DN2200鋼管穿越公路、河流施工方案

1、第 頁管線穿越河流、公路施工方案3.18 穿跨越工程管線穿跨越河流及公路工程應(yīng)單獨劃分施工段，由專業(yè)施工隊負責施工，施工時應(yīng)編制專項施工方案。穿跨越管線的焊縫應(yīng)100%射線探傷檢查。較大的穿跨越工作應(yīng)取一道模擬焊縫作機械性能試驗。穿跨越管道應(yīng)進行強度試驗和嚴密性試驗。強度試驗時間不得少于4h，嚴密性試驗時間不得少于8h。在干線主管道焊縫質(zhì)量檢查合格、試壓合格、防腐層檢查合格和絕緣支撐牢固后，方可進行套管的組裝。3.18.1 穿越河流施工方法長輸管線穿越白河、懷河、小中河、溫榆河、壩河五條河流及一條西南支干渠，現(xiàn)將穿越各河流的施工方法分述如下。3.18.1.1 穿越白河引水管路在5 公里處和白河

2、交叉，白河寬85m，上部緊鄰京密引水渠調(diào)節(jié)池和京密引水渠一級電站，東邊200m 處為京密引水渠。施工前準備工作1）經(jīng)當?shù)睾拥拦芾聿块T批準后，方可施工。2）完成全部的樹木、電干遷移工作。3）鋪設(shè)好施工機械進出施工現(xiàn)場臨時的道路。4）了解挖槽段土質(zhì)，地下水位及附近建筑物和施工環(huán)境等情況。5）測定管道中心線，施工段槽邊線及堆土堆料界線。6）標出與管道交叉的地下物位置，并與有關(guān)部門共同確定開挖方案。7）對挖槽時可能危及的地上建筑物，采取保護措施。施工工序1）鋪設(shè)引水管道。2）對白河實施圍堵。3）對要開槽處實施降水。4）開槽。5）護坡。6）鋪設(shè)河底管道。7）砼護封及回填。8）槳砌塊石護坡及河底襯砌。9）

3、恢復(fù)原地形地貌。10）施工布置見附圖八、九：DN2200 管段過河段平面示意圖及過河段橫斷圖。施工方法本工程采用截導流施工，河道中安裝DN1600 鋼管兩道，每根管道長80m，兩管間凈距2m，兩端疊壩，下寬12m，頂寬6m，邊坡為1：1，渠的形式為兩端草袋裝土相疊，中心填土,管道溝槽土方除渡管下為人工外，均采用機械挖土方，其邊坡為1：0.75。1）渡管安裝：在河南、北兩岸分別將所需渡管長度對口焊接后，以卷揚機為動力將管就位；2）圍堰筑壩兩側(cè)同時進行，草袋裝土疊放要壓茬，渠兩側(cè)草袋疊好后填心土，填土要密實，特別是兩管間填心土要加強，渡管安裝防水環(huán)，確保不滲水；3）溝槽開挖時，表層淤泥等堆至槽東側(cè)

4、，好土堆至槽兩側(cè)且壓實，以此做為施工道路；4）待管道回填土后，拆除截導流設(shè)施，進行河道清淤，齒墻及河坡大方磚襯砌施工。技術(shù)措施1）過白河輸水管用砼加固封150m。2）過河輸水管焊口采用X 探傷。3）排水、護坡具體見相關(guān)方案。4）河底襯砌100m（用碎片石）。3.18.1.2 穿越西南支干渠西南支干渠：渠上口寬25m，下口寬18m，河道枯水期無水，采用開挖方法施工。以機械為主，局部人工配合。施工方法詳見3.3 管溝開挖。降水采用明溝抽水。施工方法詳見3.4.2 基槽內(nèi)明溝排水。管溝支護可采用插筋補強技術(shù)，土質(zhì)好的地方可直接按比例放坡。施工方法詳見3.6 管溝支護。施工后恢復(fù)原地形、地貌。3.18

5、.1.3 穿越懷河懷河：河上口寬81m，下口寬65m。施工采用開挖方法。土方開挖以機械為主，人工配合。降水采用明溝抽水和管井井點降水相結(jié)合的方法。管溝支護采用雙排樁技術(shù)。土方開挖剖面圖如下圖所示。施工時注意事項1）施工前應(yīng)與當?shù)睾拥拦芾砭秩〉寐?lián)系，得到允許后方可施工。2）施工后恢復(fù)原貌，使之不破壞水壩的功能。技術(shù)措施1）按設(shè)計要求，將過懷河輸水管用砼加固。2）過河輸水管焊口采用X 探傷。3）排水、護坡具體見相關(guān)方案。4）河底襯砌100m（用碎片石）。3.18.1.4 穿越小中河小中河：為季節(jié)性河流，河床窄。輸送管道穿越斜度大，距離為30m。施工采用開挖方法。土方開挖以機械為主，人工配合。降水采

6、用明溝抽水和管井井點降水相結(jié)合的放法。管溝支護可采用雙排樁技術(shù)。其他技術(shù)措施同上所述。3.18.1.5 穿越溫榆河溫榆河：河寬120m，水深約3m。河堤之間寬346.8m。河堤為土壩。壩外有公路，路兩旁有樹。施工場地比較開闊。施工方法：筑攔河壩和開導流渠。施工要點：在輸水管道通過的河段一側(cè)、以輸水管道中心線向兩邊開挖一條導流渠（如下圖所示），挖土方量約為2.3 萬立方米。攔河壩建在以輸水管道中心線向河床兩端處。兩壩之間最小距離為120m，堤寬4m。填筑時，應(yīng)沿壩堤軸線由兩岸相對同時推進。截填土方約為1.2 萬立方米。填筑材料的選用，取決于截流堵壩時河水的流速：當流速小于0.5m/s 時，用草袋

7、裝土填筑。裝草袋的土可使用導流明渠開挖出來的土方；當流速在0.5m/s-1.0 m/s 時，宜用塊石等材料填筑；當流速大于1.0m/s 時，選用事先預(yù)制制備的混凝土立方塊填筑?；炷亮⒎綁K長1m*寬1m*高1m。在兩側(cè)預(yù)埋鋼筋吊環(huán)，以備拆除時使用。土方填筑。先在河邊堆1m 高的草袋堆，再用推土機推入水中禁止直接向水中投土。壩堤完成后，同時使用多臺潛水吸泥抽出兩堤中間泥水。淤泥清理一般情況是用常用的土方挖掘機進行，例如反鏟挖掘機、推土機、如機械不能直接駕駛到河床中清理淤泥時，可用另外兩種方法進行：一、人工挖掘，傳送帶運輸，把淤泥送到岸邊裝車運走；二、采用浮吊挖掘，裝車運到適當?shù)胤?。清淤的同時，在

8、以管道中心線向堤岸邊52mm 處作鋼板樁。鋼板樁作法詳見前管溝支護中所述。清淤后，河床用開挖出的好土進行回填、夯實，達到砌筑基底標高，最后完成砌筑工作。管溝開挖工作面底寬6m。降水采用明溝抽水。3.18.1.6 穿越壩河壩河：河寬62m，水深約2m。河壩是混凝土壩。河水污染比較嚴重，水色發(fā)黑。河兩側(cè)有道路和樹木。施工采用頂管方法。頂管距離90m，頂管深度為從壩頂?shù)焦苤行?.14m，土質(zhì)為粉土。頂管機械：DK1200 頂管機。機械掘進：切削挖掘機，行車運土。測量采用激光經(jīng)緯儀。頂管方法參見3.18.4 長距離頂管工藝。3.18.2 穿跨越公路施工方法本工程管道穿越鐵路5 處，公路15 處，其中主

9、要公路5 處。3.18.2.1 穿越一般公路管道穿越一般公路10 次，可采用開挖法，公路分段開挖后，將鋼筋混凝土套管按標準要求就位、組對、連接、固定、回填并恢復(fù)路面。完成套管內(nèi)作業(yè)后，將過公路的輸水管段通過吊車和卷揚機配合，穿入鋼筋混凝土管中。穿入一段后，再在套管外端處將第二段與已穿入的一段組對、焊接并進行連接處的外防腐，直至輸水管穿過公路。最后按圖紙的要求作好套管兩端的封閉工作。3.18.2.2 穿越主要公路五條主要公路為京密路3 處，管線長度分別為100 米、84 米、100 米；順沙路1 處，48 米；順平路1 處，40 米。因交通不能中斷，故采用頂管法施工。針對頂管長度及地下土質(zhì)的不同

10、，采用相應(yīng)的頂管工藝。京密快速路因其長度較大，且地下土質(zhì)為圓石頂管具有一定難度，頂管需選用專項施工機具，施工方法見3.18.4 長距離頂管工藝。3.18.3 短距離頂管工藝頂管選用鋼筋混凝土套管，尺寸為3000*290。頂管時將第一節(jié)管全部壓入土層后，便把第二節(jié)管子與第一節(jié)管子連接再繼續(xù)頂進。在頂進的同時應(yīng)將管內(nèi)的泥土用機械結(jié)合人工隨掏出隨運走。當?shù)诙?jié)管壓入土中并將管內(nèi)的渣土清理干凈后再下第三節(jié)、第四節(jié)等（如下圖示）。頂管時校核頂管千斤頂?shù)捻斄?，需克服在頂管時所產(chǎn)生的重力，摩擦力和端頭的切土力，且頂管用鋼筋混凝土制造，不能將管頂裂。3.18.3.1頂管施工工藝流程如下：工作井開挖：工作井尺寸

11、與管徑大小、管節(jié)長短，頂管形式，施工方法等方面有關(guān)，并受土的性質(zhì)、地下水位條件等影響，以及各機械安裝的位置，操作空間，現(xiàn)場條件，工期長短，垂直運輸?shù)雀鞣矫嬉蛩赜嘘P(guān)系。將工作井底面寬度及長度、高度計算出來后即可進行開挖。挖掘采用挖掘機進行挖掘。1）工作井底面的寬度：BD+2b+2c式中B工作井底面寬度（m）；D頂進管節(jié)外徑（m）；b工作井內(nèi)穩(wěn)好管節(jié)后兩側(cè)空間（m）；本工程套管直徑較大 ， b 取1.6m；C兩側(cè)支撐材料厚度，取0.05m。頂管選用尺寸為3000*290 的鋼筋混凝土管，工作井寬度B 為6.3m。2）工作井底面長度LL1+L2+L3+L4+L5式中：L工作井底面總長度（m）；L1套

12、管管節(jié)長度（m）；L2千斤頂長度；L3后背墻墊木厚度；L4頂進管節(jié)預(yù)留在導軌最小長度鋼筋混凝土管取0.3-0.5m；L5管內(nèi)出土在管尾留出空間長度，輸送帶運土取1.6m；頂管按每節(jié)3m 考慮，200 噸油壓千斤頂長度為1.2m，后背墻為兩層道木加一層鋼板約為0.6m，采用土斗車取土，得出總長度約為6.4m。坑挖好后還需進行坑底處理，可采用混凝土基礎(chǔ)或鋪設(shè)砂石等，為了安放導軌，坑底上還需鋪設(shè)枕木，枕木間距為500-700mm。在套管底必須敷設(shè)導軌（見下圖），一般選用鋼軌43Kg/m 型即可。導軌必須牢固地固定在枕木上。鋼軌間距為A0導軌上部的凈距（mm）；D管內(nèi)徑（mm）；t管壁厚（mm）；h導

13、軌高度（mm）；c預(yù)留空隙高度（mm）一般選用50-70mm。千斤頂選擇頂管法的的計算公式較為復(fù)雜，為了減少計算復(fù)雜的程序和施工方便，結(jié)合以往的實踐，按下列經(jīng)驗公式進行估算。T*式中：T為總頂力（）；為頂管段內(nèi)土質(zhì)系數(shù)；當粘土、砂粘土、天然含水量的砂質(zhì)土挖洞時能形成供的值為1.5-2；當土質(zhì)為含水量很低的砂質(zhì)土、沙礫土，回填土等不能形成供的值取3P為被頂管的全部自重（）。套管每米重量約0.8t，順沙路頂管長度約為45m，其土質(zhì)系數(shù)取3，則T 值約為110t，可選用200t 油壓千斤頂進行頂進，配備相應(yīng)油壓泵。順平路及西南支干渠的頂管均用該千斤頂，由于頂管距離較順沙路短，不再細算各處的頂力。頂鐵

14、安裝：預(yù)備1-0.01m 長度的多種型號的頂鐵，以利于施工減少頂管機空運轉(zhuǎn)。頂鐵要平穩(wěn)放在頂鐵運行軌道上，軌道選用18-20 槽鋼。頂鐵位置設(shè)在管下面。作用點在1/4-1/5D 處。以便于出土及工作人員進出管內(nèi)外為宜。掏土：頂管距離較長時可采切削掘進-輸送帶連續(xù)運土或車輛往復(fù)連續(xù)運土。頂管距離較短可采用人工掏土，卷揚機牽引或電動、內(nèi)燃的運土小車在管內(nèi)進行運土。管內(nèi)應(yīng)安設(shè)便于作業(yè)的安全照明，一般用低于32V 的安全電壓、內(nèi)外應(yīng)規(guī)定明確的安全信號；工人在管內(nèi)時，不得將頭或身體伸出管外，以防塌方傷人，管四周必須均勻清土，不能留殘土。在含有地下水的土中挖土，采用自上而下的挖土方法，并且要避免使下面的土

15、成為稀泥，底部應(yīng)挖的平整，管底坡度始終應(yīng)符合設(shè)計要求，防止彎曲、扭轉(zhuǎn)。在正常情況下挖土，上部可向外多挖10-15mm，以減少土壤間的摩擦力及頂進時的阻力。下部120-153范圍內(nèi)不得超挖，可以預(yù)留10mm，讓管子在前進時切去。后背墻的處理：管子在頂進過程中受到的全部阻力，都通過千斤頂傳遞給后背墻。所以后背墻必須有足夠的穩(wěn)定性。（如下圖所示）。后背墻穩(wěn)定性驗算：r*(+/2)*式中：后背墻承載能力（）；后背墻的寬度（）；后背墻的高度（）；后背墻至地面高度（）；土的容量（/）；r被動土壓力系數(shù)。后背墻的土坑系數(shù)。在設(shè)計后背墻時RT，安全系數(shù)應(yīng)在1.2 倍以上。當RT 時，需做后背墻加固措施，如壩河

16、地下土質(zhì)較差，工作井底均為砂土，可采用現(xiàn)場澆灌混凝土擋土墻的措施，還可以采用加大后背墻承壓面積、打鋼板樁等措施。后背墻除要求穩(wěn)固外還必須垂直管中心線，平面受力必須均勻。套管的連接：在頂管施工中，套管的連接采用鋼套環(huán)連接，利用螺栓固定（如下圖所示）。中間的縫隙利用石棉水泥或膨脹水泥添塞。每個鋼套環(huán)四個螺栓為宜。螺栓必須錯開管的水平中心線，一般45為合適，底部可通過運土小車。鋼套環(huán)在安裝時，內(nèi)外均進行除銹后刷瀝青漆兩道防腐。3.18.4 長距離頂管工藝本工程穿越京密快速路頂管距離長達100 米。頂管時需采用專項施工機具，擬選用DK 式上壓平衡頂管機，該機結(jié)構(gòu)形式如下圖所示。3.18.4.1 管材要

17、求：頂管管材應(yīng)為F 型接口的管材，它有承受推力大，接口密封，性能好等許多優(yōu)點，而且可以現(xiàn)場制作。3.18.4.2 推力估算： 初始推力：F0/*80綜合磨阻力：F1*1100總推力：F0 +F11200t3.18.4.3 工作井和接收井工作井內(nèi)凈尺寸：長度8.5m，寬度5.0m。工作井壁厚度600mm。工作井能承受的反力：R2*6.2*（1.8*92*2.464+2*1*1.57）-4800t接收井內(nèi)凈尺寸：長度為5.0m，寬度為4.6m，工作井壁厚400mm。3.18.4.4 工作井施工測量放線根據(jù)業(yè)主提供的坐標系統(tǒng)，高程控制點，結(jié)合工作坑中心的坐標、標高進行井位軸線的測放及控制樁的埋設(shè)工作

18、。軸線及標高控制樁應(yīng)埋設(shè)在鋼板樁施工的影響范圍之外，通視良好，并設(shè)有醒目的標記。定期進行檢測確保其準確。按照放線位置和走向在一周挖深度為0.5m 的地槽，鋼板樁沿地槽打成所需形狀，采用20 工字鋼板樁、深度達到設(shè)計要求。開挖坑內(nèi)渣土，當挖至距地表深度達0.8 m 時，應(yīng)對鋼板樁設(shè)置第一道支撐，支撐采用20 型工字鋼，四角部分采用45 度斜支撐。每挖出1.2m就設(shè)置一道支撐。在距基坑底表面0.3m 時設(shè)置最后一道支撐，在基礎(chǔ)和底板澆筑以后把此道支撐拆除。在工作坑的前方澆筑一堵與工作坑一樣寬厚度為半米的前止水墻。該止水墻的中間按照設(shè)計預(yù)留一洞口，并安裝止水圈。在工作坑的后方澆筑一塊與工作坑等寬厚度

19、為1m 的后座墻。按照設(shè)計計算其最大推力為1200t，依此進行后座墻施工。進行基礎(chǔ)與底板澆筑，并預(yù)埋鋼板以備焊接固定基坑導軌。接收坑按照設(shè)計尺寸與上面A、D、步驟施工。3.18.4.5 頂管施工頂管施工準備1）復(fù)核頂管軸線，布置工作井內(nèi)頂管設(shè)備以及搭設(shè)工作平臺。2）加工=3580mm，=290mm，混凝土管管段長3m，F(xiàn) 型接口。3）加工=3600mm、DK 式土壓平衡工具管一只。4）加工頂鐵一套。5）加工頂管用操作臺1 臺。6）全部頂管設(shè)備調(diào)試就位。管段制作由于管徑大，不便于運輸，特組織專業(yè)人員現(xiàn)場制作。頂管施工技術(shù)1）穿墻及進入接收井措施為了確保工具管穿墻及進入接收井的施工精度，在施工前必

20、須對端口4m深、直徑為5m 深范圍內(nèi)的土體進行旋噴加固處理。工具管及其他管線安裝完成之后進行初始頂進，初始頂進過程中要嚴格控制頂進體積與出土體積的比例，同時加強測量工作，如果發(fā)現(xiàn)偏向要及時糾正。2）頂進施工注意事項因在含粘性土的砂礫層中頂進，施工中采用土壓頂進，局部土壓的大小應(yīng)略低于此處地下水壓力。為確保頂管過程中沿線河床的安全，必須做到出土量與頂進量相平衡，不準正好量出土或悶頂。3）頂管軸線的控制工具管穿墻時以及頂進距離較近時可采用高速后座頂力位置法進行糾偏。當頂管發(fā)生扭轉(zhuǎn)時，可采用不均勻壓重法進行調(diào)整。糾偏油泵的油壓控制在3.5Mpa 之內(nèi)，應(yīng)測量糾偏，糾偏速率控制在5mm/m 之內(nèi)。頂進過程中每班應(yīng)根據(jù)測量記錄繪制頂管軸線軌跡圖。4）頂管出土辦法由于管徑大，排出渣土多，選用手推車或電瓶車運輸。5）觸變泥漿鋼管頂進時，可利用觸變泥漿減阻。泥漿配合比為1：6：0.07（膨脹土：水：純堿），另加適量的CMC，用漿量每節(jié)管約用2.53m3。補漿環(huán)布置從頭部開始布置兩組，即40m、80m 各1 組，補漿量以中繼環(huán)壓力及后座頂力而確定。補漿孔位按左上左下右上右下90差開。6）管內(nèi)供電頂管時