S214省道顶管穿越施工方案.

S214省道顶管穿越施工方案编制：胜利油建山西分公司朱磊中石化胜利油建工程有限公司该工程为盂县首站技术改造工的一部份，S214省道位于桩A02和A03之间（即S112-900m公路位置处），附近有西城武村和芝角村，采用顶管施工法工艺施工。穿越处设计压力为4.0MPa，顶管管顶距离路面2m以上，管材为3PE加强级无缝钢管Ф426×14L360M；A02和A03段管道设计水平长度为52m，实际长度为52m，其中穿越段长度为30m，混凝土套管长度为30m，混凝土套管型号为：DRCPⅡ1000×2000GB/T11836。一、工程概况1.1工程说明中石化胜利油建工程有限公司一、工程概况1.2顶管穿越位置平面图A03A02S214省道混凝土套管气体流向S112-900m（公路桩位）天然气管道30米中石化胜利油建工程有限公司一、工程概况顶管穿越断面图1中石化胜利油建工程有限公司一、工程概况顶管穿越断面图2中石化胜利油建工程有限公司一、工程概况顶管穿越S214省道（穿越处路面情况）中石化胜利油建工程有限公司一、工程概况顶管穿越S214省道（穿越处路面西侧情况）中石化胜利油建工程有限公司一、工程概况顶管穿越S214省道（穿越处路面东侧情况）中石化胜利油建工程有限公司1.3场地工程地质情况1.3.1根据土层的地质年代、成因类型、土性不同可将其分为两层，具体表述如下：⑴耕土：灰黄色，稍湿，松散，有机质及粘土组成，填土由少量砖瓦碎块及粉性土组成。⑵粉土：含铁锰质斑点、钙质结核，摇震反应中等，无光泽反应，稍湿，中密-密实。⑶细砂：浅黄色，主要成分为云母、长石、石英，夹有硕石，湿，稍密-中密。1.3.2场区地下水情况场地勘探深度内未见地下水一、工程概况中石化胜利油建工程有限公司2.1盂县首站技术改造工程设计图纸2.2《油气输送管道穿越工程施工规范》GB50424-20072.3《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50269-20062.4《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-1997二、编制依据中石化胜利油建工程有限公司3.1施工前和有关交通部门办理管道穿越高速的各种手续；3.2对施工作业带进行征地、赔偿工作；3.3确定施工用料及时达到施工现场，施工机具完好，满足施工需要；3.4做好施工人员的技术培训工作；三、施工准备中石化胜利油建工程有限公司顶管选用钢筋混凝土套管，尺寸为φ1000*2000。顶管时将第一节管全部压入土层后，便把第二节管子与第一节管子连接再继续顶进。在顶进的同时应将管内的泥土用机械结合人工随掏出随运走。当第二节管压入土中并将管内的渣土清理干净后再下第三节、第四节等。顶管时校核顶管千斤顶的顶力，需克服在顶管时所产生的重力，摩擦力和端头的切土力，且顶管用钢筋混凝土制造，不能将管顶裂。4.1顶管施工工艺四、施工技术措施中石化胜利油建工程有限公司4.2工艺流程图：四、施工技术措施施工准备测量方线开挖操作坑顶进装置安装人工开挖土套管顶进套管连接测量纠偏恢复地貌主管组对、焊接焊缝探伤补口补伤管道试压安装绝缘支撑主管穿进管端封堵检查验收主管段预制中石化胜利油建工程有限公司4.2.1场地平整、测量放线4.2.1.1场地平整根据现场情况，在工作坑一侧平整出一块施工场地（在S214省道西侧）。4.2.1.2测量放线1）根据设计给定的图纸，用测量仪器放出穿越中心轴线，并定穿越中心桩，施工带边线桩，撒上白灰线。2）放线同时放出操作坑与接管坑的位置和开挖边线。3）保护好公路两侧中心线上的标志木桩，以便按该桩测量、审核操作坑开挖深度和穿越准确度。四、施工技术措施中石化胜利油建工程有限公司4.2.2顶管机的选用顶管机选用必须根据顶力选择，顶力计算方法如下：根据总顶力经验计算公式F＝n×G×L其中n＝土质粘度系数G＝每米套管自重=2.0tL＝顶管长度，顶管长度最长按30米计算，地质按普坚石，含水量较小时，挖后能形成拱，土质系数取2-4。总顶力＝n×G×L＝4×2.0×30＝240t，安全系数取值1.3，根据以上计算，管线穿越可采用400吨液压千斤顶进行施工。四、施工技术措施顶管作业中石化胜利油建工程有限公司4.2.3顶铁安装预备1-0.01m长度的多种型号的顶铁，以利于施工减少顶管机空运转。顶铁要平稳放在顶铁运行轨道上，轨道选用[18-20槽钢。顶铁位置设在管下面。作用点在1/4-1/5D处。以便于出土及工作人员进出管内外为宜。4.2.4掏土：顶管采用人工掏土，自制运土小车在管内进行运土。管内应安设便于作业的安全照明，一般用低于32V的安全电压、内外应规定明确的安全信号；工人在管内时，不得将头或身体伸出管外，以防塌方伤人，管四周必须均匀清土，不能留残土。在含有地下水的土中挖土，可采用自上而下的挖土方法，并且要避免使下面的土成为稀泥，底部应挖的平整，管底坡度始终应符合设计要求，防止弯曲、扭转。在正常情况下挖土，上部可向外多挖10-15mm，以减少土壤间的摩擦力及顶进时的阻力。下部120°-153°范围内不得超挖，可以预留10mm，让管子在前进时切去。四、施工技术措施中石化胜利油建工程有限公司四、施工技术措施4.2.5后背墙的处理：后背墙墙结构示意图如下：原有土枕木枕木加强钢板后背墙示意图油压千斤顶中石化胜利油建工程有限公司4.2.5顶管作业1、顶管前，检查顶铁安装是否平直，以防顶进时产生偏斜。第一根套管顶管前，应在坑壁用经纬仪检测套管入土位置，以保证第一根套管入土点和安装角度准确。第一根套管顶进中心线偏差不应超过管长的3％。初始顶进中，每顶进300mm应检查一次；正常顶进后，每顶进一米至少应检查一次。2、套管进入土层后，应采用人工方法自上而下开挖取土。在管道下135°位置不应超挖，管顶部超挖量不应大于15mm。根据土质情况，工作面向前挖0.1m～0.2m时，顶进一次，挖出的土要及时外运。顶进时，宜在套管外壁涂润滑剂。3、顶进时，如果套管发生偏移纠偏时，每次纠偏角度不宜过大，可根据管径、顶进长度和土质情况确定，宜为5′~20′之间。4、为减少混凝土套管顶进力，可在首节保护套管前加设刃板。为适应混凝土套管的长度和补偿液压顶管机行程限制，可在保护套管与液压顶管机之四、施工技术措施中石化胜利油建工程有限公司间加设不同长度的过渡顶管。5、顶管时，应采用测量仪器控制中心线和高程，以施工放线时布置的参照物为基准进行导向监控。6、顶管时应严格控制油泵的压力，避免油泵压力过快上升。顶进作业开始之后，应连续进行，不宜中途停止，同时应尽量衔接工序，减少停顶时间，避免推进阻力增大。7、套管内采用双轮小推车运土，从工作面挖下来的土，要及时通过管内用小推车水平运输至工作坑内，然后用桁吊从操作坑提升至地面外运，地下水位高的地段进行顶管时，应采取降水措施。8、当套管顶进至对面接管坑时，套管穿越完毕，吊拆设备，清除管内余土，进行误差测量。9、套管穿越施工完毕后，用测量仪器对套管的出、入土点标高、顶进轴线偏差进行测量，做好记录并报工程监理验收。四、施工技术措施中石化胜利油建工程有限公司4.3质量控制4.3.1质量控制1）顶管的质量要求⑴上下偏差：顶进长度在30m以内的套管，偏差不应大于100mm；顶进长度在30～42m以内的套管，偏差不应大于150mm；顶进长度在42m以上的套管，偏差不应大于200mm。⑵水平偏差不应大于套管长度的2%。⑶顶管中心线允许偏差不得超过顶进长度的1.5%，顶进位移纠偏时，每次纠偏角度不宜过大，可根据管径、顶进长度和土质情况确定，一般在5′～20′之间为宜。2）顶管质量的检测管节在顶进时，必须对顶进管段中线的方位及高程严格控制，以保证顶管的质量。顶管时的中线容易产生方位和高程上的偏差。其原因有以下几个方面：四、施工技术措施中石化胜利油建工程有限公司⑴由于两侧千斤顶的顶力不对称，或后背发生倾斜，造成中线左右偏离。⑵由于顶力作用点和管中线不一致，造成中线左右偏差。在前方挖土时，管底超挖而使高程起伏的不均现象。⑶顶管的端面或后背上下部位的土壤承载力相差较大。⑷导轨安装有较大误差。⑸顶铁制造质量差，受力后变形。根据设计要求工作坑的方位、高程、标定管道中心线、设定临时水准点等，都要进行精心测量，开始顶进的首节测量非常重要，首节管顶进好坏、方位是否正确直接关系到顶进的质量。对每节管吊装下坑组对时，要及时进行相关的测量，并在正常顶进1～3米时就应测量一次，管线位置发生顶偏移时，要及时采取校正措施。四、施工技术措施中石化胜利油建工程有限公司3）顶管质量的控制⑴顶管高程的控制，可在顶坑中悬空固定水准仪，在顶管首端设立十字架。每次测量时，若十字架在管首端的相对位置不变，水准仪的高程亦固定不变，只要量出十字架交点偏离的垂直距离，就可读出顶管的高程偏差。若水准仪从坑外引进绝对高程，那么顶进管段的各点高程也可推测出来。顶管时的方位偏差，可在坑上面引出中线，在中线方位的两点向坑内吊设两根垂球线，若管首端通过中心点的垂球线和上两垂球线在一条直线上，则顶管方位是准确的，否则存在偏差。⑵对管内工作面已挖成形，要由专检人员进行质量检验符合要求后，方准进行顶进作业。⑶对含水量大的粉土、砂土、砂砾土挖土后不能形成土拱，可采取润滑处理，以减少管壁与土壤的摩擦。采用触变泥浆可减少顶管顶力达2/3左右，同时在松散的土层中顶进，用它可对管周围土质起到加固作用。防止土拱的坍塌。四、施工技术措施中石化胜利油建工程有限公司4.3穿越管道的安装套管顶进施工中，在预制场地完成穿越段钢管线组对、焊接、防腐、试压工作，为主管穿越做好准备。4.3.1穿越管段的预制1）在穿越套管之前，根据设计要求，选择接收工作坑的施工作业带作为穿越管段预制场地，进行布管，组焊，主管道长度按设计图纸各段长度确定，且应是整根管。2）管道组对●业主提供的防腐管、管道附件应具有管材出厂质量证明书及出厂合格证。管道及管道附件的管径偏差、壁厚偏差、椭圆度应符合设计和规范要求。坡口尺寸应符合设计和规范要求，适用于手工打底和半自动焊作业。四、施工技术措施中石化胜利油建工程有限公司●组对前严格按设计、规范和焊接工艺评定的要求进行坡口检查，坡口表面不得有折叠、重皮、刻痕、压扁等缺陷，否则，进行打磨修复，不能进行修复者重新加工坡口。用游标卡尺、直尺、卡规等测量工具检测钢管及管道附件的管径偏差、壁厚偏差、椭圆度等偏差，其偏差应符合设计和规范的要求。同时按标准要求填写检查记录，不合格者另行堆放，并做出标识。●管口组对前用自制清管器或压风机清除防腐管内杂物，用汽油、棉纱、锉刀和电动钢丝刷等将管端20mm范围的油污、铁锈、水分、泥沙及气割后的熔渣以及坡口内侧加工毛刺等清除干净，并打磨坡口及两侧各大于10mm范围内的内外表面，使其露出金属光泽。●管口清理完毕后，立即转入组装焊接工序，其间隔不宜超过3h，以避免二次清管。●管口组对的错边量均匀分布在圆周上，根焊完成后，禁止校正管子接口的错边量，严禁用锤击方法强行组对管口。四、施工技术措施中石化胜利油建工程有限公司●组对时，两相邻管的原有焊缝相互错开距离不小于100mm。●在相邻的反向弹性弯管和人工弯管之间，要采用直管段连接，长度不应小于500mm。管道平面和竖面同时发生转角时，不得采用弹性敷设。●管道组对完毕，由操作者按以下标准进行组对质量检验，填好组对记录，并与焊工进行互检，办理工序交接，检查合格后后方可允许焊接。●每天收工前将已组对好的管线两端点焊临时盲板密封，以防雨水、泥沙等其他杂物进入管内，对于待连头部位焊接盲板进行封堵。3）管道焊接及外观检验管道焊接严格按照焊接工艺评定BG465要求进行焊接作业，穿越段采用手工电弧焊+半自动焊作业。四、施工技术措施中石化胜利油建工程有限公司4）焊缝无损检测根据设计要求，我方对穿越段管线焊口进行100%射线全圆照相检查外，还进行100%超声波探伤复验。5）防腐补口探伤合格后，按设计要求进行防腐补口。管道外防腐采用聚乙烯三层结构加强级防腐，补口采用聚乙烯三层结构热收缩套与主体防腐层的搭接宽度≥100mm；管体防腐与补口防腐分别执行《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》SY