「西氣東輸二線」平頂山人工煤氣置換工程北大營分輸站至灰河清管站施工線路工程正常地段
管溝開挖及配套穩管降水施工方案
ctm-zz-03-2010
編制：審核：
審批：中原石油勘探局工程建設總公司
豫南專案部
2023年10月2日
目錄一、管溝開挖工程概況 3
二、本區域開挖後實際狀況 3
三、老馬河北側管線拱溝原因分析 3
四、老馬河施工措施 3
五、新馬河穿越 6
六、拱溝二次開挖回填、新馬河開挖回填工作量和需使用裝置及人員 6
七、k2+417至k10+000之間剩餘普通管段降水方案 7
八、現場hse安全保證措施 8
1、設計要求：該工程設計要求一般地段管溝開挖深度為2.5公尺，管頂埋深一般不小於1.5公尺，穿越河流處不安置配重塊；
2、 實際水文情況：施工時正值葉縣地區雨季，地下水豐富，地下水線在-1.0公尺左右，水渠有流水，水量大。
1、k=0+000至k=1+718施工情況：該段管線已經下溝回填完畢，在開挖時發現，此段地下水從k0+000開始沒有水到k1+718處水位公升高以至於影響管線的正常開挖及回填。
2、k=1+718至k=2+417施工情況：管線在該段進過新老兩條馬河，地下水極其豐富，地質不穩定，開挖後管溝內積水嚴重，管溝不能正常開挖，若不安裝配重塊，管線無法下溝至管溝底部，出現了「拱溝」現象。
4、k=2+417至k=10+000情況預計：對該段沒有開挖的管線進行抽點勘察發現，地下水還是比較充足，地下水位較高。
在開挖回填k=1+718至k=1+922之間管溝後，該段管溝內鋼管出現「拱溝」現象，管子拱出地面，結合現場地下水實際情況分析，導致該情況出現的主要因素是管子所受浮力大於管體自重，根據浮力計算公式f =ρgv，單根管子自重約為5噸，浮力為9.8噸，加之拱溝處回填土為淤泥，無法壓住鋼管，致使回填後浮力抬公升鋼管拱處地面。
根據對管線「拱溝」原因的分析，為使得鋼管重新回到溝底，在再次回填時安裝配重塊。
4.1、施工工序
4.2、「拱溝」處管溝開挖措施
⑴根據現場實際測量情況，「拱溝」處距離老馬河越約35公尺，長度約為40公尺，為保證管子完全回落至溝底，從距老馬河南岸84公尺，北岸150公尺處同時開挖，新開挖管溝緊貼原管溝，管溝底寬度2.5公尺，深度h>原管溝深度+1m，如下圖所示（放坡比例》1:0.
5,現場確認）：
管溝開挖示意圖
⑵管溝開挖完畢後，採用機械加人工的方式將原管溝中管底淤泥進行清理，直至鋼管可以順利回落。
⑶開挖時為防止溝內積水導致管溝塌方，應採取排水措施。根據現場地下水水量，在管溝內安置1~2臺功率為15kw揚程為12公尺的潛水排汙幫浦進行降水。
4.3、老馬河二次開挖
⑴圍堰：由於老馬河中有流水，但流量不大，故採用圍堰法進行開挖。在河流上游距離新管溝10公尺，下游距老管溝3公尺位置設定2道圍堰，圍堰採用草袋法砌築，底寬度為6公尺，高3公尺，頂寬3公尺，以方便裝置通行。
上游圍堰高度與地面齊平，下游圍堰高出水面500mm左右即可。
⑵抽水：在上游圍堰河流中安裝2臺功率為15kw揚程為12公尺的4」潛水排汙幫浦，在兩圍堰之間安裝1臺抽水幫浦將河水抽至下游。
⑶二次開挖
兩圍堰之間河水排完之後，用兩台d320c挖掘機在河的兩岸同時開挖，開挖前應將河岸原有淤泥清理至硬質土壤，防止挖掘機發生側翻或下陷，避免發生安全事故。
4.4、配重塊安裝
⑴配重塊的選擇：由於設計中沒有要求安裝配重塊，因此沒有配重塊製作圖紙。在寶豐地區有一家給「西氣東輸二線」主管線提供配重塊的廠家，可以生產內徑為φ1260的配重塊，重量約為4.
5t。經過監理及業主單位同意，選用該種配重塊。
⑵配重塊安裝原則
①穿越老馬河鋼管安裝配重時為滿壓。
②其他地方安裝配重是間距為20公尺。
⑶配重塊安裝
鋼管回落至溝底後，在需要安裝配重塊的地方墊1500×1500×5mm厚絕緣膠皮，將運至現場的配重塊採用t16吊車緩慢安置在鋼管上，由於配重塊內徑比鋼管外徑大238mm，所以安裝時要保證配重塊不要發生側翻。
4.5、管溝回填
⑴配重塊安裝完畢後，立即進行管溝回填。回填順序為先老馬河管溝再河岸南北管溝。回填時，在有配重塊的地方，需要先將配重塊兩側用泥土填實，然後再回填配重塊上方，確保配重塊穩定。
回填其他事項按照設計要求進行。
4.6、水工保護及地面恢復
水工保護及地面恢復安裝設計藍圖要求進行。
根據現場實際勘察情況，新馬河兩岸地下水更為豐富，同時土質鬆軟，按照設計要求挖溝時根本不能使成型，因此在開挖該河流時除按照設計要求進行外，還需要採取一下幾點措施：
5.1、加大開挖放坡比例：設計放坡比例為1：
0.33，該放坡比根本不能滿足現場的要求，因此必須加大放坡比例，具體放坡比例應按現場實際情況進行，發生的額外工作量現場據實核定。
5.2、圍堰、抽水：設計藍圖在勘察時為枯水期，新馬河沒有地下水，而現在河中有流水，且十分豐富，因此開挖時需要在河流上下游砌築圍堰，同時不間斷抽水。
5.3、安裝配重塊：為防止鋼管漂浮，需要安裝配重塊。經過河道的鋼管配重塊安裝為滿壓，兩岸安裝間距為20公尺，共計13塊。
根據對沒有開挖管線沿線地質的勘察，此段管線在開挖時必須隨時採取降水措施，同時還要加大放坡比例，放坡比例≥1：0.5。增加的開挖量及降水工作量已現場實際進行確認。
8.1組織管理
為確保工程優質、高效、安全順利完成，保證工程安全文明施工目標的實現，專案部成立hse管理委員會：
組長： 專案經理
副組長：專案副經理、總工程師、hse負責人
成員：施工隊負責人、專業工程師
8.2 hse管理體系名單
8.2現場安全措施
⑴酒後不准駕駛和操作機械裝置；
⑵機械開機前須檢查機上、機下是否有障礙物，野外作業時更需要注意行人及小孩等
⑶施工工地臨時電氣線路和電氣裝置應有可靠的保護措施；
⑷所有人員不准在管溝內休息；
⑸管線下溝前，現場負責人和hse現場管理員要對下溝段的管溝進行檢查，確認管溝內無人和其它障礙物、無塌方危險，方可組織下溝；
⑹下溝前要檢查吊具，確認效能符合要求；
⑺管線下溝時要有專人統一指揮，各工種協調一致，管道下溝時，管溝內、管道上或管道與管溝之間不能有任何人員，如果需清溝時，需停止下溝；
⑻在清理管溝淤泥時，採用2臺挖掘機固定住鋼管，防止鋼管下落；
⑼管溝如不能及時回填，應設定警示帶，防止人員跌落溝內；
⑽配重塊安裝時要緩慢，防止配重塊掉落砸傷人員或管材；
⑾管溝回填前要檢查，確認管溝內無人、動物和遺留物品時方可進行回填作業；
⑿回填作業要防止損壞管線外防腐層；
⒀下溝段要設專人巡視,管線下溝段內下溝作業不得與其它工序作業交叉進行；
9.1清溝時要求挖掘機不能碰傷防腐層，若有傷口要及時要求防腐隊進行補傷；
9.2管溝放坡比例依現場實際情況確定，確保新開挖管溝不塌方；
9.3排水要及時，保證挖掘機正常作業；
9.4回填時盡量按照先乾土後濕土進行；
9.5配重塊需要具備出場合格證明材料；
9.6回填後要壓實，回填高出地面300mm；
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