天然气管道桩沉管下沟施工方案

天然气管道桩沉管下沟施工方案目录1、编制依据22、工程概况23、双侧沉管下沟法施工方案34、防腐层保护措施85、埋深保证措施96、占地控制措施97、HSE保证措施98、施工人员配备109、施工设备配备1110、双面沉管法力学分析1111、沉管示意图151、编制依据1.1《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369-20061.2《西气东输二线管道工程线路工程施工技术规范》Q/SYGJX01091.3《西气东输二线管道工程线路焊接技术规范》Q/SYGJX01101.4《西气东输二线管道工程无损检测规范》Q/SYGJX01121.5《西气东输二线管道工程管道防腐层补口补伤技术规范》Q/SYGJX01131.6《西气东输二线管道工程特殊地段线路工程施工技术规范》Q/SYGJX01161.7《西气东输二线管道工程竣工验收技术规范》Q/SYGJX01241.8《西气东输二线管道工程干线第二十八施工标段江西省遂川县段线路施工图》线-T081142、工程概况本段沉管位于江西省遂川县境内GO048-GO049桩，全长589.68m，设计要求管顶埋深大于1.2m，地下水位0.3m-2.7m。试挖管沟时发现：管沟成型困难，边坡不稳定；开挖后的管沟内积水严重，10分钟内管沟壁出现塌方。地表土壤承载力很弱,给施工造成了极大的不便，第一层为粉质粘土：灰褐色、黄褐色，可塑性差，厚0.30-4.60m，土石分级为Ⅱ级。第二层土质为粉细砂，黄褐色，稍密状态，干强度低，韧性低，很湿，厚度大于0.70m，土石分级为Ⅱ级。第三为中砂：灰褐色、黄褐色，稍密，厚度大于1.20m。土石分级为Ⅱ级。若采取先开挖管沟再用5-6台90吨吊管机协同下沟，很容易造成管沟大面积塌方，直至吊管机根本无法靠近管沟作业。因此本段宜采用沉管法下沟，见现场图片。该地段为亚热带湿润气候，春季至夏初阴雨低湿，雨量偏多，盛夏至中秋前晴热干燥，多暴雨，阴雨连绵，雨量充沛，冬季阴冷但霜冻期短。3、双侧沉管下沟法施工方案双侧沉管：利用挖掘机在管道两侧并贴近管道底部开挖，使得管道徐徐沉入沟底并达到设计埋深的施工方法。3.1工艺流程图3.2施工准备3.2.1组织施工人员熟悉施工图，仔细勘察现场地质、水文情况，管沟开挖之前首先对施工人员进行技术交底，确认管沟中心线。对施工人员进行风险识别教育，重点岗位落实到责任人。3.2.2施工中要详细了解地下构筑物情况，对图纸原有和新发现的地下构筑物等应进行调查、勘测、核对准确位置，树立醒目警示标志。3.2.3.维护和保养用于施工的挖掘机、发电机、抽水泵及吊管机等施工设备，确保机具状况良好。3.2.4准备充足的补伤材料及用具，以便随时对损坏的防腐层进行修补。3.2.5对所有参建施工人员进行HSE培训，学习掌握操作规程。熟悉施工图纸。3.2.6充分准备用于袋装砂压载的编织袋和中砂，预先装填砂袋置于作业带边缘不影响施工的位置，以备用。3.2.7充分准备钢管排架，用于局部长度较短的基底软弱段施工。3.2.8在施工前通知硅管通讯施工单位准备足够的硅管，并提供给硅管承包商沉管地段的施工进度计划。在下沟前48小时通知其确切时间，要求派专人配合沉管地段的下沟回填施工，随下随填。3.3管沟中线确定3.3.1为了满足管道数字化坐标的要求，对管道沉管下沟后中心坐标应严格控制。为此，对计划沉管的地段，提前确定好管沟中心线和布管焊接中心线。3.3.2依据图纸纵断面深度、里程与管道对应的具体位置要做好深度标记，特别是重点陡坡、低洼地段、沟渠地段开挖曲率半径应符合设计要求。3.3.3变坡点起点里程、深度，变坡点终点里程、深度等都要在管道醒目位置做好标记，为操作手和检查人员提供现场技术数据。3.4管道位置调正3.4.1对于管道焊接位置不满足沉管要求的要将管道位置重新进行调正。3.4.2为了防止管墩下沉，避免在开挖过程中造成局部管段下滑移位，因此，在进行沉管前，根据情况对管道进行适当的位置调正。3.5防腐层检漏管沟开挖前要进行必要的防腐层电火花检漏，检测电压为15kv。对于防腐层漏点立即进行补伤，对修补后的部位应重新进行检漏合格为止。3.6沉管开挖3.6.1双侧开挖管沟机械设备链轨板距管壁距离为1m，即贴近支墩外侧，确保挖掘机配重旋转空间，返土方向可根据地形和施工作业带宽度确定，开挖起头要超过管端不少于3m为宜。3.6.2为了确保管道埋深，考虑水稻田地段纵向地形变坡及冲沟断面，为防止沉管时管线带入管沟壁的土将管道垫高，管沟开挖时比设计深度超挖0.3m。管沟挖深在2.7-3.6m，管沟底宽为2.0m，管沟边坡按1：0.33试放，最终现场开挖以达到安全合格施工为准，现场确定实际放坡坡比。3.6.3管沟分段开挖下沟，沉管下沟时的最大悬空长度不大于26m，以避免管沟内渗水量增多而增大下沟过程中的排水工作量。3.6.4管沟开挖前，须按图纸要求对管道进行阴极保护测试桩的连接点进行焊接及防腐施工，预留足够长度的电缆，待管道下沟后将电缆一端引至地表，并做好标示，方便后续阴极保护测试桩的施工。3.6.5进入正式沉管作业施工时，设备、人员数量要配备齐全，开挖操作手技术熟练。为了防止开挖过程中防腐层的损坏，除了对操作手有严格的技术要求之外，还要派专业防腐工进行随机补伤作业。3.6.6开挖过程中，设专人对管沟进行及时测量，确保管沟沟底的深度和平整度。3.6.7开挖设备链轨贴近管道支墩外侧，但设备旋转配重不得贴近钢管防腐层，避免给管道外壁防腐层带来损伤。3.6.8开挖作业时，挖斗要平稳轻放，不得贴近钢管防腐层。严禁酒后作业以及挖掘机斗壁横摆不稳的野蛮操作行为。否则，将取消操作手的沉管开挖资格。3.6.9管沟开挖如果沟内渗水量大，潜水泵排水降水不理想时，采用局部井点降水法降低水位，具体施工方法见后续井点降水施工。3.7双侧沉管3.7.1本方案管道下沟采用沉管法进行施工，采取“随挖随下”的原则，防止开挖成型的管沟塌方对管道造成损伤。管沟分段开挖下沟，沉管下沟时的最大悬空长度不大于26m，下沟后应根据现场实际情况确定是否对管顶进行砂袋压载稳管措施。3.7.2沉管下沟前，管端必须用钢板满焊封堵，以防止水和泥沙进入管道。3.7.3沉管下沟前须认真进行防腐层检漏工作，确保管道无漏点。3.7.4水稻田地段采用的是随挖随下的方法，管沟开挖的同时，现场准备4″潜水泵，一台50Kw发电机进行排水，确保管道下沟或袋装砂稳管施工顺利进行，防止漂管。3.8管道回填3.8.1管沟开挖下沟同时进行，提前48小时通知通信单位，在管沟回填前及时进行硅管敷设工作。3.8.2管沟回填前宜将阴极保护测试线焊好并引出，待管沟回填后安装测试桩。管道穿越河流沟渠时，应及时回填，并疏通河道、河道，确保流水畅通。3.9.3回填前，如管沟内有积水，应使用潜水泵进行排水，并立即回填。3.9.4严禁机械设备在管沟回填时在管顶覆土上扭转设备。3.9井点降水施工由于穿越段土质为粉质粘土，下边为流砂，地下水位在0.3-2.3m之间，需要在管沟一侧做井点降水井，才能保证管沟开挖，具体位置见沉管示意图。3.9.1技术准备

1）详细查阅工程地质勘察报告，了解工程地质情况，分析降水过程中可能出现的技术问题和采取的措施。2）凿孔设备与抽水设备检查。

3.9.2安装程序

井点放线定位→安装高压水泵→凿孔安装埋设井点管→布置安装总管→井点管与总管连接→安装抽水设备→试抽与检查→正式投入降水程序。

3.9.3井点管埋设

1）井点管位于管沟边5m，两井点管间距20m,深一般不超过基坑底2m左右，井直径一般为200mm的水泥套管，然后在井位先挖一个小土坑，深大约500mm，以便于冲击孔时集水，埋管时灌砂，并用水沟将小坑与集水坑连接，以便于排泄多余水。

2）用绞车将简易井架移到井点位置，将套管水枪对准井点位置，启动高压水泵，水压控制在0.4MPa～0.8MPa，在水枪高压水射流冲击下套管开始下沉，并不断地升降套管与水枪。

一般含砂的粘土，按过去经验，套管落距在1000mm之内，在射水与套管冲切作用下，大约在10min～15min时间之内，井点管可下沉10m左右，若遇到较厚的纯粘土时，沉管时间要延长，

此时可采取增加高压水泵的压力，以达到加速沉管的速度。冲击孔的成孔直径应达到500mm，保证管壁与井点管之间有一定间隙，以便于填充砂石，冲孔深度应比滤管设计安置深度低500mm以上，以防止冲击套管提升拔出时部分土塌落，并使滤管底部存有足够的砂石。

凿孔冲击管上下移动时应保持垂直，这样才能使井点降水井壁保持垂直，井孔冲击成型后，应拔出冲击管，通过单滑轮，用绳索拉起井点管插入，井点管的上端应用木塞塞住，以防砂石或其他杂物进入，并在井点管与孔壁之间填灌砂石滤层，该砂石滤层的填充质量直接影响轻型井点降水的效果，应注意以下几点：

①砂石必须采用粗砂，以防止堵塞滤管的网眼。

②滤管应放置在井孔的中间，砂石滤层的厚度应在60～100mm之间，以提高透水性，并防止土粒渗入滤管堵塞滤管的网眼。填砂厚度要均匀，速度要快，填砂中途不得中断，以防孔壁塌土。

3）砂石滤层的填充高度，至少要超过滤管顶以上1000～1800mm，一般应填至原地下水位线以上，以保证土层水流上下畅通。

4）井点填砂后，井口以下1.0～1.5m用粘土封口压实，防止漏气而降低降水效果。

3.9.4冲洗并管

将φ60mm的胶管插入井点管底部进行注水清洗，直到流出清水为止。应逐根进行清洗，避免出现“死井”。4、防腐层保护措施4.1为防止挖沟过程中挖掘机碰到防腐管损坏防腐层，管沟开挖全过程派专人指挥，挖掘机侧向管沟倒退开挖，开挖时挖掘机中轴距离距管道边缘最小为2m，保证挖掘机旋转倒土时不碰到管子；挖斗边缘距管道边缘最小距离为200mm。管沟开挖单斗齿离钢管较近时，机械操作手应缓慢操作单斗靠近钢管，慢挖轻取土，避免划伤防腐层。4.2为保证在下沟过程中对防腐层不进行损伤，沉管下沟时在防腐管上搭设长度为20m的胶皮（厚10mm），并在胶皮头处扎眼绑绳，以此来保护防腐层不受损伤。4.3在沉管下沟施工前，要仔细检查管沟内是否有对防腐层造成损坏的杂物，如果存在要及时清除。4.4管道沉管下沟过程中，设置专人统一指挥、持证上岗，确保在沉管下沟的过程中不损坏管道及防腐层，如发现损坏立即进行修补。4.5在沉管下沟过程中，对弹性悬空段要随下沟作业同步进行电火花检漏，特别是对防腐管底部粘有泥土进行清除后检漏工作，做到防腐层检漏无死角。在下沟过程中，对防腐层有破损处要立即进行补伤处理，并经电火花检漏。5、埋深保证措施5.1为保证在下沟过程中达到设计深度的要求，沉管下沟时测量工要随时进行对管沟测量，要求与挖沟机的挖沟进度同步，为避免因塌方和淤砂引起管沟深度减小，在管沟开挖时超挖300mm，确保管道埋深达到设计要求，对测量深度不够的点处立即整改，防止防腐管就位后处理困难。5.2对于土质松软和流沙、淤泥地段要适当加大坡比系数。水位较高地段形成管沟之后及时进行排水。为了防止管道因泥水漂浮，必要时管道顶部进行压重处理，回填时确保设计埋深。5.3管道下沟后，管道应与沟底表面贴实且放到管沟中心位置，严禁出现管底悬空，回填后管顶覆土厚度应符合设计要求，不得出现浅埋。5.4沉管下沟完成后，要采用RTK（台式GPS）及时进行管道竣工测量，保证管道埋深符合设计要求，完成测量后要及时进行一次回填，然后按照设计要求进行硅管敷设及警示带敷设，最终进行原土回填，工序衔接紧凑，以尽量减少管沟的渗水量。6、占地控制措施6.1严格控制施工作业范围，禁止超占、多占地，施工机具必须在作业带内和施工便道内行走。6.2加强对全体施工人员的教育，提高他们的环保意识和责任心，使他们在施工中能够自觉地作好环保工作，最大限度地减少对环境的损害和超占地现象的发生。6.3管沟开挖时应慢挖保证一次挖成型，避免修沟和二次挖沟造成超占、多占地现象发生。6.4施工现场设专职人员经常进行巡视，及时发现存在的问题，并妥善解决。共同把此项工作作好。6.5现场出现必须超占、多占地时应及时和项目部、监理、EPC报告情况，在得到批复同意的情况下方可超占地。6.6严禁野蛮施工和不听从指挥，造成超占、多占地现象发生。7、HSE保证措施7.1沉管下沟前要对所有施工人员进行施工方案技术交底、安全交底，确保施工人员按照方案制定的程序进行施工。7.2挖掘机在工作旋转半径内不得有人，无关人员严禁进入现场。施工过程中，现场要设置警示牌。人群密集区域，施工现场设置警戒线。7.3管沟开始时应将第一层熟土堆放在最底层，生土放在上面，管沟回填时，应先回填生土，最后回填熟土，以保证不影响当地村民耕作。7.4管线下沟前，现场负责