管道施工组织设计方案124p

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北京段总干渠自北拒马河中支南与河北省明渠段相接，经渠首进水闸，入北拒马河暗渠，至惠南庄泵站，经加压泵扬水，通过PCCP输水管道输水至大宁调压池。大宁调压池后采用低压暗管自流输水，经永定河倒虹吸、卢沟桥低压暗箱、西四环低压暗箱，最后由团城湖明渠输水至终点团城湖，全长80km。
PCCP管道工程的南水北调中线北京段总干渠线路最长的大型输水工程，上接惠南庄泵站，下接大宁调压池，输水管线起点距离渠首2.3km，输水管线末端距总干渠终点颐和园团城湖约21.4km。PCCP输水干线全长56.359km（其中设两条隧洞，西甘池隧洞和崇青隧洞），为两排直径4mPCCP管道。
惠南庄～大宁段PCCP输水管线工程为I等工程，主要建筑物为1级建筑物。以HD41+000为界，HD0+000～HD41+000设计地震烈度为7度，HD41+000～HD56+359.296设计地震烈度为8度。
输水干线加压输水设计流量为50m3/s,加大设计流量为60m3/s，自流输水流量为20m3/s。惠南庄～大宁段输水干线输水干线工程运行方式为：当流量Q≤20m3/s自流输水；当流量Q＞20m3/s从惠南庄泵站加压输水至大宁调压池。
PCCP管道工程由2排直径4.0mPCCP压力管道（每节管重54～77t，最大管外径4852mm），4处分水建筑物，3处连通建筑物，101处排气阀井建筑物、19处排空阀井建筑物、1处末端控制阀井建筑物、2处穿隧洞建筑物、4处穿铁路建筑物、17处穿主要等级公路建筑物、27处河道防护工程、永久巡线路及穿巡线路建筑物等组成。共分为六个标段。本标段为惠南庄～大宁段PCCP管道工程土建安装第一标。
本标段输水干线起点桩号为DH0+000～DH12+300，全长12.3km。PCCP管道沿线布置有排气阀建筑23处、排空阀建筑5处、连通建筑物1座、河道交叉7处、公路交叉2处等沿线建筑物。
工程施工期为23个月。
本工程采用高程系统为北京地方高程系统，与1985年国家高程系统的换算关系为，北京地方高程基准＝1985年国家高程基准＋0.426；坐标系统均采用北京地方坐标系统。
1.2水文气象和工程地质
1.2.1水文气象
工程沿线地区属暖温带半干旱大陆季风气候。四季分明，冬季最长，并有两个多月结冰；夏季次之。春、秋短促。
（1）气温：年平均气温在11～12℃，年极端最高气温一般在35～40℃之间，年极端最低气温一般在-14～-20℃之间。
（2）降水量：沿线多年平均降雨量在590mm左右，降水量年内分配不均匀，其中6～8月降水量占全年降水量的75％以上。同时，山前雨量一般大于山后雨量。
（3）风速及风向：工程沿线冬季盛行偏北风，夏季盛行偏南风，春秋季为南北风。根据房山、丰台、北京等气象站风速资料统计，工程沿线多年平均风速在2.5m3/s左右，其中以4月份风速最大，风速可以达到20～24m/s。
（4）冰情：工程沿线地区初冰日期一般在11月下旬到12月上旬，终冰日期通常出现在3月中下旬。河流的封冻日期一般在12月上旬至中旬，河流的解冻期一般在3月上旬到中旬之间。河流的封冻日期受河流的水文状况和地形条件的影响，卢沟桥站多年平均封冻天数为65天，张坊站只有21天（由于系列太短，不具有代表性）。
（5）冻土：根据工程沿线气象站历年冻土统计资料分析，多年平均冻土深0.47m，最大冻土通常发生在2月份，最大冻土深一般在0.5～0.8m之间；冻结开始日期通常在11月底到12月初，而化冻日期则从2月初持续到3月初。
（6）主要交叉河流：本区地表水系以季节性河流为主，流域面积大于20km2的河流有：北拒马河、南泉水河等，均属于大清河水系。其中有常年流水的河流有南泉水河，其余河流多为雨季行洪，旱季断流。
1.2.3工程地质
1.2.3.1自然地理
工程区位于太行山山脉北端与华北平原的接壤地带，总体呈西北高东南低。本标段管道线路所经过地貌类型总体可分为两大类：丘陵区和倾斜平原区。
（1）丘陵区
本标段丘陵区为溶蚀堆积丘陵区：分布于半壁店～西甘池。地面高程一般在46～75m。山势较缓，多呈岗岭及圆丘状。表面常为残坡积粘土碎石所覆盖，大多数被开垦为梯田。岩性主要为蓟县系雾迷山组第四段大理岩，岩溶形态以容沟、溶槽为主，局部发育较小的溶洞。
（2）倾斜平原区
北拒马河冲积扇：地表高程60～65m，河谷宽浅，河床与两岸高差仅2～3m，两岸发育广阔的一级阶地，阶面多被开辟为农田。
1.2.3.2地质概况
根据地表出露及钻孔揭露情况，本标段地层岩性自老至新分别为：
（1）中元古界（Pt2）蓟县系迷山组第四段
岩性为灰白色大理石。因受花岗岩体侵入影响普遍大理岩化并夹滑石片岩透镜体。石窝附近变质程度最强，形成厚层白色大理岩――汉白玉。黄元井至西甘池片岩透镜体相对较发育，其顺层延伸长度达10～20m，最大厚度3～5m，片理发育，完整性差，多呈灰白色鳞片状，性质极为软弱。
（2）新生界Kz
①第三系（R）：上新统（N2），岩性为半胶结的残积红粘土，分布于房山区半壁店至西甘池一带的大理岩顶部及溶沟溶槽中，与下付大理岩及上覆残坡积层呈过渡关系，厚度不均一。
②第四系（Q）：上更新统马兰组Q3m，主要以冲洪积黄土状砂壤土为主，有时可见褐色的古土壤层，下部常见砾石层。黄土中常见大孔隙及垂直节理，局部可见钙质结核。本层分布广泛，山麓及盆地中普遍堆积，局部形成黄土台地，厚度可达十余米。河流两岸构成二级阶地。
③全新统（Q4）：北京地区可划分为肖家河、尹各庄和刘滨屯三个组，但在线路附近难以区分。
④冲积层，岩性为卵石、砾石、砂夹壤土、砂夹壤土层，局部夹有薄层淤泥，主要分布于较大河流的河床，两岸一级阶地及其所形成的冲积扇平原。最主要的地区的北拒马河冲积平原。
⑤洪积层，岩性为含泥的砂卵砾石，含砂壤土、黄土质砂壤土等，多分布于山区河流及其两岸，冲沟及其出口出的山坡坡麓上。
⑥坡积层，以含碎石的砂壤土为主、分布于山坡坡麓及坡面。
⑦残积层，主要为碎石，含碎石壤土、砂壤土、砂壤土或黏土，分布于基岩面上与全强风化岩呈过渡关系。
（3）变质岩：主要为大理石岩和千枚岩、片岩，分布在远古界地层中。
1.2.3.3地质条件及构造：
土岩体的结构类型决定了基础开挖边坡、施工难宜程度等条件，所以管线工程地质段划分主要以土岩体结构类型作为主要依据的，来决定土岩体结构类型。
根据中国地震局分析预报中心2004年4月编制的1:100万《南水北调中线工程》（北京）地震加速区划图》圈定，本标段地震动峰值加速度为0.15g，相当于地震烈度7度。工程区无活动性断裂通过。
1.2.3.4地下水条件
基岩段地下水含水层为碳酸盐岩类裂隙—岩溶含水岩组，主要分布在拒马河至山西甘池一带，具有较强透水性。地下水连通性好，埋深大，一般自山区流向平原。灰岩区一般可形成连续的地下水面。岔子沟～六间房一带的地下水位为45.0～54.0m（1994年6月和1996年7月）。
松散层段主要为第四系地层，分布于主要河流冲洪积扇地区和山区河谷地带，地下含水层为卵砾石、砂类土及粘性土孔隙含水岩组，其中卵砾石孔隙含水岩组一般透水性很强。
地下水补给来源主要有两部分，大气降水和山区侧向补给。排泄方式以人工开采和以地下水径流向区外排泄。地下水流向总体为由西北向东南。
地下水水质经水质经分析可知：工程区地下水PH值7.0～8.0，为弱碱性水，地下水对混凝土及混凝土内钢筋无腐蚀性、对钢结构有弱腐蚀性，应予以注意设置保护措施。
1.2.3.5主要工程地质问题
（1）岩溶塌陷问题：灰岩分布区，岩溶较为发育，部分地区可能发育有较大的溶洞，因此局部可能存在岩溶塌陷问题。在施工开挖后，必须对可能存在的岩溶的地段，做进一步地质勘探工作，研究其岩溶塌陷问题。
（2）管线大部分地段地下水位低于管底，但局部地段地下水高于管底（据1996年勘察资料），如南泉水河一带，地下水水位一般高于管底2～5m，最高可达10m，在工程施工中存在排水降水问题，有常年流水的河流需做围堰及排水导流。存在排水降水的管线总长约为3.90km。需做围堰及排水导流的河流有南泉水河。
（3）临时边坡稳定性问题
本标段大部分地段一般不会产生较大范围的临时开挖边坡失稳问题，但当开挖边坡较高以及管道走向与岩层走向交角较小时，要注意防止临时边坡局部失稳。
（4）环境工程地质问题：本工程规模大、线路长，多处穿越或临近公路、桥梁及地铁等重要城市设施，工程区内地下管线、人防工程较密集，施工降水和开挖以及工程运行中可能出现的渗漏等将可引起复杂的城市环境工程地质问题，应加强探测、观测且采取措施加以预防。另外由于地下水别不同程度的污染，水质较差，若在工程运营时渗入洞渠内将会污染渠水，应加强监测和研究并采取有效防渗及环境治理措施。
1.3施工交通条件
1.3.1对外交通运输
南水北调中线京石段应急供水工程（北京段）总干线PCCP管道工程，沿线区域内，现有房易（房山～易县）、京保（北京～保定）、京周（北京～周口店）等主要干线公路通过。与主干线公路相连接的有云居寺路、龙下路、岳圣路、红新路、大件路、顾八路、阎东路、阎吕路、良坨路、良三路及长韩路等数条支线公路，施工期间外来物资运输较为便利。
1.3.2场内交通运输
本工程需在管道两侧各布置1条施工道路，左侧为一般交通道路，占地10m（含安全距离）；右侧布置管道运输吊装施工道路，占地宽度22m（含安全距离），泥界碎石路面宽9m。与社会道路交叉明挖施工时需布置社会交通绕行辅道。
1.4合同项目和工作范围
1.4.1本合同承包人承包的工程项目和工作内容
本合同为南水北调中线京石段应急供水工程（北京段）惠南庄～大宁段PCCP管道工程施工第一标段，桩号为HD0+000～HD12+300，线路中心线水平投影长度为12.3km。主要工程项目有：PCCP管安装、PCCP管包封（含镇墩）、穿公路顶管、管线附属建筑物（连通、排气、排空等）、沟槽土石方开挖与回填、管基处理、河道护砌、观测仪器埋设安装、阴极保护设备安装、巡线路、沟槽两岸施工道路、社会道路交叉绕行辅道、施工导流与降水等。
本标段建筑物有连通建筑物1座、排气阀井建筑物23处、排空阀井建筑物5处、河道交叉7处、公路交叉2处(其中房易路为公路顶管)，其中桩号HD12+240～HD12+300土石方开挖计入西甘池隧洞标段。
1.4.1.1永久工程
（1）PCCP管道测量放线、施工排水、沟槽开挖、管基处理；管道的铺设安装（包括方涵内管道安装）、管道连结处理；混凝土包封（含镇墩）、沟槽回填、管道清扫、充水和静水压试验及试通水等。
（2）管线附属建筑物（包括连通建筑物、排空阀井建筑物和排气阀井建筑物）基坑开挖、地基处理及回填工程、混凝土工程，阀门、排气阀、伸缩节的安装及其他附属设备的安装工程，止水、排水、结构缝和埋设件的采购、制作、运输及安装埋设。
（3）穿河管道段的防冲护砌工程。河道平整工程，包括导线上下游共400m范围乱掘坑的回填、堆石的清除。
（4）房屋的土建、内外装修，给排水、暖道、供电、通信等工程的采购、安装、调试，埋设件等其他采购、运输及安装、埋设。
（5）交通路及附属建筑物：巡线路及沿线路桥、涵等。
（6）绿化工程：巡线路两侧的绿化工程。
（7）观测仪器的埋设、观测电缆的铺设、观测设备的安装、率定、调试及施工期的观测。
（8）阴极保护设施的安装、率定、调试及施工期的观测等。
1.4.1.2施工临时工程
（1）沟、河的导流、截流工程的设计、施工。本标段工程沿线共有主要沟河7处，其中南泉水河需要进行导截流设计与施工，其余河沟现状调查非汛期基本无水。为保持工程干场施工而采取的降水、排水措施。
（2）根据设计要求，负责设计、施工、维护本标段管道沿线PCCP运输道路（泥结碎石路面）、管道沿线一般运输道路、社会道路交叉时的社会交通绕行辅道，工程施工结束后，对社会道路进行修复和路面硬化，上述道路至本工程各施工点、生产区、生活区的全部临时道路、桥涵、停车场的设计与施工，在合同实施期间的管理、维修和养护，以及为满足超大件和超重件运输而必须采取的临时加固和加扩措施。
（3）根据本标段范围内施工现场情况，经当地供电部门同意设计、施工、采购、安装、调试、管理和维修施工临时道输、变电设施，包括至所有施工区和生活区的输电线路、变压器、配电所及其他装置和功率补偿装置。
（4）本标段范围内个施工区和生活区的供水系统及排水系统，括修建为保证正常供水的引水、储水、水处理和抽排水设施等的设计、施工、采购、安装、管理和维修。
（5）本标段范围内混凝土生产系统的设计和施工，包括混凝土骨料储存及材料、设备和设施的采购、安装、调试，运行管理和维修等。
（6）本标段范围内所有施工作业区、办公区和生活区以及包括施工道路、施工桥涵在内的施工区照明线路和照明设施的设计、施工、采购、安装、管理和维修。
（7）根据本标段的需要，设计、施工、采购、安装、管理和维修施工作业区、办公区和生活区的内的接置接地或避雷装置。
（8）本标范围内施工现场内部通信服务设施的设计、施工、采购、安装、管理和维修。
（9）本标段范围内永久工程的施工需要施工机械修配场和加工厂的设计、施工及各项设备和设施的采购、安装、调试、运行管理和维修。
（10）本标段范围内工程施工所需的全部临时房屋和设施的设计和修建。
（11）本标段范围内工程施工所需的各项材料设备仓库及实验室的设计、修建、管理和维护。
（12）为满足本工程施工需要或业主指定的其他临时建筑、设施的设计、修建、管理和维护。
1.4.1.3环境保护工程
我方积极采取相应措施，保证施工期施工区域内空气质量、声环境、排放污水水质、区域人群健康及对发现的文物的处理等满足施工承包合同及相关法规要求。
具体为：生产废水及生活污水处理措施；大气质量保护措施；噪声防治措施；人群安全及健康保护措施；生活垃圾处置措施；文物保护措施。
1.4.1.4水土保持工程
本标段水土保持工程包括绿化工程和其他施工期水土保持工程。
（1）绿化工程，列入永久工程项目中。
（2）施工期水土保持工程
我方负责按施工承包合同及相关法规要求对施工临时堆土采取防护措施，负责按施工承包合同及相关法规要求对施工弃渣采取防护措施。在工程完工后方的规定期限内，拆除施工临时设施，清除施工区和生活区及其附近的施工废弃物，并按监理人批准的环境保护措施计划完成环境恢复。
1.4.2业主方承担的工程项目和工作内容
施工场地的征用；PCCP管道及配件的制造和运输；机电设备采购及运输，包括：用于阴极保护的阳极连接件、电缆及监测设备，蝶阀、排气阀、调流阀等阀件及伸缩节，电器设备等。