公路顶管穿越施工方案中文.docx
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公路顶管穿越施工方案中文
XQDS－10A006/A版
西气东输管道工程线路施工
公路、铁路顶管穿越施工方案
（第10标段A段）
辽河石油勘探局油田建设工程一公司
西气东输管道工程武威项目部
二oo三年四月八日
目录
1.0编制依据2
2.0工程概况2
3.0施工方法简述3
4.0穿越施工方案3
4.1施工程序3
4.2施工准备4
4.3测量放线4
4.4作业坑开挖5
4.5安装导向支架、就位顶管机和套管5
4.6顶管作业6
4.7挖土排土7
4.8拆除顶管设施7
4.9工作管预制7
4.10工作管穿越及套管封堵7
4.11阴极保护安装8
4.12恢复地貌8
5.0质量保证措施8
6.0HSE保证措施9
7.0施工部署9
7.1施工人员配置9
7.2施工设备配置10
7.3施工手段用料10
8.0施工进度计划11
9.0顶管穿越施工平面图12
9.1312国道穿越平面图12
9.2BL011～BL012308省道穿越平面图13
9.3BL019～BL020308省道穿越平面图14
1.0编制依据
1、设计施工图纸：
Z线－098、Z线－099、Z线－114、Z线－113及通用设计图纸。
2、施工招投标文件、施工标准规范及已批准的施工组织设计。
3、工程总体施工计划及现场实际踏勘情况。
2.0工程概况
4、本标段A段顶管穿越公路共三条，铁路一条。
地属均为冲洪积平原，地下水位均很低。
其中，
●308省道（BL011-BL012）：
起始里程为13+500～13+700（km+m），穿越处位于沙漠边缘地带，地表分布有较厚的风积粉砂层，穿越段由于修路时上部砂层经人工堆积，厚度较大。
宽度为12.00m，沥青路面，路基高于两侧地面1.00～1.50m，为碎石路基，采用石、砼护坡。
穿越段地层分布有粉砂（厚度5.0～5.5m）和角砾（厚度为3.0m）。
●308省道（BL019-BL020）：
起始里程为27+800～27+1000（km+m），穿越处位于沙漠边缘地带，地形变化较大，路东侧地势较低。
低于路面约4m，该路宽约12m，沥青路面，路西侧设有较浅排水沟，宽约0.5m。
穿越段地层分布有粉砂（厚度3.9m左右）、粉土（厚度为0.5m左右）及粉砂（厚度为7.5m）。
●312国道（BK034～BK035）：
起始里程为52+810～52+950（km+m），穿越处地形平坦，地势开阔。
该路宽约12m，沥青路面，卵砾石路基，穿越处路东15m处有光缆干线，公路两侧均有水管线。
穿越段地层分布有粉质粘土（厚度0.5～1.0m）和卵石。
另外此处穿越待改线。
●包兰铁路（BK038～BK039）：
起始里程为58+240～58+294.5（km+m），穿越处地形较平坦，地势开阔。
穿越段地层分布有粉质粘土（厚度0.4～1.5m）和卵石（厚度7.6m）。
另外此处穿越除改线外，其穿越方法要征得铁路主管部门的同意。
2、穿越方法均采用顶管方式穿越，穿越段加钢筋混凝土套管保护。
具体穿越情况见下表：
表2－1顶管穿越公路、铁路情况一览表
序号
名称
起止里程（km+m）
穿越长度（m）
主管壁厚（mm）
套管长度（m）
防腐等级
1
308省道
13+500-13+700
28
17.5
24
均为三层PE常温型加强级防腐
2
308省道
27+800～27+1000
27.5
17.5
20
3
312国道
52+810～52+950
40
17.5
36
4
包兰铁路
58+240～58+294.5
54.5
17.5
54.5
3.0施工方法简述
5、顶管穿越施工设备主要包括液压千斤顶、挖掘机、顶铁及运土设备等。
6、穿越套管采用顶管施工方法，穿越地层多为砾石层，对于在套管顶进方向的砾石提前取出，以减少套管顶进时的阻力。
因地层的不均匀性在选用顶管机时，顶管机推力可适当加大。
7、施工前开挖工作坑，将设备安装就位，吊装套管、安装盲板顶环，利用液压千斤顶顶推套管，每顶进一定行程，退回顶缸，操作人员进入套管内挖土外运，然后加入套管并更换顶铁继续顶进，循环作业，直至套管顶至对面接收坑；拆除设备，清理套管内余土，进行主管穿越。
4.0穿越施工方案
4.1施工程序
公路、铁路顶管穿越施工程序如下：
4.2施工准备
1、施工前由项目部技术、质量、HSE工程师对机组施工人员进行详细交底。
2、施工设备及用料齐全完好并就位。
3、安全警示牌标志齐全并摆放在相应位置。
4.3测量放线
8、根据设计控制桩，用经纬仪放出穿越管段的中心线，并撒上白灰线。
9、定出施工区域边界线的位置。
4.4作业坑开挖
10、在穿越两端各开挖一个操作坑，即发送坑和接收坑。
发送坑的位置选在顶管穿越端自然地坪较低的一侧。
在现场撒出两个操作坑的正确尺寸和位置的白灰线。
11、顶进套管的规格为RCPⅢ1500×2000，发送坑坑底尺寸定为：
长5m；宽4m；深度比设计要求管底标高深0.8m；接收坑坑底尺寸定为：
长4m，宽4m，深度比设计要求管底标高深0.2m；一般操作坑边坡比为1：
0.5。
根据操作坑开挖的深度及现场实际条件，为保证其边坡稳定性，适当采取必要的支护措施，确保施工安全。
12、发送坑开挖时，承受顶进反力后背墙的原土层不得破坏，后背墙具体要求如下：
●要考虑充分的强度，在顶进中能承受液压千斤顶的最大反作用力而不破坏。
●要有足够的刚度，当受到千斤顶的反作用力时，应使压缩变形小，当反作用力取消时，应能基本恢复原位，以充分发挥千斤顶的有效冲程。
●后背墙表面要平直，必要时后背墙要采取相应的加强措施，在后背墙立放一层枕木及挡板，挡板采用规格为2m×2m，δ＝20mm厚的钢板。
13、发送操作坑地基精细找平，然后铺垫400mm碎石，碎石上铺垫200mm厚黄砂，并分层夯实。
14、作业坑开挖时应同时挖设安全通道，安全通道坡比为1：
1。
4.5安装导向支架、就位顶管机和套管
15、操作坑处理完毕后，在黄沙垫层上等距离（约250mm）放置标准枕木，在枕木上铺一层4m×4m，δ＝20mm厚钢板。
钢板上安装2台自制的升降式滚动导向支架，用角钢∠100×10加固焊接在底面钢板上。
16、用水准仪测量校正液压顶管机和穿路套管位置，保证顶进对中度的偏差不大于2%。
17、套管安装下坑前进行外观检查，合格后在吊车的配合下，按示意图就位顶管机和RCPⅢ1500×2000型钢筋混凝土套管。
4.6顶管作业
18、启动液压千斤顶开始穿越，开始时速度要缓慢，控制好第一节混凝土套管的对中度。
顶管机的每个顶进行程完成后，退回原位，人工排净管内淤土，更换纵向顶铁，然后继续顶进，直到行程达到第一节混凝土套管的长度时，吊装下一节混凝土套管，准备顶进。
19、纵向顶铁用200×100×16重型工字钢制作，根据混凝土套管长度和液压顶管机顶进行程为200mm需制作400mm、600mm、800mm、1000mm、1200mm、1400mm、1600mm、1800mm短节各一个，短节断面形状为II型。
20、为防止与千斤顶接触端套管受力不均被破坏，在千斤顶和套管间放置一块盲板顶环，盲板顶环采用30mm钢板制作，结构如图示：
21、混凝土套管接缝处密封采用企口处涂刷石油沥青麻刀的方法。
22、为防止两根套管连接处发生错位，当管线穿越长度大于20m时，可在两套管连接处放置环形限位圈，限位圈采用8mm×180mm的带钢制作。
23、顶进过程中需随时检测套管进土的对中度，一旦发现有偏移趋势，要立即停止顶进，采用螺旋式千斤顶人工校正。
24、在整个顶进操作中坚持连续作业。
25、如此反复，使混凝土套管抵达另侧的接收坑，完成顶进过程。
4.7挖土排土
26、顶进套管每次200～300mm，用人工在管前端挖卵石、沙土，用专用运土小车拉运，人工牵引送到挖掘机的挖斗内，然后倒到指定地点。
27、人工排土时，管内架设安全照明灯具。
28、开挖后要及时顶进，及时测量，使顶力限制在最小的范围内。
4.8拆除顶管设施
套管出土长度达到设计要求后，经监理验证合格，停止顶进。
拆除导向支架、枕木等设施并运走顶管机。
4.9工作管预制
29、工作管组焊方法与质量评定标准与一般地段管道组焊相同，所有环形焊缝均通过100%X射线检验。
30、预制长度大于套管长度4m以上，且是整根管。
31、穿越段应单独试压，以水作为试压介质，强度试验压力为12.5Mpa，持续稳压时间不小于4小时，合格后降到严密性试验压力10Mpa，持续稳压24小时。
压降均不大于1％为合格。
试压过程要做好记录。
32、按Q/SYXQ5—2002标准进行补口、补伤。
完成后，防腐层经15kv电火花检验合格后方可进行穿越。
4.10工作管穿越及套管封堵
33、将预制合格的管段每隔1.5m安装一组HDPE绝缘支撑块，绝缘支撑的用量根据穿越长度来确定。
34、然后根据工作管长度挖穿越引沟，引沟应与套管中心线重合。
穿越管道穿越前应做一个托管头，点焊在管道前部。
穿越时用钢丝绳牵引托管头带动穿越管道穿入套管。
后端用吊管机在发送端调整管道中心，辅助发送，穿越管道拖入预定位置后，切下托管头。
35、套管内表面要保证平整，下端60˚弧范围内要抹平，无凸起，保证主管顺利穿过。
36、工作管穿越完毕进行套管两端封堵，方法为：
按照套管与主管的实际偏心环形空间形状制作木质挡板，安置在最外端HDPE支撑块处，外面空间用混凝土填塞，混凝土与管子结合处预留30mm空袭（可用模板抽出），最后用沥青麻刀将此缝连同套管端一同封堵。
沥青麻刀厚度不小于50mm。
4.11阴极保护安装
穿越完成后，按设计要求，标准规范进行穿越段管线的阴极保护施工。
4.12恢复地貌
施工结束后，回填操作坑及管沟，恢复原状地貌，最后通过监理、地方有关主管部门的验收检查认可。
5.0质量保证措施
37、施工中严格按照已批复的质量手册及质量检测计划进行施工。
38、严格按图施工，认真执行施工规范。
39、积极接受监理的监督检查，发现问题及时解决。
40、对职工进行教育，提高职工的质量意识和责任心。
41、设置专职的质量检查员。
42、认真贯彻三检制度，实行班组自检、互检与专检相结合的检查制度，并做好各项检查记录。
43、施工中应严格执行“施工许可证”注意事项中相关质量要求。
44、雨季施工期间，要采取防雨措施。
6.0HSE保证措施
45、施工前，制定公路、铁路顶管穿越施工方案，并与有关管理部门取得联系，征得同意并办理相应手续后方可进行施工。
46、施工过程中严格按照已批复的HSE体系文件要求进行施工。
47、施工现场用警示彩带维护，禁止外人进入施工作业区，以免影响工作和安全。
48、特殊工种必须持证上岗，严禁无证操作，确保施工安全。
49、在施工过程中，HSE监查员随时对坑壁进行检查，以防止坑壁塌方伤人，造成事故发生。
50、穿越施工完成后，及时清理施工现场，作到“工完料净场地清”。
7.0施工部署
7.1施工人员配置
每处顶管穿越施工人员配置如下：
表7－1施工人员配置一览表
序号
工种
人数
序号
工种
人数
1
机组长
1
8
测量工
1
2
技术员
1
9
电工
1
3
质检员
1
10
起重工
1
4
HSE监查员
1
11
操作手
4
5
管工
3
12
司机
2
6
气焊工
1
13
配合工
4
7
电焊工
4
合计
25人
7.2施工设备配置
表7－2施工设备配置一览表
序号
名称
规格型号
单位
数量
1
吊管机
40t
台
2
2
挖掘机
HD-700
台
1
3
吊车
20t
台
1
4
卡车
5t
台
1
5
林肯焊机
SAE-400
台
2
6
林肯焊机
TLW-450
台
2
7
半自动切割机
DN1000
台
1
8
外对口器
DN1000
台
1
9
液压顶管机
YD-1100
台
1
10
发电机组
50KW
台
2
11
螺旋式千斤顶
50t
台
1
7.3施工手段用料
每处公路穿越手段用料如下：
表7－3施工手段用料一览表
序号
材料名称
规格型号
单位
数量
1
照明灯
25W防爆灯
盏
5
2
导向支架
自制
台
3
3
石油沥青
kg
217
4
麻刀
kg
30
5
细木工板
δ＝20mm
m2
1.5
6
HDPE绝缘支撑块
组
按穿越长度确定
7
钢筋混凝土套管
RCPⅢ1500×2000
节
按穿越长度确定
8
碎石
m3
16
9
中砂
m3
10
10
枕木
250×250×2000
块
25
8.0施工进度计划
根据该地区的气候条件，公路、铁路顶管穿越施工选择在降雨较少的4月份及5月份，每处穿越施工周期如下表：
表8－1施工进度计划表
序号
时间
项目
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
施工准备
2
测量放线
3
设备调遣
4
挖操作坑
5
设备安装
6
顶管作业
7
挖土排土
8
设备吊拆
9
主管穿越
10
封堵套管
11
地貌恢复
9.0顶管穿越施工平面图
9.1
312国道穿越平面图
9.2BL011～BL012308省道穿越平面图
9.3BL019～BL020308省道穿越平面图
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