S216道路顶管穿越公路施工方案.doc

目 录 1 01 0 编制依据编制依据 1 1 2 02 0 工程概况工程概况 1 1 3 03 0 施工程序施工程序 2 2 3 23 2 顶管技术要求顶管技术要求 2 2 4 04 0 施工方案施工方案 3 3 5 05 0 主要材料及技术措施用料计划表主要材料及技术措施用料计划表 8 8 6 06 0 人员配备人员配备 1010 7 07 0 安全措施安全措施 1010 8 08 0 质量保证措施质量保证措施 1111 1 1 01 0 编制依据编制依据 1 1 苏 5 1 干线 B 段设计图纸 1 2 天然气集输管道施工及验收规范 SY0466 97 1 3 石油天然气管道穿越工程施工及验收规范 SY4079 95 1 4 钢质管道穿越铁路和公路推荐作法 SY T0325 2001 2 02 0 工程概况工程概况 苏 5 1 干线地处毛乌素沙漠 人烟稀 道路少 地貌单元主要为固定 沙丘 半固定沙丘和流动沙丘 在沙丘间的滩地处地下水位埋深 1 5 2 5 米 并且水位受降雨因素的影响 管线设计压力为 4 0MPa 主体规格为 L360 610 7 1 实长为 54 4km 管线穿越 S216 道路 1 次 穿越位于桩 Q20 Q21 穿越水平测量长度 40m 地貌单元为半固定沙丘 管线规格为 L360 610 8 8 防腐等级为三 层 PE 加强级 钢套管规格为混凝土顶管 1200 200 2200 长 2 2 40 米 公路穿越方法为顶管穿越 现场勘查实际地形见下图一 610 8 8 管 线 套管长 40 米 路面宽 14 米 发送端 发送端 2 9 米 2 5 米 2 图一 公路穿越处断面示意图 3 0 施工程序 3 1 施工程序 3 2 顶管技术要求 1 在顶管时按照第一 第二根顶管顶进方法依次顶进 开始顶第一 根套管 先用水平尺测量套管水平度 小于 3 且不超过 80 当把套 测量放线施工准备 挖操作坑 地基处理 制作靠背 墙 安装支架 就位顶管设备 套 管 测量校正 顶 进 管线预制 无损检测 水压试验 补口补伤 校 正测 量 排 土 拆除顶管设施 穿越工作管 封堵套管恢复地貌 3 管顶进 1m 后 再测量一次 看管线位置 标高是否发生偏移现象 如发 生偏移时 要及时采取校正措施 套管穿越时轴线左右允许偏差不大于 1 5 L 深度允许偏差不大于 1 5 L 顶进时 千斤顶安装应平直 顶进时 严防偏心 并随时注意变化 发现不正常时 立即停止顶进 并检查原因 然后吊入第二根套管 2 在放第二根套管前 应先进行管内清土 套管内的土倒运完以后 再装第二根套管 在两管接口处采用焊接连接 套管连接时采用离地探测 仪和经纬仪进行调直 3 每换一根套管都用离地探测仪和经纬仪测量套管中心 套管前后 的标高差 边顶边测量 如有偏差 随时进行调整 同时在顶进过程中随 时用离地探测仪 经纬仪和水平尺配合 检查进管的长度 水平度和与设 计轴线的偏差 以施工放线时布置的中心桩为准进行监测 发现位移 要 采取适当措施予调整过来 每次纠偏角度不宜过大 可根据顶进长度和土 质情况来确定 一般可在 5 20 之间选择 4 纠偏调整措施有 发生左右偏斜时 可在套管偏向设计中心的 一侧进行适当超挖土 而在相对的一侧不超挖或留坎 使套管在继续顶进 时 逐渐回到设计位置 如发生向上 向下偏斜时 可在套管的末端和 千斤顶之间加一块相应厚度的楔形钢板 让千斤顶和套管之间形成一角度 顶进时可使被顶管得到纠正 4 04 0 施工方案施工方案 4 1 施工准备 1 施工前熟悉施工图纸 了解穿越地点的详细情况 2 按穿越施工计划及时向监理递交施工方案 并在当地路政部门办理 穿越施工许可证 3 安排施工队伍 机具 材料及安装安全防护和安全警示设施 4 2 测量放线 4 1 根据设计控制桩 用经纬仪打出穿越管线的中心桩 并撒上白灰线 2 定出施工区域边界线的位置 其面积不小于 20 70m 便于停放挖 掘机 发电机等施工设备 3 发送坑的尺寸比接收坑的尺寸大 发送坑的位置应确定在路边自然 地坪较低的一侧 以减少土方施工量 4 在现场撒出两个操作坑的正确尺寸和位置的白灰线 4 3 挖发送操作坑 接收坑 1 单斗挖掘机和人工配合 挖操作坑 2 发送坑坑底尺寸 加靠背墙 底长 11m 底宽为 4m 8m 的梯形 深度比设计要求管底标高深 0 8 m 即 3 2 米 接收坑坑底尺寸 底长 4m 底宽 4m 深度比设计要求管底标高深 0 2m 即 2 7 米 根据图一 3 操作坑边坡比为 1 1 并在坑壁三面用草袋装原土堆砌 同时开 挖安全通道 通道宽 2m 坡度 1 1 4 发送操作坑底要精细找平 坑底用碎石打 300mm 厚基础 用砂子 找平 并用 4 根 159 6 钢管做成管排 以保证主机及滑轨的平稳性 5 在地下水位较高处 可采用明沟排水或在操作坑一角挖 1 1 0 8m 集水坑 配备潜水泵 6 在开挖操作坑 接收坑时采取降水措施 操作坑 接收坑采用多 管井降水 每处打 7 个多管井 每根井深 15m 后用汇管连接 采用离心 泵抽水 多管井采用 48 的 PVC 管 汇管采用 89 的 PVC 管 7 操作坑工作示意图 见图二 8 靠背墙做法 承受顶进反作用力的操作坑靠背墙长度 8 m 靠背墙与水平面垂直 其允许偏差为 5 靠背墙主要靠用 159 管排受力 管排下插入处理 好的基础 250mm 前面垫两层枕木 横放一层 竖放一层 并在枕木前加 5 一层 12mm 厚钢板做承力板 钢板规格为 2m 2m 并对作业坑靠背墙后进行加 固 做法见图三 图二 公路顶管穿越简图图二 公路顶管穿越简图 平台及导向 管 顶盘 支撑 墙 承力 板 靠背墙 2 3m 液压千斤顶 套管 公路路面 6 图三 靠背墙做法图图三 靠背墙做法图 4 4 设备安装就位 1 用吊车将顶管平台及承力板 管排吊入坑内 顶管平台由 12mm 5m 2m 钢板做成 在安装时保证承力板垂直 顶管平台水平 确保 千斤顶推盘垂直 平整 其中心线与导向管中心线重合 允许偏差为 5 mm 2 为保证被顶入的套管不产生上下左右方向的倾斜及便于套管间连 接 在顶管平台上预定穿越方向焊接两根相互平行并与平台平行的导向管 导向管由 219 钢管作成 每根长 4 5m 这样也可以保证套管中心线与推 盘中心线重合 4 5 套管顶进穿越 1 将第一根套管吊放在顶管平台上的导向管上 沿套管端面均匀掘进 200mm 左右后启动千斤顶 推盘推动套管进行顶进 直至完成整根套管 2 当整根套管大部分顶进土中时 千斤顶推盘后退 吊入下根套管进 行两根套管之间的连接 在管内两管之间安装钢板胀圈使之对中 避免出 现斜口影响顶进质量 3 以同样工序顶进第二根 第 7 三根 第四根 第五根 第六根套管 直到完成整个穿越 4 顶进作业时 第一根套管顶进方向的准确性是关键 偏差不得超 过 顶进长度的 1 5 5 顶管时应采用测量仪器控制中心线和高程 以施工放线时布置的中 心桩为基准进行导向监控 6 顶管中心线偏差不得超过顶进长度的 1 5 当偏差过大时 采用 千斤顶在套管头部进行纠偏 每次纠偏角度不宜过大 一般在 5 20mm 之 间为宜 7 顶管完工后 套管内表面及穿越两端外表面用热沥青涂刷防水层两 遍 8 接缝灌注 套管顶穿完成后 管与管之间采用沥青麻丝进行封堵 封堵要求严格按照设计要求进行 9 套管内表面和两端外表面热涂两遍石油沥青防水层 4 6 设备撤离 套管顶管穿越完工后 将顶管平台及千斤顶用吊车吊离并 运走 4 7 主管组焊及探伤 主管组焊可在施工便道上与套管顶管同时进行 组焊及焊后无损探伤 及返修按相应的施工规范进行 4 8 试压合格后进行补口 补伤 按设计要求安装绝缘支撑 4 9 牵引主管进套管 1 挖通管沟及操作坑靠背墙 用 40T 吊管机及 12T 吊车配合吊管下 沟 2 在接收坑侧安装一台 20T 卷扬机 主管进口端焊接管拖头 用钢 丝绳与卷扬机连接 3 卷扬机牵引主管时 另一侧吊管机配合递送 8 4 10 套管封堵 按照套管和主管的实际偏心环形空间制作木挡板 安置在嘴外端支撑 块处 外面空间用素混凝土填赛 混凝土与管道结合处预留 30mm 空隙 可用模板抽出 最后用沥青麻丝将此缝连同套管端一同封堵 沥青麻 丝的厚度不小于 50mm 4 11 恢复地貌 1 施工结束后 回填操作坑及管沟 2 操作坑内输送管下的细土应仔细回填并夯实 做法为先用沙袋将 穿越段输送管两侧牢固地支撑住 然后将输送管下的松动土去除 然后充 分回填夯实并略高 3 拆除降水设施和其他临时设施 将余土外运到指定地点 并恢复 原状地貌 4 12 记录与检查验收 公路顶管穿越施工中必须遵守相关的施工管理程序 如放线后的复线 管道试压 管道补口补伤 管道隐蔽等工序都必须做好施工记录 监理现 场检查认定合格后 在资料和记录上签字齐全 方可进行下道工序 保证 工程施工质量 并做到工程的可追溯性 5 05 0 主要材料及技术措施用料计划表主要材料及技术措施用料计划表 5 1 套管穿越受力理论分析 1 千斤设备选择 1 顶力计算 顶力计算的力学公式 N f 2 PV PH D1L P0 RA 吨 式中 N 千斤顶顶力 f 管壁与土之间的摩擦系数 PV 管顶以上的垂直上压力 吨 米 2 PH 管侧的水平压力 吨 米 2 9 D1 套管外径 米 1 2m L 套管总长度 40 米 P0 套管总重量 20 吨 A 管端面积 米 2 R 管端切土阻力 对一般土为 50 吨 米 2 管端先挖土 时 可不计入 f 湿粉砂为 0 45 0 60 为安全起见选最大值 0 60 PV h h a fkp a D1 2 1 tg 450 2 D1为套管外径 1 2m 查表 fkp为 0 6 为 250 为 1 5 吨 米 2 于是 a 0 406 2 1 tg 450 250 2 0 332 h 0 332 0 6 0 55 PV h 1 5 0 55 0 825 由于 H 1 8 2 6 m 时 2h 1 11m PH H D1 2 tg 450 2 PH 1 5 2 6 0 406 2 tg 450 250 2 2 69 N 0 6 2 0 825 2 69 0 406 12 P0 50 0 52 0 42 N 53 9T 2 经验顶力计算 套管顶力经验公式 N LST 吨 式中 L 顶管长度 m 10 S 管子周长 m T 单位摩擦阻力 对亚粘土为 1 5 2 0 吨 m2 采用触变泥浆 时可降至 0 8 1 0 吨 m 2 N LST L D T 40 1 0 2 75 36T 管道顶进时千斤顶的顶力 必须克服管壁与土之间的摩擦阻力和管 端切土或挤压阻力 根据计算结果以及千斤的进程 得出结论 选用 200T 的千斤 主要材料及技术措施用料 主要材料及技术措施用料 序号材料名称数量用途 1 159 钢管20m管排 2 219 钢管30m导向管 3 12 钢板8 2m顶管平台 承力板 4草袋200 只护坡 5木板10 3m基础 6石子3m3操作坑基础 7石灰3m33 7 灰土 8铁锹10 把挖土 9手把灯2 个管内照明 顶管穿越主要施工机具设备表顶管穿越主要施工机具设备表 序号设备名称规格数量用途 1 千斤顶 200T 1 台顶管施工 2 液压泵1 台千斤顶升压 3 东风半挂 12T 3 台设备 钢管 套管运输 4 吊车 16T 1 台设备起吊 5 吊管机 40T 1 台管道组焊 下沟 6 中客1 辆工人上下班 7 吉普车1 辆指挥 8 外对口器 219 1 套对口 9 发电机 50Kw 1 台供电 11 6 06 0 人员配备人员配备 6 1 穿越负责人 1 人 6 2 试压技术负责 1 人 HSE 监督员 1 人 6 3 现场操作人员 4 人 6 4 配合工 8 人 7 07 0 安全措施安全措施 7 1 穿越工程施工前 技术质量人员会同 HSE 监督员对所有施工人员进行 安全技术交底 明确各自职责 掌握技术要点 执行施工质量标准 7 2 生产管理部积极与气象部门加强联系 随时掌握天气情况 并向现场 及时进行通报 7 3 所有施工人员进入施工现场 必须穿戴必需的劳保用品 进行吊装作 业时 严格执行操作规程 作业半径以内严禁人员通过和滞留 7 4 所有用电设备应绝缘良好 使用前由专业电气维修人员进行全面检查 并使用防漏电保护器 以免触电造成人员伤亡 7 5 穿越段管道进行试压时 由专人负责安全警戒 试压区域 50m 范围划 为安全防护区 严防闲杂人员进入 严禁人员站在管线上和危险区内 严 10 菲茨焊机2 台焊接 11 离心泵 20m3 h 2 台抽水 12 补口设备1 套防腐补口 13 卷扬机 20T 1 台牵引主管 14 农用四轮机3 台转运土 15 蛙式打夯机1 台夯实 3 7 灰土 16 千斤顶 10T 2 台顶管纠偏 23管箍DN15 PN2520 只接压力表 仪表阀门 17短丝DN25 PN254 只单头短丝 18短丝DN15 PN256 只 双头短丝 2 只 单头短丝 4 只 19无缝钢管 60 540带弯头 15 个 20无缝钢管 114 540带弯头 26 个 21无缝钢管 22 410m带弯头 2 个 22无缝钢管 32 520 m 23隔离带 警示牌200 米警示牌 30 个 12 禁氧 乙炔瓶置于安全禁区 监护人员应与管线保持 6 米以上距离 在通 往试压区的所有进口道设置警告标志 管道内压力解除后再撤去标志 参 加试压人员必须听从试压负责人统一指挥 统一步调 7 6 顶管机组应做好现