S216道路頂管穿越公路工程施工組織設(shè)計方案

1、目 錄1.01.0 編制依據(jù)編制依據(jù).1 12.02.0 工程概況工程概況.1 13.03.0 施工程序施工程序.2 23.23.2 頂管技術(shù)要求頂管技術(shù)要求.2 24.04.0 施工方案施工方案.3 35.05.0 主要材料及技術(shù)措施用料計劃表主要材料及技術(shù)措施用料計劃表.8 86.06.0 人員配備人員配備.10107.07.0 安全措施安全措施.10108.08.0 質(zhì)量保證措施質(zhì)量保證措施.11111.01.0 編制依據(jù)編制依據(jù)1.1 5-1 干線 B 段設(shè)計圖紙 。1.2天然氣集輸管道施工及驗收規(guī)SY0466-971.3石油天然氣管道穿越工程施工及驗收規(guī)SY4079-951.4鋼質(zhì)管

2、道穿越鐵路和公路推薦作法SY/T0325-20012.02.0 工程概況工程概況5-1 干線地處毛烏素沙漠，人煙稀，道路少。地貌單元主要為固定沙丘、半固定沙丘和流動沙丘，在沙丘間的灘地處地下水位埋深 1.52.5米，并且水位受降雨因素的影響。管線設(shè)計壓力為 4.0MPa，主體規(guī)格為 L360-6107.1，實長為54.4km。管線穿越 S216 道路 1 次，穿越位于樁 Q20-Q21，穿越水平測量長度 40m，地貌單元為半固定沙丘，管線規(guī)格為 L360-6108.8，防腐等級為三層 PE 加強級，鋼套管規(guī)格為混凝土頂管 12002002200 長 2.240 米。公路穿越方法為頂管穿越?，F(xiàn)場

3、勘查實際地形見下圖一：路面寬 14 米圖一：公路穿越處斷面示意圖3.0 施工程序3.1 施工程序6108.8 管線套管長 40 米測量放線施工準(zhǔn)備挖操作坑地基處理，制作靠背墻安裝支架就位頂管設(shè)備、套管測量校正頂 進管線預(yù)制無損檢測水壓試驗補口補傷校 正測 量排 土拆除頂管設(shè)施穿越工作管封堵套管恢復(fù)地貌發(fā)送端發(fā)送端2.9 米2.5 米3.2 頂管技術(shù)要求1）.在頂管時按照第一、第二根頂管頂進方法依次頂進。開始頂?shù)谝桓坠?，先用水平尺測量套管水平度（小于 3，且不超過 80） ，當(dāng)把套管頂進 1m 后，再測量一次，看管線位置、標(biāo)高是否發(fā)生偏移現(xiàn)象，如發(fā)生偏移時，要及時采取校正措施。套管穿越時軸線左

4、右允許偏差不大于1.5%L，深度允許偏差不大于 1.5%L。頂進時，千斤頂安裝應(yīng)平直，頂進時嚴(yán)防偏心，并隨時注意變化，發(fā)現(xiàn)不正常時，立即停止頂進，并檢查原因，然后吊入第二根套管。2） 、在放第二根套管前，應(yīng)先進行管清土，套管的土倒運完以后，再裝第二根套管，在兩管接口處采用焊接連接,套管連接時采用離地探測儀和經(jīng)緯儀進行調(diào)直。3） 、每換一根套管都用離地探測儀和經(jīng)緯儀測量套管中心，套管前后的標(biāo)高差，邊頂邊測量，如有偏差，隨時進行調(diào)整。同時在頂進過程中隨時用離地探測儀、經(jīng)緯儀和水平尺配合，檢查進管的長度、水平度和與設(shè)計軸線的偏差。以施工放線時布置的中心樁為準(zhǔn)進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)位移，要采取適當(dāng)措施予調(diào)整過

5、來。每次糾偏角度不宜過大，可根據(jù)頂進長度和土質(zhì)情況來確定，一般可在 520之間選擇。 4） 、糾偏調(diào)整措施有：發(fā)生左右偏斜時，可在套管偏向設(shè)計中心的一側(cè)進行適當(dāng)超挖土，而在相對的一側(cè)不超挖或留坎，使套管在繼續(xù)頂進時，逐漸回到設(shè)計位置。如發(fā)生向上、向下偏斜時，可在套管的末端和千斤頂之間加一塊相應(yīng)厚度的楔形鋼板，讓千斤頂和套管之間形成一角度，頂進時可使被頂管得到糾正。4.04.0 施工方案施工方案4.1 施工準(zhǔn)備1)施工前熟悉施工圖紙，了解穿越地點的詳細情況。2)按穿越施工計劃及時向監(jiān)理遞交施工方案，并在當(dāng)?shù)芈氛块T辦理穿越施工許可證。3)安排施工隊伍、機具、材料及安裝安全防護和安全警示設(shè)施。4.

6、2 測量放線1)根據(jù)設(shè)計控制樁，用經(jīng)緯儀打出穿越管線的中心樁，并撒上白灰線。2)定出施工區(qū)域邊界線的位置，其面積不小于 2070m，便于停放挖掘機、發(fā)電機等施工設(shè)備。3)發(fā)送坑的尺寸比接收坑的尺寸大，發(fā)送坑的位置應(yīng)確定在路邊自然地坪較低的一側(cè)，以減少土方施工量。4)在現(xiàn)場撒出兩個操作坑的正確尺寸和位置的白灰線。4.3 挖發(fā)送操作坑、接收坑1）單斗挖掘機和人工配合，挖操作坑。2）發(fā)送坑坑底尺寸（加靠背墻）：底長 11m，底寬為 4m8m 的梯形；深度比設(shè)計要求管底標(biāo)高深 0.8 m，即 3.2 米；接收坑坑底尺寸：底長 4m，底寬 4m，深度比設(shè)計要求管底標(biāo)高深 0.2m，即 2.7 米（根據(jù)圖

7、一） 。3）操作坑邊坡比為 11，并在坑壁三面用草袋裝原土堆砌，同時開挖安全通道，通道寬 2m，坡度 11。4）發(fā)送操作坑底要精細找平?？拥子盟槭?300mm 厚基礎(chǔ)，用砂子找平，并用 4 根 1596 鋼管做成管排，以保證主機及滑軌的平穩(wěn)性。5）在地下水位較高處，可采用明溝排水或在操作坑一角挖110.8m 集水坑，配備潛水泵。6）在開挖操作坑、接收坑時采取降水措施，操作坑、接收坑采用多管井降水，每處打 7 個多管井，每根井深 15m，后用匯管連接，采用離心泵抽水。多管井采用 48 的 PVC 管，匯管采用 89 的 PVC 管。7）操作坑工作示意圖（見圖二）8）靠背墻做法承受頂進反作用力的

8、操作坑靠背墻長度8 m，靠背墻與水平面垂直，其允許偏差為5?？勘硥χ饕坑?159 管排受力，管排下插入處理好的基礎(chǔ) 250mm，前面墊兩層枕木，橫放一層，豎放一層，并在枕木前加一層12mm 厚鋼板做承力板，鋼板規(guī)格為 2m2m，并對作業(yè)坑靠背墻后進行加固，平臺及導(dǎo)向管頂盤支撐墻承力板靠背墻2-3m液壓千斤頂套管公路路面做法見圖三：圖三、靠背墻做法圖圖三、靠背墻做法圖4.4 設(shè)備安裝就位1）用吊車將頂管平臺及承力板、管排吊入坑。頂管平臺由12mm5m2m 鋼板做成，在安裝時保證承力板垂直，頂管平臺水平，確保千斤頂推盤垂直、平整，其中心線與導(dǎo)向管中心線重合，允許偏差為5 mm。 2）為保證被頂入

9、的套管不產(chǎn)生上下左右方向的傾斜及便于套管間連接，在頂管平臺上預(yù)定穿越方向焊接兩根相互平行并與平臺平行的導(dǎo)向管，圖二、公路頂管穿越簡圖圖二、公路頂管穿越簡圖導(dǎo)向管由 219 鋼管作成，每根長 4.5m，這樣也可以保證套管中心線與推盤中心線重合。4.5 套管頂進穿越1）將第一根套管吊放在頂管平臺上的導(dǎo)向管上，沿套管端面均勻掘進 200mm 左右后啟動千斤頂，推盤推動套管進行頂進，直至完成整根套管。2）當(dāng)整根套管大部分頂進土中時，千斤頂推盤后退，吊入下根套管進行兩根套管之間的連接，在管兩管之間安裝鋼板脹圈使之對中，避免出現(xiàn)斜口影響頂進質(zhì)量。3）以同樣工序頂進第二根、第三根、第四根、第五根、第六根套管

10、，直到完成整個穿越4） 。頂進作業(yè)時，第一根套管頂進方向的準(zhǔn)確性是關(guān)鍵，偏差不得超過頂進長度的 1.5%。5）頂管時應(yīng)采用測量儀器控制中心線和高程，以施工放線時布置的中心樁為基準(zhǔn)進行導(dǎo)向監(jiān)控。6）頂管中心線偏差不得超過頂進長度的 1.5%，當(dāng)偏差過大時，采用千斤頂在套管頭部進行糾偏，每次糾偏角度不宜過大，一般在 5-20mm之間為宜。7）頂管完工后，套管表面及穿越兩端外表面用熱瀝青涂刷防水層兩遍。8）接縫灌注：套管頂穿完成后，管與管之間采用瀝青麻絲進行封堵。封堵要求嚴(yán)格按照設(shè)計要求進行。9）套管表面和兩端外表面熱涂兩遍石油瀝青防水層。4.6 設(shè)備撤離：套管頂管穿越完工后，將頂管平臺及千斤頂用吊

11、車吊離并運走。4.7 主管組焊及探傷主管組焊可在施工便道上與套管頂管同時進行，組焊及焊后無損探傷及返修按相應(yīng)的施工規(guī)進行。4.8 試壓合格后進行補口、補傷，按設(shè)計要求安裝絕緣支撐。4.9 牽引主管進套管1）挖通管溝及操作坑靠背墻，用 40T 吊管機及 12T 吊車配合吊管下溝。2）在接收坑側(cè)安裝一臺 20T 卷揚機，主管進口端焊接管拖頭，用鋼絲繩與卷揚機連接。3)卷揚機牽引主管時，另一側(cè)吊管機配合遞送。4.10 套管封堵按照套管和主管的實際偏心環(huán)形空間制作木擋板，安置在嘴外端支撐塊處，外面空間用素混凝土填賽，混凝土與管道結(jié)合處預(yù)留 30mm 空隙（可用模板抽出） ，最后用瀝青麻絲將此縫連同套管

12、端一同封堵。瀝青麻絲的厚度不小于 50mm。4.11 恢復(fù)地貌1）施工結(jié)束后，回填操作坑及管溝。2）操作坑輸送管下的細土應(yīng)仔細回填并夯實，做法為先用沙袋將穿越段輸送管兩側(cè)牢固地支撐住，然后將輸送管下的松動土去除，然后充分回填夯實并略高。3）拆除降水設(shè)施和其他臨時設(shè)施，將余土外運到指定地點，并恢復(fù)原狀地貌。4.12 記錄與檢查驗收公路頂管穿越施工中必須遵守相關(guān)的施工管理程序，如放線后的復(fù)線、管道試壓、管道補口補傷、管道隱蔽等工序都必須做好施工記錄，監(jiān)理現(xiàn)場檢查認定合格后，在資料和記錄上簽字齊全，方可進行下道工序，保證工程施工質(zhì)量，并做到工程的可追溯性。5.05.0 主要材料及技術(shù)措施用料計劃表主

13、要材料及技術(shù)措施用料計劃表5.1 套管穿越受力理論分析1） 、千斤設(shè)備選擇：1 頂力計算：頂力計算的力學(xué)公式：N=f2(PV+PH)D1L+P0+RA(噸) 式中：N=千斤頂頂力 f=管壁與土之間的摩擦系數(shù)；PV=管頂以上的垂直上壓力（噸/米2）PH=管側(cè)的水平壓力（噸/米2）D1=套管外徑（米）(1.2m)L=套管總長度（40 米）P0=套管總重量（20 噸）A=管端面積（米2）R=管端切土阻力，對一般土為 50 噸/米2；管端先挖土?xí)r可不計入；f: 濕粉砂為 0.450.60,為安全起見選最大值 0.60 PV = h h=a/fkp a=(D1/2)1+ tg(450-/2) D1為套管

14、外徑:1.2m 查表 fkp為 0.6 為 250 為 1.5 噸/米2 于是：a=(0.406/2)1+ tg(450-250/2) =0.332h=0.332/0.6=0.55 PV = h=1.50.55=0.825由于 H=1.82.6 m 時，2h=1.11mPH =(H+ D1/2)tg(450-/2) PH =1.5(2.6+0.406/2)tg(450-250/2) =2.69N=0.6 2(0.825+2.69)0.40612+P0 + 50(0.52-0.42) N=53.9T 2 經(jīng)驗頂力計算套管頂力經(jīng)驗公式:N=LST(噸) 式中：L=頂管長度(m); S=管子周長（m

15、）T=單位摩擦阻力。對亞粘土為 1.5-2.0 噸/m2，采用觸變泥漿時可降至 0.8-1.0 噸/m 2。N=LST=LDT=401.02=75.36T管道頂進時千斤頂?shù)捻斄?，必須克服管壁與土之間的摩擦阻力和管端切土或擠壓阻力。根據(jù)計算結(jié)果以及千斤的進程，得出結(jié)論，選用 200T 的千斤。主要材料及技術(shù)措施用料：主要材料及技術(shù)措施用料：序號材料名稱數(shù)量用途1159 鋼管20m管排2219 鋼管30m導(dǎo)向管3=12 鋼板82m頂管平臺，承力板4草袋200 只護坡5木板103m基礎(chǔ)6石子3m3操作坑基礎(chǔ)7石灰3m33：7 灰土8鐵鍬10 把挖土9手把燈2 個管照明頂管穿越主要施工機具設(shè)備表頂管穿

16、越主要施工機具設(shè)備表序號設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量用途1千斤頂200T1 臺頂管施工2液壓泵1 臺千斤頂升壓3東風(fēng)半掛12T3 臺設(shè)備、鋼管、套管運輸4吊車16T1 臺設(shè)備起吊5吊管機40T1 臺管道組焊、下溝6中客1 輛工人上下班7吉普車1 輛指揮8外對口器2191 套對口9發(fā)電機50Kw1 臺供電10菲茨焊機2 臺焊接11離心泵20m3/h2 臺抽水12補口設(shè)備1 套防腐補口13卷揚機20T1 臺牽引主管6.06.0 人員配備人員配備6.1 穿越負責(zé)人:1 人6.2 試壓技術(shù)負責(zé)：1 人；HSE 監(jiān)督員 1 人6.3 現(xiàn)場操作人員：4 人6.4 配合工 8 人7.07.0 安全措施安全措施7.1 穿

17、越工程施工前，技術(shù)質(zhì)量人員會同 HSE 監(jiān)督員對所有施工人員進行安全技術(shù)交底，明確各自職責(zé)，掌握技術(shù)要點，執(zhí)行施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。7.2 生產(chǎn)管理部積極與氣象部門加強聯(lián)系，隨時掌握天氣情況，并向現(xiàn)場及時進行通報。7.3 所有施工人員進入施工現(xiàn)場，必須穿戴必需的勞保用品。進行吊裝作業(yè)時，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，作業(yè)半徑以嚴(yán)禁人員通過和滯留。7.4 所有用電設(shè)備應(yīng)絕緣良好，使用前由專業(yè)電氣維修人員進行全面檢查，并使用防漏電保護器，以免觸電造成人員傷亡。7.5 穿越段管道進行試壓時，由專人負責(zé)安全警戒。試壓區(qū)域 50m 圍劃14農(nóng)用四輪機3 臺轉(zhuǎn)運土15蛙式打夯機1 臺夯實 3：7 灰土16千斤頂10T2 臺頂

18、管糾偏23管箍DN15 PN2520只接壓力表、儀表閥門17短絲DN25 PN254 只單頭短絲18短絲DN15 PN256 只雙頭短絲 2 只，單頭短絲 4只19無縫鋼管60540帶彎頭 15 個20無縫鋼管114540帶彎頭 26 個21無縫鋼管22410m帶彎頭 2 個22無縫鋼管32520 m23隔離帶、警示牌200 米警示牌 30 個為安全防護區(qū)，嚴(yán)防閑雜人員進入，嚴(yán)禁人員站在管線上和危險區(qū)，嚴(yán)禁氧、乙炔瓶置于安全禁區(qū)。監(jiān)護人員應(yīng)與管線保持 6 米以上距離。在通往試壓區(qū)的所有進口道設(shè)置警告標(biāo)志，管道壓力解除后再撤去標(biāo)志。參加試壓人員必須聽從試壓負責(zé)人統(tǒng)一指揮，統(tǒng)一步調(diào)。7.6 頂管機組應(yīng)做好現(xiàn)場安全防護工作：7.6.1 施工現(xiàn)場設(shè)置安全警示牌，施工區(qū)域用警示帶圍護，非施工人員不得在施工區(qū)域走動；7.6.2 頂管作業(yè)時在公路上設(shè)置明顯