某工程顶管穿越高速公路施工方案.docx

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某工程顶管穿越高速公路施工方案

某输油管道改造工程（XXX段）

顶管穿越某高速公路

施工方案

编制：

审核：

一、编制依据⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1

二、工程概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1

三、施工部署⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2

四、施工方法及工艺流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5

1、顶管穿越公路断面图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5

2、工艺流程⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5

五、工程概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6

1、施工准备⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6

2、测量放线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6

3、降水⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6

4、开挖工作坑和接管坑⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6

5、施工场地布置⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8

6、照明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9

7、设备就位⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9

8、安放砼套管⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯9

9、取土⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10

10、顶进⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11

11、顶进偏差的控制⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12

六、质量管理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13

七、HSE管理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13

一、编制依据

1、甲方提供的设计图纸

2、相关国家和行业施工及验收规范、标准及业主规定的技术要求

3、地理环境及气候状况

4、国家现行法令、法规，地区颁发的安全、消防、环保、文物等管理规定

4.1《中华人民共和国环境保护法》

4.2《建设项目环境保护管理办法》

5、施工技术标准及验收规范

5.1《输油输气管道线路工程施工及验收规范》SY0401-1998

5.2《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》GB/T4079-2000

二、工程概况

某输油管道改造工程全长约86Km，普通线路用管规格D426×7，穿跨越段用管规格D426×8，均采用螺旋缝埋弧焊钢管，材质L360，防腐结构环氧粉末（300μm）+硬质聚氨酯泡沫保温层（50mm）+聚乙烯夹克防护层（3mm）。

管线在13+844～13+932处穿越某高速公路，长度56m，深度高速路面下4.5m，施工方法顶管穿越，套管使用钢筋砼管，内径1m。

2、项目管理人员名单

序号

姓名

电话

职称

在本工程任职

1

工程师

项目经理

2

工程师

项目副经理兼安全监督

3

助理工程师

技术总负责

4

助理工程师

技术员

5

助理工程师

质量负责人

6

预算工程师

预算负责

7

材料员

材料负责

8

机动员

设备负责

9

HSE监督员

安全负责

10

劳资员

劳资负责

11

文控、资料员

文控、资料负责

12

征地协调

3、机组人员配置及职责

序号

工种

人数

岗位及职责

1

机组长

1

负责施工全面指挥、管理、协调。

2

技术员

1

负责技术资料，过程检查。

3

HSE

1

负责现场HSE监督员。

4

管工

4

负责对口，指导取土。

5

操作手

4

操作顶管机及发电机。

6

起重工

2

指挥吊车吊装设备、机具、砼套管和运土。

7

弯管

2

负责弯管。

8

炊事员

1

负责后勤保障。

9

配工

28

取土24人、配合4人

10

更夫

4

看护现场

4、主要施工机具及材料

序号

机具（材料）名称

规格

单位

数量

备注

1

顶管机

400T

台

2

顶管

2

发电机

50KW

台

2

施工现场供电

3

吊车

20T

台

2

吊装设备及机具

4

客货车

台

2

值班

5

履带挖掘机

台

2

值班

6

潜水泵

2寸

台

2

套管内排水

7

水龙带

2寸

米

150

套管内排水

8

泥浆泵

2寸

台

2

操作坑内排水

9

水龙带

2寸

米

40

操作坑内排水

10

后靠板

块

2

自制

11

顶板

1500×400

块

2

用导轨钢自制

12

1米短截

块

2

自制

13

2米短截

块

2

自制

14

斜垫铁

140×200

块

20

调整顶管机

15

钢板

δ=10（2.5×6）

米2

15

垫套管和顶管机

16

钢管L=6m

φ108×6（90m/坑）

米

400

打桩护坡

17

竹跳板

60块/坑

块

300

护坡

18

枕木

200×150×1500

块

20

垫套管

19

电缆线

三相四芯线

米

50

设备动力线

20

电缆线

两相三芯线

米

60

潜水泵用线

21

电缆线

两芯线

米

500

潜水泵及照明线

22

碘钨灯

1000W/220V

套

6

照明

23

碘钨灯管

1000W/220V

盒

10

24

防爆手把灯

100W/36V

套

4

套管内照明

25

灯泡

100W/36V

个

50

照明

26

漏电保护器开关

380V/60A

个

2

动力

27

漏电保护器

380V/40A

个

4

照明

28

控制箱

个

2

29

漏电保护器插排

220V/10A

个

6

照明

30

电工工具

套

1

现场电器安装

31

千斤顶（螺旋式）

10T

个

2

套管找正

32

帐篷

4×6m

座

2

休息

33

水平尺（铁制）

600

只

2

套管找正

34

钢卷尺

5m

只

2

测量

35

百米绳

100m

个

1

测量

36

活动扳手

12″

只

2

安装机件

37

开口扳手

套

2

安装机件

38

焊接梯子

5米

只

2

操作坑用

39

运土小车

台

2

套管内陶土

40

铁锹

只

6

套管内陶土

41

镐

只

2

套管内陶土

42

撬棍

根

4

43

大锤

10磅

只

2

44

手锤

2磅

只

2

45

棕绳

捆

1

46

铁线

10＃

捆

47

水靴

双

10

48

铁桶

200L

个

4

49

工具袋

个

3

50

太阳伞

只

2

51

粉线

米

200

52

石笔

盒

1

53

充电手提灯

只

4

54

断线钳子

把

1

55

刻丝钳

把

2

56

钢丝绳

3〞

米

吊设备及机具

57

钢丝绳

6〞

米

吊靠背板

58

U型环

小型

只

8

吊土斗子和套管

59

无逢钢管

ф108

米

5

吊套管

60

警示牌

61

警戒绳

62

安全旗

63

彩旗

64

灭火器

15kg

只

4

65

竹竿

2米

根

20

66

吊土斗子

1000×1200×400

只

2

四、施工方法及工艺流程

由于套管为水泥预制件，管壁较厚，顶管前需掏空套管前端的土。

即用人工掏土，液压顶管机顶进的施工工艺，直至完成。

1、顶管穿越公路断面图

靠背板顶管机短接顶板

2、工艺流程

五、技术措施

1施工准备

1.1施工前先熟悉图纸，掌握公路的穿越长度与深度，特别应掌握套管穿越范围内的地质状况。

1.2顶进设备及辅助设施和各种材料准备齐全，穿越套管和工作管自检合格后，报监理工程师认可。

2测量放线

2.1根据设计给定的控制桩位，用经纬仪放出穿越轴线。

2.2放线时同时放出工作和接受坑的位置的尺寸。

2.3在穿越至验收的全过程中，随时使用经纬仪配合。

3降水

根据现场水位高、水量大的特点，采用深井降水的方法，井位布置如图

公路

4开挖工作坑和接管坑

工作坑和接管坑设置在图纸给定的套管长度的外侧。

工作坑选择在公路旁场

地较宽阔的一侧，且位于地面标高较低的一侧。

根据套管穿越的实际要求和顶管法施工需要，确定工作坑尺寸：

h3

H

套管套管

h2

h1

宽度B=D+（2.5~3.0）m

长度L=I+3.5m

深度H=D+h1+h2+h3

其中：

l—套管长度

D—套管外径

h1—基础厚

h2—套管与基础间隙（一般为70~100mm）

h3—地面到套管顶高度工作坑的挖深，根据工作管的管沟挖深，再加0.5米。

为了不损伤地下不明物，采取分次交叉挖探沟。

先挖一个长6m、宽5m、深以工作管为依据的探沟。

用履带挖掘机，按放线轮廓挖出操作坑。

由于地下水位较高，防止工作坑塌方，操作坑采取侧面放坡，坡度为1:

15。

必要时，制作混凝土操作坑。

工作坑的布置，为确保安全施工，要对操作坑的四壁采取护坡措施。

先每隔

1.5米打一钢桩固定，钢桩为φ108×6（6米长）钢管，打入地下1.5米，然后将桩四周连接焊牢，再将竹跳板插入钢桩后面，靠住四壁护住沙土；用10＃线将

竹跳板固定在φ108×6钢桩上，高度为高于工作坑上边0.5米。

由于坑底有大量水淤泥，桩固定好后，用石子和粗沙将坑底铺平100mm厚层，将枕木卧于碎石中。

由此来保证砼套管和顶管机的稳定性。

工作坑内设置管道轴线基桩、临时水准点，作为测量基准。

用经纬仪复测穿越中心线和基地标高，基地误差±20mm。

集水坑设置：

由于本地区地下水位较高，工作坑内有积水，工作坑形成后，在边缘处挖出一个1.5m×1.5m×1.5m的集水坑集水。

接管坑设置：

在穿越带对面，由人工配合履带挖掘机，挖一个砼套管出土

接收坑，宽度为2m、长度为D+2×2.5m，深度比工作坑深0.5m。

5施工场地布置

接受坑

套管穿越地带（公路）

排放积水：

由于操作坑较深，有大量泥水，配备2寸泥浆泵1台、2寸水龙带20米、电缆线50米。

施工时采用2寸泥浆泵排放泥水。

靠背板就位：

靠背板位于顶管坑内顶进方向的对面，是顶进砼套管的柱塞式液压缸的支承面。

靠背板必须垂直靠在后背桩前，其表面必须平行垂直顶进砼套管的轴线，以确保顶进方向。

由于穿越层为沙土叠层，既松软又易塌方。

因此工作坑后背的承载能力不够，必须对工作坑后背采取加强措施。

为使顶力均匀传递给后背，先靠后背码好枕木，再在枕木前每隔300mm打一排桩，桩长8米，φ108×6钢管，打入地下3米。

为了使顶力能够均匀传递给后背，用专制的后靠板，它由两块2.5m×2m、δ

=30mm的钢板夹300mm×300mm的枕木做成。

必要时，制作混凝土后靠墙。

6照明顶管穿越施工昼夜进行，必须配备足够的照明设施。

6.1控制箱1套，配备60A漏电断路器1件、40A漏电断路器2件、2500w漏电断路器插排2件、四芯三相电缆线50米。

6.2场地照明：

用3盏1000W碘钨灯供夜间照明，配备两芯电缆线100米。

6.3洞内照明：

用1盏100W防爆灯供施工照明，两芯电缆线100米。

7设备就位

顶管穿越设备运至现场，需20t吊车1台，15t长栏板车1台。

为保证顶管机的平稳，在顶管机下面铺两根枕木，在其上面铺一张1.5m×

2m的δ10mm钢板，并用斜垫铁将顶管机找水平。

顶管机的就位时的安放高度，不必使液压缸的中心与套管的中心平齐，应与套管的下三分之一处平齐。

但顶管机的水平度必须得到保证。

8安放砼套管

安放套管的位置必须平整，夯实。

安放砼套管最主要的是将管下铺垫物找平，在离顶管机2.2米处安放第一根枕木，共平行铺设三根枕木（全部卧于碎石或泥土中），宽度为2米。

枕木铺设的要求三根枕木必须在一个平面上。

枕木必须夯实，以保证足够承受套管的重量而保持不下沉，具有较好的稳定性。

枕木铺设完成后，由放线工测出套管出入点中心线，就可将套管吊放到枕木上就位，要保证套管的方向，吊装时应将套管上两条模板接缝的其中一条放在最上面，使这条线与测量放出的管线中心线一致。

套管的水平度可通过铺设的枕木的水平度得到保证，要用条式水平或水准仪进行复测，但不可以此为准，因为套管内外表面的平面度不是十分精确，要综合考虑。

吊装套管，必须用钢丝绳加扁担套吊，如图所示：

套管安放好后，用2块1500mm长枕木将套管固定，以免套管发生滚动，且在以后的施工作业中始终保持这两块枕木的位置不动，便于套管的对接，控制套管移动的水平、纵向方向不变。

9取土

砼套管顶进的距离比较长，其地下淹埋较深，洞内有大量积水。

因此，需配备2寸潜水泵1台、2寸水龙带100米、三芯两相电缆线100米。

施工时随时用2寸潜水泵抽水。

取土时需将人员配置好，每个顶管穿越组应将配备的12名配工分成三组轮换作业，以每2小时一换班，以此保持较高的工作效率。

每组的4个人要做好分工，即一人刨土，一人装车，一人推车，一人倒土。

这四项工作的劳动强度有较大差别，要做好轮换分工，保证以较高的工作效率连续作业。

取土时应特别注意，套管下三分之一圆弧段内不得超挖，因为这部分土壤对保证套管的稳定至关重要。

可保留50mm-100mm的预留量，在顶进过程中边顶进边取土。

取土施工人员发现异常情况，禁止自行处理，需立即通知现场负责人员，由现场技术人员根据情况进行处理。

在顶进过程中，每掏空2米顶进一次，可节省时间，保证效率。

取土过程中难免会出现超挖，但超挖范围不得超过套管整个圆弧的三分之一。

为减少顶进过中的阻力，除了涂抹润滑脂外，还可以每隔一米在洞壁上，挖一条宽100mm，深40mm的环形沟（如图），可将挤紧的土壤释放到环形沟内，很好地削减阻力。

砼套管

洞壁

10顶进

顶管作业前，必须用深井降水的方法将水位降低，同时在整个顶管作业施工中，不间断的降低穿越地段的水位。

顶进过程中，利用设在集水坑内的泥浆泵进行工作坑降水。

正常情况下的顶进，顶第一节管时，每掏空500mm顶进一次，以保证套管的精确度。

顶第二节管时，每掏空1米顶进一次；以后的管节每掏空2米顶进一

次，直至穿越完成。

在顶进过程中，要安排专人在套管的最前端，及时清除洞底预留的土壤和洞壁上多余的土壤，以保证套管承受均匀的阻力，从而保证套管的纵向方向和水平度。

由于套管口径较大，要求顶板有很好的刚性和强度，顶板变形会使套管后顶裂。

顶板应用火车道轨制作，比较可靠，且顶进时应在顶板与套管间加垫胶皮，两砼套管的接缝处要加好垫片。

11顶进偏差的控制

11.1在工作坑内设置砼套管轴线基桩和临时水准点，作为操作时的测量标志。

砼套管轴线基桩和临时水准点应在工作坑一侧并牢固埋入工作坑内，防止碰撞，如有异常，及时用地面的基准点核对，核对使用水准仪。

施工过程中对每根套管的管顶标高都要进行监测。

11.2套管顶进长距离后，要用塑料管监测套管顶进时的水平和纵向偏差。

顶进过程中应每顶进2米检查一次，发现偏差要及时矫正。

当套管向下扎头时可采用方法如下纠偏。

需使用螺旋千斤顶（不宜用液压千斤顶）和枕木进行纠偏，将套管顶出空隙后，用枕木或竹跳板垫入空隙中，校正后撤出千斤顶和枕木，在进行顶进。

在套管的前方管底挖开空隙，将枕木或竹跳板嵌入空隙中，逐渐垫高，直至找平为止。

做法如图所示。

砼套管

千斤顶

枕木

12

枕木或竹跳板

当发现套管出现向上错位时，只要在顶进过程中将套管底稍做超挖即可（通常向下调整是很容易做到的，但每次纠偏不能过多，否则易使套管接口处出现缝隙）。

六、质量管理

1、技术员兼质检员，负责技术质量管理；

2、操作坑的深度要达到设计要求，它会直接影响工作管的埋深及对公路的保护作用；

3、严格控制掏土的质量，不得超挖和斜挖；

4、保证套管的顶进质量，套管顶进的纵向、水平方向偏差不得超过顶长度的1.5%；

5、严格检查砼套管质量，凡是有夹渣、气孔、裂纹、钢环脱落和硬度不够的套管，坚决不用。

七、HSE管理

1、机组长为现场HSE管理的第一责任人。

2、所有施工设施及人员都不得超出甲方规定的施工范围。

3、施工现场必须配备流动厕所和垃圾箱。

4、所有施工人员统一劳保着装，佩带安全帽。

5、施工场地的四周必须用安全护板围好，路面设置安全警示牌。

6、在繁华路段和主要道路施工，要采用封闭式施工。

7、操作坑必须用警戒带围好，专人观察操作坑的四壁，发现问题及时处理。

8、操作坑内及时排水，以免造成塌方。

9、液压顶管机的油管接头要经常检查，防止松动，对泄露的液压油、机油等要及时处理；

10、安全施工用电，场地用电必须用漏电保护器，掏土洞内用电必须用36v安全

电器；忽略此处