天然气高压管道穿越高速公路顶管工程施工方案.docx
- 文档编号:11880840
- 上传时间:2023-04-08
- 格式:DOCX
- 页数:12
- 大小:56.58KB
天然气高压管道穿越高速公路顶管工程施工方案.docx
《天然气高压管道穿越高速公路顶管工程施工方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《天然气高压管道穿越高速公路顶管工程施工方案.docx(12页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
天然气高压管道穿越高速公路顶管工程施工方案
天然气高压管道穿越高速公路顶管工程
施
工
方
案
编制:
审核:
审批;
管道工程集团有限公司项目部
201年月
一、工程概况
本工程为城市天然气利用工程高压管线施工工程三标段,设计压力为4.0Mpa,高压天然气管道采用L415D813×14.3mm螺旋双面埋弧焊接钢管,外防腐层为挤塑聚乙烯三层复合结构加强级防腐,管道全长为10500m。
其中在编号***桩号为K***+***—K***+***(***县道涵洞东、高速公路里程约KM***)的位置上及编号***桩号为K***+***—K***+***(高速公路里程约KM***)的位置上,管道需分别垂直穿越高速公路。
根据设计要求穿越采用顶管施工工艺,套管采用DN1500RC-Ⅲ柔性企口钢筋混凝土套管,顶进长度分别为72m和85m。
高压天然气管道管顶距高速公路现状路面分别为4.15m和11.20m。
详见施工图。
二、编制依据
1、本工程施工组织设计
2、本工程施工图及设计说明
3、现场调查
4、《油气输送管道穿越工程施工规范》GB50424—2015
5、《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369-2014
三、资源配置计划
1、人员配置计划
队长:
3人安全员:
3人
管道工:
18人质量员:
3人
千斤顶操作手:
3人测量员:
3人
辅助工:
12人合计:
45人
2、机械设备配置计划
200型挖掘机1台
75kv发电机1台
500t液压千斤2台
16t吊车1辆
液压式打桩机1台
自卸汽车1辆
自制小车2辆
30t小千斤4个
3、材料配置计划
DN1500柔性企口钢筋混凝土管154m
DN1500胶圈77个
32#工字钢L=12m100根
25#工字钢100m
4~5mm厚木板160㎡
导轨2根
后背铁1个
顶铁1套
四、施工进度计划
本工程拟分三个作业队昼夜施工,并且两处顶管穿插进行,计划用时30天完成全部施工内容。
五、施工工艺流程
测量放线—做框架—打桩—顶进工作坑开挖—作支撑—打垫层—做后背—设备安装—稳导轨—下管—入洞—顶进—掏土—测量—纠偏—调整
六、前期准备工作
1.开工前组织所有参建人员进行安全技术交底,要求所有参建人员熟悉本工种的施工工艺和技术要求。
2.组织相关人员进行图纸会审,如有问题及时与设计沟通。
3.现场踏勘,调查了解地下、地上障碍物分布及埋深情况。
4.根据本工程技术参数进行设备选型。
5.开工前应到高速公路管理部门办理相关手续,待管理部门许可后方可施工。
6.对调查出来的地下障碍,在其障碍所属管理部门的监管下采用人工挖探坑的方法将障碍露出来,并采取吊架保护措施。
七、主要施工方法
1、顶管方式
管道两次穿越西北环高速公路均采用人工掘进顶管法。
该顶管方法设备投入少、经济合理、操作灵活、安全可靠,对环境影响和污染较小。
2、测量放线
2.1、根据设计给出的管道平面、纵向坐标网准确放出顶进、接收工作坑的位置。
2.2、工作坑尺寸
在两处穿越西北环高速公路的道路两侧分别设置1个顶进工作坑,1个接收工作坑。
长×宽×深(均为净尺)
顶进工作坑:
5米×4米×6米(因穿越西北环西侧高速公路位置的现状路面与顶进工作坑现状路面相差7.58m,所以工作坑深度也为6m)
接收工作坑:
4米×4米×6米
2.3、在地面上把永久性水准点引测至工作坑内,闭合差按二级水准控制。
2.4、左右偏差测量采用在后座设一激光经纬仪,在满足通视的条件下,直接看机头内标靶测量左右偏差。
3、打桩
3.1、钢桩选用工字钢,顶进工作坑四面选用型号为I32b工字钢,工作坑前面和两侧采用密打工字钢,工作坑后背一侧采用打双排工字钢,打法为一横一竖,桩长均为12米,见下图。
3.2、打桩时首先挖出桩沟,然后用25#工字钢做成框架,用液压式打桩机沿框架四周将桩打入,打桩时应保证钢桩的垂直度,缓慢地将钢桩全部打入地下。
3.3、钢板桩由10t超长汽车运至施工现场,沿工作坑四周分散堆放。
3.4、施工工艺流程:
桩机安装、就位→吊桩→插桩→捶击下沉。
3.5、钢桩捶击时需设置横向稳定措施,插桩时对准方向,其X、Y轴互相垂直。
4、工作坑开挖:
4.1、工作坑开挖采用200型挖掘机开挖,挖出来的土用自卸汽车倒运到一平坦地方集中存放,待回填时再二次倒运回来,工作坑周边不得堆土。
4.2、随挖土随将角撑、一、二道撑做好,一、二道撑采用25#工字钢在地面以下2m和4m处分别与32#立面桩焊接牢固。
见下图:
4.3、如果在工作坑开挖过程中,发现工作面有渗水现象时,此时可采用明沟排水方法:
在工作坑开挖面底部沿四周挖一条排水沟,并在工作坑一角设置一个集水井,排水与开挖同时进行,集水井直径500毫米、深0.8米左右,井内放水泵,及时将水排出工作坑。
保证干场作业。
且降水持续到工作坑回填完毕。
5、打垫层、安装后背、导轨、设备
5.1、打垫层、基础:
工作坑开挖后先铺20cm厚碎石作为垫层,然后在上面浇筑25cm厚C25混凝土作为基础。
打基础时应预埋好铁板,以便连接导轨。
混凝土与钢板桩间要涂刷隔离剂防止粘结给拔桩造成困难,基础表面要抹压光滑。
5.2、安装导轨
本工程采用复合导轨,导轨的作用是引导管子按设计的中心线和坡度顶入土中,保证管子在将要顶入土中前的位置正确,因此,导轨的安装是保证顶管工程质量的关键一环。
5.2、安装顶铁
顶铁的安装和使用应符合下列规定:
5.2.1安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称,顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污;
5.2.2、更换顶铁时,应先使用长度大的顶铁,顶铁拼装后应锁定。
5.2.3、顶铁的允许连接长度应根据顶铁的截面尺寸确定。
当采用截面为20cm×30cm顶铁时,单行顺向使用的长度不得大于1.5m;双行使用的长度不得大于2.5m,且应在中间加横向顶铁相连;
5.2.4、顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫,当顶力接近管节材料的允许抗压强度时,管端应增加U形或环形顶铁;
5.2.5、顶进时,操作人员不得在顶铁上方及侧面停留,并应随时观察顶铁有无异常迹象。
5.3、千斤顶和油泵的安装
千斤顶固定在支架上,并与管道中心的垂线对称,其合力的作用点应在管道中心的垂直线上;千斤顶合力作用点除与管道中心的垂线对称外,其高提的位置,一般位于管子总高1/4~1/5处,若高提值过大则促使管节愈顶愈低。
两台千斤顶应对称布置;千斤顶的油路应并联,每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。
油泵宜设置在千斤顶附近,油管应顺直、转角少;油泵应与千斤顶相匹配,并应有备用油泵。
油泵安装完毕,应进行试运转;顶进开始时,应缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常顶进速度顶进;顶进中若发现油压突然增高,应立即停止顶进,检查原因并经处理后方可继续顶进。
千斤顶活塞退回时,油压不得过大,速度不得过快。
5.4、后背的安装
本工程采用整体后背铁,尺寸为:
长*宽*厚度=3.5*2.5*0.4m,吊装过程中应符合下列规定:
5.4.1、吊装装后的后背墙应有足够的强度和刚度;
5.4.2、后背铁壁面应平整,并与管道顶进方向垂直;
5.4.3、后背铁壁面应与后背墙贴紧,有孔隙时应采用砂石料填塞密实;
6、顶力计算
P—最大顶力(吨);M—土质系数;D—钢管外径;L—顶进混凝土管长度。
西北环北侧:
P=7×0.813²×70m=327吨
西北环西侧:
P=7×0.813²×84m=389吨
因此选用两个500t千斤顶,可以满足施工要求。
7、开洞门
在工作坑靠近西北环高速公路一侧(顶进方向)按照混凝土套管管外径尺寸用气焊将工字钢桩切割出一圆形洞门。
8、下管、入洞
用16t吊车将混凝土管吊放在导轨上,先进行高程和中心线的测量,符合要求后,配合顶镐缓缓将管推进洞口。
9、顶管原理:
顶管时,人工进入管内掏土,达到一定深度后开动顶镐,利用工作坑内顶镐做动力,推进管道向前方顶进。
10、顶进
采用手工掘进顶管法时,应符合下列规定:
超挖示意
a—最大超挖量;b—允许超挖范围
10.1、工具管接触或切入土层后,应自上而下分层开挖;工具管迎面的超挖量应根据土质条件确定。
10.2、为保证管前挖土与管节外径顺直吻合,管前挖土应使用L型直角尺杆进行检查校验。
L型直角尺长端不少于3m,短边为混凝土管壁厚度。
使用时以长端紧帖混凝土管内壁,短边校验挖土盈亏;为使挖土减少偏差,管前挖土每个前挖掘30cm,即使用L型尺杆校验检查一次。
在一般顶管情况下管前挖土,混凝土管上部225°范围挖土允许超过1.50,但在下部135°范围内不得超挖。
10.3、为防止顶管轧头(即前头低)在任何土层中挖土都不准扰动混凝土管地基。
尤其是对粉砂土和细砂土更应注意。
10.4、管内运土,采用自制小车运输。
运出管道的土用吊车向上提升,堆放在工作坑一侧,堆土要求在两米以外。
吊装应指定专人负责,其他人员不得开动机器。
11、顶进管节施工测量与偏差斜正
11.1、管节顶进施工,要及时进行顶管轴线和高程的测量检查,以防患于未然。
第一节混凝土管顶进是全程顶进的关键。
因此第一节管每顶进30cm应对轴线高程检查一次;顶进第二节管,每顶一镐测量检查一次,管节进入土层后的正常顶进测量间隔不得超过1m,以便及时发现偏差,及时纠正。
11.2、测量前的准备工作。
11.2.1、在工作坑内外稳定土层内设置固定水准点。
11.2.2、将顶管中心轴线引入工作坑内前后土壁钉好木桩及中心线,木桩高度在不影响坑下作业为宜。
11.3、高程测量
使用水准仪配合尺杆,测量管节首尾高差。
11.4、中心线测量
用经纬仪在中心桩上引点,测量管节首尾中心轴线偏差,亦可利用坑内的中心桩,拉一直线,在直线上挂两个线锤,然后另拉一根直线引到首尾管节中心,通视两地段垂线上,即三点成一线法,以检测首节管前是否在设计中心线上。
11.5、顶管偏差纠偏
顶管偏差校正应逐步进行,形成偏差后不可立即将顶好的管子校正到位,应缓慢进行,使管子逐步复位,不得猛纠硬调,以防产生相反的结果。
一般校正方法有以下两种:
11.5.1、管前挖土超挖纠偏法
即在管子偏向的反侧方向适当超挖,而在偏向侧不超挖土甚至留坎,以形成阻力,使管在顶进中向阻力小的超挖侧偏向,逐渐回到设计位置。
11.5.2、斜撑顶木(或支千斤顶)纠偏法(亦叫强制斜偏法)
对偏差大于2cm,在超挖纠偏不起作用的情况下可利用此法。
即用圆木或方木的一端顶在管子偏向的一侧内壁上,另一端斜撑支在木版管前的土壤上,支顶时斜撑分力产生阻力,使顶管向阻力小的一侧纠正。
11.5.3顶管测量纠偏要好施工记录。
八、质量保证措施:
1、顶管作业时,第一节管顶进方向应认真加以控制,仔细检查和测量,轴线偏差不得超过顶进长度的1.5%。
2、顶管过程中顶管中线偏移应随时纠偏,不能随意调整中线方向。
3、顶管作业开始以后,应连续进行,不宜中途停止。
4、开始顶进5~10m的范围内,允许偏差应为:
轴线3mm,高程0~+3mm。
当超过允许偏差时,应采取措施纠正。
5、顶管在正常情况下,应每顶进50—100cm测量一次。
并做好记录。
6、严格执行“三检”制度,既:
自检;互检;交接检。
7、每班均应填写施工记录,施工记录应包括顶进长度、顶力、偏差、及纠正情况。
顶进管道的施工质量应符合下列规定:
7.1、管内清洁,管节无破损;
7.2、允许偏差
轴线位置:
50mm
管道内底高程:
-50~+40mm
相邻管间错口:
不大于20mm
8、混凝土管道的接口应填料饱满、密实、且与管节接口内侧表面齐平,接口套环对正管缝、贴紧、不脱落。
9、顶管时地面沉降或隆起的允许量应符合道路部门的规定。
九、安全文明施工措施
1、进入施工现场人员必须佩戴安全帽。
非施工人员禁止进入施工现场。
2、在高速公路两侧搭设围挡,围挡高度应不小于1.8米,搭设长度为每侧50米。
3、打桩时周围不得有人通过和逗留。
4、打桩时必须挂好安全链,并设专人指挥。
5、顶进工作坑、接收坑上部安全平台周围必须设置防护栏,高度不得低于1.2m,上下工作坑必须行走安全梯,严禁乘提升设备上下工作坑,安全梯必须设置外圈保护。
6、现场临时用电必须采用一机、一闸、一箱、一漏电保护。
夜间施工要有足够的照明设施。
7、工作坑周围2m内不得堆放杂物,吊管、下管时工作坑内不得站人。
8、工作坑内施工照明应采用36V低压照明线路。
9、顶进中,管道两侧、顶铁上面不得站人。
10、吊装时,吊运设备必须和吊运吨位相匹配。
11、施工前,必须对所有参建人员进行安全技术交底。
12、特殊工种操作人员必须持证上岗。
13、挖掘机、吊车旋转半径范围内不得站人和通过。
14、排出的地下水应排入指定地点,不得随意向地面排放。
15、安全员加强安全监督管理,发现隐患及时纠正处理,建立严格的安全管理制度,及时向有关人员或部门反馈安全管理信息。
16、施工现场要整洁有序,设备、机具、材料整齐安放,施工完毕及时清理施工现场。
17、为保证施工现场安全,现场应设置一定数量的灭火器。
18、即将进入冬季施工,因此挖出的工作坑内的土和管内的土应及时进行苫盖,以免土方受冻,影响回填质量。
十、施工中的监控量测
为了保证工程顺利地进行,确保施工人员的安全及道路的安全,为了实行动态化、信息化施工管理,也为了优化设计、指导施工提供可靠依据,做到施工措施安全适用,施工方法技术先进,经济合理,本工程须进行全程监控量测,监测重点分为基坑与道路施工两大部分。
1、基坑监测
顶管施工前需施作顶管工作坑,在工作坑施作过程及顶管施工过程中,对工作坑应进行监测。
工作坑监测采用巡视检查与仪器观测二种监测方法:
1.1、巡视检查
1.1.1、设立专职巡视检查人员一名,在工作坑施工及顶管施工过程中每天不间断地进行巡视;
1.1.2、巡视检查以目测为主,辅以量尺、摄影等器材进行。
1.1.2、巡视检查应对自然条件、支护结构、施工工况、周边环境、监测设施等检查情况进行详细记录,如发现异常,应及时报告。
1.1.3、巡视检查记录应及时整理,并与仪器观测数据结合,进行综合分析。
1.2、仪器观测
观测项目:
工作坑顶部水平位移及顶部竖向位移
1.2.1、水平位移观测
采用经纬仪进行观测,按照国标“建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009)”规定的基坑围护墙顶部水平位移监测精度确定:
本工程工字钢框架顶部水平位移设计控制值定为60毫米,其监测精度须小于4.0毫米。
1.2.2、竖向位移观测
本工程可定为三级基坑,采用水准仪进行竖向位移的观测,按照国标“建筑基坑工程监测技术规范(GB50497-2009)”规定的基坑顶部竖向位移监测精度确定:
工作坑的竖向位移报警值定为40毫米,使用DS3水准仪,按国家二等水准测量的技术要求观测,各观测点与基准点应组成闭合环路水准路线。
监测点布置:
监测点设置在顶管工作坑工字钢框架之上.
基准点布置:
在工作坑设立二个稳固的基准点,基准点要埋设在基坑开挖深度3倍范围以外不受施工影响的稳定区域。
观测频度:
工作坑施工期间:
每天观测一次;
顶管作业期间:
每天观测一次;
夯管施工完成:
停止观测
2、顶管施工道路监测
为保证高速公路路面结构的稳定,顶管施工过程中,须进行沉降观测。
2.1、监测目的和意义
施工监测的目的是为了确定在管道顶进期间公路路面的竖向变化。
2.2、监测点的布设
为观测路面的竖向位移,在西北环高速路两侧路面上布设两排监测线,监测线布设6个监测点(公路每侧各设3个),沿路轴线点距为3米。
见下图:
2.3、监测方法及施工手段
采用独立高程系统,在远离顶管施工区50m的地方设置一个稳固水准点。
即为本工程变形监测的高程基准点。
十一、道路安全监控及应急措施
为了充分保证顶进施工期间公路的安全及路面结构的稳定,保证邻近建(构)筑物及地下管线的安全,特制订以下应急预案。
1、路面安全控制指标
1.1、路面沉降控制要求;在顶管施工影响范围内的最大沉降值小于15mm。
1.2、路面裂纹控制要求;要求路面不能产生结构裂纹。
2、观测频率及时间安排
顶管施工前:
每天观测一次,共计三天;
顶管作业期间:
每天观测两次;
3、预警值(F)的确定
F=实测值/控制值
当F<0.7时;安全;正常施工,
当0.7≤F≤1时;警告;暂停施工,分析原因,加强观测,准备补救措施。
当F>1时;停止施工,采取补救措施,避免位移值进一步增加。
4、路面沉降及开裂处理措施
4.1、发现路面有沉降及开裂现象发生,立即通知工程负责人和道路管理部门。
4.2、判断路面沉降及开裂的程度,是否影响道路通行,并在沉降开裂位置设置警示标志,以警示过往行人、车辆;必要时在征得路政管理部门同意后对道路进行封闭。
4.3、道路管理部门和工程施工负责人对道路损坏原因及程度进行分析,并及时制定切实可行的修补措施,弥补或阻止沉降的继续发生。
4.4、如沉降及开裂情况继续发展,施工单位应立即停止施工,对产生沉降开裂的区域进行修补。
5、交通安全防护措施
5.1、成立应急小组,明确岗位职责确保应急预案的实施。
5.2、施工区域采用钢护栏围挡进行封闭,并在面向公路侧围栏做好夜间警示标志。
5.3、派专人对施工现场交通设施及安全维护设施进行检查巡视,保证防护措施的有效。
5.4、顶管进行中,按时对公路路面进行沉降观测,了解路面的沉降情况,根据其数据控制顶管施工。
5.5、做好应急断路时的交通疏导工作。
5.6、顶管施工开始前,须对西北环高速公路的各个出入口调查清楚,做好各种导行方案。
5.7、与高速公路产权单位保持联系,每天向其汇报顶进施工的长度、地面变形等情况,认真听取产权单位的意见,服从其管理。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 天然气 高压 管道穿越 高速公路 工程施工 方案