管道公路顶管施工方案(实施版)

XXX管道工程施工方案/施工组织设计

施工单位名字

编制：

审核：

批准：

XXXX项目经理部

二零XX年XX月XX日

施工组织设计/施工方案报审表

附录：施工组织设计/方案内部会审表

项目名称：会审单编号：

方案5 公路顶管穿越施工方案

1 工程概况

本工程管道沿线穿越各种等级公路 ,考虑到各主干公路交通繁忙 ,路面等级较高的特点 ,一般采用顶管施工。保护套管采用钢筋混凝土套管 ,套管内径为 1.8m ,套管规格为RC1800X2000-II－GB11836 ,并满足强度及稳定性型要求。

2施工方法

2.1 方法简介

顶管穿越施工设备主要包括千斤顶、高压液压站、发电机、工具管、顶铁、轻型井点降水设备、轻轨发送设备及运土设备等。

施工前开挖工作坑 ,将设备安装就位 ,吊装套管、安装顶环 ,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 ,然后加入顶铁或套管继续顶进,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。

2.2 机型选择

工程施工采用RC1800X2000-II－GB11836钢筋混凝土套管。

根据总顶力经验计算公式F=n·G·L

其中n——土质粘滞系数

G——每米套管自重

L——顶管长度

每米套管自重=材料密度×每米套管体积=2.45×103kg/m3×[π×(1.8+0.2)×0.2]×1m3=3.077t

顶管长度按50m计算 ,土质按粘土、粉质粘土 ,含水量较小时 ,挖后能短期形成土拱 ,土质系数取1.5～2。

总顶力= n·G·L=2×3.077×50=307.7t

土质按密实砂土、含水量大的粘土、亚粘土 ,挖后不能形成土拱 ,土质系数取3。

总顶力= n·G·L=3×3.077×50=461.55t

根据以上计算 ,穿越地段为粘土、粉质粘土、细砂 ,含水量较小 ,穿越长度在50米以内采用400吨电动液压千斤顶进行施工。穿越地段为含水量较大的粘土、亚粘土、粗砂、密实砂土 ,穿越长度在50米以上采用600吨液压千斤顶进行施工。

3施工工艺流程图

4主要工序施工方法及措施

4.1 施工准备

1）组织施工人员熟悉施工图 ,进行技术交底。

2）开工前预先与公路主管部门联系 ,按照路政部门的要求办理穿越施工手续 ,按照路政部门的要求设置相应的警示标志。

3）应向路政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 ,保护方案应得到主管部门认可。

4）顶管设备、配套设备及各种机具材料准备齐全。

4.2 测量放线

1）根据设计给定的控制桩位 ,用经纬仪放出穿越中心轴线 ,并确定穿越中心桩 ,施工作业带边线桩 ,撒上白灰线。

2）放线的同时放出操作坑与接管坑的位置和开挖边线。

3）保护好公路两侧中心线上的标志木桩 ,以便按该桩测量、审核操作坑开挖深度和穿越准确度。

4.3 工作井开挖

1）根据设计要求 ,在穿越道路两端各开挖一个工作井 ,在公路一侧开挖一个顶进工作井 ,在另一侧开挖一个接收工作井 ,工作井尺寸为长×宽=8m×4m ,深度按设计要求定。若公路两侧有水沟 ,在公路一侧修筑5m宽的两道围堰 ,在另一侧修筑4m宽的两道围堰 ,并用抽水泵将围堰内的水抽干净。

2）工作井的基础 ,在土质较好并无地下水时 ,采用方木基础；如有地下水时则用C20混凝土基础500mm厚。工作井的基础用于固定导轨 ,导轨通常是敷设于基础上的方木或钢轨 ,用地脚螺栓固定或在混凝土中埋钢件 ,而后将钢轨焊接在上面。工作井的开

挖以机械开挖为主 ,人工配合进行。如果地下水位高于出发井和接收井基坑底部 ,在两井处各设一套轻型井点降水装置 ,井管直径为φ400mm ,深度10～15m ,数量为每个工作井周围设5个井点 ,抽水泵采用4寸潜水泵。

基础降水示意图

3）工作井后背墙采用30cm厚钢筋混凝土 ,并在后背中夹设槽钢以加强后背强度。4）根据土质情况 ,必要时工作井井壁要采取相应的支撑措施 ,例如加道木、钢板及钢桩 ,避免造成塌方现象。

4.4 顶管设备安装就位

1）设备下井前 ,要对已挖好的井底基础进行测量找平 ,符合技术要求。

2）工作井处理完毕 ,用汽车吊安装后背墙挡板 ,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。

3）安装刃脚

刃脚装于首节管端部 ,刃脚由外壳、内环和筋板三部分组成 ,刃脚外壳套于顶进管外部,遮板端部呈20～30° ,尾板宽度15～20cm。管道前端面安装刃脚 ,起切土的功能 ,减小顶进阻力 ,控制塌方。

1—遮板 2—尾板 3—套管壁 4—环梁 5—筋板

4）安装管节

管节安装下井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。

1.边坡

2.套管

3.环向顶铁

4.纵向顶铁

5.横向顶铁

6.千斤顶

7.集水坑

8.方木

9.基础

顶管穿越示意简图

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300～500mm。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300×300mm ,长度按被顶管口径及千斤顶数量确定 ,公路套管规格为DN1800mm砼管 ,横铁长度应为 1.6m。制做时 ,要求工作面要平行和平整 ,特别是中间一条焊缝要避免凸出。

4.5 顶管作业

1）顶进也就是把管节沿导轨推顶到已挖好的土洞内的作业 ,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 ,若顶进间隔时间过长 ,土拱容易下塌 ,使顶力增大。

2）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。

1—木楔 2—套管 3—钢涨圈 4—麻辫

3）挖土

顶进管节的方向和高程的控制 ,主要取决于挖土操作 ,工作面上挖土不但影响顶进效率 ,更重要影响质量控制 ,这就要求对挖土有严格的要求。

(1）必须在规定的范围内开挖 ,不得超挖 ,管底土基弧度在120°～ 135°范围内一定要保持管壁与原土层表面吻合。

（2）在人工挖土时 ,不得搅动管底下部的地基土。

（3）根据土质情况 ,工作面向前挖至0.1～0.2m时 ,顶进一次 ,挖出的土要及时外运。

（4）开挖后要及时顶进 ,及时测量 ,可使顶力限制在较小的范围内。

4）运土

采用双轮小推车运土 ,从工作面挖下来的土 ,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。

4.6 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 ,清除管内余土 ,进行误差测量。进行主管穿越施工。

4.7 穿越管预制

1）在穿越套管之前 ,根据设计要求 ,选择接收工作坑的施工作业带作为穿越管段预制场地 ,进行布管 ,然后用内对口器进行组装。

2）组装焊接技术要求应同一般地段相同。

3）管道采用半自动焊 ,对于返修采用手工电弧焊。焊接要求执行《钢质管道焊接及验收》SY/T4103-2006。所有环形焊缝组焊完毕后均须进行100%X射线探伤 ,按《西气东输二线管道工程无损检测规范》Q/SY GJX0112-2007标准执行。

4）探伤合格后 ,按设计要求进行防腐补口、补伤,补口采用聚乙烯三层结构热收缩带。防腐补口、补伤分别执行《西气东输二线管道工程管道防腐补口补伤技术规范》（Q/SY GJX0113—2007）。防腐补口前 ,应对钢管表面进行喷砂除锈处理 ,除锈质量应达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T8923中规定的Sa2.5级要求。

5）按设计和规范要求 ,对组焊完的管道进行单独试压。管道试压前必须进行清管,确保将管道内的污物清除干净.清管过程中,开口端不再排出杂物为清管合格,停止清管。套管穿越段管道试压采用洁净水作为试压介质,先进行强度试压 ,持续稳压时间不得少于4h,无泄漏为合格。合格后降到严密性试验压力（设计压力）,持续稳压时间24h,合格标准为压降率不大于1%,水压试验合格后应清扫、排净管内积水后方可密封,以免穿越就位后管道低点积水,增加管道干燥时的难度,影响干燥效果。连接管道试压及本设计段管道干燥随所在线路段一起进行。试压结束后 ,将管内水排净 ,并在管段两端进行防水密封。

4.8 主管的穿越

1）按图纸要求先在预制好的主管段上安装支撑 ,支撑安装好后用3台吊管机把主管段吊起就位穿进套管。移动时两台吊管机要由一人统一指挥 ,两台吊管机的动做要协调一致 ,移动要缓慢 ,防止套管擦伤管子。

2）按设计要求进行套管与主管之间的封堵工作和阴极保护工作。

4.9 回填、恢复地貌

1）在穿越主管工程完毕后 ,应进行回填 ,靠近公路侧的回填土应夯实 ,恢复边沟、排水沟等道路设施。路旁有电缆线或管道的应按图纸的要求进行相应防护后回填 ,并