管道开槽施工工艺及方案(第一篇)

管道开槽施工工艺及方案
一、沟槽开挖
1、测量放线
组织测量技术人员按规划局提供的测量控制点进行复测，复核无误后建立工程测量控制网，对工程进行点面相结合的测量控制。

进行施工放样测量，定出管道中线及井位置并定出水准基准点作为整个工程的控制点。

每次测量均要闭合，严格控制闭合误差。

沟槽开挖前应随同工程监理人员复核施工现场测量放线成果，测量偏差应在规范许可的允许偏差内。

2、沟槽开挖
开工前，选取40~80米试验段进行沟槽开挖、管道安装等施工，确定施工难易和工效，以利于及时增减施工机械和人员，满足施工进度要求。

沟槽开挖前应掌握管道沿线地形、地貌、建筑物、各种管线及其他设施的情况，工程地质和地下水文地质资料、气象资料、工程用地、交通运输及排水条件。

当发现管线位置后应做好清晰的标志以保护好地下管线。

在基坑开挖时须在沟槽外两侧筑小土堤截水，以防地表水倒灌入施工沟槽内。

沟槽内两侧设排水沟和集水井，用碎石填充，当地下水丰富或遇雨天时用抽水机抽水，以保证基坑不被水浸泡。

开挖时用挖掘机进行，人工配合。

因现场空间广阔，施工时土方可就近堆放，距沟槽保持9m距离，其中2m安全距离，7m宽临时道路供机械及人工通行。

临时堆土区堆土高度不得大于3m，两侧坡比为1:2，保证堆放安全。

在开挖前，沟槽的断面、开挖的次序和堆土的位置由现场施工员向司机及土方工详细交底。

在挖土过程中管理人员应在现场指挥并应经常检查沟槽的净空尺寸和中心位置，确保沟槽中心偏移误差符合规范要求。

为保证槽底土壤不被扰动、破坏或超挖，开挖时应保留基底标高以上0.2~0.3m的原状土，待敷设管道时用人工开挖至设计基地高程，如果局部超挖或发生扰动，应换填10~15mm级配砂石或5~40mm碎石，整平夯实。

开挖要保证连续作业，分段开挖，每段10m～20m，以防止土方塌方出现安全事故。

沟槽开挖完成应进行自检，检查项目和允许误差见下表。

自检合格后应马上
通知监理进场进行检查验收，验收合格后方能进入下一工序的施工。

3、土方开挖原则
（1）合理安排开挖顺序，使基坑坡面暴露时间最短，沟槽开挖完成后应及时进行垫层施工封闭基坑，减少地基土暴露时间；
（2）沟槽边缘堆置土方、建筑材料及运输车辆距基坑边缘安全距离不小于4.0m。

（3开挖过程中必须坚持信息化施工，注意监测信息的反馈资料，及时指导开挖工程。

有充分的应急准备，遇有异常情况时，应及时调整施工措施。

若出现紧急情况时，必须采取果断措施，采取回填反压，坡顶卸载的原则，阻断事态发展，再进行加固处理，消除隐患后方可继续开挖。

（4）当开挖至原有管道1m范围时，采取人工纵向探孔，探孔首先确定其管径、埋深、管道走向，综合上述信息，进行有目的人工开挖。

待管道完全暴露后，再使用机械开挖。

开挖过程中必须有专人指挥，避免挖机破损原有管道。

（5）沟槽内的管线保护：人工开挖结束管道完全暴露后，接头位置进行抹带施工，并对原管道表面包裹棉布，进行托架支撑或在沟槽上安放槽钢用绳索悬吊方法保护，开挖出的钢筋混凝土管道可采用加设钢筋包管的方法进行施工。

（6）沟槽开挖前，必须进一步查明周边建（构）筑物基础及地下管线埋设情况。

应做好坑顶周边截排水设施和坡顶的地面硬化，必要位置设置防水塑料布，防止分层开挖时地表雨水对坑壁浸润冲蚀。

沟槽开挖中应做好坑底集水的抽排，沟槽内根据实际情况沿底边20～30m间距设立集水坑或集水井，并做好集水的疏排，排水沟可根据现场实际情况进行调整。

4、土方开挖顺序
由于工期紧，工程量大，为尽快为后续工程施工创造良好的施工作业面，土方开挖作业必须有序施工。

为保证土方开挖顺利进行，防止坍塌等不良现象的发生，现场工作空间有限，通常采用边退边挖边土方出运的方法进行开挖。

沟槽上部土体按要求开挖，同时做好地表面和放坡面的四周排水。

5、本工程土方开挖原则上优先采用放坡开挖的形式，如遇沟槽挖深特别深或土质情况较差的情况，应及时采用支护开挖的形式，支护施工详见3.3.3支护施工章节。

6、管沟开挖土方采用挖掘机开挖，用于回填的土方采用推土机推运至管沟一侧或两侧堆存，待管道铺设完成后，再推运回管沟回填，平均运距40m。

管沟开挖料部分为石方，其中全风化岩石可以直接采用挖掘机开挖，弱风化岩石比较坚硬，采用爆破施工，为保证石方爆破过程中下部基岩不受扰动，上部可采用一般石方开挖方式，紧邻管底的石方全部采用保护层石方开挖方法施工，保护层厚度应由爆破试验确定。

因本工程可能遇到强风化层面积较大，采用破碎锤效率太低，故一般采用放炮爆破法，然后再挖除，局部零星工程量可用破碎锤破碎再挖除。

放炮时需注意爆破方式，防止已开挖边坡发生崩塌、坠石等次生地质灾害。

7、河道土方开挖前应先探明管道位置、埋深，应保证管顶覆土不小于1m。

河道土方开挖时需与上下游河道断面平顺衔接，同时遇现状桥梁上下游需预留不少于50m保护范围，以1：50缓坡与设计河底顺接。

二、降排水施工
1、本工程部分施工位置地下水埋深较浅，开挖土方以壤土、砂为主，施工过程中均需要进行降水，各土层具中等透水性，大部分管道工程施工采用积水明排和管井降水的方法进行施工。

顶管施工及湿地内管道工程，采取水泥搅拌桩防渗墙加管井降水方式进行降水施工。

管径内回填级配碎石和砂，避免土颗粒流失。

2、自然开挖无地下水时，沟槽开挖至设计深度时，根据实际需要可采用排水沟进行排水，并根据实际观察，现场适当配备抽水泵。

沟槽底部设置1m深排水明沟，排水沟边坡1：2.2，间隔20m设一集水井，集水井的尺寸为0.8×0.8×1.0m，集水井底高程应选取地势较低且底高程低于排水沟底面1m以上。

根据现场开挖渗水情况，配备足够数量的抽水泵，使用机械在沟槽底部开挖出较低的集水井，抽水泵均匀布置在沟槽底部，先进行降水工作，抽水速率大于渗水速率，在以此方法继续进行开挖降水施工，直至达到设计底标高，同时抽水泵继续。

3、如遇雨季施工，使用现场配备的抽水泵及时进行抽水，保障施工路段正常及后续施工安全。

同时根据现场情况在顶部周围设置全封闭止水帷幕挡水设施，防止外界雨水灌入。

4、坑顶设置排水沟，做好安全防护及夜间警示。

5、沟槽顶还设置沉淀池，与排水沟连接起来，具体位置根据现场确定，原则上尽量靠近市政污水管网。

所有汇集水排入市政管网前均需经沉淀。

排水条件有限时考虑使用吸污车，吸出积水后进行处理并选择地点排放。

6、车辆冲洗点选择远离沟槽位置设置，避免沟槽进水。

三、围堰及导流施工
1、围堰及导流设计
本工程管道施工需穿越现状河流，为方便施工，采用导流+围堰形式，将现状河流堵截，使其从两侧导流。

根据施工进度合理安排导流明渠及围堰位置，使管道施工顺利进行。

2、本工程施工周期短，岸上交通便利，围堰不作为施工便道使用，结合成本考虑，本工程计划使用土围堰。

围堰迎水侧采用复合土工膜防风浪冲刷，围堰顶外边用编制袋装土打一道300mm高防浪墙。

3、围堰填筑
进点后，立即组织机械，从河流上游向下游开始集中填筑围堰。

围堰填筑出水面后，分层上土，厚度控制30cm，土料粒径不大于5cm。

围堰填筑采用开挖土方作为土料。

土料的含水量控制在最优含水量范围内，以确保土源不受雨水或潜水浸泡。

围堰修好后，进行基础开挖、抽排基坑渗水，检验围堰漏水情况，开始抽水速度要慢，使其逐渐承受水压力完成预变形，防止抽水过快围堰坍塌。

4、围堰拆除
在管道施工完成后拆除围堰。

拆除土方水上部分用于回填区回填，水下部分弃至弃土场或业主指定地点。

围堰拆除采用挖掘机拆除，汽车装运，先挖水上部分，留50cm和水下部分一道挖运。

围堰拆除时应由下游开始，由堰顶至堰底，背水面至迎水面，逐步拆除。

围堰拆除完成后即可对导流明渠进行回填，回填土壤不可采用含水量过大的土壤，避免回填完成后发生地面塌陷等问题，影响管道施工质量及安全。

四、PCCP管道施工
1、PCCP管道进场
（1）根据管材比选结论，本工程管道主要采用预应力钢筒混凝土管(PCCP 管)，直径Do1400以下管道采用内衬式预应力钢筒混凝土管(PCCPL)，直径Do1400及以上管道采用埋置式预应力钢筒混凝土管(PCCPE)。

沿线设置的阀井及不同管材转换件等特殊部位采用螺旋钢管连接。

（2）PCCP管道装卸
装卸PCCP管道的起重机必须具有一定的裕度，严禁超负荷或在不稳定的工况下进行起吊裝卸，管子起吊采用兜身吊带或专用的起吊工具，严禁采用穿心吊，起吊索具用柔性材料包裹，避免碰损管子。

装卸过程始终保持轻装轻放的原则，严禁溜放或用推土机、叉车等直接碰撞和推拉管子，不得拋、摔、滚、拖。

管子起吊时，管中不得有人，管下不准有人逗留。

（3）PCCP管道装车运输
管子在装车运输时采取必需的防止震动、碰撞、滑移措施，在车上设置支座或在枕木上固定木楔以稳定管子，并与车厢绑扎牢稳，避免出现超高、超宽、超重等情况。

另外在运输管子时，对管子的承插口要进行妥善的包扎保护，管子_上面或里面禁止装运其它物品。

（4）PCCP管现场存放
PCCP管只能单层存放，不允许堆放。

长期(一月以上)存放时，必须采取适当的养护措施。

存放时保持出厂横立轴的正确摆放位置，不得随意变换位置。

（5）PCCP管现场检验
到达现场的PCCP管必须附有出厂证明书。

凡标志技术条件不明、技术指标不符合标准规定或设计要求的管子不得使用。

证书至少包括如下资料: 1）交付前钢材及钢丝的实验结果；
2）用于管道生产的水泥及骨料的实验结果；
3）每一钢筒试样检测结果；
4）管芯混凝土及保护层砂浆试验结果；
5）成品管三边承载试验及静水压力试验报告；
6）配件的焊接检测结果和砂浆、环氧树脂涂层或防腐涂层的证明材料。

管子在安装前必须逐根进行外观检查:检查PCCP管尺寸公差，如椭圆度、断面垂直度、直径公差和保护层公差，符合现行国家质量验收标准规定。

管子安装前进行详细的外观检查：检查承插口有无碰损、外保护层有无脱落等，发现裂缝、保护层脱落、空鼓、接口掉角等缺陷在规范允许范围内，使用前必须修补并经鉴定合格后，方可使用。

PCCP管安装采用的橡胶密封圈材质必须符合《预应力钢筒混凝土管》的规定。

橡胶圈形状为“O”形，使用前必须逐个检查，表面不得有气孔、裂缝、重皮、平面扭曲、肉眼可见的杂质及有碍使用和影响密封效果的缺陷。

生产PCCP管厂家必须提供橡胶圈满足规范要求的质量合格报告及对应用水无害的证明书。

规范规定公称直径大于1400mmPCCP管允许使用有接头的密封圈，但接头的性能不得低于母材的性能标准，现场抽取1%的数量进行接头强度试验。

2、管道基础施工
（1）沟槽开挖并验收通过后，方可进行管道基础施工。

（2）本工程管道基础分为土弧基础、混凝土基础、砂石基础三种。

管道采用土弧基础，破路开挖段采用混凝土基础，地下水位较高处采用中粗砂基础，管道平面转弯处30°弯头及45°弯头下部设C15素砼基础。

当管道地质条件较差，或位于回填基础上时，可进行基础处理，管道下方铺设200mm碎石垫层+200mm中粗砂垫层。

当过河、沟（采用大开挖施工的）开槽埋设管道，下方铺设200mm碎石垫层+200mm中粗砂垫层，回填土分层夯实，管顶以上500mm处铺设300mm厚M10浆砌块石保护层。

对管道柔性接口，为保证安装质量，确保接口封水效果，在PCCP管接口及PCCP管与转接头的连接，采用凹槽填砂施工措施。

（3）土弧基础及砂石基础采用人工对称推入沟槽中，采用小型压路机配合人工轻型夯实设备夯实，保证压实度及厚度满足设计及规范要求。

管道基础必须采用人工对称回填，分层回填压实，严禁采用机械推土回填。

（4）混凝土基础施工
沟槽开挖并验收通过后，进行混凝土管道基础施工，C1与C2部位模板施工分2次支模，C1基础模板使用钢模板，支立时通过模板底部的架设的垫块进行
高度调节，模板顶部保证和管道底部标高相同，模板轴线位置、C1基础厚度、宽度满足规范要求。

根据要求采用C15混凝土进行浇筑并振捣均匀，振捣完成后初凝前进行收面施工避免收面过早产生收缩裂缝，收面完成后进行养护不少于7天，必要时覆盖薄膜，草帘等进行保温。

C1基础养护达到强度后，进行安管并固定，再支立C2模板。

C2模板采用木模，1cm厚模板外侧钉2*10木方，木方间距20cm，外侧打设斜撑加固，支模时面板对准给定的基础边线垂直竖立，内外打撑钉牢，内侧打钢钎固定，配合浇筑进行拼装，处理好拼缝以防漏浆，并在面板内侧弹线控制混凝土浇筑高度。

3、管道安装
（1）管道施工原则从下游向上游的方向，逐根进行承插口配管量测，按长短轴对正方式进行安装。

严禁将管道向沟底自由滚放，并尽量减少沟槽上机械的移动和管道在沟槽内的多次搬运移动。

混凝土管接口均采用柔性承插接口，D01000以下管道采用单胶圈接口，D01000及以上管道采用双胶圈接口；不同管材之间连接采用转换件连接，转换件接口根据连接管材要求确定；钢管与钢管间采用刚性焊接接口，钢管与阀门、伸缩节等管件间采用法兰连接。

（2）本工程采用50t履带吊机位于沟边进行管道吊装，采用两组导链和钢丝绳将管子吊至沟槽内，用手扳葫芦配合吊车，对管子进行上下、左右微动，通过下部垫层、三角枕木和垫板使管子就位。

（3）管道及接头的清理、润滑
安装前先清扫管道内部，清除插口和承口圈上的全部灰尘、泥土及异物。

胶圈套入插口凹槽之前先分别在插口圈外表面、承口圈的整个内表面和胶圈上涂抹润滑剂，胶圈滑入插口槽后，在胶圈及插口环之间插入一根光滑的杆，将该杆绕接口转两圈，使胶圈紧紧地绕在插口上，形成一个非常好的密封面，然后再在胶圈上薄薄地涂上一层润滑油。

所使用的润滑剂必须是植物性的或经厂家同意的替代型润滑剂，因油基润滑剂会损害橡胶圈，故而不能使用。

（4）管道对口
管道安装时，将刚吊下的管道的插口与已安装好的管道的承口对正，使插口
正对承口。

采用手扳葫芦外拉法将刚吊下的管道的插口缓慢而平稳地滑入前一根已安装的管子的承口内就位，管口连接时作业人员事先往两管之间塞入挡块，控制两管之间的安装间隙在20~30mm之间，同时也避免承插口环发生碰撞。

特别注意管道顺直对口时使插口端和承口端保持平行，并使圆周间隙大致相等，以准确就位。

注意勿让泥土污物落到己涂润滑剂的插口圈上。

管道对接时检查胶圈位置，用柔性弯钩插入插口凸台与承口表面之间，并绕接缝转一圈，以确保在接口整个一圈都能触到胶圈。

如接口完好，即可拿掉档块，将管道拉拢到位。

如果在某一部位触不到胶圈，就要拉开接口，仔细检查胶圈有无切口、凹穴或其他损伤。

如有问题，必须重换一只胶圈，并重新连接。

每节PCCP管安装完成后，细致进行管道位置和高程的校验，确保安装质量。

（5）管道接口打压
管道对口完成后对每一处接口做水压试验。

在插口内密封圈预留10mm螺孔作试验接口，将打压机与之连接，注水加压。

从一侧接头注水，另一侧排气，排气结束有水喷出后拧紧螺栓。

为防止管子在接口水压试验时产生位移，在相邻两管间用拉具拉紧。

根据规范规定恒压5分钟，检查接口无渗漏即合格。

否则重新安装管道。

（6）轴线、管底高程的复测，安装完毕后每一根管道，应立即复测其轴线、管底高程是否在规定范围内，以保证管道回填完毕后管底高程控制在规定的范围内。

（7）阴极保护带的连接应严格按照施工规范执行，并定期检测更换阳极包。

（8）接口外部灌浆
为保护外露的钢承插口不受腐蚀，需要在管接口外侧进行灌浆或人工抹浆。

在接口的外侧裹一层麻布、塑料编织带或油毡纸(30~45cm宽)作模，并用细铁丝将两侧扎紧，上面留有灌浆口，在接口间隙内放一根铁丝，以备灌浆时来回牵动，以使砂浆密实。

用1:2~4.5的水泥砂浆调制成易流淌的糊状，将砂浆灌满绕接口一圈的灌浆带，来回牵动铁丝使砂浆关注均匀密实，再用干硬性砂浆抹平灌浆带顶部的敞口，保证接口密实。

（9）管道接口内部填缝应随着管道的安装进度进行。

勾缝前，应清除接头处的杂物，用水喷洗或刷洗，以保证接头处的清洁、湿润。

内勾缝应做到内部密实、表面光滑平整。

水泥砂浆的配比为1：2。

内勾缝结束后5小时后要加以洒水养护。

（10）管道及接头要严格按照施工规范做好防腐工作。

（11）每天收工时，应用不透风的材料对安装完毕的管段进行封堵，开工前应对前一节管道进行复查。

五、螺旋钢管施工
1、螺旋钢管之间采用焊接连接，钢管安装焊缝质量检验不应低于二类焊缝标准。

从事焊接的焊工应具有相应主管部门签发的焊工合格证。

焊工焊接的钢材种类、焊接方法和位置等均应与焊工本人考试所取得的合格项目相符。

2、管道小于5°的弯管处，利用前后管道的安装角度调整过度，使其角度小于2°。

管道所用弯管均为钢制弯管。

3、管道进场：
（1）应检查到货钢管的圆度和坡口是否符合要求。

（2）检查金属管节表面有无斑疤、裂纹、严重的锈蚀等缺陷。

（3）如管道进场验收不合格，应立即退场，不得使用质量不合格管道。

4、钢管安装准备措施：
（1）应将钢管中心、高程和里程等控制点测放到附近的永久或半永久构筑物或牢固的岩石上，并作出明显标识。

（2）钢管在安装过程中必须采取可靠措施，支撑的强度、刚度和稳定性必须经过设计计算，不得出现倾覆和垮塌。

（3）电焊机等电气装置必须电气绝缘和可靠接地，严禁用操作平台作为接地电路。

（4）必须采取可靠的防火和防坠落措施。

（5）钢管壁上不得焊接临时支撑或脚踏板等构件。

5、钢管焊接：
（1）焊接前将焊口表面用磨光机打磨干净，不得有锈蚀、油渍及其他污迹，对检查坡口形式及尺寸应符合设计文件要求，对角度不符合要求的用手提砂轮机修磨。

坡口及焊口内外清理范围不小于10mm。

（2）钢管焊接前先修口、清根，检查管端端面的坡口角度、钝边、间隙。

（3）焊条要进行烘干，选用4303型，焊丝直径2.3mm。

（4）钢管的焊缝在接头处应错开、错开的间距不得小于100mm。

（5）直埋管段两相邻环向焊缝的间距不应小于200mm。

（6）本工程采用50t履带吊机位于沟边进行管道吊装，采用两组导链和钢丝绳将管子吊至沟槽内，用手扳葫芦配合吊车，调准上下和平整，进行对口效对，
检查合格后方可进行点焊，点焊时应符合有关规定。

（7）点焊焊条使用与接口焊接相同的焊条。

点焊固定前同时采用支撑进行支承，避免移动，才进行点焊。

（8）点焊时应对称施焊其焊缝高度应与第一-层焊接厚度一致。

点焊时发现裂纹等缺陷，应及时处理。

（9）钢管的直焊缝处不得点焊。

（10）点焊长度为50mm~60mm，环向点焊间距不大于400mm，定位焊缝的长度、厚度和间距，应能保证焊缝在正式焊接过程中不致开裂。

（11）焊接时采取“逆向分段跳焊法”：每个口两个焊工同时对称焊，同时应使焊缝可自由伸缩并应使焊口缓慢降温，减少焊接热的影响。

（12）组合钢管固定口焊接及两管段间的闭合焊接不应温差过大。

（13）施焊时尽量少采用提焊方法进行施焊，如施焊条件下必须采用时，严格按照提焊的方法和顺序进行施焊，保证焊接质量达到设计和规范要求。

（14）施焊过程中，严格采用两人对称焊接，应保证起弧和收弧处的质量，收弧时要将起弧填满，多层焊的层间接头应错开。

确保焊缝的厚度和坡口形式符合要求。

（15）严格控制施焊的电流，通过试焊的质量确定焊机的电流要求。

同时根据管材钢的种类确定焊前的预热温度。

（16）管道对接时，环向焊缝的检验及质量应符合下列规定：
1）检查前应清除焊缝的渣皮、飞溅物；
2）应在油渗、水压试验前进行外观检查；
3）焊缝外观质量应符合有关规定；
4）不合格焊缝应返修，同一部位的返修次数不得超过二次。

（17）管道法兰连接应符合下列规定:
1）法兰接口平行度允许偏差应为法兰外径的2.2%且不大于2mm；中心允许偏差为孔径的5%；
2）应使用相同规格的螺栓；安装方向一致、对称紧固好的螺栓应露出螺母之外；
3）与法兰接口相邻的第一至第二个刚性接口或焊接接口，待法兰螺栓紧固
后方可施工。

6、防腐蚀涂料涂装
（1）防腐蚀涂料涂层配套系统宜选由底漆、中间漆和面漆组成。

底漆应具备良好的附着力和防锈性能，中间漆应具有屏蔽性能且与底漆、面漆结合性能良好，面漆应具有耐磨性能、耐候性能或耐水性能。

（2）本工程钢管防腐蚀涂层选择见下表。

表1 本工程钢管道内壁涂层种类
注：表中涂料应有卫生部门颁发的卫生许可证
（3）经除锈后的钢材表面宜在4h内涂装，晴天和正常大气条件下，最长不应大于12h。

7、水压试验
（1）试压时水温应在5C以上。

（2）呼吸管的一端应安装在钢管内试验状态下的最高位置
（3）当高程差大于100m的钢管段做水压试验时，宜在钢管段上端顶部设置真空破坏阀。

（4）水压试验应在钢管安装完成及质量检测合格后进行。

充水前，应对工卡具、临时支撑件、支托、起重设备等解除拘束处理，且应对结构上的焊疤、划痕等缺欠进行修补打磨处理。

（5）钢管水压试压时，应分级加载，每级均应做检测。

加载至额定工作压力，保持30min以上，检测压力表指针保持稳定，无指针颤动现象等异常情况，才允许继续加压。

加压速度以不大于0.3MPa/min为宜，当压力大于10MPa以。