1、天津港-華北石化原油管道工程中國石油天然氣管道局管道六公司津華線管道工程項目部技術方案線路工程第一標段港棗線 1#閥室頂管穿越施工方案0 2014.10.24 用于施工唐偉馬保全陳衛星版本日期文件狀態編制人審核人批準人目錄一、編制依據.錯誤！未定義書簽。二、工程概況.3 三、組織機構.4 四、頂管穿越施工方法及措施.錯誤！未定義書簽。五、管線穿越.10 六、質量控制.11 七、HSE 保證措施.13 八、施工平面部署圖.錯誤！未定義書簽。1 編制依據1.1 天津港華北石化原油管道工程設計圖紙1.2 施工現場踏勘資料和天津港-華北石化原油管道工程線路部分通用圖1.3 國家現行的法令、法規，地區行

2、業頒發的安全、消防、環保、質量等管理規定中華人民共和國安全生產法（2014年 12 月 1 日）建設工程安全生產管理條例 中華人民共和國國務院令第393 號（2004年 2 月 1 日）中華人民共和國環境保護法（2015年 1 月 1 日）中華人民共和國水土保持法中華人民共和國主席令第39 號（2011 年 3 月 1 日）中華人民共和國土地管理法中華人民共和國主席令第28 號（2004 年 8 月 28 日）建設項目環境保護管理條例中華人民共和國國務院令第253 號（1998年 11月 29日）中國石油天然氣集團公司質量管理辦法（中油質 2008567 號）中國石油天然氣集團公司質量事故管理

3、規定（中油質 2009613 號）石油天然氣建設工程質量監督工作程序（集團公司計劃字 2005122 號）石油天然氣建設工程施工質量驗收規范(SY4200SY4209)。1.4 施工技術標準及驗收規范。油氣長輸管道工程施工及驗收規范（GB50369-2014）；油氣輸送管道穿越工程施工規范（GB50424-2007）；油氣管道地面標識設置規范（Q/SY 1357-2010）；油氣管道清管、試壓及干燥技術規定（CDP-G-OGP-OP-027-2012-1 天津港-華北石化原油管道工程焊接工藝規程防腐保溫施工質量管理手冊(正式版）建設工程監理規范（GB50319-2013）二、工程概況2.1 工

4、程概況目前津華線中線位于港棗線1#南側圍墻外 500mm 位置，且中線位于紅旗路規劃紅線上。如該處以開挖下溝方式施工，港棗線圍墻勢必要拆除，且對閥室基礎的穩定性有較大影響，所以考慮該處采用頂進鋼套管穿越的方式施工，頂進長度 24m，鋼管規格為 DN1000*12.7mm。因受到港棗管道位置制約，頂進鋼管按6m一段考慮。2.2 地質情況根據勘察成果，在勘察深度范圍內穿越處地層主要為：濱海堆積平原主要為粉質粘土，黃褐色，可塑、軟塑狀態，層狀結構，局部夾粉土薄層，中高壓縮性。第四系全新統中組淺海相沉積：主要為淤泥質土、粉土等。管道沿線一般區段 50 年超越概率 10的地震動峰值加速度為0.20g。三

5、、組織機構3.1 項目部采取精干人員、減少層次，調度靈活的原則，建立效率的指揮系統，頂管穿越領導小組組織機構圖如下：三、頂管穿越施工方法及措施3.1 頂管設備選型 1）頂力計算根據總頂力經驗計算公式F=nG L 其中 n-土質粘住系數 G-每米套管自重 L-頂管長度 2）允許頂力施工時管節端面接觸加壓位置采用加墊層全圓加壓。允許頂力 F=0A/（1000S）（牛）式中0-管體抗壓強度（MPa）A-加壓面積（m2）S-安全率，采用 2.5-3.0 -接觸系數，采用0.80 3）土抗力p=KpYh 質量部李志強組長：侯德功工程部魏超H S E部王博副組長溫華林試壓干燥機組焊接施工機組防腐施工機組頂

6、管穿越機組地協部站克明副組長原春浩副組長易磊式中 Kp-被動土壓力系數,粘土 2.04 Y-后背土容重(千牛/m2)h-后背土高度根據以上公式，施工時可采用500t 液壓千斤頂就可以滿足施工要求。3.2 千斤頂頂管施工工藝流程3.4 施工技術措施3.4.1 施工準備（1）組織施工人員熟悉施工圖，勘察現場，進行技術交底，掌握所要施工段的設計要求及現場地形、穿越土層地質情況。（2）與港棗線主管部門聯系，了解穿越地段地下障礙物情況，按港棗線管理單位的要求辦理穿越施工手續。（3）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。（4）施工機組人員、機械、設備檢測儀器等相關資料進場報驗,并經監理

7、簽字確認合格。（5）施工材料準備齊全，穿越套管、管材、防腐材料等進行進場報驗，并經監理工程師認可合格。對不合格材料禁止使用,并清除現場。（6）對施工機具進行檢修和保養，使其狀態良好。（7）穿越施工前，上報施工方案，并經EPC、監理工程師、港棗線管理單位審批。3.4.2 測量放線（1）根據交樁記錄、測量成果表、施工圖復測設計樁的位置和高程。（2）確定入土點和出土點的位置，核實穿越長度。（3）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。（4）用 GPS-RTK 放出穿越中心線和操作坑中心位置二點,用經緯儀放出操作坑邊界線,并沿中心位置設 4 個控制樁,路二邊各設

8、 2 個控制樁,作好記錄,作為施工過程控制的依據。施工過程對測量控制樁進行全過程保護。3.4.3 場地平整及施工便道修筑1)清除施工作業帶內影響施工機具通行或施工作業的雜草、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。2)探測該施工區域內的地下障礙物情況，人工開挖探溝確定障礙物準確位置。重點確定港棗線進出閥室管線的位置及埋深情況。作業帶平面布置圖3.4.4 作業坑開挖和修筑（1）操作坑長 8m，寬 5m，深度由港棗線管底高程而定，據了解港棗閥室圍墻基礎1.0m深，頂管深度初步暫定為3.3m。接收坑長 5m，寬 5m，其深度比設計套管底標高低300mm。操作坑四面打鋼板樁支護

9、。8m長的 36B型工字鋼并排打入硬土層深入2.5m。（2）作業坑背部處理成垂直狀，并根據土質情況，后背墻采取相應的支撐措施，用枕木排靠緊后背坑壁，有縫隙用沙子填實，枕木排與千斤頂之間用鋼板作承力板，鋼板面積不小于 2m 1.5m。當作業坑背部承力土壤性能較差時，采用適當的加固措施，如增加混凝土靠背墻等。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。（3）當地下水位較高，可在適當位置設0.6m0.6m0.6m 集水坑集水，用潛水泵提升排放。坑上口邊沿設擋土堰，以防地表水匯入坑內。（4）在后座墻加裝 20mm 厚鋼板，并在操

10、作坑底夯實的前提下修筑水泥基礎。（5）千斤頂著力點被頂管端面上的部位是離管底1/3 管徑處，故千斤頂下面需要墊枕木,用枕木做支架，兩個千斤頂要按管中線對稱布置。頂管工作坑允許偏差應符合下表的規定序號項目允許偏差（mm）檢驗頻率檢驗方法范圍頻率500mm 1#閥室35m 13m 頂管操作坑24m 8m 港棗線管道津華線管道7m 1 中線位移15 每座2 經緯儀檢測或掛中心線鋼尺檢查2 后背垂直度1%H 1 垂線與鋼尺檢查水平線與中線偏差1%L 3 導軌高程+3，0 水準儀檢測中線偏位3 經緯儀檢測3.4.5 設備安裝操作坑經測量合格后，安裝千斤頂等設備，測量校正導軌面，確保施工精確度。用挖掘機將

11、套管輕放在導軌上，使液壓頂管器活塞的中心線與套管的中心線在一條直線上，中間加上環形頂鐵和U型頂鐵，套管端部加工具管，套管端面垂直頂管中軸線，液壓千斤頂與后背墻靠緊。1）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。2）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 300500mm。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。4）液壓站安裝位于操作坑外指定位置，距離操作坑邊2m，頂部安裝一個防雨蓬。底部鋪設油布防止液壓油遺漏滲入地面

12、，污染環境。5)發電機組安裝發電機組安裝位于操作坑外指定位置，距離操作坑邊3m，頂部安裝一個防雨蓬。底部鋪設油布防止柴油油遺漏滲入地面，污染環境。油壓連接、動力電線、照明電線、警示燈具電纜連接有專職電工連接，保證臨時用電安全。3.4.6 套管就位 1)將 12m光管對半切割后用起重設備吊至工作坑的導軌上就位。墊鐵詳圖14mm 堵板 3253258 鋼管1m、2m、3m 2)下管時工作坑內嚴禁站人。當所下管子距導軌小于0.5m 時，操作人員方可進前工作。第一節管作為工具管，頂進方向與高程的準確，是保證整段頂管質量的關鍵。第一根套管頂進中心線偏差不應超過管長的3。4.4.7 頂管作業 1)頂進也就

13、是把管節沿導軌推頂到已挖好的土洞內的作業，頂進操作要堅持“先挖后頂，隨挖隨頂”的施工原則。在頂第一節管（即工具管）時，以及在校正偏差過程中，測量間隔不應超過0.3m，至少檢查一次，以保證管道入土的位置正確；管道進入土層后的正常頂進，測量間隔不宜超過1m，至少檢查一次，測量應在管前挖土后進行，根據偏差量修整管前土弧。2)頂進測量中線測量：頂進長度在0.6m 范圍內，可采用垂球拉線的方法進行測量，要求兩垂球的間距盡可能地拉大，用水平尺測量頭一節管前端的中心偏差。一次頂進超過0.6m采用經緯儀測量。高程測量：用水準儀及特制高程尺（用于小管徑），根據工作坑內設置的水準點標高（設兩個），測第一節管前端與

14、后端管內底高程，以掌握第一節管子的走向趨勢。測量后應與工作坑內另一水準點閉合。全段頂完后，應在每個管節接口處測量其中心位置和高程，有錯口時，應測出錯口的高差，以衡量全段高程與縱坡，高程與中心偏差應在允許值之內。3)千斤頂頂進一個沖程后，千斤頂復位，在橫鐵和環形頂鐵間裝進合適的頂鐵，然后繼續頂進。套管頂進過程中，如果阻力較大，可在外壁打蠟減少阻力。4)頂鐵安裝應平直，頂進時嚴防偏心，以免使頂鐵崩出傷人。頂進時注意油壓變化，發現不正常時立即停止頂進，并檢查原因。千斤頂活塞伸展長度應在規定范圍內，以免損壞千斤頂結構。在整個頂進操作中應堅持連續作業，若頂進間隔時間過長，土拱容易下塌，使頂力增大。5)在

15、允許超挖的穩定土層中正常頂進時，管下部135范圍內不得超挖，管頂以上超挖量不得大于 15mm，管前超挖應根據具體情況確定，并制定安全保護措施。3.4.8 套管接口第一節鋼管頂進5m后，將第二根鋼管就位于導軌上，將兩段套管進行焊接，焊接完成后繼續頂進。3.4.9 設備吊拆當套管頂進至對面接管坑時，清除管內余土，進行誤差測量。吊拆設備，坑內設備吊拆應該按照先上后下依次拆除，裝車時按照先大后小的順序依次裝車。3.4.10所用設備序號名稱及規格數量單位用途備注1 北京 213 1 輛工程指揮車2 柴油發電機 90KW 1 臺給頂管機、水泵供電3 500T 液壓頂管機2 套頂管用4 吊車 20T 1 臺

16、配合吊管及設備5 40T 吊管機3 臺配合穿管6 挖掘機1 臺配合開槽、打樁7 東風卡車 5T 1 臺配合拉料8 鐵鏟4 個挖土9 鉆機1 臺打降水井10 泥漿攪拌注漿機1 臺注漿11 經緯儀1 臺測量12 RTK 1 臺測量3.4.11千斤頂頂管穿越機組人員配備工種人數工種人數機組長1 人技術、質量、安全各 3 人測量1 人機械2 人管工4 人電工1 人起重1 人推土工6 人司機2 人共計21 人四、主管穿越及試壓4.1 穿越管預制1）在穿越套管之前，根據設計要求，選擇主管線，在穿越一側進行布管、組對、焊接，主管道穿越預制長度應大于套管長度4m以上（穿越后兩側各露出2m以上）。2）組焊完畢后

17、嚴格按照設計規范進行X 射線檢測（或并超聲波探傷），質量達到規范和設計要求。3）探傷合格后，按設計要求進行防腐補口。4）根據穿越主管線長度開挖引溝，引溝溝底寬度應大于正常管溝寬度（3.5-4m 為宜，便于施工操作），引溝深度可根據實際情況變坡以減少土方量和開溝工時。如果因作業空間受限等原因，只能在頂管操作坑一側開挖引溝穿越，并且頂管工序未完成的情況下，根據現場土制條件應保持引溝與操作坑6 米以上的安全距離，以免頂管后坐力過大導致塌方。4.2 主管的穿越將已試壓合格的管段用吊管機吊入溝內，按設計圖紙要求安裝好套管與主管之間的絕緣支撐和導向輪，如穿越管線過長，為了保護管線防腐層在穿越過程中不受磨損

18、且便于穿越，可在管線加裝導向輪。吊管機1、2 將穿越管緩慢地穿入套管中，另一側，將帶U型環的鋼絲繩與管線和吊管機鏈接，吊管機3 啟動牽引管線前行，后端兩臺吊管機1 和 2調整管子中心，輔助輸送。專人指揮，吊管機協調一致。4.3 回填、恢復地貌1）在穿越主管工程完畢后，應進行回填，有電纜線或管道的應按圖紙的要求進行相應防護后回填，并恢復至原地貌。2）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。五、質量控制5.1 頂管的質量要求（1）上下偏差：頂進長度在 30m以內的套管，偏差不應大于 100mm；頂進長度在 3042m以內的套管，偏差不應大于 150mm；鉆進長度在 4

19、2m以上的套管，偏差不應大于 200mm。（2）水平偏差不應大于套管長度的1%。1m 導向輪牽引繩吊管機 1 吊管機 2 絕 緣 支 撐間距 2 米管溝底面穿主管示意圖吊管機 3（3）頂管中心線允許偏差不應大于套管頂進長度的1.5%，頂進位移糾偏時，每次糾偏角度不宜過大，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。5.2 頂管質量控制（1）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

20、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垂球線，若管首端通過中心點的垂球線和上兩垂球線在一條直線上，則頂管方位是準確的，否則存在偏差。（2）對管內工作面已開挖成形，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。5.3 頂管偏差校正在頂管過程中校正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：（1）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

21、置，校正中不得猛糾硬調，以防產生相反的結果。（2）頂木校正法：當偏差大于20 毫米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。（3）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。5.5 質量保證措施（1）套管焊接要嚴格按照有關施工規范進行。（2）接受現場監理的監督檢查，發現問題及時解決。（3）特殊工種必須持證上崗，嚴禁無證操作。（4）防腐補口工序要嚴格執行規范，要求詳細的施工數

22、據、施工記錄，并搞好防腐檢漏工作，把缺陷全部消除。（5）認真貫徹三檢制度，實行班組自檢、互檢與專業檢查相結合的檢查制度，并做好各項檢查記錄。六、HSE 保證措施6.1 現場設備較多，并且穿越時需連續晝夜作業，機械手精神會高度緊張，因此，要求施工人員相互關照，協同作業，時刻注意安全。6.2 注意現場的安全用電。必須由專業電工進行電工作業，要時刻注意線路是否漏電。采用防水插座，電源應有漏電保護裝置，閘刀盒蓋應保證完好，保險絲不得隨意代用。電源線絕緣層不得有破損，如有破損及時更換；用電設備應有接地保護，并搭設臨時防雨防水棚進行等防護措施。6.3 應采用循環送風機進行送風。6.4 穿越施工要由專業起重

23、工指揮吊裝，要采用專業手勢、旗語等，要平衡操作，嚴格遵守安全管理條例。起重工持證上崗指揮，起重機械性能保持完好，吊裝鎖具要經過檢驗計算安全可靠，起重機下嚴禁站人，無關人員不得進入吊裝作業范圍。6.5 各工序有完善的安全管理組織，要有齊全的安全管理資料6.6 在穿越施工前向有關交通部門辦理審批手續，了解作業點地形地貌，地上建筑物和地下障礙對穿越施工的影響。開工前，對員工進行安全技術教育，使員工熟悉穿越程序和注意事項。6.7 在穿越施工前，在穿越兩側100 米至穿越點間隔 50 米分設警示標志、減速標志、施工標志、安全交通標志、夜間照明裝置。必要時設專人組織交通。6.8 成立穿越施工領導小組，加強現場施工的協調和組織，對地下電纜、光纜等設施必須采取妥善可靠的措施進行保護。6.9 挖掘操作坑的位置應取得交通部門許可，采取必要的措施防止塌方，操作坑內設置逃生梯。在穿越施工區域用鋼管及鐵絲、彩帶圍成一施工隔離帶，用DN25 鋼管每間隔2m打一樁（樁高 1.5m），需要鋼管 60根，然后用 8#鐵絲圍 3 道，需要鐵絲 300m，鐵絲上拴彩帶，并懸掛施工警示牌，夜間設立警示燈并設專人職守。