s216道路顶管穿越公路施工方案.doc

s216道路顶管穿越公路施工方案 　　 -可修改-01.0编制依据1.1苏5-1干线B段设计图纸 　　 1.2《天然气集输管道施工及验收规范》SY0466-971.3《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY4079-951.4《钢质管道穿越铁路和公路推荐作法》SY/T0325-xx22..00工程概况苏5-1干线地处毛乌素沙漠，人烟稀，道路少 　　 地貌单元主要为固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘，在沙丘间的滩地处地下水位埋深1.5—2.5米，并且水位受降雨因素的影响 　　 管线设计压力为4.0MPa，主体规格为L360-6107.1，实长为54.4km 　　 管线穿越S216道路1次，穿越位于桩Q20-Q21，穿越水平测量长度40m，地貌单元为半固定沙丘，管线规格为L360-6108.8，防腐等级为三层PE加强级，钢套管规格为混凝土顶管Φ12002002200长2.240米 　　 公路穿越方法为顶管穿越 　　 现场勘查实际地形见下图一 　　 -可修改-图一公路穿越处断面示意图3.0施工程序3.1施工程序φ6108.8管套管长40米测量放线施工准备挖操作坑地基处理，制作靠背墙安装支架就位顶管设备、套管测量校正顶进管线预制无损检测水压试验补口补伤校正测量路面宽14米发送端发送端2.9米2.5米。

　　 -可修改-3.2顶管技术要求1）.在顶管时按照第 　　 一、第二根顶管顶进方法依次顶进 　　 开始顶第一根套管，先用水平尺测量套管水平度（小于3‰，且不超过80），当把套管顶进1m后，再测量一次，看管线位置、标高是否发生偏移现象，如发生偏移时，要及时采取校正措施 　　 套管穿越时轴线左右允许偏差不大于1.5%L，深度允许偏差不大于1.5%L 　　 顶进时，千斤顶安装应平直，顶进时严防偏心，并随时注意变化，发现不正常时，立即停止顶进，并检查原因，然后吊入第二根套管 　　 2）、在放第二根套管前，应先进行管内清土，套管内的土倒运完以后，再装第二根套管，在两管接口处采用焊接连接,套管连接时采用离地探测仪和经纬仪进行调直 　　 3）、每换一根套管都用离地探测仪和经纬仪测量套管中心，套管前后的标高差，边顶边测量，如有偏差，随时进行调整 　　 同时在顶进过程中随时用离地探测仪、经纬仪和水平尺配合，检查进管的长度、水平度和与设排土拆除顶管设施穿越工作管封堵套管恢复地貌 　　 -可修改-计轴线的偏差 　　 以施工放线时布置的中心桩为准进行监测，发现位移，要采取适当措施予调整过来 　　 每次纠偏角度不宜过大，可根据顶进长度和土质情况来确定，一般可在5ˊ~20ˊ之间选择。

　　 4）、纠偏调整措施有①发生左右偏斜时，可在套管偏向设计中心的一侧进行适当超挖土，而在相对的一侧不超挖或留坎，使套管在继续顶进时，逐渐回到设计位置 　　 ②如发生向上、向下偏斜时，可在套管的末端和千斤顶之间加一块相应厚度的楔形钢板，让千斤顶和套管之间形成一角度，顶进时可使被顶管得到纠正 　　 440.0施工方案4.1施工准备1)施工前熟悉施工图纸，了解穿越地点的详细情况 　　 2)按穿越施工计划及时向监理递交施工方案，并在当地路政部门办理穿越施工许可证 　　 3)安排施工队伍、机具、材料及安装安全防护和安全警示设施 　　 4.2测量放线1)根据设计控制桩，用经纬仪打出穿越管线的中心桩，并撒上白灰线 　　 2)定出施工区域边界线的位置，其面积不小于2070m，便于停放挖掘机、发电机等施工设备 　　 3)发送坑的尺寸比接收坑的尺寸大，发送坑的位置应确定在路边自然 　　 -可修改-地坪较低的一侧，以减少土方施工量 　　 4)在现场撒出两个操作坑的正确尺寸和位置的白灰线 　　 4.3挖发送操作坑、接收坑1）单斗挖掘机和人工配合，挖操作坑 　　 2）发送坑坑底尺寸（加靠背墙）底长11m，底宽为4m8m的梯形；深度比设计要求管底标高深0.8m，即3.2米；接收坑坑底尺寸底长4m，底宽4m，深度比设计要求管底标高深0.2m，即2.7米（根据图一）。

　　 3）操作坑边坡比为1∶1，并在坑壁三面用草袋装原土堆砌，同时开挖安全通道，通道宽2m，坡度1∶1 　　 4）发送操作坑底要精细找平 　　 坑底用碎石打300mm厚基础，用砂子找平，并用4根Φ1596钢管做成管排，以保证主机及滑轨的平稳性 　　 5）在地下水位较高处，可采用明沟排水或在操作坑一角挖110.8m集水坑，配备潜水泵 　　 6）在开挖操作坑、接收坑时采取降水措施，操作坑、接收坑采用多管井降水，每处打7个多管井，每根井深15m，后用汇管连接，采用离心泵抽水 　　 多管井采用Φ48的PVC管，汇管采用Φ89的PVC管 　　 7）操作坑工作示意图（见图二）8）靠背墙做法承受顶进反作用力的操作坑靠背墙长度≥8m，靠背墙与水平面垂直， 　　 -可修改-其允许偏差为5 　　 靠背墙主要靠用φ159管排受力，管排下插入处理好的基础250mm，前面垫两层枕木，横放一层，竖放一层，并在枕木前加一层12mm厚钢板做承力板，钢板规格为2m2m，并对作业坑靠背墙后进行加固，做法见图三图 　　 二、公路顶管穿越简图平台及导向管顶盘支撑靠背墙2-3m液压千斤顶套管公路路面 　　 -可修改-图 　　 三、靠背墙做法图4.4设备安装就位1）用吊车将顶管平台及承力板、管排吊入坑内。

　　 顶管平台由12mm5m2m钢板做成，在安装时保证承力板垂直，顶管平台水平，确保千斤顶推盘垂直、平整，其中心线与导向管中心线重合，允许偏差为5mm 　　 2）为保证被顶入的套管不产生上下左右方向的倾斜及便于套管间连接，在顶管平台上预定穿越方向焊接两根相互平行并与平台平行的导向管，导向管由Φ219钢管作成，每根长4.5m，这样也可以保证套管中心线与推盘中心线重合 　　 4.5套管顶进穿越1）将第一根套管吊放在顶管平台上的导向管上，沿套管端面均匀掘进200mm左右后启动千斤顶，推盘推动套管进行顶进，直至完成整根套管 　　 -可修改-2）当整根套管大部分顶进土中时，千斤顶推盘后退，吊入下根套管进行两根套管之间的连接，在管内两管之间安装钢板胀圈使之对中，避免出现斜口影响顶进质量 　　 3）以同样工序顶进第二根、第三根、第四根、第五根、第六根套管，直到完成整个穿越4） 　　 顶进作业时，第一根套管顶进方向的准确性是关键，偏差不得超过顶进长度的1.5% 　　 5）顶管时应采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 　　 6）顶管中心线偏差不得超过顶进长度的1.5%，当偏差过大时，采用千斤顶在套管头部进行纠偏，每次纠偏角度不宜过大，一般在5-20mm之间为宜。

　　 7）顶管完工后，套管内表面及穿越两端外表面用热沥青涂刷防水层两遍 　　 8）接缝灌注套管顶穿完成后，管与管之间采用沥青麻丝进行封堵 　　 封堵要求严格按照设计要求进行 　　 9）套管内表面和两端外表面热涂两遍石油沥青防水层 　　 4.6设备撤离套管顶管穿越完工后，将顶管平台及千斤顶用吊车吊离并运走 　　 -可修改-4.7主管组焊及探伤主管组焊可在施工便道上与套管顶管同时进行，组焊及焊后无损探伤及返修按相应的施工规范进行 　　 4.8试压合格后进行补口、补伤，按设计要求安装绝缘支撑 　　 4.9牵引主管进套管1）挖通管沟及操作坑靠背墙，用40T吊管机及12T吊车配合吊管下沟 　　 2）在接收坑侧安装一台20T卷扬机，主管进口端焊接管拖头，用钢丝绳与卷扬机连接 　　 3)卷扬机牵引主管时，另一侧吊管机配合递送 　　 4.10套管封堵按照套管和主管的实际偏心环形空间制作木挡板，安置在嘴外端支撑块处，外面空间用素混凝土填赛，混凝土与管道结合处预留30mm空隙（可用模板抽出），最后用沥青麻丝将此缝连同套管端一同封堵 　　 沥青麻丝的厚度不小于50mm 　　 4.11恢复地貌1）施工结束后，回填操作坑及管沟。

　　 2）操作坑内输送管下的细土应仔细回填并夯实，做法为先用沙袋将穿越段输送管两侧牢固地支撑住，然后将输送管下的松动土去除，然后充分 　　 -可修改-回填夯实并略高 　　 3）拆除降水设施和其他临时设施，将余土外运到指定地点，并恢复原状地貌 　　 4.12记录与检查验收公路顶管穿越施工中必须遵守相关的施工管理程序，如放线后的复线、管道试压、管道补口补伤、管道隐蔽等工序都必须做好施工记录，监理现场检查认定合格后，在资料和记录上签字齐全，方可进行下道工序，保证工程施工质量，并做到工程的可追溯性 　　 05.0主要材料及技术措施用料计划表5.1套管穿越受力理论分析1）、千斤设备选择1顶力计算顶力计算的力学公式N=f[2(P V+P H)D1L+P0]+RA(吨)式中N=千斤顶顶力f=管壁与土之间的摩擦系数；P V=管顶以上的垂直上压力（吨/米2）P H=管侧的水平压力（吨/米2）D1=套管外径（米）(1.2m)L=套管总长度（40米） 　　 -可修改-P0=套管总重量（20吨）A=管端面积（米2）R=管端切土阻力，对一般土为50吨/米2；管端先挖土时可不计入；f:湿粉砂为0.45～0.60,为安全起见选最大值0.60P V=γh h=a/f kpa=(D1/2)[1+tg(450-φ/2)]D1为套管外径:1.2m查表f kp为0.6φ为250γ为1.5吨/米2于是a=(0.406/2)[1+tg(450-250/2)]=0.332h=0.332/0.6=0.55P V=γh=1.50.55=0.825由于H=1.8～2.6m时，2h=1.11m P H=γ(H+D1/2)tg(450-φ/2)PH=1.5(2.6+0.406/2)tg(450-250/2)=2.69N=0.6[2(0.825+2.69)0.40612+P0]+50π(0.52-0.42)N=53.9T2经验顶力计算。

　　 -可修改-套管顶力经验公式:N=LST(吨)式中L=顶管长度(m);S=管子周长（m）T=单位摩擦阻力 　　 对亚粘土为1.5-2.0吨/m2，采用触变泥浆时可降至0.8-1.0吨/m2 　　 N=LST=LπDT=40π1.02=75.36T管道顶进时千斤顶的顶力，必须克服管壁与土之间的摩擦阻力和管端切土或挤压阻力 　　 根据计算结果以及千斤的进程，得出结论，选用200T的千斤 　　 主要材料及技术措施用料序号材料名称数量用途1Ф159钢管20m管排2Ф219钢管30m导向管3δ=12钢板82m顶管平台，承力板4草袋200只护坡5木板103m基础6石子3m3操作坑基础7石灰3m337灰土8铁锹10把挖土9手把灯2个管内照明 　　 -可修改-顶管穿越主要施工机具设备表660.0人员配备6.1穿越负责人:1人6.2试压技术负责1人；HSE监督员1人序号设备名称规格数量用途1千斤顶200T1台顶管施工2液压泵1台千斤顶升压3东风半挂12T3台设备、钢管、套管运输4吊车16T1台设备起吊5吊管机40T1台管道组焊、下沟6中客1辆工人上下班7吉普车1辆指挥8外对口器Ф2191套对口9发电机50Kw1台供电10菲茨焊机2台焊接11离心泵20m3/h2台抽水12补口设备1套防腐补口13卷扬机20T1台牵引主管14农用四轮机3台转运土15蛙式打夯机1台夯实37灰土16千斤顶10T2台顶管纠偏23管箍DN15PN2520只接压力表、仪表阀门17短丝DN25PN254只单头短丝18短丝DN15PN256只双头短丝2只，单头短丝4。