S216道路頂管穿越公路工程施工組織設(shè)計(jì)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(shù)要求頂管技術(shù)要求.2 24.04.0 施工方案施工方案.3 35.05.0 主要材料及技術(shù)措施用料計(jì)劃表主要材料及技術(shù)措施用料計(jì)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(zhì)量保證措施質(zhì)量保證措施.11111.01.0 編制依據(jù)編制依據(jù)1.1 5-1 干線 B 段設(shè)計(jì)圖紙 。1.2天然氣集輸管道施工及驗(yàn)收規(guī)SY0466-971.3石油天然氣管道穿越工程施工及驗(yàn)收規(guī)SY4079-951.4鋼質(zhì)管

2、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(dòng)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(shè)計(jì)壓力為 4.0MPa，主體規(guī)格為 L360-6107.1，實(shí)長(zhǎng)為54.4km。管線穿越 S216 道路 1 次，穿越位于樁 Q20-Q21，穿越水平測(cè)量長(zhǎng)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(jí)為三層 PE 加強(qiáng)級(jí)，鋼套管規(guī)格為混凝土頂管 12002002200 長(zhǎng) 2.240 米。公路穿越方法為頂管穿越?，F(xiàn)場(chǎng)

3、勘查實(shí)際地形見(jiàn)下圖一：路面寬 14 米圖一：公路穿越處斷面示意圖3.0 施工程序3.1 施工程序6108.8 管線套管長(zhǎng) 40 米測(cè)量放線施工準(zhǔn)備挖操作坑地基處理，制作靠背墻安裝支架就位頂管設(shè)備、套管測(cè)量校正頂 進(jìn)管線預(yù)制無(wú)損檢測(cè)水壓試驗(yàn)補(bǔ)口補(bǔ)傷校 正測(cè) 量排 土拆除頂管設(shè)施穿越工作管封堵套管恢復(fù)地貌發(fā)送端發(fā)送端2.9 米2.5 米3.2 頂管技術(shù)要求1）.在頂管時(shí)按照第一、第二根頂管頂進(jìn)方法依次頂進(jìn)。開(kāi)始頂?shù)谝桓坠?，先用水平尺測(cè)量套管水平度（小于 3，且不超過(guò) 80） ，當(dāng)把套管頂進(jìn) 1m 后，再測(cè)量一次，看管線位置、標(biāo)高是否發(fā)生偏移現(xiàn)象，如發(fā)生偏移時(shí)，要及時(shí)采取校正措施。套管穿越時(shí)軸線左

4、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(jìn)時(shí)，千斤頂安裝應(yīng)平直，頂進(jìn)時(shí)嚴(yán)防偏心，并隨時(shí)注意變化，發(fā)現(xiàn)不正常時(shí)，立即停止頂進(jìn)，并檢查原因，然后吊入第二根套管。2） 、在放第二根套管前，應(yīng)先進(jìn)行管清土，套管的土倒運(yùn)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(shí)采用離地探測(cè)儀和經(jīng)緯儀進(jìn)行調(diào)直。3） 、每換一根套管都用離地探測(cè)儀和經(jīng)緯儀測(cè)量套管中心，套管前后的標(biāo)高差，邊頂邊測(cè)量，如有偏差，隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。同時(shí)在頂進(jìn)過(guò)程中隨時(shí)用離地探測(cè)儀、經(jīng)緯儀和水平尺配合，檢查進(jìn)管的長(zhǎng)度、水平度和與設(shè)計(jì)軸線的偏差。以施工放線時(shí)布置的中心樁為準(zhǔn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)位移，要采取適當(dāng)措施予調(diào)整過(guò)

5、來(lái)。每次糾偏角度不宜過(guò)大，可根據(jù)頂進(jìn)長(zhǎng)度和土質(zhì)情況來(lái)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(shí)，可在套管偏向設(shè)計(jì)中心的一側(cè)進(jìn)行適當(dāng)超挖土，而在相對(duì)的一側(cè)不超挖或留坎，使套管在繼續(xù)頂進(jìn)時(shí)，逐漸回到設(shè)計(jì)位置。如發(fā)生向上、向下偏斜時(shí)，可在套管的末端和千斤頂之間加一塊相應(yīng)厚度的楔形鋼板，讓千斤頂和套管之間形成一角度，頂進(jìn)時(shí)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(zhǔn)備1)施工前熟悉施工圖紙，了解穿越地點(diǎn)的詳細(xì)情況。2)按穿越施工計(jì)劃及時(shí)向監(jiān)理遞交施工方案，并在當(dāng)?shù)芈氛块T辦理穿越施工許可證。3)安排施工隊(duì)伍、機(jī)具、材料及安裝安全防護(hù)和安全警示設(shè)施。4.

6、2 測(cè)量放線1)根據(jù)設(shè)計(jì)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(jī)、發(fā)電機(jī)等施工設(shè)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(yīng)確定在路邊自然地坪較低的一側(cè)，以減少土方施工量。4)在現(xiàn)場(chǎng)撒出兩個(gè)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(jī)和人工配合，挖操作坑。2）發(fā)送坑坑底尺寸（加靠背墻）：底長(zhǎng) 11m，底寬為 4m8m 的梯形；深度比設(shè)計(jì)要求管底標(biāo)高深 0.8 m，即 3.2 米；接收坑坑底尺寸：底長(zhǎng) 4m，底寬 4m，深度比設(shè)計(jì)要求管底標(biāo)高深 0.2m，即 2.7 米（根據(jù)圖

7、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(shí)開(kāi)挖安全通道，通道寬 2m，坡度 11。4）發(fā)送操作坑底要精細(xì)找平?？拥子盟槭?300mm 厚基礎(chǔ)，用砂子找平，并用 4 根 1596 鋼管做成管排，以保證主機(jī)及滑軌的平穩(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(kāi)挖操作坑、接收坑時(shí)采取降水措施，操作坑、接收坑采用多管井降水，每處打 7 個(gè)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（見(jiàn)圖二）8）靠背墻做法承受頂進(jìn)反作用力的

8、操作坑靠背墻長(zhǎng)度8 m，靠背墻與水平面垂直，其允許偏差為5。靠背墻主要靠用 159 管排受力，管排下插入處理好的基礎(chǔ) 250mm，前面墊兩層枕木，橫放一層，豎放一層，并在枕木前加一層12mm 厚鋼板做承力板，鋼板規(guī)格為 2m2m，并對(duì)作業(yè)坑靠背墻后進(jìn)行加固，平臺(tái)及導(dǎo)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做法見(jiàn)圖三：圖三、靠背墻做法圖圖三、靠背墻做法圖4.4 設(shè)備安裝就位1）用吊車將頂管平臺(tái)及承力板、管排吊入坑。頂管平臺(tái)由12mm5m2m 鋼板做成，在安裝時(shí)保證承力板垂直，頂管平臺(tái)水平，確保千斤頂推盤垂直、平整，其中心線與導(dǎo)向管中心線重合，允許偏差為5 mm。 2）為保證被頂入

9、的套管不產(chǎn)生上下左右方向的傾斜及便于套管間連接，在頂管平臺(tái)上預(yù)定穿越方向焊接兩根相互平行并與平臺(tái)平行的導(dǎo)向管，圖二、公路頂管穿越簡(jiǎn)圖圖二、公路頂管穿越簡(jiǎn)圖導(dǎo)向管由 219 鋼管作成，每根長(zhǎng) 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(jìn)穿越1）將第一根套管吊放在頂管平臺(tái)上的導(dǎo)向管上，沿套管端面均勻掘進(jìn) 200mm 左右后啟動(dòng)千斤頂，推盤推動(dòng)套管進(jìn)行頂進(jìn)，直至完成整根套管。2）當(dāng)整根套管大部分頂進(jìn)土中時(shí)，千斤頂推盤后退，吊入下根套管進(jìn)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(duì)中，避免出現(xiàn)斜口影響頂進(jìn)質(zhì)量。3）以同樣工序頂進(jìn)第二根、第三根、第四根、第五根、第六根套管

10、，直到完成整個(gè)穿越4） 。頂進(jìn)作業(yè)時(shí)，第一根套管頂進(jìn)方向的準(zhǔn)確性是關(guān)鍵，偏差不得超過(guò)頂進(jìn)長(zhǎng)度的 1.5%。5）頂管時(shí)應(yīng)采用測(cè)量?jī)x器控制中心線和高程，以施工放線時(shí)布置的中心樁為基準(zhǔn)進(jìn)行導(dǎo)向監(jiān)控。6）頂管中心線偏差不得超過(guò)頂進(jìn)長(zhǎng)度的 1.5%，當(dāng)偏差過(guò)大時(shí)，采用千斤頂在套管頭部進(jìn)行糾偏，每次糾偏角度不宜過(guò)大，一般在 5-20mm之間為宜。7）頂管完工后，套管表面及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(jìn)行封堵。封堵要求嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。9）套管表面和兩端外表面熱涂?jī)杀槭蜑r青防水層。4.6 設(shè)備撤離：套管頂管穿越完工后，將頂管平臺(tái)及千斤頂用吊

11、車吊離并運(yùn)走。4.7 主管組焊及探傷主管組焊可在施工便道上與套管頂管同時(shí)進(jìn)行，組焊及焊后無(wú)損探傷及返修按相應(yīng)的施工規(guī)進(jìn)行。4.8 試壓合格后進(jìn)行補(bǔ)口、補(bǔ)傷，按設(shè)計(jì)要求安裝絕緣支撐。4.9 牽引主管進(jìn)套管1）挖通管溝及操作坑靠背墻，用 40T 吊管機(jī)及 12T 吊車配合吊管下溝。2）在接收坑側(cè)安裝一臺(tái) 20T 卷?yè)P(yáng)機(jī)，主管進(jìn)口端焊接管拖頭，用鋼絲繩與卷?yè)P(yáng)機(jī)連接。3)卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引主管時(shí)，另一側(cè)吊管機(jī)配合遞送。4.10 套管封堵按照套管和主管的實(shí)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賽，混凝土與管道結(jié)合處預(yù)留 30mm 空隙（可用模板抽出） ，最后用瀝青麻絲將此縫連同套管

12、端一同封堵。瀝青麻絲的厚度不小于 50mm。4.11 恢復(fù)地貌1）施工結(jié)束后，回填操作坑及管溝。2）操作坑輸送管下的細(xì)土應(yīng)仔細(xì)回填并夯實(shí)，做法為先用沙袋將穿越段輸送管兩側(cè)牢固地支撐住，然后將輸送管下的松動(dòng)土去除，然后充分回填夯實(shí)并略高。3）拆除降水設(shè)施和其他臨時(shí)設(shè)施，將余土外運(yùn)到指定地點(diǎn)，并恢復(fù)原狀地貌。4.12 記錄與檢查驗(yàn)收公路頂管穿越施工中必須遵守相關(guān)的施工管理程序，如放線后的復(fù)線、管道試壓、管道補(bǔ)口補(bǔ)傷、管道隱蔽等工序都必須做好施工記錄，監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)檢查認(rèn)定合格后，在資料和記錄上簽字齊全，方可進(jìn)行下道工序，保證工程施工質(zhì)量，并做到工程的可追溯性。5.05.0 主要材料及技術(shù)措施用料計(jì)劃表主

13、要材料及技術(shù)措施用料計(jì)劃表5.1 套管穿越受力理論分析1） 、千斤設(shè)備選擇：1 頂力計(jì)算：頂力計(jì)算的力學(xué)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(cè)的水平壓力（噸/米2）D1=套管外徑（米）(1.2m)L=套管總長(zhǎng)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(duì)一般土為 50 噸/米2；管端先挖土?xí)r可不計(jì)入；f: 濕粉砂為 0.450.60,為安全起見(jiàn)選最大值 0.60 PV = h h=a/fkp a=(D1/2)1+ tg(450-/2) D1為套管

14、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(shí)，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=53.9T 2 經(jīng)驗(yàn)頂力計(jì)算套管頂力經(jīng)驗(yàn)公式:N=LST(噸) 式中：L=頂管長(zhǎng)度(m); S=管子周長(zhǎng)（m

15、）T=單位摩擦阻力。對(duì)亞粘土為 1.5-2.0 噸/m2，采用觸變泥漿時(shí)可降至 0.8-1.0 噸/m 2。N=LST=LDT=401.02=75.36T管道頂進(jìn)時(shí)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(jì)算結(jié)果以及千斤的進(jìn)程，得出結(jié)論，選用 200T 的千斤。主要材料及技術(shù)措施用料：主要材料及技術(shù)措施用料：序號(hào)材料名稱數(shù)量用途1159 鋼管20m管排2219 鋼管30m導(dǎo)向管3=12 鋼板82m頂管平臺(tái)，承力板4草袋200 只護(hù)坡5木板103m基礎(chǔ)6石子3m3操作坑基礎(chǔ)7石灰3m33：7 灰土8鐵鍬10 把挖土9手把燈2 個(gè)管照明頂管穿越主要施工機(jī)具設(shè)備表頂管穿

16、越主要施工機(jī)具設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量用途1千斤頂200T1 臺(tái)頂管施工2液壓泵1 臺(tái)千斤頂升壓3東風(fēng)半掛12T3 臺(tái)設(shè)備、鋼管、套管運(yùn)輸4吊車16T1 臺(tái)設(shè)備起吊5吊管機(jī)40T1 臺(tái)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(duì)口器2191 套對(duì)口9發(fā)電機(jī)50Kw1 臺(tái)供電10菲茨焊機(jī)2 臺(tái)焊接11離心泵20m3/h2 臺(tái)抽水12補(bǔ)口設(shè)備1 套防腐補(bǔ)口13卷?yè)P(yáng)機(jī)20T1 臺(tái)牽引主管6.06.0 人員配備人員配備6.1 穿越負(fù)責(zé)人:1 人6.2 試壓技術(shù)負(fù)責(zé)：1 人；HSE 監(jiān)督員 1 人6.3 現(xiàn)場(chǎng)操作人員：4 人6.4 配合工 8 人7.07.0 安全措施安全措施7.1 穿

17、越工程施工前，技術(shù)質(zhì)量人員會(huì)同 HSE 監(jiān)督員對(duì)所有施工人員進(jìn)行安全技術(shù)交底，明確各自職責(zé)，掌握技術(shù)要點(diǎn)，執(zhí)行施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。7.2 生產(chǎn)管理部積極與氣象部門加強(qiáng)聯(lián)系，隨時(shí)掌握天氣情況，并向現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)進(jìn)行通報(bào)。7.3 所有施工人員進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)，必須穿戴必需的勞保用品。進(jìn)行吊裝作業(yè)時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，作業(yè)半徑以嚴(yán)禁人員通過(guò)和滯留。7.4 所有用電設(shè)備應(yīng)絕緣良好，使用前由專業(yè)電氣維修人員進(jìn)行全面檢查，并使用防漏電保護(hù)器，以免觸電造成人員傷亡。7.5 穿越段管道進(jìn)行試壓時(shí)，由專人負(fù)責(zé)安全警戒。試壓區(qū)域 50m 圍劃14農(nóng)用四輪機(jī)3 臺(tái)轉(zhuǎn)運(yùn)土15蛙式打夯機(jī)1 臺(tái)夯實(shí) 3：7 灰土16千斤頂10T2 臺(tái)頂

18、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(wú)縫鋼管60540帶彎頭 15 個(gè)20無(wú)縫鋼管114540帶彎頭 26 個(gè)21無(wú)縫鋼管22410m帶彎頭 2 個(gè)22無(wú)縫鋼管32520 m23隔離帶、警示牌200 米警示牌 30 個(gè)為安全防護(hù)區(qū)，嚴(yán)防閑雜人員進(jìn)入，嚴(yán)禁人員站在管線上和危險(xiǎn)區(qū)，嚴(yán)禁氧、乙炔瓶置于安全禁區(qū)。監(jiān)護(hù)人員應(yīng)與管線保持 6 米以上距離。在通往試壓區(qū)的所有進(jìn)口道設(shè)置警告標(biāo)志，管道壓力解除后再撤去標(biāo)志。參加試壓人員必須聽(tīng)從試壓負(fù)責(zé)人統(tǒng)一指揮，統(tǒng)一步調(diào)。7.6 頂管機(jī)組應(yīng)做好現(xiàn)場(chǎng)安全防護(hù)工作：7.6.1 施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置安全警示牌，施工區(qū)域用警示帶圍護(hù)，非施工人員不得在施工區(qū)域走動(dòng)；7.6.2 頂管作業(yè)時(shí)在公路上設(shè)置明顯