公路顶管穿越施工方法Word格式文档下载.docx

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3.3施工准备3

3.4测量3

3.3场地清理4

3.4场地排水4

3.5顶管穿越施工平面布置图4

3.6操作坑开挖及处理4

3.7顶管抗力挡墙安装6

3.8设备安装6

3.9套管顶进8

3.10套管连接8

3.11套管接口处理8

3.12复测检查9

3.13管道组焊及穿越9

3.14单体试压9

3.15套管管口封堵10

3.16标志桩埋设和地貌恢复11

4、质量控制11

5、HSE措施11

5.1基坑安全管理措施：

11

5.2受限空间管理措施：

12

5.3交通安全管理措施13

5.4开挖和地下扰动施工安全措施13

5.5吊装安全措施：

13

1．工程概况

中卫-贵阳联络线干线起自宁夏中卫，经甘肃、陕西、四川、重庆，止于贵州贵阳，干线全长1613km，其中中卫-南部段903km，南部-贵阳段710km。

本工程设计输气能力150×

108m3/a，设计压力10MPa，管径Ø

1016mm，材质为X80。

中卫—贵阳联络线重庆段途径重庆市合川区、潼南县，铜梁县、大足县、永川区、璧山县、江津区，全长约243.3km。

2．施工组织

2.1施工组织机构

由项目部对土建分包单位招标，成立专业顶管穿越作业队，负责本工程线路所有顶管穿越公路工程，根据公路顶管作业面的数量设置顶管作业班组。

顶管作业队设队长1人，副队长1人，技术员1人，现场管理1人，测量施工员1人，HSE管理员1人。

顶管作业队管理人员对各个顶管穿越作业点实施指导、监督管理工作。

2.2班组人员配备

1个施工班组作业人员配置：

班长1人，专职或兼职HSE监督员1人，综合管理员1人，挖掘机操作手1人，吊车司机1人，顶管机操作手1人，发电工（兼电工）1人，起重工1人，掘进工4人，运土工4人，配合工2人。

管道的焊接由穿越所属线路施工台班施工。

2.3施工进度计划

每条公路（铁路）穿越施工的作业周期安排如下：

1、测量放线：

1天。

包括穿越处的定位测量放线，标高测量，作业场所平面布置放线等。

由顶管队测量施工员负责。

2、作业坑开挖：

3～4天。

包括平整作业面、机械开挖、作业坑人工修整、安全防护等。

由顶管小队现场管理员负责安排，顶管小队作业班组操作。

3、设备进场安装调试：

包括发电设备，顶管设备，排水设备，起重设备，照明设施等。

由顶管小队作业班组负责。

4、套管进场：

由顶管小队现场管理员负责提前报计划，项目部物资供应部负责供应到现场，可在作业坑开挖时套管同时进场。

5、顶管作业：

10～15天。

6、穿越管道预制：

3天。

包括组焊、单体试压、防腐等。

可在顶管穿越期间完成施工。

7、穿越就位：

2～3天。

包括支撑块安装，吊装就位，套管端封堵等。

8、清理出场：

包括拆除顶管设备、安全防护，清理现场等，由顶管小队作业班组负责。

穿越管道预制及穿越就位后的清理另行安排。

3．施工技术措施

3.1主要施工方法

采用人工掘土，轴向液压千斤顶配以液压站的方法。

使用挖掘机开挖顶管操作坑和接收坑，人工修整，吊车下设备和套管，30-50Kw发电机供电，千斤顶后方设置抗力挡墙，并对抗力挡墙后的坑壁进行加固处理（自然土＋钢结构板或钢筋混凝土＋钢结构板）。

顶管时，先由人工在套管前端掏土，再用电动油泵驱动千斤顶顶进套管，待套管顶进后再继续人工掏土，如此循序渐进，直至穿过公路为止。

顶管挖掘出的土石方采用人力手推车从套管内运送至管口，再用卷扬机提升出操作坑。

顶管完毕后进行穿越段管道安装，拟采用先部分预制再穿管，穿管后继续预制其余部分再连头穿管的方法。

管道穿越就位后进行试压，试压完毕后进行套管封堵、回填等工作。

顶管穿越施工断面图

3.2顶管施工工艺流程

3.3施工准备

开工前办理公路穿越施工许可证、征地等手续。

确认穿越段内是否有地下管道、光（电）缆等设施，若有，设定警戒线范围，设置警示标志，采取相应的保护措施。

维护保养机具设备。

3.4测量

顶管施工测量由专业测量人员现场测量并用白灰放出穿越套管中心线，根据中心线确定操作坑开挖位置，并绘出穿越施工断面图。

根据现场情况测放出施工作业带边界线，顶管穿越施工作业带宽度16m，作业带长度为40m（不包括组焊管道的场地）；

放出套管顶进工作坑的开挖边界线，并根据套管埋设深度确定作业坑深度。

顶管工程的测量工作是整个顶管工程质量的关键，它的实施好坏将直接影响到管线线形的平顺，甚至影响到顶管的顺利贯通，因此需精心实施，确保无误。

顶管测量包括高程测量和左右偏差测量两部分。

高程测量方法：

在地面上把永久性水准引测至井边，通过垂直吊钢尺引测至井下，设临时水准点，再在管道内架设水准仪测至机关内标靶，即可知道机头高程偏差。

此水准还可从机头测出来，闭合差按二级水准控制。

左右偏差测量方法：

在后座设一台激光经纬仪，在满足通视的条件下，直接看机头内标靶就可知道左右偏差。

3.3场地清理

对作业带内的植被进行清理，并进行平整碾压处理。

设置施工作业占地边界警戒线。

3.4场地排水

操作坑开挖前对场地采取排水措施：

操作坑内的排水采用在操作坑的一角挖集水坑，用潜水泵抽水的方法。

作业坑周围距作业坑1m处挖排水沟，沟深0.2m、宽0.3m，将雨水和操作坑内抽出的积水引进公路边沟。

3.5顶管穿越施工平面布置图

顶管穿越平面布置图

3.6操作坑开挖及处理

测量放线后，在公路两侧挖顶进操作坑。

因操作坑深度达8.5m，该操作坑采用阶梯式开挖。

放线尺寸为12.5×

12.5m，分2个台阶进行开挖。

底层操作坑尺寸为5×

4m。

作业坑开挖点应离公路边沟边缘10m，以保证公路路基边坡的稳定。

操作坑的二层和三层采用钢筋混凝土护壁，厚300～500mm，第一层采用搭钢架管和竹跳板支撑坑壁。

操作坑四周设钢性围栏，警示标志，操作坑内设爬梯至一层平台。

操作坑底在角落设500×

500×

500集水坑一个。

3.7顶管抗力挡墙安装

顶管千斤顶的后支撑客根据土壤具体情况而定。

基坑土壤胶结比较好，可以采用枕木和钢板制作完成。

基坑土壤含水率较高，土壤的稳定较差，则可选用素混凝土挡墙或钢筋混凝土挡墙。

不论采用哪种形式的挡墙，都必须保证挡墙埋入坑底的深度。

如果采用混凝土挡墙，混凝土的标号一般情况下选用C20。

3.8设备安装

在操作坑内安装轨道、顶管设备等并进行顶管。

顶管轨道的中心线和千斤顶的中线必须与穿越套管的平面中心线三线重合。

设备安装就位前，应再次确认作业坑开挖的深度是否达到设计要求，作业坑底部是否平整。

①轨道安装时将发送轨道固定在操作坑底部并校正其方向，保证两轨道之间的中心线与设计穿越套管中心线在同一垂直面上，两轨道之间的间距为0.8m，轨面与基坑底部之间的高度为0.12m，顶管机的尾部要紧靠在抗力挡墙上。

②传力板采用钢板制作，作用是将顶管机的顶力均匀的分布在套管上，保证套管受力均匀，传力板的中心线与套管中心线、顶管机顶进油缸中心线在同一直线上。

传力板的高度为0.55m，就位后传力板的顶部应在套管的1/4高度范围内。

③顶管机安装在轨道上，顶管机尾部应紧靠在抗力挡墙上。

④工具切屑管的安装

为保证顶进过程中，套管前面端部的切屑阻力，需要在第一根套管的前端安装工具切削管，工具切屑管采用δ=10mm的钢板卷制而成，切屑管的长度约0.5m，工具切屑管的外直径与套管的外直径相同。

轨道、传力板组装图

3.9套管顶进

顶管设备全部安装到位后，即可开始安装第一节套管，并连接传力板、传力轴。

第一节套管紧贴前壁，开始挖土，挖到约0.2m时就进行第一次顶管。

第一根管顶进方向的准确性是顶管，在顶进之前先校核套管中心线与管道设计中心线的偏差，其位置偏差不得超过管长的1.0%。

同时测量套管管顶埋深是否达到设计要求。

套管顶进作业按照掘进开挖→顶进主油缸→回收主油缸→添加顶铁→掘进的顺序循环进行。

套管顶进施工采用人工掘进，电动油泵驱动顶进，人工掘进时只能在工具切屑管内进行，严禁超前开挖掘进，如需要超前开挖，超前开挖掘进长度不超过0.3m，开挖完成后应立即顶进套管。

挖掘出的泥土采用小车运送出套管，然后采用小型卷扬机将泥土运送出操作坑。

按照上面的顶进程序，逐根顶进套管直到套管到达接收工作坑，然后卸下工具切削管，撤出顶进设备。

套管每顶进1.0m都必须进行一次顶进方向检测，发现偏移及时纠正。

方向纠偏可以在工具管的前端底部支垫楔形垫块逐渐进行方向纠偏，方向纠偏量每次不能超过5´

～20´

。

套管顶进允许偏差：

上下偏差：

顶进长度在30m以内的套管，偏差不应大于100mm。

顶进长度在30m-42m以内的套管，偏差不应大于150mm。

顶进长度在42m以上的套管，偏差不应大于200mm。

水平偏差不应大于套管长度的2%。

在进行顶管穿越施工时，对于公路下面层位内存在的岩石层，可以采用风镐钻掘开挖。

3.10套管连接

当第一节套管顶进完后，缩回千斤顶并撤出传力板和传力轴，然后用吊车放下第二节套管到轨道上，安上传力轴和传力板后继续顶进作业。

如此重复进行直到完成全部套管的穿越作业。

3.11套管接口处理

套管顶进过程中，钢承口套管与套管之间加设橡胶圈作防水处理。

套管全部顶进后套管间的内接缝用素混凝土或沥青麻丝封堵。

3.12复测检查

套管顶进完毕后，对套管中心线进行复测，有偏移时修正穿越管道段施工测量成果表，以为下一步的管道安装提供准确的数据。

3.13管道组焊及穿越

（1）在预制场上进行穿越管段预制，用外对口器组对，半自动焊接工艺。

穿越段管道的组焊要求与主干线相同。

（2）焊接完成后，应立即联系检测单位进行100%的超声波探伤和100%射线探伤检查，检验标准与主干线相同；

随后进行补口补伤，要求与主干线相同。

（3）二级及二级以上的公路穿越段管道需要单独试压：

强度试验压力为9.45MPa，稳压时间4h；

严密性试验压力为6.3MPa，稳压时间24h；

介质为无腐蚀性的清洁水。

经检查试压合格后，放掉管内余水，撤除试压设施。

试压详见3.14节。

（4）管道安装就位：

试压工作完成后，按照储-7920《带套管公路穿越通用图》进行支撑块安装，然后用吊车抬吊穿越管段，前面用卷扬机拖拉穿越就位。

（5）管道就位后向监理报验，进行检查，技术人员填写隐蔽工程记录，及时签字认可。

3.14单体试压

按照设计文件及施工标准规范的要求，二级及二级以上的公路穿越管段应进行单体试压。

县级公路施工时应调查该公路的等级。

试压在管道预制完成后进行。

强度试压介质采用水罐车拉运洁净水。

强度试验压力9.45MPa，稳压4小时以管道无变形、破裂，压降小于0.1MPa为合格；

强度试验合格后采用低点排水法排除管道内的水。

严密性试验采用压缩空气，严密性试验压力6.3MPa，稳压24小时，以压降小于0.09MPa为合格。

严密性试验完毕后采用管道上部的放空排气阀排除管道内的压缩空气。

试压系统见下图：

强度试验示意图

关闭

加压进气

10MPa空气压缩机

严密性试验示意图

3.15套管管口封堵

主管道安装就位试压合格后，按照储-7920《带套管公路穿越通用图》进行套管封堵。

封堵方法见下图：

3.16标志桩埋设和地貌恢复

公路穿越两测埋设穿越标志桩。

穿越旁的线路转角桩，可代穿越标志桩。

标志