山体布管方案.docx
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山体布管方案
浙江省LNG配套天然气管道项目线路
山体布管专项方案
编制:
审核:
施工单位:
日期:
2011年6月12日
山地线路施工方案
一、工程概况:
本工程线路大部分敷设在山区,山高、坡陡、林密,,管沟大部为岩体,道路不便。
工程三类地区管道规格为φ1016×14.7mm,管道材质为X70,管道全线防腐采用3层PE,冷弯管防腐层同主管道防腐结构。
二、工程特点、难点分析及对策
2.1工程特点和难点:
1.山高坡陡:
由于山坡起伏坡度大,在平原线路段施工的移动电站、吊管机等设备爬坡能力满足不了施工需要。
2.地形起伏大:
短距离地形起伏次数多,基本上是十多米就需要连接一个冷弯管或热煨弯头,无法在地面连续进行预制。
3.动输困难:
因施工区域位于山区,地偏、路远,道窄、高差大,运输布管既困难又危险。
4.管沟石方开挖和回填:
山地地质为石方,可能需要石方爆破成沟,开沟难度大,危险性高,作业工期长,管沟施工时扰动大,潜在的危因素很大。
2.2拟采取的对策:
1.高坡布管焊接措施:
1)采用钢管轨道:
根据实际的地型条件,采用φ219*6mm的作为钢管轨道,每节为4m,端头采用中心螺栓连接,有利用于搬运和搭接,并保证上端面接口平齐。
2)利用卷扬机牵引小车随根进行搬运,具体见工序施工说明。
3)组对方向从下到上,利用挖掘机和三脚架进行组对焊接。
4)采用功率较大的挖掘PC320,动力大,爬坡和起吊能力强。
2.克服地形起伏的措施
1)沟下组对焊接:
地形起伏大,热煨弯管或冷弯管的用量大,在管沟开挖成形后再进行组对焊接。
2)做好沟内和沟外的排内:
雨季时,做好沟内外的排水,以减少沟内土方的淤积和管沟壁的坍塌。
3.山地运输措施
1)多修临时便道:
将管沟开挖的石方和土方作为敷设临时便道的基础,以克服起伏地形的管道、设备、配件等运输。
2)采用大型的拖拉机和挖掘机:
采用PC320和75KW的拖车机,并辅以大型的平板拖车等自制机械,以保证山体区域的运输。
3)局部采用钢管轨道:
在局部陡坡区域,施工机械设备无法搬运时,采用钢管轨道。
4.岩石管沟开挖和回填措施:
1)采用机械开挖和爆破相结合的办法,部分可以采用履带式岩石放
2)管沟回填采用填砂和挡土墙相结合。
三、施工方法
2.1施工工艺图:
2.2测量放线
由于山上树木和灌木丛覆盖茂密,地形起伏大,高差大,测量放线视线受阻,无法直接测量,为解决这一难题在施工采取了3种测量方法进行施工:
1.方法一:
利用线路附近的高山架高仪器(GTS311全站仪),利用仪器内(相对于两点之间的直接目标点模式,用5m铝合金塔尺升高反射棱镜的方法钉出B桩—C桩之间的中心桩,B点的转角利用后视A3点测出B、C点水平转角和距离,用余弦公式计算得出。
2.方法二:
当因山脉相连或其它障碍物阻碍,架一次支点已无法满足放线的要求,需增加支点的次数,后视点A2点,前视B点,Z2点,再搬迁仪器至于Z2点,后视点Z1点,前视C点,用余弦公式换算出B点转角和B、C点之间距离。
在Z2点用座标测量模式放出B3点—B6点(通视情况下)。
其它点如不能通视,将仪器搬至B3点,后视B4点,用倒镜放出其余各点。
Z1、Z2点根据地形选点,有可能不在线路中心线同一侧,计算原理和放线原理一样。
3.方法三:
在山下起桩点架设全站仪,向下一点定好方向,用5m铝合金塔尺升高反射棱镜的方法定出可视范围内的中心桩,砍掉该段中线两侧的树木,开出3米宽的通道,增加可视距离,依次类推,逐步向前推进开辟通道。
遇到下一桩点或者山顶线路纵向下变坡位置时,将仪器挪到该位置,然后继续开辟通道。
最后在高点架全站仪,测量放线,实行边测量边清障。
4.对于山区段地形起伏大,为了满足下一步扫线清障的施工要求,因此必须根据地势情况尽量多打加密桩以降低下道工序的难度,在每个桩喷上红漆并挂红色塑料袋子以便查找。
对于转角桩:
在其周围醒目的位置进行栓桩,以便校核原桩位。
栓桩位置在管道作业带边线处以外区域,避免施工中遭到破坏。
2.3作业带清理及扫线
1.作业带范围内的树木和灌木采用人工砍伐,砍伐后的作业带采用机械(履带式挖掘机)清理、扫平作业带。
2.用机械设备适当削平山尖,适当填高谷底,降低作业带起伏,便于设备通行。
3.对于斜坡段线路的作业带需要将高的一侧开挖,填向低的一侧。
如下图所示。
填垫区作业带边用袋装土或者石块堆砌挡墙,根据地表层土质情况在挡墙外打木桩或者钢管桩来加强挡墙稳定性。
填垫区为开挖的土石方堆放区,开挖区为施工车辆行走区。
2.4施工便道
由于山丘段附近无行车道路通往山丘,施工设备及管道只有利用就近线路的施工便道和施工作业带进入。
2.5管沟开挖回填
1.管沟开挖先采用履带挖掘机开挖,然后采用风镐和爆破方式开挖石方管沟,人工清理管沟。
2.管沟要求:
如下图所示,根据规范要求,焊接采取在沟下半自动焊方式,山区段弯头弯管安装多,同时考虑到管沟开挖便于操作控制,沟底宽度取最大系数计算,宽度为3米;沟深比设计深200mm,用于细土回填;管沟地质为土、岩结合,沟边坡比根据管硬质岩的1:
0和老硬土的1:
0.33,取综合系数1:
0.2;开挖的土石方放在管沟一侧,土方堆在靠近管沟侧,距离沟边1米,石方堆在远离管沟侧,便于回填时先回填土方,后回填石方;因为是石方地质,所以管沟开挖的同时开挖出需做水工保护的基槽。
管沟沟壁和沟底应平整,不得有突起的石块等尖锐物,直线段管沟应顺直,曲线段应圆滑过渡;管沟允许偏差:
沟底标高为+50mm、-100mm;沟底宽度为+100mm、-100mm;变坡点位移小于1000mm。
管沟开挖完后及时用全站仪对管沟深度进行测量,不符合设计要求时及时修整,应做好记录。
3.石方段爆破施工按照线路施工组织设计爆破施工方案要求进行。
4.管沟回填细土回填范围为管底下方200mm至管顶上方300mm的管沟空间,然后回填原开挖的土石方;细土回填颗粒最大粒径不超过10mm,细土从外购置,利用开挖的混合土方开挖时,需要对土过筛后回填细土,细土回填尽量采用人工回填,管底要填实,防止管道悬空;石方回填最大粒径不超过250mm,宜混合土方一起回填,回填采用履带挖掘机回填。
回填土应平整密实,回填石方应压实。
回填土高出地面300-500mm。
陡坡段可采取用袋装土分段回填,减少雨水对管沟的冲刷造成水土流失。
5.回填时,在水工保护施工和阴极保护施工需要预留的地方暂不回填,待水工保护和阴极保护施工完毕后,再做回填。
施工后山区段剩余的多余石方等人工运到山下施工便道旁,用车拉运到指定地点碓放。
2.6运布管
1.山丘段线路钢管,先要二次倒运到山丘两边平原段线路作业带上,然后用履带单斗和推土机(加爬犁)将管材三次倒运到山脚下,然后开始山区段沟下布管,布管用卡特360以上的单斗布管,布管用10吨吊带。
2.对于陡坡段无法采用单斗布管的,在山顶设置卷扬机,在沟底铺设导轨,将专用轨道车将管道拉运布管,用倒链架配合布管,此时布管与焊接同时进行,焊接完一根,再布下一根。
3.布管到位后用倒链吊起管道,同时用卷扬机上挂钩挂住管口,起稳管作用。
然后开始组队焊接施工。
4.布管前,预先在管沟作好管墩,管墩用袋装土码砌,高度为600mm,长度为2米宽,宽为800宽,管墩按照一根管2个管墩,管墩间距按照8米布置。
陡坡段根据情况在组对前设置管镦。
5.布管顺序为从山坡下依次向山坡上进行。
沟下布管管口相互错开100mm,管口间用100mm粗圆木相互隔离开,防止管子下滑。
冷热弯管在随管道一起运到现场。
2.7组对焊接
1.山区段组对主要采用外对口器组对组对时,待根焊完成不少于管周长50%后方可拆卸,所完成的根焊应分为多段,且均匀分布。
2.为防止坡口在点焊过程中收缩导致焊不透,要求在点焊前塞入间隙塞尺。
对口间隙通过两把对口塞尺保证,避免未焊透、未熔合等缺陷,严格按焊接工艺规程执行,坡口组对完毕之后,采用焊接检验尺严格检查对口间隙和错边量,制管焊缝要求错开100mm以上。
3.为保证焊缝纵向收缩一致及在拆除外对口器后有足够强度,采取8点对称点焊定位且每点焊缝长度不小于200mm,保证完成的点焊定位焊缝总长不小于1/2圆周,特别要求点焊时保持同时对称点焊,防止坡口间隙发生变化。
4.对短节的下料卸料采用带轨道的等离子切割机下料,既可保证坡口端面平整,又可保证坡口的精确,同时,等离子切割热影响区厚度小于0.5mm,减轻了后续坡口表面的清理工作。
5.组对过程中由于大量的冷弯管、热弯头使用,在管沟成型后弯管和弯头的位置就可确定,在施工下料过程中应注意提前考虑将直管与弯头、弯管的螺旋缝错开,避免在山区管道组装过程中经常遇到螺旋缝无法错开达不到100mm的情况发生。
6.机组组装到水平转角位置时,先预制水平弯头与一直管的焊口,并对所需加管段进行下料,下料的长度应考虑到管段两端母材与组对段螺旋缝(直缝)错开长度。
水平转角处施工示意如下图:
7.
山区管道纵向转角相对比较多,当需安装纵向弯头时,先预制纵向弯头与一直管的焊口,并对所需加管段进行下料,下料的长度应考虑到管段两端母材与组对段螺旋缝(直缝)错开长度。
纵向转角处施工示意如下图:
8.山区缓坡段可以采取电站作为电源进行半自动焊接。
陡坡段电站和单斗等设备无法行进采取用多个倒链架、横单和倒链葫芦作为吊装设备,用手工焊方式焊接。
9.山区段采取沟下组对焊接,条件允许的情况下,优先选用半自动焊:
半自动焊根焊采用AWSE6010焊条,填充、盖帽采用E71T8-Ni1药芯焊丝。
对于陡坡和山顶起伏大的半自动焊设备不易到达的位置,采用全手工焊:
工电弧焊打底焊采用AWSE6010纤维素焊条,填充采用AWSE8010纤维素焊条,盖帽采用AWSE8018G低氢型焊条。
10.焊接设备:
山坡两边缓坡段采用同一般线路段相同的设备配置。
电站配半自动焊接设备,陡坡段用轻型40KW柴油发电机作电源,焊机用400ST汇众焊机和ZX7-400奥太焊机。
2.8防腐补口
1.对于山地段,一般补口的喷砂设备不宜到达,防腐补口的设备可以采用轻型喷砂罐,便于人工搬移,同时加长喷砂管进行喷砂除锈。
对于陡坡段,设备搬迁不便的,喷砂管伸展不到的地段,采取电动钢丝刷除锈达ST3级。
2.补口补伤完毕,用3台以上履带单斗将管子提起,将管墩拆除,拆除到距沟底200mm高,拆除的土袋直接垫在沟底。
3.其他防腐补口措施同一般线路段。
2.9水工保护
1.要求土建单位的水工保护应在管道细土回填时即开始施工。
三、质量保证措施
1.按照项目编制的《质量检验计划》,对施工中的质量关键环节,如原材料质量、管沟质量、焊口组对质量、焊接质量、防腐绝缘质量、管沟回填质量等,应设置质量“停检点”,未经检查合格,不准进行下一道工序。
2.施工中应坚持“三检制”,关键工序必须按要求检查合格后方可办理工序交接手续。
隐蔽工程必须认真填写隐蔽工程记录,并应按规定经有关人员检查合格、签字认可后方可进行隐蔽。
3.熟悉图纸及难点施工方案,充分做好技术及施工准备工作。
4.管沟开挖后及时进行测量,使其达到设计要求的管沟深度和坡度,确保连头施工在无受力的情况下进行施工。
5.管道吊装过程中,设置专人统一指挥、持证上岗,确保在吊装的过程中不损坏管道及防腐层。
6.焊接严格按照焊接作业指导书及施工规范施工。
主体焊接时,做好管子内部清理,以免石块及杂物进入管道中,造成通球受阻
7.认真按照设计图纸施工,正确配管、配料。
8.管沟回填时必须按照分层回填的原则进行,回填土的粒径满足设计要求。
9.水工保护施工必须对基础按要求进行夯实。
10.在施工的全过程中,认真服从业主、监理的管理和指挥。
四、HSE保证措施
1.实行持证上岗、定人定机的要求。
2.按照要求穿戴劳保用品。
3.严格按照安全操作规程执行。
4.严格施工安全管理,下沟作业统一由专人负责。
5.了解山体的有关地质情况、滑坡情况,施工尽量选择在无雨期进行施工。
6.经常检查山区管沟、作业带的质量情况,消除一切不安全的隐患。
7.沟上设备、沟下人员同时作业时,应合理安排设备和人员,保障交叉施工安全。
8.管沟爆破时,需有专人负责警戒,并设置醒目标志牌。
9.加强珍惜动、植物的保护,防止水土流失,加强森林防火措施。