长输管道施工方案.docx

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长输管道施工方案

长输管道施工方案

本段线路途经江苏省溧阳市境内，沿线地形地势属低山丘陵地带，多有旱田和水田、果林、树木，管道施工采用半自动焊和手工下向焊组焊工艺实施流水化作业。

1工程设计交桩

1.1设计代表在现场依据施工图纸向施工单位由起点开始逐段交接线路控制桩及沿线路设置的临时性、永久性水准点直到终点。

1.2交接桩时，施工单位要根据施工图纸核对桩号、里程、高程、转角角度，对已经丧失的桩应复测补桩。

及时准确填写交接桩记录。

1.3接桩后，施工单位进行测量放线，将线路控制桩移到施工作业带边界线内0.3米位置，并采取措施保护控制〔转角〕桩，并设置醒目的标识。

2测量放线

2.1.1设备、机具准备

2.1.1.1测量所用GPS全球定位仪、全站仪、经纬仪、水准仪等仪器经过校验，且在有效期内。

2.1.1.2备齐测量区段完整的施工图，备齐交接桩记录及认定的所有文件，备足木桩、红油漆、钢卷尺、花杆、彩旗和白灰，备齐定桩、撒灰工具和用具，测量人员同时备好防晒、防雨等个人工具。

进入现场测量之前，充分熟悉图纸及有关资料。

2.2.1依据由设计方提供的管道施工图、测量成果表，复测设计交桩的位置和高程，对接收到的管线走向纵断面图进行复测、复核，如发现与设计有较大出入或根据实际情况确需局部改线，做好记录，以书面材料及时汇报业主及设计，再由勘察、设计重新测定线路，出具设

计变更通知单。

施工工序流程〔沟上组装〕

2.2.2管线测量测定出线路中心线，每100m设置一个百米桩，地势起伏较大的地段，需设加密桩，平角、转角、纵向转角设立转角桩。

2.2.3在线路中心线上，根据设计施工图纸要求设置纵向变坡桩、曲线加密桩、标志桩，并注明变坡点位置、角度、曲率半径、切线长度、外矢矩，保持与设计断面一致。

2.2.4除按特殊要求标外，各桩要注明里程、地面高程、管底高程和挖深。

2.2.5采用冷弯管处理水平或竖向转角时，要在曲线的始点、终点上设桩，并在曲线段上设置加密桩，间隔不大于10m。

在曲线的始、末、终点上注明曲线半径、角度、切线长度和外矢矩。

“工兵法”、“解析法”、“总偏角法”进行测量放样。

2.2.7在河流、沟渠、公路、地下障碍物穿越段的两端、线路站场、阀室的两端及管线壁厚、防腐层等级变化分界处设置标志桩。

2.2.8地下障碍物标志桩，注明障碍物名称、埋深和尺寸。

2.2.9壁厚、防腐层变化分界处标志桩，注明变化参数、起止里程。

控制测量表中水平距、水平里程、水平角、地面标高、管道设计标高，是在纵断面图上获取，而挖深、坡度、下料角等是计算所得。

2.2.10.1挖深h=地面高-管道设计高程；

2.2.10.2坡度=高差/水平距；

2.2.10.3角度〔下料角〕的计算：

角度分纵向角和叠加角；

〔1〕纵向角a计算：

当坡向相同时a=a1-a2

当坡向相反时a=a1+a2

a1本站坡角；a2后站坡角

〔2〕叠加角a的计算：

叠加角：

转点所在的位置一般均为叠加角，所谓叠加角是平面转角与纵向角的叠合，其作用是一角双变向。

坡向相同时：

cosa=cosa1*cosa2*cosθ＋sina1*sina2

坡向相反时：

cosa=cosa1*cosa2*cosθ－sina1*sina2

a1——本站坡角；a2——后站坡角；θ——水平角。

根据计算角度对热煨弯头、冷弯管、弹性敷设进行标注，当计算角度大于18°时为冷弯管，计算角度小于18°时为弹性敷设。

确定曲率半径R：

一般管线R不小于1000d〔d为管径〕，对管线长度来说R越大，管线越短。

对尖向向下的弹性敷设，R一旦变大，管道埋深就能保障。

对尖向向上的弹性敷设，R变大，挖方也将增大。

所以，选定R时，一定要综合考虑。

计算示意图

计算切线长：

T=Rtgα/2

计算外矢距：

E=R（1/cosα/2-1）

计算弧长：

L=R*α〔α为弧度〕

在施工测量时，一定要严格按计算所确定的切线长，外矢距，弧长，控制管沟。

否则将出现管线无法紧贴管沟的现象。

2.2.10.6弯管计算：

根据弯管机性能，弯管的曲率半径R是一定的，利用相关公式计算切线长度T、外矢距E、弧长L。

具体计算同弹性敷设的计算。

2.3.1定好线路中心线和施工作业带边界线桩后，用白灰放出管道中心线和作业带边界线。

2.3.2施工作业带边界线在作业带清理前放线，管线轴线在管沟开挖前放出。

2.3.3施工作业带宽度根据管道覆盖土层最小厚度、土壤的地质情况等当地实际情况而定，本段一般控制在14～19m范围内。

2.3.4对于河流、公路穿越地段，运管车掉头处、山区施工地段、根据实际需要，提前以施工方案形式报业主、监理，按照审核通过的方案中的作业带宽度来操作。

2.3.5放线完毕，应及时清点作业带内的障碍物，并做好记录；同时在清扫施工作业带之前，将所有的管线桩平移至堆土一侧的占地边界线以内，距作业带边界0.3m处。

2.4人员、机具配备

序号

工程名称

数量

职责

备注

1

测量工

3

测量、放线

2

测量工程师

1

测量、放线、整理资料

3

普工

6

配合

2.4.2设备、机具配备

序号

设备名称

数量

工作内容

备注

1

GPS全球定位仪

1

找桩、公路导航

2

全站仪

1

测量

3

经纬仪

2

放线

4

水准仪

2

高程测量

5

双排座

1

交通工具

6

对讲机

4

通讯工具

3施工便道修筑

本标段线路沿G104国道和在建宁杭高速路敷设，离开距离100m～3000m之间，沿线有多处道路可至线路施工作业带，其路面结构及宽度如下表所示。

便道情况较好，只需对少量道路进行拓宽、加固，便道宽度4m。

序号

所属地名

便道等级

便道宽度

便道长度

修筑工作量

备注

1

镇广公路

省级

12m

2

宁杭高速公路便道

4m

30km

5km

新修

3

104国道

国道

18m

4

乡村路

1km

拓宽加固

5

乡村路

2km

拓宽加固

6

乡村路

拓宽加固

3.1人员、设备配备

序号

工种名称

数量

职责

备注

1

机组长

1

指挥、组织

2

测量工

2

测量、放线

3

操作手

2

操作推土机

4

工人

10

配合修路

3.1.2设备、机具配备

序号

名称

数量

工作任务

备注

1

TSY160L推土机

2

修路

2

平板拖车

1

倒运设备

3.2.1.1检查征〔占〕地手续是否齐全，施工便道修筑要在办理好征〔占〕地手续后进行。

3.2.1.2会同业主或监理和地方有关部门对便道上的地上、地下各种建〔构〕筑物和植〔作〕物、林木进行清点、造册。

3.2.2放线：

按照便道宽度4m放出施工便道边线。

3.2.3.1施工便道位置的选择，选择原有道路，对少量较窄路面进行扫线拓宽、碾压、加固。

3.2.3.2修筑施工便道时，首先应进行测量放线，确定施工便道的宽度为4m。

施工便道与公路平缓接通，每1Km应设置一个会车处，弯道和会车处的路面宽度应大于6m，弯道的转弯半径应大于12m，施工便道的坡度不大于20°。

3.2.3.3利用原有道路加宽时，如果条件允许应尽量在一边加宽，施工便道应平整，并且有足够的承载能力，保证施工车辆和设备的行驶安全。

3.2.4各工序完工后，及时做好施工便道恢复工作。

3.2.5施工便道经过埋设较浅的地下管道、线缆、沟渠等地下构筑物或设施时，采用桥排进行保护。

3.2.6设备沿作业带经过普通公路。

设备沿作业带经过宁杭高速公路、国道104、镇广公路时，虽不需扫线，但必须把履带设备倒过公路，设备越过公路时，采用在公路上垫土，然后在上面铺垫草袋的方式跨路，以防履带设备压坏路面。

序号

名称

规格

单位

数量

1

推土机

D60

台

2

2

8吨吊车

台

1

3

潜水泵

台

6

4

半挂拖车

台

1

序号

名称

单位

数量

备注

1

管工

人

4

2

工人

人

2

3

起重工

人

1

4

测量工

人

2

5

操作工

人

2

6

技术员

人

1

4施工作业带开拓

本标段线路经过的地段多为农田、鱼塘，在句容附近为低山、丘陵地段，地质多为粘土，有石方，部分地段存在较多的林木。

为保证作业带的连续性，在路过鱼塘和小型河流或沟渠时，采用围堰抽水，晾晒作业面，清淤的方法处理，对沟渠则采用铺设涵管临时过水的方法。

准备工作→放线→作业带开拓

4.2人员、设备配备

序号

工种名称

数量

职责

备注

1

机组长

1

指挥、组织

2

测量工

2

测量、放线

3

操作手

2

操作推土机

4

工人

10

配合清理

4.2.2设备、机具配备

序号

名称

数量

工作任务

备注

1

TSY160L推土机

2

清理作业带

2

平板拖车

1

倒运设备

4.3.1.1检查征〔占〕地手续是否齐全，施工作业带开拓要在办理好征〔占〕地手续后进行。

4.3.1.2会同业主或监理和地方有关部门对施工作业带内的各种地上、地下建〔构〕筑物和植〔作〕物、林木进行清点、造册。

4.3.1.3工程技术人员熟悉线路图纸、现场勘察线路地形、地貌，选用合理的施工机械及施工方法，编制作业带开拓措施，报业主、监理审批，并向操作人员现场交底。

按照规定的作业带宽度用白灰放出作业带边界线及排〔滤〕水沟、筑坝的位置。

4.3.3.1清理和平整施工作业带时要注意保护线路控制桩，如有损失要立即补桩。

4.3.3.2施工作业带开拓，应遵循保护农田、林木、植被及配套设施，减少或防止产生水土流失的原则。

4.3.3.3施工作业带范围内，对于影响施工机具运行或施工作业的石块、杂草、树木、构筑物都要清理干净，沟坎要平整。

4.3.3.4先用人工对作业带上的地上、地下建〔构〕筑物和植〔作〕物、树木进行清理，并做好详细记录。

4.3.3.5人工清理完后，再用推土机和单斗相配合，采取高挖低填的方式进行施工作业带开拓，形成作业面。

4.3.3.6施工作业带经过中河、南河、北河、新北河时，必须进行设备转场。

4.3.3.7梯田段作业带清理，必须平整田坎，形成连续作业带，如以下图所示：

4.3.3.8丘陵地带作业带开拓，如以下图所示：

便道

填方

挖方

4.3.3.9作业带经过河流、鱼塘、沟渠时的处理见河流、沟渠施工方案。

5防腐管运输和保护措施

防腐管的运输是指通过运管车辆将防腐管从管材集散地运至施工现场。

5.1装〔卸〕防腐管

5.1.1装〔卸〕防腐管用专用吊钩。

5.1.2专用吊钩宽度为300mm，深度为150mm，与管子接触面有橡胶皮补垫。

5.1.3采用专用吊钩时，钢管与吊绳的夹角不宜小于30°，以免产生过大横向拉力损坏管口，假设以12m管长计算，吊绳单边长度不得小于17m。

5.1.4采用专用吊钩时，管子两端设置晃绳，使管子卸放位置准确，并防止砸伤卸管人员。

5.1.5装〔卸〕管设备采用16吨和25吨吊车装卸防腐管。

5.1.6装卸防腐管时不得产生造成管体管端局部凹痕或失圆的冲击荷载，装卸过程中注意保护管口，以免使管口产生任何豁口或伤痕。

5.1.7装卸管时应该轻起轻放，有专人指挥，严禁采用撬、滚、滑等损伤防腐层的方法装卸和移动防腐管。

5.2.1运管车与驾驶室之间设止推挡板，立柱必须齐全，与管子接触面应有厚度不小于10mm的橡胶板。

5.2.2运管车底部放置运管专用支架，支架与管子接触面垫橡胶板，橡胶板厚度15mm，宽度100mm。

5.2.3拉运管子时，检查每根管子防腐层保护好。

5.2.4装管高度不超过二层，装管后采用外套橡胶管或其它软质管套的捆绑，每管长度不少于二处，捆绑与管子接触处外加橡胶板或其它软质材料衬垫。

5.2.5热煨弯头、冷弯管采用平板拖车由专用胎具运输。

5.3.1防腐管在堆放时，根据防腐规格、级别分类堆放，底部垫砂袋200mm高度以上，防止防腐管变形污染，防腐管分层码垛堆放，堆管高度不超过二层，底部防腐管的外侧设固定管子的碶型木块。

5.3.2防腐管在现场堆放时，选择地势平坦的场地堆放，场地内不得有积水、石块等有损防腐层的物体，存放场地保持1%~2%的坡度，并设排水沟，场地上方保持无架空线路，靠近村镇、路口堆放时，设置安全警示、标志，现场大批集中堆放安排专人看管。

5.3.3防腐管的最大堆码层数不超过二层，运到工地上的防腐管尽量堆积在施工作业带地势较高处，并均匀分布管垛，每垛防腐管数量不宜超过20根。

5.3.4管垛支承以管垛的中间为准，均匀对称的布置，以便使载荷分布均匀，管端距端部支承为1.2~1.8m，管垛支承4道，管垛两侧设置木楔，以防滚管。

6扫线、布管

布管前采用推土机清扫线路，然后牵引爬犁、用10t吊管机进行布管

6.1人员、设备配备

序号

工种名称

数量

职责

备注

1

管工

2

级配、布管

2

起重工

1

吊装

3

操作手

2

操作推土机、吊管机

4

司机

2

值班、吊车

5

工人

4

打管墩

6.1.2设备、机具配备

序号

名称

数量

工作任务

备注

1

推土机

1

扫线、牵引

2

8t吊车

1

装管

3

10t吊管机

1

布管

4

爬犁

1

散管

5

双排座

1

值班、拉机具

6

钢丝绳〔φ27mm〕

40m

起吊、牵引

6.2.1布管前，工程技术人员熟悉了解掌握施工段的设计图纸及技术要求，测量放线资料及现场定桩情况，现场通行道路及地形、地质情况。

并确记钢管的规格、数量等经业主或监理确认一并对施工作业人员进行详细的交底。

6.2.2布管必须依据设计要求、测量放线记录，现场控制桩、标志桩，在施工作业带一侧沿布管中心线进行布管。

布管示意图

6.2.3布管前，先用推土机沿布管中心线行走一遍，把局部不平整的位置加以清理平整。

6.2.4布管前，先要选择管口级配。

布管人员要在堆管点逐根测量钢管的实际长度、管口周长，并进行管口的匹配和记录，用红油漆逐根在管中间进行编号〔一端管口周长——管口号——另一端管口周长〕。

在每根管长度方向划出平分线，以利于平稳吊管。

6.2.5布管时，管与管之间首尾相接，相邻两管口错开一个管口，成锯齿形布置，以便于管内清扫，坡口清理及起吊。

6.2.6布管过程中做好记录，不同壁厚、不同防腐等级，分界点与设计图纸要求不应超过12m，布管后复查，经现场监理认可后方可进行下道工序的施工。

6.2.7遇有河流、沟渠、鱼塘、公路等特殊部位，则将管子按照所需长度堆放在宽阔一侧，以便于预制后就位。

7管道组装

管道组装采取10t吊管机提升，内对口器对口进行施工。

清管→管口打磨→管道组对→管道焊接

7.2人员、设备及机具配备〔每个施工队〕

序号

工种名称

数量

职责

备注

1

管理人员

2

生产组织、技术、

质量、HSE管理

1个施工队长、1个技术员

2

管工

3

布管、对口

3

操作手

2

操作设备

4

工人

4

辅助施工

5

司机

1

值班

7.2.2设备、机具配备

序号

名称

规格及型号

数量

工作任务

备注

1

吊管机

10T

1

对口

2

内对口器

28”~30”

1

对口

3

小型客车

15座

1

值班

4

爬犁房

1

工具存放

5

东风卡车

5t

1

值班、拉料

6

砂轮机

φ100

1

清口

7

点温计

2

测管口温度

8

风速仪

1

测风速

9

温度计

1

测大气温湿度

10

吊带

5m××5t

5

组对前采用自制的柔性清管器清除防腐管内的杂物

管端25mm范围内用清洗剂清除油污，用砂轮机清除铁锈、毛刺等，钝边、坡口及盖面焊压边部分要打磨直至露出金属光泽。

坡口形式如下：

α说明：

α：

60°±5°

β

δ：

管壁厚

7.3.3.1采用10t吊管机、内对口器组对，严禁采用直接锤击的方法强行组对管口。

7.3.3.2管道组对时，错边量应均匀分布在整个圆周上。

外对口器必须在根焊焊道完成50%后方可拆除，所完成的根焊焊道应分为多段且均匀分布，吊管机必须在根焊完成、管墩打好后方可撤离。

7.3.3.3管口组对完毕，由管工依据标准的规定进行对口质量的自检，填写管口组对记录，并与焊工进行互检，检查合格后管工与焊工办理工序交接手续。

经监理复查，确认合格后方可进行焊接。

组对质量应符合下表的规定：

序号

项目名称

标准规定

备注

1

组对间隙

2

对口错边量

≤

沿周长均匀分布

3

对接偏差

≤3°

管口组对完成后，经过检查合格后，可开始管道的焊接。

8管道焊接和检验措施

根据该标段管线的地形地貌及窝工四多年积累的焊接施工经验，为提高焊接生产率，保证工程质量，针对本工程我公司将采用管道半自动焊〔B下/D下〕、手工向下电弧焊〔含连头、返修〕等焊接方法进行管线焊接，两种方法分别具有不同的应用特点及使用范围。

该方法采用手工向下焊打底〔D下〕填充、盖帽采用药芯自动保护焊丝半自动焊。

手工向下焊打底具有操作灵活，对焊口要求低，具有受环境影响小等特点。

药芯自保护焊丝半自动为自动送丝、手工运条，是一种采用连续管状药芯自保护焊丝，在焊接过程中形成气体和熔渣保护熔敷金属，不需外加任何气体和焊剂的一种先进的焊接工艺，它具有工作效率高，抗风能力强，焊缝成型美观和焊工易于掌握等优点

手工向下电弧焊具有工艺简单、轻便灵活、受环境影响小的特点。

结合我公司在建的西气东输管道工程的施工经验，半自动焊采用纤维素焊条手工向下焊打底〔D下〕，填充、盖帽采用药芯焊丝自保护半自动焊。

由于该工艺抗风能力强，受环境影响小，特别适合在山区、河流等环境较恶劣的场合施工。

坡口清理→管口组对→焊前预热→焊接设备准备→焊接→焊后保温→焊接检验→焊缝返修

使用柔性清管器将管内杂物清除干净，用角向磨光机将坡口内、外两侧各10mm打磨至金属光泽。

采用气动内对口器进行管口组对，在无法用内对口器时，采用外对口器对口。

对口尺寸如以下图所示：

α说明：

α：

60°±5°

β

δ：

管壁厚

对口尺寸示意图

使用内对口器时，应在打底焊道全部完成后方可拆卸，沿管道内移动时，始终保持管子处于平衡状态；使用外对口器时，打底焊道沿周向分布至少完成50%才可撤除，同时必须保持平衡，以免应力过大将根焊道撕裂。

组对时，需将两管口焊缝〔螺旋缝或直缝〕错开至少100mm间距弧长，错边应均匀分布在整个圆周上，对局部超标部分应用8磅大锤与紫铜垫板矫正，严禁根焊道完成后矫正管口的错边量。

8.2.1.2.3焊前预热

根据焊接工艺规程要求，现场焊接时管口需预热120℃。

预热采用自制环形火焰加热器，为保证管口加热均匀，加热时应保持环形加热器在管口沿圆周往复运动，管口预热的范围为坡口两侧各75mm，温度测量采用远红外线测温仪，并在距管口50mm处沿管圆周均匀测量8点，预热完成后立即用钢丝刷去除坡口外表的氧化皮，而后再进行根焊道的焊接。

8.2.1.2.4焊接设备准备

半自动焊

手工焊〔打底〕

焊接电源

美国米勒DU-OP〔CV+〕

ZXT-400S-3

送丝机

S-32P

8.2.1.2.5焊接

根据焊道壁厚不同，确定不同壁厚管道的焊接层数、焊接顺序〔见下表〕

壁厚〔mm〕

根焊

填充焊

盖帽焊

1

2-3

1

注：

立焊部位允许立填焊，填充、盖帽允许排焊。

⑴一般焊接技术措施

a.每层焊道由两名焊工在两侧同时起弧〔如以下图〕，自上而下施焊，起弧时为防止电火花伤及母材，应采取专用地线卡与管道接触，如以下图：

b.焊道起弧或收弧处应相互错开30mm以上，严禁在坡口以外的钢管外表起弧。

必须在每层焊道全部完成后，方能开始下一层焊道的焊接。

c.每层焊接完毕，应由专职打磨工用角向磨光机将焊道外表的熔渣、飞溅、缺陷等清除干净，打磨时不得伤及管道坡口形状。

d.打磨完毕，为保持层间温度，应立即进行下一层焊道的焊接，采用直接短路引弧法直接在坡口内引弧，在焊接过程中，焊丝不摆或弱摆，直线运条。

e.填充焊接时，由于坡口宽度的增加，焊丝运弧时要做适当的摆动，为防止发生熔池满溢、气孔和夹渣等缺陷，焊接速度应控制适当，以保持熔池前移。

由于靠近管外壁的填充金属焊道较宽，应采用多道焊，多道焊时应注意道间分配比例，保持协调匀称且焊道要直。

f.盖帽焊前坡口应焊满，剩余坡口深度不应大于1.6mm，为保证立焊部位达此要求，可补填焊，盖帽焊接的送丝速度应与填充焊的相同或弱低一些。

g.半自动焊接时，焊枪与管口成45°~60°〔见以下图〕

⑵特殊条件下焊接技术措施

由于纤维素焊条手工电弧焊和药芯自保护焊丝半自动焊可允许施焊的环境风速小于8m/s。

当监测环境风速超出允许范围时，应采取有效的防风措施进行焊接区域的防护〔如以下图所示〕。

允许施焊的环境湿度小于90%RH。

当环境湿度较大时，采取加热措施将管口烘干，具体方法同管口预热方法，同时启动防风棚内的除湿机。

允许施焊的环境温度不低于5℃，如无防护措施，应停止焊接作业。

当温度低于5℃时，不但要对管口进行预热，还应对焊道进行焊后保温。

8.2.1.2.6焊后保温

⑴当环境温度较高时，焊后先不去药皮，这样可起到焊道缓冷的作用，待焊道完全冷却后再去药皮，用角向磨光机和钢碗刷把焊道清理干净。

⑵当环境温度低于5℃时，焊后不去药皮，然后用经加热至80℃的自制焊口保温盒将焊口包裹0.5h以上，以防止焊口急骤降温。

人员配备按照一个主体焊接机组来进行，其组成见下表：

主体焊接机组人员配备表

序号

工种

数量

序号

工种

数量

1

机组长

1

6

打磨工

8

2

技术员

1

7

操作手

8

3

质量员

1

8

加热工

2

4

电焊工

12

9

杂工

10

5

管工

3

8.2.1.4焊接机具及设备配备

焊接机具及设备配备表

序号

名称

规格

单位

数量

备注

1

自行式移动电站

68Kw

台

1

供电

2

气动内对口器

φ762

台

1

对口

3

外对口器

φ762

台

1

对口

4

吊管机

QGY10

台

2

对口

5

挖掘机

WY60

台

1

筑管墩

6

轮式拖拉机

上海50

台

2

牵引焊机

7

半自动焊机

Mill