元坝气田17亿方／滚动建产工程地面集输工程第I标段顶管施工方案.doc

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1、目 录一、工程概况1二、编制依据2三、施工准备2四、顶管公路穿越施工技术方案3五、安全保证措施14六、安全保证措施顶管施工安全应急预案19七、质量保证措施21一、工程概况某某气田17亿立方米年滚动建产地面集输工程第I标段包括气田集输管网工程、气田集输站场工程、自动控制工程、通信工程、供配电工程等。主要施工地点在四川省广元市苍溪县境内。其中集输管网工程酸气管线16.673km，燃料气管线16.673km，污水管线11.794km；单井站4座，集气站2座；光缆埋地铺设20.7km，架空铺设10.099km；10kv电力线共计10.099km。站场部分单井站四座,分别为YB204-2、YB205-2

2、、YB28、YB273-1H；集气站两座,分别为YB273、YB27-1/2。I标段的管线分布可划分为四条线路，分别为： YB204-2至YB204-1：从滚动建产新建施工站场YB204-2围墙外向西南方向敷设至酸气一期滚动建产已建设完成的YB204-1围墙外,管道位于苍溪县浙水乡境内。 YB205-2至YB205-1：从滚动建产新建施工站场YB205-2围墙外向西南方向敷设，大开挖穿越公用工程一期YB205进场道路,沿西北方向敷设至国道212线顶管穿越公路,继续向东北方向延伸至酸气一期滚动建产已建设完成的YB205-1围墙外,管道位于苍溪县茶店乡和白鹤乡境内。 YB273-1至YB273：从

3、滚动建产新建施工站场YB273-1围墙外向东南方向敷设,经过大山梁隧道后顶管穿越苍旺公路,继续向东南方向延伸至YB273井场。 YB273至3#阀室和YB28至3#阀室: 从滚动建产新建施工站场YB273围墙外向东北方向敷设,管道与目前施工完成的大通燃气管线有部分并行,经过陆相YB21井旁继续向东北方向延伸至YB28井场外的3#阀室汇入酸气一期预留口。二、编制依据1） 某某气田17亿方年滚动建产工程地面集输工程第I标段图纸；2） 油气长输管道工程施工及验收规范GB50369-20063） 油气输送管道穿越工程施工规范 GB50424-20074） 关于处理石油管道和天然气管道与公路相互关系的若

4、干规定（试行）（2008）5） 石油和天然气管道跨越工程施工及验收规范SY4207-20076） 石油建设工程质量检验评定标准 输油输气管道线路工程SY/T0429-20007） 顶进施工法用钢筋混凝土排水管JC/T640-2010；三、施工准备3.1项目开工前，技术、质量部门结合生产的需求，并按照施工总部署，针对项目用到的设备、机具、材料等，制定雨季施工用料计划，物资采办部按照用料计划采购相应材料，并及时发放到施工机组。3.2现场用的设备、机具尽量选用户外适用的，不能满足要求的，必须按照设备、机具的要求采用相应的保护措施，： 位置相对固定的设备，要求搭建防雨棚，防雨棚的尺寸、大小以极端天气下

5、不淋或不溅到设备、牢固可靠、能经受大风、大雨为合格。 所有设备，基座必须安放在地面可能淌水的高度以上，防止设备浸水。 所有设备安放位置的选择，不得选在低洼或有洪水和泥石流、雷击可能发生的地段，特别是较大、不易移动的设备；由于现场需要，确实需要在该地段布置的，必须有相应的基础加固和防护措施。 对于特殊和重大设备，布置和安装前必须制定防雨防泥石流防雷击措施，批准后方可安装。3.3 现场成品、半成品、原材料在雨季期间必须有相应的预保护措施。3.5现场临近高地、高地边沿应挖截水沟，防止雨水侵入现场。傍山的工地要结合正式防洪沟考虑防洪和排泄问题，同时还要在雨季前做好对危石的处理，防止滑坡和塌方。3.6结

6、合图纸，利用自然地形确定方向，找出坡度，挖临时排水沟，排水沟应按规定放坡。3.7排水管沟如不通往泄水处时，可选择远距管沟旁挖集水池（或集水井），用水泵排水，但对其它建筑不得有影响。3.8布置排水应随时保证畅道，可设专人负责，要定期疏通。3.9加强气象预报工作每日上班后，下班前要及时掌握气象预报情况，便于采取措施，做好防风防雨、防雷防爆工作。四、顶管公路穿越施工技术方案4.1 概述某某气田17亿方/年滚动建产工程地面集输工程第I标段施工辖区内涉及穿越公路较多，主要为乡间硬化道路或泥石路,采用大开挖加套管穿越方式。对于苍旺公路和G212国道采用管道顶进方式穿越公路,共两处。本文件编制了一份顶管公路

7、穿越施工技术方案。具体施工方案描述如下。公路穿越统计详下表：公路顶管穿越统计表序号公路名称地理位置所在桩号套管长度（米）套管规格路面结构1苍旺公路陵江镇玉女村PQ21PQ2212DRCP 10002000沥青路面2G212国道白鹤乡鼓子村UV08UV0912DRCP 10002000沥青路面4.2 施工流程 顶管穿越施工作业流程图4.2.1 顶管施工措施施工原理在公路两侧放出管道中心线，选择地势较低的一侧作为顶管操作坑，另一侧为接收坑，确定顶管穿越的进、出口位置，在操作坑内放入第一节穿越套管和顶管设备。由人工先在套管前端掏土，待套管前端形成略大于套管外径的圆型空间后，再顶进套管。待套管顶进后再

8、继续人工掏土，如此循序渐进，直至穿过公路为止。套管穿越完毕后，将安装好绝缘支撑的主管道用配套滑车送入套管内。施工中的清土、排渣采用轨道小滑车配合施工。当地质条件为石方时，套管前段的石方掘进采用风镐或静态爆破，采用的施工方式不得对道路产生不良影响，其余施工与土方顶管施工要求和工序相同。4.2.2 施工准备组织施工人员熟悉施工图，进行技术交底，探讨施工质量保证措施。开工前预先与公路主管部门联系，按照公路部门的要求办理穿越施工手续，按其要求设置相应的警示标志。应向公路等有关部门了解清楚穿越地段内地下是否有通讯线路，管道等设施，对于此类设施应请主管部门的有关人员现场指定位置，人工开挖，使之暴露，保护方

9、案应得到主管部门认可。4.2.3顶管机的选用顶管机选用必须根据顶力选择，顶力计算方法如下：顶力的理论计算：FP=D0Lfk+Nf其中FP -顶进阻力，KN；D0-套管的外径，1.2m；L-套管的设计顶进长度，12m；fk-套管外壁与土的单位面积平均摩阻力，6KN/m2；Nf-顶管机的迎面阻力，100KN；本工程顶管穿越最长12至16m,根据总推力计算,选用1台320t顶管机可满足要求。4.3 修筑施工便道根据现场情况，在穿越点工作坑侧修一条施工便道，以便于车辆、材料进入，施工便道与公路平顺相接。4.4 场地平整、测量放线根据现场情况，若操作坑开挖深度能够一次开挖的，在工作坑一侧平整出一块宽20

10、m，长20m的施工场地。测量放线根据设计给定的控制桩位，用全站仪放出穿越中心轴线，并定穿越中心桩，施工带边线桩，撒上白灰线，同时用水准仪将高程引测到穿越控制点上，以便控制操作坑挖深。放线同时放出操作坑与接管坑的位置和开挖边线。保护好公路两侧中心线上的标志桩，以便按该桩测量、审核操作坑开挖深度和穿越准确度。4.5作业坑开挖根据设计要求，在穿越道路两端各开挖一个工作坑，一个作为作业顶进工作坑，另一个作为接收首节管的工作坑。操作坑宽度为5米，工作坑的长度与管节长度、千斤顶长度及后背墙的尺寸有关，还与顶进方法和运土工具，其长度根据现场和所使用的千斤顶的尺寸而定，本次穿越套管以1.0m计算，操作坑长度为

11、5m。工作坑的深度由设计管底高程及基础厚度而定，即管底高程减去轨道及基础厚度，就是坑底标高。在挖作业坑时，后背墙的原土层不得破坏，后背墙具体要求如下：(1)要考虑有充分的强度，在顶进中能承受液压千斤顶的最大反作用力而不破坏。(2)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，并且垂直于顶进管道的轴线，以充分避免产生偏心受压。(3)根据土质情况，必要时后背墙要采取相应的支撑措施，例如加道木，加止推平台，选材要均匀坚固，以承受较大的后座力，避免造成后背墙受力不均，发生倾斜现象。(4)在地形复杂、易塌方地段

12、，应修筑混凝土操作坑，操作坑后背采用30cm钢筋混凝土，并在后背中夹设槽钢、道木以加强后背强度，坑底标高比套管底标高低0.5m，并在作业坑的坑底铺素混凝土垫层200mm。在公路两侧路基70cm以内严禁开挖作业坑。在另外两侧修筑砖墙。(5)地下水位高，坑内内出现渗水现象的，操作坑开挖前采取封闭形布置的轻型井点降水法或深井降水法将地下水位降至坑底0.5m以下。坑底四周挖排水沟，并在适当位置挖集水坑，用潜水泵提升排放施工中渗出的积水。坑上口四周边沿设挡水坝，以防地表水流入坑内，坝的高度为 0.5m，顶宽0.5m，坡比1/0.5；在操作坑内安装轨道、安装顶管设备。4.6 顶管设备安装就位设备下坑前，要

13、对已挖好的坑基进行测量找平，符合技术要求。作业坑处理完毕，用16t汽车吊安装后靠背挡板，支撑托架及推进轨道等，测量校正导轨面，保证套管中心线与设计中心相吻合，保证施工精确度。安装护圈护圈装于首节管端部，护圈由外壳内环和肋板三部分组成，护圈外壳套于顶进管外部,遮板端部呈2030角，尾板宽度1520厘米。套管护圈示意图安装管节管节安装下坑前应先进行外观检查包括管端面的平直度，管壁表面的光洁度及端面上有无纵向裂缝，检查合格的管子用吊车吊到顶管工作导轨上，准备连接顶进。 详见顶管穿越示意简图。千斤顶着力点被顶管端面上的部位是离管底1/3管径处。故千斤顶下面需要搭台，千斤顶可一只或多只，但要按管中线对称

14、布置。管道顶进时所用顶铁包括环形顶铁，方顶铁和横铁。环形顶铁安放在管端面处，它的内、外径尺寸要与管端面尺寸相适应，厚度300500毫米。它的作用是使方顶铁传来的顶力较均匀地分布到被顶管端面上，以免管端面顶坏。方顶铁是在顶管过程中调节间距的垫铁，因此方顶铁的长度要根据千斤顶的冲程、管节长度而确定。方顶铁的两顶端面严格要求平整与平行，若达不到这一要求时不可使用。因为顶端间不平行，在作业时容易发生顶铁外弹。顶管横铁安在千斤顶与方顶铁之间，将多只千斤顶的顶推力传递到两侧的方顶铁上。横铁断面尺寸300300毫米，长度按被顶管口径及千斤顶数量确定。顶管穿越示意图4.7 顶管作业 顶进也就是把管节沿导轨推顶

15、到已挖好的洞内的作业，顶进操作要坚持“先挖后顶，随挖随顶”的施工原则。千斤顶顶进一个冲程后，千斤顶复位，在横铁和环形顶铁间装进合适的顶铁，然后继续顶进。 顶铁安装应平直，顶进时严防偏心，以免使顶铁崩出伤人。顶进时注意油压变化，发现不正常时立即停止顶进，并检查原因。千斤顶活塞伸展长度应在规定范围内，以免损坏千斤顶结构。在整个顶进操作中应坚持连续作业。管道接口管节稳定后，在管内侧两管节对口的地方按设计要求用垫油毡或麻辫石棉水泥填充密封，在管内用钢涨圈将两节管接口支撑牢固，使接口处于刚性连接，避免在顶进中受力产生错口，保证顶进过程中高程和方向的准确性。钢涨圈是用610mm钢圈焊成的圆环，宽260300mm，环外径比钢筋混凝土管内径小3040mm。套管钢胀圈示意图碎土外运可采用双轮小推车运，从工作面开凿下的碎土要及时通过管内用小推车水平运输至工作坑内，然后垂直提升至地面。 设备吊拆当套管顶进至对面接管坑时，套管穿越完毕，吊拆设备，清除管内碎土，进行误差测量。进行主管穿越施工。4.8质量控制与误差校正质量