天然氣管道樁沉管下溝施工方案

天然氣管道樁沉管下溝施工方案目錄1、編制依據(jù)22、工程概況23、雙側(cè)沉管下溝法施工方案34、防腐層保護(hù)措施85、埋深保證措施96、占地控制措施97、HSE保證措施98、施工人員配備109、施工設(shè)備配備1110、雙面沉管法力學(xué)分析1111、沉管示意圖151、編制依據(jù)1.1《油氣長(zhǎng)輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50369-20061.2《西氣東輸二線管道工程線路工程施工技術(shù)規(guī)范》Q(chēng)/SYGJX01091.3《西氣東輸二線管道工程線路焊接技術(shù)規(guī)范》Q(chēng)/SYGJX01101.4《西氣東輸二線管道工程無(wú)損檢測(cè)規(guī)范》Q(chēng)/SYGJX01121.5《西氣東輸二線管道工程管道防腐層補(bǔ)口補(bǔ)傷技術(shù)規(guī)范》Q(chēng)/SYGJX01131.6《西氣東輸二線管道工程特殊地段線路工程施工技術(shù)規(guī)范》Q(chēng)/SYGJX01161.7《西氣東輸二線管道工程竣工驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》Q(chēng)/SYGJX01241.8《西氣東輸二線管道工程干線第二十八施工標(biāo)段江西省遂川縣段線路施工圖》線-T081142、工程概況本段沉管位于江西省遂川縣境內(nèi)GO048-GO049樁，全長(zhǎng)589.68m，設(shè)計(jì)要求管頂埋深大于1.2m，地下水位0.3m-2.7m。試挖管溝時(shí)發(fā)現(xiàn)：管溝成型困難，邊坡不穩(wěn)定；開(kāi)挖后的管溝內(nèi)積水嚴(yán)重，10分鐘內(nèi)管溝壁出現(xiàn)塌方。地表土壤承載力很弱,給施工造成了極大的不便，第一層為粉質(zhì)粘土：灰褐色、黃褐色，可塑性差，厚0.30-4.60m，土石分級(jí)為Ⅱ級(jí)。第二層土質(zhì)為粉細(xì)砂，黃褐色，稍密狀態(tài)，干強(qiáng)度低，韌性低，很濕，厚度大于0.70m，土石分級(jí)為Ⅱ級(jí)。第三為中砂：灰褐色、黃褐色，稍密，厚度大于1.20m。土石分級(jí)為Ⅱ級(jí)。若采取先開(kāi)挖管溝再用5-6臺(tái)90噸吊管機(jī)協(xié)同下溝，很容易造成管溝大面積塌方，直至吊管機(jī)根本無(wú)法靠近管溝作業(yè)。因此本段宜采用沉管法下溝，見(jiàn)現(xiàn)場(chǎng)圖片。該地段為亞熱帶濕潤(rùn)氣候，春季至夏初陰雨低濕，雨量偏多，盛夏至中秋前晴熱干燥，多暴雨，陰雨連綿，雨量充沛，冬季陰冷但霜凍期短。3、雙側(cè)沉管下溝法施工方案雙側(cè)沉管：利用挖掘機(jī)在管道兩側(cè)并貼近管道底部開(kāi)挖，使得管道徐徐沉入溝底并達(dá)到設(shè)計(jì)埋深的施工方法。3.1工藝流程圖3.2施工準(zhǔn)備3.2.1組織施工人員熟悉施工圖，仔細(xì)勘察現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)、水文情況，管溝開(kāi)挖之前首先對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，確認(rèn)管溝中心線。對(duì)施工人員進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別教育，重點(diǎn)崗位落實(shí)到責(zé)任人。3.2.2施工中要詳細(xì)了解地下構(gòu)筑物情況，對(duì)圖紙?jiān)泻托掳l(fā)現(xiàn)的地下構(gòu)筑物等應(yīng)進(jìn)行調(diào)查、勘測(cè)、核對(duì)準(zhǔn)確位置，樹(shù)立醒目警示標(biāo)志。3.2.3.維護(hù)和保養(yǎng)用于施工的挖掘機(jī)、發(fā)電機(jī)、抽水泵及吊管機(jī)等施工設(shè)備，確保機(jī)具狀況良好。3.2.4準(zhǔn)備充足的補(bǔ)傷材料及用具，以便隨時(shí)對(duì)損壞的防腐層進(jìn)行修補(bǔ)。3.2.5對(duì)所有參建施工人員進(jìn)行HSE培訓(xùn)，學(xué)習(xí)掌握操作規(guī)程。熟悉施工圖紙。3.2.6充分準(zhǔn)備用于袋裝砂壓載的編織袋和中砂，預(yù)先裝填砂袋置于作業(yè)帶邊緣不影響施工的位置，以備用。3.2.7充分準(zhǔn)備鋼管排架，用于局部長(zhǎng)度較短的基底軟弱段施工。3.2.8在施工前通知硅管通訊施工單位準(zhǔn)備足夠的硅管，并提供給硅管承包商沉管地段的施工進(jìn)度計(jì)劃。在下溝前48小時(shí)通知其確切時(shí)間，要求派專(zhuān)人配合沉管地段的下溝回填施工，隨下隨填。3.3管溝中線確定3.3.1為了滿(mǎn)足管道數(shù)字化坐標(biāo)的要求，對(duì)管道沉管下溝后中心坐標(biāo)應(yīng)嚴(yán)格控制。為此，對(duì)計(jì)劃沉管的地段，提前確定好管溝中心線和布管焊接中心線。3.3.2依據(jù)圖紙縱斷面深度、里程與管道對(duì)應(yīng)的具體位置要做好深度標(biāo)記，特別是重點(diǎn)陡坡、低洼地段、溝渠地段開(kāi)挖曲率半徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。3.3.3變坡點(diǎn)起點(diǎn)里程、深度，變坡點(diǎn)終點(diǎn)里程、深度等都要在管道醒目位置做好標(biāo)記，為操作手和檢查人員提供現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)數(shù)據(jù)。3.4管道位置調(diào)正3.4.1對(duì)于管道焊接位置不滿(mǎn)足沉管要求的要將管道位置重新進(jìn)行調(diào)正。3.4.2為了防止管墩下沉，避免在開(kāi)挖過(guò)程中造成局部管段下滑移位，因此，在進(jìn)行沉管前，根據(jù)情況對(duì)管道進(jìn)行適當(dāng)?shù)奈恢谜{(diào)正。3.5防腐層檢漏管溝開(kāi)挖前要進(jìn)行必要的防腐層電火花檢漏，檢測(cè)電壓為15kv。對(duì)于防腐層漏點(diǎn)立即進(jìn)行補(bǔ)傷，對(duì)修補(bǔ)后的部位應(yīng)重新進(jìn)行檢漏合格為止。3.6沉管開(kāi)挖3.6.1雙側(cè)開(kāi)挖管溝機(jī)械設(shè)備鏈軌板距管壁距離為1m，即貼近支墩外側(cè)，確保挖掘機(jī)配重旋轉(zhuǎn)空間，返土方向可根據(jù)地形和施工作業(yè)帶寬度確定，開(kāi)挖起頭要超過(guò)管端不少于3m為宜。3.6.2為了確保管道埋深，考慮水稻田地段縱向地形變坡及沖溝斷面，為防止沉管時(shí)管線帶入管溝壁的土將管道墊高，管溝開(kāi)挖時(shí)比設(shè)計(jì)深度超挖0.3m。管溝挖深在2.7-3.6m，管溝底寬為2.0m，管溝邊坡按1：0.33試放，最終現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖以達(dá)到安全合格施工為準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)確定實(shí)際放坡坡比。3.6.3管溝分段開(kāi)挖下溝，沉管下溝時(shí)的最大懸空長(zhǎng)度不大于26m，以避免管溝內(nèi)滲水量增多而增大下溝過(guò)程中的排水工作量。3.6.4管溝開(kāi)挖前，須按圖紙要求對(duì)管道進(jìn)行陰極保護(hù)測(cè)試樁的連接點(diǎn)進(jìn)行焊接及防腐施工，預(yù)留足夠長(zhǎng)度的電纜，待管道下溝后將電纜一端引至地表，并做好標(biāo)示，方便后續(xù)陰極保護(hù)測(cè)試樁的施工。3.6.5進(jìn)入正式沉管作業(yè)施工時(shí)，設(shè)備、人員數(shù)量要配備齊全，開(kāi)挖操作手技術(shù)熟練。為了防止開(kāi)挖過(guò)程中防腐層的損壞，除了對(duì)操作手有嚴(yán)格的技術(shù)要求之外，還要派專(zhuān)業(yè)防腐工進(jìn)行隨機(jī)補(bǔ)傷作業(yè)。3.6.6開(kāi)挖過(guò)程中，設(shè)專(zhuān)人對(duì)管溝進(jìn)行及時(shí)測(cè)量，確保管溝溝底的深度和平整度。3.6.7開(kāi)挖設(shè)備鏈軌貼近管道支墩外側(cè)，但設(shè)備旋轉(zhuǎn)配重不得貼近鋼管防腐層，避免給管道外壁防腐層帶來(lái)?yè)p傷。3.6.8開(kāi)挖作業(yè)時(shí)，挖斗要平穩(wěn)輕放，不得貼近鋼管防腐層。嚴(yán)禁酒后作業(yè)以及挖掘機(jī)斗壁橫擺不穩(wěn)的野蠻操作行為。否則，將取消操作手的沉管開(kāi)挖資格。3.6.9管溝開(kāi)挖如果溝內(nèi)滲水量大，潛水泵排水降水不理想時(shí)，采用局部井點(diǎn)降水法降低水位，具體施工方法見(jiàn)后續(xù)井點(diǎn)降水施工。3.7雙側(cè)沉管3.7.1本方案管道下溝采用沉管法進(jìn)行施工，采取“隨挖隨下”的原則，防止開(kāi)挖成型的管溝塌方對(duì)管道造成損傷。管溝分段開(kāi)挖下溝，沉管下溝時(shí)的最大懸空長(zhǎng)度不大于26m，下溝后應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況確定是否對(duì)管頂進(jìn)行砂袋壓載穩(wěn)管措施。3.7.2沉管下溝前，管端必須用鋼板滿(mǎn)焊封堵，以防止水和泥沙進(jìn)入管道。3.7.3沉管下溝前須認(rèn)真進(jìn)行防腐層檢漏工作，確保管道無(wú)漏點(diǎn)。3.7.4水稻田地段采用的是隨挖隨下的方法，管溝開(kāi)挖的同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備4″潛水泵，一臺(tái)50Kw發(fā)電機(jī)進(jìn)行排水，確保管道下溝或袋裝砂穩(wěn)管施工順利進(jìn)行，防止漂管。3.8管道回填3.8.1管溝開(kāi)挖下溝同時(shí)進(jìn)行，提前48小時(shí)通知通信單位，在管溝回填前及時(shí)進(jìn)行硅管敷設(shè)工作。3.8.2管溝回填前宜將陰極保護(hù)測(cè)試線焊好并引出，待管溝回填后安裝測(cè)試樁。管道穿越河流溝渠時(shí)，應(yīng)及時(shí)回填，并疏通河道、河道，確保流水暢通。3.9.3回填前，如管溝內(nèi)有積水，應(yīng)使用潛水泵進(jìn)行排水，并立即回填。3.9.4嚴(yán)禁機(jī)械設(shè)備在管溝回填時(shí)在管頂覆土上扭轉(zhuǎn)設(shè)備。3.9井點(diǎn)降水施工由于穿越段土質(zhì)為粉質(zhì)粘土，下邊為流砂，地下水位在0.3-2.3m之間，需要在管溝一側(cè)做井點(diǎn)降水井，才能保證管溝開(kāi)挖，具體位置見(jiàn)沉管示意圖。3.9.1技術(shù)準(zhǔn)備

1）詳細(xì)查閱工程地質(zhì)勘察報(bào)告，了解工程地質(zhì)情況，分析降水過(guò)程中可能出現(xiàn)的技術(shù)問(wèn)題和采取的措施。2）鑿孔設(shè)備與抽水設(shè)備檢查。

3.9.2安裝程序

井點(diǎn)放線定位→安裝高壓水泵→鑿孔安裝埋設(shè)井點(diǎn)管→布置安裝總管→井點(diǎn)管與總管連接→安裝抽水設(shè)備→試抽與檢查→正式投入降水程序。

3.9.3井點(diǎn)管埋設(shè)

1）井點(diǎn)管位于管溝邊5m，兩井點(diǎn)管間距20m,深一般不超過(guò)基坑底2m左右，井直徑一般為200mm的水泥套管，然后在井位先挖一個(gè)小土坑，深大約500mm，以便于沖擊孔時(shí)集水，埋管時(shí)灌砂，并用水溝將小坑與集水坑連接，以便于排泄多余水。

2）用絞車(chē)將簡(jiǎn)易井架移到井點(diǎn)位置，將套管水槍對(duì)準(zhǔn)井點(diǎn)位置，啟動(dòng)高壓水泵，水壓控制在0.4MPa～0.8MPa，在水槍高壓水射流沖擊下套管開(kāi)始下沉，并不斷地升降套管與水槍。

一般含砂的粘土，按過(guò)去經(jīng)驗(yàn)，套管落距在1000mm之內(nèi)，在射水與套管沖切作用下，大約在10min～15min時(shí)間之內(nèi)，井點(diǎn)管可下沉10m左右，若遇到較厚的純粘土?xí)r，沉管時(shí)間要延長(zhǎng)，

此時(shí)可采取增加高壓水泵的壓力，以達(dá)到加速沉管的速度。沖擊孔的成孔直徑應(yīng)達(dá)到500mm，保證管壁與井點(diǎn)管之間有一定間隙，以便于填充砂石，沖孔深度應(yīng)比濾管設(shè)計(jì)安置深度低500mm以上，以防止沖擊套管提升拔出時(shí)部分土塌落，并使濾管底部存有足夠的砂石。

鑿孔沖擊管上下移動(dòng)時(shí)應(yīng)保持垂直，這樣才能使井點(diǎn)降水井壁保持垂直，井孔沖擊成型后，應(yīng)拔出沖擊管，通過(guò)單滑輪，用繩索拉起井點(diǎn)管插入，井點(diǎn)管的上端應(yīng)用木塞塞住，以防砂石或其他雜物進(jìn)入，并在井點(diǎn)管與孔壁之間填灌砂石濾層，該砂石濾層的填充質(zhì)量直接影響輕型井點(diǎn)降水的效果，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

①砂石必須采用粗砂，以防止堵塞濾管的網(wǎng)眼。

②濾管應(yīng)放置在井孔的中間，砂石濾層的厚度應(yīng)在60～100mm之間，以提高透水性，并防止土粒滲入濾管堵塞濾管的網(wǎng)眼。填砂厚度要均勻，速度要快，填砂中途不得中斷，以防孔壁塌土。

3）砂石濾層的填充高度，至少要超過(guò)濾管頂以上1000～1800mm，一般應(yīng)填至原地下水位線以上，以保證土層水流上下暢通。

4）井點(diǎn)填砂后，井口以下1.0～1.5m用粘土封口壓實(shí)，防止漏氣而降低降水效果。

3.9.4沖洗并管

將φ60mm的膠管插入井點(diǎn)管底部進(jìn)行注水清洗，直到流出清水為止。應(yīng)逐根進(jìn)行清洗，避免出現(xiàn)“死井”。4、防腐層保護(hù)措施4.1為防止挖溝過(guò)程中挖掘機(jī)碰到防腐管損壞防腐層，管溝開(kāi)挖全過(guò)程派專(zhuān)人指揮，挖掘機(jī)側(cè)向管溝倒退開(kāi)挖，開(kāi)挖時(shí)挖掘機(jī)中軸距離距管道邊緣最小為2m，保證挖掘機(jī)旋轉(zhuǎn)倒土?xí)r不碰到管子；挖斗邊緣距管道邊緣最小距離為200mm。管溝開(kāi)挖單斗齒離鋼管較近時(shí)，機(jī)械操作手應(yīng)緩慢操作單斗靠近鋼管，慢挖輕取土，避免劃傷防腐層。4.2為保證在下溝過(guò)程中對(duì)防腐層不進(jìn)行損傷，沉管下溝時(shí)在防腐管上搭設(shè)長(zhǎng)度為20m的膠皮（厚10mm），并在膠皮頭處扎眼綁繩，以此來(lái)保護(hù)防腐層不受損傷。4.3在沉管下溝施工前，要仔細(xì)檢查管溝內(nèi)是否有對(duì)防腐層造成損壞的雜物，如果存在要及時(shí)清除。4.4管道沉管下溝過(guò)程中，設(shè)置專(zhuān)人統(tǒng)一指揮、持證上崗，確保在沉管下溝的過(guò)程中不損壞管道及防腐層，如發(fā)現(xiàn)損壞立即進(jìn)行修補(bǔ)。4.5在沉管下溝過(guò)程中，對(duì)彈性懸空段要隨下溝作業(yè)同步進(jìn)行電火花檢漏，特別是對(duì)防腐管底部粘有泥土進(jìn)行清除后檢漏工作，做到防腐層檢漏無(wú)死角。在下溝過(guò)程中，對(duì)防腐層有破損處要立即進(jìn)行補(bǔ)傷處理，并經(jīng)電火花檢漏。5、埋深保證措施5.1為保證在下溝過(guò)程中達(dá)到設(shè)計(jì)深度的要求，沉管下溝時(shí)測(cè)量工要隨時(shí)進(jìn)行對(duì)管溝測(cè)量，要求與挖溝機(jī)的挖溝進(jìn)度同步，為避免因塌方和淤砂引起管溝深度減小，在管溝開(kāi)挖時(shí)超挖300mm，確保管道埋深達(dá)到設(shè)計(jì)要求，對(duì)測(cè)量深度不夠的點(diǎn)處立即整改，防止防腐管就位后處理困難。5.2對(duì)于土質(zhì)松軟和流沙、淤泥地段要適當(dāng)加大坡比系數(shù)。水位較高地段形成管溝之后及時(shí)進(jìn)行排水。為了防止管道因泥水漂浮，必要時(shí)管道頂部進(jìn)行壓重處理，回填時(shí)確保設(shè)計(jì)埋深。5.3管道下溝后，管道應(yīng)與溝底表面貼實(shí)且放到管溝中心位置，嚴(yán)禁出現(xiàn)管底懸空，回填后管頂覆土厚度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，不得出現(xiàn)淺埋。5.4沉管下溝完成后，要采用RTK（臺(tái)式GPS）及時(shí)進(jìn)行管道竣工測(cè)量，保證管道埋深符合設(shè)計(jì)要求，完成測(cè)量后要及時(shí)進(jìn)行一次回填，然后按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行硅管敷設(shè)及警示帶敷設(shè)，最終進(jìn)行原土回填，工序銜接緊湊，以盡量減少管溝的滲水量。6、占地控制措施6.1嚴(yán)格控制施工作業(yè)范圍，禁止超占、多占地，施工機(jī)具必須在作業(yè)帶內(nèi)和施工便道內(nèi)行走。6.2加強(qiáng)對(duì)全體施工人員的教育，提高他們的環(huán)保意識(shí)和責(zé)任心，使他們?cè)谑┕ぶ心軌蜃杂X(jué)地作好環(huán)保工作，最大限度地減少對(duì)環(huán)境的損害和超占地現(xiàn)象的發(fā)生。6.3管溝開(kāi)挖時(shí)應(yīng)慢挖保證一次挖成型，避免修溝和二次挖溝造成超占、多占地現(xiàn)象發(fā)生。6.4施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)專(zhuān)職人員經(jīng)常進(jìn)行巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題，并妥善解決。共同把此項(xiàng)工作作好。6.5現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)必須超占、多占地時(shí)應(yīng)及時(shí)和項(xiàng)目部、監(jiān)理、EPC報(bào)告情況，在得到批復(fù)同意的情況下方可超占地。6.6嚴(yán)禁野蠻施工和不聽(tīng)從指揮，造成超占、多占地現(xiàn)象發(fā)生。7、HSE保證措施7.1沉管下溝前要對(duì)所有施工人員進(jìn)行施工方案技術(shù)交底、安全交底，確保施工人員按照方案制定的程序進(jìn)行施工。7.2挖掘機(jī)在工作旋轉(zhuǎn)半徑內(nèi)不得有人，無(wú)關(guān)人員嚴(yán)禁進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。施工過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)要設(shè)置警示牌。人群密集區(qū)域，施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置警戒線。7.3管溝開(kāi)始時(shí)應(yīng)將第一層熟土堆放在最底層，生土放在上面，管溝回填時(shí)，應(yīng)先回填生土，最后回填熟土，以保證不影響當(dāng)?shù)卮迕窀鳌?.4管線下溝前，現(xiàn)場(chǎng)負(fù)責(zé)