公路穿越施工方案.doc

中国石油四川石化炼化一体化工程厂外管线及氧化塘项目公路穿越施工方案 编 制：沈 越审 核：袁海涛批 准：刘立新大庆油田建设集团四川石化厂外管道项目部2010年09月20日目 录1、编制依据12、工程概况13、大开挖穿越施工13.1施工工序13.2施工技术要求23.3施工方法23.4施工人员、设备计划表43.5质量控制53.6hse施工措施54、顶管穿越施工64.1施工准备64.2测量放线64.3施工方法64.4施工人员、设备计划表94.5质量保证措施104.6安全措施114.7hse控制措施13中国石油四川石化炼化一体化工程厂外排水管线及氧化塘项目 公路穿越施工方案1编制依据1.1中国石油四川石化炼化一体化工程厂外排水管线及氧化塘项目线路施工图纸。1.2给水排水管道工程施工及验收规范 gb50268-20081.3油气长输管道施工及验收规范 gb50369-20061.4石油天然气工业输送钢管交货技术条件第1部分：a级钢管 gb/t9711.1-19971.5石油天然气管道穿越工程施工及验收规范 sy/t4079-951.6油气输送管道穿越工程施工规范 gb50424-20071.7钢质管道焊接及验收 sy/t4103-20061.8石油天然气钢质管道无损检测 sy/t4109-20052工程概况中国石油四川石化炼化一体化工程厂外排水管线包括72.2km厂外排水管线、1.5km氧化塘至沱江排水口的排水管线。起点：污水处理厂;终点：沱江排水口。管道使用混凝土套管采用drc 12002000-jc/t640刚性平口管进行保护，穿越管道材质为l360，管材规格为7118.0mm，防腐类型为三层pe常温型加强级防腐管。3大开挖穿越施工 全线大开挖穿越公路共57条（含机耕道）3.1施工工序测量放线铺垫便道路面开挖安装涵管涵管回垫恢复路况预制管段穿越检查验收3.2施工技术要求3.2.1依据图纸要求公路穿越管道应采用钢筋砼套管保护，在征得公路主管部门的同意后，采用大开挖方式施工。3.2.2管线穿越公路时，尽量保持垂直，其夹角应接近90。3.2.3穿越套管的管顶距公路路面埋深不得小于1.2m，距公路边沟底面不应小于0.5m。3.2.4在套管穿越时，套管应伸出路基两端坡脚外2.0m。3.2.5主管预制：在公路位置一侧的施工作业带进行穿越管段的组对焊接、试压防腐。3.2.6公路主管穿越时为了防止损伤防腐层，穿越前要将绝缘支架按要求安装牢固，穿越时在管端加一自制小车，将管端封头搭在小车上，后端采用吊管机缓慢送管的方式完成穿越。3.2.7管线穿越完成检查合格后按设计要求进行主套管间的封堵。3.2.8在穿越主管工程完毕后，应进行回填，靠近公路侧的回填土应夯实，恢复边沟、排水沟等道路措施。路旁有电缆线或管道的应按图纸的要求进行相应防护后回填，并恢复至原地貌。3.3施工方法3.3.1施工准备3.3.1.1掌握穿越长度与深度、穿越结构及辅助设施的结构及要求，掌握穿越段内土层状况。3.3.1.2开工前预先与公路主管部门联系，按要求办理好穿越施工手续。3.3.1.3开工前应向公路主管部门了解清楚穿越段中地下是否有管道及地下通信线路等设施。3.3.2测量放线3.3.2.1根据设计给定的控制桩位，用rtk放出穿越轴线，并定出穿越中心桩、施工带边线桩，撒上白灰线。3.3.2.2在穿越至验收的全过程中，随时采用水准仪及经纬仪进行抄平及定位。3.3.3施工便道修筑3.3.3.1在施工作业带内指定合适地点，先剥离表层熟土，然后挖取生土，由推土机推运至渠中，并碾压，修筑10米宽施工便道。3.3.3.2公路两侧分别填土在灌溉渠中，铺垫施工便道。3.3.3.3公路穿越采取分两段开挖，公路先开挖公路一侧，回填后再开挖另一侧，以保证交通不中断。二次开挖前埋设砼套管并回填保证车辆通行畅通，见下图所示：车辆通行方向车辆通行方向第一次开挖边线第二次开挖边线警戒线车辆通行方向路边线路边线路边线砼套管路面开挖管沟开挖管沟管道中心线警戒线水渠水渠水渠水渠第一次开挖第二次开挖3.3.3.4在公路穿越处前50米放置“前方施工，请慢行！”警示标志牌，施工区域外围设警戒绳，隔离施工作业区。夜间施工段设置警示灯。3.3.4开挖公路3.3.4.1首先对穿越段进行测量放线，标出管道轴线，开挖边线、施工作业带边线，并应标出是否有地下管道、电缆等构筑物。3.3.4.2穿越段有地下构筑物时，应采用人工开挖，无构筑物时，可采用机械开挖，开挖深度按线路纵断面图的要求。3.3.4.3施工时,由专人指挥车辆和行人从公路上通过。3.3.4.4由于管道穿越需要在沟内进行，管沟长度应比穿越段钢管长度大50m。3.3.4.5为及时恢复交通，采取先埋设砼套管再穿越主管道的方法，待套管埋设完毕后再穿越预制管段。 3.3.4.6在穿越点两侧分设警示标志、减速标志、施工标志、安全通过标志和夜间照明装置，穿越施工时设专人指挥过往车辆通过，避免交通堵塞。3.3.4.7涵管安装：1）各节涵管应安装平顺，内壁应平直，管节部位应座稳垫实，涵管内清理干净，不得有碎石、泥土等杂质。2）管节接口应平直，环向缝隙应均匀，并应使用沥青油麻等防水材料填塞，不得有裂纹，接缝宽度应不大于1020mm。3.3.5管段预制3.3.5.1根据穿越长度，在公路一侧的施工作业带内进行穿越管段的组对焊接、试压防腐。3.3.5.2预制穿越管段应在管沟开挖前完成，并按设计和规范要求安装绝缘支撑；两端焊制盲板。3.3.6地貌恢复3.3.6.1回填应按设计及路政部门要求自下而上进行。3.3.6.2路基应按公路部门的要求，在最佳含水率下分层夯实，路面恢复应由公路部门按标准进行，新筑路面与原路面应有良好搭接，恢复路面长度应每侧宽于管沟0.5m。3.3.6.3距路面一米以下部分回填采用原状土回填，采用人工夯实时，每回填200mm厚夯实一次，采用机械夯实时，每回填300mm厚夯实一次。3.3.6.4公路恢复完毕后，经监理及公路主管部门检查合格后，撤掉警示标志，恢复正常通车，拆除临时便道。3.3.6.5施工完毕后，应将施工中留下的各种料头、杂物及生活垃圾等全部清除，环境清洁程度应与施工前一致。3.4施工人员、设备计划表（一处穿越）3.4.1施工人员计划表序号岗位名称人数备注1工长1主要负责人2技术员1主要负责人3安全员14测量员15质检员16管工17焊工68司机29防腐工210力工2合计183.4.2施工设备计划表名称规格型号单位数量备注综合焊接工程车hw-100kv台2组对焊接吊管机40t台2组对焊接液压吊16t台1组对焊接半自动焊机dc600台2组对焊接挖掘机pc400-6台1开挖路面推土机ts-220台1平整及恢复场地卡车15t辆1拉运涵管等物资3.5质量控制涵管轴线偏差 50mm相邻管节错口 5mm3.6 hse施工措施3.6.1在施工作业区内，设专人管理禁止非作业人员进入作业区，以免发生意外。3.6.2现场设警示护栏，以免非作业施工人员进入施工现场，造成意外伤害。3.6.3现场施工时如地下水位较高，应作好排水沟，把水排到当地可排放污水的地方，排水沟要满足排水泵的流量，以防止水溢流出排水沟，对环境造成破坏。3.6.4管沟开挖时，挖出的路基土要堆放在固定的地方，以备回填时取土，禁止乱堆乱放破坏环境。3.6.5套管吊装下沟时要设专人指挥，其他人员禁止在设备操作区内聊天、走动防止出现意外。3.6.6施工设备在施工时，如需要在路面上施工，要用草垫等物品铺垫路面上，以防止施工作业时破坏原非管沟开挖范围内的路面。3.6.7施工完毕后，要将路面恢复，对施工作业带中未开挖的路面，要进行清扫，不能留有泥或水等污染物，使环境恢复到原来的面貌。4顶管穿越施工全线顶管穿越公路共三条，具体工程量见下表。穿越高速公路、国道、省道序号名称所在图纸文件号穿越长度（m）穿越方式备注1彭什路水-412226.1顶管a0182濛什路水-412320.0顶管a0543九高路水-412424.3顶管a0744.1施工准备4.1.1应熟悉图纸，掌握穿越长度与深度、穿越结构及辅助设施的结构及要求，掌握穿越段内土层状况。4.1.2开工前应预先与公路主管部门联系，按要求办理好穿越施工手续。4.1.3开工前应向公路主管部门了解清楚穿越段中地下是否有管道及地下通信线路等设施。4.2测量放线4.2.1根据设计给定的控制桩位，用rtk放出穿越轴线，并定出穿越中心桩、施工带边线桩，撒上白灰线。4.2.2放线时应同时放出操作坑与接收坑的位置与尺寸。4.2.3在穿越至验收的全过程中，随时用测量仪器配合。4.3施工方法4.3.1顶管穿越：管线穿越公路时，尽量保持垂直，其夹角应接近90，在任何情况下不得小于30，穿越位置应避开岩石和低洼积水处。4.3.2工作坑和接收坑的施工方法依据管线设计图纸、管线路线的地质资料和地下已有设施情况资料，进行土地征用，具体大小根据现场实际情况而定，对顶管路线地下情况进行核实，并做深入调查。必须清楚掌握地层情况及地下障碍情况。测量放线采用gps定位，全站仪进行测量。放线时采用木桩进行醒目标记，主要定出管线中心线、作业带边线，提前把施工机具和顶管设备进入施工现场，确定机具设备的停放场地，确定弃土场所。4.3.3工作坑和接收坑的施工工艺流程施工准备工作测量放线打桩降排水施工开挖及支护前止水墙和后背墙施工设备安装就位顶管完成后的拆除地貌恢复4.3.4工作坑的选取及施工方法工作坑施工前，依据管线设计图纸、确定工作坑的形状为矩形；工作坑的平面尺寸为底部4m4.5m，根据基坑深度每1.5米进行一次台阶放坡，以确定工作坑上口大小。工作坑底部四周用沙袋堆砌，防止沙土塌方。沙袋护坡2米1.5米1.5米沙袋护坡300吨顶镐液压站水泥涵管d12004.3.5手掘式顶管施工手掘式顶管是采用千斤顶顶进，人工进行混凝土顶管内的土方挖掘的施工方法，该工艺施工操作简便，施工设备少，施工成本低，施工进度快等优点，用于地质条件好，穿越距离短，采用机械顶管费用又较高的公路穿越；挖掘下来的渣土通过人工在工作坑内装入小车运送至地面。4.3.5.1工艺操作要点1）将千斤顶固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点应在管道中心的轴线上；2）千斤顶的油路应并联，千斤顶应有进油、回油的控制系统。3）将油泵及液压操纵系统应设置在千斤顶附近，油管应顺直。油泵应与千斤顶相匹配，并应有备用油泵；油泵安装完毕后，应进行试运转。4.3.5.2顶管施工顶管施工示意图顶管设备套管接收工作坑线位顶管作业施工详见下图1）把手掘式工具管放在安装牢靠的基坑导轨上。为了使工具管比较稳定地进入土中，最好与第一节混凝土管等后续管联在一起。2）用主顶油缸慢慢地把工具管切入土中，这时，由于工具管尚未完全出洞，可以用水平尺在工具管顶部检测一下工具管水平状态是否与基坑导轨保持一致的坡度的。3）在初始顶进过程中应特别要加强测量工作。如果发现误差，尽量采用挖土来校正，同时可以用多种方法来测量，把测得的数据综合起来加以分析。4）如果在出洞时就出现大量坍土或涌土，那说明辅助施工方法没有奏效，或说明我们选用的手掘式不适合于该土质条件。4.3.5.3测量、纠偏1）手掘式工具管的测量靶，呈一倒t字型。下边的横当两头有一段圆弧，通常该圆弧的大小和所顶管子的内径一样。直立的标尺，上面刻有刻度，中间较粗的分别为垂直轴线和水平基准线。垂直轴线与管子的垂直直径应该是重合的，水平基准线与测量水准仪之间有一个原始的数据。工具管和管子的高低就是由水准仪测得的数据与原始数据比较而得出结论的。测量左右偏差的应该是经纬仪，它的垂直十字线应和设计的管道垂直直径重叠在一起，这样测得的左右偏差就不容易搞错。除此之外，在直立的标尺中线的顶部还设有一个刻挂线锤的小钉子。安放测量靶的人员只要观察线锤的线与中线一致，且该线离标尺的距离上下一样就认为测量靶子安放好了。2）工具管后壳体下面的踏板应做得与管内径相一致，以便于测量。3）工具管内应有低压安全的且又是有足够亮度的照明，以便于作业和测量。4）纠偏所用的阀板一般都安装在工具管的后壳体内，操作起来比较方便，另外还不会影响出土和测量。致于纠偏液压动力源一般也应设在工具管的后壳体内。顶距比较短的可以用高压油管基坑内主顶液压动力源的高压油分一部分供纠偏用，但这时必须另设一根回油管。4.4施工人员、设备计划表（一处穿越）4.4.1施工人员计划表序号岗位名称人数备注1工长1主要负责人2技术员1主要负责人3安全员14测量员15质检员16管工27焊工68司机39防腐工210力工211土建工10合计304.4.2施工设备计划表名称规格型号单位数量备注综合焊接工程车hw-100kv台2组对焊接吊管机40t台2组对焊接液压吊16t台1组对焊接半自动焊机dc600台2组对焊接挖掘机pc400-6台1开挖路面推土机ts-220台1平整及恢复场地卡车15t辆1拉运涵管等物资发电机56kw台1顶管设备电力来源千斤顶300t台1顶管使用泥浆泵dn200台1操作坑出水时使用潜水泵dn150台1操作坑出水时使用4.5质量保证措施4.5.1质量控制措施：在顶进过程中一旦顶管出现上抛现象，应在顶进时将工具管高程始终控制在负值，这样即使在工具管下沉较大时，所采取的纠偏措施也和地面沉降控制相统一。不得采取降低地面土压力、增大出土量、过量向下纠偏等动作。在顶进过程中对工具管的转角需密切注意，机头一旦出现微小转角，应及时纠转。工具管在正常顶进施工过程中，必须密切注意顶进轴线的控制。在每节管节顶进结束后，必须进行工具管的姿态测量，并做到随偏随纠，且纠偏量不宜过大，以避免土体出现较大的扰动及管节间出现张角。4.5.2地面沉降控制：施工时，严格控制施工参数,保持土压平衡。在顶进时,每隔一段时间应对工具管后部已成管道高程作一次复测,一旦出现管道下沉情况严重时,应对下沉部位进行底部注浆,防止由此引起的地面沉降。4.5.3测量：穿越管道的管顶距公路路面不得小于1.2m，距路边沟最低处的埋深不得小于1.0 m。路边沟为主要水渠时，水渠最低处管线埋深不得小于1.5m。工具管出洞前必须认真测定工具管切口的轴线和标高，并作好记录，顶进中原始数据、表格必须连续真实填写清楚。交接班时应交清测量记录，将仪器对中，并交清管道轨迹和纠偏趋向。顶管结束后必须全线复测，并由施工质监人员检查复核。在穿越公路时，应按建设单位的要求在指定地段进行施工监测布置，观测顶进过程中地表变形和土体位移情况，以便采取预防措施，避免影响道路正常运行的事故发生。4.5.4预制管段穿越4.5.4.1施工前，首先要在穿越位置选择宽扩平坦的一侧通过局部平整、铺垫。4.5.4.2主管预制：在公路位置一侧的施工作业带进行穿越管段的组对焊接、试压防腐。4.5.4.3公路主管穿越时为了防止损伤防腐层，穿越前要将绝缘支架按要求安装牢固，穿越时在管端加一自制小车，将管端封头搭在小车上，后端采用吊管机缓慢送管的方式完成穿越。4.5.4.4管线穿越完成检查合格后按设计要求进行主套管间的封堵。4.5.4.5在穿越主管工程完毕后，应进行回填，靠近公路侧的回填土应夯实，恢复边沟、排水沟等道路措施。路旁有电缆线或管道的应按图纸的要求进行相应防护后回填，并恢复至原地貌。 4.6安全措施手掘式顶管的性质决定了其安全隐患比机械顶管要大，如果预防和采取的措施不当，就容易发生安全事故。因此采用手掘式顶管时，必须重视和做好手掘式顶管的安全控制：4.6.1工作坑开挖施工4.6.1.1开挖施工前要及时与当地公路及有关部门取得联系，掌握公路两侧地下隐蔽情况。4.6.1.2施工前应结合现场实际，制定详细的安全措施和应急方案，组织全体施工人员进行学习贯彻，并按应急方案实施现场应急演习，做到职责分工明确落实到人，保证方案措施落实到位。4.6.1.3施工人员在作业前，应检查各自岗位作业面是否存在事故隐患，对发现的隐患必须在排除后，方可进行作业。4.6.1.4施工过程中，现场设专（兼）安全监护人员，随时检查各项安全防护设施及安全措施的落实情况，发现异常情况应立即下达停止工作指令，组织作业人员撤离现场。4.6.1.5工作坑内应设有便于施工人员上下通道，以便遇到危险时立即撤离现场。4.6.1.6分层开挖，每层开挖深度不同，一般每1米作为1层，最大不超过1.5米。越往下挖，通常情况土质会越来越差，施工难度也越来越大，若遇到流砂层，应特别小心，因为随着挖深的增加，很容易发生流砂，掏空井壁后方的土层造成塌方，给作业人员带来重大危险，此时应减少每层开挖深度，同时加强坑壁支护。如果有必要则采用二级放坡，下层约3.6m，上层约3m，每层按1：0.75放坡。4.6.1.7配备含氧量探测仪、毒气探测仪和压缩空气呼吸器，确保井内作业人员安全。当人工开挖一定深度时，井内氧气稀薄或者有有害、有毒气体存在，此时作业前应用含氧量探测仪和毒气探测仪来检测井内气体是否满足作业要求，不满足时要采取抽风、排气等措施。注意当工作井较深，工人不是连续作业时，第二天开工前，一定要做好井内气体检测工作，因为间隔一天，井内有可能积聚了有害气体，很容易造成危险。这种情况施工人员往往容易麻痹大意，应特别注意。同时在施工现场放置压缩空气呼吸器，以便在万一发生意外时用于紧急抢救。4.6.1.8注意工作井内的用电安全，配置符合安全要求的配电箱，电线布置有序，特别是潜水泵、配电箱必须有接地保护。4.6.2顶进作业4.6.2.1正式顶进作业前，顶进系统装置应进行试运转，试运过程中工作坑内所有工作人员都要撤离到安全地方，防止出现意外人身伤害。4.6.2.2作业所有用电设施，必须安装漏电保护装置，防止发生触电事故。4.6.2.3顶进作业期间管道内应设通风装置，对各作业面进行通风换气，防止作业面缺氧造成人员窒息，手掘式顶管必须进入管内挖土作业，因此管内作业人员的安全问题是手掘式顶管最大的安全隐患。而保证管内施工人员的安全，关键在保证管内通风。因为人工挖土的时间比较长，施工人员在管内要消耗大量的氧气，时间长了，管内就会缺氧，严重影响作业人员的健康甚至危害作业人员的生命安全。解决管内通风，可以采取以下措施：（1）采用通风设备强制通风。采用大型风扇或轴流鼓风机对管内送风。采用轴流鼓风机要更加安全，顶进距离长、埋深大的必须采用轴流鼓风机。注意采用轴流鼓风机通过通风管进行送风时，首先要进行风量计算，确保送风量满足要求。其次每次进入管道作业时，用鼓风机通过足够瞧长的通风管输送空气进入管内，加强管内空气的流动和循环，保证管内通风。（2）配备含氧量探测仪、毒气探测仪和压缩空气呼吸器。与工作井施工一样，每次进入管内作业时，要严格按照要求先用含氧量探测仪进行管道内氧气浓度的探测，用毒气探测仪进行管道内有毒、有害