港棗線1#閥室圍墻頂管穿越施工方案

1、天津港 - 華北石化原油管道工程中國石油天然氣管道局管道六公司津華線管道工程項(xiàng)目部技術(shù)方案線路工程第一標(biāo)段港棗線 1#閥室頂管穿越施工方案02014.10.24用于施工唐偉馬保全陳衛(wèi)星版本日期文件狀態(tài)編制人審核人批準(zhǔn)人目錄一、編制依據(jù) . 錯誤！未定義書簽。二、工程概況3三、組織機(jī)構(gòu)4四、頂管穿越施工方法及措施錯誤！未定義書簽。五、管線穿越10六、質(zhì)量控制11七、 HSE 保證措施13八、施工平面部署圖. 錯誤！未定義書簽。1 編制依據(jù)1.1 天津港華北石化原油管道工程設(shè)計(jì)圖紙1.2施工現(xiàn)場踏勘資料和天津港-華北石化原油管道工程線路部分通用圖1.3 國家現(xiàn)行的法令、法規(guī)，地區(qū)行業(yè)頒發(fā)的安全、消

2、防、環(huán)保、質(zhì)量等管理規(guī)定中華人民共和國安全生產(chǎn)法 （2014 年 12 月 1 日）建設(shè)工程安全生產(chǎn)管理?xiàng)l例 中華人民共和國國務(wù)院令第393 號（2004 年 2 月 1 日）中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法 （2015 年 1 月 1 日）中華人民共和國水土保持法中華人民共和國主席令第39 號（ 2011 年 3月 1 日）中華人民共和國土地管理法中華人民共和國主席令第28 號（ 2004 年 8月 28 日）建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例中華人民共和國國務(wù)院令第253 號（ 1998 年 11 月 29日）中國石油天然氣集團(tuán)公司質(zhì)量管理辦法（中油質(zhì) 2008567 號）中國石油天然氣集團(tuán)公司質(zhì)量事故管理

3、規(guī)定 （中油質(zhì) 2009613 號）石油天然氣建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督工作程序 （集團(tuán)公司計(jì)劃字 2005122 號）石油天然氣建設(shè)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范 (SY4200 SY4209)。1.4 施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收規(guī)范。油氣長輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 （GB50369-2014）；油氣輸送管道穿越工程施工規(guī)范 （GB50424-2007）；油氣管道地面標(biāo)識設(shè)置規(guī)范 （Q/SY 1357-2010 ）；油氣管道清管、試壓及干燥技術(shù)規(guī)定 （ CDP-G-OGP-OP-027-2012-1 天津港 - 華北石化原油管道工程焊接工藝規(guī)程防腐保溫施工質(zhì)量管理手冊( 正式版）建設(shè)工程監(jiān)理規(guī)范（GB50319-201

4、3）二、工程概況2.1工程概況目前津華線中線位于港棗線1#南側(cè)圍墻外 500mm位置，且中線位于紅旗路規(guī)劃紅線上。如該處以開挖下溝方式施工， 港棗線圍墻勢必要拆除， 且對閥室基礎(chǔ)的穩(wěn)定性有較大影響，所以考慮該處采用頂進(jìn)鋼套管穿越的方式施工，頂進(jìn)長度 24m，鋼管規(guī)格為 DN1000*12.7mm。因受到港棗管道位置制約，頂進(jìn)鋼管按6m一段考慮。2.2地質(zhì)情況根據(jù)勘察成果，在勘察深度范圍內(nèi)穿越處地層主要為：濱海堆積平原主要為粉質(zhì)粘土，黃褐色，可塑、軟塑狀態(tài)，層狀結(jié)構(gòu)，局部夾粉土薄層，中高壓縮性。第四系全新統(tǒng)中組淺海相沉積：主要為淤泥質(zhì)土、粉土等。管道沿線一般區(qū)段 50 年超越概率 10的地震動峰

5、值加速度為 0.20g 。三、組織機(jī)構(gòu)3.1項(xiàng)目部采取精干人員、減少層次，調(diào)度靈活的原則，建立效率的指揮系統(tǒng)，頂管穿越領(lǐng)導(dǎo)小組組織機(jī)構(gòu)圖如下：焊接施工機(jī)組組長：侯德功副組長副組長副組長溫華林易磊原春浩工地質(zhì)HS協(xié)量程E部部部部王魏站李博超克志明強(qiáng)防腐頂管試壓施工穿越干燥機(jī)組機(jī)組機(jī)組三、頂管穿越施工方法及措施3.1頂管設(shè)備選型1 ）頂力計(jì)算根據(jù)總頂力經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式F=nGL其中 n-土質(zhì)粘住系數(shù)G-每米套管自重L-頂管長度2 ）允許頂力施工時(shí)管節(jié)端面接觸加壓位置采用加墊層全圓加壓。允許頂力 F=0A/ （1000S）（牛）式中 0-管體抗壓強(qiáng)度（ MPa）A-加壓面積（ m2）S-安全率，采用 2

6、.5-3.0-接觸系數(shù)，采用0.803 ）土抗力p=KpYh式中 Kp- 被動土壓力系數(shù) , 粘土 2.04Y-后背土容重 ( 千牛 / m 2)h-后背土高度根據(jù)以上公式，施工時(shí)可采用500t 液壓千斤頂就可以滿足施工要求。3.2 千斤頂頂管施工工藝流程3.4施工技術(shù)措施3.4.1施工準(zhǔn)備（ 1）組織施工人員熟悉施工圖，勘察現(xiàn)場，進(jìn)行技術(shù)交底，掌握所要施工段的設(shè)計(jì)要求及現(xiàn)場地形、穿越土層地質(zhì)情況。（ 2）與港棗線主管部門聯(lián)系，了解穿越地段地下障礙物情況，按港棗線管理單位的要求辦理穿越施工手續(xù)。（ 3）現(xiàn)場確定超占地使用范圍，并與當(dāng)?shù)卣?lián)系獲得土地使用許可。（ 4）施工機(jī)組人員、機(jī)械、設(shè)備檢

7、測儀器等相關(guān)資料進(jìn)場報(bào)驗(yàn) , 并經(jīng)監(jiān)理簽字確認(rèn)合格。（5）施工材料準(zhǔn)備齊全，穿越套管、管材、防腐材料等進(jìn)行進(jìn)場報(bào)驗(yàn)，并經(jīng)監(jiān)理工程師認(rèn)可合格。對不合格材料禁止使用 , 并清除現(xiàn)場。（ 6）對施工機(jī)具進(jìn)行檢修和保養(yǎng)，使其狀態(tài)良好。（ 7）穿越施工前，上報(bào)施工方案，并經(jīng) EPC、監(jiān)理工程師、港棗線管理單位審批。3.4.2測量放線（1）根據(jù)交樁記錄、測量成果表、施工圖復(fù)測設(shè)計(jì)樁的位置和高程。（2）確定入土點(diǎn)和出土點(diǎn)的位置，核實(shí)穿越長度。（3）放出管道中心線、施工作業(yè)帶邊線、操作坑及接收坑開挖邊線和超占地邊界線，撒上白灰。（4）用 GPS-RTK放出穿越中心線和操作坑中心位置二點(diǎn) , 用經(jīng)緯儀放出操作坑

8、邊界線 , 并沿中心位置設(shè) 4 個(gè)控制樁 , 路二邊各設(shè) 2 個(gè)控制樁 , 作好記錄 , 作為施工過程控制的依據(jù)。施工過程對測量控制樁進(jìn)行全過程保護(hù)。3.4.3場地平整及施工便道修筑1) 清除施工作業(yè)帶內(nèi)影響施工機(jī)具通行或施工作業(yè)的雜草、樹木、構(gòu)筑物等，溝、坎應(yīng)予平整，有積水的地勢低洼地段應(yīng)排水填平。2) 探測該施工區(qū)域內(nèi)的地下障礙物情況，人工開挖探溝確定障礙物準(zhǔn)確位置。重點(diǎn)確定港棗線進(jìn)出閥室管線的位置及埋深情況。13m港棗線管道35m1#閥室7m津華線管道500mm頂管操作坑8m24m作業(yè)帶平面布置圖3.4.4作業(yè)坑開挖和修筑（1）操作坑長 8m，寬 5m，深度由港棗線管底高程而定， 據(jù)了解

9、港棗閥室圍墻基礎(chǔ) 1.0m 深，頂管深度初步暫定為 3.3m。接收坑長 5m，寬 5m，其深度比設(shè)計(jì)套管底標(biāo)高低 300mm。操作坑四面打鋼板樁支護(hù)。 8m長的 36B型工字鋼并排打入硬土層深入 2.5m。（2）作業(yè)坑背部處理成垂直狀，并根據(jù)土質(zhì)情況，后背墻采取相應(yīng)的支撐措施，用枕木排靠緊后背坑壁，有縫隙用沙子填實(shí)，枕木排與千斤頂之間用鋼板作承力板，鋼板面積不小于 2m1.5m。當(dāng)作業(yè)坑背部承力土壤性能較差時(shí)，采用適當(dāng)?shù)募庸檀胧缭黾踊炷量勘硥Φ?。作業(yè)坑側(cè)壁坡比依地質(zhì)狀況而定，坑底抄平夯實(shí)，平整度不超過 50mm，坑底基面鋪墊枕木，沿穿越軸線做成圖紙要求的穿越坡度。（3）當(dāng)?shù)叵滤惠^高，可

10、在適當(dāng)位置設(shè) 0.6m 0.6m 0.6m 集水坑集水，用潛水泵提升排放?？由峡谶呇卦O(shè)擋土堰，以防地表水匯入坑內(nèi)。（4）在后座墻加裝20mm厚鋼板，并在操作坑底夯實(shí)的前提下修筑水泥基礎(chǔ)。（5）千斤頂著力點(diǎn)被頂管端面上的部位是離管底 1/3 管徑處，故千斤頂下面需要墊枕木 ,用枕木做支架，兩個(gè)千斤頂要按管中線對稱布置。頂管工作坑允許偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定允許偏差檢驗(yàn)頻率序號項(xiàng)檢驗(yàn)方法目范圍（ mm）頻率經(jīng)緯儀檢測或掛中心線1中線位移152鋼尺檢查垂直度1%H每座2垂線與鋼尺檢查后背1%L水平線 與中線偏差1高程+3， 03水準(zhǔn)儀檢測導(dǎo)軌3經(jīng)緯儀檢測中線偏位3.4.5設(shè)備安裝操作坑經(jīng)測量合格后，安裝

11、千斤頂?shù)仍O(shè)備，測量校正導(dǎo)軌面，確保施工精確度。用挖掘機(jī)將套管輕放在導(dǎo)軌上，使液壓頂管器活塞的中心線與套管的中心線在一條直線上，中間加上環(huán)形頂鐵和U 型頂鐵，套管端部加工具管，套管端面垂直頂管中軸線，液壓千斤頂與后背墻靠緊。1）千斤頂是頂管的動力來源，一般用兩個(gè)千斤頂和軌道組合而成，以確保軌道軸線和千斤頂軸線平行。2）頂鐵包括環(huán)形頂鐵和U 型頂鐵兩種。環(huán)形頂鐵安放在套管端面處，其內(nèi)、外徑尺寸要與管端面尺寸相適應(yīng)， 厚度 300500mm。其作用是使 U 型頂鐵傳來的頂力較均勻地分布到被頂管端面上，以免管端面頂壞。U型頂鐵是在頂管過程中調(diào)節(jié)間距的墊鐵。14mm堵板 325 325 8 鋼管墊鐵詳圖

12、4）液壓站安裝位于操作坑外指定位置，距離操作坑邊2m，頂部安裝一個(gè)防雨蓬。底1m、 2m、 3m部鋪設(shè)油布防止液壓油遺漏滲入地面，污染環(huán)境。5) 發(fā)電機(jī)組安裝發(fā)電機(jī)組安裝位于操作坑外指定位置，距離操作坑邊3m，頂部安裝一個(gè)防雨蓬。底部鋪設(shè)油布防止柴油油遺漏滲入地面，污染環(huán)境。油壓連接、動力電線、照明電線、警示燈具電纜連接有專職電工連接，保證臨時(shí)用電安全。3.4.6套管就位1) 將 12m光管對半切割后用起重設(shè)備吊至工作坑的導(dǎo)軌上就位。2) 下管時(shí)工作坑內(nèi)嚴(yán)禁站人。當(dāng)所下管子距導(dǎo)軌小于0.5m 時(shí)，操作人員方可進(jìn)前工作。第一節(jié)管作為工具管，頂進(jìn)方向與高程的準(zhǔn)確，是保證整段頂管質(zhì)量的關(guān)鍵。第一根套

13、管頂進(jìn)中心線偏差不應(yīng)超過管長的3。4.4.7頂管作業(yè)1) 頂進(jìn)也就是把管節(jié)沿導(dǎo)軌推頂?shù)揭淹诤玫耐炼磧?nèi)的作業(yè)，頂進(jìn)操作要堅(jiān)持“先挖后頂，隨挖隨頂”的施工原則。在頂?shù)谝还?jié)管（即工具管）時(shí)，以及在校正偏差過程中，測量間隔不應(yīng)超過 0.3m，至少檢查一次， 以保證管道入土的位置正確； 管道進(jìn)入土層后的正常頂進(jìn)，測量間隔不宜超過 1m，至少檢查一次，測量應(yīng)在管前挖土后進(jìn)行，根據(jù)偏差量修整管前土弧。2) 頂進(jìn)測量中線測量：頂進(jìn)長度在0.6m 范圍內(nèi)，可采用垂球拉線的方法進(jìn)行測量，要求兩垂球的間距盡可能地拉大，用水平尺測量頭一節(jié)管前端的中心偏差。一次頂進(jìn)超過0.6m 采用經(jīng)緯儀測量。高程測量：用水準(zhǔn)儀及特制

14、高程尺（用于小管徑），根據(jù)工作坑內(nèi)設(shè)置的水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)高（設(shè)兩個(gè)），測第一節(jié)管前端與后端管內(nèi)底高程，以掌握第一節(jié)管子的走向趨勢。測量后應(yīng)與工作坑內(nèi)另一水準(zhǔn)點(diǎn)閉合。全段頂完后，應(yīng)在每個(gè)管節(jié)接口處測量其中心位置和高程，有錯口時(shí)，應(yīng)測出錯口的高差，以衡量全段高程與縱坡，高程與中心偏差應(yīng)在允許值之內(nèi)。3) 千斤頂頂進(jìn)一個(gè)沖程后，千斤頂復(fù)位，在橫鐵和環(huán)形頂鐵間裝進(jìn)合適的頂鐵，然后繼續(xù)頂進(jìn)。套管頂進(jìn)過程中，如果阻力較大，可在外壁打蠟減少阻力。4) 頂鐵安裝應(yīng)平直，頂進(jìn)時(shí)嚴(yán)防偏心，以免使頂鐵崩出傷人。頂進(jìn)時(shí)注意油壓變化，發(fā)現(xiàn)不正常時(shí)立即停止頂進(jìn)，并檢查原因。千斤頂活塞伸展長度應(yīng)在規(guī)定范圍內(nèi)，以免損壞千斤頂結(jié)構(gòu)。

15、在整個(gè)頂進(jìn)操作中應(yīng)堅(jiān)持連續(xù)作業(yè)， 若頂進(jìn)間隔時(shí)間過長， 土拱容易下塌，使頂力增大。5) 在允許超挖的穩(wěn)定土層中正常頂進(jìn)時(shí)，管下部 135范圍內(nèi)不得超挖，管頂以上超挖量不得大于 15mm，管前超挖應(yīng)根據(jù)具體情況確定，并制定安全保護(hù)措施。3.4.8套管接口第一節(jié)鋼管頂進(jìn)5m后，將第二根鋼管就位于導(dǎo)軌上，將兩段套管進(jìn)行焊接，焊接完成后繼續(xù)頂進(jìn)。3.4.9設(shè)備吊拆當(dāng)套管頂進(jìn)至對面接管坑時(shí)，清除管內(nèi)余土，進(jìn)行誤差測量。吊拆設(shè)備，坑內(nèi)設(shè)備吊拆應(yīng)該按照先上后下依次拆除，裝車時(shí)按照先大后小的順序依次裝車。3.4.10所用設(shè)備序號名稱及規(guī)格數(shù)量單位用途備注1北京 2131輛工程指揮車2柴油發(fā)電機(jī) 90KW1臺給

16、頂管機(jī)、水泵供電3500T 液壓頂管機(jī)2套頂管用4吊車 20T1臺配合吊管及設(shè)備540T 吊管機(jī)3臺配合穿管6挖掘機(jī)1臺配合開槽、打樁7東風(fēng)卡車 5T1臺配合拉料8鐵鏟4個(gè)挖土9鉆機(jī)1臺打降水井10泥漿攪拌注漿機(jī)1臺注漿11經(jīng)緯儀1臺測量12RTK1臺測量3.4.11千斤頂頂管穿越機(jī)組人員配備工種人數(shù)工種人數(shù)機(jī)組長1 人技術(shù)、質(zhì)量、安全各 3 人測量1 人機(jī)械2 人管工4 人電工1 人起重1 人推土工6 人司機(jī)2 人共計(jì)21 人四、主管穿越及試壓4.1穿越管預(yù)制1）在穿越套管之前，根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇主管線，在穿越一側(cè)進(jìn)行布管、組對、焊接，主管道穿越預(yù)制長度應(yīng)大于套管長度4m以上（穿越后兩側(cè)各露

17、出2m以上）。2）組焊完畢后嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行X 射線檢測（或并超聲波探傷），質(zhì)量達(dá)到規(guī)范和設(shè)計(jì)要求。3）探傷合格后，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行防腐補(bǔ)口。4）根據(jù)穿越主管線長度開挖引溝，引溝溝底寬度應(yīng)大于正常管溝寬度（3.5-4m 為宜，便于施工操作），引溝深度可根據(jù)實(shí)際情況變坡以減少土方量和開溝工時(shí)。如果因作業(yè)空間受限等原因，只能在頂管操作坑一側(cè)開挖引溝穿越，并且頂管工序未完成的情況下，根據(jù)現(xiàn)場土制條件應(yīng)保持引溝與操作坑6 米以上的安全距離，以免頂管后坐力過大導(dǎo)致塌方。4.2主管的穿越將已試壓合格的管段用吊管機(jī)吊入溝內(nèi)，按設(shè)計(jì)圖紙要求安裝好套管與主管之間的絕緣支撐和導(dǎo)向輪，如穿越管線過長，為了保護(hù)管線

18、防腐層在穿越過程中不受磨損且便于穿越，可在管線加裝導(dǎo)向輪。吊管機(jī)1、 2將穿越管緩慢地穿入套管中，另一側(cè)，將帶U型環(huán)的鋼絲繩與管線和吊管機(jī)鏈接，吊管機(jī)3 啟動牽引管線前行，后端兩臺吊管機(jī)1 和 2調(diào)整管子中心，輔助輸送。專人指揮，吊管機(jī)協(xié)調(diào)一致。牽引繩導(dǎo)向輪吊管機(jī) 1吊管機(jī) 2絕 緣 支 撐吊管機(jī) 3間距 2 米管溝底面1m4.3回填、恢復(fù)地貌穿主管示意圖1）在穿越主管工程完畢后，應(yīng)進(jìn)行回填，有電纜線或管道的應(yīng)按圖紙的要求進(jìn)行相應(yīng)防護(hù)后回填，并恢復(fù)至原地貌。2）將穿越施工中留下的廢鋼鐵、防腐材料、污水、油跡及其它廢棄物等全部清除。五、質(zhì)量控制5.1頂管的質(zhì)量要求（1）上下偏差：頂進(jìn)長度在 30

19、m以內(nèi)的套管， 偏差不應(yīng)大于 100mm；頂進(jìn)長度在 3042m以內(nèi)的套管，偏差不應(yīng)大于 150mm；鉆進(jìn)長度在 42m以上的套管，偏差不應(yīng)大于 200mm。（2）水平偏差不應(yīng)大于套管長度的1%。（3）頂管中心線允許偏差不應(yīng)大于套管頂進(jìn)長度的1.5%，頂進(jìn)位移糾偏時(shí)，每次糾偏角度不宜過大，可根據(jù)管徑、頂進(jìn)長度和土質(zhì)情況確定，一般在 5 20之間為宜。 5.2 頂管質(zhì)量控制（1）頂管高程的控制，可在頂坑中懸空固定水準(zhǔn)儀，在頂管首端設(shè)立十字架。每次測量時(shí)，若十字架在管首端的相對位置不變，水準(zhǔn)儀的高程亦固定不變，只要量出十字架交點(diǎn)偏離的垂直距離，就可讀出頂管的高程偏差。若水準(zhǔn)儀從坑外引進(jìn)絕對高程，那

20、么頂進(jìn)管段的各點(diǎn)高程也可推測出來。頂管時(shí)的方位偏差，可在坑上面引出中線，在中線方位的兩點(diǎn)向坑內(nèi)吊設(shè)兩根垂球線，若管首端通過中心點(diǎn)的垂球線和上兩垂球線在一條直線上，則頂管方位是準(zhǔn)確的，否則存在偏差。（2）對管內(nèi)工作面已開挖成形，要由專檢人員進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)符合要求后，方準(zhǔn)進(jìn)行頂進(jìn)作業(yè)。5.3頂管偏差校正在頂管過程中校正偏差是保證頂管質(zhì)量的有力措施，偏差是逐漸積累起來的，也只有逐漸校正過來， 偏差過大校正就很困難， 因而在頂管過程中應(yīng)勤校測，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)校正。校正的方法分坑內(nèi)和管端面糾偏這兩類方法，具體作法如下：（1）挖土校正法：在管子偏向設(shè)計(jì)中心的一側(cè)適當(dāng)超挖，而在相對的一側(cè)不超挖或留坎，使管子在繼

21、續(xù)頂進(jìn)中，逐漸回到設(shè)計(jì)位置，校正中不得猛糾硬調(diào)，以防產(chǎn)生相反的結(jié)果。（2）頂木校正法：當(dāng)偏差大于 20 毫米或者用挖土法校正無效時(shí)，可用圓木或方木一端頂在管子偏離設(shè)計(jì)中心的一側(cè)管壁上，另一端裝在墊有鋼板或木板的管前土壤上，支架穩(wěn)固后開動千斤頂，利用頂進(jìn)時(shí)頂木斜支管子所產(chǎn)生的分力，使管子得到校正。（3）加墊塊校正法：即在頂管末端與頂鐵間的適當(dāng)位置墊上一塊相應(yīng)厚度的楔形鋼板，使頂鐵和管間形成一角度，頂進(jìn)時(shí)可使被頂管得到糾正。5.5質(zhì)量保證措施（1）套管焊接要嚴(yán)格按照有關(guān)施工規(guī)范進(jìn)行。（2）接受現(xiàn)場監(jiān)理的監(jiān)督檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。（3）特殊工種必須持證上崗，嚴(yán)禁無證操作。（4）防腐補(bǔ)口工序要嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范，要求詳細(xì)的施工數(shù)據(jù)、施工記錄，并搞好防腐檢漏工作，把缺陷全部消除。（5）認(rèn)真貫徹三檢制度，實(shí)行班組自檢、互檢與專業(yè)檢查相結(jié)合的檢查制度，并做好各項(xiàng)檢查記錄。六、 HSE 保證措施6