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1、长庆气田呼和浩特天然气管道复线工程第九标段 穿越施工方案11、工程概况本工程为长庆气田-呼和浩特天然气管道复线工程，线路 ZDQ011G-ZDQ012 号桩原图纸设计顶管穿越建设局污水渠，套管规格为 RC15002000GDRC，设计管道长度 32m，砼套管安装长度 28m，经现场实际勘察，污水渠高于自然地面，并斜穿污水渠，远离水渠护坡角外 5m 施工，为了保证水渠大坝的安全性，保证水渠正常排污的情况下，经现场测量后，定于管道长度 42m，砼套管安装 38m。2、编制依据2.1.根据现场实际勘察2.2.石油天然气建设工程施工质量验收规范油气管道线路工程SY4028-2008；2.3.石油天然气
2、建设工程施工质量验收规范 管道穿跨越工程SY4027-2007；2.4.油气长输管道工程施工及验收规范GB50369-2006；2.5.油气输送管道穿越工程施工规范GB50424-2007；2.6.钢质管道焊接及验收SY/T4103-2006；3、方案描述3.1 根据本段顶管处的地形、地貌、地质情况，及污水渠排放污水不间断流淌，采用对顶管施工上方两侧 10m 处用土袋分层压实后进行打坝截流，顺土袋并排打上木桩，防止土袋围堰坍塌，并用两根长 24m，直径 800mm 的钢管并排放于坝上进行导流，再用水泵将截流段污水抽出后，最后进行砼套管安装施工。顶管施工根据现场具体情况采取全体的顶管措施，对于本
3、度顶管穿越地段采用人工掏土式的传统顶管方式进行顶管施工。顶管穿越时由于水渠内有水或者地下水位较高，穿越时注意及时采用水泵排出渗入的沟渠内的水及地下水，为保证施工安全，防止发生渗水伤亡事故，套管内施工的员工采取必要的防护措施，套管连接处及时采用加橡胶圈、塞油麻或抹水泥等方法做好防漏措施。3.2 公路、水渠顶管穿越采用的套管为钢筋混凝土套管，套管规格为RC15002000GDRC，并满足强度及稳定性要求。穿水渠时为减少套管穿越对大坝护坡的影响，管道顶管穿越水渠时，保护套管顶距沟底埋深2m，为了不影响水渠大坝安全长庆气田呼和浩特天然气管道复线工程第九标段 穿越施工方案2性，套管应伸出大坝护坡边外 5
4、m，采用与公路斜交的方式穿越。4、顶管穿越水渠施工方案4.1 施工程序准备工作测量放线场地平整及作业坑开挖安装顶管机顶进作业及套管安装测量及顶管机拆除管道安装（组对、焊接、无损检测、试压、补口补伤）管道穿越安装套管端部附件回填恢复地貌4.2 施工准备4.2.1 施工前应先熟悉图纸，勘察现场，掌握所要穿越点的设计要求及现场地形、地貌、穿越土层地质情况。4.2.2 开工前应及时与水渠相关行政管理部门联系，取得穿越施工的合法手续；对穿越段及穿越段两侧地下已测出和未测出的隐蔽构筑物进行调查，并采用保护措施，防止对其造成破坏。对穿越地下障碍物两侧各 5m 范围内的管沟，应采用人工开挖。开挖前应征得其管理
5、方的同意，并应在其监督下进行管沟开挖。4.2.3 施工材料准备齐全，穿越套管检验合格并经监理工程师认可。对穿越设备、机具进行检修和保养，使其状态良好有效，并满足施工要求。4.2.4 每个穿越点进行穿越施工前，应征得监理工程师批准。4.2.5 对操作工人进行技术交底，使其掌握施工技术要求、质量要求及安全要求。4.3 测量放线4.3.1 根据设计给定的控制桩、水准桩进行测量放线，放线时首先移桩、拴桩、护桩，对测量控制桩进行全过程保护。4.3.2 放出穿越中心线，设置穿越中心桩、施工作业带边线桩，并做出明显标志。4.3.3 根据现场情况放出作业坑开挖边线及主管预制场地。发送坑宜选在地面高程较低的一侧
6、，应有足够的长度和宽度。4.3.4 做好放线测量记录，并报工程监理确认。4.4 场地平整及作业坑开挖4.4.1 根据现场地形采用机械和人工结合的办法平整出施工作业场地（包括作业坑和主管施工预制场地清理）。4.4.2 利用机械和人工相结合的办法开挖出施工作业坑（发送坑和接收坑）。长庆气田呼和浩特天然气管道复线工程第九标段 穿越施工方案34.4.2.1 作业坑的开挖不得影响水渠大坝护坡的稳定。4.4.2.2 顶管作业坑应有足够的长度和宽度，其深度应根据穿越管段埋设深度确定。操作坑坑底尺寸一般为 5m5m。4.4.2.3 地下水位高的地段开挖作业坑时，可采取明沟排水或井点降水的方法降水。水量不多时可
7、采用明沟排水，可在操作坑的一角挖 500500500 的集水坑，用潜水泵进行抽水，并在操作坑有利的位置开挖导水沟，把水排在许可的位置。由于管道所经地段属于典型大陆性气候，降雨量少而集中，穿越施工应尽量避开降雨期。4.4.2.4 作业坑开挖要视地质情况适当放坡，对于地质情况复杂、易塌方的地段，开挖作业坑应采取开挖梯台、板桩等措施防止塌方。当开挖梯台时，中间设 0.5-1m 宽梯台。4.4.2.5 作业坑内设置安全通道,通道坡比不应小于 1：1，应能够保证施工人员通行及安全要求。4.4.2.6 作业坑的套管入土面应与穿越轴线垂直，以保证穿越点定位准确。4.5 顶管机安装4.5.1 安装顶管机前,作
8、业坑底应平整夯实，基面应做适当处理（铺碎石后垫枕木或铺整体钢平台） 。4.5.2 基面上铺设枕木和轨道，轨道作为套管前进的轨道。导轨铺设在平整夯实后的基面上。在垂直于管道中心线的基面上铺 3m 长 150mm150mm 方木或枕木，间距 400mm，并用粗砂、砂石填缝。方木上铺导轨，导轨采用 30Kg/m 钢轨，长度不小于 6m，要求光滑直顺。导轨采用道钉固定在枕木上，深入工作坑壁 500mm，以保证套管顺序连接。轨道安装后用经纬仪测量中心线及轨道高程，其误差应满足设计和规范要求。4.5.3 后背墙尺寸如下：宽度 4m，高度 3-4m，采用断面为 150mm150mm 方木密排，高度为 3-4
9、m，尽量贴紧墙壁，后背平面要求垂直于管道中心线，如有空隙用砂石填充严密。方木前如设 20mm 厚钢板，再埋设 3 根立铁，间距 1.2m，立铁前端码放横铁。立铁与横铁均采用 25 号工字钢对焊而成。横铁要求码平整，顶镐后座与横铁结合处严密，以便均匀地将顶力传到后背上。长庆气田呼和浩特天然气管道复线工程第九标段 穿越施工方案44.5.4 由于一次顶进长度较小，故选用圆形钢护铁，确保管体安全，保护管子端面，并能够分散顶力，使端面传力均匀，顶铁条用 U 形顶铁。4.5.5 安装顶管机时用经纬仪和水准仪测量顶管中心轴线和高程，使其和设计的穿越中心线重合。安装示意图如下：1.边坡 2.套管 3.环向顶铁
10、（分压环） 4.纵向顶铁 5.横向顶铁6.千斤顶 7.集水坑 8.方木 9.基础4.5.6 顶管机的选用顶管机选用必须根据顶力选择，顶力计算方法如下：推力的理论计算：F=F1 十 f2 其中 F总推力 Fl 一迎面阻力 F2顶进阻力F1/4*D2*P (D管外径 1.8m P控制土压力)PKo*Ho式中 Ko静止土压力系数，一般取 0.55Ho地面至掘进机中心的厚度，取最大值 6m土的湿重量，取 1.9t/m3长庆气田呼和浩特天然气管道复线工程第九标段 穿越施工方案5P0.55*1.9*66.27t/m2F1=3.14/4*1.8*6.278.86tF2D*f*L式中 f 一管外表面平均（根据
11、顶进距离平均沙砾土）综合摩阻力，取 0.8t/m2D管外径 1.8m L顶距（最长段为 68m）F23.14*1.8*0.8*68307.47t。因此，总推力 F=8.86+307.47=316.33。根据总推力选用 2 台 320顶管机可以满足施工要求。4.6 顶管作业4.6.1 顶管采用人工掏土与机械顶管相配合的方式进行。4.6.2 顶管前，检查顶铁安装是否平直，以防顶进时产生偏斜。第一根套管顶管前，应在坑壁用经纬仪检测套管入土位置，以保证第一根套管入土点和安装角度准确。第一根套管顶进中心线偏差不应超过管长的 3。初始顶进中，每顶进 300mm 应检查一次；正常顶进后，每顶进一米至少应检查
12、一次。4.6.3 套管进入土层后，应采用人工方法自上而下开挖取土。在管道下 135位置不应超挖，管顶部超挖量不应大于 15mm。顶进时，宜在套管外壁涂润滑剂。4.6.4 顶进时，如果套管发生偏移纠偏时，每次纠偏角度不宜过大，可根据管径、顶进长度和土质情况确定，宜为 520之间。4.6.5 为减少混凝土套管顶进力，可在首节保护套管前加设刃脚。为适应混凝土套管的长度和补偿液压顶管机行程限制，可在保护套管与液压顶管机之间加设不同长度的过渡顶管。见图 4.6.5工作面套管后座墙顶铁顶管机支架基台环向顶铁长庆气田呼和浩特天然气管道复线工程第九标段 穿越施工方案6图 4.6.54.6.6 顶管时，应采用测
13、量仪器控制中心线和高程，以施工放线时布置的参照物为基准进行导向监控。4.6.7 顶管时，应严格控制油泵的压力，避免油泵压力过快上升。顶进作业开始之后，应连续进行，不宜中途停止，尽量衔接工序，减少停顶时间，避免推进阻力增大。4.6.8 套管内采用双轮小推车运土，从工作面挖下来的土，要及时通过管内用小推车水平运输至工作坑内，然后清理到地面。4.6.9 套管穿越施工完毕后，用测量仪器对套管的出、入土点标高、顶进轴线偏差进行测量，做好记录并报工程监理验收。4.6.10 当套管顶进至对面接管坑时，套管穿越完毕，吊拆设备，清除管内余土，进行误差测量。4.6.11 为保证穿越段管段正常穿入，可将套管内用砂浆
14、适当找平。4.7 质量控制与误差校正4.7.1 质量的检测套管在顶进时，必须对顶进管段中线的方位及高程严格控制，以保证顶管的质量。顶管时的中线容易产生方位和高程上的偏差。根据设计要求，工作坑的方位、高程、标定管道中心线、设定临时水准点等，都要进行精心测量检测，开始顶进的首节测量非常重要，首节管顶进好坏、方位是否正确直接关系到顶进的质量。对每节套管吊装下坑132套管壁1刃板；2肋板；3环梁长庆气田呼和浩特天然气管道复线工程第九标段 穿越施工方案7对接时，要及时进行相关的测量检测，管线位置发生顶偏移时，要及时采取校正措施。4.7.2 质量的控制4.7.2.1 顶管高程的控制，在顶坑中固定水准仪，在
15、顶管首端设立十字架。每次测量时，若十字架在管首端的相对位置不变，水准仪的高程亦固定不变，只要量出十字架交点偏离的垂直距离，就可读出顶管的高程偏差。若水准仪从坑外引进绝对高程，那么顶进管段的各点高程也可推测出来。顶管时的方位偏差，可在坑上面引出中线，在中线方位的两点向坑内吊设两根垂球线，若管首端通过中心点的垂球线和上两垂球线在一条直线上，则顶管方位是准确的，否则存在偏差。4.7.2.2 对管内工作面已挖成形，要由专检人员进行质量检验符合要求后，方准进行顶进作业。4.7.2.3 对含水量大的粉土、砂土、砂砾土挖土后不能形成土拱，可采取润滑处理，以减少管壁与土壤的摩擦。采用触变泥浆可减少顶管顶力达 2/3 左右，同时在松散的土层中顶进，用它可对管周围土质起到加固作用。防止土拱的坍塌。4.7.3 顶管偏差校正
