S216道路頂管穿越公路工程施工設計方案

1、目 錄1.01.0 編制依據(jù)編制依據(jù) 1 12.02.0 工程概況工程概況 1 13.03.0 施工程序施工程序 2 23.23.2 頂管技術要求頂管技術要求 2 24.04.0 施工方案施工方案 3 35.05.0 主要材料與技術措施用料計劃表主要材料與技術措施用料計劃表 8 86.06.0 人員配備人員配備 10107.07.0 安全措施安全措施 10108.08.0 質量保證措施質量保證措施 11111 / 141.01.0 編制依據(jù)編制依據(jù)1.1 5-1 干線 B 段設計圖紙 。1.2天然氣集輸管道施工與驗收規(guī)SY0466-971.3石油天然氣管道穿越工程施工與驗收規(guī)SY4079-95

2、1.4鋼質管道穿越鐵路和公路推薦作法SY/T0325-20012.02.0 工程概況工程概況5-1 干線地處毛烏素沙漠，人煙稀，道路少。地貌單元主要為固定沙丘、半固定沙丘和流動沙丘，在沙丘間的灘地處地下水位埋深 1.52.5米，并且水位受降雨因素的影響。管線設計壓力為 4.0MPa，主體規(guī)格為 L360-6107.1，實長為54.4km。管線穿越 S216 道路 1 次，穿越位于樁 Q20-Q21，穿越水平測量長度40m，地貌單元為半固定沙丘，管線規(guī)格為 L360-6108.8，防腐等級為三層 PE 加強級，鋼套管規(guī)格為混凝土頂管 12002002200 長2.240 米。公路穿越方法為頂管穿

3、越?，F(xiàn)場勘查實際地形見下圖一：6108.8 管線套管長 40 米路面寬 14 米發(fā)送端發(fā)送端2.9 米2.5 米2 / 14圖一：公路穿越處斷面示意圖3.0 施工程序3.1 施工程序3.2 頂管技術要求1）.在頂管時按照第一、第二根頂管頂進方法依次頂進。開始頂?shù)谝桓坠?，先用水平尺測量套管水平度（小于 3，且不超過 80） ，當把套測量放線施工準備挖操作坑地基處理，制作靠背墻安裝支架就位頂管設備、套管測量校正頂 進管線預制無損檢測水壓試驗補口補傷校 正測 量排 土拆除頂管設施穿越工作管封堵套管恢復地貌3 / 14管頂進 1m 后，再測量一次，看管線位置、標高是否發(fā)生偏移現(xiàn)象，如發(fā)生偏移時，要與

4、時采取校正措施。套管穿越時軸線左右允許偏差不大于1.5%L，深度允許偏差不大于 1.5%L。頂進時，千斤頂安裝應平直，頂進時嚴防偏心，并隨時注意變化，發(fā)現(xiàn)不正常時，立即停止頂進，并檢查原因，然后吊入第二根套管。2） 、在放第二根套管前，應先進行管清土，套管的土倒運完以后，再裝第二根套管，在兩管接口處采用焊接連接,套管連接時采用離地探測儀和經(jīng)緯儀進行調(diào)直。3） 、每換一根套管都用離地探測儀和經(jīng)緯儀測量套管中心，套管前后的標高差，邊頂邊測量，如有偏差，隨時進行調(diào)整。同時在頂進過程中隨時用離地探測儀、經(jīng)緯儀和水平尺配合，檢查進管的長度、水平度和與設計軸線的偏差。以施工放線時布置的中心樁為準進行監(jiān)測，

5、發(fā)現(xiàn)位移，要采取適當措施予調(diào)整過來。每次糾偏角度不宜過大，可根據(jù)頂進長度和土質情況來確定，一般可在 520之間選擇。 4） 、糾偏調(diào)整措施有：發(fā)生左右偏斜時，可在套管偏向設計中心的一側進行適當超挖土，而在相對的一側不超挖或留坎，使套管在繼續(xù)頂進時，逐漸回到設計位置。如發(fā)生向上、向下偏斜時，可在套管的末端和千斤頂之間加一塊相應厚度的楔形鋼板，讓千斤頂和套管之間形成一角度，頂進時可使被頂管得到糾正。4.04.0 施工方案施工方案4.1 施工準備1)施工前熟悉施工圖紙，了解穿越地點的詳細情況。2)按穿越施工計劃與時向監(jiān)理遞交施工方案，并在當?shù)芈氛块T辦理穿越施工許可證。3)安排施工隊伍、機具、材料與

6、安裝安全防護和安全警示設施。4.2 測量放線4 / 141)根據(jù)設計控制樁，用經(jīng)緯儀打出穿越管線的中心樁，并撒上白灰線。2)定出施工區(qū)域邊界線的位置，其面積不小于 2070m，便于停放挖掘機、發(fā)電機等施工設備。3)發(fā)送坑的尺寸比接收坑的尺寸大，發(fā)送坑的位置應確定在路邊自然地坪較低的一側，以減少土方施工量。4)在現(xiàn)場撒出兩個操作坑的正確尺寸和位置的白灰線。4.3 挖發(fā)送操作坑、接收坑1）單斗挖掘機和人工配合，挖操作坑。2）發(fā)送坑坑底尺寸（加靠背墻）：底長 11m，底寬為 4m8m 的梯形；深度比設計要求管底標高深 0.8 m，即 3.2 米；接收坑坑底尺寸：底長4m，底寬 4m，深度比設計要求管

7、底標高深 0.2m，即 2.7 米（根據(jù)圖一） 。3）操作坑邊坡比為 11，并在坑壁三面用草袋裝原土堆砌，同時開挖安全通道，通道寬 2m，坡度 11。4）發(fā)送操作坑底要精細找平?？拥子盟槭?300mm 厚基礎，用砂子找平，并用 4 根 1596 鋼管做成管排，以保證主機與滑軌的平穩(wěn)性。5）在地下水位較高處，可采用明溝排水或在操作坑一角挖110.8m 集水坑，配備潛水泵。6）在開挖操作坑、接收坑時采取降水措施，操作坑、接收坑采用多管井降水，每處打 7 個多管井，每根井深 15m，后用匯管連接，采用離心泵抽水。多管井采用 48 的 PVC 管，匯管采用 89 的 PVC 管。7）操作坑工作示意圖

8、（見圖二）8）靠背墻做法承受頂進反作用力的操作坑靠背墻長度8 m，靠背墻與水平面垂直，其允許偏差為5?？勘硥χ饕坑?159 管排受力，管排下插入處理好的基礎 250mm，前面墊兩層枕木，橫放一層，豎放一層，并在枕木前加5 / 14一層12mm 厚鋼板做承力板，鋼板規(guī)格為 2m2m，并對作業(yè)坑靠背墻后進行加固，做法見圖三：圖二、公路頂管穿越簡圖圖二、公路頂管穿越簡圖平臺與導向管頂盤支撐墻承力板靠背墻2-3m液壓千斤頂套管公路路面6 / 14圖三、靠背墻做法圖圖三、靠背墻做法圖4.4 設備安裝就位1）用吊車將頂管平臺與承力板、管排吊入坑。頂管平臺由12mm5m2m 鋼板做成，在安裝時保證承力板垂

9、直，頂管平臺水平，確保千斤頂推盤垂直、平整，其中心線與導向管中心線重合，允許偏差為5 mm。 2）為保證被頂入的套管不產(chǎn)生上下左右方向的傾斜與便于套管間連接，在頂管平臺上預定穿越方向焊接兩根相互平行并與平臺平行的導向管，導向管由 219 鋼管作成，每根長 4.5m，這樣也可以保證套管中心線與推盤中心線重合。4.5 套管頂進穿越1）將第一根套管吊放在頂管平臺上的導向管上，沿套管端面均勻掘進200mm 左右后啟動千斤頂，推盤推動套管進行頂進，直至完成整根套管。2）當整根套管大部分頂進土中時，千斤頂推盤后退，吊入下根套管進行兩根套管之間的連接，在管兩管之間安裝鋼板脹圈使之對中，避免出現(xiàn)斜口影響頂進質

10、量。3）以同樣工序頂進第二根、第三根、第四根、第五根、第六根套管，7 / 14直到完成整個穿越4） 。頂進作業(yè)時，第一根套管頂進方向的準確性是關鍵，偏差不得超過頂進長度的 1.5%。5）頂管時應采用測量儀器控制中心線和高程，以施工放線時布置的中心樁為基準進行導向監(jiān)控。6）頂管中心線偏差不得超過頂進長度的 1.5%，當偏差過大時，采用千斤頂在套管頭部進行糾偏，每次糾偏角度不宜過大，一般在 5-20mm 之間為宜。7）頂管完工后，套管表面與穿越兩端外表面用熱瀝青涂刷防水層兩遍。8）接縫灌注：套管頂穿完成后，管與管之間采用瀝青麻絲進行封堵。封堵要求嚴格按照設計要求進行。9）套管表面和兩端外表面熱涂兩

11、遍石油瀝青防水層。4.6 設備撤離：套管頂管穿越完工后，將頂管平臺與千斤頂用吊車吊離并運走。4.7 主管組焊與探傷主管組焊可在施工便道上與套管頂管同時進行，組焊與焊后無損探傷與返修按相應的施工規(guī)進行。4.8 試壓合格后進行補口、補傷，按設計要求安裝絕緣支撐。4.9 牽引主管進套管1）挖通管溝與操作坑靠背墻，用 40T 吊管機與 12T 吊車配合吊管下溝。2）在接收坑側安裝一臺 20T 卷揚機，主管進口端焊接管拖頭，用鋼絲繩與卷揚機連接。3)卷揚機牽引主管時，另一側吊管機配合遞送。8 / 144.10 套管封堵按照套管和主管的實際偏心環(huán)形空間制作木擋板，安置在嘴外端支撐塊處，外面空間用素混凝土填

12、賽，混凝土與管道結合處預留 30mm 空隙（可用模板抽出） ，最后用瀝青麻絲將此縫連同套管端一同封堵。瀝青麻絲的厚度不小于 50mm。4.11 恢復地貌1）施工結束后，回填操作坑與管溝。2）操作坑輸送管下的細土應仔細回填并夯實，做法為先用沙袋將穿越段輸送管兩側牢固地支撐住，然后將輸送管下的松動土去除，然后充分回填夯實并略高。3）拆除降水設施和其他臨時設施，將余土外運到指定地點，并恢復原狀地貌。4.12 記錄與檢查驗收公路頂管穿越施工中必須遵守相關的施工管理程序，如放線后的復線、管道試壓、管道補口補傷、管道隱蔽等工序都必須做好施工記錄，監(jiān)理現(xiàn)場檢查認定合格后，在資料和記錄上簽字齊全，方可進行下道

13、工序，保證工程施工質量，并做到工程的可追溯性。5.05.0 主要材料與技術措施用料計劃表主要材料與技術措施用料計劃表5.1 套管穿越受力理論分析1） 、千斤設備選擇：1 頂力計算：頂力計算的力學公式：N=f2(PV+PH)D1L+P0+RA(噸) 式中：N=千斤頂頂力 f=管壁與土之間的摩擦系數(shù)；PV=管頂以上的垂直上壓力（噸/米2）PH=管側的水平壓力（噸/米2）9 / 14D1=套管外徑（米）(1.2m)L=套管總長度（40 米）P0=套管總重量（20 噸）A=管端面積（米2）R=管端切土阻力，對一般土為 50 噸/米2；管端先挖土時可不計入；f: 濕粉砂為 0.450.60,為安全起見選

14、最大值 0.60 PV = h h=a/fkpa=(D1/2)1+ tg(450-/2) D1為套管外徑:1.2m 查表 fkp為 0.6 為 250 為 1.5 噸/米2 于是：a=(0.406/2)1+ tg(450-250/2) =0.332h=0.332/0.6=0.55 PV = h=1.50.55=0.825由于 H=1.82.6 m 時，2h=1.11mPH =(H+ D1/2)tg(450-/2) PH =1.5(2.6+0.406/2)tg(450-250/2) =2.69N=0.6 2(0.825+2.69)0.40612+P0 + 50(0.52-0.42) N=53.9

15、T 2 經(jīng)驗頂力計算套管頂力經(jīng)驗公式:N=LST(噸) 式中：L=頂管長度(m); S=管子周長（m）10 / 14T=單位摩擦阻力。對亞粘土為 1.5-2.0 噸/m2，采用觸變泥漿時可降至 0.8-1.0 噸/m 2。N=LST=LDT=401.02=75.36T管道頂進時千斤頂?shù)捻斄?，必須克服管壁與土之間的摩擦阻力和管端切土或擠壓阻力。根據(jù)計算結果以與千斤的進程，得出結論，選用 200T 的千斤。主要材料與技術措施用料：主要材料與技術措施用料：序號材料名稱數(shù)量用途1159 鋼管20m管排2219 鋼管30m導向管3=12 鋼板82m頂管平臺，承力板4草袋200 只護坡5木板103m基礎6

16、石子3m3操作坑基礎7石灰3m33：7 灰土8鐵鍬10 把挖土9手把燈2 個管照明頂管穿越主要施工機具設備表頂管穿越主要施工機具設備表序號設備名稱規(guī)格數(shù)量用途1千斤頂200T1 臺頂管施工2液壓泵1 臺千斤頂升壓3東風半掛12T3 臺設備、鋼管、套管運輸4吊車16T1 臺設備起吊5吊管機40T1 臺管道組焊、下溝6中客1 輛工人上下班7吉普車1 輛指揮8外對口器2191 套對口9發(fā)電機50Kw1 臺供電10菲茨焊機2 臺焊接11離心泵20m3/h2 臺抽水11 / 146.06.0 人員配備人員配備6.1 穿越負責人:1 人6.2 試壓技術負責：1 人；HSE 監(jiān)督員 1 人6.3 現(xiàn)場操作人

17、員：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，技術質量人員會同 HSE 監(jiān)督員對所有施工人員進行安全技術交底，明確各自職責，掌握技術要點，執(zhí)行施工質量標準。7.2 生產(chǎn)管理部積極與氣象部門加強聯(lián)系，隨時掌握天氣情況，并向現(xiàn)場與時進行通報。7.3 所有施工人員進入施工現(xiàn)場，必須穿戴必需的勞保用品。進行吊裝作業(yè)時，嚴格執(zhí)行操作規(guī)程，作業(yè)半徑以嚴禁人員通過和滯留。7.4 所有用電設備應絕緣良好，使用前由專業(yè)電氣維修人員進行全面檢查，并使用防漏電保護器，以免觸電造成人員傷亡。7.5 穿越段管道進行試壓時，由專人負責安全警戒。試壓區(qū)域 50m 圍劃為安全防護區(qū)，嚴

18、防閑雜人員進入，嚴禁人員站在管線上和危險區(qū)，嚴禁氧、乙炔瓶置于安全禁區(qū)。監(jiān)護人員應與管線保持 6 米以上距離。在通往試壓12補口設備1 套防腐補口13卷揚機20T1 臺牽引主管14農(nóng)用四輪機3 臺轉運土15蛙式打夯機1 臺夯實 3：7 灰土16千斤頂10T2 臺頂管糾偏23管箍DN15 PN2520 只接壓力表、儀表閥門17短絲DN25 PN254 只單頭短絲18短絲DN15 PN256 只雙頭短絲 2 只，單頭短絲 4只19無縫鋼管60540帶彎頭 15 個20無縫鋼管114540帶彎頭 26 個21無縫鋼管22410m帶彎頭 2 個22無縫鋼管32520 m23隔離帶、警示牌200 米警示牌 30 個12 / 14區(qū)的所有進口道設置警告標志，管道壓力解除后再撤去標志。參加試壓人員必須聽從試壓負責人統(tǒng)一指揮，統(tǒng)一步調(diào)。7.6 頂管機組應做好現(xiàn)場安全防護工作：7.6.1