DN2200鋼管穿越公路、河流施工方案

1、第 頁管線穿越河流、公路施工方案3.18 穿跨越工程管線穿跨越河流及公路工程應(yīng)單獨(dú)劃分施工段，由專業(yè)施工隊(duì)負(fù)責(zé)施工，施工時(shí)應(yīng)編制專項(xiàng)施工方案。穿跨越管線的焊縫應(yīng)100%射線探傷檢查。較大的穿跨越工作應(yīng)取一道模擬焊縫作機(jī)械性能試驗(yàn)。穿跨越管道應(yīng)進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)和嚴(yán)密性試驗(yàn)。強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)間不得少于4h，嚴(yán)密性試驗(yàn)時(shí)間不得少于8h。在干線主管道焊縫質(zhì)量檢查合格、試壓合格、防腐層檢查合格和絕緣支撐牢固后，方可進(jìn)行套管的組裝。3.18.1 穿越河流施工方法長輸管線穿越白河、懷河、小中河、溫榆河、壩河五條河流及一條西南支干渠，現(xiàn)將穿越各河流的施工方法分述如下。3.18.1.1 穿越白河引水管路在5 公里處和白河

2、交叉，白河寬85m，上部緊鄰京密引水渠調(diào)節(jié)池和京密引水渠一級(jí)電站，東邊200m 處為京密引水渠。施工前準(zhǔn)備工作1）經(jīng)當(dāng)?shù)睾拥拦芾聿块T批準(zhǔn)后，方可施工。2）完成全部的樹木、電干遷移工作。3）鋪設(shè)好施工機(jī)械進(jìn)出施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)的道路。4）了解挖槽段土質(zhì)，地下水位及附近建筑物和施工環(huán)境等情況。5）測(cè)定管道中心線，施工段槽邊線及堆土堆料界線。6）標(biāo)出與管道交叉的地下物位置，并與有關(guān)部門共同確定開挖方案。7）對(duì)挖槽時(shí)可能危及的地上建筑物，采取保護(hù)措施。施工工序1）鋪設(shè)引水管道。2）對(duì)白河實(shí)施圍堵。3）對(duì)要開槽處實(shí)施降水。4）開槽。5）護(hù)坡。6）鋪設(shè)河底管道。7）砼護(hù)封及回填。8）槳砌塊石護(hù)坡及河底襯砌。9）

3、恢復(fù)原地形地貌。10）施工布置見附圖八、九：DN2200 管段過河段平面示意圖及過河段橫斷圖。施工方法本工程采用截導(dǎo)流施工，河道中安裝DN1600 鋼管兩道，每根管道長80m，兩管間凈距2m，兩端疊壩，下寬12m，頂寬6m，邊坡為1：1，渠的形式為兩端草袋裝土相疊，中心填土,管道溝槽土方除渡管下為人工外，均采用機(jī)械挖土方，其邊坡為1：0.75。1）渡管安裝：在河南、北兩岸分別將所需渡管長度對(duì)口焊接后，以卷揚(yáng)機(jī)為動(dòng)力將管就位；2）圍堰筑壩兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行，草袋裝土疊放要壓茬，渠兩側(cè)草袋疊好后填心土，填土要密實(shí)，特別是兩管間填心土要加強(qiáng)，渡管安裝防水環(huán)，確保不滲水；3）溝槽開挖時(shí)，表層淤泥等堆至槽東側(cè)

4、，好土堆至槽兩側(cè)且壓實(shí)，以此做為施工道路；4）待管道回填土后，拆除截導(dǎo)流設(shè)施，進(jìn)行河道清淤，齒墻及河坡大方磚襯砌施工。技術(shù)措施1）過白河輸水管用砼加固封150m。2）過河輸水管焊口采用X 探傷。3）排水、護(hù)坡具體見相關(guān)方案。4）河底襯砌100m（用碎片石）。3.18.1.2 穿越西南支干渠西南支干渠：渠上口寬25m，下口寬18m，河道枯水期無水，采用開挖方法施工。以機(jī)械為主，局部人工配合。施工方法詳見3.3 管溝開挖。降水采用明溝抽水。施工方法詳見3.4.2 基槽內(nèi)明溝排水。管溝支護(hù)可采用插筋補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)，土質(zhì)好的地方可直接按比例放坡。施工方法詳見3.6 管溝支護(hù)。施工后恢復(fù)原地形、地貌。3.18

5、.1.3 穿越懷河懷河：河上口寬81m，下口寬65m。施工采用開挖方法。土方開挖以機(jī)械為主，人工配合。降水采用明溝抽水和管井井點(diǎn)降水相結(jié)合的方法。管溝支護(hù)采用雙排樁技術(shù)。土方開挖剖面圖如下圖所示。施工時(shí)注意事項(xiàng)1）施工前應(yīng)與當(dāng)?shù)睾拥拦芾砭秩〉寐?lián)系，得到允許后方可施工。2）施工后恢復(fù)原貌，使之不破壞水壩的功能。技術(shù)措施1）按設(shè)計(jì)要求，將過懷河輸水管用砼加固。2）過河輸水管焊口采用X 探傷。3）排水、護(hù)坡具體見相關(guān)方案。4）河底襯砌100m（用碎片石）。3.18.1.4 穿越小中河小中河：為季節(jié)性河流，河床窄。輸送管道穿越斜度大，距離為30m。施工采用開挖方法。土方開挖以機(jī)械為主，人工配合。降水采

6、用明溝抽水和管井井點(diǎn)降水相結(jié)合的放法。管溝支護(hù)可采用雙排樁技術(shù)。其他技術(shù)措施同上所述。3.18.1.5 穿越溫榆河溫榆河：河寬120m，水深約3m。河堤之間寬346.8m。河堤為土壩。壩外有公路，路兩旁有樹。施工場(chǎng)地比較開闊。施工方法：筑攔河壩和開導(dǎo)流渠。施工要點(diǎn)：在輸水管道通過的河段一側(cè)、以輸水管道中心線向兩邊開挖一條導(dǎo)流渠（如下圖所示），挖土方量約為2.3 萬立方米。攔河壩建在以輸水管道中心線向河床兩端處。兩壩之間最小距離為120m，堤寬4m。填筑時(shí)，應(yīng)沿壩堤軸線由兩岸相對(duì)同時(shí)推進(jìn)。截填土方約為1.2 萬立方米。填筑材料的選用，取決于截流堵壩時(shí)河水的流速：當(dāng)流速小于0.5m/s 時(shí)，用草袋

7、裝土填筑。裝草袋的土可使用導(dǎo)流明渠開挖出來的土方；當(dāng)流速在0.5m/s-1.0 m/s 時(shí)，宜用塊石等材料填筑；當(dāng)流速大于1.0m/s 時(shí)，選用事先預(yù)制制備的混凝土立方塊填筑?；炷亮⒎綁K長1m*寬1m*高1m。在兩側(cè)預(yù)埋鋼筋吊環(huán)，以備拆除時(shí)使用。土方填筑。先在河邊堆1m 高的草袋堆，再用推土機(jī)推入水中禁止直接向水中投土。壩堤完成后，同時(shí)使用多臺(tái)潛水吸泥抽出兩堤中間泥水。淤泥清理一般情況是用常用的土方挖掘機(jī)進(jìn)行，例如反鏟挖掘機(jī)、推土機(jī)、如機(jī)械不能直接駕駛到河床中清理淤泥時(shí)，可用另外兩種方法進(jìn)行：一、人工挖掘，傳送帶運(yùn)輸，把淤泥送到岸邊裝車運(yùn)走；二、采用浮吊挖掘，裝車運(yùn)到適當(dāng)?shù)胤?。清淤的同時(shí)，在

8、以管道中心線向堤岸邊52mm 處作鋼板樁。鋼板樁作法詳見前管溝支護(hù)中所述。清淤后，河床用開挖出的好土進(jìn)行回填、夯實(shí)，達(dá)到砌筑基底標(biāo)高，最后完成砌筑工作。管溝開挖工作面底寬6m。降水采用明溝抽水。3.18.1.6 穿越壩河壩河：河寬62m，水深約2m。河壩是混凝土壩。河水污染比較嚴(yán)重，水色發(fā)黑。河兩側(cè)有道路和樹木。施工采用頂管方法。頂管距離90m，頂管深度為從壩頂?shù)焦苤行?.14m，土質(zhì)為粉土。頂管機(jī)械：DK1200 頂管機(jī)。機(jī)械掘進(jìn)：切削挖掘機(jī)，行車運(yùn)土。測(cè)量采用激光經(jīng)緯儀。頂管方法參見3.18.4 長距離頂管工藝。3.18.2 穿跨越公路施工方法本工程管道穿越鐵路5 處，公路15 處，其中主

9、要公路5 處。3.18.2.1 穿越一般公路管道穿越一般公路10 次，可采用開挖法，公路分段開挖后，將鋼筋混凝土套管按標(biāo)準(zhǔn)要求就位、組對(duì)、連接、固定、回填并恢復(fù)路面。完成套管內(nèi)作業(yè)后，將過公路的輸水管段通過吊車和卷揚(yáng)機(jī)配合，穿入鋼筋混凝土管中。穿入一段后，再在套管外端處將第二段與已穿入的一段組對(duì)、焊接并進(jìn)行連接處的外防腐，直至輸水管穿過公路。最后按圖紙的要求作好套管兩端的封閉工作。3.18.2.2 穿越主要公路五條主要公路為京密路3 處，管線長度分別為100 米、84 米、100 米；順沙路1 處，48 米；順平路1 處，40 米。因交通不能中斷，故采用頂管法施工。針對(duì)頂管長度及地下土質(zhì)的不同

10、，采用相應(yīng)的頂管工藝。京密快速路因其長度較大，且地下土質(zhì)為圓石頂管具有一定難度，頂管需選用專項(xiàng)施工機(jī)具，施工方法見3.18.4 長距離頂管工藝。3.18.3 短距離頂管工藝頂管選用鋼筋混凝土套管，尺寸為3000*290。頂管時(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（如下圖示）。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。3.18.3.1頂管施工工藝流程如下：工作井開挖：工作井尺寸

11、與管徑大小、管節(jié)長短，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，操作空間，現(xiàn)場(chǎng)條件，工期長短，垂直運(yùn)輸?shù)雀鞣矫嬉蛩赜嘘P(guān)系。將工作井底面寬度及長度、高度計(jì)算出來后即可進(jìn)行開挖。挖掘采用挖掘機(jī)進(jìn)行挖掘。1）工作井底面的寬度：BD+2b+2c式中B工作井底面寬度（m）；D頂進(jìn)管節(jié)外徑（m）；b工作井內(nèi)穩(wěn)好管節(jié)后兩側(cè)空間（m）；本工程套管直徑較大 ， b 取1.6m；C兩側(cè)支撐材料厚度，取0.05m。頂管選用尺寸為3000*290 的鋼筋混凝土管，工作井寬度B 為6.3m。2）工作井底面長度LL1+L2+L3+L4+L5式中：L工作井底面總長度（m）；L1套

12、管管節(jié)長度（m）；L2千斤頂長度；L3后背墻墊木厚度；L4頂進(jìn)管節(jié)預(yù)留在導(dǎo)軌最小長度鋼筋混凝土管取0.3-0.5m；L5管內(nèi)出土在管尾留出空間長度，輸送帶運(yùn)土取1.6m；頂管按每節(jié)3m 考慮，200 噸油壓千斤頂長度為1.2m，后背墻為兩層道木加一層鋼板約為0.6m，采用土斗車取土，得出總長度約為6.4m?？油诤煤筮€需進(jìn)行坑底處理，可采用混凝土基礎(chǔ)或鋪設(shè)砂石等，為了安放導(dǎo)軌，坑底上還需鋪設(shè)枕木，枕木間距為500-700mm。在套管底必須敷設(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導(dǎo)軌上部的凈距（mm）；D管內(nèi)徑（mm）；t管壁厚（mm）；h導(dǎo)

13、軌高度（mm）；c預(yù)留空隙高度（mm）一般選用50-70mm。千斤頂選擇頂管法的的計(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)行估算。T*式中：T為總頂力（）；為頂管段內(nèi)土質(zhì)系數(shù)；當(dāng)粘土、砂粘土、天然含水量的砂質(zhì)土挖洞時(shí)能形成供的值為1.5-2；當(dāng)土質(zhì)為含水量很低的砂質(zhì)土、沙礫土，回填土等不能形成供的值取3P為被頂管的全部自重（）。套管每米重量約0.8t，順沙路頂管長度約為45m，其土質(zhì)系數(shù)取3，則T 值約為110t，可選用200t 油壓千斤頂進(jìn)行頂進(jìn)，配備相應(yīng)油壓泵。順平路及西南支干渠的頂管均用該千斤頂，由于頂管距離較順沙路短，不再細(xì)算各處的頂力。頂鐵

14、安裝：預(yù)備1-0.01m 長度的多種型號(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，軌道選用18-20 槽鋼。頂鐵位置設(shè)在管下面。作用點(diǎn)在1/4-1/5D 處。以便于出土及工作人員進(jìn)出管內(nèi)外為宜。掏土：頂管距離較長時(shí)可采切削掘進(jìn)-輸送帶連續(xù)運(yùn)土或車輛往復(fù)連續(xù)運(yùn)土。頂管距離較短可采用人工掏土，卷揚(yáng)機(jī)牽引或電動(dòng)、內(nèi)燃的運(yùn)土小車在管內(nèi)進(jìn)行運(yùn)土。管內(nèi)應(yīng)安設(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)定明確的安全信號(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，采用自上而下的挖土方法，并且要避免使下面的土

15、成為稀泥，底部應(yīng)挖的平整，管底坡度始終應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，防止彎曲、扭轉(zhuǎn)。在正常情況下挖土，上部可向外多挖10-15mm，以減少土壤間的摩擦力及頂進(jìn)時(shí)的阻力。下部120-153范圍內(nèi)不得超挖，可以預(yù)留10mm，讓管子在前進(jìn)時(shí)切去。后背墻的處理：管子在頂進(jìn)過程中受到的全部阻力，都通過千斤頂傳遞給后背墻。所以后背墻必須有足夠的穩(wěn)定性。（如下圖所示）。后背墻穩(wěn)定性驗(yàn)算：r*(+/2)*式中：后背墻承載能力（）；后背墻的寬度（）；后背墻的高度（）；后背墻至地面高度（）；土的容量（/）；r被動(dòng)土壓力系數(shù)。后背墻的土坑系數(shù)。在設(shè)計(jì)后背墻時(shí)RT，安全系數(shù)應(yīng)在1.2 倍以上。當(dāng)RT 時(shí)，需做后背墻加固措施，如壩河

16、地下土質(zhì)較差，工作井底均為砂土，可采用現(xiàn)場(chǎng)澆灌混凝土擋土墻的措施，還可以采用加大后背墻承壓面積、打鋼板樁等措施。后背墻除要求穩(wěn)固外還必須垂直管中心線，平面受力必須均勻。套管的連接：在頂管施工中，套管的連接采用鋼套環(huán)連接，利用螺栓固定（如下圖所示）。中間的縫隙利用石棉水泥或膨脹水泥添塞。每個(gè)鋼套環(huán)四個(gè)螺栓為宜。螺栓必須錯(cuò)開管的水平中心線，一般45為合適，底部可通過運(yùn)土小車。鋼套環(huán)在安裝時(shí)，內(nèi)外均進(jìn)行除銹后刷瀝青漆兩道防腐。3.18.4 長距離頂管工藝本工程穿越京密快速路頂管距離長達(dá)100 米。頂管時(shí)需采用專項(xiàng)施工機(jī)具，擬選用DK 式上壓平衡頂管機(jī)，該機(jī)結(jié)構(gòu)形式如下圖所示。3.18.4.1 管材要

17、求：頂管管材應(yīng)為F 型接口的管材，它有承受推力大，接口密封，性能好等許多優(yōu)點(diǎn)，而且可以現(xiàn)場(chǎng)制作。3.18.4.2 推力估算： 初始推力：F0/*80綜合磨阻力：F1*1100總推力：F0 +F11200t3.18.4.3 工作井和接收井工作井內(nèi)凈尺寸：長度8.5m，寬度5.0m。工作井壁厚度600mm。工作井能承受的反力：R2*6.2*（1.8*92*2.464+2*1*1.57）-4800t接收井內(nèi)凈尺寸：長度為5.0m，寬度為4.6m，工作井壁厚400mm。3.18.4.4 工作井施工測(cè)量放線根據(jù)業(yè)主提供的坐標(biāo)系統(tǒng)，高程控制點(diǎn)，結(jié)合工作坑中心的坐標(biāo)、標(biāo)高進(jìn)行井位軸線的測(cè)放及控制樁的埋設(shè)工作

18、。軸線及標(biāo)高控制樁應(yīng)埋設(shè)在鋼板樁施工的影響范圍之外，通視良好，并設(shè)有醒目的標(biāo)記。定期進(jìn)行檢測(cè)確保其準(zhǔn)確。按照放線位置和走向在一周挖深度為0.5m 的地槽，鋼板樁沿地槽打成所需形狀，采用20 工字鋼板樁、深度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。開挖坑內(nèi)渣土，當(dāng)挖至距地表深度達(dá)0.8 m 時(shí)，應(yīng)對(duì)鋼板樁設(shè)置第一道支撐，支撐采用20 型工字鋼，四角部分采用45 度斜支撐。每挖出1.2m就設(shè)置一道支撐。在距基坑底表面0.3m 時(shí)設(shè)置最后一道支撐，在基礎(chǔ)和底板澆筑以后把此道支撐拆除。在工作坑的前方澆筑一堵與工作坑一樣寬厚度為半米的前止水墻。該止水墻的中間按照設(shè)計(jì)預(yù)留一洞口，并安裝止水圈。在工作坑的后方澆筑一塊與工作坑等寬厚度

19、為1m 的后座墻。按照設(shè)計(jì)計(jì)算其最大推力為1200t，依此進(jìn)行后座墻施工。進(jìn)行基礎(chǔ)與底板澆筑，并預(yù)埋鋼板以備焊接固定基坑導(dǎo)軌。接收坑按照設(shè)計(jì)尺寸與上面A、D、步驟施工。3.18.4.5 頂管施工頂管施工準(zhǔn)備1）復(fù)核頂管軸線，布置工作井內(nèi)頂管設(shè)備以及搭設(shè)工作平臺(tái)。2）加工=3580mm，=290mm，混凝土管管段長3m，F(xiàn) 型接口。3）加工=3600mm、DK 式土壓平衡工具管一只。4）加工頂鐵一套。5）加工頂管用操作臺(tái)1 臺(tái)。6）全部頂管設(shè)備調(diào)試就位。管段制作由于管徑大，不便于運(yùn)輸，特組織專業(yè)人員現(xiàn)場(chǎng)制作。頂管施工技術(shù)1）穿墻及進(jìn)入接收井措施為了確保工具管穿墻及進(jìn)入接收井的施工精度，在施工前必

20、須對(duì)端口4m深、直徑為5m 深范圍內(nèi)的土體進(jìn)行旋噴加固處理。工具管及其他管線安裝完成之后進(jìn)行初始頂進(jìn)，初始頂進(jìn)過程中要嚴(yán)格控制頂進(jìn)體積與出土體積的比例，同時(shí)加強(qiáng)測(cè)量工作，如果發(fā)現(xiàn)偏向要及時(shí)糾正。2）頂進(jìn)施工注意事項(xiàng)因在含粘性土的砂礫層中頂進(jìn)，施工中采用土壓頂進(jìn)，局部土壓的大小應(yīng)略低于此處地下水壓力。為確保頂管過程中沿線河床的安全，必須做到出土量與頂進(jìn)量相平衡，不準(zhǔn)正好量出土或悶頂。3）頂管軸線的控制工具管穿墻時(shí)以及頂進(jìn)距離較近時(shí)可采用高速后座頂力位置法進(jìn)行糾偏。當(dāng)頂管發(fā)生扭轉(zhuǎn)時(shí)，可采用不均勻壓重法進(jìn)行調(diào)整。糾偏油泵的油壓控制在3.5Mpa 之內(nèi)，應(yīng)測(cè)量糾偏，糾偏速率控制在5mm/m 之內(nèi)。頂進(jìn)過程中每班應(yīng)根據(jù)測(cè)量記錄繪制頂管軸線軌跡圖。4）頂管出土辦法由于管徑大，排出渣土多，選用手推車或電瓶車運(yùn)輸。5）觸變泥漿鋼管頂進(jìn)時(shí)，可利用觸變泥漿減阻。泥漿配合比為1：6：0.07（膨脹土：水：純堿），另加適量的CMC，用漿量每節(jié)管約用2.53m3。補(bǔ)漿環(huán)布置從頭部開始布置兩組，即40m、80m 各1 組，補(bǔ)漿量以中繼環(huán)壓力及后座頂力而確定。補(bǔ)漿孔位按左上左下右上右下90差開。6）管內(nèi)供電頂管時(shí)