机。待采取相应措施后再进行施工：粘土中钻进时，采用原土造浆；在较厚的砂层中钻进时，采用膨润土制备泥浆或在孔中投入粘土造浆，为使泥浆有较好的技术性能，适当掺加碳酸钠等分散剂，其掺量为加水量0.5%左右。冲击至岩面时，加大冲程，勤清渣。每钻进100～200mm要取一次岩样，并妥善保存，以便终孔时验证。冲击过程中，为防止跑架，应随时校核钢丝绳是否对中桩位中心，发生偏差应立即纠正。成孔后，应用测绳下挂0.5kg重物测量检查孔深，核对无误后，经监理工程师终孔验收后，进行下一道工序。6、检孔钻进中应用检孔器检孔，检孔器用钢筋笼做成，其外径等于设计孔径，长度约为孔径的5倍。每钻进5米左右或者通过易缩孔土层以及更换钻锥前都应进行检孔，当检孔器不能沉到原来钻达的深度，或者拉紧时的钢丝绳偏离了护筒中心，应考虑可能发生了斜孔、弯孔或者缩孔等情况，如不严重时，可调整钻机位置继续钻孔，不得用钻锥修孔，以防卡钻。7、终孔、清孔钻孔到设计标高，并达到设计要求嵌岩深度后，停止进尺，稍提冲击锤以小冲程（约50cm～100cm）反复冲击挠动桩底沉渣，采用泥浆净化器和泥浆泵反循环置浆法清孔，直至沉渣厚度、泥浆比重和含砂率符合规范要求为止。钢筋笼安装后还应进行二次清孔，直至孔底沉渣厚度小于3cm的要求，此时应注意及时补充泥浆，保持稳定的水头高度，孔内水位保持在河床水位以上1.5～2m，以防止钻孔的任何坍陷。清孔后泥浆比重一般控制在1.10～1.20，含砂率小于4%，粘度17～20s。8、成孔应注意事项：应仔细研究工程地质详勘报告，根据土层物理性质及分布情况确定合理的施工工艺；成孔深度必须保证设计桩长H及进入持力层H1；成孔达到设计深度后，孔口应于保护，并按在关规定验收，并做好记录。浇注混凝土前，应先放置孔口护孔漏斗，随后放置钢筋笼并再次测量孔内沉渣厚度，应按水下混凝土的浇筑方法浇灌至桩顶。9、钢筋笼制作安装钢筋骨架在加工场制作完成，采用套筒连接，同一截面接头数不大于50%，钢筋骨架型号、位置安放必须准确。钢筋笼的制作应符合相关规范要求。钢筋笼外侧设置控制保护层厚度的垫块，其间距竖向为2m，横向圆周不得小于4处，顶端应设置吊环，钢筋笼分段在井口采用单面搭接焊，主筋焊接长度不小于10d，钢筋搭接头应相互错开35d，且不小于50cm，同一截面接头数受拉区不大于50%，同一钢筋上应尽量少设接头。钢筋笼在运输和吊装时，应防止变形，安放应对准孔位，不得强行插入和碰撞孔壁，就位后应立即固定。钢筋笼在临时码头用小型起重机具转运到机驳上运输到安装位置，用冲击钻起重机具吊装。对长度大的钢筋笼，可分节制作和安装。钢筋笼安装完毕时，应会同建设单位、监理单位对该项进行隐蔽工程验收，合格后应及时灌注水下砼。10、安放导管导管采用壁厚7.5mm的无缝钢管制作，直径Ф280，导管必须具有良好的密封性能，使用前应进行水密承压和接头抗拉试验，进行水密试验的水压不应小于孔内水1.3倍的压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注时最大压力的1.3倍。导管吊放时应居中且垂直，下口距孔底0.3～0.5米，最下一节导管长度应大于4米。导管接头用法兰或双螺纹方扣快速接头。11、二次清孔本工程采用正循环工艺清孔，一次清孔采用橡胶管，一次清孔降低泥浆浓度，防止二次清孔因沉淤过厚而难以清理，以及保证钢筋笼下放顺利；二次清孔在导管下放后，利用导管进行，二次清孔泥浆比重控制在1.15～1.2，粘度≤28s，含砂率≤8%，孔底沉渣厚度≤50mm。清孔过程中，必须及时补给足够的泥浆，并保持孔内浆液面的稳定和高度。清孔完毕后，必须在30分钟内进行灌注砼。12、水下砼灌注施工水下砼灌注是成桩过程的关键工艺，施工人员应从思想上高度重视，在做好准备工作和技术措施后，才能开始灌注。水下混凝土在工作船上拌制，在工作船上搭设小型搅拌站，用管道连接输送到浇筑料斗，导管法浇筑水下砼灌注。采用桩基同标号砼隔水塞隔水。料斗砼灌注量应计算准确，保证导管埋入砼中不小于0.8～1.2m。灌注前，在料斗内灌入0.2m左右的1:1.5水泥砂浆。灌注时，混凝土灌注的上升速度不得大于2m/h，保证导管埋入砼中1.5～6m，每根桩的灌注时间符合下面规定：灌注量10～20m3不得超过2h，灌注量20～30m3不得超过4h，砼浇筑要一气呵成，不得中断，并控制在4～6h内浇筑完，以保证砼的均匀性，间歇时间一般应控制在15min内，任何情况下不得超过30min。最后一次灌注砼量，应高出桩顶设计标高0.5～0.6m，砼浇筑完毕，马上清除0.3～0.4m，余下的待施工承台时再凿除，以利新老砼结合和保证砼质量。13、灌注水下砼的技术要求1）、首批灌注桩砼的数量应能满足导管首次埋置深度（≥1.0m）和填充导管底部的需要，所需砼数量可参考以下公式计算：V=122124)(4hdHHD式中：V---灌注首批砼所需用量（m3）；D---孔桩直径（m）H1---桩孔底至导管底端间距，一般为0.4m；H2---导管初次埋置深度（m）；d---导管内径（m）；h1---孔桩内砼达到埋置深度H2时，导管内砼柱平衡导管外（或泥浆）压力所需的高度（m），即h1=Hwγw/γc,Hw表示井孔内水或泥浆的深度（m），γw表示井孔内水或泥浆的重度（kN/m3）,γc表示砼拌合物的重度（取24kN/m3）。2）、砼到场后，应检查其均匀性和坍落度等各项性能，如不符合要求时，不得使用。3）、首批砼拌合物下落后，砼应连续灌注。4）、在灌注过程中，应保持孔内水头。导管的埋置深度应控制在2-6m。应经常测探孔内砼面的位置，及时调整导管深度。为防止钢筋骨架上浮，当灌注的砼顶面距钢筋骨架底部1m左右时，应降低砼的灌注速度。当砼拌合物上升到骨架底口4m以上时，提升导管，恢复正常灌注速度。灌注的桩顶标高应比设计高出0.5m左右，以保证砼强度，多余部分接桩前必须凿除，残余桩头应无松散层。14、清桩头及桩顶控制浇筑水下混凝土前，为控制好桩顶标高，预先下一段内径稍大于钢护筒的测量套筒，测量套筒底高控制在比设计桩顶高0.5m左右，用测量仪器准确监测，然后潜水员下水以套筒底高为标准在钢护筒上水下切割3个直径约15cm的孔，便于浇筑水下混凝土时表层浮浆及多余的混凝土可从小孔漏出，然后提起测量套筒浇筑混凝土。水下混凝土初凝后，再下测量套筒，此时测量套筒底高准确控制在设计桩顶标高，然后潜水员下水以套筒底高为标准水下切割钢护筒并清除桩头，以此保证水下灌注桩顶标高的准确。三、取水头及取水管的制作安装1、取水头、支架及桩顶刚承台制作取水头及取水管在钢结构加工场制作，取水头为钢结构形式，单独加工成一个整体，外形尺寸与原设计相同,取水头支撑钢骨架与桩顶钢承台、自流管支架与桩顶钢承台分别连接在一起加工，桩顶钢承台下部应做成内空承插形式，内径应稍大于桩直径，便于水下吊装。钢结构焊缝尺寸允许偏差序号项目允许偏差（mm）一级二级三级对接焊缝余高（mm）b＜200.5~20.5~2.50.5~3.5b≥200.5~30.5~3.50.5~41焊缝焊缝错边＜0.1δ且不大于2＜0.1δ且不大于32贴角焊缝焊缝余高（mm）k≤60~+1.5k＞60~+3.0焊脚尺寸（mm）k≤60~+1.5k＞60~+3.03T型接头要求焊透的K型焊缝k=δ/20~+1.5注：1、b为焊缝宽度，k为焊脚尺寸，δ为母材厚度，单位mm：2、用焊口检测器检查，按各种焊缝数量各抽查5%，但不少于5条，每条至少检查一处。2、取水管的制作单根取水管分6节加工好，第一节为架空段制作长度能安装至0+031断面，剩余0+031—0+325断面总长294米，制作成1根54和4根60米的管道便于沉管安装。本工程取水管为D1321×16钢管，延米重514.6kg。本工程钢管全部采取工厂加工卷制，管道在厂内拼接成6m的短节运抵施工现场进行组对焊接。管道现场焊接采用人字扒杆、手动葫芦配合进行，调整到位后采取稳管措施，然后焊接。管道焊接前，管节应逐根测量、编号，宜选用管径相差最小的管节组对对接。下管前应先检查管节的内外防腐层，合格后放可下管。管节组成管段下管时，管段的长度、吊距，应根据管径、壁厚、外防腐层材料的种类及下管方法确定。钢管接口采用手工电弧焊，进行管口焊接时，在管口处须做成坡口，且管端要除锈，坡口上部夹角30°～35°，靠里皮边缘上应留1～2mm宽的钝边。焊接管的两端面须平行，并保持一定距离，管壁厚大于9mm时尺寸为2.5～3mm。因为焊缝集中地段是受力的薄弱环节，大管径管段对口焊接时，应使其纵向焊缝互相错开不小于100mm的距离，同时也应使纵缝安置在表面，以利检查和修理。焊管时应尽可能把仰焊变成平焊，施焊前应将管口预热15～20cm宽度，或采用分段焊法，即将焊缝分成4段，按照间隔次序焊接。焊口的强度一般不低于管材本身的强度，应做到什么材质的管材就选什么材质的焊条，相应壁厚管材选用相应直径焊条。焊条机械强度及化学成分，应与用材相匹配，兼顾工作性能和工作条件，焊条应保持干燥。管道焊完后应进行外观和内部的质量检查，外观检查应无焊缝偏斜，无咬边、焊瘤、弧坑、裂缝等弊病；内部检查应检查是否焊透、有无杂渣、气孔等现象。焊缝内部检