十天高速公路顶管方案

汉阴县天然气城市气化工程十天高速公路顶管穿越施工方案编制李小育施工单位：陕西建工集团设备安装工程有限公司项目经理部审核苏兴锋审批郑高鹏编制单位陕建安项目经理部质量技术部日期2013年3月26日目录1、编制依据……………………………………………………………………………11.1施工技术标准及验收规范…………………………………………………………11.2设计图纸……………………………………………………………………………11.3现场踏勘…………………………………………………………………………………12、工程概况……………………………………………………………………………………12.1顶管情况简介………………………………………………………………………………12.2地形地貌……………………………………………………………………………………22.3气候条件…………………………………………………………………………22.4地下水情况……………………………………………………………………………22.5地质条件……………………………………………………………………………22.6施工难点…………………………………………………………………………………33、顶管穿越施工方案及技术措施………………………………………………………………33.1施工工艺流程………………………………………………………………………………33.2施工工艺描述………………………………………………………………………………44、施工部署……………………………………………………………………………………84.1、施工人员安排……………………………………………………………………………94.2、施工设备安排……………………………………………………………………………94.3、施工计划安排……………………………………………………………………………105、QHSE管理……………………………………………………………………………………105.1质量保证措施……………………………………………………………………………105.2HSE保证措施……………………………………………………………………………116、施工手段用料……………………………………………………………………………11汉阴县城市气化十天高速公路顶管穿越工程第1页本穿越为汉阴县天然气城市气化工程十天高速顶管穿越施工方案1、编制依据1.1、施工技术标准及验收规范1）《输气管道工程设计规范》（GB50251-2003）；2）《油气输送管道穿越工程设计规范》（GB50423-2007）；3）《石油天然气工业输送钢管交货技术条件第2部分：B级钢管》（GB/T9711.2-1999）；4）《油气输送管道线路工程抗震规范》（GB5050470-2008）；5）《中国地震动参数区划图》（GB18036－2001）；6）《建筑抗震设计规范》（GB50011－2001）；7）《油气长输管道工程施工及验收规范》（GB50369-2006）；8）《油气输送管道穿越工程施工规范》（GB50424-2007）；9）《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》（JC/T640-1996）；1.2设计图纸1.2.1《本穿越为汉阴县天然气城市气化工程十天高速公路顶管穿越高速公路顶管穿越》1.2.2《顶管混凝土套管穿越公路通用图》1.3现场踏勘组织施工、技术和征地部门人员，现场踏勘，了解十天高速公路顶管穿越位置的地理环境、车辆流量和地质条件。2.工程概况2.1穿越情况简介本穿越为汉阴县天然气城市气化工程十天高速公路顶管穿越。穿越处管线近东西走向，采用顶管方式穿越。本次顶管套管长度约为120m。套管管径DN=1000mm。2.2地形地貌勘察场地为汉江北部丘陵斜坡地貌，地势南高北低，地势开阔，地面高程介于410.77—433.64m之间，相对高差22.87m。汉阴县城市气化十天高速公路顶管穿越工程第2页2.3气候条件汉阴县属亚热带丘陵山是季风湿润气候，具有冬春阴冷，夏热秋燥，初夏多雨，伏秋干旱，云系多，光照少，无霜期长等特点。全市年平均气温18.3℃，最高气温40.2℃，最低气温-8℃，七月为最热月，历年平均气温29.4℃，一月为最冷月，历年平均气温6.1℃，年平均降水量1459.8mm，年平均降水日数156天，年最大降水量1970mm，最小降水量985mm；无霜期285天。2.4场区地下水情况据调查，场地地下水类型为第四系松散堆积层孔隙潜水，其补给方式为大气降水，排泄方式为蒸发、人工开采及地表径流。勘察结果为顶管深度无地下水。2.5工程地质条件地层可划分四层：①耕植土：黄褐色，粘性土质、含植物根须，有机质，层厚0.30-0.50m。②粉质粘土（Q4el+dl）：褐红色,结构致密，偶见乱石，可塑,硬塑状态，最大揭露深度9.70m。土石工程分级为II级。③卵石层（Q4el+dl）：主要由石英、板岩、辉绿岩碎块组成，亚圆形，粒径在20-60mm的含量50%左右花岗岩碎块组成，最大粒径为160mm，碎块坚硬，该层厚0.6m，中密-密实状态。土石工程分级为III级。④-1强风化泥质砂岩层（E）：紫红棕色,泥砂质结构,中厚层构造，岩石已风华成土状，岩体整性差，风化层厚度在1.40-1.80m。土石工程分级为V级。④-2弱风化泥质粉砂岩（E）：紫红棕色,泥砂质结构,中厚层状构造,岩体整性差，该层最大厚度在6.20m。土石工程分级为V。勘察期间，未见地下水。2.6施工难点①顶管深度：十天高速顶管穿越最大深度距离山丘顶部约25m。②顶管地质：穿越位置为岩石层，十分坚硬，顶管穿越进度较缓慢；③顶管长度：约为120m，掘石工作量大；穿越长度过长，管材承受不住过大的顶力，每隔50米需加一个中继间。④顶管场地：地势陡峭，无可通大型运输车的便道，增加了机具、设备、管材运输的汉阴县城市气化十天高速公路顶管穿越工程第3页困难。3.顶管穿越施工方案及技术措施高速公路顶管穿越基本形式示意图如下：高速公路顶管穿越施工的关键工序为：顶管作业坑开挖，顶管系统安装，水泥套管顶进，土石方人工掘进外运，穿越工作管就位。3.1施工工艺流程4.2施工工艺描3.2施工工艺描述3.2.1施工准备现场踏勘，了解穿越点的地质情况和地形地貌特点，掌握穿越结构、穿越深度；向地方相关部门或当地老百姓了解穿越位置是否存在地下障碍物，如有则应明确其类型和具体位置。熟悉施工图纸、标准规范，进行技术、质量交底。高速公路接收坑工作坑混凝土套管DRC1000×2000GⅢA120m浆砌石截水墙高速公路顶管穿越基本形式工作管Φ237×6.5施工准备测量放线作业带清扫发送坑、接受坑开挖顶进系统安装顶管作业工作管焊接探伤工作管穿越高速公路接收坑工作坑混凝土套管DRC1000×2000GⅢA120m浆砌石截水墙高速公路顶管穿越基本形式工作管Φ237×6.5一般段管道敷设连头地貌恢复附属工程施工资料整理监理、业主检查验收套管封堵数字化测量汉阴县城市气化十天高速公路顶管穿越工程第4页与地方交通等部门联系，办理穿越施工许可证，并办理其它各项手续，包括征占地和超占地手续。准备施工设备、机具，检查其性能是否良好；准备好工程用料和手段用料，合理组织施工人员。准备现场用各种标志牌及安全防护措施。平整线路作业带，修筑进场道路，平整施工场地。与相关专业的施工单位取得联系，保证工程施工顺利进行。3.2.2测量放线根据设计中线成果表给出的数据，使用全站仪定位工作坑和接收坑桩的准确位置，放出管道中心线，打出加密桩，撒上白灰，并确定顶管穿越的进、出口坐标和高程，同时应将两设计桩位引出作业带并加以保护。3.2.3作业带清扫先用人工将作业带内的树木砍伐运出，再用推土机、单斗挖掘机进行作业带的清理，推平穿越位置的沟坎，以满足管线组焊、预制等施工的需要。为保证施工材料、设备、机具等顺利进出施工现场，利用挖掘机平整原线路施工带，形成施工便道。穿越位置作业带清扫平面示意图如下：3.2.4发送坑、接收坑开挖由于公路两侧为高出高速路面的山丘，且距离高速路面很高，开挖顶管操作坑前，需将两侧的山体挖去，再挖顶管操作坑。（此操作产生的土石方量巨大）根据液压千斤顶和水泥套管的尺寸，本次穿越发送坑底部尺寸应为6.0m×5.0m，其深度应比设计管底标高深0.8m；接收坑底部尺寸应为：4.0×4.0m，其深度应比设计管底标高深0.2m。穿越作业坑开挖时，坑壁边坡比依据土质情况而定，一般为1：0.5；石方地汉阴县城市气化十天高速公路顶管穿越工程第5页质可适当减小。当坑深在5m以上时，采用复式断面开挖，中间设0.5m～1.0m的平台。在开挖发送坑时，承受顶进反力的后背墙是顶进套管设备的支撑面，其原土层不得破坏，且厚度不应小于7m，墙面应处理成垂直状。误差小于±5º。为保证顶力均匀传递给后背墙，应在其原土层表面浇注500mm厚，1800mm高,5000mm宽钢筋砼靠背挡板。发送坑底需要精细找平，找平后浇注300mm钢筋砼，最终抄平的高差不应超过50mm。为保证顶管穿越施工的顺利进行，在发送坑底的合适位置设置一个0.5m×1.0m×1.0m的积水坑积水，施工期间可采用潜水泵随时排放积水。3.2.5顶进系统安装（1）靠背挡板的安装穿越发送坑处理完后，用吊车将后靠背挡板就位在发送坑后背墙上，并用水准仪测量、校正作业面垂直度和平整度。后靠背挡板用1800mm×200mm×200mm枕木和δ=20mm厚钢板做成，尺寸为2.0m×2.0m。具体做法见下图：2000mm2000mm钢板（厚20mm）枕木（1800×200mm）240mmAAA----A后靠背挡板制造图（2）导轨安装1、由于工作井底板浇筑了30cm砼，地基稳定，导轨直接放置在工作井的底板上。2、严格控制导轨顶面的高程，其纵坡与管道纵坡一致。3、导轨采用浇筑砼予以固定，导轨长度采用3~4m，间距设置为60cm。4、导轨必须直顺。严格控制导轨的高程和中心。（3）液压千斤顶和套管就位汉阴县城市气化十天高速公路顶管穿越工程第6页使用吊车将套管节轻放在导轨上，并用水准仪测量其中心线与前后两端高程，保证套管中心线与设计中心相吻合，管节端面垂直于顶管中轴线，顶进对中度的偏差不大于2%。水泥套管吊装就位前应进行外观检查，包括套管端面平直度、管壁表面光洁度、管体有无纵向裂纹等，合格后方能就位使用。再用吊车将400t液压千斤顶就位，测量、校正其安装位置，保证液压缸按顶管中轴线对称布置，顶管中必须保持两轴线重合。为防止与千斤顶接触的套管端面受力不均而被顶坏，应在在液压缸顶进面与被顶套管之间放置一块盲板顶环，顶环用δ=20mm厚钢板制成。因千斤顶液压缸的行程有限，在顶进施工中均通过安装纵向顶铁来完成顶进施工。纵向顶铁用200mm×100mm×16mm重型工字钢制作，根据水泥套管长度和液压缸顶进行程，现场制作1500mm、2000mm长的顶铁各一个。顶管系统就位安装如下图：高速公路顶管穿越安装示意图3.2.6顶管作业（1）顶管工艺描述启动液压千斤顶开始顶管施工，开始的顶进速度要缓慢，第一节套管的对中度（水平度和垂直度）必须控制好。每个液压顶进行程完成后，液压缸退回原位；由人工排尽管内淤土，对于石方地质，采用风镐破石后人工出渣；然后更换顶铁，继续顶管，直到顶进行程达到第一节混凝土套管的长度时，吊装下一节套管，将第二管节与首节连接，再依次顶进；循环进行，直至水泥套管顶入设计长度，抵达接收坑，顶管作业完成。经汉阴县城市气化十天高速公路顶管穿越工程第7页监理检查验收合格后，拆除顶管设备，拉运出施工现场。（2）顶管施工技术要求采用在套管前端先用人工掏土或风镐破石出渣后再顶入的方法进行施工，以减少套管端部贯入阻力。每顶进400mm左右，就应对顶进套管的中线、高程进行观测，使用经纬仪进行指引；在每次顶进前和顶进过程中均要对套管进土的对中度进行监测，一旦发现有偏移趋势，要立即停止顶进，使用螺旋式千斤顶等进行人工校正。对顶入的套管节应做最后检查，保证其端面的平直度、椭圆度，以及管外壁任一侧母线直线度等。顶进施工必须连续作业，防止因