熱力管道頂管施工方案

1、國投電廠高背壓改造新建管網(wǎng)工程頂管穿越G55長晉高速K1043+148m施工方案編制:審核:批準:中石化工建設有限公司2017年7月1日1 .工程概況國投電廠高背壓改造新建官網(wǎng)工程管道設計壓力1.6MPa,設計總長8.94Km,分六段建設：1段途經國投電廠一上辛安一下胡；2段途經下胡一東蜀一上胡；3段途經上胡一龍化；4段途經龍化一蘭花物流園；5段途經蘭花物流園一侯匠；6段途經武莊路一呂匠路一蘭花路一頤翠路。根據(jù)工程敷設計劃，施工的恒力建材一中繼泵站一次網(wǎng)管線設計長度1.341 Km設計壓力1.6Mpa,設計供回水溫度為130/70C,管材選用Q235B材質，管徑D1220X16mm的螺旋縫埋弧

2、焊鋼管。根據(jù)設計走向線路需從G55長晉高速澤州縣段K1043+148處，在不破壞公路、不影響交通的情況下采用頂管施工工藝穿越公路。頂套管穿越G55長晉高速K1043+148m處頂套管采用符合頂進施工法用鋼筋混凝土排水管內徑2200mm三級鋼筋混凝土套管(鋼承插口)。1.1建設規(guī)模穿越段公路路面寬約10米，為填高型路基，兩側有排水溝、隔離柵；穿越套管長度86米，西側超出隔離棚16米，東側超出隔離棚20米，穿越角度90。1.342 設地點：G55長晉高速K1043+148處。1.343 地工程地貌及地質條件1.343.1本單體穿越點所在緊鄰龍化村、有改線207國道可依托，交通方便，材料和工程機械運

3、輸較為方便。1.343.2 與水文特征(1)氣象澤州縣大陸性季風氣候明顯，四季分明，一般為：春季干旱多風，夏季炎熱多雨，秋季秋高氣爽，冬季寒冷干燥。澤州縣年平均氣溫10C-11C,氣溫總的分布趨勢是由南向北遞減；盆地由平地向山區(qū)遞減。澤州縣多年無霜期192.6天,最多為226天。降水量的區(qū)域分布總趨勢是由西北向東南遞增，山區(qū)多于平川、丘陵；南部和東南部山區(qū)大于北中部地區(qū)。降水量主要分布在夏季，占全年降水量的60%。1.343.3 地貌本單體穿越處屬河流階地，平均海拔在765m左右，是內陸黃土高原的一部分，相對高差在510m之間，場地附近主要辟為耕地及林地。1.343.4 工程評價C0+83CT

4、C0+916段為長晉高速公路穿越段。該段為山地地貌，地形較為平坦。地基土為紅土。承載力滿足要求。地下水對開槽鋪管無影響。1.344 建單位建設單位：山西省經濟建設投資集團有限公司設計單位：河北華熱工程設計有限公司監(jiān)理單位：德圣工程有限公司施工單位：中石化工建設有限公司2 .編制依據(jù)2.341 建設及設計單位提供的設計和地勘資料2.342 現(xiàn)場交底情況及現(xiàn)場實際情況2.343 施工技術標準及驗收規(guī)范(1)城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)工程施工及驗收規(guī)范CJJ28-2014(2)高密度聚乙烯外護管硬質聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管及管件GB/T29047-2012(3)現(xiàn)場設備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范GB50

5、236-2011(4)城鎮(zhèn)供熱直埋熱水管道技術規(guī)程CJJ34-2010(5)壓力管道規(guī)范-工業(yè)管道GB/T20801.16-2006(6)工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范GB50235-2010(7)工業(yè)金屬管道工程施工質量驗收規(guī)范GB50184-20113、施工準備3.1 施工前和G55長晉高速管轄單位溝通，做好施工前各種手續(xù)的審批工作；主要對以下幾點進行確認：3.1.1 我方管道穿越點：G55長晉高速K1043處，北側100米內有涵洞，南側100米范圍內無涵洞。3.1.2 套管長度為86米，西側超出隔離棚16米，北側超出隔離棚20米。3.1.3 套管管頂距離公路路面為20米；套管采用符合頂進施工法

6、用鋼筋混凝土排水管內徑2200mm三級鋼筋混凝土套管(鋼承插口)。3.1.4 穿越角度90；3.1.5 管線穿越后，將檢漏管引至北側進行安裝。3.2 確定施工用料及時達到施工現(xiàn)場，施工機具完好，滿足施工需要；3.3 做好施工人員的技術培訓工作；4、施工技術措施4.1 未來公路擴建時，為保證套管能夠承受來自路基壓力、施工荷載及行車載荷的作用力，穿越管頂部距離公路路面距離為20米。4.2 頂管施工工藝根據(jù)G55長晉高速K1043+148m處兩側現(xiàn)場地形及交通情況，頂管施工采取單向頂進，操作坑設置在公路南側；頂管工作坑尺寸為6米長X6米寬,7米深。頂管選用鋼筋混凝土套管內徑2200mm三級套管。頂管

7、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。在頂進的同時應將管內的泥土用機械結合人工隨掏出隨運走。當?shù)诙?jié)管壓入土中并將管內的渣土清理干凈后再下第三節(jié)、第四節(jié)等。頂管時校核頂管千斤頂?shù)捻斄?，需克服在頂管時所產生的重力，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。為了確保公路路基的穩(wěn)定性，采取少挖勤頂”的方式，頂管時嚴禁超前開挖，不擾動套管上部土層，管道頂進路基及邊坡范圍內，每次頂進距離不大于15cm；施工時在路緣石和分隔帶設置沉降觀測點，頂管過程中隨時進行沉降觀測，確保公路路基的穩(wěn)定性。施工結束后在穿越點公路兩側設置永久性警示標志。4.3 頂管施工工藝

8、流程如下:推進耐管過程示意1后座墻；2后背；3一立鐵；4頂鐵；5一千斤頂；6混凝土套管;7內漲圈；8基礎；4.3.1 場地平整、測量放線4.3.2,1場地平整根據(jù)現(xiàn)場情況，在工作坑一側平整出一塊施工場地。4.3.2.2測量防線1）根據(jù)設計給定的控制樁位，用經緯儀放出穿越中心軸線，并定穿越中心樁，施工帶邊線樁，撒上白灰線。2）防線同時放出操作坑與管坑的位置和開挖邊線。3）保護好公路兩側中心線上的標志木樁，以便按該測量、審核操作坑開挖深度和穿越準確度。4.3.2 工作井開挖：工作井尺寸與管徑大小、管節(jié)長短，頂管形式，施工方法等方面有關，并受土的性質、地下水位條件等影響，以及各機械安裝的位置，操作空

9、間，現(xiàn)場條件，工期長短，垂直運輸?shù)雀鞣矫嬉蛩赜嘘P。將工作井地面寬度及長度、高度計算出來后即可進行開挖。挖掘采用挖掘機進行開挖。根據(jù)現(xiàn)場具體情況，操作坑設置公路南側，接收坑設置路北側；1）工作井地面的寬度：B=D+2b+2c式中B一工作井地面寬度（m）;D一頂進管節(jié)外徑（m）;b一工作井內穩(wěn)好管節(jié)后兩側空間（m）:根據(jù)本工程套管直徑，b取1.3m;C一兩側支撐材料厚度，取0.1m；2）工作井地面長度L=L1+L2+L3+L4+L5式中：L一工作井底面總長度（m）;L1一套管管節(jié)長度（m）;L2-千斤頂長度；L3-后背墻墊木厚度；L4一頂進管節(jié)預留在導軌最小長度鋼筋混凝土管取0.30.5m；1.6

10、m；1.7m,后背墻為兩層道木加層鋼板約為土，得出總長度約導既何跑廿笄舅0.8m,采用土斗車取為6m。L上管內出土在管尾留出空間長度，輸送帶運土頂管按每節(jié)2.5m考慮，500噸油壓千斤頂長度4.3.3 坑挖好后還需要進行坑底處理，坑底鋪設厚0.2m砂石，為了安放導軌，坑底上還需要設枕木，枕木間距為500700mm。在套管低必須敷設導軌（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=2,（D2t）（h-c）-（h-c）2A0導軌上部的凈距（mm）;D管內徑（mm）;t管壁厚（mm）；h導軌Hj度（mm）；留空隙高度（mm）般選用50-70mm。4.3.4

11、千斤頂選擇頂管法的計算公式較為復雜，為了減少計算復雜的程序和施工方便，結合以往的實踐，按下列經驗公式進行計算。T=Kq*p式中：T為總頂力；Kq為頂管段內土質系數(shù)；當粘土、沙粘土、天然含水量的沙質土挖洞時能形成Kq值為1.52;當土質為含水量很低的沙質土、沙礫土，回填土等不能形成供的Kq值取3P為被頂管的全部自重（t）oG5512長晉高速K3+620處頂管長度約62m,采用單向頂進方式，具土質系數(shù)取2,考慮其摩擦系數(shù)及施工安全，可選500t油壓千斤頂進行頂進，配備相應油壓泵。4.3.5 頂鐵安裝：預備10.01m長度的多種型號的頂鐵，以利于施工減少頂管機空運轉。頂鐵要平穩(wěn)放在頂鐵運行軌道上，軌

12、道選用1820鋼槽。頂鐵位置設在管下面。作用點在1/41/5D處。以便于出土及工作人員進出管內外為宜。4.3.6 掏土：頂管采用人工掏土，自制運土小車在管內進行運土。管內應暗設便于作業(yè)的安全照明，一般用低于32V的安全電壓、內外應規(guī)定明確安全信號；工人在管內時，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，可采用自上而下的挖土方法，底部應挖的平整，管低坡度始終應符合設計要求，防止彎曲、扭轉。邊挖土邊頂進，挖土直徑小于管口直徑，可以預留10mm,讓管子在前進時切去。2500mm頂管導軌4.3.8 套管的連接：在頂管施工中，套管的選用鋼筋混凝土管，套

13、管接口內封堵采用專用橡皮圈，縫隙用石油瀝青麻絲抹平。4.3.9 頂進施工工作坑內設備安裝完畢，經檢查各部處于良好狀態(tài)，即可進行開挖和頂進。首先將管子下到導軌下，就位以后，裝好頂鐵，校測管軸線和管底標高是否符合設計要求，合格后即可進行管前端挖土。頂進利用千斤頂出鎬。在后背部動的情況下將被頂進管子推向前進，其操作過程如下：安裝好頂鐵擠牢，管前端已一定長度后，啟動油泵，千斤頂進油，活塞伸出一個工作進程，將管子推向一定距離。停止油泵，打開控制閥，千斤頂回油，活塞回縮。添加頂鐵，重復上述操作，直至需要安裝下一節(jié)管子為止。卸下頂鐵，下管，套管接口內封堵采用專用橡皮圈，縫隙用石油瀝青麻絲抹平。重新安裝頂鐵，

14、重復上述操作。頂進時應注意事項：(1)頂進時應遵照先開挖后頂，隨挖隨頂”的原則。應連續(xù)作業(yè)，避免中途停止，造成阻力增大，增加頂進困難。(2)首節(jié)管子頂進的方向和高程，關系到整段頂進質量，應勤測量，勤檢查及時校正偏差。(3)安裝頂鐵應平順無歪斜扭現(xiàn)象，每次收回活塞加放頂鐵時，應換用可能安放的最長頂鐵，使連接的頂鐵數(shù)目為最少。4.3.10 頂管作業(yè)面通風頂管作業(yè)面通風采用壓入強制性通風措施，用風機通過1.5英寸鐵管向工作面壓風。4.3.11 測量與糾偏(1)頂管測量：采用經緯儀和激光水準儀。1)測量次數(shù)，開始頂?shù)谝还?jié)管子時，每頂進20100cm/次。校正時，每頂進一鎬即測量一次。2)中心線測量，根

15、據(jù)工作坑內用經緯儀設置的中心樁掛小線，使拉線對準垂球，讀管前端的中心尺刻度，若拉線與中心尺上的中心刻度相重合，其差值即為偏差值。3)高度測量一般在工作坑內引設水準點，停止頂進，將激光水準儀支設在頂鐵上，測量前端管底高程。(2)頂進偏差的校正頂進中發(fā)現(xiàn)管位偏差10mm左右，既應進行校正。糾偏校正緩緩進行，使管子逐漸復位，不得猛糾硬調。4.3.12頂管結束后，管節(jié)接口處用水泥砂漿將縫隙抹平；4.4.穿越管道的安裝頂管施工之前，在預制場地完成穿越段鋼管線組對、焊接、保溫、試壓工作，為主管穿越做好準備。施工完畢后，及時組織鋼管線穿越施工；4.5管端封堵鋼管線穿越完畢后，混凝土套管與鋼管之間用砂填充，管

16、端采取封堵措施。4.6在線監(jiān)測安裝管端穿越完畢后在線監(jiān)測光纜敷設。5、施工進度計劃根據(jù)本工程的工程量和所使用的施工方法，擬定工期為60天，我單位將合理安排施工，盡可能爭取提前完工。6、勞動組織采用混合工作隊形式，以便相互配合，充分發(fā)揮多面手作用，現(xiàn)場配備較強技術力量，頂管采用2班連續(xù)作業(yè)，每班組配吊運土方，挖運土方4人，頂進4人，共16人。7、質量保證措施7.1 地質勘察及資料整理工作，摸清頂管工程范圍內的地質情況。7.2 嚴格執(zhí)行專檢、自檢、互檢、工序交接確保施工質量；7.3 做好管節(jié)、承壓環(huán)頂進各階段受力穩(wěn)定控制，采取合理的技術措施。使后背的基受力和管節(jié)受力控制在允許范圍之內。加強操作控制

17、，使頂管均勻平穩(wěn)。受力均勻。7.4 搞好測量控制檢查，及時分析糾正頂進過程中出現(xiàn)的傾斜偏位和扭轉，保證頂管位置正確。7.5 做好各項施工記錄，責成專人進行施工技術總結，做到工程完資料齊全。8、控制地面隆起、沉降的措施為了確保頂管施工的順利進行，不發(fā)生冒頂現(xiàn)象，且對現(xiàn)有最淺深度區(qū)極其周圍管線的影響降至最低，我們將采取以下技術措施。1具體措施路面沉降量的計算施工前我們將按以下公式估算頂管施工期間路面的沉降值，從而為以后施工做到心中有數(shù)，盡量減少對路面的影響；沉降槽圖式如下：計算穿越操作坑前距現(xiàn)有自然地平最小深度段6max=V/2.5i（小1000）6x=6max*expX22i）式中：6max管中

18、心處最大沉降值6x胡中心處X米處的沉降值V 一頂管引起的土質損失量,V=V1+V2+V3V 1一切削面土質失量，本工程取0.02V 2糾偏引起的土質損失量V 2="2x2.3*R*la%=1/2x2.3x0.6x(0.5x3.14180)=0.006V3一管道外周環(huán)形空隙引起的土質損失量，V3=3.14xDxK(a為刀頭與管子之間的半徑之差，K為注漿充滿系數(shù)，注漿良好時K=0.20.4V3=3.14*D*a*K=3.14x3.56x0.001x0.2=0.002i一沉降槽寬度系數(shù)，i=R(Z/2*R)0.8,(Z為地面到管中心的深度，本工程取7.5m)i=R(Z/2*R)0.8I=R

19、(Z/2*R)0.8=0.6x7.3(2x0.6)0.8=2.6則管中心處最大沉降值6max6max=V/2.5i=(0.006+0.02+0.002/(2.5x2.6)=0.004m=4mm根據(jù)計算，頂管最大沉降值可控制在4mm以內,對地面及地下管線影響很小，可以保證現(xiàn)有道路及地下管線的安全。施工檢測在管道沿線上方的地面上設置一組路面沉降監(jiān)測點，監(jiān)測點公路兩旁各設一個，路中間隔離帶設一個，共計3個觀測點，觀測點高1.4m,自帶刻度(類似塔尺)，避免操作人員上路。距200m以外設置一個基準點，作為永久控制樁，對公路檢測點進行不間斷測量，觀測點設置前與管理部門聯(lián)系，在取得同意并確保安全的情況下派

20、工作人員去設置觀測點。頂管穿越道路期間每天定期觀測，通過觀測點和基準點的相對觀測數(shù)據(jù)來測定地面的沉降量，每頂進一節(jié)，頂前頂后各測一次，已記錄土體沉降、隆起曲線和最大沉降、隆起量。測出的每個沉降點位的原始數(shù)據(jù)，編制成冊，并根據(jù)監(jiān)測點的變化，以便有針對性地對頂進速度及土壓力的控制進行調整，從而保證頂管對路面的影響降到最小。同時在頂管穿越前，根據(jù)上述計算公式計算出土體的最大隆起、沉降值，以便有針對性地對頂管施工工藝及時進行調整，以對地面產生最小的沉降值而控制其穿越道路期間的速率。在整個頂管施工期間對測點的監(jiān)測始終全過程跟蹤測量。另外，在頂進施工期間，必須連續(xù)頂進連續(xù)頂進，不得中斷，頂進過程中必須掌握好頂進速度與出土速度保持平衡。嚴禁出現(xiàn)頂進速度過快，出土速度過慢，始終應保證土體的穩(wěn)定，確保頂管穩(wěn)中求進。操作人員在頂管頂進過程中加強對施工參數(shù)的監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)土體不穩(wěn)定、波動較大等現(xiàn)象，應立即停止推進，并查明原因。對頂進操作人員進行重點交底，嚴格控制頂管軸線的偏差，確保頂管從工作坑按設計標高頂進到達收坑。9、安全措施9.1 施工前辦理部門施工許可手續(xù)，施工過