沿江高速顶管穿越方案

施工方案川气东送江苏配套管线一期工程金武管道工程沿江高速顶管穿越施工方案编制：审核：批准：编制单位：江苏油建2012年4月18日顶管施工方案1一、工程概况川气东送江苏配套管线一期工程金武管道工程二标段，设计压力6.3Mpa，设计管材￠610*11.9mm和￠610*9.5mm，管材成型方式为JCOE直缝双面埋弧焊钢管，材质为API5LL415(X60)，采用3PE防腐。该工程自川气东送江苏配套管线工程薛埠分输站接出，沿扬溧高速公路南侧向东敷设，经金城镇、尧塘镇抵达S240，并沿S240西侧向南敷设至金坛市和宜兴市交界处，与川气东送江苏配套管线一期工程金武管道工程一标段相接，具体工作量包括线路安装34.645km，线路截断阀室2座，薛埠分输站扩建一座。管线于桩号N045-N046，里程7+047.8~7+119.8处穿越沿江高速，根据设计图纸要求，此段采用顶管穿越沿江高速，穿越用套管为DRC1200×240×2000GⅢA钢承口结构混凝土套管，顶管深度为5.5米，顶管长度为92米。为保证顶管安全顺利，特编制此施工方案。二、编制依据1、《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369-20062、《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY/T4079-953、《石油建设工程质量检验评定标准（管道穿越工程）》SY4104-954、《川气东送江苏配套管线一期工程金武管道工程线路部分设计图纸》三、质量保证措施（1）上岗前培训，熟悉操作规程。管理人员持证上岗，必须是有经验的顶管专业技术人员。（2）顶管前探明各种地下物及构建物，保证管壁外围50cm以内的净空间距。（3）开挖时，严格按照要求操作，顶进偏差走出要求及时汇报，由施工负责人、技术人员研究纠偏措施，严禁隐瞒蛮干，确保顶管方向及质量。（4）降水出现故障应立即采取有效措施补救。（5）调整顶进设备完好，保证连续施工，顶进时随时测量，防止偏差过大。四、施工布署1、施工组织（1）在项目部的统一领导下成立顶管穿越项目分部顶管施工方案2（2）项目人员岗位职责a项目经理:负责该项目的总体工作，对该项目全面负责；b顶管安装负责人：负责顶管设备安装调试、调整、操作管理工作。c管线预制负责人：负责管线预制、穿越、回填工作。d安全负责人：具体负责施工人员安全教育培训，制度落实，施工过程中安全检查监督。e技术质量负责人：具体负责工程技术质量管理。f材料负责人：具体负责材料验收、保管、发放。2、顶管穿越主要施工设备一览表序号名称规格单位数量用途备注1液压千斤顶200t套1顶套管2吊车QY-12台1装卸套管3潜水泵DN100台3排除操作坑内集水4水准仪台1测量5经纬仪台1测量6泥浆泵DN200台1抱管处理备用技术质量负责人项目经理顶管安装队负责人管线预制负责人安全负责人材料负责人顶管施工方案37轻型井点降水设备套1坑璧保护用备用3、施工人员配置电工1人，操作手1人，测量工1人，安全员1人(兼任)，质检员1人（兼任），普工2人，穿越管道的预制人员由项目部统一安排。五、顶管穿越施工技术措施1、施工工序技术交底→测量放线→清理作业区阻碍→安装地面防护→操作坑开挖→井点降水→操作坑钢板井防护→设备安装→顶管→套管口封堵→地面恢复管道预制、无损检测、防腐→主管道穿越2、施工准备施工前做下列工作：（1）相关部门已批准进行施工，施工方案也已获批准。（2）施工图纸已齐全，施工技术人员已熟悉图纸，勘察施工场地，了解施工地点，了解总平面布置和周围环境的关系，检查建筑结构、设备等相互之间是否有矛盾。图纸通过会审满足施工要求。（3）根据图纸定出操作坑位置对于地面有水的穿越段，了解原因查明情况，如遇有困难作出施工措施，报业主监理批准。（4）根据操作坑所在位置了解施工现场周围情况。计划出合理的施工用地，给当地人减少不必要的麻烦，需要拆除的要和甲方作好配合工作。（5）现场道路：设备、材料吊装、车辆应有足够的回转余地，便于构件、设备、安装就位。（6）电源：采用附近的供电系统提供顶管施工、照明用电。（7）通讯：施工现场有方便的通讯条件，配置现场通讯设施。（8）配齐建设项目施工所需技术人员和技术工人，有实施各项操作专业技术工人要具备完成所承担项目施工的指挥管理和作业力量。（9）穿越水泥管准备到位，并经审验合格，施工机具保证正常施工。（10）探坑开挖顶管施工方案43、操作坑开挖（1）设计交底后，按施工图现场核对，根据设计图纸测量放线，放出穿越管的起点及终点。深度根据设计图纸及公路管理部门要求，套管顶部距路面不小于3.3m，出入土点距公路铁围栏距离不小于20m。（2）应按施工图要求的入土点和出土点，用白灰放出管中心线。（3）施工临时通道和作业段清障，清障工作尽量不破环植被，保护好环境。（4）操作坑开挖根据地质实际情况，用挖掘机、人工开挖两种开挖方式。（5）操作坑开挖前需对沿线地下电缆、光缆、管道及其它地下构筑物进行了解和勘测。（6）当遇有地下设施时，应立即停止开挖，并及时通知并配合有关部门妥善处理。（7）挖操作坑时，其尺寸为3.5m×5m，应根据设计图纸来确定坑深，挖出的土应及时运出。（8）在水文地质条件不良的地段，应根据现场开挖情况联系业主和监理，确定处理方案。（9)当作业坑背部承力土壤性能较差时，加大承载面积进行加固。作业坑侧壁坡比依地质状况而定，坑底抄平夯实，高差不超过50mm，坑底基面铺垫枕木，沿穿越轴线做成图纸要求的穿越坡度。（10）在作业坑对面的套管长度外挖接收坑，其尺寸为3.5m×2m，深度比设计套管底标高低300mm。（11）操作坑完成，自检合格后报请监理验收，并及时填写记录。4、操作坑的降水、护璧、坑底的作法根据现场实际情况、地下水位及土质情况，为了人身安全及正常施工，需做护璧及降水措施。在操作坑内除顶管施工一侧，其余3面坑壁采用6m长木方做护壁。如穿越处的地下水位高、土壤承载力较小，则在坑底加碎石或混凝土垫层，同时在作业坑坡道对侧开挖深度为0.5m的积水坑，施工期间用潜水泵降水。5、在操作坑护坡、地面防护、降水及行吊安装等措施完工后，开始安装顶管设备。（1）安装前操作坑坑底要用水准仪检测，要求平整后确定标高，坑底面标高误差±20mm。首先安装后座力挡板，挡板采用δ=3cm钢板，尺寸为2.5×3m,坑底有渗水可用石顶管施工方案5子(3-5cm)厚30cm做坑底垫层，以保证顶管机工作时不受坑底稀软泥土的影响。（2）将顶管机轨道吊入坑内连接，用水准仪找平，两轨道高程误差±10mm，用经纬仪确定坐标方位后，将主机吊入轨道。（3）进行现场电源及设备全面运行检查。包括液压缸行程，主机运行是否灵活，一切正常后，即可进入预备顶管阶段。（4）顶管设备在工作坑内布置图（见下图）（5）将水泥管用吊车慢慢吊入轨道，再次检查标高方位有无失误及时调整，确定无误后，请业主和工程监理现场确认验收后，方可顶管开始。(6)后背墙处理顶进设备主要包括柱塞式液压缸、顶铁、导轨等。穿越处工作坑开挖完毕后，考虑地基承载力和地下水位情况，采用混凝土方木基础。用汽车吊将顶进设备安装就位，先将导轨安装在基础上并放上穿越用套管，借助全站仪和水准仪测量来调整套管中心线，确保与穿越中心线重合，且保持水平。然后用汽车吊将柱塞式液压缸及其支架安装就位。为保证穿越精度，需将调整完毕的临时支架和导轨固定成整体。后背墙表面必须平行垂直于顶进管线的轴线，以确保顶进方向。其面积经计算确定，施工时，根据工作坑开挖后的情况进一步进行校核计算。顶进作业中必须密切注意压缩变形，一般压缩变形值必须控制在20mm左右，否则增大后座墙的面积。方木基础钢轨宽度比道木长度大500mm，道木间距500~700mm顶管基础示意图顶管施工方案6(7)顶力计算推力的理论计算：（以Φ1440mm计算）F=F1十f2其中F—总推力Fl一迎面阻力F2—顶进阻力F1＝π/4×D²×P(D—管外径1.44mP—控制土压力)P＝Ko×γ×Ho式中Ko—静止土压力系数，一般取0.55Ho—地面至掘进机中心的厚度，取最大值4mγ—土的湿重量，取1.9t/m3P＝0.55×1.9×7＝7.315t/m2F1＝3.14/4×1.44²×7.315＝11.9tF2＝πD×f×L式中f一管外表面平均（根据顶进距离平均淤泥土）综合摩阻力，取0.8t/m2D—管外径1.44mL—顶距，根据实际顶距F2＝3.14×1.44×0.8×L＝（3.62L）tF=（11.9十3.62L）t6、顶管作业（1）套管按设计图采用DRC1200×240×2000GⅢA水泥管。（2）用液压千斤顶将套管逐节顶进，作业中应随时测量顶进方向与穿越轴线和设计穿越坡度是否一致，轴线偏差不得大于钻进长度的1%.第一根管顶进方向要加以控制。顶进前先检查顶铁安装是否平直，以防顶进时产生偏心荷载。顶进时按以下程序进行：安装顶铁→开油泵使千斤顶伸出活塞→千斤顶伸出活塞额定长度后开阀门回油→下管。（3）管内挖土：使用人工挖土，先半刃角前方土方挖除，形成拱形，随挖随顶，不得先顶后挖，土拱与管外壁吻合，保持原状地质。出土用特制的四轮小推车，小推车出管后沿坡道运出操作坑。（4）如有顶偏现象，应及时纠偏，同时应检查承力后背是否稳定。顶管时排出的土方顶管施工方案7及时清除外运。顶进时如有偏差过大，应立即停止顶进，进行纠偏，纠偏采用人工在套管前端挖土引导的方法、原木加工木楔支顶法。（5）第一节套管顶进后放入第二节套管，套管组对直线度控制在0.5‰以内,两管承插接口加密封圈。（6）正常工作时要经常测量，随时调整方向确保方向的准确性。（7）水泥管的连接，管与管之间采用承插式连接，两侧管口套入橡胶圈，顶进水泥管的一端套入已予制好的钢制定位环，再将所连接的另一水泥管找平慢慢插入定位环内。当确定已完全进入环内时，进入管内检查橡胶密封是否移位，确认无误时，方可继续顶进。（8）顶进时如遇到抱管现象（此时的顶压可能达百吨以上），应及时采取措施，可采用泥浆泵注入泥浆的措施来处理，以免损伤水泥管及操作坑，影响正常工作。（9）遇到石方段应采用风镐碎石，如风镐碎石不能完成，可根据现场实际情况，考虑采用爆破的方法来完成。（10）套管出土后，将套管内清理干净。（11）套管安装完毕后，按设计要求对套管入土、出土点标高、顶进轴线偏离值、套管长度进行复测，各项偏差不得超过设计、规范允许偏差，经业主或监理现场验收。7、穿越管的预制（由线路组焊机组完成）（1）根据顶管进度适时进行穿越段预制。（2）预制完成后按设计要求进行无损检测、水压强度和严密性试验以及清管。（3）试压合格后，进行补口补伤、安装管道托架等附件。8、穿管（1）穿越段预制完成后，开挖临时管沟，管沟断面尺寸同直线段管沟，预制侧临时管沟长度为穿越段长度+2米，另一侧临时管沟长度为6米。（2）采取垫输送带的方式使穿越管就位。9、回填及地貌恢复（1）穿越段与直线段连头后，回填管沟，进行主管穿越、套管与油管空间填细土或砂、封堵按设计要求用40mm厚木质挡板，200mm厚油麻沥清，防渗水泥沙浆封堵,用10mm绝缘橡胶板保护主管。（2）回填施工作业坑，恢复公路边坡、排水沟及地貌。六、安全保证措施顶管施工方案81、上岗前培训，熟悉操作规程。管理人员持证上岗，必须是有经验的顶管专业技术人员。2、顶管前探明各种地下物及构建物，保证管壁外围50cm以内的净空间距。3、开挖时，严格按照要求操作，顶进偏差走出要求及时汇报，由施工负责人、技术人员研究纠偏措施，严禁隐瞒蛮干，确保顶管方向及质量。4、降水出现故障应立即采取有效措施补救。5、调整顶进设备完好，保证连续施工，顶进时随时测量，防止偏差过大。6、顶进施工中的机械安装、坑内外材料土方运输、高压顶进等如不注意，极易发生事故。主要有以下几种：1）顶铁外崩：在高压顶进时，若发现压力表指针突然上升，即可能有崩铁征兆，应立即停止顶进，退回千斤顶，检查原因，针对不同情况采取措施后，再继续顶进。2）顶进管涵时，管口一定要加上整体边圈或弧形顶铁，使受力分布均匀，减少应力集中，避免套管壁破裂。3）安装后背时，检查后背土质是否一致，不一致时对易压缩的土壤采