公路顶管穿越施工方案(中文).doc

XQDS10A 006/A版版 西气东输管道工程线路施工西气东输管道工程线路施工 公公路路、铁铁路路顶顶管管穿穿越越施施工工方方案案 （第（第 1010 标段标段 A A 段）段） 辽辽河河石石油油勘勘探探局局油油田田建建设设工工程程一一公公司司 西西气气东东输输管管道道工工程程武武威威项项目目部部 二二 oooo 三年四月八日三年四月八日 编制：高秋华、王正国编制：高秋华、王正国 审核：倪洪源审核：倪洪源 批准：赵明波批准：赵明波 西气东输管道工程线路施工第 10 标段 A 段 公路、铁路顶管穿越施工方 案 第 1 页 共 14 页 目目 录录 1.01.0 编制依据编制依据 2 2.02.0 工程概况工程概况 2 3.03.0 施工方法简述施工方法简述 3 4.04.0 穿越施工方案穿越施工方案 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 5.05.0 质量保证措施质量保证措施 8 6.06.0 HSE 保证措施保证措施 9 7.07.0 施工部署施工部署 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 8.08.0 施工进度计划施工进度计划 11 9.09.0 顶管穿越施工平面图顶管穿越施工平面图 12 9.1312 国道穿越平面图12 西气东输管道工程线路施工第 10 标段 A 段 公路、铁路顶管穿越施工方 案 第 2 页 共 14 页 9.2BL011BL012 308 省道穿越平面图.13 9.3BL019BL020 308 省道穿越平面图.14 1.01.0 编制依据编制依据 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。 2.02.0 工程工程概况概况 1、 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（省道（BL011-BL012）：）：起始里程为 13+50013+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 1.001.50m，为碎石路基，采用石、砼护坡。穿越段地层分布有粉 砂（厚度 5.05.5m）和角砾（厚度为 3.0m） 。 308 省道（省道（BL019-BL020）：起始里程为 27+80027+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（国道（BK034BK035）：起始里程为 52+81052+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 0.51.0m）和卵石。另外此处穿越待改线。 包兰铁路（包兰铁路（BK038BK039）：起始里程为 58+24058+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 西气东输管道工程线路施工第 10 标段 A 段 公路、铁路顶管穿越施工方 案 第 3 页 共 14 页 0.41.5m）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： 表表 2 21 1 顶管穿越公路、铁路情况一览表顶管穿越公路、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+7002817.524 2 308 省道27+80027+1000 27.517.520 3 312 国道52+81052+950 4017.536 4 包兰铁路58+24058+294.5 54.517.554.5 均为三层 PE 常温型 加强级防 腐 3.03.0 施工方法施工方法简述简述 1、 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。 2、 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。 3、 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。 4.04.0 穿越施工方案穿越施工方案 4.14.1施工程序施工程序 公路、铁路顶管穿越施工程序如下： 西气东输管道工程线路施工第 10 标段 A 段 公路、铁路顶管穿越施工方 案 第 4 页 共 14 页 4.24.2施工准备施工准备 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。 合格 正常 1600×40 滚动导向支架 十字筋板1400×200×202块 30×200×200×6块均布 混凝土套管 钢板20×4000×4000 枕木250×250×2000 黄沙厚 碎石4厚 钢板20×2000×2000 枕木250×250×2000 压压压 异常 施工申请批准 施工准备 测量放线 挖操作坑 地基处理 安装支架 就位顶管机、套管 测量校正 补口补伤 管线预制 无损检测 不合格 合格 测 量 顶 进 排 土 拆除顶管设施 校 正 封堵套管 地貌恢复 主管穿越 观察对公路的影响 采取纠正措施 管线试压 安装绝缘支撑 西气东输管道工程线路施工第 10 标段 A 段 公路、铁路顶管穿越施工方 案 第 5 页 共 14 页 4.34.3测量放线测量放线 1、 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。 2、 定出施工区域边界线的位置。 4.44.4作业坑开挖作业坑开挖 1、 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。 2、 顶进套管的规格为 RCP1500×2000，发送坑坑底尺寸定为：长 5m；宽 4 m； 深度比设计要求管底标高深 0.8 m；接收坑坑底尺寸定为：长 4 m，宽 4 m，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。 3、 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，20mm 厚的钢板。 4、 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。 5、 作业坑开挖时应同时挖设安全通道，安全通道坡比为 1：1。 4.54.5安装导向支架、就位顶管机和套管安装导向支架、就位顶管机和套管 1、 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，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。 西气东输管道工程线路施工第 10 标段 A 段 公路、铁路顶管穿越施工方 案 第 6 页 共 14 页 2、 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%。 3、 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 RCP1500×2000 型钢筋混凝土套管。 4.64.6顶管作业顶管作业 1、 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。 2、 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。 3、 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： 1600×40 滚动导向支架 十字筋板1400×200×202块 30×200×200×6块均布 混凝土套管 钢板20×4000×4000 枕木250×250×2000 黄沙厚 碎石4厚 钢板20×2000×2000 枕木250×250×2000 压压压 1500X150X2000 200 图图 4.1 顶管穿越施工示意图顶管穿越施工示意图 西气东输管道工程线路施工第 10 标段 A 段 公路、铁路顶管穿越施工方 案 第 7 页 共 14 页 4、 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。 5、 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。 6、 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。 7、 在整个顶进操作中坚持连续作业。 8、 如此反复，使混凝土套管抵达另侧的接收坑，完成顶进过程。 4.74.7挖土排土挖土排土 1、 顶进套管每次 200300mm，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。 2、 人工排土时，管内架设安全照明灯具。 3、 开挖后要及时顶进，及时测量，使顶力限制在最小的范围内。 4.84.8拆除顶管设施拆除顶管设施 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。 4.94.9工作管预制工作管预制 1、 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。 2、 预制长度大于套管长度 4m 以上，且是整根管。 100mm 1800 图图 4.2 盲板顶环示意图盲板顶环示意图 西气东输管道工程线路施工第 10 标段 A 段 公路、铁路顶管穿越施工方 案 第 8 页 共 14 页 3、 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。 4、 按 Q/SY XQ52002 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。 4.104.10工作管穿越及套管封堵工作管穿越及套管封堵 1、 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。 2、 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。 3、 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。 4、 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。 公路、铁路 企口 钢筋混凝土套管 RCP1500×2000 输气管道1016 图图 4.34.3 公路、铁路穿越纵断面图公路、铁路穿越纵断面图 木质挡板 素混凝土封堵 1500150015001500300 500 沥青麻刀填塞 HDPE 支撑块 西气东输管道工程线路施工第 10 标段 A 段 公路、铁路顶管穿越施工方 案 第 9 页 共 14 页 4.114.11阴极保护安装阴极保护安装 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。 4.124.12恢复地貌恢复地貌 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。 5.05.0 质量保证措施质量保证措施 1、 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。 2、 严格按图施工，认真执行施工规范。 3、 积极接受监理的监督检查，发现问题及时解决。 4、 对职工进行教育，提高职工的质量意识和责任心。 5、 设置专职的质量检查员。 6、 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。 7、 施工中应严格执行“施工许可证”注意事项中相关质量要求。 8、 雨季施工期间，要采取防雨措施。 6.06.0 HSE 保证措施保证措施 1、 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。 2、 施工过程中严格按照已批复的 HSE 体系文件要求进行施工。 3、 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。 4、 特殊工种必须持证上岗，严禁无证操作，确保施工安全。 5、 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。 6、 穿越施工完成后，及时清理施工现场，作到“工完料净场地清” 。 西气东输管道工程线路施工第 10 标段 A 段 公路、铁路顶管穿越施工方 案 第 10 页 共 14 页 7.07.0 施工部署施工部署 7.17.1施工人员配置施工人员配置 每处顶管穿越施工人员配置如下： 表表 71 施工人员配置一览表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18测量工1 2技术员19电工1 3质检员110起重工1 4HSE 监查员111操作手4 5管工312司机2 6气焊工113配合工4 7电焊工4合计25 人 7.27.2施工设备配置施工设备配置 表表 72 施工设备配置一览表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20 t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 西气东输管道工程线路施工第 10 标段 A 段 公路、铁路顶管穿越施工方 案 第 11 页 共 14 页 7.37.3施工手段用料施工手段用料 每处公路穿越手段用料如下： 表表 73 施工手段用料一览表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kg217 4麻刀kg30 5细木工板20mmm21.5 6HDPE 绝缘支撑块组按穿越长度确定 7钢筋混凝土套管RCP1500×2000节按穿越长度确定 8碎石m316 9中砂m310 10枕木 250×250×2000 块25 8.08.0 施工进度计划施工进度计划 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： 表表 81 施工进度计划表施工进度计划表 序 号 时间 项目 12345678910 1 1 12131415 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 西气东输管道工程线路施工第 10 标段 A 段 公路、铁路顶管穿越施工方 案 第 12 页 共 14 页 9主管穿越 10封堵套管 11地貌恢复 西气东输管道工程线路施工第 10 标段 A 段 公路、铁路顶管穿越施工方案 第 13 页 共 14 页 9.09.0 顶管穿越施工平面图顶管穿越施工平面图 9.19.1312 国道穿越平面图国道穿越平面图 说明：说明： 1、 根据现场实际情况，穿越管线预制及顶管发送坑选择在根据现场实际情况，穿越管线预制及顶管发送坑选择在 BK035 桩一侧，穿越管线预制长度为桩一侧，穿越管线预制长度为 48m，引沟开挖长度为，引沟开挖长度为 71m，其中有，其中有 40m 将不将不 作为管沟用。作为管沟用。 2、 由于由于 312 国道穿越处地下光缆、地下管线较多，因此施工时要严格按照图纸线国道穿越处地下光缆、地下管线较多，因此施工时要严格按照图纸线1787 及线及线1788 要求对地下光缆、地下管线进行保护。要求对地下光缆、地下管线进行保护。 312 国道正 建 BK034 桩 BK035 桩 地下管线地下管线地下管线地下光缆 作业带边线 作业带边线 发送坑 接收坑 输气管线走向 穿越 312 国道套管 RCP1500×2000 L36m 预制管线 L48m 发送引沟 28m 额外占地部分 长度为 42m 西气东输管道工程线路施工第 10 标段 A 段 公路、铁路顶管穿越施工方案 第 14 页 共 14 页 9.29.2BL011BL012 308 省道穿越平面图省道穿越平面图 说明：根据现场实际情况，穿越管线预制及顶管发送坑选择在说明：根据现场实际情况，穿越管线预制及顶管发送坑选择在 BL012 桩一侧，穿越管线预制长度为桩一侧，穿越管线预制长度为 36m，引沟开挖长度为，引沟开挖长度为 36m，其中有，其中有 24m 将不作为管沟用。将不作为管沟用。 308 省道 BL011 桩 BL012 桩 作业带边线 作业带边线 发送坑 接收坑 输气管线走向 穿越 308 省道套管 RCP1500×2000 L24m 预制管线 L36m 发送引沟 28m 额外占地部分 长度为 26m 西气东输管道工程线路施工第 10 标段 A 段 公路、铁路顶管穿越施工方案 第 15 页 共 14 页 9.39.3BL019BL020 308 省道穿越平面图省道穿越平面图 说明：根据现场实际情况，穿越管线预制及顶管发送坑选择在说明：根据现场实际情况，穿越管线预制及顶管发送坑选择在 BL019 桩一侧，穿越管线预制长度为桩一侧，穿越管线预制长度为 24m，引沟开挖长度为，引沟开挖长度为 24m，其中有，其中有 6m 将不作为管沟用。将不作为管沟用。 308 省道 BL019 桩 BL020 桩 作业带边线 作业带边线 发送坑 接收坑 输气管线走向 穿越 308 省道套管 RCP1500×2000 L20m 预制管线 L24m 发送引沟 28m 额外占地部分 长度为 10m