电力顶管过股道施工方案.docx
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电力顶管过股道施工方案
改建铁路
孟平线孟庙至平顶山西段增建第二线工程
电力顶管过股道施工方案
编制:
冯伟
审核:
张群虎
批准:
鲍晓伟
中铁七局集团有限公司孟平铁路复线工程(郑州局管段)
项目经理部四电分部
2016年1月29日
一、编制依据
1、孟平铁路孟庙至平顶山西段增建第二线工程(郑州局管段)施工总价承包招标文件、施工图、指导性施工组织设计等。
2、国家、中国铁路总公司、铁路局颁发的有关铁路工程施工的现行有效法规、规范、标准、各种相关的标准图集等。
3、我方自行踏勘本标段现场及调查周边环境所获得的资料。
4、《铁路工程施工组织指南》铁建设(2009)226号文。
5、《铁路工程施工安全技术规程》(上册TB10401.1—2003、下册TB10401.2—2003)
6、原铁道部《铁路营业线施工安全管理办法》(铁运[2012]280号)
7、《郑州铁路局铁路营业线施工安全管理实施细则》(郑铁办[2013]50号)
8、《铁路安全管理条例》、《铁路技术管理规程》和新发布的总工公司的《铁路营业线安全管理补充办法》。
9、《铁道部关于印发〈电气化铁路有关人员电气安全规则〉的通知》(铁运〔2013〕60号)
10、《铁路电力工程施工技术指南》(TZ207-2007)
11、《铁路电力工程施工质量验收标准》(TB10420-2003)
12、我方拥有的科学技术成果、机械设备装备情况、施工技术与管理水平以及多年来在铁路工程实践中积累的施工、科研及管理经验。
二、工程概况
1、工程概况
(1)根据设计图纸要求,对平顶山西车站既有信号箱变进行扩容改造,新建信号箱变2*125kVA一座,其两路电源由商酒务至平顶山西区间自闭、贯通线路电缆引入,但是电缆接入点至疏解区信号箱变须横向穿过平顶山西车站整个站场,须在K241+325处进行顶管过轨方式进行保护管埋设,保护管采用PEΦ110,产品需符合GB/T13663-2000标准。
(2)由于南环线15#-16#电杆间高压电缆影响孟平复线路基铺设,即须进行迁改,须在K242+007处进行顶管过轨方式进行保护管埋设,保护管采用PEΦ110,产品需符合GB/T13663-2000标准。
(3)由于贯通线9#-10#电杆间高压电缆、给水线17#-19#电杆间高压电缆影响焦柳上、下行路基铺设,即须进行迁改,须在K242+102处进行顶管过轨方式进行保护管埋设,保护管采用PEΦ110,产品需符合GB/T13663-2000标准。
2、施工项目及负责人
施工项目:
改建铁路孟庙至平顶山西段增建第二线工程(郑州局管段)电力工程
施工项目负责人:
鲍晓伟
3、施工地点(地段)、时间
3.1、施工地点(地段)
平顶山西车站(K241+325)及平顶山西至鲁山区间(K242+007、K242+102),具体位置见附图一、二。
3.2、施工时间:
2016年3月1日至2016年3月31日
4、施工计划
见附表一
5、光、电缆影响范围
5.1、通信、信号光电缆
对顶管线路交叉的通信、信号光电缆在相关车间的配合下进行现场调查,光电缆埋深不大于1.5m,顶管线路在通信、信号光电缆交叉时,垂直距离不小于1.5m,必要时,在车间配合人员的配合下进行探挖,务必保证通信、信号光电缆的设备安全,保证行车安全。
5.2、电力电缆、光缆
K241+325处顶管线路平行位置有一处电力电缆电缆,在顶管作业出口位置,须保证距离此电力线路最小5m,并在供电车间配合的情况下进行施工作业。
顶管线路在与电力电缆、光缆交叉时,垂直距离不小于1.5m,必要时,在车间配合人员的配个下进行探挖,务必保证电力电缆、光缆的设备安全,保证行车安全。
5.3、接触网支柱、拉线
顶管线路的确定在供电车间配合人员确认下进行,所有顶管线路不得在接触网支柱及拉线下方通过,必须保证顶管线路水平距离接触网支柱及拉线基础3米以上安全距离。
6、既有路基土质情况
K241+325处顶管线路上多为卵石土质,少量黏土土质。
K242+007、K242+102处顶管线路上多为黏土土质。
三、施工组织
1、组织机构
2、施工主体单位、配合单位
施工单位:
中铁七局集团有限公司孟平铁路复线工程(郑州局管段)项目经理部四电分部。
配合单位:
洛阳工程指挥部、洛阳供电段、洛阳电务段、郑州通信段、南阳工务段、南阳车务段。
配合内容:
洛阳供电段、洛阳电务段、郑州通信段、南阳工务段在施工要点期间密切监护各管段设备,保证施工过程中设备安全。
3、施工任务划分、劳动力安排及机械使用安排
3.1、施工任务划分
序号
施工项目
施工内容
施工队伍
队长
配合单位
监护
1
平西电力改造
顶管保护管敷设
电力架子队
侯建存
洛阳供电段、洛阳电务段、洛阳通信段、南阳工务段、南阳车务段
监护
3.2、劳动力安排
一个作业班劳动力配备计划
序号
工种名称
人员数量
备注
1
防护员
2
2
安全员
1
3
质检员
1
4
作业人员
10
合计
14
3.3、机械使用安排
序号
机械名称
设备型号
机械数量
备注
1
水平定向钻
XZ400D
1
2
导向仪
金地GL600
1
3
卡车
1
4、设备参数:
(1)水平定向钻
型号 XZ400
发动机型号 康明斯
发动机额定功率 178KW
推拉方式 齿轮齿条
回拖/进给力 400/400KN
动力头最大扭矩 14000N.m
动力头转速 0-110r/min
动力头行进速度 20m/min
最大回扩孔直径 Φ900mm
钻杆长度(单根) 3m
钻杆直径 Φ73mm(加强)/Φ83mm
入土角度 10-20
泥浆最大流量 450L/min
泥浆最大压力 100bar
整机质量 12000kg
外形尺寸(长*宽*高) 7100*2250*2450mm
(2)导向仪
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探棒为接收仪提供钻头的温度、钟点位置、电源状态、倾角以及测深信号。
探棒若在15分钟内没有转动将会进入休眠状态,转动探棒后约10秒后,探棒苏醒。
5、工期(时间)安排
2015年12月1日-2015年12月31日
四、施工方案
1、顶管方案
(1)K241+325处顶管横跨穿越平顶山西车站中心,跨越共计20股道,总长177米。
此处顶管起点由信号工区院内开始,自接触网支柱108#-110#之间穿过,经过接触网支柱165#-167#之间,至车站对面的电力贯通、自闭线路电杆位置。
利用焦柳上行点40分钟顶进至I、II道线路中心,顶进长度30米;利用焦柳上、下行垂直点30分钟顶进至17、19道线路中心,顶进长度26米;利用焦柳下行垂直点120分钟顶进至终点位置,顶进长度121米。
其中II道外侧存在电力、通信、信号光电缆线路,17-19道之间存在信号光电缆,货3道外侧存在信号光电缆,物资线内侧存在通信光电缆,顶管线路在与电力电缆、光缆交叉时,垂直距离不小于1.5m;顶管线路平行位置有一处电力电缆电缆,在顶管作业出口位置,须保证距离此电力线路最小5m,并在供电车间配合的情况下进行施工作业。
(2)K242+007处顶管处于平顶山西站至鲁山区间,此处顶管由焦柳上行线侧起,跨越焦柳上行、下行,孟平线、机务线,至牵出线外侧,总长105米。
利用焦柳上行点30分钟顶进至焦柳上、下行线路中心,顶进长度24米;利用焦柳上、下行垂直点30分钟顶进焦柳下行与孟平线之间,顶进长度15米;利用孟平要点120分钟顶进至终点位置,顶进长度66米。
其中焦柳上行外侧存在电力、通信、信号光电缆线路,孟平线外侧存在电力、通信、信号光电缆,顶管线路在与电力电缆、光缆交叉时,垂直距离不小于1.5m。
(3)K242+102处顶管处于平顶山西站至鲁山区间,此处顶管由焦柳上行线侧起,至焦柳下行与孟平线之间,总长67米。
利用焦柳上行点30分钟顶进至焦柳上、下行线路中心,顶进长度37米;利用焦柳上、下行垂直点30分钟顶进至终点位置,顶进长度30米。
其中焦柳上行外侧存在电力、通信、信号光电缆线路,焦柳下行外侧存在通信、信号光电缆,顶管线路在与电力电缆、光缆交叉时,垂直距离不小于1.5m。
2、顶管施工方案示意图
见附图一、二、三、四。
3、顶管施工工序方式
3.1、测量、放线、挖工作坑:
按照建设方指定的河穿越位置,用水准仪对所要穿越的铁路及施工现场(进钻点、出钻点)进行详细的高差测量。
根据现场测量及计算,准确放线并确定进钻点、出钻点。
如果高差相对较大的位置还需要进行入钻、出钻工作坑的开挖,一般入钻工作坑的规格为2米(长)*3米(宽)*2.5米(深)的工作坑;出钻工作坑为4米(长)2米(宽)*2.5米(深)的拖管工作坑。
如果遇到特殊地质情况的时候,工作坑的规格在进行相应的调整。
3.2、绘制导向钻进施工轨迹图:
根据现场测量结果,计算出每根钻杆的钻进深度及角度并绘制出导向钻进施工轨迹图,为下一步安全准确导向钻进做好准备。
3.3、停放、固定钻机及摆放预制管:
准备工作做好后将钻机停在铁路的一侧,将熔接好的带拉头的PE管呈直线摆放在铁路另一侧。
钻机锚固,钻机在施工中如锚固不好,钻进拖管过程中发生事故的情况非常多。
在钻机锚固前,对锚固区域用仪器进行地下管线检测,防止将锚杆打在地下管线上。
合理钻机锚固是顺利完成钻进及回拖管的前提,钻机锚固能力反映了钻机在钻进和回拖施工时利用本身功率的能力。
一台钻机推力再大,钻机在定向中发生了移动,也会导致钻机无法按预定的计划完成钻进工作。
在回拖管时,如锚固不好,钻机移动,需进一步锚固,从而导致了管道有可能拖不动,进一步加大钻机拖力,会出现钻机的全部功率作用在钻机机身上,容易发生设备破坏和人员伤亡。
在准备工作做好后将钻机停在入土点。
首先进行钻机锚固,具体措施是在钻机前设置2m×1.5m×2m地锚箱,利用地锚箱上的四个锚点将钻机固定,并使用φ34钢丝绳将地锚箱与辅助吊车连接定固。
地锚箱采用钢结构,地锚箱四个锚固点采用Ф110,长4米的钢管桩,为了防止锚杆打在地下管线或其他障碍物上,在钻机锚固前,对锚固区域用雷迪4000管线探测器进行地下管线检测,防止将锚杆打在地下管线上,发生设备破坏和人员伤亡。
3.4、导向钻孔:
参照“导向钻进施工轨迹图”的数据,采用射流辅助钻进方式,由导向员、司钻员等相互配合,按设计轨迹钻进直到出钻点。
为保证预扩孔及回拖工作的顺利进行,钻导向孔时要求造斜段应严格按设计曲线钻进。
经过对轴线及钻机就位情况进行校准,检查无误后方能开始钻进施工。
探头装入探头盒后,标定、校准后再把导向钻头连接到钻杆上,转动钻杆测试探头发射信号是否正常,回转钻进2m后方可开始按照设计轨迹进行穿越。
每根钻杆3米长。
控向设备宜采用有缆控向系统,以提高钻进的准确性,导向孔完成后经检查合格后方可进行预扩孔。
3.5、配制泥浆:
切实保证泥浆的性能是保证穿越工程的顺利进行的前提。
泥浆作为钻进冲洗液,使用优质的膨润土和添加剂,严格按照比例经搅拌系统搅拌成泥浆注入洞内,具有润滑钻具、稳定孔壁、降低回转扭矩和回拉力,降低拖管时管道和洞壁的摩擦系数、冷却钻头和发射器、携带土屑、减少腐蚀、固孔护管等作用。
3.6、泥浆用量及具体参数:
泥浆用量计算根据美国WYO—BEN泥浆公司经验公式:
G=(D2/25)*F
G:
表示泥浆用量(单位:
加仑)
D:
表示回扩头直径(单位:
英寸)
F:
表示土层储备损耗系数:
通常在2—5之间,粘土取2—3、砂石或泥浆漏失严重的地质取F:
4—5。
根据现场勘测这里计算F取值为4。
3.7、长距离穿越,泥浆的作用尤其重要,孔内缺少泥浆往往是钻孔失败的重要原因。
保持整个过程中有反浆,对工程顺利进行至关重要,为改善泥浆性能,需加入适量地添加剂来配制成不同性能的泥浆。
纯碱,可增粘,增静切力,调节pH值。
为成孔良好,增加孔内,可加入适量的钻业宝能够达到很好的润滑效果。
该工程中需加适量大分子聚合物及一些多功能处理剂,增加泥浆的粘度、降低泥浆的失水,使其性能控制在密度1.02~1.05g/cm。
左右、粘度45~55s、失水10mL,以利于更好的保护孔壁,提高泥浆在孔洞中的悬浮携带能力。
在造斜段使用的泥浆中添加适量的润滑剂,降低孔壁的摩擦系数,从而可以防钻具粘卡。
3.8、扩孔:
为成功拖拉PE管,在导孔后必须扩孔。
在管件端先将直径200MM扩孔器装在导杆组的尾端,扩孔器由钻掘机组以旋转方式沿已形成的导孔回拉,回拉时钻掘液泵也会通过导杆提供钻掘液给扩孔器,扩孔器会使用本身的喷嘴喷出钻掘液,这些钻掘液不但有润滑及暂时支撑已扩大之孔效果,并会与扩孔过程中所刮下土块混合,一起挤出到两端的泥浆坑。
第一次扩孔完成后,如果钻机的扭矩还是相对比较大的话,要逐步调整泥浆比例,要在增大扩孔器的直径进行扩孔。
每扩一次孔需要倒运一次钻杆、回扩头及辅件到河的另一侧。
最后一次扩孔完成后,要求做好管材熔接、检测等全部工序的处理,保证一次性回拖熔接好的管材,完成施工。
扩孔前要做好泥浆循环系统的准备工作,DDW—180型导向钻机配套的泥浆系统工作性能,每小时的最大工作流量为3m3,则泥浆泵每一个工作日的最大循环流量为120m3,在入土点、出土点旁各开挖一个泥浆坑,并配有清运泥浆的专用设备。
保证施工现场的清洁卫生,做到文明施工。
3.9、拖拉管:
将提前熔接好的带有拉头管道段,摆放好然后按照下列方法进行管线回拖。
具体方法为:
3.9.1、拖管采用专门的回拖器,同时采用边打泥浆边旋转回拖的方法。
从而保证钢管防腐层不被破坏。
3.9.2、旋转分动器采用特制的结构。
3.9.3、扶正器与工作管的连接要牢固,并要求工作管与拉管器的连接要牢固、安全、密封,做到可靠。
3.9.4、采用小比重高粘度泥浆,加入适合地质结构的泥浆处理剂和管孔润滑剂等措施以减少回拖时的阻力,减小钻机工做负载。
3.9.5、在管线回拖前,验证扩孔后孔内是否有充足泥浆,以便回拖中起到护壁润滑作用。
3.9.6、回拖启动后,要作到平稳、匀速(回拖中不能停留),速度控制在0.08m/s。
操作手时刻观察回拖压力变化,及时上报,以便采取必要措施,使钢管顺利回拖成功。
4、顶管施工作业流程图
五、施工安全及质量保证防护措施
1、施工质量保证措施
1.1、质量方针
质量第一,顾客满意;科学管理,持续改进。
1.2、质量目标
严格按施工规范和设计图纸及合同有关规定进行施工,确保工程质量优良。
1.3、质量保证制度
质量保证制度是施工过程中一项重要保证措施,各级质检、检验人员应对施工过程中工序质量进行全面检验和监督,为确保施工质量,特制定了以下检查制度。
1.3.1、质量检查检验人员要经常深入施工现场抓好工程质量检查、监测检验工作,以专职检查为主,群专结合,明确检验责任,确保工程质量符合“验标”规定。
1.3.2、质量检测和质量评定要以《验标》为依据,用数据说话,各施工现场要把质量标准进行标示,树立在施工现场,以便于以每个作业人员熟悉掌握严格执行。
1.3.3、发现质量问题,及时下发质量整改通知,针对存在问题,填写质量记录,指定负责人,限期整改解决。
1.3.4、各级质检员要严格按施工程序逐项进行检查,对关键工艺程序控制点要事前控制为主,实施全过程检测。
1.3.5、施工过程中,严格按已批准的施工组织设计要求进行组织施工,不得简化作业程序和各项作业标准。
1.3.6、严格工序间交接检查,隐蔽工程作业必须按有关规定由质检工程师检查,签署验收,方可进行隐蔽项目的作业。
1.4、主要工序质量保证措施
1.4.1、组织专业化的施工作业队伍,配齐足够数量的施工机械。
健全岗位责任制,从组织上、制度上、防范措施上保证施工工期的实现。
1.4.2、紧前安排施工。
在施工准备后即展开施工,强化施工的调度指挥与协调处理工作,派专人进行施工现场的调度指挥工作,并签定工期保证包保责任状,避免因其指挥协调处理不及时而延误工期。
1.4.3、健全机械使用与保养制度,避免因机械使用不当或保养不利造成机械无法正常作业。
1.4.4、狠抓施工过程各道工序的衔接,在工序的施工方法和人员组织及机械设备的配置上突出科学性、合理性,认真及时解决各工序间平行作业、交叉作业的干扰和矛盾,狠抓各道工序工程质量一次达标和各道工序的施工安全,确保不出任何安全质量事故,以利于工程施工顺利进展。
严密组织施工,精心安排工序,保证均衡生产。
1.5、质量薄弱环节预防措施
派专人进行施工过程质量盯控,预防质量通病。
2、施工安全保证防护措施
2.1、行车安全保证措施
2.1.1、认真贯彻执行铁路总公司以及郑州铁路局的规定,加强铁路营业线施工、维修作业和施工安全管理,做到运输、施工兼顾,确保行车和施工安全。
2.1.2、保证和本段内有关运营单位建立对应联系制度,严格执行安全协议书和批准的施工计划,遵守安全规定,互相监督,协调配合,尽职尽责,堵塞漏洞,清除不安全因素。
签订安全责任状,落实责任制。
2.1.3、安全措施未落实,不得开始作业,施工领导人必须始终在现场监督作业,要随时掌握好进度和质量,及时消除不安全隐患。
2.1.4、在营业线附近施工时,对有可能造成营业线不安全因素的施工,派驻车站联络员,用对讲机、电话与工地联系,掌握列车运行情况,利用列车运行时间,及时提醒施工人员及机械设备早作人员注意安全,确保营业线安全,严禁造成行车事故。
2.2、既有设备安全防护措施
2.2.1、施工前,必须调查清楚既有接触网、电力、通信、信号专业地下隐蔽设施情况,用电缆探测仪探测地下设施情况,当有电缆、管路等隐蔽设施时,必须与有关部门联系,并在他们的配合下做好相应防护后再进行施工。
施工前做好调查,再次确认影响,必要时开挖探沟确认后方可施工,施工须实时确认钻头位置深度,确保万无一失。
2.2.2、施工过程中发现地下设施时立即停止工作,并及时报告施工负责人及有关单位妥善处理。
2.2.3、因施工对既有接触网、电力、通信、信号设备可能造成危害时,事先通知有关设备管理单位派员配合采取有效的安全措施,或将设备迁移至安全地带后,方可进行施工。
对需要迁移的设备,提前向有关设备管理单位提出申请。
2.2.4、因施工造成既有设备零部件损坏、地下设施外露或损坏,以及设备处于不正常状态时,施工人员必须及时采取措施,并立即通知有关设备管理单位派人员进行修复,防止扩大损失,保证行车安全。
2.2.5、在穿过股道、站台时,保证距离路基平面以下5m距离,并对顶管过程中钻头的位置进行实时监控,并进行复核,保证顶管线路、深度安装预想标准进行实施。
2.3、人身安全保证措施
2.3.1、对所有参加施工的人员进行岗前培训,持证上岗率达100%。
严格按照各种机械设备规定的安全操作规程和既有线施工的有关规定进行操作,严禁违章作业,确保人身安全。
作业人员在班前严禁饮酒,上班必须配戴安全帽、穿防滑鞋,确保人身安全。
2.3.2、施工作业必须按照有关规定进行。
施工人员在集体作业时要保持安全间距,防止发生人员碰伤、砸伤、撞伤事故。
2.3.3、为保证施工用电安全,严格采用TN-S系统(三相五线制)和《施工现场临时用电安全技术规范》规定要求。
发生人身触电时,应立即切断电源,然后对触电者做紧急救护,严禁在未切断电源前与触电者接触。
对移动机具、移动照明灯具、手持电动工具要加强维修检查。
对重点监控场所、部位加强检查。
2.4、关键岗位安全控制要求
2.4.1、坚持“安全第一,预防为主”。
2.4.2、杜绝因工死亡事故,年重伤率控制在路局指标以下,年负伤率控制在路局指标以下。
2.4.3、认真贯彻执行上级的安全生产法规、制度、严格劳动纪律,严格按技术规范和安全操作规程组织施工,严禁违章指挥或强令冒险作业;
2.4.4、根据上级要求,结合担负工程任务,制定本队安全规章制度和实施细则。
坚持跟班作业,定期召开安全工作会议,组织班组安全活动,及时分析安全生产情况,纠正安全生产中出现的问题;
2.4.5、开展经常性的安全教育,及时贯彻和落实上级安全要求;督促特殊工种作业人员持证上岗;教育员工严格遵守操作规程和劳动纪律,提高自我防范能力;
2.4.6、建立健全安全生产组织,并大力支持安全人员的工作,给予必要的工作条件;
2.4.7、组织安全检查,及时掌握和了解各工序、工种存在的不安全因素,对事故隐患和上级检查指出的问题认真组织整改;
3、施工安全重点卡控表
安全重点卡控表
序号
卡控重点
卡控部位
卡控措施
项目部卡控人员
现场卡控人员
1
现场
防护
作业点
1、防护员上岗时必须配带齐安全防护用品。
2、监控本线来车情况,防止施工作业人员上道发生危险。
李爱华
冯伟
2
机具侵限
作业点
1、机具靠近营业线作业时,一机一人进行盯控,防止机具侵限,保证营业线施工安全,禁止造成安全事故。
李爱华
冯伟
六、验收安排
1、前期验收
1.1、召开技术交底会,施工计划日期批复前1日,施工负责人召开技术交底会,组织管理人员和技术骨干学习施工组织方案,明确安全质量关键控制点和控制措施。
1.2、日计划批复后,核对施工作业范围和内容与批复的施工计划是否相符;检查人员、机具到位和各项施工准备情况;检查施工组织安全把关人员到位情况;明确相关人员责任分工。
1.3、设备管理单位监控人员及配合人员在施工前必须到位方可开始施工。
2、开通使用前验收
各项
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