管道水工保护工程的施工与监理

一、为什么要修建管道水保工程

1.长输油气管道沿线地形、地貌、地质条件十分复杂，西部多为高原、山区，东部多为平原、丘陵，地理环境多变。

2.组成山体斜坡的岩土体类型和结构复杂，基岩受构造裂隙切割强烈，结构面十分发育，表层普遍存在厚5～10m的强松动带，特别是硬岩与软岩互层或软弱夹层结构发育的山体斜带稳定性较差；加之管道施工破坏了原始地貌，扰动了原土体。

3.管道沿线雨水丰富，且暴雨集中。经雨水冲刷，不可避免的会发生河床下切、河岸后退；山区陡坡段会发生水土流失、黄土沟头发育、陡崖坍塌、山体滑坡等灾害，局部山坡分布厚度不等的松散土层，在暴雨作用下极易形成泥石流。从而造成管道裸露、悬空甚至变形、断裂，危及管道安全。

4.为彻底预防和根治水害，增强管道抵御灾害的能力，就需要修建必要的水保工程，以保证管道、光缆的安全平稳运行。

二、水保工程常用术语

1.地基处理：用各种换料、掺合料、化学剂等方法或手段来提高地基土强度，改善土的变形特性或渗透性的处理技术。

2.灰土：掺入石灰，通过其放热、与土凝结及离子交换作用等使性质得到改良的土。常用三七灰土、二八灰土（体积比）。

3.垫层：用砂、碎石或灰土铺填于软弱地基土上或置换地基表面一定厚度的软弱土的材料层。

4.最优含水率：击实试验所得的干密度与含水率关系曲线上峰值点所对应的含水率。

5.压实度（夯实系数）：填土压实控制的干密度相应于试验室标准击实试验所得最大干密度的百分率。是控制垫层质量的指标，判断是否压密。

干密度：土的孔隙中完全没有水时的密度，称干密度；

压实土基的意义：压实土基的作用在于提高土体的密实度，降低土体的透水性，以防止水分积聚和侵蚀而导致土基软化，或因浆胀而引起不均匀变形。

压实原理：利用机械的方法来改变土的结构，以达到提高土基强度和稳定性的目的。

6.地基承载力特征值：地基承载力特征值是建筑地基所允许的基础最大压力，基础给地基施加的压力如果大于该值，可能会发生过大变形。

7.伸缩缝：为减轻材料膨胀对建筑物的影响而在建筑物中预先设置的间隙 。

8.沉降缝：为减轻地基不均匀变形对建筑物的影响而在建筑物中预先设置的间隙。沉降缝一般兼起伸缩缝的作用，沉降缝是建筑物自上而下整体断开，而伸缩缝基础可不断开。

9.泄水孔：是砌筑挡土墙时在墙身上间隔一定距离留置的小孔,自然泄出挡土墙后面土壤里的水，减小挡土墙所受的压力，防止造成墙体倾斜变形、开裂，甚至倒塌。

三、修建水工保护的一般要求

1.水工保护所用的原材料必须有产品的合格证书、产品性能检验报告和进场复验报告，其指标应符合要求。在使用前报监理检验签认，方可使用，严禁使用不合格品。

2.水工保护工程施工前应编制施工组织设计或施工方案，并通过建设单位或监理审批；

3.水工保护工程施工时应考虑到对周边环境的影响，体现环境保护的要求。

4.水工保护工程施工应根据周边环境、工程地质和水文地质等条件，采取削坡、支护、围堰等有效措施防止滑坡、坍塌、洪水等事故，保证施工安全，不能发生任何人员伤亡事故。

5.水工保护工程施工时，应对管道、光缆采取保护措施。任何情况下，均不能因为工程施工对管道及其防腐层、通信光缆造成任何破坏。

6.根据弃土、弃渣及所处位置的地形特点，可采取就地平衡或修筑挡土墙等措施。工程完工后，应清理多余的弃土、弃渣和其它的废弃物质，做好原貌恢复。

7.当水工保护工程出现变形过大，变形速率过快，周边环境出现沉降、开裂等不正常情况时应暂停施工，并尽快向设计、监理、建设单位等反馈信息。

四、修建水保工程的技术要求

（一） 浆砌石结构施工

1.浆砌石结构一般用于护岸、护坡、挡土墙、截水墙、阻水墙、截水沟、排水沟以及、跌水、过水面、消能池等水工。

2.浆砌石的砌体材料宜用毛石；强度应符合设计要求，无风化、水蚀；砌筑前应将其表面的泥、粉及水锈清理干净；对毛石上的不规则锐角、锐边也应凿切处理。

3.砌筑砂浆应由有资质部门进行配比试验和强度试验，施工前由现场监督取样。

4.砂浆的拌和宜采用机械拌和；当采用人工拌和时，应在铁板或临时浇筑的水泥场地上进行，避免泥土或其他杂物的混入。

5.石砌体的第一皮及转角、交接和洞口处，应用较大的毛石砌筑，并且大面朝下；如基底为石质或混凝土时，应将其表面加以清洁，湿润后坐浆砌筑。

6.砌体应坐浆分层砌筑，每3～4皮为一个分层高度，每个分层高度应找平一次。各砌层应先砌外圈定位行列，然后砌筑里层，外层与里层砌块应交错连成一体，砌体任何部位必须砂浆饱满，饱满度应大于80%，不能有空洞现象。层间砌石应上下错缝，拉结石、丁结石交错设置，拉结石设置的间距不得大于2m，竖直方向不能出现通缝。石块间均应有砂浆粘结，不得直接靠拢。竖缝砂浆可铺在砌石块侧面或在石块放好后仔细填塞或用细石混凝土填塞竖缝，然后用捣棒捣实，禁止采用先堆石块再灌缝的做法。

7.砌体较大时，应分段砌筑。分段位置应在沉降缝或伸缩缝处，两相邻工作段的砌筑高差应不超过2米。

8. 砂浆初凝后，如移动已砌筑的石块，应将原砂浆清理干净，重新铺浆砌筑。

9.石砌体的灰缝厚度：砌体间灰缝厚度不宜大于0.02m，外露灰缝厚度不得大于0.04m。

10.砌筑上层时，应避免扰动下层，不得在已砌好的砌体上抛掷、滚动、翻转和敲击石块。

11.每日砌筑高度不宜大于1.2m。

12. 伸缩缝：一般每隔10~20m设置一道（岩石地基取大值），缝宽0.02~0.03m，缝中填塞沥青。麻筋、沥青木板等有弹性的防水材料，沿内外顶三方填塞深度不小于0.3m。施工时，应先放入预先加工好的缝板，以保证缝宽及两侧砌面的平整，伸缩缝应竖直并贯通整个断面。

13.泄水孔：孔眼尺寸为0.1m×0.1m的方孔，孔眼间距2～3m，比降4%（外流），上下左右交错设置，最下一排泄水孔的出水口应高出地面0.3m以上。泄水孔进口处0.05m范围内设置反滤层，反滤层用透水性材料（如卵石、砂砾石等）。在最低泄水孔下部，夯填0.03m厚的粘土隔水层。

14.浆砌石砌体勾缝应保持砌合的自然缝，一般采用凸缝，宽度以40mm、厚度以5～8mm为宜。勾缝应采用1:2～2.5水泥砂浆（细砂），勾缝与砌体应粘结牢固，密实光洁，横、竖缝交接平整，清晰美观。

15.浆砌石砌体顶面应采用1:2～2.5水泥砂浆抹成5﹪外斜护顶并压实，厚度以20～30mm为宜。

16.浆砌石砌体两侧和顶部需要回（夯）填土时，须待砂浆的强度达到设计强度的70%以上时，方可逐层回填夯实。顶部应做成不小于5%的向外流水坡。

（二）灰土结构施工

灰土结构一般用于挡土墙、截水墙、排水沟等水工，适用于一般地质条件和黄土地区 。

1.施工准备

①土：宜采用粘性土或塑性指数大于4的黄土，不得含有有机杂物，土中夹渣的颗粒不得大于15mm。

②石灰：石灰在使用前应充分熟化过筛，不得含有颗粒大于5mm的生石灰块。

③基坑在铺灰土前必须先行钎探验槽，并按设计要求处理完地基，办完隐蔽工程检查手续。

④施工前应根据工程特点、设计压实系数、土料种类、施工条件等，合理确定土料的含水量控制范围，铺灰土的厚度和夯打遍数等参数。重要的灰土填方，其参数应通过压实试验确定。

⑤施工前，应做好水平高程的标志。如在边坡上每隔3m钉上灰土上平的木桩。

2.施工过程

①工艺流程：检验土料和石灰粉的质量并过筛—灰土拌合—槽底清理—分层夯填灰土—找平验收。

②检查土料种类和质量，以及石灰的质量是否符合标准的要求。

③灰土的配合比应为体积比，除设计有特殊要求外，一般为2:8或3:7。拌合时必须均匀一致，至少拌合两遍，拌合好的灰土颜色应一致，并应当日铺填夯压，灰土夯实后3天内不得受水浸泡。基槽或管沟灰土夯填应连续进行，尽快完成。

④灰土施工时，含水量宜控制在最优含水率W0p±2%的范围内，最优含水率可通过击实试验确定，或按当地经验取用；现场也可以用经验的方法控制：洒水润湿，用手将土紧握能成团，用手指轻捏可碎，或“手握成团、落地开花”，这种情况相当于最适宜夯实的含水量。如土的水分过大或不足，应晾干或洒水润湿。

⑤基坑表面应清理干净，特别是坑边掉下的虚土等。

⑥分层夯实的虚土厚度根据夯实机械的不同应控制在200mm~300mm。

⑦夯实的遍数应由现场实验确定，一般不少于三遍。人工打夯应一夯压半夯，夯夯相接，行行相接，纵横交叉。

⑧ 压实系数一般不小于0.90。

3.雨、冬期施工

①雨期施工时应防止地面水流入槽坑内，以免边坡塌方或基土遭到破坏。

② 如遭雨淋浸泡，则应将积水及松土除去，并重新补填新灰土夯实；受浸湿的灰土应在晾干后，再夯压密实。

③ 冬期施工时应有施工措施。打灰土的土料，不得含有冻土块，应做到随拌、随压、随盖，认真执行分层夯实的规定。气温在-10°C以下时，不应施。