山区段运布管要求措施.docx
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山区段运布管要求措施
山区段管道运布管施工措施
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一、工程慨况
川气东送管道线路工程第二标段北起宣汉县东乡镇冉家沟村JHA50-3桩，经过李家沟村进入李家沟隧道（L=1797.5m），再穿过胡家沟、龙家沟的山谷，过王家坝、杨家坝进入天生镇，自北向南穿过邱家沟再自西向东翻过邱家沟坝上进入天生镇立架山1#隧道（L=2930m）出口JHA67G桩。
设计全长14.2km，穿越小型河流、沟、渠40余处，公路大开挖穿越1处。
根据现场勘察沿线地形地貌主要分为5个类型，山地、浅丘、深丘、高山和台地来回交错，地势起伏较大，其中部分管线顺冲沟敷设，部分穿越深沟，部分沿高山敷设，部分穿越横坡及纵坡坡度较大，地势险峻，部分表层土层为粉质粘土，残积成因，下付强风化岩，土石等级粉质粘土Ⅱ级，地形地貌较为复杂，川气东送管道为Ø1016×17.56（21.0）mm，单根管材较重，同时采用双管敷设，在沟下作业，在复杂地质条件下，，只有采取必要措施及大型施工设备分一次、二次倒运，把管材运入施工作业点并放入管沟内，山区段倒运布管施工难度较大。
二、施工难点分析
1、该工程山区段山峦起伏、沟壑纵横，陡坡地段较多，给机械施工带来较大难度。
2、管道口径大，单根防腐管较重，人工布管无法实施，而采用机械运布管则对机械设备性能要求较高。
3、本标段由于道路环山而建，山路崎岖，沟壑纵横，山高坡陡，路窄坡大和山体崩塌、滑坡、泥石流等潜在威胁，对于管道运输影响很大。
4、在开始进行运输、布管施工前应首先完成施工便道和作业带的修筑，使作业环境达到机械化设备施工的需要，以便山区管道运输、布管施工能够顺利的进行，施工便道及作业带的修筑困难。
5、由于在山区施工中，受到地理环境制约，大部分地段管道运输车辆无法靠近作业带，很难将防腐管一次性运至作业带内，因此不得以将管道堆点设置距离相对较远的临时堆管点处，分二次或三次倒运来完成运管任务。
三、倒管施工措施
1、防腐管公路运输（一次运输）
在物资中转站经验收合格的防腐管，通过干线公路、伴行公路运至施工作业带内或沿线设置的临时堆管场。
（1）用专用的运管拖车，车箱为专门定制的管架，管架长10m，宽2.2m，每车装4根管子，分2层；车箱底部及两侧设3处软垫层，垫15mm厚、100mm宽橡胶板或废轮胎；两层管子间用特制的管托隔开，管托为钢制，外绑橡胶板，每车管子设3处管托。
（2）防腐管一次运输的卸车地点，根据现场道路状况及施工进度，应选择在施工作业带内管沟边，或设在伴行公路边的临时堆管场内；全线冷弯管煨制采用大型平板拖车托运冷弯管机至各一次临时堆管场地进行冷弯管煨制，再按施工进度及调度计划将煨制好的合格冷弯弯头由一次临时堆管场地经过二次倒运或三次倒运到达施工现场。
2、防腐管的堆放与保管
因本标段管道施工所经地区地貌以低山丘陵和中山为主，地形复杂，运管车均无法将成品防腐管及热煨弯头一次直接开进作业带内时，需运直沿伴行公路设置的临时堆管场堆放，一次临时堆管场场地面积不应小于500㎡，堆管根数不大于34根；二次和三次临时堆管场地面积不应小于200㎡，堆管根数不大于15根；堆管场内的防腐成品管及热煨弯头将按照各个临时堆管场所负责的施工区段长度，根据施工进度按调度计划分批次调入和调出。
临时堆管场一般设于施工通道的入口处，并尽量设置于非耕作区、非林区。
（1）根据现场实际需求，采用撒白灰线确定堆管厂的边界大小，并进行征租。
（2）采用挖掘机去除地表附作物及石块等；并来回碾压平整压实堆管场地。
（3）防腐管不允许与地面接触，管底与地面的净距≥0.2m。
管道运输到来之前先设置管垛，管垛沿管轴线设置，堆管时沿管轴线设置3处管垛，3处管垛以管子的中部为中心对称分布，且管端距端部管垛的距离为1.2～1.8m。
（4）管垛采用沙袋或填充软质物的编织袋，管垛与管子的接触面宽度≥0.4m。
（5）防腐管堆放高度不超过3层。
（6）管子堆放过程中，加强对外防腐层及内涂层的保护，堆管场四周设置围栏，管堆间留出足够的通道。
3、防腐管的二次倒运
由于本标段地形地貌复杂，施工便道路况较差，大部分地段大型运管拖车无法将整车管子一次运至管沟边时，需将防腐管卸至临时堆管场，再由临时堆管场至施工作业带时为二次倒运。
倒运时通过吊车先将一次运输的运管拖车上的管子全部卸至临时堆管场内，对于一般地形相对较缓，可通过吊车吊至倒管车辆上，一次可运一根至作业带内。
对于地形较复杂，坡度较陡地段，倒管车辆无法进入作业带，只能采用挖掘机直接从堆管场一根一根转运至作业带内。
一般倒运距离100米～500米左右，有的倒运距离较长，JHA34～JHA42桩，只能从一端倒运，倒运距离达到1500米，清溪段JHA42G～JHA47,管段只能从JHA45桩倒运，运距达到2000米之多。
4、防腐管的三次倒运
（1）三次倒运主要发生在陡坡困难地段，大型轮式设备无法进入到管沟边。
（2）三次倒运主要由吊管机、大型履带
挖掘机，或用拖拉机、推土机等爬行设备拖动运管爬犁运管，一次倒运1根，或者采用2挖掘机分别抬一根管子两端，一前一后，将临时堆管场内的管子倒运至管沟边。
本标段大部分属于此类地段（3）对于坡度大于25度地段，挖掘机无法直接吊管倒运或者采用运管爬犁倒管，只能采取修筑Z字型作业平台，采用2台以上挖掘机通过接力形式一根一根从下往上进行，一标段此类地段如下表所示
二标段坡度大于25度地段统计表
序号
桩段
坡度
长度
备注
1
JHA63-14～JHA63-15
35～40
150米
2
JHA63-21A～JHA63-14
30～40
400米
4处
四、布管措施
根据山区管道施工的经验，一般把山区管道分为一般山区地段和陡坡地段两类，划分的依据可根据履带机械设备能够负载行驶的坡度能力来确定。
对于φ1016管道定为当地形纵向坡度大于10°、小于25°，横向坡度大于5°、小于10°的地段为一般山区地段，当纵向坡度大于25°、横向坡段大于10°的地段为陡坡地段。
1、一般山区地段布管作业
（1）布管主要采取吊管机吊管直接布管或者用挖掘机直接布管，布管在施工作业带管道组装一侧进行。
（2）在布管中心线上打好管墩，每根管子下设一个管墩，钢管放在管墩上，钢管下表面与地面的距离为0.5-0.7m。
为确保管墩位置正确，管墩的施工应与布管同步进行。
管墩可用土筑，并压实。
管墩与管道接触位置采用纺织袋作为衬垫。
土质松软或砂地用编织袋装土人工堆砌管墩。
将管子布放在设置好的管墩上，管与管应首尾相接，成锯齿型布置，以方便管内清扫、坡口清理及起吊。
（3）当把管道吊入管沟内时，由于采用双管敷设，管沟开挖较宽（宽度在4.2米），需要把管道吊入后再放入管沟的一侧，对于1016管道，受到机械设备自身及地理位置限制，考虑到安全，很难采用一台机械设备把管道吊入管沟内，都是采用2台25T吊管机或2台大型履带挖掘同时起吊管道两端把管道布入管沟内。
（4）在坡地布管时，要注意管子的稳固性，线路坡度大于5°时，应在下坡管端设置支挡物等措施防止窜管。
线路坡度在15°-25°之间的地段，管线运至位于坡角的施工作业带堆放场后，用吊管机或挖掘机直接吊住直到焊接达到一定强度后，再进行下一次布管。
（5）山区石方段地段布管时应在管子两端距管口1.2-1.8m处设置稳固的支撑，可用软土堆或装填软土的编织袋或草袋，支撑的高度以不接触地面硬物为准。
严禁使用冻土块、硬土块、碎石土、石块做支撑。
为满足管道组对焊接要求，每个管子下面应设置至少1个管墩，管底与地面的距离为0.5-0.7m。
管墩可用土筑并压实或用装填软土的编织袋或草袋垒筑。
所有管墩应稳固、安全。
2、陡坡地段布管
对于纵向陡坡地段，管道施工的关键及难点在于如何布管及稳管。
在以往主要采用二种方法：
其一是在管沟内设置滚轮，再采用卷扬机将管道由下往上（或由下往上）组装的方式。
其二是在管沟内铺设轻轨，再进行布管。
本标段管道工程陡坡段的施工中，主要采用了卷扬机牵引小炮车布管的方案进行布管；而在个别短的陡坡，另一侧为缓坡的地段则采用从上而下的溜管布管方案。
（1）卷扬机牵引小炮车布管方案
当防腐管材运到陡坡的坡角下后，将钢管放在自制的人力炮车上，用卷扬机牵引小炮车的方法将管道布到位。
布管的方向由坡顶往沟底方向进行。
布管时采用两个或一个炮车应根据地形的情况确定。
对于无起伏的陡坡应可采用两个炮车进行布管，布管则相对较为平稳，而对于坡度有一定起伏的陡坡地段，若采用两个炮车，则在变坡位置时钢管会拖到变坡点而破坏防腐层，同时使牵引也将无法实施，固采用一个炮车，在牵引过程有人辅助配合进行，布管详见下图所示：
（2）、设备及材料的选择
⑴、卷扬机的选用和设置
根据钢丝绳承受的牵引力计算和钢丝绳在管沟内土石方上的摩擦力，选择10T电动卷扬机可满足要求，使用50kw汽油发电机提供电源。
⑵、钢丝绳的选择
根据计算钢丝绳所承受的拉力，φ30mm钢丝绳可以满足要求。
⑶、转向滑轮的选择
根据钢丝绳所承受的牵引力大小范围，转向滑轮受到的拉力为钢丝绳的2倍，因此选用10T转向滑轮。
（3）、布管施工准备
⑴、小炮车制作
运管小炮车主要采用两个轮胎制作，上铺槽钢，具体制作图如下：
⑵、为满足小炮车转弯及行走安全的需要，在布管前应对布管段管沟进行检查，将沟内的孤石等硬物清理干净。
⑶、卷扬机的固定及绳索安装
①在陡坡顶部管沟上安装卷扬机，卷扬机的固定可采用素混凝土基础或其它方式。
②将钢丝绳从卷扬机抽出，从转向滑轮穿过滑轮后和小炮车连接，并用绳卡连接牢固。
（4）布管的实施
⑴、钢管的装载及固定
当将管道放到陡坡角下的管沟内后，用挖掘机将管子提升一定高度，将人力炮车塞到管道下部后，把管道放在人力炮车后立即用绳索和3T倒链将管子与人力炮车绑紧固定。
⑵、把卷扬机上钢丝绳从滑轮中过，再把钢丝绳从钢管内部穿过，把钢丝绳上的挂钩挂到钢管上。
布管过程中钢管出厂保护坡口的管卡不得拆除，钢丝绳挂钩挂在管卡上，以防止损坏坡口。
⑶、钢管固定后，检查各种设备、设施是否就绪。
各种设备、设施正常后启动卷扬机，密切监控运管炮车运行情况。
在运管炮车运行过程中，其下方不得站人和停放设备。
操作卷扬机的操作人员和检查轨道小车运行的巡查人员及时联络运行情况，一旦发生爆胎或其它问题，应及时刹车。
当工作准备到位并检查确认无误后，有关人员撤离管沟，启动卷扬机将运管小炮车从坡底往坡顶牵引。
⑷、牵引过程中应平缓匀速的往坡顶运输，直到运输到位后，将卷扬机刹车以停止运行。
⑸、当钢管运送到位后，利用四腿架或圆木挂倒链先将钢管与人力炮车上提，将钢丝绳挂钩摘掉，松开紧固管道与人力炮车的绳索，将人力炮车从钢管下端抽出，再用倒链将钢管放到管沟的沟底，布管到位后先进行稳管，再进行下根钢管的牵引。
（5）稳管措施
当钢管布到位后应立即采取稳管措施，确保在管沟内不会下滑。
在土方段临时稳管措施可采用在管沟两侧掏洞后用圆木塞入管沟壁内顶住钢管进行。
石方段临则需打钢钎进行固定。
土方段稳管措施图
石方段稳管措施图
当山顶有牢固山体，或采用浇筑混凝土地锚，则可用一根4′钢丝绳挂在山顶上栓牢固后直接顺到管沟到底部，在每根钢管布管到位后，立即用S型挂钩挂在钢管上，用钢丝绳卡扣将钢丝绳圆钢卡死，从而起到稳管作用。
稳管方法见下图所示：
炮车布管施工设备表
序号
项目名称
单位
数量
备注
一
地锚埋设
1
导向滑车地锚（10t）
个
2
普坚石，人工开挖
2
卷扬机地锚（10t）
个
1
普坚石，人工开挖
二
设备安装
1
卷扬机（10t）
台
1
2
运管炮车
台
1
3
50kw发电机
台
1
三
索具安装
牵引钢丝绳φ30
根
1
长250m
五
卷扬机棚、堆管场地平整
m2
200
溜管布管法
当管道沿纵坡翻越一山体，若一侧较陡，而另一侧相对较缓时，可将管道从较缓一侧运到坡顶后，再从坡顶用吊管机将管道顺放到较陡一侧的管沟内。
采用此方法应将管沟内的硬质物清除干净垫上细土，并将管道先用草袋子包裹，再外加竹坯子以保护防腐层不受损伤。
溜管过程中为防止钢管下滑速度过快，应用绳索将钢管挂住，绳索另一头栓在牢固的山体上。
同时为了防止下滑的钢管与已布到位的钢管管口相碰撞而损坏管口，应用事先在已布到位钢管的顶端横放圆木。
溜管布管示意图
五、安全质量措施
（1）在开工前对布管炮车等进行检查，防止出现将防腐管损伤的情况发生。
（2）在吊车运管时，应作到慢、稳、轻保证管道的防腐层。
（3）在运、布管时，炮车速度要慢并且有专人跟随炮车，防止防腐管碰管沟壁划伤防腐层。
（4）设置专职安全员对施工现场的安全进行管理和监督。
还须设置两名以上的现场安全员，对每段的安全情况进行时时监控。
（5）管道施工的每个倒链架应设置地锚和白棕绳稳固，防止倒链架跨塌和应坡度陡而倒塌。
（6）炮车在行走时，严禁炮车下方站人和堆设施工设备等。
（7）土建和管道施工前，应对施工可能发生的安全事故，如石头下滚、暴雨时的泥石流、管道布管时脱轨事故等编制和演练施工安全预防方案。
（8）布管选用的设备机具要能适应现场作业条件，且能保证使用安全、可靠。
布管时使用专用吊具、钢丝绳、吊钩或吊带，强度要满足所吊重物的安全要求，尾钩与管子接触面与管子曲率相同，起吊后钢丝绳与轴线的夹角不小于30°，以免产生过横向拉力损坏管口。
川气东送管道工程单根管长约为12m，则吊绳单边长度取7m；防腐管吊装时使用专用的吊钩，吊钩与管端接触面作成与管端相同的弧面，内衬橡胶、铝板等软材质垫板，以保护管端及坡口；吊钩宽度大于60mm，深度大于60mm。
（9）采用吊管机吊管时，则制作专用的吊管“扁担”，“扁担”的长度可根据钢管长度调整。
（10）防腐管装卸现场设专人指挥，在管子两端设晃绳，避免管子晃动伤及吊装机械及人员，并保证卸放位置准确。
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