引黄管线穿越方案.doc

山东天然气管网淄博支线工程山东天然气管网淄博支线工程 报批文件 顶管穿越引黄济青管线施工技术方案顶管穿越引黄济青管线施工技术方案 报审单位 胜利石油化工建设有限责任公司山东 天然气管网淄博支线工程项目部 A 初步使用 版本日期文件状态编制人审核人批准人 山东管网淄博支线顶管穿越引黄管线施工技术方案 A 版 目目 录录 一 工程概况一 工程概况 1 二 编制依据二 编制依据 1 三 施工方案三 施工方案 1 四 质量保证措施四 质量保证措施 8 五 顶管作业五 顶管作业 HSEHSE 措施措施 9 六 雨季及高温季节施工措施六 雨季及高温季节施工措施 9 七 施工预警及风险识别七 施工预警及风险识别 10 八 淄博支线与引黄济青管道穿越位置示意图八 淄博支线与引黄济青管道穿越位置示意图 11 山东管网淄博支线顶管穿越引黄管线施工技术方案 A 版 1 一 工程概况一 工程概况 1 1 工程名称 建设规模 建设地点 工程特点 开竣工时间工程名称 建设规模 建设地点 工程特点 开竣工时间 1 11 1 工程名称工程名称 山东天然气管网淄博支线 1 21 2 建设规模建设规模 山东天然气管网淄博支线起自山东天然气管网干线淄博分输站 止于淄博 支线末站与沧淄线相接处 线路实长为 98 28km 整个工程全部位于淄博市境 内 管道设计压力 6 3MPa 设计管径 D508mm 材质 L415 X60 螺旋缝 直缝埋 弧焊钢管 设计输量为 24 108m3 a 本工程全线共设置站场 3 座 分别为淄博分输站 扩建 博山分输站和 淄博支线末站 其中首站利用干线淄博分输站预留工艺装置区位置进行扩建 新建博山分输站和淄博支线末站 设线路截断阀室 4 座 其中监视阀室 3 座 2 阀室为分输阀室 监控阀室 4 阀室 1 座 本工程管道外防腐采用防腐层和阴极保护的联合保护方式 站外管道防腐 层采用三层 PE 补口采用热收缩带 阴极保护采用强制电流法 全线设 2 座阴 极保护站 分别与博山分输站和淄博支线末站合建 二 编制依据二 编制依据 1 1 设计依据 设计依据 1 1 山东天然气管网淄博支线初步设计 0 版 2010 年 10 月 20 日 1 2 关于山东天然气管网淄博支线初步设计的批复 中国石油天然气股份有 限公司 2010 年 12 月 15 日 1 3 油气输送管道工程施工及验收规范 GB50369 2006 1 4 油气输送管道工程施工规范 GB50424 2007 1 5 施工蓝图及设计说明 1 6 现场实地状况踏勘 1 7 淄博引黄济青公司相关要求 三 施工方案三 施工方案 1 1 方案描述方案描述 淄博支线管道与引黄济青供水管道的交叉点共三处 见淄博支线与引黄济 青管道穿越位置示意图一 二 三 穿越位置禁止开挖 需采用顶管进行穿越 管线顶管穿越时 为减少顶管穿越对管道的影响 要求套管顶距管道的埋深 1 5m 顶管穿越管道的用管满足设计规范的有关要求 采用的套管为钢筋混 山东管网淄博支线顶管穿越引黄管线施工技术方案 A 版 2 安装套管段部附件 回填及恢复地貌 管道穿越 测量 顶管机拆除 场地平整 作业坑开挖 顶进作业 安装顶管机 测量放线 准备工作 办理手续 穿越管段组焊 检测 补口补伤 单独试压 安装支撑 凝土套管 淄博支线均采用规格为 DRC 1200 2000 G AJC T 640 的混凝土 套管 穿越施工由线路焊接机组为主 其它相关专业机组或作业队配合完成 穿越施工应根据线路施工计划和焊接机组的施工要求及管道通过权办理情况合 理安排 2 2 施工程序施工程序 3 3 施工准备施工准备 3 1 施工前应先熟悉图纸 勘察现场 掌握引黄济青管道的设计要求及现场地 形 穿越土层地质情况 掌握穿越的结构 设计深度要求 进行技术交底 3 2 开工前应及时与引黄管线管理部门等相关单位联系 取得穿越施工的合法 手续 搞清所施工道路的地下管道 线缆等情况 3 3 施工材料准备齐全 穿越套管检验合格并经监理工程师认可 穿越主管线 材料使用正确 质量符合设计要求 3 4 对施工机具进行检修和保养 使其状态良好 3 5 现场确定超占地使用范围 并与当地政府联系获得土地使用许可 平整场 地 修筑施工便道 并在施工地点划好临时作业区 3 6 对操作工人进行技术交底 使其掌握施工技术要求 质量要求及安全要求 3 7 安装安全警示和安全防护设施 4 4 测量放线测量放线 4 1 根据交桩记录 测量成果表 给定的控制桩 水准桩进行测量放线 设置 1 个固定水准点 水准点必须设在相对稳定坚固的构筑物上 以免影响测量精 度 放线时首先移桩 拴桩 护桩 对测量控制桩进行全过程保护 4 2 确定入土点和出土点的位置 核实穿越长度 放出管道中心线 施工作业 山东管网淄博支线顶管穿越引黄管线施工技术方案 A 版 3 带边线 操作坑及接收坑开挖边线和超占地边界线 撒上白灰 做出明显标志 4 3 根据现场情况确定作业坑位置及主管预制场地 发送坑宜选在地面高程较 低的一侧 应有足够的长度和宽度 4 4 做好放线测量记录 并报工程监理确认 5 5 顶管机的选用顶管机的选用 顶管机选用必须根据顶力选择 顶力计算方法如下 推力的理论计算 F F1 十 F2 其中 F 总推力 Fl 一迎面阻力 F2 顶进阻力 F1 D2 P 4 D 管外径 1 2m P 控制土压力 P Ko Ho 式中 Ko 静止土压力系数 一般取 0 44 Ho 地面至掘进机中心的厚度 取最大值 6m 土的湿重量 取 1 9t m3 本工程顶管穿越 58m 淄博支线管线选用钢筋混凝土套管直径均为 DN1200 根据总推力计算 淄博支线管线顶管机选用 2 台 400t 顶管机均可满足 要求 6 6 引黄管线顶管穿越方案引黄管线顶管穿越方案 6 16 1 场地平整及作业坑开挖场地平整及作业坑开挖 6 1 1 根据现场地形清除施工作业带内影响施工机具通行或施工作业的石块 杂草 树木 构筑物等 沟 坎要予平整 有积水的地势低洼地段要排水填平 6 1 2 利用机械和人工相结合的办法开挖出施工作业坑 发送坑和接收坑 如 果作业坑处探明地下有管线 光 电缆等构筑物时 则必须使用人工开挖 6 1 3 作业坑的开挖不得影响路基的稳定 6 1 4 顶管作业坑应有足够的长度和宽度 其深度应根据穿越管段埋设深度确 定 根据现场情况 在公路一侧开挖工作井 平面尺寸为 4m 6m 挖至设计深 度 在公路的另一侧开挖接收井 平面尺寸为 3m 4m 也可根据实际情况适当 放大尺寸 操作坑宜置于地势较低的一侧 深度由设计管底高程及基础厚度而 定 即管底高程减去轨道及基础厚度即为操作坑坑底标高 6 1 4 作业坑背部处理成垂直状 误差小于 4 根据土质情况 后背墙采取 相应的支撑措施 用枕木排靠紧后背坑壁 当作业坑背部承力土壤性能较差时 或长距离顶管穿越时 采用适当的加固措施 如增加混凝土靠背墙等 作业坑 山东管网淄博支线顶管穿越引黄管线施工技术方案 A 版 4 侧壁坡比依地质状况而定 坑底抄平夯实 平整度不超过 40mm 坑底基面铺垫 枕木 6 1 6 地下水位高的地段开挖作业坑时 可采取井点降水或深井降水的方法降 水 6 1 7 作业坑开挖要视地质情况适当放坡 对于地质情况复杂 易塌方地段 开挖作业坑应采取开挖梯台 做支护等措施防止塌方 当开挖梯台时 中间设 0 4 1m 宽梯台 做支护采用工字钢加木板桩支护 即先挖土至 1 4m 深 用 30 工字钢做第一道盘撑 然后继续挖土 插板下移 打第二道盘撑 直至挖至规 定深度 插到底板以下 400mm 工作井前部木板待开顶后向上抽出 6 1 8 作业坑内设置安全通道 通道坡比不应小于 1 1 应能够满足施工人员直 立通行 6 1 9 作业坑的套管入土面应与穿越轴线垂直 以保证穿越点定位准确 6 26 2 顶管机安装顶管机安装 6 2 1 安装顶管机前 作业坑底应平整夯实 基面应做适当处理 铺碎石后垫枕 木或铺整体钢平台 6 2 2 基面上铺设枕木和轨道 轨道作为套管前进的轨道 导轨铺设在平整夯 实后的基面上 基面上铺 3m 长 140mm 140mm 方木 间距 40cm 并用粗砂填 缝 方木上铺导轨 导轨采用 30Kg m 钢轨 长度不小于 6m 要求光滑直顺 导轨采用道钉固定在枕木上 深入工作坑壁 40cm 以保证套管顺序连接 轨道 安装后用经纬仪测量中心线及轨道高程 其误差应满足设计和规范要求 6 2 3 后背墙尺寸如下 宽度 4m 采用断面为 14cm 14cm 方木密排 高度为 3 4m 尽量贴紧墙壁 后背平面要求垂直于管道中心线 如有空隙用砂石填充 严密 方木前如设 2cm 厚钢板 再埋设 3 根立铁 间距 1 2m 立铁前端码放横 铁 立铁与横铁均采用 24 号工字钢对焊而成 横铁要求码平整 顶镐后座与横 铁结合处严密 以便均匀地将顶力传到后背上 6 2 4 由于一次顶进长度较小 故选用圆形钢护铁 确保管体安全 保护管子 端面 并能够分散顶力 使端面传力均匀 顶铁条用 U 形顶铁 6 36 3 顶管作业顶管作业 6 3 1 顶管采用人工掏土与机械顶管相配合的方式进行 图图 6 3 16 3 1 顶管穿越示意图顶管穿越示意图 滑车 套管枕木 钢板 液压顶管机 S235 接 收 坑 山东管网淄博支线顶管穿越引黄管线施工技术方案 A 版 5 6 3 2 顶管前 检查顶铁安装是否平直 以防顶进时产生偏斜 第一根套管顶 管前 应在坑壁用经纬仪检测套管入土位置 以保证第一根套管入土点和安装 角度准确 第一根套管顶进中心线偏差不应超过管长的 3 初始顶进中 每 顶进 300mm 应检查一次 正常顶进后 每顶进一米至少应检查一次 6 3 3 套管进入土层后 应采用人工方法自上而下开挖取土 在管道下 134 位 置不应超挖 管顶部超挖量不应大于 14mm 根据土质情况 工作面向前挖 0 1m 0 2m 时 顶进一次 挖出的土要及时外运 顶进时 宜在套管外壁涂润 滑剂 6 3 4 顶进时 如果套管发生偏移纠偏时 每次纠偏角度不宜过大 可根据管 径 顶进长度和土质情况确定 宜为 4 20 之间 6 3 4 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参照 物为基准进行导向监控 6 3 6 顶管时应严格控制油泵的压力 避免油泵压力过快上升 顶进作业开始 之后 应连续进行 不宜中途停止 同时应尽量衔接工序 减少停顶时间 避 免推进阻力增大 6 3 7 套管内采用双轮小推车运土 从工作面挖下来的土 要及时通过管内用 小推车水平运输至工作坑内 然后从操作坑提升至地面外运 地下水位高的地 段进行顶管时 应采取降水措施 6 3 8 当套管顶进至对面接管坑时 套管穿越完毕 吊拆设备 清除管内余土 进行误差测量 6 3 9 穿越引黄管线的暴露和保护 穿越点 3m 范围内采用人工开挖使引黄管线完全暴露 暴露长度比管沟宽度 方向两侧各长 0 5 米以上 要用型钢等制成合适支撑 穿越的角度应尽量大于 45 当小于 45 致使已建管道暴露过长时 加设钢管支撑 防止其下沉 保 障引黄管线的安全 山东管网淄博支线顶管穿越引黄管线施工技术方案 A 版 6 对于伴行引黄管线 施工前与管理部门取得联系 确认位置 并作出标记 根据不同情况采取切实可行的保护方案 否则要采取隔离保护措施 7 7 顶管质量控制与误差校正顶管质量控制与误差校正 7 17 1 质量的检测质量的检测 套管在顶进时 必须对顶进管段中线的方位及高程严格控制 以保证顶管 的质量 顶管时的中线容易产生方位和高程上的偏差 根据设计要求 工作坑 的方位 高程 标定管道中心线 设定临时水准点等 都要进行精心测量检测 开始顶进的首节测量非常重要 首节管顶进好坏 方位是否正确直接关系到顶 进的质量 对每节套管吊装下坑对接时 要及时进行相关的测量检测 管线位 置发生顶偏移时 要及时采取校正措施 7 27 2 质量的控制质量的控制 7 2 1 顶管高程的控制 可在顶坑中悬空固定水准仪 在顶管首端设立十字架 山东管网淄博支线顶管穿越引黄管线施工技术方案 A 版 7 每次测量时 若十字架在管首端的相对位置不变 水准仪的高程亦固定不变 只要量出十字架交点偏离的垂直距离 就可读出顶管的高程偏差 若水准仪从 坑外引进绝对高程 那么顶进管段的各点高程也可推测出来 顶管时的方位偏 差 可在坑上面引出中线 在中线方位的两点向坑内吊设两根垂球线 若管首 端通过中心点的垂球线和上两垂球线在一条直线上 则顶管方位是准确的 否 则存在偏差 7 2 2 对管内工作面已挖成形 要由专检人员进行质量检验符合要求后 方准 进行顶进作业 7 37 3 顶管偏差校正顶管偏差校正 在顶管过程中校正偏差是保证顶管质量的有力措施 偏差是逐渐积累起来的 也只有逐渐校正过来 偏差过大校正就很困难 因而在顶管过程中应勤校测 发现偏差及时校正 校正的方法分坑内和管端面纠偏这两类方法 具体作法如 下 7 3 1 挖土校正法 在管子偏向设计中心的一侧适当超挖 而在相对的一侧不 超挖或留坎 使管子在继续顶进中 逐渐回到设计位置 校正中纠偏角度不宜 过大 以防产生相反结果 当管前土方被切削形成一定的土洞孔隙时 利用顶 力设备 当偏差为 10 20mm 时 可采用此法校正 7 3 2 顶木校正法 当偏差大于 20mm 或者用挖土法校正无效时 用圆木或方木 一端顶在管子偏离设计中心的一侧管壁上 另一端装在垫有钢板或木板的管前 土壤上 支架稳固后开动千斤顶 利用顶进时顶木斜支管子所产生的分力 使 管子得到校正 7 3 3 千斤顶校正法 这种矫正法基本上同顶木校正法 即用小千斤顶接一短 顶木 利用小千斤顶的顶力使管位得到校正 7 3 4 加垫块校正法 即在顶管末端与顶铁间的适当位置垫上一块相应厚度的 楔形钢板 使顶铁和管间形成一角度 顶进时可使被顶管得到纠正 8 8 管线预制 安装管线预制 安装 8 1 管线预制在地形宽阔平坦的一侧进行 与顶管同时进行 主管道长度应大 于套管 4m 以上 管道预制方法及要求与主管线相同 焊完毕后进行 100 X 射 线探伤和 100 超声波探伤 8 2 按设计和规范要求 对需要单独试压的穿越管道进行强度和严密性试压 水压试验介质采用洁净水 用水罐车拉运 山东管网淄博支线顶管穿越引黄管线施工技术方案 A 版 8 8 3 试压合格后 按设计要求在主管上安装好绝缘支撑 8 4 若公路两侧管线还未敷设而无法连接时 应将穿越管两端密封 8 5 主管线安装前 根据穿越主管道的长度 挖出管道发送沟 与顶管作业坑 相连 管沟开挖符合设计和规范要求 9 9 管道的穿越管道的穿越 9 1 在场地较开阔的一侧挖发送管沟 保证将预制完毕的干线管段下沟 在另 一侧按图 11 1 1 所示 利用吊车或吊管机以及卷扬机等牵引机械进行干线管道 的穿越作业 9 2 为减小穿越阻力 在管端安装带滚轮的托板辅助发送 托板用 20mm 的钢板 卷制 托板与穿越主管之间用 20mm 的橡胶护层隔离 用以保护主管道防腐层 如图 11 1 2 9 3 为避免穿管过程中牵引时管线翻转 在管段端部牵引处设置万向节 穿越 时用牵引机械通过钢丝绳牵引万向节带动干线管段穿套管 后端用吊管机或吊 车调整管段中心辅助放送 水泥套管 防腐钢管 橡胶护层 橡胶轮 铁板夹 图图 9 1 29 1 2 管端辅助发送托板管端辅助发送托板 图图 9 1 19 1 1 管线穿越就位示意图管线穿越就位示意图 吊车 吊管机吊装 卷扬机 边沟 山东管网淄博支线顶管穿越引黄管线施工技术方案 A 版 9 9 4 穿越长度较小时 直接用吊车和吊管机配合进行穿越 穿越管段较长时 在接收坑的一侧设卷扬机进行牵引就位 9 4 套管封堵前 管内积水应排净 然后按照设计要求密封 1010 地貌恢复及标志桩埋设地貌恢复及标志桩埋设 10 1 穿越施工结束后 进行作业坑回填 回填时应将发送坑和接收坑内穿越管 段下部回填并夯实 管周围 300mm 内应回填细土保护 作业坑应回填并夯实 10 2 拆除施工临时设施 恢复边沟等道路原有设施 按设计要求埋设标志桩及 水工保护 四 质量保证措施四 质量保证措施 1 主管焊接要严格按照有关施工规范进行 2 及时向现场监理报验 接受现场监理的监督检查 发现问题及时解决 3 特殊工种必须持证上岗 严禁无证操作 4 防腐补口每一道口 每一道工序要严格执行规范 要求详细的施工数据 施 工记录 在穿越前搞好防腐检漏工作 把缺陷全部消除 5 认真贯彻三检制度 实行班组自检 互检与专业检查相结合的检查制度 并 做好各项检查记录 专人负责 严格按照试压方案去做 要做好试压时安全防 护工作 6 液压顶管机油管接头要经常检查 防止工作时松动 7 如发现机械设备有故障或有其它因素影响时 应暂停挖土 顶进要坚持 先 挖后顶 随挖随顶 的原则 每次挖土不得超过刃角前端 每次挖土之后应立 即进行施力顶进 停歇时间不易超过 12 小时 五 顶管作业五 顶管作业 HSEHSE 措施措施 1 公路穿越前 必须通过当地公路部门允许 手续办理齐全后方可施工 2 施工现场临时用电按规范 JGJ46 2004 安装线路 架空线不低于 3 4m 沿地 面敷设的电线要用双层橡胶电缆 用电设备要有可靠的接地线 防止发生触电 事故 过路时要加防护套管 3 对施工的所有设备包括吊车 挖掘机 电焊机 都要做到经常安全检查 并 对所用的电动 气动工具进行安全检查 4 根据当地公路交通部门的要求 在穿越区附近 应有标志牌 前方施工 车 辆慢行 或信号警告接近车辆减速行驶 穿越点两侧派专人在那里负责指挥交通 工地要有专职 HSE 监督员进行巡视 山东管网淄博支线顶管穿越引黄管线施工技术方案 A 版 10 5 在公路没有恢复正常通车前 晚间要设置并开启警示灯 以便警告行人 车 辆注意安全 6 穿越施工时 要有专业起重工指挥吊装 要采用通俗易懂的专业手势 旗语 等 要平衡操作 严格遵守安全管理条例 六 雨季及高温季节施工措施六 雨季及高温季节施工措施 1 成立以项目经理郭春荣为首的施工紧急情况应急领导小组 负责应急救援工 作的指挥 协调工作 在雨季及高温季节到来之前 组织有关人员按照方案要 求进行技术交底 2 进入雨季前由项目部 HSE 部组织一次现场 HSE 大检查 检查重点 设备电气 部分 临时用电接线等的防雨 防漏设施是否完善 用电设备的绝缘 接地是 否良好 临时管材 材料堆放场地防雨 防洪措施是否落实 仓库 营房是否 牢固 能否经得起雨淋 是否有水泡和下沉倒塌危险 3 检查顶管作业坑及施工营地周围排水是否通畅 以防止雨水冲坏营地设施 4 检查顶管临时变电场所的防雨设施是否安全可靠等 5 防洪抢险物资是否准备齐全 到位 6 加强对职工安全教育 同时要做好天气预报的通知工作 做到提前预知 提 前防范 7 大宗材料 设备尽量避免在雨天长途运输 拉运有防潮要求的设备 材料时 车辆要配备苫布 载重相应降低 车辆减速行驶 以防道路湿滑引起交通事故 8 吊管机 挖掘机 推土机 电焊机 吊车等施工设备作业时 注意检查行走 路线及摆放位置 距管沟边缘及陡坡边缘的距离相应加大 防止基础塌方 9 雨季施工期所有用电设备都要有接地保护 操作者由于地面潮湿 要穿绝缘 胶鞋 戴绝缘手套操作 防止触电 操作者自身也要采取相应的防雨措施 10