熱力管道頂管施工方案

1、國(guó)投電廠高背壓改造新建管網(wǎng)工程頂管穿越G55長(zhǎng)晉高速K1043+148m施工方案編制:審核:批準(zhǔn):中石化工建設(shè)有限公司2017年7月1日1 .工程概況國(guó)投電廠高背壓改造新建官網(wǎng)工程管道設(shè)計(jì)壓力1.6MPa,設(shè)計(jì)總長(zhǎng)8.94Km,分六段建設(shè)：1段途經(jīng)國(guó)投電廠一上辛安一下胡；2段途經(jīng)下胡一東蜀一上胡；3段途經(jīng)上胡一龍化；4段途經(jīng)龍化一蘭花物流園；5段途經(jīng)蘭花物流園一侯匠；6段途經(jīng)武莊路一呂匠路一蘭花路一頤翠路。根據(jù)工程敷設(shè)計(jì)劃，施工的恒力建材一中繼泵站一次網(wǎng)管線設(shè)計(jì)長(zhǎng)度1.341 Km設(shè)計(jì)壓力1.6Mpa,設(shè)計(jì)供回水溫度為130/70C,管材選用Q235B材質(zhì)，管徑D1220X16mm的螺旋縫埋弧

2、焊鋼管。根據(jù)設(shè)計(jì)走向線路需從G55長(zhǎng)晉高速澤州縣段K1043+148處，在不破壞公路、不影響交通的情況下采用頂管施工工藝穿越公路。頂套管穿越G55長(zhǎng)晉高速K1043+148m處頂套管采用符合頂進(jìn)施工法用鋼筋混凝土排水管內(nèi)徑2200mm三級(jí)鋼筋混凝土套管(鋼承插口)。1.1建設(shè)規(guī)模穿越段公路路面寬約10米，為填高型路基，兩側(cè)有排水溝、隔離柵；穿越套管長(zhǎng)度86米，西側(cè)超出隔離棚16米，東側(cè)超出隔離棚20米，穿越角度90。1.342 設(shè)地點(diǎn)：G55長(zhǎng)晉高速K1043+148處。1.343 地工程地貌及地質(zhì)條件1.343.1本單體穿越點(diǎn)所在緊鄰龍化村、有改線207國(guó)道可依托，交通方便，材料和工程機(jī)械運(yùn)

3、輸較為方便。1.343.2 與水文特征(1)氣象澤州縣大陸性季風(fēng)氣候明顯，四季分明，一般為：春季干旱多風(fēng)，夏季炎熱多雨，秋季秋高氣爽，冬季寒冷干燥。澤州縣年平均氣溫10C-11C,氣溫總的分布趨勢(shì)是由南向北遞減；盆地由平地向山區(qū)遞減。澤州縣多年無(wú)霜期192.6天,最多為226天。降水量的區(qū)域分布總趨勢(shì)是由西北向東南遞增，山區(qū)多于平川、丘陵；南部和東南部山區(qū)大于北中部地區(qū)。降水量主要分布在夏季，占全年降水量的60%。1.343.3 地貌本單體穿越處屬河流階地，平均海拔在765m左右，是內(nèi)陸黃土高原的一部分，相對(duì)高差在510m之間，場(chǎng)地附近主要辟為耕地及林地。1.343.4 工程評(píng)價(jià)C0+83CT

4、C0+916段為長(zhǎng)晉高速公路穿越段。該段為山地地貌，地形較為平坦。地基土為紅土。承載力滿足要求。地下水對(duì)開槽鋪管無(wú)影響。1.344 建單位建設(shè)單位：山西省經(jīng)濟(jì)建設(shè)投資集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)單位：河北華熱工程設(shè)計(jì)有限公司監(jiān)理單位：德圣工程有限公司施工單位：中石化工建設(shè)有限公司2 .編制依據(jù)2.341 建設(shè)及設(shè)計(jì)單位提供的設(shè)計(jì)和地勘資料2.342 現(xiàn)場(chǎng)交底情況及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況2.343 施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收規(guī)范(1)城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范CJJ28-2014(2)高密度聚乙烯外護(hù)管硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管及管件GB/T29047-2012(3)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗(yàn)收規(guī)范GB50

5、236-2011(4)城鎮(zhèn)供熱直埋熱水管道技術(shù)規(guī)程CJJ34-2010(5)壓力管道規(guī)范-工業(yè)管道GB/T20801.16-2006(6)工業(yè)金屬管道工程施工規(guī)范GB50235-2010(7)工業(yè)金屬管道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50184-20113、施工準(zhǔn)備3.1 施工前和G55長(zhǎng)晉高速管轄單位溝通，做好施工前各種手續(xù)的審批工作；主要對(duì)以下幾點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)：3.1.1 我方管道穿越點(diǎn)：G55長(zhǎng)晉高速K1043處，北側(cè)100米內(nèi)有涵洞，南側(cè)100米范圍內(nèi)無(wú)涵洞。3.1.2 套管長(zhǎng)度為86米，西側(cè)超出隔離棚16米，北側(cè)超出隔離棚20米。3.1.3 套管管頂距離公路路面為20米；套管采用符合頂進(jìn)施工法

6、用鋼筋混凝土排水管內(nèi)徑2200mm三級(jí)鋼筋混凝土套管(鋼承插口)。3.1.4 穿越角度90；3.1.5 管線穿越后，將檢漏管引至北側(cè)進(jìn)行安裝。3.2 確定施工用料及時(shí)達(dá)到施工現(xiàn)場(chǎng)，施工機(jī)具完好，滿足施工需要；3.3 做好施工人員的技術(shù)培訓(xùn)工作；4、施工技術(shù)措施4.1 未來(lái)公路擴(kuò)建時(shí)，為保證套管能夠承受來(lái)自路基壓力、施工荷載及行車載荷的作用力，穿越管頂部距離公路路面距離為20米。4.2 頂管施工工藝根據(jù)G55長(zhǎng)晉高速K1043+148m處兩側(cè)現(xiàn)場(chǎng)地形及交通情況，頂管施工采取單向頂進(jìn)，操作坑設(shè)置在公路南側(cè)；頂管工作坑尺寸為6米長(zhǎng)X6米寬,7米深。頂管選用鋼筋混凝土套管內(nèi)徑2200mm三級(jí)套管。頂管

7、時(shí)將第一節(jié)管全部壓入土層后，便把第二節(jié)管子與第一節(jié)管子連接再繼續(xù)頂進(jìn)。在頂進(jìn)的同時(shí)應(yīng)將管內(nèi)的泥土用機(jī)械結(jié)合人工隨掏出隨運(yùn)走。當(dāng)?shù)诙?jié)管壓入土中并將管內(nèi)的渣土清理干凈后再下第三節(jié)、第四節(jié)等。頂管時(shí)校核頂管千斤頂?shù)捻斄?，需克服在頂管時(shí)所產(chǎn)生的重力，摩擦力和端頭的切土力，且頂管用鋼筋混凝土制造，不能將管頂裂。為了確保公路路基的穩(wěn)定性，采取少挖勤頂”的方式，頂管時(shí)嚴(yán)禁超前開挖，不擾動(dòng)套管上部土層，管道頂進(jìn)路基及邊坡范圍內(nèi)，每次頂進(jìn)距離不大于15cm；施工時(shí)在路緣石和分隔帶設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，頂管過程中隨時(shí)進(jìn)行沉降觀測(cè)，確保公路路基的穩(wěn)定性。施工結(jié)束后在穿越點(diǎn)公路兩側(cè)設(shè)置永久性警示標(biāo)志。4.3 頂管施工工藝

8、流程如下:推進(jìn)耐管過程示意1后座墻；2后背；3一立鐵；4頂鐵；5一千斤頂；6混凝土套管;7內(nèi)漲圈；8基礎(chǔ)；4.3.1 場(chǎng)地平整、測(cè)量放線4.3.2,1場(chǎng)地平整根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，在工作坑一側(cè)平整出一塊施工場(chǎng)地。4.3.2.2測(cè)量防線1）根據(jù)設(shè)計(jì)給定的控制樁位，用經(jīng)緯儀放出穿越中心軸線，并定穿越中心樁，施工帶邊線樁，撒上白灰線。2）防線同時(shí)放出操作坑與管坑的位置和開挖邊線。3）保護(hù)好公路兩側(cè)中心線上的標(biāo)志木樁，以便按該測(cè)量、審核操作坑開挖深度和穿越準(zhǔn)確度。4.3.2 工作井開挖：工作井尺寸與管徑大小、管節(jié)長(zhǎng)短，頂管形式，施工方法等方面有關(guān)，并受土的性質(zhì)、地下水位條件等影響，以及各機(jī)械安裝的位置，操作空

9、間，現(xiàn)場(chǎng)條件，工期長(zhǎng)短，垂直運(yùn)輸?shù)雀鞣矫嬉蛩赜嘘P(guān)。將工作井地面寬度及長(zhǎng)度、高度計(jì)算出來(lái)后即可進(jìn)行開挖。挖掘采用挖掘機(jī)進(jìn)行開挖。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)具體情況，操作坑設(shè)置公路南側(cè)，接收坑設(shè)置路北側(cè)；1）工作井地面的寬度：B=D+2b+2c式中B一工作井地面寬度（m）;D一頂進(jìn)管節(jié)外徑（m）;b一工作井內(nèi)穩(wěn)好管節(jié)后兩側(cè)空間（m）:根據(jù)本工程套管直徑，b取1.3m;C一兩側(cè)支撐材料厚度，取0.1m；2）工作井地面長(zhǎng)度L=L1+L2+L3+L4+L5式中：L一工作井底面總長(zhǎng)度（m）;L1一套管管節(jié)長(zhǎng)度（m）;L2-千斤頂長(zhǎng)度；L3-后背墻墊木厚度；L4一頂進(jìn)管節(jié)預(yù)留在導(dǎo)軌最小長(zhǎng)度鋼筋混凝土管取0.30.5m；1.6

10、m；1.7m,后背墻為兩層道木加層鋼板約為土，得出總長(zhǎng)度約導(dǎo)既何跑廿笄舅0.8m,采用土斗車取為6m。L上管內(nèi)出土在管尾留出空間長(zhǎng)度，輸送帶運(yùn)土頂管按每節(jié)2.5m考慮，500噸油壓千斤頂長(zhǎng)度4.3.3 坑挖好后還需要進(jìn)行坑底處理，坑底鋪設(shè)厚0.2m砂石，為了安放導(dǎo)軌，坑底上還需要設(shè)枕木，枕木間距為500700mm。在套管低必須敷設(shè)導(dǎo)軌（見下圖），一般選用鋼軌43Kg/m型即可。導(dǎo)軌必須牢固地固定在枕木上。鋼軌間距為A0=2,（D2t）（h-c）-（h-c）2A0導(dǎo)軌上部的凈距（mm）;D管內(nèi)徑（mm）;t管壁厚（mm）；h導(dǎo)軌Hj度（mm）；留空隙高度（mm）般選用50-70mm。4.3.4

11、千斤頂選擇頂管法的計(jì)算公式較為復(fù)雜，為了減少計(jì)算復(fù)雜的程序和施工方便，結(jié)合以往的實(shí)踐，按下列經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算。T=Kq*p式中：T為總頂力；Kq為頂管段內(nèi)土質(zhì)系數(shù)；當(dāng)粘土、沙粘土、天然含水量的沙質(zhì)土挖洞時(shí)能形成Kq值為1.52;當(dāng)土質(zhì)為含水量很低的沙質(zhì)土、沙礫土，回填土等不能形成供的Kq值取3P為被頂管的全部自重（t）oG5512長(zhǎng)晉高速K3+620處頂管長(zhǎng)度約62m,采用單向頂進(jìn)方式，具土質(zhì)系數(shù)取2,考慮其摩擦系數(shù)及施工安全，可選500t油壓千斤頂進(jìn)行頂進(jìn)，配備相應(yīng)油壓泵。4.3.5 頂鐵安裝：預(yù)備10.01m長(zhǎng)度的多種型號(hào)的頂鐵，以利于施工減少頂管機(jī)空運(yùn)轉(zhuǎn)。頂鐵要平穩(wěn)放在頂鐵運(yùn)行軌道上，軌

12、道選用1820鋼槽。頂鐵位置設(shè)在管下面。作用點(diǎn)在1/41/5D處。以便于出土及工作人員進(jìn)出管內(nèi)外為宜。4.3.6 掏土：頂管采用人工掏土，自制運(yùn)土小車在管內(nèi)進(jìn)行運(yùn)土。管內(nèi)應(yīng)暗設(shè)便于作業(yè)的安全照明，一般用低于32V的安全電壓、內(nèi)外應(yīng)規(guī)定明確安全信號(hào)；工人在管內(nèi)時(shí)，不得將頭或身體伸出管外，以防塌方傷人，管四周必須均勻清土，不能留殘土。在含有地下水的土中挖土，可采用自上而下的挖土方法，底部應(yīng)挖的平整，管低坡度始終應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，防止彎曲、扭轉(zhuǎn)。邊挖土邊頂進(jìn)，挖土直徑小于管口直徑，可以預(yù)留10mm,讓管子在前進(jìn)時(shí)切去。2500mm頂管導(dǎo)軌4.3.8 套管的連接：在頂管施工中，套管的選用鋼筋混凝土管，套

13、管接口內(nèi)封堵采用專用橡皮圈，縫隙用石油瀝青麻絲抹平。4.3.9 頂進(jìn)施工工作坑內(nèi)設(shè)備安裝完畢，經(jīng)檢查各部處于良好狀態(tài)，即可進(jìn)行開挖和頂進(jìn)。首先將管子下到導(dǎo)軌下，就位以后，裝好頂鐵，校測(cè)管軸線和管底標(biāo)高是否符合設(shè)計(jì)要求，合格后即可進(jìn)行管前端挖土。頂進(jìn)利用千斤頂出鎬。在后背部動(dòng)的情況下將被頂進(jìn)管子推向前進(jìn)，其操作過程如下：安裝好頂鐵擠牢，管前端已一定長(zhǎng)度后，啟動(dòng)油泵，千斤頂進(jìn)油，活塞伸出一個(gè)工作進(jìn)程，將管子推向一定距離。停止油泵，打開控制閥，千斤頂回油，活塞回縮。添加頂鐵，重復(fù)上述操作，直至需要安裝下一節(jié)管子為止。卸下頂鐵，下管，套管接口內(nèi)封堵采用專用橡皮圈，縫隙用石油瀝青麻絲抹平。重新安裝頂鐵，

14、重復(fù)上述操作。頂進(jìn)時(shí)應(yīng)注意事項(xiàng)：(1)頂進(jìn)時(shí)應(yīng)遵照先開挖后頂，隨挖隨頂”的原則。應(yīng)連續(xù)作業(yè)，避免中途停止，造成阻力增大，增加頂進(jìn)困難。(2)首節(jié)管子頂進(jìn)的方向和高程，關(guān)系到整段頂進(jìn)質(zhì)量，應(yīng)勤測(cè)量，勤檢查及時(shí)校正偏差。(3)安裝頂鐵應(yīng)平順無(wú)歪斜扭現(xiàn)象，每次收回活塞加放頂鐵時(shí)，應(yīng)換用可能安放的最長(zhǎng)頂鐵，使連接的頂鐵數(shù)目為最少。4.3.10 頂管作業(yè)面通風(fēng)頂管作業(yè)面通風(fēng)采用壓入強(qiáng)制性通風(fēng)措施，用風(fēng)機(jī)通過1.5英寸鐵管向工作面壓風(fēng)。4.3.11 測(cè)量與糾偏(1)頂管測(cè)量：采用經(jīng)緯儀和激光水準(zhǔn)儀。1)測(cè)量次數(shù)，開始頂?shù)谝还?jié)管子時(shí)，每頂進(jìn)20100cm/次。校正時(shí)，每頂進(jìn)一鎬即測(cè)量一次。2)中心線測(cè)量，根

15、據(jù)工作坑內(nèi)用經(jīng)緯儀設(shè)置的中心樁掛小線，使拉線對(duì)準(zhǔn)垂球，讀管前端的中心尺刻度，若拉線與中心尺上的中心刻度相重合，其差值即為偏差值。3)高度測(cè)量一般在工作坑內(nèi)引設(shè)水準(zhǔn)點(diǎn)，停止頂進(jìn)，將激光水準(zhǔn)儀支設(shè)在頂鐵上，測(cè)量前端管底高程。(2)頂進(jìn)偏差的校正頂進(jìn)中發(fā)現(xiàn)管位偏差10mm左右，既應(yīng)進(jìn)行校正。糾偏校正緩緩進(jìn)行，使管子逐漸復(fù)位，不得猛糾硬調(diào)。4.3.12頂管結(jié)束后，管節(jié)接口處用水泥砂漿將縫隙抹平；4.4.穿越管道的安裝頂管施工之前，在預(yù)制場(chǎng)地完成穿越段鋼管線組對(duì)、焊接、保溫、試壓工作，為主管穿越做好準(zhǔn)備。施工完畢后，及時(shí)組織鋼管線穿越施工；4.5管端封堵鋼管線穿越完畢后，混凝土套管與鋼管之間用砂填充，管

16、端采取封堵措施。4.6在線監(jiān)測(cè)安裝管端穿越完畢后在線監(jiān)測(cè)光纜敷設(shè)。5、施工進(jìn)度計(jì)劃根據(jù)本工程的工程量和所使用的施工方法，擬定工期為60天，我單位將合理安排施工，盡可能爭(zhēng)取提前完工。6、勞動(dòng)組織采用混合工作隊(duì)形式，以便相互配合，充分發(fā)揮多面手作用，現(xiàn)場(chǎng)配備較強(qiáng)技術(shù)力量，頂管采用2班連續(xù)作業(yè)，每班組配吊運(yùn)土方，挖運(yùn)土方4人，頂進(jìn)4人，共16人。7、質(zhì)量保證措施7.1 地質(zhì)勘察及資料整理工作，摸清頂管工程范圍內(nèi)的地質(zhì)情況。7.2 嚴(yán)格執(zhí)行專檢、自檢、互檢、工序交接確保施工質(zhì)量；7.3 做好管節(jié)、承壓環(huán)頂進(jìn)各階段受力穩(wěn)定控制，采取合理的技術(shù)措施。使后背的基受力和管節(jié)受力控制在允許范圍之內(nèi)。加強(qiáng)操作控制

17、，使頂管均勻平穩(wěn)。受力均勻。7.4 搞好測(cè)量控制檢查，及時(shí)分析糾正頂進(jìn)過程中出現(xiàn)的傾斜偏位和扭轉(zhuǎn)，保證頂管位置正確。7.5 做好各項(xiàng)施工記錄，責(zé)成專人進(jìn)行施工技術(shù)總結(jié)，做到工程完資料齊全。8、控制地面隆起、沉降的措施為了確保頂管施工的順利進(jìn)行，不發(fā)生冒頂現(xiàn)象，且對(duì)現(xiàn)有最淺深度區(qū)極其周圍管線的影響降至最低，我們將采取以下技術(shù)措施。1具體措施路面沉降量的計(jì)算施工前我們將按以下公式估算頂管施工期間路面的沉降值，從而為以后施工做到心中有數(shù)，盡量減少對(duì)路面的影響；沉降槽圖式如下：計(jì)算穿越操作坑前距現(xiàn)有自然地平最小深度段6max=V/2.5i（小1000）6x=6max*expX22i）式中：6max管中

18、心處最大沉降值6x胡中心處X米處的沉降值V 一頂管引起的土質(zhì)損失量,V=V1+V2+V3V 1一切削面土質(zhì)失量，本工程取0.02V 2糾偏引起的土質(zhì)損失量V 2=2x2.3*R*la%=1/2x2.3x0.6x(0.5x3.14180)=0.006V3一管道外周環(huán)形空隙引起的土質(zhì)損失量，V3=3.14xDxK(a為刀頭與管子之間的半徑之差，K為注漿充滿系數(shù)，注漿良好時(shí)K=0.20.4V3=3.14*D*a*K=3.14x3.56x0.001x0.2=0.002i一沉降槽寬度系數(shù)，i=R(Z/2*R)0.8,(Z為地面到管中心的深度，本工程取7.5m)i=R(Z/2*R)0.8I=R(Z/2*R

19、)0.8=0.6x7.3(2x0.6)0.8=2.6則管中心處最大沉降值6max6max=V/2.5i=(0.006+0.02+0.002/(2.5x2.6)=0.004m=4mm根據(jù)計(jì)算，頂管最大沉降值可控制在4mm以內(nèi),對(duì)地面及地下管線影響很小，可以保證現(xiàn)有道路及地下管線的安全。施工檢測(cè)在管道沿線上方的地面上設(shè)置一組路面沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)點(diǎn)公路兩旁各設(shè)一個(gè)，路中間隔離帶設(shè)一個(gè)，共計(jì)3個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，觀測(cè)點(diǎn)高1.4m,自帶刻度(類似塔尺)，避免操作人員上路。距200m以外設(shè)置一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)，作為永久控制樁，對(duì)公路檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行不間斷測(cè)量，觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置前與管理部門聯(lián)系，在取得同意并確保安全的情況下派工作人員去設(shè)

20、置觀測(cè)點(diǎn)。頂管穿越道路期間每天定期觀測(cè)，通過觀測(cè)點(diǎn)和基準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)測(cè)定地面的沉降量，每頂進(jìn)一節(jié)，頂前頂后各測(cè)一次，已記錄土體沉降、隆起曲線和最大沉降、隆起量。測(cè)出的每個(gè)沉降點(diǎn)位的原始數(shù)據(jù)，編制成冊(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的變化，以便有針對(duì)性地對(duì)頂進(jìn)速度及土壓力的控制進(jìn)行調(diào)整，從而保證頂管對(duì)路面的影響降到最小。同時(shí)在頂管穿越前，根據(jù)上述計(jì)算公式計(jì)算出土體的最大隆起、沉降值，以便有針對(duì)性地對(duì)頂管施工工藝及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以對(duì)地面產(chǎn)生最小的沉降值而控制其穿越道路期間的速率。在整個(gè)頂管施工期間對(duì)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)始終全過程跟蹤測(cè)量。另外，在頂進(jìn)施工期間，必須連續(xù)頂進(jìn)連續(xù)頂進(jìn)，不得中斷，頂進(jìn)過程中必須掌握好頂進(jìn)速度與出土速度保持平衡。嚴(yán)禁出現(xiàn)頂進(jìn)速度過快，出土速度過慢，始終應(yīng)保證土體的穩(wěn)定，確保頂管穩(wěn)中求進(jìn)。操作人員在頂管頂進(jìn)過程中加強(qiáng)對(duì)施工參數(shù)的監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)土體不穩(wěn)定、波動(dòng)較大等現(xiàn)象，應(yīng)立即停止推進(jìn)，并查明原因。對(duì)頂進(jìn)操作人員進(jìn)行重點(diǎn)交底，嚴(yán)格控制頂管軸線的偏差，確保頂管從工作坑按設(shè)計(jì)標(biāo)高頂進(jìn)到達(dá)收坑。9、安全措施9.1 施工前辦理部門施工