管线保护方案.docx

管线保护方案.docx

《管线保护方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《管线保护方案.docx（15页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

管线保护方案

龙山四路与X206县道衔接段工程

管道保护

专项施工方案

编制单位：

市东江建筑安装工程

编制人：

复核人：

编制日期：

第一章：

编制依据…………………………………………………1

1、第一节编制依据……………………………………………1

2、第二节编制原则……………………………………………1

第二章：

施工方案…………………………………………………2

1、第一节施工目标及责任制…………………………………2

2、第二节管道保护方案………………………………………2

第3章：

施工监测…………………………………………………11

第4章：

保证安全措施...................................13

第四章：

应急预案…………………………………………………15

龙山四路与X206县道衔接段工程，位于大亚湾区西区南部细斯龙村附近，位于平原区与山区的交界处，道路呈南北走向，项目起点接顺已设计的龙山四路，终点处接顺现状206县道，设计围全长490.0m。

经现场踏勘及物探资料确定，桥梁工程桩号K0+426处（即桥7号墩），桥墩与现状的LNG管线（天然气管道）及ZSJ管线（地下油管）相交叉。

在施工中需对现有的管线进行保护，特编制以下管线保护专项施工方案。

第一章编制依据

第一节编制依据

1、龙山四路与X206县道衔接段工程施工图

2、龙山四路与X206县道衔接段工程岩土勘察报告

3、龙山四路与X206县道衔接段工程物探管线图

4、《关于再次征求龙山四路与X206县道衔接段工程天然气管道保护方案设计意见的复函》；《关于再次征求龙山四路与X206县道衔接段工程输油管道保护方案设计意见的复函》

5、《中华人民国石油天然气管道保护法》

6、市大亚湾全年气象条件

第二节编制原则

1、遵循设计文件和国家相关法律的原则，在编写主要项目施工方法中严格按照设计标准，执行现行施工规和验收标准，正确组织施工，在确保工程施工全过程中无地下管线责任事故的前提下保证工程的进度；

2、坚持施工全过程严格管理的原则，在工序施工中，严格执行监理工程师、业主以及相关管线单位的指令，严格管理；

3、坚持专业化作业与综合管理相结合的原则，在施工组织方面，以专业作业队为基本作业形式，充分发挥专业人员和专用设备的优势，同时采取综合管理手段，合理调配，以达到整体优化的目的。

第二章施工方案

第一节施工目标及责任制

1、地下管线保护目标

工程施工全过程中应无地下管线责任事故。

2、地下管线保护责任制 

为了切实做好地下管线保护工作，强化“谁承包，谁负责”的原则，本工程实行地下管线保护责任制，项目经理为本工程的地下管线保护责任人。

第二节、管道保护方案

一、调查分析

首先在工程施工前，加强对施工区域管线的调查工作，将工作做在前面，防患于未然。

（1）从技术上引起重视：

项目部技术负责人在制定施工组织设计方案时，首先从现状管线保护角度考虑方案的可操作性和安全性，从方案上保证管线无事。

（2）从施工过程引起重视：

在施工前，首先根据管线图，摸清各管线的管位和走向，对明确的管线按20m距离打一样洞，确认其埋深和走向，在管线转角处，须找到转角位置，明确角度变化后管线的走向。

并插小木牌，小木牌标明管线名称、走向、埋深等。

在进行施工时，管线保护员、施工员随时监测，并指挥操作。

在整个开挖过程中，各岗位均要有人到位，严禁擅自离岗。

（3）如在施工路段有现状管线，则根据不同的管线性质，各管道材料情况，分别采取行之有效的保护措施，确保管线安全无事故。

二、保护措施

经现场踏勘及物探资料确定，桥梁工程桩号K0+426处（即桥7号墩），桥墩与现状的LNG管线（天然气管道）及ZSJ管线（地下油管）相交叉。

在施工中需对现有的管线进行保护

1、具体施工方法：

A、桩基施工时，为了确保桩基施工期间管道的安全，桥梁桩基均采用钻孔灌注桩，并且6、7、8号桥墩的桩基护筒采用人工埋设的方法施工，护筒底面标高比临近管道底面标高低0.5米以上，严禁采用冲孔方式成孔，避免振动过大对管道造成影响。

B、承台施工时，承台靠近石油和天然气管线侧采用拉森钢板桩，代替放坡，以确保不侵入管线5米围。

C、上部盖梁施工时，盖梁采用门型墩施工方案。

支撑设计为静压钢管桩支撑方案，上部设置贝雷梁结构不与地面接触。

同时，由于贝雷梁方案施工时，为了不影响到管道的安全性，在管道上方65cm的地方设置保护盖板

2、桩基及承台施工时管道保护方案

桥梁桩基及墩台承台均布置在管道两侧各5米以外，虽然满足现行《中华人民国石油天然气管道保护法》的要求，但是为了确保桩基、承台施工期间管道的安全，桥梁桩基均采用钻孔灌注桩，并且6、7、8号桥墩的桩基护筒采用人工埋设的方法施工，护筒底面标高比临近管道底面标高低0.5米以上，严禁采用冲孔方式成孔，避免振动过大对管道造成影响。

承台靠近石油和天然气管线侧采用拉森钢板桩，代替放坡，以确保不侵入管线5米围。

3、盖梁施工时管道保护方案

盖梁施工时，如采用满堂支架方案，支架支撑在管道上方的土体上，将不可避免的会影响到管道，因此为将影响降低到最小，将盖梁采用门型墩施工方案；支撑设计为静压钢管桩支撑方案，上部设置贝雷梁结构不与地面接触（详见《门型墩施工示意图》）。

同时，由于贝雷梁方案施工时，为了不影响到管道的安全性，在管道上方65cm的地方设置保护盖板（具体尺寸见《门型墩施工示意图》），保护盖板的布置围详见《管线保护平面图》。

A、钢管桩支撑设计

钢管桩采用Φ400钢管桩，壁厚9mm，沿盖梁纵向等间距每3.93m布设一组（2根）。

钢管桩横向间距3.2m，对称布置在盖梁而侧。

设计钢管桩桩长9m，保证进入中风化砂岩层3m以上，如钢管桩碰到管道，则根据现场对钢管桩的间距进行调整，保证最近的钢管桩中心与管道中心线的距离为2.0m，钢管桩采用DZ-120型振动锤，最大激振力775KN。

钢管桩顶焊接30mm厚钢板宽出桩截面200mm。

钢板穿孔通过螺栓固定上面的贝雷架。

在承台上的钢柱与预埋螺栓连接。

柱顶端设置加强箍，并按具体需要焊接钢板以保证与贝雷梁之间的螺栓连接。

钢管柱在垂直盖梁方向设置二道连接杆并与墩柱连接。

B、贝雷梁平台结构设计

贝雷梁采用HD200型钢桥或321型钢桥不加强双排单层贝雷片组合而成，HD200型钢桥每榀贝雷片其允许力M=2027.2KN·m，V=435.3KN，每节重量按57.4KN考虑。

321型钢桥每榀贝雷片其允许力M=1576.4KN·m，V=490.5KN，每节重量也按57.4KN考虑。

贝雷梁在盖梁横截面方向设置，墩柱跨度（中~中）27m，盖梁长度29.6m，在盖梁围设10榀长3000mm的贝雷片拼接而成。

贝雷梁上部垂直贝雷梁方向布设22a号工字钢，工字钢与贝雷梁采用螺栓连接。

工字钢布设排距为600mm，工字钢支点最大间距为2600mm，计算中单根工字钢采用简支梁设计，从而大大增加了设计的安全系数。

为了加强各贝雷架之间的横向连接，在每一片贝雷片中部下杆上顺横向连接12号槽钢，用短槽钢将横向槽钢焊接卡住贝雷架。

C、上部模板支撑系统结构设计

每根22a号工字钢需超出结构外边沿250mm（每根工字钢长度不小于3100mm），以保证模板支撑系统最外边沿牢固可靠。

模板均采用15mm厚木胶合板，次楞采用50×100方木，次楞间距200mm。

主楞采用Φ48×3.5双钢管依工字钢平行布置，主楞间距按照工字钢布设排距600mm控制。

3、门型墩桁架支撑方案结构计算

门型墩桁架支撑方案采用格构式钢门架，其几何尺寸、材料、规格应根据具体情况计算确定。

A、模板验算

A.1盖梁荷载（分项安全系数：

取1.2）

预应力盖梁断面尺寸2600*2800mm，盖梁长度29.6m。

盖梁采用C50混凝土，预应力钢绞线分N1、N2、N3设置在盖梁中下部。

F1=2.6*2.8*26/2.6*1.2=87.36KN/m2

F2=2.5*1.2=3.0KN/m2

F3=2.0*1.2=2.4KN/m2

F4=0.1*1.2=0.12KN/m2

F5=7.5*1.2=9.0KN/m2

F1=盖梁钢筋混凝土自重以全部重量作用于底模上计算单位面积压力

F2=施工荷载

F3=振捣混凝土产生的荷载

F4=胶合板荷载

F5=方木荷载

A.2底模强度计算

盖梁底模采用高强度竹胶板，板厚15mm，平面竹胶板背肋采用5*10cm方木，中对中布距为0.20m，沿盖梁长度方向布置，验算模板强度采用宽b=150mm。

A.2.1底模板均布荷载：

F=F1+F2+F3=87.36+3.0+2.4=92.76KN/m2

q=F*b=92.76*0.15=13.91KN/m

A.2.2跨中最大弯矩

A.2.3弯拉应力：

δ=M/W=0.0696*106/（7.5*103）=9.28Mpa<[δ]=11Mpa

A.2.4扰度

从竹胶板下方木背肋布置可知，竹胶板可看作为多跨等跨连续梁，按三等跨均布荷载作用连续梁计算，计算公式为：

f=0.677ql4/100EI

=（0.677*13.91*0.154）/（100*12*103*5.625*10-8）

=0.314mm

E-弹性模量12*103Mpa

I-截面惯性矩I=bh3/12=20*1.53/12=5.625cm

W-截面抵抗矩=bh2/6=20*1.52/6=7.5cm3

[δ]-竹胶板弯拉应力=11.0Mpa

综上，竹胶板弯拉应力、扰度满足要求。

竹胶板受力满足要求。

A.3方木纵梁强度计算

纵梁采用5*10cm背木，材料为马尾松跨径为0.6m，中对中布距0.20m。

A.3.1纵梁上的均布荷载

q=（F1+F2+F3+F4）*0.20=（87.36+3.0+2.4+0.12）*0.20

=18.576KN/m

A.3.2跨中最大弯矩

M=ql2/8=18.576*0.62/8=0.836KN.m

A.3.3纵梁弯拉应力

δ=M/W=0.836*106/（8.33*10-5*103）

=10.04Mpa<[δ]=12Mpa

A.3.4纵梁扰度

f=5ql4/384EI

=（5*18.576*0.64）/（384*9*103*4.17*10-6）

=0.835mm

E-弹性模量9*103Mpa

I-截面惯性矩I=bh3/12=0.05*0.13/12=4.17*10-6m

W-截面抵抗矩=bh2/6=0.05*0.12/6=8.33*10-5cm3

[δ]-方木弯拉应力=12.0Mpa

综上，纵梁弯拉应力、扰度满足要求。

纵梁受力满足要求。

A.4工字钢横梁验算

方木纵梁下铺设工字钢横梁，采用的规格为22a工字钢，跨径为2.60m，中对中布距0.60m

A.4.1横梁上的均布荷载

q=（87.36+3.0+2.4+0.12）*0.6+0.05*0.1*0.6*9*12/0.6+0.3307

=56.33KN/m

m-每跨横梁上方木数量2.6/0.25+1=12根

q20-20a工字钢自重=0.3307KN/m

A.4.2横梁跨中最大弯矩

M=ql2/8=56.33*2.62/8=47.60KN.m

A.4.3横梁正应力

δ=M/W=47.60*106/（3400*103）

=140Mpa<[δ]=145Mpa

A.4.4横梁剪力计算

RA=ql/2=56.33*2.6/2=73.229

设20a工字钢最大剪应力仅由腹板承受

т=Q/d/h=73.229/7.5/220*1000=44.38<[т]=85Mpa

A.4.5横梁扰度

f=5ql4/384EI

=（5*56.33*2.64）/（384*2.1*103*3400*10-8）

=4.69mm

E-弹性模量2.1*103Mpa

I-截面惯性矩I=3400*10-8m

W-截面抵抗矩=340*103cm3

[δ]-容许抗弯应力=145Mpa

综上，22a工字钢抗弯应力、剪力、扰度满足要求。

22a工字钢受力满足要求。

B、贝雷梁验算

盖梁模板支撑采用托架法施工，采用钢管柱支撑贝雷架，并结合贝雷梁进行设置，该盖梁桩间跨度27m，在墩柱部位设置钢管柱支撑，贝雷梁净间距为23.6m。

采用双侧双排贝雷片，跨中弯矩为最不利受力情况，仅对跨中盖梁进行验算。

B.1贝雷梁均布荷载

q=（87.36+3.0+2.4+0.12）*2.6+（0.3307*3.012*2+5.74+4.8）*1.2=254.02KN/m

q1-双排贝雷梁自重（0.27+0.08*2）*2/3*10*2=5.74kg

q2-钢模自重1.2*2*2=4.8kg

B.2贝雷梁弯矩

M=ql2/8=254.02*25.42/8=20485.45KN.m

根据国产贝雷片的允许弯矩为

[W允许]=4*975*0.9*0.95=3334.5KN.m

其中不均匀系数取0.9，折旧系数取0.95

所以跨中弯矩不满足要求，需在盖梁跨间增加5根支撑，根据现场条件，支撑宜采用钢管桩。

增加5根钢管桩后，盖梁贝雷梁为六跨连续梁，跨距3.93m

连续梁跨中弯矩为：

M=ql2/8=254.02*3.932/8=490.41KN.m<[W允许]=3334.5KN.m

贝雷梁受力满足要求。

C、钢管桩验算

该盖梁桩间跨度27m，在墩柱部位设置钢管柱支撑，贝雷梁净间距为23.6m。

钢管桩采用Φ400钢管桩，壁厚9mm，沿盖梁纵向等间距每3.93m布设一组（2根）。

钢管桩横向间距3.2m，对称布置在盖梁而侧。

设计钢管桩桩长9m，保证进入中风化砂岩层3m以上，如钢管桩碰到管道，则根据现场对钢管桩的间距进行调整，保证最近的钢管桩中心与管道中心线的距离为2.0m，钢管桩采用DZ-120型振动锤，最大激振力775KN。

钢管桩顶焊接30mm厚钢板宽出桩截面200mm。

钢板穿孔通过螺栓固定上面的贝雷架。

在承台上的钢柱与预埋螺栓连接。

柱顶端设置加强箍，并按具体需要焊接钢板以保证与贝雷梁之间的螺栓连接。

钢管柱在垂直盖梁方向设置二道连接杆并与墩柱连接。

C.1钢管桩设计

采用钢管桩管径40.0cm，壁厚9mm，长9m（保证进入中风化砂岩层3m），地质特征值为：

粉质粘土粘聚力30.76Kpa

中风化砂岩粘聚力29.37Kpa端阻力3000Kpa

C.2钢管桩承载力计算

P=λSUΣΓihi+qiAp

=0.4*3.14（30.76*6+29.37*3）+3000*3.14*0.42/4

=342.47+376.8=719.27KN

P-压桩阻力（KN）

U-桩的周长

Γi-各土层对桩侧面单位面积上的摩阻力（Kpa）

h-各土层的厚度（粉质粘土层6m，中风化砂岩层3m）

qi-桩底单位面积上的阻力

Ap-桩截面积

单桩承载力为719.27KN>254.02*3.93/2=499.15KN

钢管桩单桩承载力满足要求。

C.3钢管桩稳定性验算

钢管桩Φ400，钢管桩外径为406.4mm，径为388.4mm，壁厚为9mm，断面积为112.3cm2。

自由高度1.5m

N=254.02*3.93=988.30KN

I=πD4/64-πd4/64

=3.14*40.644/64-3.14*38.844/64

=22181.38cm4

A=π（D2-d2）/4=3.14*（40.642-38.842）/4

=112.305cm2

回旋半径i=（I/A）1/2=（22181.38/112.305）1/2

=0.19751m

长细比λ=μL/i=1*1.5/0.1975=7.595<[λ]=150

查表得Φ=0.896

则δ=N/（ΦA）=254.02*3.93*1000/（0.896*112.305*100）

=99.21Mpa<[δ]=215Mpa

综上，钢管稳定性符合规要求。

第三章施工监测

桩基、承台及盖梁施工时对周边管线会有一定的影响，因此需要对桩基、承台及盖梁施工时进行施工监测。

本工程安全等级为二级。

1、施工监测围

施工监测包括桩基施工监测、承台施工监测、盖梁施工监测。

2、监测目的

了解桩基、承台、盖梁施工中地表隆陷情况及其规律性进行指导现场施工，保障地下管线的安全。

3、主要监测项目及说明

①、地面沉降、位移监测：

在桩基施工和盖梁施工时进行地面沉降监测，因桩基施工与盖梁施工的静压钢管桩有振动性，地层损失过大,地下水位等原因造成地面沉降监测。

在承台施工时开挖基坑四周进行位移观测，监测施工所产生的基坑顶的地面位移，确定对周边管线的无影响。

②、地下管线监测：

对6#、7#、8#桥墩施工影响围地层不同程度的沉陷，可能会引起地下管线的变形、断裂而直接危及使用安全。

因此要对地下管线进行严密监测、确保地下管线的安全和正常使用，保证工程顺利施工。

对6#、7#、8#桥墩施工围需对管线需要进行监测，故仅对现状的LNG管线（天然气管道）及ZSJ管线（地下油管）进行监测。

4、监测项目及监测频率

①、监测频率

监测项目及监测频率见下表

监测项目及监测频率表

序号

监测项目

方法及工具

测点布置

频率

1

地表隆陷

水准仪

影响段每5米一断面

桩基施工前后<5m：

1~2次/天；

2

地下管线沉降

水准仪

管线影响围

3

基坑顶地表位移

全站仪

基坑边布置8个点

开挖过程中1~2次/天

备注：

桩基施工及静压钢管桩、盖梁浇筑混凝土施工时应加密监测

②、地下管线监测点布置

6#、7#、8#桩墩围设15个监测点,即LNG管线（天然气管道）及ZSJ管线（地下油管）沿线各10m位置设置一个监测点。

（如图DJJZ-03所示）。

③、基坑顶位移监测点布置

每个承台的基坑每边布置3个点，二个承台共布置16个点。

（4）、监测控制标准

控制值及警戒值数据

序号

监测项目

控制标准（mm）

警戒值（mm）

1

地表隆陷

＋10/－30

-24

2

管道沉降

-10

-8

3

地表水平位移

0.004H

且不大于50

0.0032H

且不大于40

4

周围地面沉降变形

0.003H

且不大于40

0.0024H

且不大于32

第四章保证安全措施

（1）详细阅读、掌握设计、建设单位提供的地下管线图纸资料，并在工程实施前召开各管线单位施工配合会议，收集管线资料。

对影响施工和受施工影响的地下管线开挖必要的样洞（开挖样洞时通知管线单位监护人员到场），核对弄清地下管线的确切情况，做好记录。

（2）工程实施前，向有关单位提出监护的局面申请，办妥“地下管线监护交底卡”手续。

（3）施工现场地下管线的详细情况和制定管线保护措施向项目经理、现场技术负责人、施工员、班组长和操作工作安全交底，随即填写“管线交底卡”，并建立“保护地下管线责任制”，明确各级人员的责任。

（4）落实保护地下管线的组织措施，公司委派管线保护专职人员负责本工程地下管线的监护和保护工程。

施工队和各班组兼职管线保护人，组织地下管线监护体系，严格按照公司审定批准的施工组织和经管线单位认定的保护地下管线技术措施要求落实到现场，并设置必要的管线安全标志牌，悬挂“地下管线无事故表”和保护地下管线安全的“十个不准”。

（5）对受施工影响的地下管线设置若干沉降测点，工程实施中，定期观测管线的沉降量，及时向建设单位和有关管线管理单位提供观测点布置图与沉降观测资料。

（6）成立由建设单位、各管线单位和施工单位的有关人员参加的现场管线保护领导小组，定期开展活动，检查管线保护措施的落实情况及保护措施的可靠性。

（7）工程施工中，严格按照经审定的施工组织设计与地下管线保护技术措施的要求进行施工，各级管线保护负责人深入施工现场监护地下管线、督促操作（指挥）人员遵守操作规程，严禁违章操作、违章指挥和违章施工。

（8）施工过程中发现管线现状与交底容、样洞资料不符等异常情况时，立即通知建设单位和有关管线单位到场研究、商议补救措施，在未作出统一结论前，不擅自处理或继续施工。

（9）施工过程中发生意外情况，应事先制订好应急措施，配备好抢修器材，以便在管线出现险兆时及时抢修，做到防患于未然。

（10）一旦出现管线损坏事故，在24小时报上级部门和建设单位，特殊管线立即上报，并立即通知有关管线单位要求抢修，组织力量协助抢修。

对人为损坏事故，要吸取教训并按“三不放过”的原则进行处理。

（11）管道保护在施工期间有可能要对本工程施工产生影响的管道，若有必要则进行迁移，但是考虑工期及管线所属部门的配合情况，如在施工前未能及时迁移，则在施工的同时需制定严密的保护方案。

如打钢板桩防护的方法，确保工程能顺利地开展。

路基施工时先留出该位置，其余路段照常施工，在此期间设专人监护，须防止损坏。

第五章应急预案

本工程施工期间，建设单位应组织施工、监理等相关单位成立管线安全控制小组，与管线权属单位密切联系，负责提供管线基本情况和技术信息资料，对现场的各类管线进行定位标示，对施工班组人员进行管线保护技术交底。

并落实和实施管线保护的容，及时检查管线的检测成果，确保管线24小时处于监控状态，保证管线安全。

（1）加强教育，使作业人员掌握操作规程，清楚损坏管线后对管线所属单位及给操作者本人带来的严重后果。

（2）由项目经理、施工员和安全员组成管线应急抢修组，一旦发生天然气管或输油管道挖断、泄漏等事故，项目部应急小组应启动应急案，迅速隔离事发现场，撤离无关人员及群众，并在5分钟之上报上级领导及监理工程师、管线所属单位。

组织人员按照管线所属单位专业工程师的要求进行抢修恢复，将损失减小到最低程度。

抢修组成员应保持通讯畅通。

（3）管线修复完毕后，项日部组织人员及时对事故原因进行分析，制定整改措施，对作业人员进行教育，同时对相关责任人进行处理或批评教育。

（4）与各管线所属单位协调，配备足够的相关配件，确保紧急情况时的物资供应到位。