热力管道顶管施工方案

热力管道顶管施工方案工程概况：中石化工建设有限公司编制了国投电厂高背压改造新建管网工程顶管穿越G55长晋高速K1043+148m施工方案。该工程设计总长8.94Km，分为六段建设，管道设计压力为1.6MPa。根据工程敷设计划，施工的恒力建材—中继泵站一次网管线设计长度1.341Km,设计压力1.6Mpa,设计供回水温度为130/70℃，管材选用Q235B材质，管径D1220×16mm的螺旋缝埋弧焊钢管。顶管施工工艺将穿越公路，采用符合《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》内径2200mm三级钢筋混凝土套管（钢承插口）作为顶套管。建设规模：穿越段公路路面宽约10米，为填高型路基，两侧有排水沟、隔离栅；穿越套管长度86米，西侧超出隔离棚16米，东侧超出隔离棚20米，穿越角度90°。建设地点为G55长晋高速K1043+148处。场地工程地貌及地质条件：该穿越点紧邻龙化村，有改线207国道可依托，交通方便，材料和工程机械运输较为方便。气象方面，泽州县为大陆性季风气候，四季分明，降水量主要分布在夏季，占全年降水量的60%。该穿越处属河流阶地，平均海拔在765m左右，是内陆黄土高原的一部分，相对高差在5~10m之间，场地附近主要辟为耕地及林地。岩土工程评价显示，该段为山地地貌，地形较为平坦，地基土为红土，承载力满足要求，地下水对开槽铺管无影响。各参建单位：该工程由中石化工建设有限公司编制，审核和批准单位未列出。建设单位为山西省经济建设投资集团有限公司，设计单位为河北华热工程设计有限公司，监理单位为德圣工程有限公司，施工单位为中石化工建设有限公司。编制依据包括建设及设计单位提供的设计和地勘资料、现场交底情况及现场实际情况，以及施工技术标准及验收规范，其中包括《城镇供热管网工程施工及验收规范》、《高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管及管件》、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》、《城镇供热直埋热水管道技术规程》、《压力管道规范--工业管道》、《工业金属管道工程施工规范》以及《工业金属管道工程施工质量验收规范》。在施工准备阶段，需要与G55长晋高速管辖单位沟通，完成施工前各种手续的审批工作，并确认管道穿越点、套管长度、套管管顶距离公路路面、套管类型和穿越角度等重要信息。施工前还需要确定施工用料及时达到施工现场，施工机具完好，满足施工需要，并做好施工人员的技术培训工作。在施工技术措施方面，需要注意未来公路扩建时，套管需要承受来自路基压力、施工荷载及行车载荷的作用力，因此穿越管顶部距离公路路面距离为20米。顶管施工采取单向顶进，操作坑设置在公路南侧，顶管工作坑尺寸为6米长×6米宽，7米深。顶管选用钢筋混凝土套管内径2200mm三级套管。在顶进的同时应将管内的泥土用机械结合人工随掏出随运走。在顶管过程中，需要校核顶管千斤顶的顶力，以克服重力、摩擦力和端头的切土力。由于顶管是用钢筋混凝土制造的，因此不能让管顶裂开。为了确保公路路基的稳定性，采取“少挖勤顶”的方式进行顶管，严禁超前开挖，不扰动套管上部土层，每次顶进距离不大于15cm。在顶管过程中，还需要在路缘石和分隔带设置沉降观测点，随时进行沉降观测，确保公路路基的稳定性。施工结束后，需要在穿越点公路两侧设置永久性警示标志。顶管施工的工艺流程如下：首先进行施工准备，包括定位、安装电源、安装机电设备、管材运输和管件加工等。然后进行挖操做坑和作后背墙铺设，安装顶管机，清理槽坑，铺设枕木和导轨，加固坑槽。在沿线复测的基础上，进行顶管挖土、运土、缩小导轨和加顶铁下管等操作。当顶管完成后，需要进行机械拆运和穿内管封管头，运输余土并回填土。在整个过程中，需要注意各个部位的标识，如后座墙、后背、立铁、顶铁、千斤顶、混凝土套管、内涨圈、基础、导轨和掘进工作面等。在场地平整和测量放线的过程中，需要在工作坑一侧平整出一块施工场地，并根据设计给定的控制桩位，用经纬仪放出穿越中心轴线，并定穿越中心桩，施工带边线桩，撒上白灰线。同时，还需要放出操作坑与管坑的位置和开挖边线，并保护好公路两侧中心线上的标志木桩，以便按该测量、审核操作坑开挖深度和穿越准确度。工作井的开挖需要考虑多方面因素，如管径大小、管节长短、顶管形式、施工方法、土的性质、地下水位条件、各机械安装的位置、操作空间、现场条件、工期长短、垂直运输等。根据现场具体情况，可以设置操作坑在公路南侧，接收坑在路北侧。工作井地面的宽度可以根据公式B=D+2b+2c计算，其中D为顶进管节外径，b为工作井内稳好管节后两侧空间，c为两侧支撑材料厚度。工作井地面长度可以根据套管管节长度、千斤顶长度、后背墙垫木厚度、顶进管节预留在导轨最小长度和管内出土在管尾留出空间长度等因素计算得出。根据每节顶管为2.5m，500吨油压千斤顶长度为1.7m，后背墙为两层道木加一层钢板，可得总长度约为4.3m。在挖好坑后，需要铺设厚0.2m的砂石，并设枕木，枕木间距为500-700mm。在套管低必须敷设导轨，一般选用钢轨43Kg/m型，导轨必须牢固地固定在枕木上。钢轨间距可根据公式A=2(D+2t)(h-c)-(h-c)2计算得出，一般选用50-70mm。土斗车可采用长度为6m，高为0.8m的土斗车进行取土。对于千斤顶的选择，可以按照经验公式T=Kq*p进行计算，其中T为总顶力，Kq为顶管段内土质系数。当土质为粘土、沙粘土、天然含水量的沙质土时，Kq值为1.5-2；当土质为含水量很低的沙质土、沙砾土、回填土等时，Kq值取3。以G5512长晋高速K3+620处顶管为例，其长度约为62m，土质系数取2，可选用500t油压千斤顶进行顶进，配备相应油压泵。在顶管施工中，需要预备多种型号的顶铁，以减少顶管机空运转。顶铁要平稳放在顶铁运行轨道上，轨道选用18-20钢槽。顶铁位置设在管下面，作用点在1/4-1/5D处，以便于出土及工作人员进出管内外为宜。掏土时采用人工掏土，自制运土小车在管内进行运土。管内应暗设便于作业的安全照明，一般用低于32V的安全电压，内外应规定明确安全信号。在含有地下水的土中挖土，可采用自上而下的挖土方法，底部应挖平整，管低坡度始终应符合设计要求，防止弯曲、扭转。边挖土边顶进，挖土直径小于管口直径，可以预留10mm，让管子在前进时切去。后背墙的处理需要按照示意图进行，即在原有土上加强钢板和枕木。套管的连接采用钢筋混凝土管，套管接口内封堵采用专用橡皮圈，缝隙用石油沥青麻丝抹平。4.3.9顶进施工在工作坑内设备安装完毕并经过检查，确认各部件状态良好后，即可进行开挖和顶进。首先将管子下到导轨下，装好顶铁，校测管轴线和管底标高是否符合设计要求，合格后即可进行管前端挖土。顶进时利用千斤顶出镐，将被顶进管子推向前进。操作过程如下：1.安装好顶铁挤牢，管前端已一定长度后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作进程，将管子推向一定距离。2.停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。3.添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管子为止。4.卸下顶铁，下管，套管接口内封堵采用专用橡皮圈，缝隙用石油沥青麻丝抹平。5.重新安装顶铁，重复上述操作。在顶进时应遵照“先开挖后顶，随挖随顶”的原则。应连续作业，避免中途停止，造成阻力增大，增加顶进困难。首节管子顶进的方向和高程，关系到整段顶进质量，应勤测量、勤检查并及时校正偏差。安装顶铁时应平顺无歪斜扭现象，每次收回活塞加放顶铁时，应换用可能安放的最长顶铁，使连接的顶铁数目为最少。4.3.10顶管作业面通风顶管作业面通风采用压入强制性通风措施，使用风机通过1.5英寸铁管向工作面压风。4.3.11测量与纠偏顶管测量采用经纬仪和激光水准仪。测量次数为开始顶第一节管子时，每顶进20～100cm/次。校正时，每顶进一镐即测量一次。中心线测量时，根据工作坑内用经纬仪设置的中心桩挂小线，使拉线对准垂球，读管前端的中心尺刻度，若拉线与中心尺上的中心刻度相重合，其差值即为偏差值。高度测量一般在工作坑内引设水准点，停止顶进，将激光水准仪支设在顶铁上，测量前端管底高程。在顶进过程中发现管位偏差10mm左右时，应进行校正。纠偏校正应缓慢进行，使管子逐渐复位，不得猛纠硬调。4.3.12顶管结束后的处理顶管结束后，管节接口处用水泥砂浆将缝隙抹平。4.4穿越管道的安装在顶管施工之前，应在预制场地完成穿越段钢管线组对、焊接、保温、试压工作，为主管穿越做好准备。施工完毕后，应及时组织钢管线穿越施工。4.5管端封堵钢管线穿越完毕后，应用砂填充混凝土套管与钢管之间的空隙，并采取封堵措施。4.6在线监测安装管端穿越完毕后，应进行在线监测光缆敷设。5.施工进度计划根据本工程的工程量和所使用的施工方法，拟定工期为60天。我们将合理安排施工，尽可能争取提前完工。6.劳动组织为了保证施工质量，我们将采取以下措施：1.进行地质勘察和资料整理，以了解顶管工程范围内的地质情况；2.严格执行专检、自检、互检、工序交接，确保施工质量；3.控制管节、承压环顶进各阶段的受力稳定，采取合理的技术措施，使后背的基受力和管节受力控制在允许范围之内，加强操作控制，使顶管均匀平稳；4.做好测量控制检查，及时分析纠正顶进过程中出现的倾斜偏位和扭转，保证顶管位置正确；5.做好各项施工记录，责成专人进行施工技术总结，做到工程完资料齐全。为了控制地面隆起、沉降，我们将采取以下具体措施：1.计算顶管施工期间路面的沉降值，以尽量减少对路面的影响；2.进行施工检测，以保证施工质量。具体而言，我们将按照以下公式估算顶管施工期间路面的沉降值：δmax=V/2.5i(φ1000)δx=δmax*exp(—X2/2i)式中：δmax—管中心处最大沉降值；δx—距中心处X米处的沉降值；V—顶管引起的土质损失量，包括切削面土质失量、纠偏引起的土质损失量和管道外周环形空隙引起的土质损失量；i—沉降槽宽度系数，本工程取7.5m；Z为地面到管中心的深度。根据计算，顶管最大沉降值可控制在4mm以内，对地面及地下管线影响很小，可以保证现有道路及地下管线的安全。同时，我们将进行施工检测，以保证施工质量。为了监测顶管对路面的影响，需要在管道沿线上方的地面上设置一组路面沉降监测点。共计3个观测点高1.4m，自带刻度（类似塔尺），避免操作人员上路。距200m以外设置一个基准点，作为永久控制桩，对公路检测点进行不间断测量。在取得同意并确保安全的情况下派工作人员去设置观测点。顶管穿越道路期间每天定期观测，通过观测点和基准点的相对观测数据来测定地面的沉降量。每顶进一节，顶前顶后各测一次，已记录土体沉降、隆起曲线和最大沉降、隆起量。测出的每个沉降点位的原始数据，编制成册，并根据监测点的变化，以便有针对性地对顶进速度及土压力的控制进行调整，从而保证顶管对路面的影响降到最小。同时在顶管穿越前，根据上述计算公式计算出土体的最大隆起、沉降值，以便有针对性地对顶管施工工艺及时进行调整，以对地面产生最小的沉降值而控制其穿越道路期间的速率。在整个顶管施工期间对测点的监测始终全过程跟踪测量。在顶进施工期间，必须连续顶进连续顶进，不得中断，顶进速度与出土速度必须保持平衡。操作人员应加强对施工参数的监控，一旦发现土体不稳定、波动较大等现象，应立即停止推进，并查明原因。对顶进操作人员进行重点交底，严格控制顶管轴线的偏差，确保顶管从工作坑按设计标高顶进到达收坑。为了确保施工安全，需要在施工前办理部门施工许可手续。施工前对所有施工人员进行一次路附近特殊地段施工安全教育，并在施工位置处前后200m位置设置明显标识牌“前方施工，减速慢行”，以提示车辆安全通过穿越点路面。施工过程中施工主要负责人及安全人员进行现场监护，严防施工人员跨越安全网及防护栏，并做好施工安全警示标示工作。施工完毕后及时对套管口进行封堵及对操作坑回填处理。加强机械设备维护、检查、保养。机电设备又专人操作，认真遵守用电安全操作规程，防止超负荷作业。BeforeexcavationonSeptember8th,itisimportanttothoroughlyunderstandtheinformationaboutundergroundbuildingsalongtherouteandtakemeasurestoprotectthem,especiallytheprotectionofvoltagecables.10.ConstructionEquipmentConfigurationforSleeveCrossing10.1Thespecificationsandquantitiesofmaterialsusedinconstructionareshowninthetablebelow:No.1234567891011NameSteelpipeSleeperWatertapeElectriccableLightingcableGravelIronshovelWinchSteelwireropeHand-pushedtipping