1、綜合檢查驗收 重大一般金麗溫輸氣管道金華-武義試驗段工程金麗溫高速公路頂管穿越(一)施工方案編制:校審:批準:中石化第四建設有限公司金麗溫輸氣管道工程項目部二一三年四月五日目 錄1 適用范圍12 編制依據13 遵循的法律、法規和規范、標準14 工程概況35施工工藝及平面布置66 施工方法77 質量控制 268 頂管偏差校正 279 質量保證措施 2810 雨季施工措施2811 人員組成2912 措施用料2913 施工用設備、機具301、 適用范圍本方案僅適用于金麗溫輸氣管道金華-武義試驗段金麗溫高速公路頂管穿越(一)施工方案。2、編制依據1) 金麗溫輸氣管道金華-武義試驗段工程初步設計(DL1
2、-0101線00)2)金麗溫輸氣管道金華-武義試驗段工程金麗溫高速穿越(一)巖土工程勘察報告(DL-0101地09-01)3)金麗溫輸氣管道金華-武義試驗段工程金麗溫高速穿越(一)縱斷面圖(DL-0101測09-01)3、遵循的法律、法規和規范、標準3.1遵循的法律、法規1)中華人民共和國土地管理法(中華人民共和國主席令第八十八號公布1998年1月1日施行)2)中華人民共和國安全生產法主席令70號3)中華人民共和國環境保護法(中華人民共和國主席令第二十二號公布1989年12月26日施行)4)中華人民共和國水土保持法(中華人民共和國主席令第三十九號公布2011年3月1日施行)5)中華人民共和國文
3、物保護法(中華人民共和國主席令第八十四號公布2007年12月29日施行)6)中華人民共和國石油天然氣管道保護法(中華人民共和國主席令第三十號公布2010年10月1日施行)7)建設工程安全生產管理條令國務院令第393號8)國家突發公共事件總體應急預案(國務院2006年1月8日頒布實施)9)國家安全生產事故災難應急預案(國務院 2006年1月22日發布)10)生產安全事故報告和調查處理條例(國務院第493號令2007年6月1日起施行)11)生產經營單位安全生產事故應急預案編制導則(AQ90022006)12)中國石化安全生產監督管理制度(2004 年版)13)中國石化重特大事件總體應急預案14)企
4、業職工傷亡事故分類(GB64411986)15)重大危險源辯識(GB/T18218-2000)16)電力企業應急預案管理辦法(電監安全200961號)17)電力企業綜合應急預案編制導則(試行)(電監安全200922號)18)電力行業緊急救護技術規范(DL/T692-2008)19) 能源集團生產安全突發事件應急救援預案20) 浙江電建公司生產安全突發事件綜合應急預案3.2 遵循的標準、規范1)金麗溫輸氣管道金華-武義試驗段工程設計圖紙2)輸氣管道工程設計規范GB50251-20033)油氣長輸管道工程施工及驗收規范GB50369-20064)油氣輸送管道穿越工程設計規范GB50423-2007
5、5)鋼質管道焊接及驗收SY/T 4103-20066)石油天然氣金屬管道焊接工藝評定SY/T0452-20027)管道下向焊接工藝規程 SY/T 4071-938)油氣輸送管道工程測量規范GB/T 50539-20099)油氣輸送管道穿越工程設計規范GB50423-200710)中石化第四建設有限公司(簡稱FCC)制定并實施的符合GB/T19001-2000 idtISO9001:2000質量管理體系要求標準編寫的質量手冊及程序文件11)FCC制定并實施的符合GB/T24001-1996 idtISO14001:1996環境管理體系規范、OHSAS18001:1999職業安全健康管理體系規范、
6、國家經貿委職業安衛生管理體系試行標準的安全、環境與健康管理手冊(即HSE手冊)12)FCC目前資源狀況及同類工程施工經驗4、工程概況4.1 工程描述金麗溫輸氣管道金華-武義試驗段工程,起自金華首站(金麗溫輸氣管道金衢段配套管道試驗段工程建設),止于武義分輸站,線路總長度約40.8km。管道沿線途經金華市內的金東區、婺城區、武義縣3個區縣,采用管徑813mm,設計壓力6.3Mpa,線路用管選用L450級直縫埋弧焊鋼管和螺旋縫埋弧焊鋼管。河流大型穿越2處,高速公路穿越4處,級及以上公路穿越3處,高鐵2處,鐵路穿越3處,山體隧道7處。包括3座監控閥室。金麗溫高速公路穿越位于浙江省金華市金東區嶺下鎮金
7、華南出口匝道兩側,管道設計壓力為6.3MPa,管徑為D813mm,地區等級為四級。線路走向自東向西穿越金麗溫高速,管線與道路的交角是70,采用頂進鋼筋混凝土套管方式穿越。本設計輸氣管道起、終點里程分別為15km+965.19m、16km+203.08m。管道水平長度237.89m,管道實長237.9m,其中穿越段長度為108m,頂鋼筋混凝土套管長度為98m。4.2 地形地貌穿越區地貌單元為河流沖積平原,地勢寬闊,地形平坦。穿越區地面高程一般為52m。4.3 氣象條件管道穿越區域屬于亞熱帶季風氣候,四季分明,年溫適中,有明顯的干、濕季節。春早秋短,夏季長而炎熱,雨量豐富,冬季光溫互補4.4 穿越
8、地層選擇根據勘察資料,綜合考慮穿越處的地質條件、場地等因素,道路穿越處混凝土套管管底標高選在47.61m,管道穿越在卵石中層通過。4.5交通狀況金麗溫高速公路穿越位置位于浙江省金華市金東區嶺下鎮金華南出口匝道兩側,穿越區有附近有碎石路通往場地周邊,交通較為便利。4.6 主要工程量 主要工作量統計表序號項目名稱單位數量備注一線路長度1線路水平長度m237.892線路實長m237.9(1)穿越段實長m108(2)一般地段實長m129.9二管道組裝焊接1D813 14.3 L450(X65)直縫埋弧焊鋼管m223.312D813 17.5 L450(X65)直縫埋弧焊鋼管m14.59三彎頭、彎管制作
9、、組裝焊接1D813 17.5 R=6D X65個2四頂管用鋼筋混凝土套管1鋼筋混凝土套管DRCP 15002000 JC/T 640-2010節492排氣管保護措施套1五管道防腐1D813三層PE加強級防腐層預制m223.312帶底漆的三層結構聚乙烯熱收縮帶(常溫型)補口處253三層PE防腐管補傷聚乙烯補傷片(寬:250mm)m54熱煨彎管外防腐m14.59六無損探傷1超聲波檢驗口102射線探傷口25七線路附屬工程1標志樁個42警示牌個23標識帶m134八征地1永久性征地(不包括站場、閥室)m292臨時征地m25234九土石方量1土方量m315432石方量m314263細土回填量m36245
10、 施工工藝及平面布置5.1 頂管施工工藝流程圖施工準備管線預制測量放線挖操作坑地基處理安裝支架就位頂管機、套管測量校正頂 進排 土拆除頂管設施封堵套管排氣管安裝無損檢測水壓試驗補口補傷主管穿越校 正測 量光纜套管安裝地貌恢復標志樁埋設數字化采集5.2 施工平面布置及斷面參數:金麗溫高速公路接收井6mx6m公路隔離柵公路護坡套管堆放90m施工封閉區域施工進出口圖1 作業坑平面布置圖20m25m20m20m西32m32m 2.82m接收坑頂進坑6m4.37m4.37m套管隔離柵6m工作井6mx6mC069側C070側2.82m2.82m西6 施工方法6.1 方法簡介頂管穿越施工設備主要包括千斤頂、
11、高壓液壓站、發電機、工具管、風鎬、頂鐵、輕軌發送設備及運土設備等。根據施工圖,首先在公路兩側放出管道中心線,確定出入土點位置并開挖操作坑和接收坑。將設備安裝就位,吊裝套管、安裝頂環,利用液壓千斤頂頂推套管,每頂進一定行程,退回頂缸,操作人員進入套管內挖土外運,然后加入頂鐵或套管繼續頂進,循環作業,直至套管頂至對面接收坑;拆除設備,清理套管內余土,進行主管穿越。1 混凝土套管2 環型頂鐵3 U型頂鐵4 千斤頂5 桁吊6 后背墻7 軌道8 墊層頂管穿越示意圖6.2 機型選擇頂力P=fD12H+(2H+ D1)tg2(45-/2)+/D1L+PF式中P計算的總頂力 管道所處土層的重力密度(kN /m
12、3) D1 管道的外徑(m) H 管道頂部以上覆蓋土層的厚度(m) 管道所處土層的內摩擦角() 管道單位長度的自重(kN /m) L 管道的計算頂進長度(m) f 頂進時,管道表面與其周圍土層之間的摩擦系數,根據實際取0.5 PF 頂進時,工具管的迎面阻力(kN) PF =DavtR Dav工具管刃角或擠壓喇叭口的平均直徑(m) T 工具管刃角厚度或擠壓喇叭口的平均寬度(m) R 手工掘進頂管法的工具管迎面阻力,取500kN/m3 P=0.520.51.4429.9+(29.9+1.44)tg2(4540/2)+11.76/20.51.44102+3.141.440.1240004072T根據
13、以上計算,采用2臺600T電動液壓千斤頂進行施工。6.3 主要工序施工方法及措施 施工準備組織施工人員熟悉施工圖,進行技術交底。穿越施工前必須根據設計圖紙進行準確定位,與該路主管部門聯系,了解穿越地段地下障礙物情況,按照路政部門的要求辦理穿越施工手續,做好施工準備工作,并按要求設置相應的警示標志。應向路政等有關部門了解清楚穿越地段內地下是否有通訊線路、管道等設施,對于此類設施應請主管部門的有關人員現場指定位置,人工開挖,使之暴露,保護方案應得到主管部門認可。頂管設備、配套設備及各種機具材料準備齊全。現場確定超占地使用范圍,并與當地政府聯系獲得土地使用許可。6.3.2 測量放線根據交樁記錄、測量
14、成果表、施工圖復測設計樁的位置和高程,放出穿越中心軸線,并確定穿越中心樁,施工作業帶邊線樁,撒上白灰線。放出管道中心線、施工作業帶邊線、操作坑及接收坑開挖邊線和超占地邊界線,撒上白灰。將設計樁平移至施工作業帶邊線內1m的位置,并予以保護。保護好公路兩側中心線上的標志木樁,以便按該樁測量、審核操作坑開挖深度和穿越準確度。6.3.3 場地平整及施工便道修筑清除施工作業帶內影響施工機具通行或施工作業的石塊、雜草、樹木、構筑物等,溝、坎應予平整,有積水的地勢低洼地段應排水填平。根據現場情況,修筑從公路到施工作業帶的便道,連接處應平緩,減少對公路路肩基礎的損壞。6.3.4 作業坑開挖、后背墻的制作及排水
15、措施作業坑開挖在公路兩側分別開挖操作坑和接收坑,其中操作坑置于地勢較低的一側。操作坑和接受坑均長6m,寬6m,也可根據實際情況適當放大或縮小尺寸。1)工作坑采用機械開挖人工配合,為確保施工安全,對工作坑采取滿堂支護。2)工作坑開挖成型后,由人工進行刷坡,待邊坡平整后,采用鋼管支撐對基坑四周進行支護。保證能正常吊裝混凝土管,而混凝土管不能碰上支撐,防止對支撐破壞。3)雨季施工時,對工作坑四周采用磚砌筑50cm高的擋水墻,并在擋水墻外側挖一排水溝,將雨水排出施工場地外。4)工作坑四周做好防護,安裝防護欄、防護網,高1米,并在圍擋外側掛上警示燈、警示牌。工人上下走爬梯,工作人員必須佩帶安全帽進入基坑
16、內,確保安全文明施工。6.3.4.2后背墻制作作業坑背部處理成垂直狀,并根據土質情況修筑后背墻,后背墻應深入作業坑低以下400mm以下,采取相應的支撐措施,用枕木排靠緊后背坑壁,枕木排與千斤頂之間用鋼板作承力板,鋼板面積不小于1.5m1.5m。作業坑側壁坡比依地質狀況而定,坑底抄平夯實,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。在挖發送坑時,后背墻的原土層不得破壞,后背墻具體要求如下:(1)要考慮充分的強度,在頂進中能承受液壓千斤頂的最大反作用力而不破壞。(2)要有足夠的剛度,當受到千斤頂的反作用力時,應使壓縮變形小,當反作用力取消時,應能基本恢復原位,以充分發
17、揮千斤頂的有效沖程。(3)后背墻表面要平直,并且垂直于頂進管道的軸線,以充分避免產生偏心受壓。根據土質情況,必要時后背墻要采取相應的支撐措施,例如加道木,加止推平臺,選材要均勻堅固,以承受較大的后坐力,避免造成后背墻受力不均,發生傾斜現象。(4)后背墻應與后背土體壁面貼緊,有孔隙時應采用砂石料填塞密實。(5)后背墻墻面應與管道軸線垂直,其施工允許偏差如下:后背墻垂直度0.1%H(H為后背墻高度),水平扭轉度0.1%L(L為后背墻長度)。(6)如發現放送坑壁的土質松軟時,應采用型鋼樁加鋼板進行支護,防止塌方。發送操作坑地基處理:(1)發送操作坑底要精細找平。(2)找平后鋪墊碎石,碎石上鋪墊黃砂,
18、并夯實。6.3.4.3、排水措施考慮到本工程為少量上層滯水,土層工程性能較好,僅需在兩側工作井內采用水泵抽取的明排水措施。同時做好洞口止水處理,減少地下水的滲入,盡量避免雨天施工作業。6.3.4.4、 頂管設備安裝A、導軌應選用鋼質材料制作其安裝應符合下列規定兩導軌應順直平行等高其縱坡應與管道設計坡度一致,導軌安裝的允許偏差應為:1、軸線位置:3mm 2、頂面高程:0+3mm 3、兩軌內距:2mm安裝后的導軌應牢固不得在使用中產生位移并應經常檢查校核B、頂管穿越施工設備主要包括千斤頂、工具管、頂鐵等。千斤頂:千斤頂是頂管的動力來源,一般用兩個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
19、。工具管:工具管置于首節套管端部,由外筒節、環梁和肋板三部分組成,外筒節套于套管外部,端部呈20-30,寬度150mm-200mm。工具管的主要功能是切土,減小頂進阻力,防止塌方。頂鐵:頂鐵包括環形頂鐵和U型頂鐵兩種。環形頂鐵安放在套管端面處,其內、外徑尺寸要與管端面尺寸相適應,厚度300mm-500mm。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節間距的墊鐵。1-外筒節 2-筋板 3-環梁 4-套管安裝導向支架、就位頂管機和套管:(1)操作坑處理完畢后,在發送坑后壁平臥和立放兩層枕木,并用吊車安裝后靠背擋板,擋板規格為2m2m,20mm厚
20、鋼板,然后在黃沙墊層上等距離(約250mm)放置標準枕木,并根據現場地基處理情況,可選擇在枕木上鋪一層4m4m,20mm厚鋼板,保證施工精度。鋼板上安裝2臺自制的升降式滾動導向支架,用角鋼10010加固焊接在底面鋼板上,或者用標準枕木鋪墊,固定液壓頂管機部件,測量校正導軌面,用水準儀測量校正液壓千斤頂和穿路位置,保證套管中心線與設計中心相吻合,保證頂進對中度的偏差不大于2mm,保證施工精度,并應經常檢查校驗。(2) 千斤頂安裝應符合下列規定:千斤頂宜固定在支架上,并與管道中心的垂線對稱,其合力的作用點應在管道中心的垂直線上;當千斤頂多于一臺時,宜取偶數,且其規格宜相同;當規格不同時,其行程應同
21、步,并應將同規格的千斤頂對稱布置;千斤頂的油路應并聯,每臺千斤頂應有進油、退油的控制系統。(3)用RTK校正液壓頂管機和穿路套管位置,保證套管中心線與設計中心相吻合。要求第一根套管頂進中心線偏差不應超過套管長度的3%,套管頂進中心線偏差不應大于套管長度的5%。(4)套管安裝下坑前應進行外觀檢查,檢查合格后在吊車的配合下,按示意圖就位頂管機和鋼筋混凝土套管。頂進作業6.3.4.5 安裝提升架(1)豎井架子在吊裝前,一律刷橘黃色漆。剪刀撐采用100100的角鋼。(2)主梁、吊梁設置成門形,型梁為32#工字鋼,立柱用25#工字鋼,所有鋼梁接口處,采用加固板進行焊接。(3)電葫蘆修理平臺寬度為1.5m
22、,150150方木滿鋪,用鉛絲綁牢,不得出現探頭板。設置護欄,并掛設安全護網。(4)電葫蘆操作平臺,采用100100角鋼,平面尺寸1m1.2m,欄桿高度1.4m,水平護欄設3道。(5)豎井護欄焊接牢固,高度1.2m,水平護欄2道,刷紅白漆,兩種顏色間距50cm,并設綠色護網。護網底部固定牢固。(6)豎井內的臨時爬梯采用花紋鋼板搭建,寬度60cm。臨時爬梯在豎井2m范圍內用直爬梯,2m以下使用斜爬梯。爬梯拆除前,在豎井內焊接帶護攔的臨時安全梯,刷紅白安全漆,在從上至下將豎井臨時爬梯拆除。(7)按照龍門架及井架物料提升機安全技術規范(JGJ88-92) 要求安裝龍門架、電葫蘆及限位器。電葫蘆有出廠
23、合格證、鋼絲繩受力經過計算并在公司安全、技術部室和監理單位聯合驗收通過并經滿載試運行后開始土方施工。(8)鋼絲繩、電葫蘆的選擇計算a. 選擇鋼絲繩直徑:鋼絲繩在A點受最大靜拉力:Qmax=Q+Qz+PHc式中Q容器的實際載重量:kg;Qz容器自重(取300Kg)P鋼絲繩每米重量(按34.5繩取0.419kg/m);Hc鋼絲繩最大懸垂長度(取10.6m);Hc=Hj+Hs=10+0.6+4.5=15.1m, Hj取4.5m。提升鋼絲繩驗算:Qmax=1800+200+0.4215.1=2006Kg2.0t查鋼絲繩技術參數表,得34.5繩的最大提升重量為10.4t。安全系數m=10.4/2=5.2
24、,故所選鋼絲繩符合要求。b. 選擇電葫蘆:根據以上計算結果,總提升重量為2.0t,選擇10t電葫蘆。預留5倍安全系數。c. 龍門架受力校核主梁受力校核:(假設電葫蘆懸掛重物行走至跨中,主梁受重物重量和主梁重量的疊加的集中荷載,此外還受主梁自重的均布荷載,頂蓬荷載由邊梁承擔)。主梁I32a自重為52.689Kg/m;懸掛出土料斗后的重量為2000Kg;P=2000Kg=19.6KN Ra=Rb=(P+Q)/2=(19.6+0.527.8)/2=11.83KN驗算聯系梁剛度:I32a工字鋼梁:=160MPa、Wy=692500mm3=692.5cm3max=Mmax/Wz=42.21000/(69
25、2.510-6)=60.9MPamax=160MPa 所以聯系梁驗算合格。邊梁校核:(當電葫蘆懸吊重物行走至邊梁附近時,梁中受重物重量和主梁重量的疊加的集中荷載,此種荷載組合下邊梁受力最大。此外還受邊梁自重和頂蓬自重的均布荷載)。主(邊)梁I32a自重為52.689Kg/m;懸掛出土料斗后的重量為2000Kg;P=52.689+2000=2052.7Kg=20.12KNRa=Rb=(P+Q)/2=(20.12+0.815.8)/2=12.4KNM0=Ra(L/2)-(QL2)/8=12.4(5.82)-(0.815.85.8)/8=33KN.m頂進作業6.3.4.6 頂管作業在進行頂管作業前,
26、應檢查頂管設備是否正常工作,對于存在問題應及時排除,之后才開始頂管作業。(1)啟動液壓千斤頂開始穿越,開始時速度要緩慢,第一節混凝土套管的對中度必須控制好。頂管機的每個頂進行程完成后,退回原位,由人工排凈管內淤土,更換縱向頂鐵,然后繼續頂進,直到行程達到第一節混凝土套管的長度時,吊裝下一節混凝土套管,準備頂進。(2)縱向頂鐵用20010016重型工字鋼制作,根據混凝土套管長度和液壓頂管機頂進行程為200mm需制作500mm、1000mm、1500mm、2000mm、2500mm、3000mm、短節各一個,短節斷面形狀為II型。(3)為防止與千斤頂接觸端套管受力不均被破壞,需在千斤頂和套管間放置
27、一塊盲板頂環,盲板頂環采用30mm鋼板制作,結構如圖示:100mm18001500 (4)為防止穿越長度過長,套管頂進過程中因前端受力不均,使兩根套管連接處發生錯位,根據現場情況在兩套管連接處放置環形限位圈,限位圈采用8mm180mm的帶鋼制作。(5)頂進過程中需隨時觀測套管進土的對中度,一旦發現有偏移趨勢,要立即停止頂進,采用螺旋式千斤頂人工校正。(6)頂進操作時要注意液壓機油壓變化,發現不正常時立即停止頂進,并檢查原因。千斤頂活塞伸長度應在規定范圍內,以免損壞千斤頂結構。(7)在整個頂進操作中應堅持連續作業,若頂進時間間隔過長,土拱容易下塌,使頂力增大。(8)如此反復,使混凝土套管抵達接收
28、坑,即完成頂進過程。挖土和運土:挖土:頂管方向和高程的控制,主要取決于挖土操作,工作面上挖土不但影響頂進效率,更影響質量控制,這就要求必須對挖土進行嚴格控制。工具管接觸或切入土層后,應自上而下分層開挖。結合工程實際,考慮到管道埋設土層較硬,在小掏空范圍內不存在塌方問題,因此取消工具管切土,而采用人工風鎬破土,再直接將混凝土管頂進的施工方法。頂管方向和高程的控制,主要取決于挖土操作,工作面上挖土不但影響頂進效率,更影響質量控制,挖土應自上而下分層開挖。在允許超挖的穩定土層中正常頂進時,管底土基弧度在120135范圍內一定要保持管壁與原土層表面吻合,不得超挖;管頂以上超挖量不得大于15mm。根據土
29、質情況,工作面向前挖至0.2m-0.3m時,頂進一次,挖出的土要及時外運。開挖后要及時頂進,及時測量,可使頂力限制在較小的范圍內。在混凝土管每掘進2m 打水平儀進行監測,適時進行調整。運土:運土采用雙輪小推車,先將土從套管內用小推車運至操作坑,然后用桁吊從操作坑提升至地面外運。6.3.4.7觸變泥漿減阻措施1)壓漿孔布置頂進施工中,減阻泥漿的運用是減小頂進阻力的主要措施。管道頂進時前3至4節放置有注漿孔的管子,不斷注漿,使漿套在管子外面保持得比較完整后,再每間隔3節管子放置一節有注漿孔管子用以補漿。向管道外壁壓入一定量的減阻泥漿,在管道外圍形成一個泥漿環套,減小管節外壁和土層間的磨擦力,從而減
30、小頂進時的頂力。泥漿套形成的好壞,直接關系到減阻的效果。為了做好壓漿工作,砼管節上布置有四只壓漿孔,四只壓漿孔成90環向分布。壓漿總管用2白鐵管,除頂管機及隨后的三節砼管節外,壓漿總管上每隔6m裝一只三通,再用壓漿軟管接至壓漿孔處。頂進時,要及時有效地跟蹤壓漿,確保能形成完整有效的泥漿環套。壓漿的次數及壓漿量根據施工時的具體情況確定。2)泥漿配制減阻泥漿的性能要穩定,施工期間要求泥漿不失水、不沉淀、不固結,既要有良好的流動性,又要有一定的稠度。觸變泥漿的主要成分是膨潤土,摻入堿(碳酸鈉)和水配制而成。頂進施工前要做泥漿配合比實驗,找出適合于施工的最佳泥漿配合比。3)觸變泥漿的配合比參考下表:膨
31、潤土的膠質價膨潤土水堿(碳酸鈉)60707080809090100100100100100524524614614231.52231.52注:膨潤土的膠質價測定方法如下:將蒸餾水注入直徑20mm,容量100ml的量筒里,至6070ml刻度處;稱膨潤土試料15g,放入筒中,再加水至95ml刻度,蓋上塞子,搖晃5mim,使膨潤土與水混合均勻;靜置24h使之沉淀,沉淀物的界面刻度即為膨潤土的膠質價。4)為了在頂進完畢后使觸變泥漿固結增強,可摻入凝固劑(工業六糖)和塑化劑(松香酸鈉)。以上摻入劑的配比參考下表:觸變泥漿摻入劑配比(重量比,以膨潤土為100)石灰膏工業六糖松香酸鈉(干重)水4210.1注
32、:石灰膏中的含水量為110,實際石灰占膨潤土的比重為20。減阻泥漿的拌制要嚴格按操作規程進行,催化劑、化學添加劑等要攪拌均勻,使之均勻地化開,膨潤土加入后要充分攪拌,使其充分水化。泥漿拌好后,應放置一定的時間才能使用。壓漿是通過儲漿池處的壓漿泵將泥漿壓至管道內的壓漿總管,然后經由壓漿孔壓至管壁外。施工中,在壓漿泵處裝有壓力表,便于觀察,控制和調整壓漿的壓力。5)壓漿方法頂進施工時主要是實行同步壓漿,通過砼管上的四個壓漿孔壓注觸變泥漿、壓漿壓力應以漿液能壓出管壁外而壓力最小為宜。壓力太大,則管壁外土體要受到擾動,造成局部坍塌,反而不利于減阻,也影響了軸線控制;壓力太小,則漿液無法壓出管壁外,不能
33、形成漿套。頂進時可以通過觀察總的壓漿量與頂進距離的關系來估算壓漿壓力是否恰當。隨著頂進距離的延伸,應定期進行補壓漿,補壓漿通過管道內每6m布置的壓漿孔進行,補壓漿可能在每節管節頂進的間隙進行,必要時在頂進過程中也可穿插進行。頂進施工中,減阻泥漿的用量主要取決于管道周圍空隙的大小及周圍土層的特性,由于泥漿的流失及地下水等的作用,泥漿的實際用量要比理論用量大很多,一般要達理論值的4-5倍,但在施工中還要根據土質情況,頂進狀況,地面沉降的要求等做適當的調整。6)注意事項(1)觸變泥漿送與頂進同時進行,泥漿配合比要做試驗,按配合比根據不同的土質進行適當的調整,保持泥漿的穩定性,由于頂管距離較長,工期亦
34、相對較長,部分泥漿可能失水,應采取補漿措施,保持泥漿減阻的良好效果,同時要控制壓漿量和壓力。(2)每個注漿孔宜安裝閥門,注漿遇有機械故障,管路堵塞,接頭滲漏等情況時,經處理后方可繼續頂進。(3)拆除注漿管路后,應漿管道上的注漿孔封閉嚴密,對全部注漿設備清洗干凈。6.3.4.8沉降觀測方案在頂管施工影響范圍內的路面進行沉降觀測,在路面直接埋設觀測點用水準儀測定其標高。在穿越點公路兩側共設置11個觀測點,分別設置在公路兩側路面邊緣、中央分隔帶(各3個)、公路兩側邊溝處(各1個)。基準點設置在距離管線中心50m附近的穩定地段,采用小木樁及紅漆噴涂標記,如下圖所示。儀器:蘇一光DSZ2+FS1型精密水
35、準儀;精度:0.7mm/km。(1)本工程沉降觀測應隨施工進度及時進行,施工開始之前,埋設沉降觀測點并記錄初讀數;施工期間的沉降觀測根據頂進情況進行觀測。(2)頂進過程中不間斷進行觀測,一般每1小時進行一次觀測地表沉降量,將數據及時反饋施工人,以便根據沉降量,調整頂參數。 (3)頂進的前10m作為試驗段,采集盡可能詳盡的數據,掌握在當地土層中頂進的適宜的頂進參數,同時控制好軸線,為以后頂進創造一個良好的導向。 (4)頂管施工時,當沉降量達到20mm時,必須通過注漿孔不斷進行定點補壓漿,支護土體,補充失水的泥漿,直至頂進結束,補壓漿的地點和壓漿量均應根據沉降觀測數據來確定。(5)頂進結束后,立即
36、用水泥漿置換膨潤土泥漿以固結土體,減少地表的最終沉降量。水泥漿仍由管道內的壓漿孔壓注。6.3.4.9設備吊拆:套管頂至接收坑后,穿越完畢,吊拆設備,清除管內余土,經測量合格后進行主管穿越。套管接口內封堵采用專用橡膠圈,縫隙用瀝青麻絲磨平,橡膠圈必須逐個檢查,不得有割裂、破損、氣泡、大飛邊等缺陷。頂管結束后,管節接口處用水泥砂漿將縫隙抹平利用吊車在人工配合下,拆除導向支架、枕木等設施并運走頂管機。因考慮到頂進套管施工完成后穿越工作管有一定的施工周期,為防止意外事故發生,對于砼套管兩端可采用編織袋裝土碼砌封都好兩側敞口端,并做好安全警示標識。6.3.4.10穿越管預制在穿越套管之前,根據設計要求,
37、選擇主管,進行布管,然后用內對口器進行組裝,組裝應在穿越一側進行,主管道長度應大于套管長度4m以上,且應是整根管。管道焊接采用半自動焊,對于返修采用手工電弧焊。焊接要求執行鋼質管道焊接及驗收SY/T4103-2006。所有環形焊縫組焊完畢后均須進行100%X射線探傷,按GB50369-2006 油氣長輸管道工程施工及驗收規范標準執行。探傷合格后,按設計要求進行防腐補口、補傷,補口采用聚乙烯三層結構熱收縮帶。防腐補口、補傷分別執行GB50369-2006 油氣長輸管道工程施工及驗收規范。防腐補口前,應對鋼管表面進行噴砂除銹處理,除銹質量應達到涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級GB/T8923中規定
38、的Sa2.5級要求。按設計和規范要求,對單出圖穿越組焊完的管道進行單獨試壓。管道試壓前必須進行清管,確保將管道內的污物清除干凈.清管過程中,開口端不再排出雜物為清管合格,停止清管。套管穿越段管道試壓采用潔凈水作為試壓介質,先進行強度試壓強度試驗壓力為9.45MPa ,持續穩壓時間為4h,無泄漏為合格。合格后降到嚴密性試驗壓力6.3MPa,持續穩壓時間24h,合格標準為壓降不大于0.1MPa,水壓試驗合格后應清掃、排凈管內積水后方可密封,以免穿越就位后管道低點積水,增加管道干燥時的難度,影響干燥效果。連接管道試壓及本設計段管道干燥隨所在線路段一起進行。試壓結束后,將管內水排凈,并在管段兩端進行防
39、水密封。6.3.4.11主管的穿越、硅管套管、絕緣支撐的安裝及套管封堵主管穿越前先進行114無縫鋼管(硅管套管)在水泥套管內的安裝,用膨脹螺栓將其固定在套管內順氣流右側上方450位置。根據穿越預制管長度進行發送溝的開挖,長度根據現場實際需要進行開挖,發送溝應與套管中心重合。按設計圖紙要求在穿越管段上安裝絕緣支撐,按雙支撐安裝,每組之間間隔為1500mm,第一組和最后一組距離套管出口距離400mm,絕緣支撐和管材防腐層之間用8mm厚的絕緣橡膠板墊起,防止在安裝絕緣支撐過程中擠傷防腐層。將已試壓合格的管段用挖掘機吊入溝內,緩慢地穿入套管中,這個過程中要注意防止絕緣支撐刮蹭套管壁導致絕緣支撐位置的變
40、化。工作管穿越完畢,應用500V的兆歐表檢測穿越管段與套管之間的絕緣電阻,其阻值應大于2M,合格后進行套管兩端封堵。套管兩端封堵方法為:按照套管與主管的實際偏心環形空間形狀制作20mm厚木質擋板,安置在最外端HDPE支撐塊處,外面空間用240mm厚磚砌封堵,最后用140mm瀝青麻絲封堵,并按要求設置通氣管。穿越完成后,按數字化管道管理辦法及時進行數據采集工作,保證數據采集的真實性、完整性。6.3.4.12降水措施本地區地下水位高,為防止過度降低地下水位造成公路路基下沉,同時確保施工正常進行。在頂進操作坑和接收坑分別預設積水坑,采用明排水的方式用污水泵將積水及時排除坑外。在施工過程中,排水要連續
41、進行。積水坑的設置如圖7中所示。公路路面頂進坑接收坑圖7 積水坑排水沉井底部積水坑沉井底部積水坑砼管封堵、地貌恢復1)主管穿越定位后,可作臨時封堵,待連頭工序進行完畢后,按設計要求進行正式封堵。2)經甲方或監理進行隱蔽工序驗收后,進行分層夯填 ,并做地貌恢復。3)頂管完成后,在公路兩側各設一個穿越標志樁。4)地貌恢復完畢后,報請有關部門驗收。5)在穿越主管工程完畢后,應進行工作坑回填,回填土應夯實,恢復兩側原有地貌。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。附屬工程在回填的過程中,按照設計的要求,排氣管應固定到套管上,每處排氣管的長度為10m,在排氣管四周圍上保護網
42、,保護網由鍍鋅鋼絲蒺藜圍成,詳見頂砼套管穿越公路、鐵路典型圖(DWG-0104PL01-06)。同時完成其他附屬工程的安裝。7 質量控制7.1 頂管的質量要求橫向貫通偏差:允許偏差不宜大于套管長度的1%。高程貫通偏差:頂進長度大于42m的套管,允許偏差不宜大于200mm。地面隆起最大極限:允許偏差20mm。地面沉降最大極限:允許偏差20mm。第一根套管頂進中心線偏差不應超過管長的3%,初始頂進中,每頂進300mm應檢查一次,正常頂進后,每頂進1m至少應檢查一次,頂進位移糾偏時,每次糾偏角度不能過大,可根據管徑、頂進長度和土質情況確定,一般在5-20之間為宜。7.2 頂管質量的檢測管節在頂進時,
43、必須對頂進管段中線的方位及高程嚴格控制,以保證頂管的質量。頂管時的中線容易產生方位和高程上的偏差。其原因有以下幾個方面:由于兩側千斤頂的頂力不對稱,或后背墻發生傾斜,造成中線左右偏離。由于頂力作用點和管中線不一致,造成中線左右偏差。在前方挖土時,管底超挖而使高程起伏的不均現象。頂管的端面或后背上下部位的土壤承載力相差較大。導軌安裝有較大誤差。頂鐵制造質量差,受力后變形。根據設計要求,工作坑的方位、高程、標定管道中心線、設定臨時水準點等,都要進行精心測量,開始頂進的首節測量非常重要,首節管頂進好壞、方位是否正確直接關系到頂進的質量。對每節管吊裝下坑組對時,要及時進行相關的測量,并在正常頂進1m時
44、就應測量一次,管線位置發生頂偏移時,要及時采取校正措施。7.3 頂管質量控制頂管高程的控制,可在頂坑中懸空固定水準儀,在頂管首端設立十字架。每次測量時,若十字架在管首端的相對位置不變,水準儀的高程亦固定不變,只要量出十字架交點偏離的垂直距離,就可讀出頂管的高程偏差。若水準儀從坑外引進絕對高程,那么頂進管段的各點高程也可推測出來。頂管時的方位偏差,可在坑上面引出中線,在中線方位的兩點向坑內吊設兩根鉛垂線,若管首端通過中心點的鉛垂線和上兩鉛垂線在一條直線上,則頂管方位是準確的,否則存在偏差。對管內工作面已挖成形,要由專檢人員進行質量檢驗符合要求后,方準進行頂進作業。8 頂管偏差校正在頂管過程中校正
45、偏差是保證頂管質量的有力措施,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勤校測,發現偏差及時校正。校正的方法分坑內和管端面糾偏這兩類方法,具體作法如下:挖土校正法:在管子偏向設計中心的一側適當超挖,而在相對的一側不超挖或留坎,使管子在繼續頂進中,逐漸回到設計位置,校正中不得猛糾硬調,以防產生相反結果。頂木校正法:當偏差大于20mm或者用挖土法校正無效時,可用圓木或方木一端頂在管子偏離設計中心的一側管壁上,另一端裝在墊有鋼板或木板的管前土壤上,支架穩固后開動千斤頂,利用頂進時頂木斜支管子所產生的分力,使管子得到校正。千斤頂校正法:這種矯正法基本上同頂木校正
46、法,即用小千斤頂接一短頂木,利用小千斤頂的頂力使管位得到校正。加墊塊校正法:即在頂管末端與頂鐵間的適當位置墊上一塊相應厚度的楔形鋼板,使頂鐵和管間形成一角度,頂進時可使被頂管得到糾正。9 質量保證措施9.1 主管焊接要嚴格按照有關施工規范進行。9.2 接受現場監理的監督檢查,發現問題及時解決。9.3 特殊工種必須持證上崗,嚴禁無證操作。9.4 防腐補口每一道口,每一道工序要嚴格執行規范,要求詳細的施工數據,施工記錄,并搞好防腐檢漏工作,把缺陷全部消除。9.5 認真貫徹三檢制度,實行機組自檢、互檢與專業檢查相結合的檢查制度,并做好各項檢查記錄。10 雨季施工措施10.1雨季基坑排水措施: 在基坑
47、邊緣修筑一道高30cm的土堤,防止坑外的雨水流入到基坑內。 雨季來臨時,基坑(井)內增加排水泵,加大排水力度,防止基坑(井)內積水。對基坑邊坡加以保護,防止塌方、滑坡。10.2雨季施工防漏電措施:雨季來臨時,對所有的用電機具,配電箱進行檢查、維修,防止雨水進入損壞機具或漏電傷人。11 人員組成序號工 種數量序號工 種數 量1隊長17電焊工42技術、質量18火焊工13HSE監督員19防腐工24安全員110機械手45管工211司機16起重工112電工112 措施用料序號名 稱型 號單位數量備 注1警示標牌塊42枕木3003003000根12支撐3枕木2002002000根10支撐414#工字鋼14
48、#m20支撐5槽鋼20#m24支撐6鋼板=20mmm210保護套管7膠皮板=10mmm24作輥輪架8鋼板=14mmm29試壓、牽引9蝶形封頭10:6個2鋪墊10管排1.05.5m塊3鋪墊11碘鎢燈1000W套2吊裝12電纜三芯m100照明13 施工用設備、機具序號名稱單位數量備 注1液壓千斤頂 300t套22挖掘機 ZX320-HHE臺23發電機 50Kw臺54潛水泵 4、2臺125龍式起重架 10噸套16雙排車 五十鈴臺17鋼板米250=20mm制作過橋、后備墻等8鋼板米250=10mm制作過橋、后備墻等9槽鋼m7020b制作過橋10鋼板樁塊15011安全燈盞6照明12碘鎢燈盞6照明13電纜米300KW163+81 14空氣開關只2三相50A 15警示標牌塊1216警示彩帶盤617鋼管m501 過橋護欄18角鋼m3040*3 過橋護欄19橡膠管m50D5020頂管過渡管套6273*1021枕木根60200mm*200mm*2m22枕木根120200mm*200mm*3.2m23I28槽鋼米300作業坑擋土墻2475角鋼米200擋土墻骨架25盤尺個1測量距離26標高尺個2測量標高27經緯儀個1測量28水準儀個1水平測量29爬梯個2注:該表格內容將隨著工作量變化而變化。