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1、辽西北供水工程辽西北供水工程三段管道建安三标（合同编号：LXBQH-TJ-009-Z0329）钢管穿越京哈铁路施工方案批准： 审查： 校核： 编写： 中国水利水电第八工程局有限公司辽西北供水工程三段管道建安三标项目部2014年07月钢管穿越京哈铁路施工方案1. 概述辽西北供水工程（三段）管道建安工程三标在GC68+601.641- GC68+768.802穿越京哈铁路。钢管穿越铁路采用框架型式，钢管中心距铁路约7.92m。穿越钢管采用4根并排（2组，每组并排2根）穿越型式，设计压力1.6Mp，规格为3220*25，穿越长度33.5m。我项目部主要负责该穿越段的钢管组对、焊接、防腐补口施工任务，
2、框架施工由发包人负责。主要工程量见表1-1：表1-1 穿越京哈铁路钢管工程量 序号名称规格单位数量材质备注（图号）1加劲环钢管3220*25/3000*250*20m512.27Q345C0015-S22-PG-GG1-352光面钢管3220*25m134Q345C0015-S22-PG-GG1-353钢制弯头DN3200*5.00度个8Q345C0015-S22-3-3-GG3-284钢制弯头DN3200*28.5度个2Q345C0015-S22-3-3-GG3-292.施工依据2.1施工依据1、辽西北供水工程（三段）管道建安三标合同文件（合同编号：LXBQH-TJ-009-Z0329）；2
3、、辽西北供水工程钢管设计施工图纸、变更图纸；3、设计通知单及批准的相关技术文件；4、管道焊接防腐技术总说明；2.2引用标准钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级GB1134589；涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB892388；压力容器用钢板GB7132008；气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本型式与尺寸GB98588；压力钢管制造安装及验收规范SL432-2008 ；3.施工布置3.1施工用水钢管施工用水主要包括钢管安装前的场地冲洗和移交下一道工序前的场地清理。进场后在钢管安装现场左右两侧低洼处开挖2个集水井，平常情况下将集水井的水合理排放至施工现场以外指定排放点，当需场地冲洗或清
4、理时水由集水井抽取。3.2施工供电钢管施工主要用电设备包括：电焊机、卷扬机、空压机、水泵等设备，以及施工照明用电。施工用电主要由250KW柴油发电机发电提供。3.3施工用风施工现场配置一台1.6M3空气压缩机，提供施工用风。4施工程序 钢管安装流程测量放样预埋锚筋、锚板后浇筑垫层混凝土轨道、卷扬机安装 始节钢管就位、调整、加固钢管吊至小车上，托至安装位置中间节就位、调整、压缝、加固环缝焊接钢管防腐附件拆除测量、验收测量、验收外观检查、无损检测检查验收施工准备5.施工方法5.1施工准备施工准备包括钢管安装技术准备、施工场地准备、钢管进场验收。技术准备：提交根据招标文件、设计图纸要求编写的施工方案
5、和各种技术类文件，并依照业主、监理审批通过后的施工方案进行技术交底。施工场地准备：1）确认气、水、电源的合理布置已完成；2）确认道路能满足各类起吊设备、运输车辆的正常通行；3）主要设备已进驻施工现场，完全满足生产的各项要求；4）确认与生产相关联的其他配套设施及场地已完成，如材料堆放场地等。钢管进场验收：按照水利水电工程质量规定，钢管进场后按下表进行验收，对质量达不到要求的钢管，通知厂家对不合格钢管进行处理。表5-1 测量部位、工具、允许偏差（3220*25）项次项目检验工具检验位置误差范围1瓦片与样板间隙弦长为1.0m样板在钢管前、后端面、中间位置3个断面上测量4mm2实际周长与设计周长差钢尺
6、50509.5mm3相临管节周长差钢尺通过计算两节管口实测值而得10mm4钢管管口平面度线绳和塞尺或钢板尺2mm5钢管圆度钢尺在两端管口至少测2对直径；圆度为相互垂直的两直径差9.5mm6加劲环与管壁的铅垂度钢尺钢板尺aN2mm7相临两环的间距C钢尺钢板尺C30mm8钢管内、外壁的表面清除，防腐肉眼内、外壁上，凡安装无用的临时支撑、夹具和焊疤清除干净并磨光，防腐外表无擦痕和印记5.2测量放样根据施工设计图纸提供的数据，计算每大节钢管的安装控制点的坐标值。根据GPS一期控制网点，按照测量规范的要求，建立钢管安装控制网，然后根据钢管安装要求，布置钢管安装控制点。样点的放设主要采用TC2003全站仪
7、和水准仪等仪器联合测放，所有测量仪器达到测量规范要求并经国家认可的检测部门校正。5.3预埋锚筋、锚板后浇筑垫层混凝土大致步骤如下：将预埋锚筋的设计位置放点并明显标记用冲击钻对准样点位置钻孔并达到图纸要求深度插入锚筋并灌浆待预埋锚筋强度达标后进行锚板安装，并将锚板的高程及中心误差调整至允许范围之内垫层混凝土浇筑预埋锚筋、锚板安装示意图表5-2 锚筋、锚板材料表（12m为一个单位统计） 序号名称规格单位数量备注1锚筋20-400mm根3212.8m,31.6kg2锚板14-220mm块81.76m, 29.4kg3混凝土C20方800方注：表中材料数量仅为参考数量，具体数量以实际发生为准5.4轨道
8、、卷扬机安装清理锚板表面轨道安装，并将轨道的高程及中心误差调整至允许范围之内卷扬机及滑轮组安装表5-3 轨道、卷扬机材料表（12m为一个单位统计） 序号名称规格单位数量备注1轨道工字钢20b-12000mm根224m,746.4kg2滑轮组组4注：1、表中材料数量仅为参考数量，具体数量以实际发生为准；10T卷扬机总数量为1台（含钢丝绳100m）。5.5钢管吊至小车上，托至安装位置5.5.1钢管吊装时的相关参数根据设计图纸要求，钢管出厂时的规格为3220，=25mm，L=12m，最大单节重量为23.639T。5.5.2场内转运由于钢管临时堆放位置位于开挖基坑的两侧，距离吊装工作面比较近，场内转运
9、主要采用50T汽车吊分步转运至吊装工作面。转运吊装过程中采用30T吊带进行吊装，保护钢管防腐层，使之以免表面受到。5.5.3起重机的选用起重选用的主要依据有载荷、额定起重量、最大幅度、最大起升高度以及现场道路安全及经济效益等，现结合钢管吊装的实际参数来选择起重机。最大计算载荷：（23.639T+0.5T）1.1= 26.6T（1.1为动载荷系数）最大起升高度：3.22m（钢管直径）+4m（吊索高度）+7.5m（离地高度）=14.72m即为最大起重高度。 最大幅度（最大回转半径）：3m+8m+3.22m=14.22m根据机起重机特性曲线和结合现场施工条件，选用150T汽车吊能满足吊装要求。5.5
10、.4吊装（1）钢管摆放至最佳吊装位置： 作业前：必须核实钢管的位置已处于起重设备的工作半径范围内； 钢管采取平卧摆放。（2）挂吊带：钢管平卧放正后，以12m钢管两端管口为基准点，选择距离管口3m位置处挂30T吊带，不得采用钢丝绳进行吊装，防止破坏钢管外壁防腐层表面。（3）吊装钢管至框构外平台： 起吊前应做好检查工作，在确定没有任何障碍后进行起吊； 先进行试吊，当钢管稳定后吊离地面20cm，检查各吊点及吊索具，以及构件受力，无问题后方可正式吊装； 起吊后使钢管中心线调整对准轨道中心线，然后平稳落钩，当钢管离到轨道高5080cm时即停车，用溜绳旋转钢管对准轨道，然后慢慢落钩至要求位置。5.5.5吊
11、装安全措施1吊装前，做好安全教育及安全技术交底工作，作好吊索具、起重机的检查，发现问题及时解决；2吊装时保证吊装角度不小于69；3吊装作业区域内非操作人员严禁入内，钢管的吊装应在试吊无误后进行，吊装时设专人指挥。4施工人员应遵守安全技术操作规程，严禁违章作业和野蛮施工，严格执行十不吊。5特殊工种人员必须持证上岗，严禁顶岗和无证操作。6施工人员正确使用劳动保护用品，进入现场戴安全帽，2米以上高空系挂安全带。7吊车就位时，勘察地质强度，仔细调整吊车支腿，确保吊车的稳定性，避免因支腿下沉而失稳。5.5.6调至钢管吊至小车上，托至安装位置始装节安装的要点是控制管口中心轴线、高程、里程。安装支撑前时，先
12、利用千斤顶、倒链等工具调整管口中心，用线锤进行监控，使钢管两端管口中心点和两腰的投影点大约调整至预埋的控制线上，并将钢管两端管口高程大约调整至设计高程，然后安装支撑。支撑安装完成后再次进行中心轴线、高程检测，并作好记录。利用卷扬机将始装节钢管拖至设计位置。表5-4 支撑材料表（12m为一个单位统计） 序号名称规格单位数量备注1运输台车台8注：表中材料数量仅为参考数量，具体数量以实际发生为准5.6始节钢管就位、调整、加固轨道小车的高度尺寸应保证满足钢管处于轨道小车上时的高程低于其理论高程，到位后用千斤顶将钢管顶至设计高程后撤去小车。始装节安装的关键是控制管口里程、中心、高程。钢管安装定位调整前已
13、由支撑受力，先用倒链调整管口里程，再用倒链调整钢管中心，最后用用千斤顶调整钢管高程，反复数次。调整过程中用线锤进行监控，使钢管管口轴线中心点和两腰点的投影点对准预埋的控制点，并将钢管管口高程调整至允许范围内。调整完成后，重新检测中心、高程、里程，并作好记录。始装节的安装质量的控制好坏，直接影响到其余管节安装的质量，必须严格控制安装位置。5.7中间节就位、调整、压缝、加固始装节安装加固合格后，进行第二节的安装，采用千斤顶、倒链调整管节，使管口的上、下游管口中心轴线、里程、高程符合安装设计要求后，进行压缝，并注意控制错牙和环缝间隙。当钢管调整完成后，检查钢管的焊缝错边、管口的中心轴线偏差和里程偏差
14、。沿环缝两侧管口，相邻两内表面之间的最大错位不应超过规定的要求。其余项目的偏差不超过设计图纸要求和水利水电工程钢管安装有关的质量要求。水利水电工程钢管安装质量要求见下表：表5-5 钢管安装质量控制项目、允许偏差（3220*25）项次项目误差范围1始装节管口里程52始装节管口中心53弯管起点的管口中心10mm4其它部位管节的管口中心D2m,15mm； D5m, 20mm5钢管圆度16mm6环缝错位3mm5.8环缝焊接5.8.1焊接环境要求焊接环境出现下列情况时，应采取有效的防护措施，无防护措施时，应停止焊接工作：1）风速：气体保护焊大于2m/s，其它焊接方法大于8m/s；2）相对湿度大于90%；
15、3）环境温度低于-50C；4）雨天和雪天的露天施焊。5.8.2焊前准备焊接坡口加工采用火焰切割，坡口切割面的熔渣、毛刺应用砂轮磨去，坡口一般为V型，其具体的坡口角度、深度应根据设计图纸来确定。所有拟焊面及坡口两侧各50100mm范围内的氧化皮、铁锈、油污及其它杂物应清除干净。定位焊采用手工焊接，按正式焊接工艺要求进行焊接，长度约为50mm、间距为约100400mm、厚度不超过正式焊缝高度的一半且不超过8mm。环缝施焊前，对钢管主要尺寸（高程、周长、椭圆度等）再次进行检查，有偏差时应及时校正。还应检查定位焊间距、厚度、长度等，检查焊接质量，如有裂纹、气孔、夹渣等缺陷应清除，每一焊道焊完后及时清理
16、，检查合格后再焊。5.8.3焊接材料选用根据我公司以往施工经验，根据钢管的母材(Q345C)及焊接工艺评定试验选择以下焊接方式和焊接材料： 焊接方式为手工电弧焊， 焊材为GB5117-85 - E5015（焊条直径为3.2mm/ 4.0）。5.8.4焊接材料保管要求焊条应放置于通风、干燥和湿度不高于50%的专设库房内，且距地面300mm高,设专人保管、烘焙和发放。并应及时作好实测温度、焊条烘焙记录和焊条发放记录。烘焙温度和时间严格按厂家说明书的规定进行。烘焙后的焊条应保存在100 150的恒温箱内，药皮有脱落和明显的裂纹焊条严禁使用。现场使用的焊条应装入保温筒，随用随取。焊条在保温筒内的时间不
17、宜超过4h，超过后应重新烘焙，重复烘焙的次数不宜超过3次, 并作好烘烤和领用的详细记录.5.8.5焊接顺序在焊接过程中，为减少变形和收缩应力，应选用合适的焊接顺序，尽量保证在各个不同侧面受到的焊接预热量达到平衡。环缝焊接主要采取平焊位进行，钢管顶部主缝坡口朝上，底部主缝坡口朝钢管内面。环缝焊接由34个焊工对称焊接，采用多层多道焊，焊接过程中严格按照焊接规范进行控制。环缝焊接逐条焊接，管壁上不得随意焊接临时支撑或脚踏板等构件。直径600mm的钢管焊接时必须双面焊接，在其单侧焊接后进行清根并打磨处理；多层焊的层间接头应错开；每条焊缝应一次连续焊完，当因故中断焊接时，采取防裂措施，在重新焊接前应将表
18、面清理干净；拆除引、熄弧板时不应伤及母材，拆除后应将残余焊疤打磨修至与母材表面平齐。焊接完毕焊工应自检，一、二类焊缝自检合格后在焊缝附近用钢印打上工号，并做好记录。5.8.6焊接规范参数表5-6 压力钢管环缝焊焊接规范焊条直径（）分层分道焊接电流（A）电弧电压 （V）备 注3.219010520.7 21.142 8110 14021.0 21.249 13110 13020.4 20.55.8.7焊接要求1）钢管的焊接操作人员必须具有相应焊接种类和焊接位置的焊工操作合格证。2）钢管纵缝、凑合节合拢环焊为类焊缝；环缝、加劲环、支撑环及其管壁间的角焊缝为类焊缝；不属于一、二类焊缝的其他焊缝为类焊
19、缝。焊缝检验人员验收时必须严格按照焊缝等级类别要求进行验收。3）钢管纵向焊缝、凑合节合拢环焊、环焊缝及弯管对接焊缝采用手工电焊条焊接。4）碳弧气刨采用镀铜圆形碳棒，直径选用8mm 。5）电焊条必须烘烤发放，并放置在保温筒内，随用随取。5.9外观检查、无损检测5.9.1焊缝外观质量检查 （1）钢管焊接完成后需对钢管的焊缝进行外观质量检查，外观质量应满足下表要求：表5-7 钢管焊缝外观质量标准表项次项目质量标准（mm）1裂纹不允许2表面夹渣不允许3咬边深不超过0.5，连续长度不超过100，两侧咬边累计长度不大于10%全长焊缝 4未焊满不允许5表面气孔不允许6焊缝余高h25mm时，h=02.5；25
20、mm50mm时，h=037对接接头焊缝宽度手工焊：盖过每边坡口宽度24，且平缓过渡8飞溅清除干净9焊瘤不允许5.9.2焊缝无损检测 焊缝内部质量检测采用超声波自检、X射线复检。钢管环缝进行100%超声波检测，担任检测的人员必须已取得满足GB/T9445各项要求的资格证书。焊后24小时，需完成钢管焊缝100%超声波检测并出具检测报告，监理按焊缝4%的比例进行X射线抽检。 焊缝射线检测和评定应符合GB/T3323的规定。射线照相技术等级为B级，一、二类焊缝质量验收等级为级。焊缝超声波检测和评定应符合GB/T11345的规定。技术等级为B级，一、二类焊缝质量验收等级为级。5.10附件拆除、钢管防腐焊
21、接、探伤完成后拆除管节上的工卡具、吊耳等其他临时附件时，严禁采用锤击法。用割枪或气刨将工卡具距离母材24mm切割去除，然后用砂轮机打磨。对焊缝位置和施工中损坏的局部位置进行防腐，现场防腐主要采用手工涂刷的方式。主要步骤如下：1.表面预处理（1）钢材表面涂装前，必须进行表面预处理。在预处理前，钢材表面的焊渣、毛刺、油脂等污物应清除干净；（2）表面预处理质量，应符合施工图纸的规定；（3）预处理后，采用电动角磨机及抛光机对钢管表面打磨处理直至其表面粗糙度达到St3级，表面粗糙度为60100m并用粗糙度仪进行检测；（4）当钢材表面温度低于露点以上30C、相对湿度高于85%时，不得进行表面预处理；（5）
22、处理后的表面不应再与人手等物体接触，防止再度污染。2.涂装施工（1）一般要求施涂前，承包人应根据施工图纸要求和涂料生产厂的规定进行工艺试验。清理后的钢材表面在潮湿气候条件下，应在4h内涂装完成；在晴天和正常大气条件下，涂装时间最长不应超过2d。涂装材料的使用应按施工图纸及制造厂的说明书进行。涂装材料品种以及层数、厚度、间隔时间、调配方法等均应严格执行。当空气中相对湿度超过85%、钢材表面温度低于大气露点以上30C以及产品说明书规定的不定环境，均不得进行涂装。3.涂层质量检验涂层漏涂者应予修补。若检查发现流挂、皱纹、针孔、裂纹、鼓泡等现象时，应进行处理；涂层内部质量检验应符号施工图纸要求的规定；
23、涂装结束后，对钢管的全部涂装面进行质量检验和验收。表面粗糙度值采用专用检测量具检测，防腐后漆膜厚度采用涂层测厚仪进行检验，厚度达到两个85%即可。同时还需对漆膜固化后的附着力进行检测。5.11检查验收钢管的检查验收按图纸设计及相关规范要求，在相关各方的共同参与下进行联合验收，并现场签字认可。1.钢管与设计轴线的平行度误差应不大于0.2%；2.钢管安装中心的偏差和管口圆度遵守SL432-2008相关规定；3.钢管始装节的里程偏差不应超过5mm，始装节两端管口垂直度偏差不应超过3mm。6.施工进度计划表6-1 钢管安装工期计划表施工部位管线桩号开始时间完成时间京哈高铁钢管到货ABCDGC68+60
24、1.641- GC68+768.8022014/7/132014/7/22钢管安装ABCDGC68+601.641- GC68+768.8022014/7/32014/8/27.资源配置表7-1 钢管安装主要设备投入表序号名称型号与规格单位需求量备注起重运输设备 1汽车吊150t台12汽车吊50t台13卷扬机10t台24平板车46t台15链条葫芦20t*3m组26链条葫芦10t*3m组47链条葫芦5t*6m组108链条葫芦3t*6m组109链条葫芦2t*6m组510滑轮组40t组211滑轮组32t组412滑轮组20t组1013开口导向滑轮10t组1614开口导向滑轮16t组815单柄滑轮组10
25、t组416螺旋千斤顶100t台417螺旋千斤顶50t台818螺旋千斤顶32t台1619螺旋千斤顶16t台2020螺旋千斤顶10t台10加温、焊接探伤设备1温控柜DJK-180台12电焊条烘箱YDH-200台13逆变焊机ZX7-400ST台104逆变焊机ZX7-630ST台25轴流式风机SF4-4 1500W/380V台46超声波探伤仪台17X射线探伤仪台1动力设备 1柴油发电机150KW台12柴油发电机100KW台13柴油发电机50KW台14柴油发电机30KW台15空压机3W-0.9/7台16空压机3W-3/7台27抽水泵台48电动试压泵4DY-100/10台19半自动切割机 CG1-30台2
26、测量仪器 1光学水准仪 DSZ2台22全站仪台13GPS测量仪台1表7-2 钢管安装人员投入表序号工种名称数量备注1钢管安装负责人12管理人员23技术人员24质量及测量人员25安全人员16起重工27安装工88电焊工129劳务16合计468.安全保证措施8.1人员要求1.钢管安装施工过程中配备专职安全监察员，每日对施工现场的作业情况进行安全检查和监察，检查安全生产情况，并纠正违章作业和违章指挥，并作好安全检查记录。2.对新进场的施工作业人员进行三级安全教育和培训。3.参加施工作业的工作人员应符合以下安全要求：a熟悉安全文明生产基本知识和生产基本技能；b遵守安全文明生产规章制度和操作规程；c准确穿
27、戴安全防护用品和使用操作工具；d身体健康状况符合上岗要求；8.2规范及技术措施要求1.在施工过程中，严格遵守国家的有关安全法律2各作业班组在施工前进行安全技术交底。3.射线探伤过程严格按规程及程序进行，必须在规定的范围、规定的时间内进行，并且在探伤前进行清场，在探伤界限挂明显的标示牌。4.下班前要认真检查焊机、电源、氧乙炔瓶是否关闭及是否有火灾隐患。5.施工现场配备适量灭火器，且放置于醒目位置。6.工作现场施工电源、氧气、乙炔、焊机等按规定摆放与接线，坚持文明生产，做到人走场地清等。7.设置畅通的安全通道。施工通道及钢衬内设置充足的照明。8.搭设钢衬脚手架必须牢靠，过道板必须绑扎，且安装用的临
28、时平台及楼梯必须设防护栏杆和安全网。9.进入施工现场人员必须正确戴好安全帽，高空作业人员必须正确佩带安全带及正确系好安全绳。10.车辆运输超宽、超高的产品时必须有引路车，运输路线必须进行事先勘察。运输的物品必须用钢丝绳或其他物品绑扎牢固。11.施工现场用电设备定期进行检查，防雷保护、接地保护等每季度测定一次绝缘强度，移动式电动机，潮湿环境下电气设备使用前检查绝缘电阻，对不合格的线路设备及时维修或更换，严禁带故障运行。12.检修、搬迁电气设备（包括电缆和设备）时，先切断电源，并悬挂“有人工作，不准送电”的警告牌。13.电气设备的保护接地，每班均由当班人员进行一次外表检查。注明：1） 以上施工方案中关于焊接、无损探伤、防腐的施工步骤及要求与管道焊接防腐技术总说明中的规定不一致时，以管道焊接防腐技术总说明的规定为准；2） 大型设备、特种操作人员、防腐人员相关证件见附件。
