取水头部及原水自流管专项施工方案

耒阳大市自来水厂（原水自流管、取水头部）施工专项方案编制人：审核人：编制单位：二○一七年十月十二日目录一、编织依据二、工程概况三、主要施工方案的选择四、主要施工工艺流程五、施工方案（一）测量方案（二）沟槽开挖方案（三）沟槽找平（四）钢管组焊沉放（五）顶管施工（六）取水头部预制及沉放（七）水下混凝土浇筑（八）水压实验六、质量控制措施七、安全措施八、施工现场管理机构九、雨季施工措施十、文明施工措施十一、主要机械设备表及人员计划十二、《施工进度计划表》十三、《施工平面图》题外话：本人毕业于工民建专业，有二级建造师（房屋建筑工程＼市政＼水利水电）、潜水员、工程师职称，专业承接自来水厂、污水厂设备、水电、工艺管道、水下工程等，现已完成了多个项目，并具有水下施工能力，对取水头部、水下管道、取水泵房的施工集聚不可替代的经验。

独立完成项目（从工程投标到施工管理、竣工验收及结算的全过程，含土建、装修、工艺、水电）有衡阳市桐桥港污水厂、耒阳市第二自来水厂、白杨渡污水处理厂、衡阳县第二自来水厂、等工程。

如有类似工程请联系：电话：——谭工一、编制依据1、耒阳市大市自来水厂配套管网工程——取水头部及原水自流管工程施工设计图2、耒阳市大市自来水厂配套管网工程——取水头部及原水自流管工程技术规定、现场踏勘、地质资料、水文资料。

3、验收规范3.1《给排水管道工程施工及验收规范》3.2《给排水构筑物施工及验收规范》3.3《钢结构施工及验收规范》二、工程概况1、概述本工程耒阳市大市自来水厂配套管网工程——取水头部及原水自流管工程，两根D630×10钢管沉管，单根长度为140M。

取水头部为钢筋混凝土结构，长8米，宽3米，高4.2米，两头为尖三角的墩式结构，总重量约为114吨。

平面图如下图：根据设计图要求，水下埋管的沟槽开挖要求为底宽开挖成 6.0M 河床高程为61米至77米，百年洪水位为77米，历史最底水位为66.2米，常水位为73米，此方案的编制与施工均按常水位73米考虑编制。

自流原水管中心标高为60米至64米，由河中取水头部向泵房走的反坡。

管线纵断面及横断面如下图：管线纵断面图依图可见管沟水面开挖深度最深为13.8米，（管底500厚的混凝土找平包裹、水面标高73米），防洪堤顶标高为77米，管道覆土厚度最少处为1米，最厚处为14米。

水面以上河堤高度为4米，长度为30米。

2、工程水文地质根据本工程所提供的地质资料可预见地质情况如下：2.1杂填土（Q4ml）①层：杂色，稍湿，松散状，成分主要为粘性土及建筑垃圾组成，轻压实，结构松散无固结，具湿陷性，岩芯呈散碎状。

本层局部钻孔有分布, 层厚0.5～0.6m，层底标高在73.69～73.80m之间。

2.2粉质粘土（Q3 al+pl）②层：褐黄色，可塑状，切面规则，稍有光滑面，结构均匀，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。

本层各孔均有分布, 层厚6.9～7.1m。

层底标高在66.70～66.79m之间。

2.3圆砾（Q3al+pl）③层：深褐色居多，亚圆形，磨圆度、球度良好，分选性一般，最大粒径2.54厘米，粒径大于2mm含量占55.4%。

湿，密实，成份以石英为主，充填物为中砂及细砂。

本层各孔均有分布，层底标高64.49m～65.20m，层厚1.5～2.3m，平均厚度1.90m。

2.4中砂（Q3 al+pl）④层：黄色居多，最大粒径1.92厘米，粒径大于0.25mm含量占57.78%。

湿，中密，成份以石英为主。

本层各孔均有分布，层底标高62.69m～63.50m，层厚1.7～1.8m，平均厚度1.75m。

2.5圆砾（Q3al+pl）⑤层：深褐色居多，亚圆形，磨圆度、球度良好，分选性一般，最大粒径2.54厘米，粒径大于2mm含量占55.4%。

湿，密实，成份以石英为主，充填物为中砂及细砂。

本层各孔均有分布，层底标高59.30m～59.49m，层厚3.2～4.2m，平均厚度3.70m。

2.6粉质粘土（Q3el）⑥层：紫红色，可塑～硬塑状，夹有岩石颗粒，切面规则，稍有光滑面，结构均匀，无摇振反应，干强度中等，韧性中等。

本层各孔均有分布, 层厚10.8～11.10m。

层底标高在48.39～48.50m之间。

2.4石灰岩中风化(D)⑦层：灰色、青灰色，中薄层-中层状，隐晶质结构。

岩石节理裂隙稍发育，裂隙面上附铁锰质及方解石，岩芯呈短柱状、柱状、长柱状，岩质硬，敲击声脆。

该层岩石坚硬程度属较硬岩，岩体完整程度为较完整～完整，岩体基本质量等级属Ⅲ～Ⅱ级。

揭露层厚为7.00～7.50m，本次勘察没有揭穿该层，层厚不详，最大控制完整层厚度为7.50m。

上述各地层的分布规律及岩性特征详见“工程地质剖面图”及“钻孔柱状图”。

(如下图)。

3主要工程量：3.1、D600×10钢管制作、安装、防腐 280米3.2、水下挖砂石、乱石约18000立方米3.3、砂石垫层约800立方米3.4、管道包裹水下混凝土约4000立方米3.5、取水头部一座3.6、水下顶管 DN1000约140米3.7、其它辅材4、主要施工机械设备（见机械设备表）5、主要施工工序5.1、施工测量5.2、沟槽水下开挖5.3、取水头部、管道的制作、浮运与沉放5.4、水下混凝土浇筑三、主要施工方案的选择：1、水下沟槽开挖、采用挖沙船开挖、运沙船配合运输；2、取水头部采用岸边预制、吊车起吊、舶船浮运、起重船起吊下沉就位。

3、自流原水管道方案方案一、全段开挖沟槽加沉管施工方案二、水下顶管+挖沟槽沉管施工各方案的利弊：方案一土方开挖工作量大，防洪堤施工完成后需要恢复，但施工有保障，遇不明地质情况可潜员下水查看，如遇孤石、顽石可采用水下爆破施工，调整方案后可继续下一步施工。

方案二、穿防洪堤部位采用水下顶管施工，开挖工作量少、防洪堤不需全面恢复，只需对管道周边注浆加固即可，但该方案成工的风险大，因穿越河堤总长度约为70米，根据现有地质资料为砂石地质，但钻孔的位置为取水泵房，只能做为参考。

在这70多米的距离中，无法保证不遇到孤石、顽石及大片的岩石、顶管机机头出故障等情况，如果出现上述情况之一，顶管工作将很难进行，并且下一步方案调整的机率不大。

所以本人认为还是采用开挖沉管施工较为理想,但考虑施工手续办理及前期项目立项可研报告的编制实况，将方案二《水下顶管+挖沟槽沉管施工》也同时编入此方案中，供各专家选定。

4、管道包裹：采用水下混凝土施工四、主要施工工艺流程五、施工方案（一）测量方案1、测量主要任务施工前，首先进行管线的测量设标，包括管线位置、节点控制、开挖边线位置、水准控制网络建立等。

2、测量施工准备鉴于工程质量的要求，施工测量的准备工作：首先对施工测量的所用的仪器进行校核，提高施工测量的精度；其次备全测量所用的材物料；第三，做好内作业计算，坚持一人计算，一人复核，两人签字的原则，确保施工测量的顺利进行。

3、沟槽开挖测量3.1平面控制测量由于沟槽在水下，有其特殊性，因此在施工放样时，将管线的中轴线、沟槽的边线等应分别引测至陆上，采用导标的方法进行控制，导标测量用3M长度花杆，导标的间隔距离根据施工规范不少于0.2D （D为管线施工长度），施工过程中应用经纬仪经常进行复核，保证沟槽开挖平面位置的准确。

节点的位置采用红外测距仪测量，并打入木桩控制。

3.2高程控制测量采用测深铊测量水深的方法进行。

水面高程的确定采用在施工区域不受影响的地方设立水标尺，用DS3水准仪将高程引测至水尺上，直接读取水面高程，为保证高程到准确性，应定期用水准仪定时检测水尺高程的情况，及时修正读数，确保施工质量。

3.3在进行沟槽过程中，要反复进行测量，挖好的会被水流冲填，必须进行二次、三次开挖。

只有不间断跟踪测量，才能够保证沟槽的开挖质量。

3.4取水头及管道安装施工测量3.4.1轴线测量在沉管安装的轴线桩上架设经纬仪进行管道中线观测，在下沉过程中，跟踪测量，及时调整钢管的下沉位置，保证沉管下沉到位。

3.4.2高程测量采用水准仪跟踪控制测量来控制管顶高程，确保管顶高程的准确，中间水平段上测量绳，根据水面高程及测绳的读数来测量控制沉管下沉的速度及平衡，保证沉管下沉到位。

3.5质量保证措施3.5.1为了确保工程顺利进行，严格按照《资兴市自来水有限公司水厂取水点上移工程招标文件》、施工合同、设计图纸、施工规范所要求各项技术指标及精度要求施工。

3.5.2建立健全的测量管理机构，各工作面派专人负责，责任到人，严格作好测量原始资料的管理工作。

3.5.3定期检查测量控制点、水准点等，对被破坏的控制设施应及时修复。

（二）沟槽开挖方案1、水下部位水下沟槽开挖采用铰链式挖泥船挖泥，3艘40M3的泥驳运泥，送至甲方制定的抛泥区，开挖过程中由潜水员潜水检查沟槽的成型质量。

开挖起点为原水管的进水口处，施工顺序为：施工测量定位→挖砂船定位→运砂船就位→挖砂、运砂循环作业→测量沟槽底标高（确定铰链下沉深度，按设计标高超挖0.5米）→收铰钢丝绳前移挖砂船直至开挖终点→挖砂船二次就位开挖扩宽沟槽→挖砂船再次就位开挖扩宽沟槽直至开挖宽度满足要求→潜水员下潜检查成槽实况→水下沟槽验收。

根甲方提供地质资料河床均为砂砾石，挖砂船施工可满足施工要求，如在实际施工过程中遇有巨石等需要采取水下爆破。

2、河岸（陆上部位）采用挖掘机开挖、自卸车运土，按常规土方开挖施工方案施工即可。

3、防洪子堤填筑、现有河面水位标高为73米、防洪堤顶标高为77米、堤内自然地面标高为74米，破堤的不会出现河水漫出的情况，但考虑到施工周期长，堤内为大市镇，居住人口较多，为了避免河面水位升高而不出现河水漫溢，在施工范围外填筑防洪子堤，子堤高度高出25年一遇的洪水位1.5米。

子堤顶标高根据当地村民了解可暂设为76米，子堤顶宽为3米，两边坡度为1：1.5，采用粘性土填筑。

压实要求按防洪堤标准不少于98%。

施工断面图如下图：（三）沟槽找平沟槽开挖过程中，由于水位变化、船体摆动等原因会导致沟槽底标高有高底不平的情况，因此在开挖完毕后要进行找平。

找平前先由潜水员潜水，在水下放出浮标确定要填平的位置，再由运砂船将砂石运输至需要回填的正上方，将砂石往回填区域回填。

在回填过程中，潜水员根据情况及时潜水检查回填厚度、控制回填量，避免多填，最后由水面控制标高测量及潜水员水下用刮板找平。

（四）钢管组焊沉放1、沉管原材料的Q235钢板螺旋成品卷管作为主材，加工尺寸必符合设计要求。

焊缝采用手动电弧焊双面焊接，每条焊缝均并按规定进行检查验收。

钢管到达施工现场后，要进行原材料检查，确保沉管的质量。

2、钢管内防腐内防腐严格按设计要求选材施工。

(1) 前处理内外壁表面处理应达到《涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有图层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》GB8923.1-2011中的Sa2.5级，配件可采用人工除锈，应达到St3级标准。