陡坡石方段管道施工技术

陡坡石方段管道施工陡坡石方段管道施工方案方案 一 工程概况一 工程概况 项目输气管道工程试验段 2 标管径 813mm 管道材质 X70M 设 计压力 10 0MPa 从钦州钦北区至南宁分输站区段 全长 95 公里 线路内包含 钦州分输站 邕宁中间站 南宁分输站及长滩和新江两个阀室 沿线单出图顶 涵管穿越黎钦铁路 1 处 大开挖穿越小董江 3 处和新江河 1 处 顶管穿越县 省道及各种专用道 16 处 其他道路大开挖 42 处 管线途经钦北区和邕宁区 钦北区包括平吉镇 大垌镇 小董镇 长滩镇 新棠镇共 5 个镇 长度 44km 邕宁区包括百济乡 新江镇 蒲庙镇共 3 个乡 镇 长度 51km 管道所经之处山区和水田交错复杂 山区主要以风化岩为主 以种植桉树 和荔枝树为准 局部山区地势起伏较大 石方多 管沟开挖困难 无进场道路 设备 材料进场困难 二 编制依据二 编制依据 1 设计图纸 管沟敷设典型图 DWG 0100PL01 02 邕宁区一般线路 DL1 0104PL01 2 标准规范 序号序号规范编号规范编号规范名称规范名称 1GB50369 2006 油气长输管道工程施工及验收规范 2GB50424 2007 油气管道穿越工程施工规范 3SY4207 2007 石油天然气建设工程施工质量验收规范 管道穿跨越工程 4SY4208 2008 石油天然气建设工程施工质量验收规范 输油输气管道线路工程 5GB T8923 1 2011 涂覆涂料前钢材表面处理 表面清洁度的目视评定 第 1 部分 未 涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级 和处理等级 6GB T23257 2009 埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准 7SY T0407 2012 涂装前钢材表面处理规范 8GB50203 2011 砌体结构工程施工质量验收规范 9GB50086 2001 锚杆喷射混凝土支护技术规范 三 施工方案三 施工方案 陡坡地段施工程序是由其特殊的地理条件决定的 由于在陡坡地段施工区 域狭窄 施工机械回旋余地小 因此它与平原 浅丘以及山区缓坡地段施工程 序的最大不同之处在于陡坡施工不宜采用一般通用的先在地面组焊 再将管道 整体下沟的施工模式 而应采取先开挖和修整管沟 在管沟内布管 然后在管沟 内直接组焊的方式 即沟下焊 这就要求必须做好施工的前期工作 尤其是放 线 扫线 管沟开挖 必须严格按设计要求保证精确程度 为下一步的焊接防腐 等施工创造良好条件 同时 在进入一般程序施工前要认真进行施工伴行路 施 工通道和安全设施的修筑完好情况 陡坡石方段的主要施工工序为 施工准备 测量放线 修筑施工便道 设置安全设施和临时作业场 地 开拓作业带 开挖管沟并进行细土垫层 防腐管运输及装卸 布 管 管道安装 补口补伤 管沟回填 分段试压 示情况定 水工 保护 恢复地貌 1 1 测量放线测量放线 1 1 对线路测量资料 线路平面和断面图进行详细审核和校对 放线的基准点为 设计单位设置的线路控制桩和线路临时性 永久性水准基标 1 2 根据控制桩测定管道中心线 并在控制桩之间按照图纸要求设置纵向变坡桩 百米桩 各种桩用油漆注明类别 标注应易于辨认 便于寻找 1 3 各桩需注明地面标高 管底标高以及挖深 1 4 对于地下障碍物穿越应和中石油 中石化和光缆单位结合 确定具体的穿越 位置及深度 在线路与障碍物交叉范围两端设置标志 并在标志上注明筑物类 型 埋深和尺寸 1 5 采用白石灰或其他鲜明 耐久材料按路线控制桩和曲线加密桩放出线路中线 和施工占地边界线 1 6 本标段陡坡石方段均种植有桉树或其他树种 在林地征用手续办理后 依据 业主文件 放出 14m 宽的作业带边线 由我方对林地进行砍伐并运输至政府或 村民指定地点 测量放线测量放线 1 7 对于岩石段 用测量仪器定位 每 20m 用油漆 红色 在岩石表面做标记 标 记位置尽量选择在凸起 醒目 空旷的岩石表面上 对于转角桩 在其周围醒目 的位置进行栓桩 以便校合原桩位 2 2 便道修筑便道修筑 2 1 施工便道的修筑原则 施工便道的选择 应首选原先小路 对其进行拓宽 推填 垫平 碾压 加 固 其次选择新建 新建施工便道尽量沿台地缓坡设置 使其在承载力和宽度 方面路面达到平整 坚实 无垮塌隐患 保证达到车辆 机械安全通行的要求 施工便道的宽度一般4m 2 2 在有纵向坡度的陡坡上修筑施工便道和作业带时 要求如下 采用修盘山路或沿管道中心线修 之 字形道路的方式减缓坡度 使纵向 坡度尽量控制在20 以下 转弯半径不小于18m 以满足经改造后的小型运管车 的运输要求 2 3 在有横向坡度的陡坡上修筑施工便道和作业带时 要求如下 1 当横向坡角为 15 30 度时 直接在斜坡上挖土修筑 2 当横向坡角大于30度时 需修筑临时性袋装挡土墙 在地表松软或易滑坡的地段采取打桩加固或毛石砌筑的方式 如图2 管道沿 山敷设较长距离时 便道应保证通过拖拉机型运管炮车的通过 因为对于陡峭 的山区 一般的炮车的牵引力难以满足要求 2 4 对于施工便道与公路衔接处 采取用土袋 枕木铺垫的方式 对于有路边排 水沟的要埋设过水涵管 2 5 施工便道经过埋设较浅的地下管道 电缆 沟渠等地下物或设施时 采用铺 设钢板 道板 桥排等减少压强的方式通过 并合理组织施工 减少重型设备 通过的次数 2 6 施工便道的恢复 1 对于农田地段修筑的便道 必须将铺垫的沙石等清理干净并拉运到政 府指定地点 2 对于沿山体开辟的便道 在修筑时采用挖机 压路机等对其进行修整 和压实 直接作为当地百姓的进出路 同时对部分地质不稳定地段进行水工保 护 进场道路修筑进场道路修筑 3 3 开拓作业带开拓作业带 3 1 作业带设备行走的一侧应修在与施工便道连接的一侧 施工作业带有时可与 施工便道的修筑统筹考虑 3 2 作业带水平方向平整 夯实 以防出现横向倾覆 3 3 对于大于 20 度的陡坡 通过修 Z 字行作业带来降低坡度 3 4 在横坡修作业带时 填土一侧应夯实 平整 当为石质山坡时或横坡大于 30 度时应通过设临时挡墙 袋装土或打桩的方法加固作业带 防止雨水冲刷造 成泥石流 3 5 当纵向坡度大于 30 度时 必须做降坡处理 每隔 50 米修筑一个 8m 4m 的 焊接设备停放台 3 6 当道路较窄且路边山坡较陡时考虑劈山并放坡 土方工作较大时要找到合适 的堆土位置 对施工作业带内及附近有可能危及施工作业安全的滑坡 崩塌 岩堆等应彻底清除或采取围挡措施 3 7 作业带先按 14m 征用 局部根据施工需要进行调整 尽量减少林地砍伐面 积 降低后期地貌恢复的难度 降坡处理并修筑施工平台 坡度 降坡处理并修筑施工平台 坡度 30 4 4 防腐管运输防腐管运输 按运输方式的不同可分为 管车运输 槽车运输 履带背管车运输 爬犁 运输 吊管机运输 索道运输等 具体应示现场情况选用 管车运输 槽车运输 履带背管车运输 吊管机运输 索道运输 5 5 管沟开挖管沟开挖 5 1 管沟开挖深度严格按设计参数进行 否则已经预订好的弯头不能满足安装 要求 造成返工 费工 对于冷弯管 需按实际测量情况进行弯制 5 2 管沟开挖基本要求 开挖好的管沟应保证圆滑过渡 无凸凹和折线 沟壁和 沟底应平整 沟内无塌方 无杂物 5 3 陡坡管沟开挖分纵坡管沟开挖 横坡管沟开挖和复合管沟开挖 尽量采用 挖掘机开挖 石方段采用挖机配破碎头与人工开挖相结合的方法 当挖掘机无 法到达时可以采用人工配合开挖 5 4 陡坡管沟开挖前 要打加密钢桩以防开挖时山坡塌方 5 5 管沟开挖后管沟回填高出地面 300mm 斜坡段管沟回填须分层夯实 5 6 管沟尺寸 管沟底宽 1 2m 管沟深度 2m 坡比 1 0 33 上口宽 2 5m 5 7 开挖时将表层熟土与下层生土分开堆放 表层土靠近作业带边线 下层土 靠近管沟 若石方多 土方少的话 应将土方袋装砌筑 5 8 对石方段 卵石段管沟 超挖 200mm 下沟前铺设 200mm 厚细土垫层 5 9 开挖安全措施 1 为保证管线及施工人员安全 防止在开挖管沟时 散石或塌方伤人 砸坏设备等事件发生 以及防止施工人员在陡峭段施工作业时滑落 在管沟靠 山体一侧修筑挡石栅栏 对于管线靠公路段 为防止在修筑施工作业带 管沟 开挖 回填时散石落入道路阻碍交通或损坏民房 在管沟下侧 公路的靠山一 侧 傍公路设置防护网 2 对于陡坡人工开挖的地段 需要绑扎安全带保证人身的安全 安全带防护安全带防护 3 在进行管沟开挖时 对周围可能造成塌方的地段 需采取防护网对 这种地段进行防护 防止管沟上方的土石下塌 造成人员伤亡 防护网防护防护网防护 4 对于横坡坡度较大的地段 管沟开挖土石方用来修筑施工作业带时 防止土石的滚滑落 采取打钢桩和竹排砌筑防滚石防护墙或编制袋装土砌筑防 护墙 钢桩竹排防护墙钢桩竹排防护墙 编织袋装土防护墙编织袋装土防护墙 6 6 布管布管 6 1 一般要求 布管时应按设计图纸要求的管径 壁厚 防腐层类型及级配等顺序进行 使布管准确有序 在石方段的管道上绑扎胶皮 防止在运输倒运和沟下布管过 程中的防腐层损伤 6 2 布管方法 针对陡坡特点 如何进行布管运输是施工的关键 针对不同情况 共分类 如下 1 坡度 15 20 地段 根据现场实际地形 采用石方破碎方法降 坡到 15 左右 降坡后 采用山地车牵引运管爬犁布管 或考虑降坡加开辟 之 字形便道减缓坡度后用挖掘机布管 部分地段无法降坡的情况下 采用 两台挖掘机以抬管的形式进行运管 修筑之字形施工作业带 2 坡度 20 30 地段 在山顶上平整一块 12m 12m 平台 安装 卷扬机 再加牵引运管爬犁或炮车布管 根据现场的地形确定 破碎开挖管沟 平整管底 将牵引用的卷扬机钢丝绳通过锚固在山上的一定滑轮 10T 与拉管 运具前端连接 运管时 卷扬机开动 将钢管通过拉管运具缓缓拉上山坡 同 时 拉管运具的后端与山下的另一卷扬机连接 以便钢管拉运上山卸在作业带 后 山下的卷扬机将空的拉管运具拖下山 同时两台卷扬机处于同一轴线上 可防止拉运过程中出现的横向偏斜 摆动现象 卷扬机牵引拉管运具上坡示意 图 如下 采用倒装法将管子由上向下组对焊接 每间隔 2 根管安装管道固定 支架 对管道进行固定以防止倾斜 固定支架通过与预埋件焊接进行安装 卷 扬机一次拉运距离为 80m 在 80m 拉运距离的情况下 卷扬机一次固定到位 在 80m 的情况下 就需要进行二次甚至二次以上的倒运 同时应在每次卷扬 机拉到位之处设置可堆 7 8 根钢管的临时堆料点 注 1 卷扬机牵引拉管运具爬坡上山 2 卷扬机牵引卸管后的空拉管运具下 山 卷扬机牵引拉管运具上下坡示意图 7 7 管道管道安装安装 根据坡度的大小 管子可运到坡顶还是坡脚 施工便道和施工作业带的距离 和修通的难易程度 坡上表面土的种类和状态 施工装备情况等 管道安装可 以采取以下几种方法 1 当坡度大于 15 度小于 22 度时 沿施工作业带每间隔 30m 修筑一施 工作业平台 停放焊接设备 利用挖机布管 组对 2 当坡度大于 22 度小于 30 度时 管道从下向上预制安装 滚轮式 3 当坡度大于 30 度时 管道从下向上单管安装 轨道式 从上向下预 制安装 可采用滚轮式 竹皮子式 轨道式 索道运管进行安装 长坡分段 的管道安装 4 管道焊接时采用线路焊接工艺 同时备好防风防雨棚 5 防腐同线路防腐 设备 材料用挖机倒运进场 坡 山 距离小于 80m 1 卷扬机 定滑轮 钢丝 绳 拉管运具 具具 2 卷扬机 先降坡再修筑施工平台 坡度 先降坡再修筑施工平台 坡度 30 8 8 光缆敷设及一次细土回填光缆敷设及一次细土回填 1 管道安装完后按要求铺设光缆 2 袋土间隔式细土回填 当坡度在 20 度 30 度之间时 管沟回填时为防止细土流失 每隔 5m 铺设 一个 300mm 厚的沙袋 作为挡土墙 3 土袋堆码式细土回填 当陡坡大于 30 度时 散土无法固定 回填细土必须全部用编制袋或草带装 土 由下而上堆码回填 在堆码时必须分层交叉 有空隙的地方 再用细土回 填 必要时 可在管沟方向每隔 15 20m 设一木头挡土梁 挡土梁深入两侧管 沟中各 300 500mm 挡土梁直径为 100 200mm 一次细土回填时 挡土梁与 土袋一同埋设 挡土梁与管沟距离大于 50mm 9 9 管沟回填管沟回填 9 1 二次细土回填 细土回填应符合设计要求 细土最大颗粒径不得超过 10mm 细土回填至 管顶 300mm 9 2 剩余管沟回填 管沟回填采用挖机取土回填 人工配合回填 严禁用机械设备在管沟回填 平整时在管顶覆土上扭转设备 回填原土石方时 石头最大粒径不得超过 250mm 管线下沟后应进行检查 管底不得有悬空现象 深埋必须符合设计要求 碰损的防腐绝缘层需修复 沟内的积水 石块需清除 管沟回