水源施工方案

1、钢管焊接
工程引水管道采用钢管焊接成型。钢管焊接严格按《给排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97标准进行检查验收。电焊工应持证上岗。管接头采用坡口焊，其坡口形式见下表
电弧焊管端修口各部位尺寸
图示
壁厚t
间隙b
钝边p
坡口角度a
a
pt
b
mm
mm
mm
(0)
20
2.5～3.0
2.0
60±5
管件焊口修坡采用手工氧—乙炔制作，其切割表面所有氧化物应清除干净，打磨光滑。管件组对接口应选用管径相差最小的管节，对口时使内壁平齐，对口检验采用300mm的直尺，检查内壁错位的偏差不大于0.2倍壁厚，且不得大于2.0mm。
工程主要施工内容为：取水头部安装、1014mD2020钢管安装、水下管槽土方开挖、水下管槽石方回填、水下基坑土方开挖、水下基坑抛碎石、水下抛块石护头部、浇筑头部四周水下砼、格栅盖板安装等，其中取水头部、盖板在岸边预制，钢管在岸边拼装焊接防腐。
取水头部为预制钢筋砼结构，分为上下两节，外形为长方形，下节为箱体（地板取消），壁厚0.15m、长11.20m、宽5.80m、高5.40m；上节为格栅间，框架结构，长11.20m、宽5.80m、高5.40m。
1、取水头部开挖安装施工流程
取水头部基坑开挖→基坑整平碎石垫层→头部浮运下水安装→头部四周砼浇筑→取水头部抛石稳固→头部盖板格栅安装
2、管道开挖安装施工流程
管槽开挖整平→管槽碎石垫层→管道焊接拼装→管道浮运定位→管道灌水下沉→管道水下连接→管道碎石回填→管槽沿线抛石整平
二、主要工程施工方法
（一）沟槽的开挖
2、管道顶管部分以及与取水头部管道连接采用卡箍进行连接，潜水员在水下对口完成后，将事先准备好的管道管卡及胶皮板交给潜水员进行安装，上下管卡通过Ф27*6根螺栓进行固定,并采用水下砼进行包裹。具体如下图所示：
（五）取水头部基坑的开挖
取水头部基坑的开挖方式同沟槽，采用工作船的抓斗开挖，经纬仪控制定位，水库边设水尺控制开挖深度及基坑底部高程，不再详述。
（六）基坑平整及垫层
1、基坑形成之后，应对其底部及边坡进行水下修坡及平整，潜水员下水利用高压水枪射流，对基坑凸凹不平的地方进行修整，从而达到使用要求。
2、基坑整平完成后，由浮船装运石料抵达施工面，在水面测设浮标控制线，由人工投料，边投边测量，潜水员在水底用刮尺刮除高出和补填未填实的地方，达到规定的铺垫厚度后，移船直到完成整个基坑的铺垫。
③ 钢管焊缝应进行外观质量检验，焊缝质量标准见下表
焊缝外观质量标准
项目
技术要求
外观
不得有熔化金属流到焊缝未熔化的母材上，焊缝和热影响区表面不得有裂纹、弧坑、和灰渣等缺陷，表面光顺、均匀，焊道与母材应平缓过渡。
宽度
应焊出坡口边缘2～3mm
咬边
深度应小于或等于0.5mm，焊缝两侧咬边总长不得超过焊缝长度的10%，且连续长度不应大于100mm。
（2）初步拟定的施工现场总平面布置如下：
A．陆上生活区可就近搭建。
B．水上施工水域为：泵房至取水头部方向共200m，两侧各50m。
C．在现场布置V380电源、线路和控制开关。
该水域范围内严禁其他船只和水上交通工具闯入，以及从事捕鱼、游泳等干扰活动。
（3）总平面示意图
第三章 主要工程施工方法
一、本工程施工流程
3、为保证管槽开挖的准确性，利用经纬仪进行定位，在管道轴线位置两端设立红色导向浮标，利用三点成一线的原理控制工作船的位置，以保证工作船开挖断面及落点位置准确，从而保证管槽的直线施工质量，也避免漏挖，欠挖现象的发生，降低复挖率。同时每天两次指定专人观测，采用经纬仪校核工作船及浮漂的位置是否跑偏。
4、施工中工作船在通过两端浮漂开挖定位时，利用工作船上的三个导向转扬机进行调节，调节工作床的船头方向以及轴线位置符合设计要求，不得在浮船工作区域内实打钢管桩进行控制轴线方向，这样易造成刮伤工作船和缠绕电缆，引发安全事故。
4、取水头部上、下节箱体用吊装架起吊浮运到设计位置后，就位开始缓慢下沉，进行水下安装。
5、吊装前采用水泵向基坑内缓慢注水，直至坑内水面标高与水库水面标高相同时为止，然后挖开水库边堤坝和吊装通道，其通道基地标高与基坑标高相同。
6、岸上架设全站仪，对讲机联系，控制构件落位，船上起吊设备控制构件匀缓下落，边下落边测量观察，及时纠正中轴线、距离的偏差，使取水头部按设计要求准确落放至基坑垫层的样架之上。由于取水头部单个构件较重，拼装精度要求高，如果基底没有进行严格的处理，待构件吊装到位后，在进行调整是极其困难的。所以在处理基底时，必须保证构件吊放到位时其平面位置、高程的准确。为此，施工中采取了样架定位的方法。取水头部的定位就已样架的位置为准。样架的制作要大于取水头部拼装后的外部尺寸30mm，这样易于水下观察取水头部各构件位置的准确。样架采用∟45×45角钢制作，基本尺寸为11.5m×6.1m，四角采用￠12螺纹钢进行拉结固定，完成后按上述交汇控制法沉入水底基坑基础上，样架四角固定四个球形浮漂至水面作为标识，控制取水头定位。
（八）取水头预制
取水头钢筋、砼、模板严格按照《给水排水构筑物施工及验收施工规范》（GB141-90）进行施工，确保施工质量。
基槽下部铺垫30cm级配碎石垫层夯实，基础环梁下部用10cm厚80cm宽的C10砼找平后直接铺油毡施工。
为防止雨水浸泡，基坑四周设排水沟，排水沟尺寸为50*40mm，沟内用碎石填平，靠水库侧南、北角各设一个600*600mm的集水坑，用砖砌成三七墙（花墙，便于过水），四周用碎石填满。有水时采用潜水泵将水抽至水库。
5、提前预制取水头部。为确保取水头部的水下安装质量，确保取水头部钢筋砼的结构尺寸，特别是钢管的两预留口精度、格栅挂钩的预埋件精度、盖板的预留槽精度等。
三、施工准备
1、施工技术准备
（1）施工基线的建立
在岸上靠近水库边建立一条南北方向施工控制基准线，基线两端打固定桩。基线的长度根据现场条件而定，且至少为50m。同时，在此基线上放出两个控制点，利用两个经纬仪采用交汇法进行测量放线，依次确定取水头四角位置及管道中心线位置，如下图所示：
未焊满
不允许
2、钢管防腐
钢管的除锈和防腐严格按照设计图纸和相应的施工规范进行施工。所有要求防腐的钢管表面应认真清理干净，做到无油渍、无锈、无灰、无水、无起壳和毛刺。本工程采用IPN8710系列防腐涂料，具体施工步骤如下：
1、管道内壁防腐（二底二面）
先刷IPN8710-1G底漆一道，涂IPN8710-3H面漆一道，然后刷IPN8710-1G底漆一道，再涂IPN8710-3H面漆一道。
（七）取水头部预制位置选择
取水头部预制位置靠近岸边，位于送水泵房的西北角，其基坑基地标高确保能够漂浮取水头部。参照C标段的报告，常水位为25米进行设计计算（设计图纸常水位为28.00m），通过吊装浮运至设计位置，然后吊装下沉就位。基坑西面为大房郢水库，沿大房郢水库南北方向筑堤坝，堤坝顶部标高为28.50m，堤坝顶宽为2m。堤坝内标高根据现场情况进行平整，预制前首先进行测量放线，将取水头预制位置标高降至23.00m，基坑底部尺寸为16.7m×13.5m，基坑边坡按坡顶有荷载进行考虑，按1：0.67进行施工，成型夯实后采用挂网喷浆护坡。其具体施工图见下图所示：
（六）管道水下连接
管道水下连接采用法兰不锈钢螺栓连接。
第二节管道沉放就位后，两管节头之间的距离不大于20cm，确保潜水员有操作空间卸开盲堵。然后由水上浮船将盲堵起走。在潜水员将两边的盲堵卸开的同时，水面上将工作船中心轴线与管道中心轴线重合，起吊钢管慢慢挪动管道与第一节钢管对接，然后由潜水员调节“活动”法兰螺栓孔与另外法兰对接并紧固螺栓，完成管道对接。
（九）取水头部浮运安装
1、根据取水头部的重量，采用两根DN2020×40m钢管进行取水头部的起吊安装。
2、根据设计规定，构件吊装时其砼强度必须达到设计强度的100%才能浮运安装，因此提前预制，做好吊装前的准备工作。
3、取水头部养护期及强度达到设计强度的100%后，首先应测量水库水面的标高，若水位高于堤坝内的标高，应将基坑其余三面坝体加高，堤坝顶面必须高于水面50cm。
2、垫层
沟槽平整完成的同时，抛碎石找平层，使管道在库床受力更趋合理，找平垫层碎石粒径为20-40mm。具体工艺流程如下：
备料→运抵现场→均匀控制投料→水下找平→移船
沟槽找平须由潜水员水下操作逐一完成。
（三）管道焊接及防腐
本工程DN2020管道焊接场地位于取水泵房西侧，紧邻水库修建焊接码头100米，焊接码头顶面标高为28.50米。每管段焊接长度为42米（重为41.45t），一端焊接“活动”法兰，一端焊接法兰，并将5mm厚的止水圈粘贴在法兰的水线部位（缩短水下安装时间），然后采用盲堵封堵，盲堵上焊接两个DN50的管接头，并安装两个DN50的闸阀，作为管道沉放时灌水口和放气口。
对口焊操作工艺：
① 对口检查合格后，进行点焊固定，点焊应对称施焊，其焊点厚度与第一层焊接厚度一致，钢管的纵向焊缝处不得点焊。
② 钢管的焊接口应在无阳光和气温较底时施焊，闭合焊口施焊时的大气温度冬季不低于50C，夏季不高于300C，焊口应尽可能采用滚动焊口，当冬季施焊时，应根据环境温度和钢材厚度不同进行预热处理。
1、管槽开挖前，在施工基线上放出两条取水管道的中心线控制点，并设立明显的岸上标志。水下管槽开挖时每隔40米左右抛设浮标显示中心线，以作为工作船开挖平面位置定位的依据，并在岸边设置水尺一把，作为开挖时的测量依据。
2、水下管槽开挖应根据流速、流态、水位、管槽基层性质，以及施工场地周围建筑物分布情况，施工期间水库的水纹气象条件等因素，进行综合分析，确定有效快速的施工方法。
（2）高程控制点的建立
利用甲方提供的高程控制点，转测到施工岸边，打固定桩，并对该桩的高程进行校核计算，达到技术规范以内，然后报请甲方认可ຫໍສະໝຸດ Baidu作为施工高程控制点使用。
另外，在水库边打一水尺，水尺分划刻度至cm，测出水尺顶标高，每日水位可根据水尺直接读出，随时控制开挖深度。
四、施工现场总平面布置
（1）结合施工现场具体条件和工程施工的要求，施工现场总平面布置既要满足各工序的施工作业面，又要考虑它们之间的相互衔接，同时还得兼顾施工用地的效率，以及安全文明施工。
进水管为两根D2020的钢管，壁厚20mm，进水管单线总长570m，水下施工部分单线长370m，进水管在取水头部到岸边段中心距为5.40m。
2、制作施工“工作船”和水上“机动艇”，作为水上牵引、交通之用。进场后，制作一条约200t的工作“船”。利用4根36m长DN1820钢管通过【25型槽钢，上下用35根直径30mm的圆钢加固连接，拼装成一条既可挖泥又可起重的两用工作“船”。船头设置7.5m长钢制人字形扒杆，船中后部设置两台5吨的电动卷扬机，船后部和前部右侧共设置四台1.5吨的电动卷扬机，两台5吨的电动卷扬机作为抓斗和起重的动力系统，四台1.5吨的电动卷扬机作为船前后左右移动的动力系统。
7、工作船开挖工艺流程
启动主机→抓斗对准基槽→放松斗索开起抓斗→张开的抓斗自由下落→斗插入泥土中→收紧斗索关闭抓斗→提升抓斗→旋转至卸泥点→放松斗索卸泥。
（二）沟槽的平整及垫层
1、沟槽的平整
沟槽开挖后，应对沟槽底部进行水下平整，水下平整主要是采取高压水枪射流对沟槽凸凹不平的底部进行修整，从而保证达到沟槽的验收及管道安装的需要。
5、管槽开挖采用依次开挖，按“之”字型路线进行，严禁无规律随意开挖，这样易造成漏挖现象。开挖过程中应精心施工，勤测量，勤复核。沟槽挖好后，应测量槽底高程和沟槽横断面，测量间距按水下可视度控制，对不符合施工质量的按“往复开挖法”进行操作，保质保量地完成沟槽开挖施工。
6、沟槽开挖的弃土直接用抓斗工作船抛至40m以外的水域。
2、管道外壁防腐（一底一布三油）
先刷IPN8710-1G底漆一道，涂IPN8710-3H面漆一道，缠绕玻璃纤维布一层，再涂IPN8710-3H面漆二道。
（四）管道溜放下水
在管道拼装焊接完成、防腐合格后，可在管道底部设置下水滑道，利用工作船将管道牵引入水，在管道入水前应将两端管口用堵板封堵，管道浮运工作由机动艇完成，在溜放和浮运过程中，应加强对外壁防腐层的保护不受损伤。
（五）管道沉放
管道浮运至管道轴线上部前，首先将工作船固定在轴线一边1米处，长边与管道轴线平行，然后将浮运过来的管道慢慢靠近船边，先将工作船吊钩系挂在管道吊耳上，然后通过盲堵上的DN50的闸阀慢慢灌入湖水，同时开启另一端盲堵上的放气阀门，只到管道灌水的重量克服浮力即处于“失重”状态时，管道开始慢慢下沉，此时由岸上经纬仪随时监控工作船，及时调整管道中心线符合设计要求，管道开始缓慢下沉，直到全部落入沟底。然后将管道全部灌满水后，由潜水员下水在管道两边用砼块进行稳固，防止管道跑偏。同时卸开管道盲堵，进行下一节管道的浮运，工作流程同上。