凌源市输水阴极保护牺牲阳极法施工方案

兴成泰·艾镁斯科技（北京）有限公司
凌
源
市
应
急
供
水
阴极保护工程施工方案
编制：赵贺鹏
审核：杨丽
项目负责人：成学胜
日期：2011 年9 月 1 日
目录
一、编制依据 (1)
二、工程概况 (1)
三、工程施工内容 (7)
四、资源进场计划 (20)
五、质量保证措施 (20)
六、工期保证措施 (22)
七、其他保障措施 (25)
八、附：工期目标及质量保证措施 (29)
方案纲要
一、编制依据
1.编制说明
本施工组织方案是依据建设单位提供的招标文件，施工图纸国家有关规范及验收标准进行编制的。

本施工组织设计针对施工中的主要施工方法和措施，人员机制安排，质量控制进度计划材料计划控制及安全文明施工与环境保护等进行阐述说明。

2.编制依据
二、方案的主要内容
（一）工程概况
1. 本工程为凌源市应急输水管道阴极保护工程，本段钢质管道管线总长度约18.4km的，管径630mm的10300米长和，管径720mm 的8000米长。

管道采用双回路，防腐层为环氧沥青加玻璃布。

另有2处穿越，分别是140米和200米长。

2. 自然条件、社会依托：建设用地已经征用；场地拆迁及平整情况：四通一平已满足施工要求。

3.本工程主要包括：牺牲阳极、测试桩、通电点、长效参比电极、锌带的安装；锌接地电池安装、电缆敷设、系统调试等。

4.主要设备、材料和特殊材料情况：
（二）作业部署
响应业主工期要求，保质保量的完成施工任务。

合理安排，尽量提前工期。

根据本工程的施工特点，施工内容和关键技术，为确保该项目在工期、施工质量、安全、文明施工等诸多方面都充分履约，我司组建一个技术精湛、年富力强、有经验、充满活力的项目经理部，严格按照项目法组织施工，实行项目经理负责制，以项目管理班子为核心，
合理组建项目的组织机构和作业班组配置充足的施工管理力量。

项目经理部充分利用各种资源（施工场地、劳力、材料、机械等），充分调动各责任人员的积极性，作好项目的协调工作，服从业主的统一指令最终达到履约合同的目标。

三、工程施工内容
（一）主要技术措施
1.本工程主要包括：牺牲阳极、测试桩、通电点、长效参比电极、锌带、锌接地电池等的安装，电缆敷设、系统调试等工程量。

2.施工作业程序（示意图）；
阴极保护施工流程图
（二）工程安装工艺流程图：
（1）、设备进场前的准备工作
（2）、安装镁牺牲阳极和参比电极及测试桩，布置测试电缆线和均压线。

（三）、主要技术措施：
（1）镁牺牲阳极的安装
a.准备工作：包装牺牲镁阳极应当保证填料包厚度一致、密实。

室内预装包的袋子为天然纤维纺织品，不能使用人造纤维织品。

填充料和阳极一起装入布袋包，阳极位置必须位于布袋正中央。

填料包应
搅拌均匀，不能混有石块、泥土、杂草。

阳极填料包放入阳极坑后，对坑内浇水，坑内水位必须完全浸没填料包。

所有牺牲阳极出厂前进行组装，按比例配制、调匀好填料，装入棉布袋中，将经过用铁砂纸打光及表面清洁处理的阳极及时插人填料中心位置，并压实。

阳极表面不能有油污和氧化物。

在牺牲阳极安装前，需对所处土壤电阻率进行测试并做好记录。

b.阳极坑的开挖
根据图纸要求确定镁牺牲阳极的安装位置，在管道沟要放阳极处开挖阳极工作坑，工作坑尺寸为：1000×300mm，深度为米左右。

阳极坑开挖用单挖掘机开挖，开挖时要注意开挖深度和宽度必须满足设计要求。

c.牺牲阳极安装
安装时阳极埋设在距离管道外壁1-3米处，最小不能小于米，埋设深度低于管中心位置，干燥地带，阳极还应加深埋设，在河流中应当埋设到河床的安全部位。

为减小阳极的接地电阻，提高阳极利用率，阳极采用成组埋设，以12只阳极为一组，均匀布置于管道两侧，每侧6支，采用并联的方式。

每只阳极间距为米。

布置牺牲阳极以500米一组为宜。

每组阳极都要和测试桩进行连接。

每6只阳极之间用主电缆钳接，然后通过2根阳极主电缆分别引至测试桩。

并行敷设的管线通过均压线连接。

（连接方式见附图）。

从测试桩引出两根电缆（测试电缆和通电点电缆）和管道焊接，电缆采用铝热焊的方法焊接在管道上。

焊接完成后在阳极安装位置附
近插入便携式参比电极，如果土壤干燥须在插入参比电极处浇水，确保参比电极电位准确，用万用表测量安装阳极管道处的自然电位和保护电位，如果所测保护电位在至之间，则表明此处阴极保护施工已经合格，再继续下一步工作。

如果保护电位不在上述范围内，则需要测量管道自腐蚀电位和周围土壤电阻率，找出原因直至合格为止。

然后回填阳极坑。

d.阳极的埋设点必须做永久性标志，并填入"投产保护参数测量表"中，永久性标志可以包括周围建筑物。

（2）阴极保护测试桩安装：
a.测试桩即检查头装置,是为了解管线阴极保护电位设置通过检查头可测定管道的保护电位等阴极保护参数,进而分析管线阴极保护状况,以便对保护设施进行调整。

施工前按图纸要求对测试桩进行检查，检查外观尺寸及内部结构完好，每个测试桩上6个接线端子。

检查接线端子是否牢固。

b. 开挖测试桩坑，本方案是沿管线每500米的位置设置一个水泥测试桩。

测试桩应距管道中心1.5m，埋设深度为自然地坪下0.6m，阳极埋设受限时，测试桩可埋设在管沟上，根据测试桩到管道焊点和阳极主电缆及参比电极的距离，计算出所需的焊接电缆、阳极主电缆和参比电缆的长度。

挖好米的测试桩坑并放入测试桩，在测试桩标牌上注明桩的类型、编号、里程。

测试桩露出地面，测试桩地下埋设深度为米，最下面最好再用水泥墩固定好，防止测试桩被盗。

所有测试
桩应位于管线的同一侧。

c. 测试桩上的测试电缆和通电点电缆与管道的连接均采用铝热焊方法。

具体操作步骤为：
①首先将焊接处的管道顶部防腐层剥开100×100mm，将其清理干净，打磨出金属光泽；
②打磨后将管道表面清洁干净，并预热到100℃；
③按铝热焊接操作说明装焊模、焊剂、放置点火器具，接好电池盒引线并点火焊接，焊后 3 分钟取下模具，打掉焊渣，检查焊点是否牢固；
④焊接处采用补伤材料防腐，并将测试导线固定，顺管沟壁引出敷设。

测试导线的色标按设计要求划分，全线应一致。

通电点电缆敷设及焊接如图所示：
d.测试桩引线，测试桩放好后，分别将测试电缆、阳极电缆及参比电极电缆通过测试桩底部引线口引人测试桩内上部的接线端子上。

电缆通过铜鼻子与接线端子分别固定好。

e.测试桩的回填，经检查达到设计要求后再回填。

导线安装留有松驰度，应用松软土回填，并应防止损坏引线。

夯实恢复后，做好测试桩标识。

测试桩体按设计要求施工埋入地下的部分，回填时要分层夯实，使基础稳固，防止雨季桩体倾斜。

f.测试盒中接线端子和接头表面不得有油污和氧化皮。

所有引入
接线盒的电缆都要做好标识，用颜色或文字区分开，全线统一。

g.设在穿越套管处、钢质电缆与管道穿越处的测试桩两端与防腐方式均与前述焊接方式相同，桩位设置位置符合图纸要求，其安装应与穿越管段共同完成，安装后应及时进行保护电位的测试。

h.测试桩安装完毕后，进行检查验收并经监理工程师签字。

（3）参比电极：
a.安装前检查参比电极连接电缆的导电性及完好性；
b.将泡好的参比电极埋至指定地点，引出电缆连至测试桩接线端子；参比电极安装位置应距离管道100mm左右,距离测试桩1~米左右。

c. 回填土夯实。

具体安装示意图如下：
（4）检查片:
a.检查片为校验阴极保护效果而设，其材质与管线材质相同。

b.检查片共设2组，每5km设一组，埋设于站内测试桩处。

c.检查片每组12 片，其中6 片与管线联接，另6 片处于自然腐蚀状态。

绝缘采用环氧煤沥青特加强级结构。

d.检查片的加工，处理文件，与竣工报告一起交给甲方。

检查片安装如图所示：
（5）接地电池：
a.接头处均埋设锌接地电池，接地电池埋深与管道相同，距管道约2米，与管道垂直，捋顺电缆，通过测试桩端子与管道焊接一根1×16mm²的电缆。

b.接地电池的连接电缆通过铜鼻子与测试桩接线端子连接。

c.通电点电缆和测量电缆均通过测试桩接线端子与管道连接，引出的电缆焊接在绝缘装置（绝缘接头或法兰）的两侧，防止强电冲击引起的损坏。

必须保证2条电缆与管道的焊点位置在50mm以内。

电缆与管道焊接位置不应在弯头或管道焊缝两侧200mm范围内，焊接采用铝热焊方法。

d.所有的电缆要有明确的标识（用颜色或者记号标清），不能混淆，整条管线所有电缆全线统一。

接地电池安装方法如图：
(6)锌带的安装：
a.套管内采用盘绕式锌带牺牲阳极，锌带的截面尺寸为12.7mm ×14.28mm，锌带与管道采用电缆1-1*10连接，电缆长1米。

b.根据管道的长度确定锌带的长度并截断，锌带与管道之间每隔2米点焊一次。

c.用角磨机打磨锌带的每个焊点处，露出锌带中间的铁丝，然后采用焊锡将电缆的铜线和铁丝焊牢并固定好，外面再分别采用胶布、绝缘胶带和热缩套、绝缘胶带包覆好，保证电线不外露。

d.具体施工时要螺旋式缠绕，与管道中心线成60度角，保证整条管线的锌带螺旋方向一致，并尽量保证每根管道上锌带的缠绕密度一致。

e.电缆与钢管采用铝热焊接，锌带起始焊点设在离管段0.3m的位置，阳极焊点间距5米。

最后用补伤片做好三层PE防腐层补口处理。

下管时，保证锌带全部在套管内部。

锌带安装示意图：
（7）均压线连接：
由于管道采用双回路输水，在每个测试桩的管线地方，焊接均压
线，均压线焊接在敷设过程中要确保电缆外护层不受损伤，敷设前后测试电缆外护层绝缘。

焊接前要用刮刀工具剥去电缆、管道的防腐绝缘层并加以清洁，去除焊接处表面的油污氧化层至光亮。

为了保证焊接质量，电缆必须保持清洁、干燥、无油。

用模具压住焊接电缆依次往模具中加入钢质垫片、焊剂、点火粉。

点燃待焊点降至100℃以下取下模具，检查是否完好，焊接是否牢固。

焊点处是否无裂纹、气孔及焊渣飞溅的尖点；并使用锤子敲击铝热焊点部位，检查其抗机械性能，目测焊接是否充分连接；检查电缆与管线间的电阻值（应小于Ω）。

电缆焊接完毕并检查合格后，先用绝缘胶带将电缆固定，并对铝热焊点四周进行表面处理达到相关要求，并将焊点四周的防腐层打毛，而后将焊接处用环氧树脂进行绝缘处理，之后再贴上补伤片，补伤片边缘距破损边缘不小于100mm。

对于聚乙烯胶粘带防腐层管道，最后还要用与原防腐层相同的结构缠绕聚乙烯胶粘带一道，缠绕宽度比补伤片的两边至少各大50mm。

电缆回填前应进行仔细检查，并留有足够裕量以防在电缆上产生张力；电缆敷设时要铺砂盖砖，有关具体要求按电力电缆的施工规范执行。

(8) 测量设备:
阴极保护常用测量仪表有MF-10 型万用电表，ZC-8 型四旋扭接地电组测定仪，便携式硫酸铜参比电极，摇表和电火花检漏仪。

（四）.关键程序控制点的技术措施；
(1)备料
本工程涉及到的材料主要有镁合金牺牲阳极，测试桩，长效参比电极，电缆，锌接地电池，锌带，焊接材料等。

所有材料有国标的严格执行国家标准，没有的以行业标准和规范为依据。

预计备料时间为20天。

(2)材料入场检验
材料到场后，施工方出具材料清单和合格证，检测报告等供甲方和监理检测并对产品抽检。

合格后方可用于施工。

(3)阳极坑的选择
阳极坑应选择在地下水位较高或潮湿低洼处，土壤电阻率50欧米以下的地点，土层厚，无石块，便于施工处。

阳极位置与被保护管道之间不应有其他金属构筑物，以使对邻近埋地结构物的干扰降到最低程度，阳极埋设采用立式并联方式，每四只为一组，分别埋设于管道两侧，交叉排列，这样能有效降低接地电阻，减少阳极消耗，降低运行成本，防止阴极保护系统对外部埋地结构物的干扰，保护阴极保护系统的有效性。

(4)长效参比电极施工前应在水中浸泡24h以上。

(5）各通电点的电缆敷设均埋地，电缆焊接处牢固，均采取防腐措施。

（五）.特殊地段、特殊情况的施工作业措施；
（1）施工人员进现场安全配戴安全帽；
（2）使用电焊机必须配戴面罩和电工手套；
（3）参比电极硫酸铜溶液尽量不要溅到手上，施工过程中轻拿轻放；
（4）阳极填料应保证阳极四周无空隙，回填时要注意不能损坏阳极和电缆；
（5）所有电缆施工过程中要保持足够的松驰度，以防电缆变形。

四、资源进场计划
1.人员进场计划及准备：根据工程需要结合工程状况，成立项目组，组员由项目经理、安全员、质检员等相关人员组成，主要负责施工前与施工过程中的各项工作的检查与调度。

2.设备进场计划及准备：施工前，所有机械设备要如期进场，现场所有设备的摆放等要求必须严格遵守机械使用安全技术规程，使设备清洁、调整、防腐，并有明显的标识。

3.材料进场计划及准备：材料进入现场，要有专门的库房来保管，堆放不要太高，按照材料的性能分别有序地摆放整齐，如急需的材料露天存放时需加防雨布，以防止雨淋日晒。

4.现场准备，材料、设备的接、保、检、运措施：材料进现场之前，对所有材料进行验货、检查有无损坏后入库，清点数量，摆放整齐，要放在室内仓库里储存。

五、质量保证措施
1、质量保证体系
⑴质量方针：预防为主、安全第一、品质为先、持续创新
⑵质量目标：工程质量优良、一般事故控制在%以下，杜绝重大伤亡事故的发生
⑶质量控制机构：为了保障本工程的质量，设立专门的项目组，由项目经理、质检、安全人员组成，制定整个合同段工程质量创新规划、方针、措施。

各施工段分别派质检人员在现场监督，制定创优计划，质量实施措施。

拟定项目工程具体的分项实施计划，责任到人，严格要求，全员全过程质量控制。

⑷质量责任：由项目经理管理的施工小组，要对施工的质量责任到人、责任到位，贯彻执行“谁管生产，谁管质量；谁施工，认真负责质量；谁操作，谁保证质量”的原则，实行工程质量岗位责任制并采取奖罚的经济手段来辅助保证工程质量岗位责任制的实施。

⑸质量检测及控制程序：严格把好原材料进场质量关，材料进场必须有出厂合格证和相关的检测证明，现场设专职质量检验员，严格质量检查制度，对关键部位、重点工程做到随时检查各道工序，若发现问题及时限期整改。

⑹质量控制要素：施工技术人员必须按照有关要求进行检验工作，并在施工中经常检查各种材料与构件的量和使用情况，施工过程质量检查。

施工操作质量的巡视检查：在施工过程中，项目负责人必须经常进行巡视检查，对违章操作、不符合规程要求的施工操作应及时予以纠正。

⑺质量监督与检查：现场负责人负责施工现场的施工安全及工程质量的巡检，充分发挥好各专、兼职安全监督的作用，通过每天的
巡检、每周的例检等制度，强化施工现场安全质量的过程监控。

进一步规范和加强施工技术工作的管理，所有开工项目具备管理条件、技术条件、施工条件。

⑻现场文明施工：不污染城市道路，夜间施工不干扰居民的生活，现场达到亮、洁、美的标准，争创市级文明工地。

六、工期保证措施
（1）计划控制：
◆总体计划：利用计算机进行网络计划管理，通过施工工序的分解和逻辑组合，抓住关键路径，确保工期目标的实现。

◆施工人员组织计划：根据工程量和施工的难易程度，组织具有实际施工能力的施工机组，确定所需具有专业技能的施工人员，采取任务分解式或组合式来进行统一的组织和部署，各机组和职能人员明确各自工作任务和完成时间。

◆质量控制计划：
1) 建立质量保证体系和组织机构，明确质量方针和目标；
2) 在工程实施阶段，制定并执行施工质量检查和控制程序；
3) 明确检查时间，特别是对于采购的材料和隐蔽工程，应提前检查，避免对正常施工的延误；
4) 确定和掌握质量检查标准，作好质量检查和控制的一切准备；
5) 对工程施工的每一道工序进行跟踪检查和抽查，发现问题及时解决；
6) 检查提交给业主的工程质量文件，确保质量目标的实现。

◆物资、材料供应计划：
1) 编制出施工所需设备、材料名称和数量清单，弄清所需设备、材料的来源和供应方式；
2) 进行承包商自购材料的寻价、定货；
3) 根据工程计划所需，确定所需要的时间和供货方式；
4) 明确设备材料的到场和验收时间，以及运输方式。

◆进度控制计划：
1) 收集每天进度信息，按日、周、月进行统计，将结果与施工计划进行比较，当发生与计划进度有出入时，适当进行调整；
2) 根据月施工进度，预测施工总进度目标的实现，必要时修改整个施工进度计划。

◆应变计划：
1) 由于难以预料的特殊原因造成施工阶段的工期延误，为确保总工期目标的实现，应采取应变计划措施；
2) 为确保施工进度计划，在公司基地储备1 个机械化流水机组和相应的设备，作为后备力量，当工程急需时，随时调往施工现场；
3) 在施工阶段，提前作好工程所需材料和施工机械配件的储备，在条件允许的情况下，适当加快施工进度，防止不可预料因素对工期的影响。

⑵合同控制：
1) 组织施工管理人员学习和掌握合同文件，深入理解合同文件内容，自觉履行合同文件条款；
2) 严格按照合同条款的要求编制施工组织设计，接管施工现场，并组织施工，重点控制工期、质量和安全；
3) 认真履行承包商的义务，组织施工队伍完成合同规定的全部工程内容，确保工程质量；
4) 按合同规定的时间和数量递交履约保涵和办理相应的保险手续；
5) 密切与业主、监理配合，对于工程中出现变更、延误或其它因素，严格按照合同条款协商解决；
6) 施工过程中，作好施工区域地下、地上构筑物以及环境保护工作，遵守当地政府和有关部门的规定；
7) 工程完工后，及时办理工程交工验收手续，并提交所需的全部技术资料，承担工程移交前的保管责任；
8) 工程移交后，按合同要求的期限承担缺陷责任维修期。

⑶现场控制：
1) 施工作业机组沿施工区域布置合理，施工资源配置满足施工要求；
2) 安排好施工先后顺序，特别是对于运输困难地段，保证有足够的施工材料供应；
3) 施工现场的占地宽度严格控制在规定的范围内，设备摆放整齐，施工井然有序，做到安全文明施工；
4) 加强对施工设备使用过程中的保养，确保设备机具使用过程中不出现故障；
5) 加强质量检查和安全检查力度，杜绝质量和安全施工发生，避免出现返工现象；
6) 每天施工结束后，提前安排好第二天的工作内容，保证工程按计划实施；
7) 在施工过程中有效地把人、材、机的结合起来，运用科学的管理方法合理的安排、精心组织，树立高度的质量观念和安全意识，以创优质工程为目标，以高效低耗为准则，以重信誉、求发展、竭诚为用户服务为宗旨，充分发挥企业优良传统，确保工程按计划实施和总体目标的实现；
8) 施工人员和机具设备达到人员精干、设备优良。

⑷调度控制：
1) 掌握每天的施工信息、设备人员的位置和工作状态，作好宏观调控；
2) 按照施工计划，调控每个施工作业面的施工材料供应，确保及时、准确、到位；
3) 协调各施工机组的设备需求量，对于工程急需的设备材料进行必要的内部调动，保证施工计划中关键路径的畅通；
4) 确保施工设备的利用率，安排好运输车辆的使用。

七、其它保障措施
（1）施工人员健康保证措施：
1.施工现场发生法定传染病和食物中毒、急性职业中毒时立即向上级主管部门和卫生防疫部门报告，同时要积极配合卫生防疫部门进
行调查处理；
2.生熟食品必须分开加工和保管，存放成品半成品必须有遮盖；
3.加强食品、原料的进货管理，做好进货登记。

严禁购买无照、无证商贩食品和原料；
4.严禁食用变质食物，剩余饭菜应倒入密闭泔水桶中，并及时清运；
5.库房有通风、防潮、防虫、防鼠等措施，库房不兼做它用
（2）主要工种及重点工程施工安全措施：
1.电焊工、气焊工从事电气设备安装和电、气焊切割作业，要有相关证明。

用火前，要对易燃、可燃物清除，采取隔离等措施，配备看火人员和灭火器具，作业后必须确认无火源隐患后方可离去。

氧气瓶、乙炔瓶工作间距不小于5米，两瓶与明火作业距离不小于10米。

2.施工现场使用的电气设备必须符合防火要求。

临时用电必须安装过载保护装置，电闸箱内不使用易燃、可燃材料。

严禁超负荷使用电气设备。

施工现场存放易燃、可燃材料的库房、木工加工场所、油漆配料房及防水作业场所不得使用明露高热强光源灯具。

（3）环境保护措施：
1.施工过程中产生的工业污油，有专用回收装置专人送到营地统一处理，禁止随意倾倒。

2.施工中使用的油漆、化工溶剂及有毒有害物品，要妥善存放、保管，制定出防止泄漏和污染的具体措施。

3.施工中的焊条头、废钢丝线和包装物等每天进行回收，统一送回营地集中处理。

4.遇有四级以上大风天气，不得进行土方回填、转运以及其他可能产生扬尘污染的施工。

5.施工现场易飞扬、细颗粒散体材料，应密闭存放。

施工现场应建立封闭式垃圾站。

建筑物内施工垃圾的清运，必须采用相应容器或管道运输，严禁凌空抛掷。

6.施工现场进行机械剔凿作业时，作业面局部应遮挡、掩盖或采取水淋等降尘措施。

7.施工现场根据国家标准对施工现场场界噪声进行检测和记录，噪声排放不超过国家标准。

（4）水土保持措施：施工单位根据建设单位提供的施工现场及毗邻区域内的供水、排水、供电、供气、供热、通信、广播电视等地上、地下管线资料，气象和水文观测资料，毗邻建筑物和构筑物、地下工程的有关资料制定现场周边管线设施保护方案，并按方案组织施工。

（5）雨季施工措施：
1.雨季到来之前，施工部门在所属范围内进行一次全面检查，组织力量检查施工现场的排水情况，检查临时设施的防漏，对原有排水系统进行整修加固，必要时增加排水设施，保证水流畅通，在施工场地周围要防止地面水流入场内。

2.保证现场运输道路畅通，路面根据需要加铺炉渣，砂砾或其他。