07管线穿越隧道施工方案.docx
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07管线穿越隧道施工方案
附件7:
管线穿越隧道施工方案
1.工程概况
西气东输管道线路在第十九标段穿越隧道650米/2条,分别是坂河隧道EJ008+3S#~EJ008G+4S#和寨河隧道EJ071+1#~EJ071+2#。
穿越管线规格为Φ1016×21.0mm,材质为X70,防腐采用三层PE结构,焊口采用热收缩带防腐,焊接采用手工电弧焊+药芯焊丝半自动全位置下向焊工艺。
2.施工总体方案
依据隧道特点,并考虑施工安全与网络施工进度安排,确定隧道穿越施工总体方案为:
隧道内组装焊接。
2.1隧道穿越管线施工程序
2.2主要施工方法及技术措施
2.2.1施工准备
1)检查隧道是否符合设计要求和安全要求,隧道内壁处理情况是否良好,对隧道底部进行平整,高点铲平,低点铺级配砂石,局部不宜处理段,沿隧道铺垫两道木板,保证运管小车的通行。
2)检查所有施工机具设备是否完好,施工手段用料应配备齐全。
3)制作施工措施所要求的各种工具设施。
4)对所有参加施工的人员进行技术交底和安全培训教育。
2.2.2测量放线
根据施工图纸,设计交桩记录和测量成果表对隧道口、隧道内的管线走向和隧道两侧的固定墩位置进行测量放线。
在隧道的进出口设置两个水准基标,以控制进出口管线的高程,隧道内每隔10m打中心控制桩(木桩),并撒出白灰线。
2.2.3施工便道修筑
在隧道一侧修筑一条由现有公路到隧道口作业平台的施工便道,以满足运管和施工机具的进退场,施工便道的宽度为8m,采用隧道两侧都修筑公路到隧道口作业平台的施工便道,由两侧一同运、布管。
2.2.4开拓作业平面及隧道内平整
隧道一侧(或两侧)需修筑一个80×60mm的作业平台,用于临时堆管和施工设备机具的停放。
作业平台的尺寸可根据现场情况适当调整,如果隧道口高低不平,须用设备进行现场平整与碾压,表层铺垫300mm厚的碎层,然后每隔6m铺设一道枕木,枕木上铺垫柔性材料,用于临时堆管、管段组焊与预制完毕的钢管堆放、探伤及补口补伤,管段摆放见图1,隧道内凹凸不平处采用人工方法进行修整与铺垫。
图1钢管摆放示意图
2.2.5钢管运输
采用奔驰运管拖车及东风槽车将钢管通过一次及二次倒运,将钢管运至隧道口的作业平台上堆放。
2.2.6隧道穿越临设安装
1)在作业平台上安装100Kw发电机一台,作为焊接电源和照明电源。
2)在作业平台靠近隧道口处安装一台轴流风机,排出隧道内焊接烟尘。
3)隧道内壁安装膨胀螺栓固定的电缆架及灯架,将电缆和灯架固定在电缆架与灯架上,并每隔20m设置一个防水防爆灯,同时安装一个电源插座,组装焊接的近距照明灯具由插座取电,隧道侧壁敷设一条动力电缆(3×35+1×16mm2),每隔40米接个开关,作为向焊机供电使用。
4)为防止隧道内积水,可沿纵向修筑一条200mm×100mm的简易排水沟,横向每隔15m修筑同样尺寸的排水沟与之相通,临设布置见图2。
图2施工临设布置示意图
2.2.7隧道内运管
用吊管机将预制好的管段放在自制的小车上,用自制小车向隧道内运输,先将预制好的管段从出口一侧顺序向回布管,并将钢管直接布在支墩上,人力运管小车形式参见图3。
由于穿越用钢管较重,为此,还考虑了另外一种隧道内运管方式,即在隧道内铺设两条并行的轨道,轨道比隧道长20米,通过自制的轻轨小车将钢管运到位,小车由对面的D80推土机或卷扬机通过钢丝绳进行牵引,如图5所示,铺设轻轨可与2.2.6隧道穿越临设安装同步进行。
2.2.8隧道内组焊
管子运到位后,管段在卸下之前,先在隧道一侧(或中部)的卸管位置铺垫沙袋,作为管墩使用,管墩高度为500mm。
也可在管道卸下以后,再通过三角架和倒链将管道吊起,并布放到指定高度。
管道卸到设计指定的位置后,使用四角架和外对口器进行管道组对,管道焊接遵循布管的顺序,焊接采用逆变焊机,逆变焊机放置在自制小车上便于来回移动,而焊接电源则可以就近取用动力线上的动力电。
为加快施工进度,可沿管段一定距离各设置两台焊机,同时进行焊接。
为保证安全施工,焊接时要求施工人员佩带劳动保护(安全帽及劳保鞋等),同时在焊口位置设置焊接防护棚,以防止落石及穿堂风影响焊接质量,如果隧道内有渗水,且阴暗、潮湿,为确保焊接的质量,在焊接过程中,在焊接部位铺设防水胶皮隔潮,并用烤把驱赶潮气,焊接防护棚形式参见图4。
为确保安全施工,在洞口一侧安装一台轴流风机把洞里的焊接烟尘给排出去。
2.2.9无损检测
无损检测在隧道内组焊完成后进行,为加快施工进度,建议缩短检测时间,本工程无损检测由第三方进行。
2.2.10补口补伤
焊口采用喷砂方式除锈,除锈使用小型电动空压机作气源(2.86m3/min),喷砂罐使用0.5m3的喷砂罐。
补口作业与喷砂作业应有一定距离,并且在两个作业区中间设置一道临时的可移动的屏风隔墙。
因隧道内较为潮湿,补口补伤作业要在喷砂除锈作业完成后立即进行,不得拖延。
为确保在隧道内补口工作的顺利进行,可将空压机与喷沙罐放置在自制小车上,以便于移动。
2.2.11管线回填
隧道内管线施工的同时,就近联系土源,之后用翻斗车将土运到隧道口,并装入编制袋。
在隧道内管线补口补伤完成后,用手推车将编制袋运至隧道内,用人工方法在管底平铺编制袋,垫高≥0.1m,在靠隧道内墙壁一侧用编制袋盛土立起靠放保护。
在管外侧,也用立放盛土编制袋保护,管顶用平放盛土编制袋保护。
保护完成后,即可回填隧道内其余部分,先回填粒径小的,后回填粒径大的,最大粒径不超过150mm,回填总高度1.0m左右,细土回填应该采取后退方法填土,即从另一侧隧道口向运土进入侧后退填土,如从两侧向隧道内运细土,则从隧道中间向隧道口方向后退填土,回填作业时应继续向隧道内通风,参见图6。
图6管线回填示意图
2.2.12试压
隧道内试压依据图纸的要求,进行强度试验,在稳压4小时后,进行严密性试验,稳压4个小时,主要试压步骤如下:
1)落实水源、电源、打压泵、封头、压力表、阀门及打压用管等。
2)开启阀门向管道内注水,开启排气阀排出管内空气。
3)启动打压泵,缓慢向管内注水升压,当压力达到强度试验压力的30%和60%时,分别停止升压,并稳压15分钟,在未发现异常后,继续升压。
4)在强度压力下稳压4小时,压力降以不大于1%强度压力为合格,强度试压合格后,将压力缓降至严密性试验压力,稳压4小时,压力降以不大于1%严密性压力为合格。
2.2.13临时设备拆除
1)所有隧道内工作完成后,拆除隧道内的电缆和照明及通风设施。
2)隧道口的封堵和处理按设计和业主要求进行。
3)完成隧道穿越的所有工作之后,拆除作业平台上的所有施工设施,地貌恢复按业主的要求进行。
3.施工人员、机具、手段用料配备
3.1施工人员配备(见表1)
表1施工人员配备一览表
序号
工种
数量
序号
工种
数量
1
处长
1
7
机械手
5
2
技术员
1
8
防腐工
4
3
质量HSE员
2
9
起重工
4
4
管工
4
10
火焊工
1
5
电焊
8
11
司机
2
6
电工
1
12
普工
30
合计
63人
3.2施工机具、设备配备(见表2)
表2施工机具设备配备表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
备注
1
空压机
2m3/min
台
1
2
喷砂系统
套
2
3
轴流风机
台
1
4
手动葫芦
10T
台
6
5
角向磨光机
Φ100
台
10
6
电焊机
林肯V300-1
台
4
7
发电机
100Kw
台
2
8
试压泵
350Mpa
台
1
9
烘干箱
台
2
10
外对口器
Φ1016
台
2
11
环型火焰加热器
Φ1016
个
2
12
经纬仪
J22
套
1
13
客车
广州40座
台
2
14
指挥车
BJ2020
台
1
15
吊管机
572G
台
1
16
单斗
1.0m3
台
1
17
推土机
D80
台
1
18
运管车辆
自制
台
2
19
焊机行走小车
自制
台
4
20
空压机行走小车
自制
台
1
21
四角架
自制
台
2
3.3施工手段用料(见表3)
表3施工手段用料表
序号
材料名称
规格型号
单位
数量
用途
1
角钢
∠75×6
m
60
焊接防护棚
2
花纹钢
δ=4.5mm
m2
20
焊接防护棚
3
滚轮
个
20
焊接防护棚
4
钢管
Φ89×4mm
m
50
焊接防护棚
Φ60×4mm
m
100
焊接防护棚
Φ108×10mm
m
50
轻轨运管车
Φ108×6mm
m
40
轻轨运管车
Φ57×6mm
m
40
轻轨运管车
5
钢轮
D400
个
8
轻轨运管车
6
钢轨
m
650
轻轨
7
防爆灯
200W
个
60
照明
8
碘钨灯
1000W
个
4
照明
9
电线
2.5mm2
m
2750
照明
6mm2
m
2750
10
电缆
3x35+1x16mm2
m
2750
动力电源
11
乙炔气
瓶
10
切割
12
氧气
瓶
25
切割
13
镐
把
30
修排水沟
14
铁锹
把
20
清理
15
橡胶板
δ=5mm
m2
10
保护防腐层
16
编织袋
0.8×0.5m0.018m3/袋
个
40000
垫管及回填
17
砂轮片
Φ100mm
个
400
清口
18
钢丝刷
碗状Φ100mm
个
120
清口
19
警示灯
个
10
警示
20
安全彩带
m
200
警示
21
安全带
条
20
安全
22
对讲机
PHILIP
部
2
通话
23
试压封头
Φ1016
个
2
试压
24
闸阀
DN5030MPa
个
4
上水与排水
25
针形阀
1/4″32MPa
个
2
试压
26
压力表
Y-15025MPa
块
2
试压
27
枕木
2000×150×150mm
块
200
垫管
注:
以上手段用料是以一处隧道所消耗的手段用料编制;
4.隧道内施工的质量保证措施
4.1防腐层的保护
4.1.1所有运输工具与防腐管的接触部位必须加衬橡胶板或其它软质材料.
4.1.2当运管时采用捆扎措施时,应采用尼龙带或外套橡胶软管的钢丝绳捆扎,并在凸起部位加衬软质材料。
4.1.3临时堆管场的底部以及各层之间应衬垫软质材料。
4.1.4防腐管的装卸应有专人指挥,并使用专用吊具。
作到轻起轻放,严禁撞击管子。
4.2组对焊接
4.2.1为保证组对质量,在布管之前应对管口进行逐一检查测量,选择级配(周长)合适的管子,并标记组对顺序号,严格按级配顺序布管。
相连接的两个管口周长差不宜超过4mm。
4.2.2预热采用环形火焰加热器进行,加热时应转动加热器作到均匀加热,并用点温计控制温度。
4.2.3在隧道内设置温度计、湿度计、风速仪,随时监测隧道内的焊接环境,当出现下述情况时,在没有相应有效的措施下,不得进行焊接作业:
1)湿度大于90%。
2)风速超过8m/s。
4.2.4为保证组对焊接质量,除隧道内沿线的一般照明灯外,组对焊接的作业面各设置2个大功率照明灯具,另配备2只手提式探照灯,以便探照管道下方作业部位。
4.3防腐补口
4.3.1为保证隧道内管口的除锈质量,采用小型电动气泵和小型砂罐进行喷砂除锈。
4.3.2由于隧道内湿度较大,喷砂除锈之后,焊口可能回出现湿气和反锈,补口人员应配带电动钢丝刷,在补口之前先用烤把去除湿气,然后用电动钢丝刷清除反锈。
4.4回填
4.4.1回填之前应进行100%的电火花捡漏。
4.4.2回填所用的细土粒径必须保证,可就近筛取或拉运,采用人工回填,应保证管道的四周最小覆土厚度达到业主要求,特别是管线的底部应填满。
4.5标高控制
为保证隧道进出口的标高,在回填之前应对管顶标高进行测量,并采用5T倒链去除部分支撑沙袋,使管线降到设计标高,对焊道进出口应设置枕木加橡胶板的临时硬性支撑,以保证进出口标高的稳定,便于连头。
5.隧道穿越HSE措施
5.1安全组织及安全教育
5.1.1每个隧道作业机组除设置一名专职安全员外,每个作业面另设置一名专职警戒通讯人员。
5.1.2安全人员应配备通讯工具(对讲机),急救箱,便携式氧气瓶等救助器材。
5.1.3首先对机组长和安全人员进行培训,了解隧道内施工的特点和对策。
5.1.4对全体施工人员进行安全培训,至少应包括下列内容:
1)现场条件、工作性质和工作范围。
2)各种规程与警告。
3)各种安全器材的用途,功能以及使用方法。
4)人身保护用品的使用与保管。
5.2安全措施
5.2.1一般要求:
1)施工人员进入现场要按规定穿戴劳动保护用品,特别是进入隧道内人员应佩戴安全帽。
2)设置必要的警示标志,照明系统良好,各作业面配置2台应急灯以备用。
3)各岗位人员必须遵守有关安全操作规程,严禁违章指挥和违章作业。
5.2.2用电安全措施
1)现场所有的供电线路设施应由专业电工负责安装敷设。
2)照明线路应在隧道侧壁上架空敷设,动力电缆应采取靠侧壁埋地敷设。
3)各种配电箱、插座不得直接放在地上,并喷涂红色危险标志。
4)各种电动工具使用之前均应由电工进行检查,并装设漏电保护装置。
5)全员培训触电急救措施。
5.2.3防火安全措施
1)施工作业平台配备防火沙、消防锹、消防桶、灭火器等防火器材,每个作业面配备两只手提式干粉灭器。
2)隧道内禁止吸烟。
3)氧气瓶、乙炔瓶以及液化气瓶与作业面的间距要符合安全规定。
4)对于易燃物品加强管理,不能随意丢弃和堆放。
5.2.4通风措施
为了保证隧道内作业的安全和排烟,必须向作业区域通风。
当通风排烟不畅时,应在焊接作业的风向下侧设置一台轴流风机强制抽风排烟。
5.3应急反应计划
根据项目的应急反应计划,编制隧道内施工的应急反应计划。
针对隧道内施工的特点,对火灾、触电、人身伤害等事故制定可行的应急计划,并组织全面培训。
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