《水网、沼泽、湿地地区大口径长输管道沉管下沟施工工法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水网、沼泽、湿地地区大口径长输管道沉管下沟施工工法（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中石油集团公司级施工工法（上报稿） 工 法 名 称：水网、沼泽、湿地地区大口径长输管道沉管下沟施工工法完成单位名称： 主要完成人： 目 录第 1 章 前言 .1第 2 章 工法特点 .1第 3 章 适用范围 .1第 4 章 工艺原理 .2第 5 章 施工工艺流程及操作要点 .2第 6 章 主要施工设备及劳动力组织 .8第 7 章 质量控制 .9第 8 章 安全措施 .12第 9 章 环保措施 .12第 10 章 效益分析 .12第 11 章 应用实例 .141第 1 章 前言长距离输油输气管道工程建设中，管沟开挖和管道下沟是重要的施工工序，关系到管道埋深能否达到设计要求，并影响着管道投产后的运
2、行安全。在水网、沼泽、湿地等地区进行大口径长输 管道施工时，由于受地表承载力低，管沟极易塌方、难以成型等因素的影响，采用常规方法进行管道下沟作业面临极大的困难。西气东输二线(东段) 第 27、28 标段线路工程，管道途经水田、泥塘、沼泽地貌，河塘、水网密布，沟渠纵横交错，地表常年积水，地下水位高，作业带表面泥泞，大型 设备行走及吊装作业困难。管道设计为 X80 级、1219mm 钢管，按照西气 东输二线（东段）工程施工程序文件规定， 该规格管道必须采用 5 台以上 90t 吊管机进行下沟作业，吊管机自重约 60t，下沟 时，吊管机加上所吊钢管的重量，地面承载力难以满足正常管道下沟作业要求。针对
3、这一问题，管道三公司采用了沉管下沟施工工艺，有效地解决了管沟开挖及管道下沟难题，经总结形成了此工法。第 2 章 工法特点该工法与传统管道下沟施工方法相比，具有以下特点：2.0.1 施工工艺简单实用，针对性强，便于操作； 2.0.2 减少了施工资源的投入，降低了施工成本； 2.0.3 有效缩短了施工工期； 2.0.4 安全性能高，降低了施工风险。第 3 章 适用范围2该工法适用于大口径长输管道水网、沼泽、湿地等地质条件差、地下水位高、地表承载力低、管沟成型困难、普通吊管设备难以进行正常下沟作业的特殊地区施工。 （如图 3.0.1-1 和 3.0.1-2）第 4 章 工艺原理沉管施工作业分为单侧沉
4、管和双侧沉管两种方法，单侧沉管是将管道在距设计中心线一侧 2.6m（以 1219mm 管道为例）位置进行布管、焊接；双侧沉管是将管道在设计中心线位置进行布管、焊接。在焊缝无损检测、防腐补 口、防腐 层电 火花检漏后，采用挖掘机分别在一侧或双侧进行管沟开挖，管道在自重力的作用下，附于管沟底部，使管道达到设计埋设深度，完成下沟的过程。第 5 章 施工工艺流程及操作要点5.1 工艺流程施工准备测量放线作业带清理运、布管组对焊接无损检测防腐补口补伤管沟中线确定管道位置调正防腐层检漏沉管下沟数字化测量管沟回填地貌恢复图 3.0.1-2 沼泽地段图 3.0.1-1 水田地段 图 3.0.1-2 泥塘地段3
5、5.2 操作要点5.2.1 施工准备 1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进行调查、勘 测、明确位置。2准备钢管排架、钢板、涵管等材料，用于 软地质段加固施工便道及保证沟渠畅通。3施工作业前， 熟悉施工图纸， 对施工人员进行技术交底、HSE 培训，学习掌握各工种的操作程序和技术控制要点。4准备防腐补伤材料及用于管道压载的编织袋，预先装填砂袋，置于作业带边缘不影响施工的位置。5沉管施工前通知硅管施工承包商及其它相关专业人员到场，配合沉管下沟施工，按要求随下随填。5.2.2 测量放线1用全站仪对每个转角桩进行复测，放出管沟中心线、作业带及进场道路用地边界线。2在地下障碍物处设置
6、醒目的警示标志，以保证施工中地下障碍物的安全。5.2.3 作业带修筑1由于水网地区土壤长期被水浸泡，地基承载力差不能满足施工需要，首先在作业带两侧开挖边沟、围堰（如图 5.2.3-1 和 5.2.3-2），将作业带内的积水通过边沟排到作业带以外，同时对作业带进行晾晒。42在经过沟渠时，采用加过水涵管或架设管排的方法，保证水系畅通，并满足施工设备通行需要。 （如图 5.2.3-3 和 5.2.3-4）5.2.4 运、布管1对于晾晒后具有较好地面承载力的地段，采用炮车运管，用吊管机进行布管。2对于承载力差的地段，可采用挖掘机牵引船形爬犁运管。 （如图 5.2.4）3单侧沉管的地段，在管壁距离管沟中
7、心线一侧 2m 的位置布管；双侧沉管图 5.2.3-1 边沟、围堰边沟、围 堰图 5.2.3-2 边沟、围堰边沟、围 堰图 5.2.3-3 过水涵管 图 5.2.3-4 管排图 5.2.4 船形爬犁运管5地段，将管道直接布在管沟中心线上。5.2.5 组对、焊接、防腐补口管线在沟上进行组对、焊接，焊口经无损检测合格后，立即进行防腐补口作业，施工方法及质量要求同一般地段。5.2.6 管沟中心线确定及管道位置调正1按设计位置提前放出管沟中心线。2对于管道位置不能满足沉管要求的，沉管前将管道位置重新进行调正。5.2.7 防腐层检漏沉管下沟前，提前对防腐层进行电火花检漏，对检查出的漏点及时进行防腐补伤，
8、 经复检合格后，进行沉管下沟作业。5.2.8 沉管下沟1沉管中管道最大应力计算下面仅以 121918.4mm 管材为例进行应力 计算1）已知：管道单重：q544.8kg/m ；X80 钢的管材许用应力为：5500kg/cm 2 ；管线的弹性模量：2.110 6kg/cm2 。2）管道允许的最大弯矩：由公式： maxM maxX1得：M max/ X11.1310 8 kgcm式中：X 1为常数。3）单层最大开挖深度核算：6由公式：M maxL 2X2 得管道最大悬空长度：L64.4m根据公式：HL 4X3得出管道最大悬空高度：H4.59m式中：X 2、X3 分别为常数。2一般要求1）依据施工图
9、纸，将设计深度、高程标注在管道醒目位置上，为操作手和检查人员提供现场技术数据，特别是陡坡、低洼、沟渠等特殊地段应重点标记。2）管沟开挖前，按设计位置进行管道阴极保护接线的焊接及防腐施工，并预留足 够长度的电缆。3）管端采用钢板进行封堵、满焊，外部用收缩带密封。4）将管端摆到预定位置，沉管时，先将表层土剥离并放到作业带边缘，以保证生熟土分开。单侧沉管堆放在管沟的一侧，双侧沉管可堆放在管沟的两侧。由于土壤的承载力较差，土堆距管沟边缘应保持在 1.5m 以上。沉管从管段的一端开始，开挖起点要超过管端不少于 3m 为宜。当管沟开挖到一定长度后，管端在重力的作用下开始下沉，继续开挖，管端贴附于沟底。随着
10、开挖的进行，管道依靠自身重量自然、平稳沉降至管沟底部，完成沉管施工。5）通过计算得知，沉管时单层开挖深度小于 4.59m 就能满足管道的强度要求，当管沟深度大于 4.59m 时应采用分 层开挖的方式进行沉管作业， 为防止管道因应力过大发生变形，应在管沟端开挖斜坡过渡段。76）地下障碍物穿越段，沉管前与障碍物所有者协商，在沉管过程中将其临时断开，沉管完成后再进行连接；如果障碍物不能临时断开，在障碍物前后预留一定的距离管道不焊接，待两侧管道沉管完成后，进行穿越施工。沉管过 程中发现未知障碍物时，应立即停止沉管作业，查明障碍物具体位置和类别，通知相关部门到达现场，待确定施工方案后进行下一步工作。3单
11、侧沉管当受作业带宽度等因素制约时，采用单侧沉管，即使用一台挖掘机在管道中心线侧进行管沟开挖沉管下沟的方法。1）单侧开挖时，钢管管壁距管沟中心线不超过 2m，机械设备链轨板距管壁距离为 1m，即贴近管道支墩外侧，确保挖掘机配重旋转空间，避免给管道外壁防腐层带来损伤，返土方向可根据地形和施工作业带宽度确定。2）管沟开挖过程中，可采取分段开挖的方法进行挖沟，以减小管道因自身重力产生的应力。3）单侧沉管的适用范围：单侧沉管适用于场地狭小、作业带宽度受限地段的下沟作业。4双侧沉管在管道的两侧各采用一台挖掘机同时进行开挖作业，利用钢管的自重及弹性缓慢地沉入沟底，完成沉管施工。图 5.2.8-1 单侧沉管8
12、要求两台挖掘机在同一位置、同一方向、同时作业，开挖速度要一致。双侧沉管的适用范围：适用于场地较宽、地势平坦的水田、沼泽、湿地、流砂、淤泥等地段的下沟作业。5管道埋深验收管道沉管下沟后，及时进行管道埋深检查和管道数字化信息的采集工作，管道埋深应符合设计要求，沟底宽度应满足敷设硅管要求。5.2.9 管道回填1沉管到位后，应及时进行管沟回填。2管沟回填前将阴保电缆线一端引至地表，并做好标识，方便后续阴极保护测试桩的施工。5.2.10 地貌恢复管沟回填完后进行地貌恢复和水工保护施工。 对于小型河流的河岸除需要恢复到原地貌外，还要按设计和河务管理部门的要求进行水工保护，以保护河床及管线。第 6 章 主要
13、施工设备及劳动力组织图 5.2.8-3 沼泽中双侧沉管图 5.2.8-2 水田段双 侧沉管96.1 主要施工设备（沉管下沟方法用量）表 6.1 主要施工设备表序号 设备名称 规格型号 单位 数量 备注1 挖掘机 320DL 台 4 挖方、回填 2 吊管机 70t 台 2 摆管3 发电机 75kW 台 2 水泵用电4 潜水泵 4 台 6 抽水5 电火花检漏仪 DC30 台 1 防腐检漏6 客货车 CA1032HW5L2 辆 1 运输材料7 全站仪 TCR802 台 1 测量放线8 RTK（台式 GPS） E650 台 1 数字化测量9 防腐补口补伤设备 套 1 防腐补口补伤注：表中为双侧沉管施工用设备数量， 单侧沉管施工减少 1 台挖掘
