342省道顶管穿越施工技术方案.docx
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342省道顶管穿越施工技术方案
342省道顶管穿越施工技术方案
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1.编制依据1
2.工程概况1
2.1管道设计概况1
2.2地形地貌2
2.3气候条件2
2.4工程地质条件2
3.主要工程量表2
4.主要施工方法3
5.主要施工技术措施4
5.1顶管施工工艺流程4
5.2施工准备4
5.3施工测量5
5.4顶管穿越施工5
6.施工进度计划9
7.主要施工设备机具、材料表9
7.1主要施工设备机具表9
7.2主要施工材料表10
8.主要劳动力需用量计划12
9.质量控制措施13
9.1质量控制要点13
9.2质量控制内容13
10.HSE控制措施14
11.施工平面布置图14
11.1管道顶管穿越公路施工平面规划图15
11.2公路顶管穿越单体试压示意图16
1.编制依据
1.1邹县段线路施工图线-2591
1.2线路施工技术要求线-2501
1.4钢筋混凝土套管穿越公（铁）路通用图线-2508
1.5342省道顶管穿越线-2616
1.6《西气东输管道工程线路施工及验收规范》Q/SYXQ1-2003
1.7《西气东输管道工程穿越工程施工及验收规范》Q/SYXQ2-2003
1.8《西气东输管道工程焊接施工及验收规范》Q/SYXQ4-2003
1.9《西气东输管道工程现场补口补伤施工及验收规范》Q/SYXQ5-2003
1.10《西气东输管道工程对接焊缝射线检测标准》Q/SYXQ6-2003
1.11《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》
（SY/T4079-95）
2.工程概况
2.1管道设计概况
342省道穿越在管线位置BC013+2~BC015-1号桩，位于山东省邹城市张庄镇老林店，穿越处管线走向近南北，与342省道交角约为70°。
公路路基宽约15m，公路等级为二级公路。
穿越点管道起始里程为14.546km，终止里程为14.899km，线路水平长度为352.9m，实长为353.6m。
其中顶管套管穿越长度为24m。
2.2地形地貌
穿越点地貌上属于残丘丘陵区，山前地形微倾斜，地面高程约170m。
2.3气候条件
穿越场地属华北型暖温带季风气候区，一年四季分明，冬季干燥，下季湿热，雨量集中。
区内多年平均气温13.3℃~14℃，最高气温出现在7月份，达40℃~43℃，一月最低气温达-18℃~-22℃，全年温差较大。
区内降水具明显的季节性，夏秋多雨，冬春少雨，多年平均降雨量约为700mm，雨量较集中与7~8月份。
年平均相对湿度在68%~70%，大气压力多在年平均1010毫巴。
风向随季节变化，冬季多东北风、西北风，夏季多东南风，平均风速2.5~3.3m/s，最大风速为22.3m/s。
2.4工程地质条件
穿越点地质条件为：
1层粉质粘土，厚度为0.7m；2层为砾砂，厚度为0.7~1.0m；3层全风化的花岗岩，厚度为0.7~3.2m；4层为强风化的花岗岩，未揭穿。
3.主要工程量表
序号
项目名称
单位
数量
备注
一
线路实长
m
353.6
二
管道组装焊接
1
φ711×12.3X70螺旋缝埋弧焊钢管
m
353.6
2
冷弯管预制安装R=40DNδ=12.3mm
个
6
3
热煨弯头安装Rh=6DNδ=14.7mm
个
1
三
管道防腐
1
聚乙烯三层结构普通级防腐
m2
801.7
2
热煨弯头防腐
m2
4.9
3
补口
个
4.9
4
补伤
m2
2.5
5
环氧粉末内涂层
m
358.9
四
土石方
1
土方
m3
1067
2
石方
m3
787
3
细土
m3
525
4
临时占地
m2
6592
5
永久征地
m2
4
6
标志桩安装
个
36
五
顶管穿越公路
m/处
24/1
六
开挖穿越公路
m/处
18/1
七
开挖穿水渠
m/处
13/1
4.主要施工方法
我公司采用顶管法穿越342省道公路。
顶管时采用320t油压顶管机进行钢筋混凝土套管顶管穿越施工作业。
钢筋混凝土套管穿越完成后，再进行输气管道的穿越作业。
主管道预制、检测、试压、塑料滑块支架安装经检验合格后，采用自制的滚轮安装在预制完成的管道上，前方用卷扬机、推土机或挖掘机牵引，一次就位，最后进行穿越段套管的封堵。
5.主要施工技术措施
5.1顶管施工工艺流程
施工准备→测量→作业基坑开挖→抗力挡墙准备→设备安装调试→顶进作业→穿越管道预制→管道穿越就位→焊口三维坐标测量→一次回填→硅管敷设→二次回填→管道标志带→套管管端封堵→地貌恢复。
穿越管道的预制与钢筋混凝土套管的顶进作业同时进行。
5.2施工准备
5.2.1开工前，我公司地方协调部门主动与342省道公路部门联系，协助业主按照公路部门的要求，办理公路穿越施工许可证等手续。
5.2.2顶管穿越施工所需的机械设备、施工工装，在施工前做好充分的准备，包括施工设备的数量、来源、施工设备的维护保养。
5.2.3施工材料的准备包括：
套管的定制，工作管道、滑块、焊条及其它辅助材料的数量统计、来源，材料的运输方式，生产厂家的联系。
5.2.4制作施工公告牌，安全警示标志牌；设定警戒线范围，设置相应的警示标志。
5.2.5需要临时征地（20m×80m/1处）2处作为开挖操作坑的土方量堆放场地和管道连头超挖及降低施工作业带堆土的临时用地。
5.3施工测量
施工断面测量是顶管穿越的关键，在进行基坑开挖之前，必须对穿越点进行穿越断面测量，绘制穿越断面测量图。
穿越断面测量的长度应在设计穿越长度的基础上向两边可延长20m。
根据控制桩位，用全站仪放出穿越轴线，测绘出施工断面图。
确定穿越段管线中心桩、深度、边线，并撒灰线，同时结合穿越施工工艺要求规划出18m×50m（宽×长）施工作业带。
由于套管的壁厚和支撑块高度的关系，施工测量时，混凝土套管管底埋设深要在测量提供的管道埋深基础上在加深0.24m。
测量确定管道沟底高程、套管底高程、发送坑坑底高程、接受坑坑底高程等数据。
5.4顶管穿越施工
5.4.1自公路到施工作业带之间，修一条宽6m的施工作业便道，坡度适宜，长度约50m，保证顶管机械设备进场方便。
5.4.2在公路路基外，管线中心线一侧位置上布置顶管施工操作坑，在另一侧布置接收坑。
操作坑用单斗挖掘机或人工挖掘，操作坑坑底的长5m，宽4m，基坑开挖深度根据套管的埋深确定并要考虑轨道和轨道支撑枕木的埋设深度确定，较管沟底深0.5m。
基坑边坡根据现场的土质情况确定，施工排出的余土堆放在堆土区内，不得影响现场的施工。
操作坑开挖完以后，应对坑底进行夯实找平。
5.4.3顶进施工抗力挡墙采用的形式主要根据基坑土质情况确定，对于穿越处基坑土壤胶结比较好的，可以采用枕木和钢板制作挡墙，对于土质较软的地质情况，可以采用打钢桩和竖插钢板的方式作为顶管的后背。
5.4.4沿管线中心线一侧布置顶管接收坑。
用单斗挖掘机或人工挖掘接收坑。
接收坑长度4m，宽度3m，根据设计断面和测量有关数据确定其深度，接收坑深度较管沟深度深0.3m，边坡根据土质类别现场确定，土石方堆于作业带的另一侧。
如果穿越处有渗积水，可用潜水泵抽排水，保证操作坑内干燥。
5.4.5公路顶管穿越施工平面布置详见11.《管道顶管穿越公路施工平面布置图》。
5.4.6顶管机装卸
5.4.6.1顶管机与承受顶进反力的作业坑背部垂直，用枕木排靠紧直壁，枕木排与顶管机之间用钢板（拄）做承力板，钢板面积2.0×2.0m。
5.4.6.2安装顶管机时，用测量仪器测定管道中心线和管沟底高程，在坑底铺设一钢制轨道平台，将其吊装入坑中，安装就位。
5.4.6.3顶管机安装就位后，应精细调校，并用螺栓将套轨与基底面固定。
5.4.6.4套管顶至接收坑检查合格后，拆除顶管设备。
5.4.7顶管作业
5.4.7.1顶进作业时，第一根套管顶进方向的准确性是关键，严格控制偏差。
5.4.7.2顶管作业时，应用测量仪器控制中心线和高程，以施工放线时布置的中心桩为基准进行导向监控；根据现场情况随时合理的设定进尺每次0.3m。
5.4.7.3顶管作业时，顶进位移发生偏差时，每次纠偏角度不宜过大。
根据管径、顶进长度和现场土质情况确定具体控制数据。
5.4.7.4混凝土套管接缝处密封采用企口处填塞石油沥青麻刀。
5.4.7.5套管安装完成后，套管伸出路基坡脚≥2m，套管内洁净无水和堵塞物，内表面要保持平整，下端60°弧范围内要抹平，无凸起，保证主管段顺利穿过。
5.4.8穿越管段预制
5.4.8.1在预制场上进行穿越管段预制，首先垫筑0.5-0.7m高的袋装土管墩，用吊管机布管，用内对口器组对，半自动焊接工艺。
穿越段管道的组焊要求与主干线相同。
5.4.8.2焊接完成后，应进行100%射线照相探伤检查和100%手动超声波探伤，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。
5.4.8.3穿越段管道单独试压：
穿越段设计压力10MPa，介质为洁净水（如自来水）。
管端焊上封头，连接注水管、安装压力表及温度计等。
强度试验压力为15MPa，稳压时间4h；严密性试验压力为10.0MPa，稳压时间24h。
经检查试压合格后，放掉管内余水，并吹扫干净，撤除试压设施。
4.4.9管道安装就位
试压工作完成后，按照线—2508《钢筋混凝土套管穿越公（铁）路通用图》进行支撑块安装，然后用卷扬机、推土机或挖掘机牵引就位。
公路顶管穿越施工见下图：
5.4.10套管封堵
按照线—2508《钢筋混凝土套管穿越公（铁）路通用图》进行套管封堵。
封堵方法为：
套管封堵用MU10机砖，M5水泥砂浆砌筑，砖挡墙与套管接触的内表面清除干净并涂刷水泥砂浆，砌筑完后用水泥砂浆抹平，管口端部清理干净后，先涂刷沥青一道，再用沥青麻丝封堵防水。
5.4.11回填及地貌恢复
采用机械和人工回填管沟，将作业坑夯实填平，回填土要分层夯实，夯实密度＞94%，恢复地貌及路肩水沟等；按照线-2504《标志桩通用图》安装线路标志桩。
6.施工进度计划
6.1顶管穿越施工进度计划应根据线路施工总体计划进行安排。
主要根据公路通行权办理进度情况来确定，主要控制各工序所需时间。
6.2施工准备（测量放线、机具设备材料到场、挖操作坑、后着力墩、顶管设备安装调试等）6—10天；顶管操作6天；管道预制（组焊、无损检测、补口补伤、单体试压等）3-4天；管道安装就位1-2天；附属设施安装1天；机具设备撤除地貌恢复1-2天。
6.3顶管穿越施工中，各项工序在程序和规范允许的情况下尽可能同时进行，以缩短工期，提高效率。
7.主要施工设备机具、材料表
7.1主要施工设备机具表
序号
设备名称或型号
单位
数量
备注
1
顶管机320t
套
1
2
挖掘机CAT320CL
台
1
3
推土机T140-1
台
1
4
吊管机SB6070t
台
1
5
吊车NK-160/日产16t
台
1
6
发电机50-75Kw
台
1
7
汽油发电机20Kw
台
1
8
清水泵
台
1
9
试压泵DSY1300
台
1
10
载重汽车5t
辆
1
11
生产指挥车
辆
1
12
半自动焊接设备
套
2
13
潜水泵
台
3
14
空压机S10/250
台
1
15
测量仪器
套
1
16
手工焊接设备
套
1
17
切割设备
套
1
18
照明设施
套
3
7.2主要施工材料表
7.2.1工程用材料
详见线-2616材料表。
7.2.2主要施工用材料表（不包括顶管设施配套材料）
序号
材料名称及规格
单位
数量
备注
1
轻型钢轨
m
24
2
槽钢［20
m
12
3
槽钢［12
m
12
4
角钢L10
m
12
5
角钢L6
m
12
6
钢板δ20
m2
10
7
钢板δ16
m2
6
8
钢板δ10
m2
6
9
工字钢Ι16
m
12
10
钢筋Φ16
Kg
1000
11
钢筋Φ14
Kg
500
12
钢筋Φ8
Kg
200
13
铅丝8#
Kg
50
14
铅丝12#
Kg
50
15
道木
根
24
16
钢质便桥
块
8
17
木质跳板
块
16
18
石料200#
方
120
19
水泥
t
15
20
电焊条J426
Kg
20
21
氧气
瓶
8
22
乙炔气
瓶
8
23
液化气
瓶
8
24
编织袋
个
1200
25
抓丁
个
100
26
彩条布
m
250
27
三角木
个
18
28
试压临时装置
套
1
29
卷扬机拖拉用配套装置
套
1
30
麻丝
Kg
500
31
乳化沥青
Kg
300
32
照明电线
m
150
33
动力电缆（三芯）
m
100
34
照明防护灯（带铁丝网）
个
6
套管内照明
35
漏电保护开关
个
4
36
配电盘
个
2
8.主要劳动力需用量计划
8.1除项目部相关部门参与管理外，顶管穿越施工由测量队、机械化作业队和“三穿”作业队负责，共需作业层人员33人。
8.2土建及顶管施工作业由测量队和机械化作业队（管沟开挖下沟作业队、非开挖作业队）负责，共18人。
测量队：
3人其中队长1人、技术员1人、施工员1人；
机械化作业队：
15人其中队长1人、技术员1人、质量工程师1人、HSE监督员1人、操作手5人、配合工6人。
8.3主管道预制、穿越作业由机械化作业队负责。
机械化作业队：
半自动作业机组1个15人其中队长1人、技术员1人、质量工程师1人、HSE监督员1人、操作手4人、配合工7人。
9.质量控制措施
质量控制依据质量计划和质量检验计划的具体要求，现场由质量检验员具体落实。
9.1质量控制要点
位置确定、管理部门批准、管道埋深、单体试压合格、吊装。
9.2质量控制内容
9.2.1施工前编制详细的施工方案报公路设施管理部门和现场监理工程师审批同意。
9.2.2施工前，所有的埋地设施应设置标志；穿跨越位置、标高符合设计图纸要求。
9.2.3埋地设施显露的地方必须进行保护处理。
9.2.4检查穿越管段组焊、无损检测、防腐及单体试压质量达到规范要求。
9.2.5管沟或套管剖面和深度符合设计要求，管沟平直，沟底平坦，穿越按要求恢复地貌，稳管措施符合设计和规范要求。
9.2.6吊装应有专人统一指挥、持证上岗，并采取保护措施保护防腐层。
9.2.7穿越工程完成后，及时填写施工记录并经监理和地方主管部门确认。
9.2.7.1验证点控制：
验证安装位置是否与设计图纸符合，安装质量是否符合标准要求。
9.2.7.2检查记录：
管道穿跨越工程施工记录、管道隐蔽工程记录、阀门试压记录、测量成果表。
9.2.7.3检查手段：
游标卡尺、水平仪、水平尺、线锤、焊接检验尺、金属测厚仪、电火花检漏仪、硬度计、直尺、钢尺、目测。
9.2.7.4其它要求按照质量体系文件的有关规定执行。
10.HSE控制措施
HSE管理措施依据HSE作业指导书、HSE作业计划书及HSE检查表的要求，由现场HSE监督员对现场施工全进行监控。
10.1穿越施工前与公路路政管理部门取得联系，征得同意并办理相应手续后采用顶管的方法进行施工。
10.2在穿越公路时，在穿越两侧（沿公路50m）至穿越点间每隔设警示标志、减速标志、施工标志、安全通过标志。
10.3用顶管进行穿越施工时，工作坑要足够宽敞，留有安全操作空间，工作坑要排水防灌、防止塌方。
10.4进行顶管作业前，要对机上消防器具及安全阀门等进行检查及试放。
10.5顶管作业时，非专职操作人员未经允许不得进入坑中或工作间。
10.6顶管机必须远离高压线20m以外。
10.7其它要求按照HSE体系文件的有关规定执行。
11.施工平面布置图
11.1管道顶管穿越公路施工平面规划图
11.2公路顶管穿越单体试压示意图
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