QSY-GDJ-0387油气输送管道沉管下沟施工规范

Q/SYGDJ中国石油天然气管道局企业标准Q/SYGDJ0387-2014油气输送管道沉管下沟施工规范Specificationforoilandgastransportationpipelinesinkingandlowering-in2015-03-27发布2015-04-27实施中国石油天然气管道局发布Q/SYGDJ0387-2014I目次前言..............................................................................II1范围..............................................................................12规范性引用文件....................................................................13术语和定义........................................................................14一般要求..........................................................................25施工前准备........................................................................35.1现场准备......................................................................35.2技术准备......................................................................35.3施工人员准备..................................................................35.4施工材料准备..................................................................36沉管下沟..........................................................................36.1技术要求......................................................................36.2沉管下沟作业..................................................................36.3沉管下沟钢管应力计算..........................................................46.4测量..........................................................................56.5回填..........................................................................57健康、安全与环境..................................................................5附录A（资料性附录）单侧沉管下沟与双侧沉管下沟钢管应力计算公式推导..................6附录B（资料性附录）不同方式沉管下沟钢管受力计算算例................................8附录C（规范性附录）沉管下沟最大挖沟深度............................................9附录D（规范性附录）双侧背挖沉管下沟钢管应力计算公式推导...........................13Q/SYGDJ0378-2014II前言本标准依据GB/T1.1-2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。本标准由中国石油天然气管道局标准化委员会提出并归口。本标准起草单位：中国石油天然气管道科学研究院、中国石油天然气管道第二工程公司。本标准主要起草人：范玉然、王岩、汪凤、姚登樽、孙巧飞、刘宇、张英奎、钟继斌、苗永青、李伟。Q/SYGDJ0387-20141油气输送管道沉管下沟施工规范1范围本标准规定了油气输送管道沉管下沟施工的基本内容和要求。本标准适用于采用常规技术措施管沟难以成型的地段，如流塑-软塑的黏性土、松散的粉土或砂土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土、泥炭等地质条件。本标准不适用于带有热煨弯管的管道下沟施工。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB50369油气长输管道工程施工及验收规范GB50568-2010油气田及管道岩土工程勘察规范SY6186石油天然气管道安全规程Q/SY1442特殊地区油气输送管道压载施工技术规范3术语和定义3.1沉管下沟pipelinesinkingandlowering-in沿管道单侧或双侧开挖管沟，利用管道自身重力作用缓慢将管道自然下沉到管沟内的施工方法。3.2单侧沉管下沟unilateralexcavationforpipelinesinkingandlowering-in沿管道单侧开挖管沟，利用管道自身重力作用缓慢将管道自然降落到管沟内的施工方法。图1单侧沉管下沟俯视图Q/SYGDJ0387-2014--23.3双侧沉管下沟bilateral＆uniderectionexcavationforpipelinesinkingandlowering-in沿管道双侧单向开挖管沟，利用管道自身重力作用缓慢将管道自然降落到管沟内的施工方法。图2双侧沉管下沟俯视图4一般要求4.1采用常规技术措施管沟难以成型的地段，如流塑-软塑的黏性土、松散的粉土或砂土、淤泥质土、淤泥、泥炭质土、泥炭等地质条件，可采用沉管下沟。4.2能够采用沟下组装的地段，不宜采用沉管下沟施工方法。4.3场地狭小、作业带宽度受限地段，可采用单侧沉管下沟。4.4施工作业带宽度满足施工要求时，宜采用双侧沉管下沟，采用双侧沉管下沟时，应采用单向沉管下沟或双侧背挖沉管下沟施工方法，不应采用双侧对挖沉管下沟施工方法。双侧背挖沉管下沟示意图见图3，双侧对挖沉管下沟示意图见图4。图3双侧背挖沉管下沟俯视图图4双侧对挖沉管下沟俯视图4.5地下障碍物穿越段，在沉管过程中将其临时断开，沉管完成后再进行连接。Q/SYGDJ0387-201435施工前准备5.1现场准备5.1.1施工前应进行现场调查，了解施工现场工程地质、水文地质、生态环境及受影响的相邻工程等情况；调查当地可利用的材料供应、电源、动力、通信、交通运输等条件。5.1.2开挖前，应向施工人员说明地下设施的分布情况。在地下障碍物处设置醒目的警示标志，在地下设施两侧3m范围内，应采用人工开挖。对于重要设施，开挖前应征得其管理部门同意。5.1.3管道下沟前应采取适当措施进行管端封堵，保持管内清洁，清洁度符合相关标准要求。5.1.4应对每个转角桩进行复测，放出管沟中心线、作业带及进场道路用地边界线。5.2技术准备5.2.1应根据设计交底及图纸要求，明确管道具体下沟方式及技术要求。5.2.2应编制并报批施工方案。施工方案应包括：工程概况、编制依据、采用的沉管方案、技术措施、质量要求、资源准备以及健康安全环保措施等内容。5.2.3沉管下沟前，应进行试挖，确定设备占位及一次挖沟深度。5.3施工人员准备5.3.1施工人员应熟悉图纸和现场，配备满足下沟需要的测量人员、防腐人员、电工、熟练的挖掘机操作手、HSE监督人员。5.3.2现场施工人员应进行专业技术培训和质量安全教育，特种作业人员应持证上岗。5.4施工材料准备5.4.1施工前应做好补口、补伤材料的保存、保管、储存。5.4.2施工前应做好压载材料的采购、验交、保存、保管和储存。6沉管下沟6.1技术要求6.1.1单侧沉管下沟管线布管，钢管管壁宜距管沟中心线一倍管径范围内，双侧沉管下沟钢管应布置在管沟中心线，并在管沟中心线管墩上进行组焊。6.1.2单侧沉管下沟过程中，应及时测量和调整下沟过程中管道位置，距沟中心线偏差应小于250mm。6.1.3单侧沉管下沟时，下沟管段宜在适当位置采用一台设备牵引固定，防止管道滚落。6.1.4双侧沉管下沟时，挖掘机在管道两侧对称位置同时作业。6.1.5沉管下沟过程中，高地下水位地区，需要压载的管道，应按设计图纸要求测量定位，并在管道安装位置作标记，压载安装方式、位置和间距应符合设计规定。6.1.6管道下沟后，管道应与沟底表面贴实。6.2沉管下沟作业6.2.1开挖管沟内应无粒径超过20mm的石块等有损防腐层的异物。6.2.2沉管下沟应依靠管道自身重力下沟，不应采用推、撬、压等方式下沟。Q/SYGDJ0387-2014--46.2.3沉管下沟过程中，挖掘机应与管道保持足够的距离，且大于挖掘机旋转半径，宜采取防腐层保护措施，防止损伤管道防腐层。6.2.4沉管下沟过程中，管道与沟底接触前，应采用电火花检漏仪检查管道防腐层，如有破损或针孔应及时修补。6.3沉管下沟钢管应力计算6.3.1单侧沉管下沟与双测沉管下沟钢管应力计算见公式（1）。公式推导参考附录A，具体计算算例参考附录B的B.1和B.2，管道单侧沉管下沟与双侧沉管下沟最大允许管沟深度参考附录C的表C.1。IqhEKD5073.0IEqh2)223(3KDI2DmaxKMmax…………………………（1）4q22dDcg…………………………（2）6444dDI…………………………（3）式中：q——单位长度管道的自重，单位为牛每米（N/m）；I——为管道的惯性矩，单位为四次方毫米（mm4）；σmax——管道下沟过程中的最大应力，单位为兆帕（MPa）；Mmax——最大弯矩，单位为牛米（N·m）；D——管道外径，单位为毫米（mm）；T——管道壁厚，单位为毫米（mm）；d——管道内径，d=D-2t，单位为毫米（mm）；E——管道材料的弹性模量，单位为兆帕（MPa）；h——挖沟深度，单位为米（m）；c——管道材料密度，千克每立方米（kg/m3）；g——重力加速度，单位为米每二次方秒（m/s2），取9.8；K——由接触应力产生的应力集中系数，K的取值范围见表1。表1接触应力集中系数t/DK0.021.20.021.056.3.2双侧背挖沉管下沟最大应力计算见公式（4）。公式推导参考附录D，具体计算算例参考附录B的B.3，管道双侧背挖沉管下沟最大允许管沟深度参考附录C表C.2。IEIqhkDIDM5477.02Kmaxmax………………………（4）6.3.3根据设计沟深要求，按照6.3.1或6.3.2进行钢管应力计算，最大应力σmax不应大于钢管最小屈服强度的80%。6.3.4根据计算结果，钢管最大应力不满足6.3.3要求时，宜采用分层开挖沉管下沟方法，且单层开挖钢管受力应满足6.3.3要求。Q/SYGDJ0387-201456.4测量6.4.1施工中，应采用水准仪、GPS或其他设备进行测量，每50m管段测量一次，保证管沟沟底标高等参数符合设计要求，沟底标高不符合要求区域应进行清理。6.4.2管道应放置在管沟中心位置，距管沟中心线的偏差应小于250mm。6.4.3管段沉降到管沟底部后，应立即测量管道的管顶标高、地面标高、焊口坐标，确认管道埋深达到设计要求，并填写竣工测量表。6.5回填6.5.1高水位地段、人口稠密区及雨季施工期，待管道下沟后，经测量符合规范要求，应立即进行管沟一次