顶管穿越燃气管道方案修改

1、W4-W1顶管DN1800专项施工方案i.i工程概况郑州市双桥污水处理厂地处郑州市西北部,位于西三环北延线以东、索须河以南、京广铁路以西、规划开元路以北区域.本标段位于：1垂柳路月季街新龙路段：管位位于规划垂柳路中东9.5米,管径DN1800坡度2.2%、管线长约342.9米；垂柳路与月季街交叉口接收月季街现状DN1000污水后向南预留DN1800t水管,向东预留DN8005水管.2新龙路垂柳路郁香路段：管位位于规划新龙路中北3米,管径DN2600坡度0.65%,管线长度约630米.承接上游垂柳路设计DN1800t水后,沿新龙路垂柳路以西作预留段：管位位于规划新龙路中北3米,管径为DN1800

2、坡度为0.6%,管线长度约280米.3新龙路郁香路西三环北延：管位位于规划西三环北延路中西22米,管径为D280Q坡度为0.65%,管线长度越位694米.承接上游段D2600亏水后,向南沿郁香路预留D1800亏水管,接纳新龙路D140Q郁香路D110现状污水管.沿线共设置3座工作井,5座接收井,机械顶管管径有D1800、D2600、D2800,全长1946.2米；人工顶管管径包括：DN800、DN1000、DN1800,全长约226.6米.工程施工内容主要包括管道、顶管井以及附属工程施工,含材料、管道制作、管道运输、施工便道、顶管施工等.本工程施工与现状煤制气管道平面图详见以下图：',

3、4-3数系U4工机现秋屿位纥1.2施工内容本段工程主要内容如下：垂柳路月季街新龙路段铺设DN180钢筋碎管道,总长度约343米机械顶管.1.2.1 沉井工程概况本段顶管工程涉及两座沉井,分别为W-1#接收井及W-4#工作井.沉井结构采用沉井工艺施工,其概况及结构参数见表1.2.1-1.表1.2.1-1沉井工程概况井号外形尺寸m管底标高m施工方法结构高度mW-1#垂柳路与月季街交叉口793.29/93.29/94.093/94.293挖土下沉8.5W-4#未修建的新龙路上1090.00西/89.501/92.536南挖土下沉9.51.2.2 顶管工程概况顶管管道采用“前钢承口,承口钢套环和插口钢

4、环采用Q345B级16Mn低合金结构钢制作,其性能应符合GB/T3274-2007Q345的规定.接口密封胶选用抗微生物侵蚀的双组份聚硫密封胶.楔形橡胶圈材料为三元乙丙橡胶,接口平整,不允许有裂缝.由管材生产厂家配套提供,安装时外表及承口工作面涂刷无腐蚀性的润滑剂.本标段管材参数钢筋混凝土的密度按2.5计算和管道主要实物工作量见下表1.2.2-1和表1.2.2-2所示；表1.2.2-1管材的参数管内径mm管外径mm单节长度m重量t材质强度等级DN1800D21602.57.0钢筋混凝土C50,P8表1.2.2-2顶管隧道主要实物工作量井位置所在位置管径mm管道规格长度m施工方法W-W-1沿垂柳

5、路1800342.89机械顶管1.3场地工程水文地质条件1.1.1 工程地质条件1 .气象条件郑州属暖温带大陆性气候,年平均气温14.3摄氏度,降雨量640毫米,四季清楚,日照充分,年平均气温13.6C,1月最冷,平均气温-1.9C,7月气温最高,平均气温27Co年平均降雨量614毫米左右.2 .地形、地貌拟建沿线场地主要为树林及已撤除建筑物.3 .地下障碍物对本工程建设影响较大的地下障碍物主要为已建的地下构筑物、现有建构筑物的根底、道路两侧地表下排放的各类地下管线和深埋管线等.拟建管道沿线分布有燃气、污水等地下管线,管道施工时应排除对施工有影响的障碍物,采取适宜的施工方案进行施工.详细的地下

6、障碍物分布情况应以相应的物探资料及现场查验为准.4 .土层描述及地层分布根据河南工程水文地质勘察?郑州市双桥净水化处理厂场外配套管网工程污水进厂干管、再生水输水管道工程郑州市岩土勘察报告?报告如下：根据地质勘察及土工试验成果,在勘察深度范围内,地层岩性主要为第四系全系统人工填土Q4ml、粉土Q4al、粉质粘土Q4al、粉砂Q4al.根据地层结构特点、成因和地质时代及工程地质特征,主要分为4个主要地层和2个亚层.分别描述如下：第层耕土Q4ml:黄褐色,含有植物根须,少湿.由于工程区沿线主要为农田,该层在工程区普通分布.厚度：0.500.60m,平均0.51m；层底标高：104.1094.90m,

7、平均96.46m；层底埋深：0.500.60m,平均0.96m.第一1层杂填土：土质以粉土为主,有建筑垃圾,富含碎砖块、沥青等建筑垃圾,该层主要在工程区南部关庄村有揭穿.厚度：0.501.20m,平均0.96m；层底标高：100.60101.26m,平土匀100.80m；层底埋深：0.501.20m,平土匀0.96m.第层粉土Q4al:黄褐色,稍密-中密,稍湿,干度低,韧性差,摇震反响稍微.该层在工程区普遍分布.厚度：3.50-8.40m,平均6.78m；层底标高：86.9097.60m,平均89.86m了；层底埋深：4.509.00m,平均7.34m.第-1层粉质粘土Q4al:黄褐色或者灰褐

8、色,可塑硬塑,切面粗糙.干强度中,韧性中,摇震反响无,偶见钙质结核.该层呈透镜体状分布.厚度：0.504.00m,平均2.15m；层底标高：91.0093.30m,平均92.33m；层底埋深：2.505.30m,平土匀3.75m.第层粉土Q4al:褐黄色,湿,中密-密实,干强度低,韧性差,粘粒含量较高,手搓能成条,近于粉质粘土,局部为粉质粘土.场区普遍分布.厚度：3.58.60m,平土匀5.26m；层底标高：80.4090.60m,平土匀84.71m；层底埋深：10.5017.00m,平土匀12.62m.第层粉土Q4al:黄褐色,密实,干强度低,韧性差,摇震反响中,有砂感,局部相变为粉砂.该层

9、在工程区普遍分布,在20m勘探深度内未揭穿.第-1层粉砂Q4al:灰黄色,密实,主要矿物为长石、石英.该层在工程区普遍分布.厚度：0.904.70m,平均1.4m；层底标高：75.9080.30m,平土匀77.55m；层底埋深：17.7020.00m,平土匀19.2m.1.1.2 水文地质条件工程区地下水属孔隙潜水,勘察期间地下水位高程105109m地下水受地表水补给,年变化幅度2.03.0m.地下水对混凝土结构具有微腐蚀性,在干湿交替条件下对钢筋混凝土中的钢筋具有弱腐蚀性,在长期侵水条件下对钢筋混凝土中的钢筋具微腐蚀性,对钢结构具有弱腐蚀性.1.4 周边环境及地下管线情况经过现场的勘踏,本段

10、顶管施工环境总体较为良好.在W-4#井南侧约15米有1条现状燃气管线东西方向,本次顶管施工需要从下方穿越.现状燃气管道技术参数为：管道直径为426mm,壁厚6mm,SM400C管材,管道燃气压力2.2Mpa,埋深为1QM1.5 顶管穿越管线保护举措及监测方案1.5.1 顶管穿越地下管线保护举措1.5.1.1 地下管线的影响程度预测对于本工程顶管穿越的地下管线,需确定各管线的允许沉降限制指标,并报业主、监理及相关主管部门认可.管线沉降限制指标的计算公式见下表.允许曲率半径计算公式管道类型计算公式焊接接头的管道A2+L2R=22A非焊接接头的管道tan9=L1R_Ltan6表中符号：L测量沉降影响

11、管道长度;Li非焊接的管段长度；最大沉降量；沉降造成的管段转角.1.5.1.2 穿越管线的顶管施工限制举措施工前,对于施工范围内管线的管龄、口径、埋深、走向等情况进一步的调查和确认,将调查结果报业主、设计、监理和相关部门确认备案.由于地下工程施工的不确定性和不可预见性,在顶管掘进时应该采取以下技术举措,保证管线的平安：1、施工过程中采用信息化施工,严格监控既有管道的沉降是否到达或超过平安保护标准：(1)顶管掘进时按地层损失率E1%限制地面沉降；(2)管道附加沉降或隆起量W10mm,警戒值为5mmo2、隧道轴线加密设置地表监测点,并在顶管前方布置深层沉降监测点,增强施工监测频率,每天不少于2次,

12、利用反响得到的监测结果指导施工,优化施工参数；3、根据监测数据合理设置顶进面压力值,预防超挖和欠挖；4、设置可靠的组合洞口止水装置,保证洞口不漏泥浆；5、在顶管穿越期间,增强对管外壁触变泥浆参数和工艺的治理.使管外壁形成完整的泥浆润滑套,减少顶进过程中管外壁与土体之间的扰动,从而减少地表沉降.重点强调注浆三条线：一是洞口的注浆,预防管道入土以后被包裹的现象.二是机头尾部的同步注浆,应使得泥浆套随顶进过程不断向前延伸.三是沿线的补浆,应定时对管道沿线根据顺序补浆,预防管外壁出现背土现象；6、采用全机械化顶管掘进机施工.在开挖面用膨润土泥浆形成泥膜,稳定正面土体,并增强对开挖面的泥浆参数的治理；7

13、、顶管穿越时,降低推进速度,严格限制顶管掘进机方向,减少纠偏,特别是大量值纠偏；8、连续推进,减少掘进停顿次数；9、顶管施工完成后,立即利用原注浆孔向管外壁压注水泥浆,以固化原来的膨润土泥浆,固化浆的容积为原建筑空隙的2-3倍,固化体的强度为0.2MPa；10、在下穿管线时,制定专项施工组织方案,并得到有关主管部门的批准,制定有针对性的工程风险预案；11、管道接缝的渗漏对后期沉降更为重要.为此,顶进结束后应逐一检查管接缝渗漏情况.对薄弱环节,应立即从木衬垫处钻孔至根部,对根部环形空隙处压注聚胺脂浆,大量施工经验说明这是一种最有效的堵漏举措.1.5.2 顶管施工监测方案1.5.2.1 监测方案的

14、设计原那么及依据1、监测设计原那么施工监测的成败与监测方法的选取及测点布置情况直接相关,以下归纳5条原那么：(1)可靠性原那么：可靠性原那么是监测系统设计中所考虑的最重要的原那么.为了保证其可靠性,必须做到：第一,系统采用可靠的仪器.第二,应在监测期间保护好测点.(2)多层次监测原那么：多层次监测原那么的具体含义有四点,A、在监测对象上以位移为主,兼顾其它监测工程.B、在监测方法上以仪器监测为主,并辅以现场巡视的方法.G考虑分别在地表、及临近建筑物与地下管线上布点以形成具有一定测点覆盖率的监测网.D、为保证提供可靠、连续的监测资料,各监测工程之间应相互印证、补充、校验,以利于数值计算、故障分析

15、和状态研究.(3)重点监测关键区的原那么：在具有不同地质条件和水文地质条件、周围建筑物及地下管线段,其稳定的程度是不同的.稳定性差的地段应重点进行监测,以保证建筑物及地下管线的平安.(4)方便实用原那么：为减少监测与施工之间的干扰,监测系统的安装和测量应尽量做到方便实用.(5)经济合理原那么：系统设计时考虑实用的仪器,以降低监测费用.2、监测方案编制依据(1)?国家一、二等水准测量标准?(GB/T12897-2006(2)?工程测量标准?(GB50026-2007)(3)?建筑地基根底设计标准?(GB50007-2021(4)?地下铁道、轨道交通工程测量标准?(GB50308-1999(5)?

16、建筑基坑工程监测技术标准?(GB50497-2021(6)?基坑工程施工监测规程?(DG/TJ08-2001-2006)(7)本工程相关勘察、设计文件和资料3、施工监测目的顶管掘进施工过程中,必须保证顶管上方土层的稳定,以保证顶管掘进施工的平安,从而不危及顶管上方的道路、管线和既有建、构筑物.为此施工过程中必须采取相应的监控保护举措,并通过监测数据的反响,及时对顶管掘进施工参数进行调整,使施工工艺最优化,将顶管施工过程中及顶管完成后的地表最大变形量限制在允许的范围内.A、监测和判断各种施工因素对地表变形的影响,提供改良施工,减少沉降的依据；B、通过监测数据的反响,及时对顶管掘进的施工参数进行调

17、整,使施工工艺最优化,将施工后地表的最大变形量限制在最小的范围内.G根据前阶段施工的观测结果,预测下阶段施工施工对地表沉降和建筑物及其他设施的影响；D、检验施工结果是否到达限制地面沉降的要求；E、积累资料,为类似工程提供参考.4、监测内容A、顶管始发井垂直沉降监测；B、顶管轴线上方地表沉降监测；G顶管轴线上方两侧15m范围内地下管线沉降监测；D、顶管轴线上方两侧15m范围内建/构筑物沉降监测.1.5.2.2监测方法技术1、监测限制网的布设水准限制网：用于垂直位移监测工程的高程限制基准,本次监测工作的高程系统采用黄海高程系统(绝对高程系统).在沉井及顶管沿线上以80m点距布设根本水准点,根本水准

18、点在距离沉井或顶管50m以外、较平安的地方布设,埋设按浅埋点要求进行设置.为检测根本水准点的稳定性,因定期对水准限制网进行联测,建网初期联测频率为1次/月、3个月后联测频率为1次/季度,联测时以每个车站范围内的已有的深层根本水准点作为起测点根据国家二等水准测量标准的技术要求执行.为保证观测精度,观测举措制定如下.(1)作业前编制作业方案,以保证外业观测有序开展.(2)观测前对水准仪及配套因瓦尺进行全面检验.(3)观测方法：往测奇数站后一前一前一后,偶数站前一后一后一前;返测奇数站前一后一后一前,偶数站后一前一前一后".往测转为返测时,两根标尺互换.(4)测站视线长、视距差、视线高要求

19、见下表.二等水准观测技术参数表等级仪器等级视距长度前后视距差前后视距累基、辅分划读数较差基、辅分划所测高差较差二等DS1w50m工1.0m<3.0m0.5mm0.7m(5)每次联测工作完成后,利用经闭符合差后的当次根本水准点高程调整前次的根本水准点高程.2、监测点位布置顶管掘进过程监测点(孔)布置情况监测工程布置情况始发井垂直沉降在每个始发井上各布设8个沉降监测点,布设位置在沉井的四角及每侧中间地表沉降出洞50m范围内：在顶管推进方向上,沿轴线每3m布个沉降监测点；在距洞口8、20、35、50m处各布十沉降监测剖面,每一剖面以顶管轴线为中央,向两侧3、10m处各设置一个沉降监测点.进洞3

20、0m范围内：在顶管推进方向上,沿轴线每3m布个沉降监测点；在距洞口9、18、30m处各布*沉降监测剖面,每一剖面以顶管轴线为中央,向两侧3、10m处各设置一个沉降监测点.出洞50m/或进洞30m范围外：在顶管推进方向上,沿轴线每5m布个沉降监测点；每40m布?沉降监测剖面,每一剖面以顶管轴线为中央,向两侧3、10m处各设置一个沉降监测点.地下管线沉降在顶管轴线上方两侧15m范围内、平行或垂直掘进方向的地下管线上设置监测点.其中平行掘进方向上以10m的间距设置监测点,垂直掘进方向上以5m间距设置监测点.建/构筑物沉降在顶管轴线上方两侧15m范围内的所有建/构筑物的墙角、立柱或外墙中间适宜位置设置

21、监测点.3、监测点的埋设及施工监测方法(1)地下管线沉降监测埋设：地下管线监测点的埋设除能利用原有管线设备点外采用模拟点法或间接点法.模拟点法即在地下管线相应上方开挖约40cm深样洞,将顶面刻划午的钢筋埋入其中,并用混凝土将其固定；间接点法即在地下管线相应上方将顶面刻划斗的道钉打入道路接缝处.测量仪器：沉降监测采用光学水准仪进行观测.测量方法：沉降观测采用独立高程系统,每次水准观测形成闭合观测路线,以二等水准作为垂直变形观测的高程等级限制.观测时以根本水准点为起测点,在各监测点线路上布设一条二等水准闭合路线,以各线路水准点为依据直接进行各监测点的水准测量.单个监测点相邻两次的高程变化为本次垂直

22、变化量,与初测高程的变化为累计垂直变化量.平面位移观测采用视准线法或小角度法.(2)地表沉降监测埋设：地表结才为白色路面/或黑色路面的：先在设计位置处的地表上用钻机开孔,钻去道路表层直至原状土,将顶面为半圆形的专用沉降标(0.5m)打入钻孔中,并用黄砂对钻孔孔隙进行填充至密实,监测点顶部用套筒保护.地表为原状土的：直接将1.0m的木桩打入设计位置,并在木桩外表钉入顶面为半圆形的专用道钉.测量仪器：沉降监测采用光学水准仪进行观测.测量方法：沉降观测采用独立高程系统,每次水准观测形成闭合观测路线,以二等水准作为垂直变形观测的高程等级限制.观测时以根本水准点为起测点,在各监测点线路上布设一条二等水准

23、闭合路线,以各线路水准点为依据直接进行各监测点的水准测量.单个监测点相邻两次的高程变化为本次垂直变化量,与初测高程的变化为累计垂直变化量.4、监测频率根据有关规程、标准中对施工监测频率的要求,本监测工程的监测频率设置如下.顶管施工期间监测频率安排表监测频率监测内容施工阶段推进回前20m、后30m推进面后3050m推进面后50m以上顶管贯穿后3个月内始发井沉降1次/天1次/天1次/天1次/周地表沉降2次/天1次/3天1次/周1次/月地下管线沉降2次/天1次/3天1次/周1次/月建/构筑物沉降2次/天1次/3天1次/周1次/月注：1,监测频率可根据数据变化情况作调整；2,当测量数据报警或有突变时应

24、加密测试频率直至跟踪监测.5、监测精度及技术要求在监测工作中,监测精度应满足以下要求：沉降位移监测误差<0.5mm6、报警值确实定参照?基坑工程施工监测规程?(DG/TJ08-2001-2006)中提出的一级基坑要求下的限制指标,结合本工程招标文件、煤气监护单位提出以下警戒建议值(需经有关方面确认)：监测工程报警建议值序号监测工程变化速率mm/d累计值mm1煤气、供水管线位移2102建筑物变形1320603土体测斜3354分层沉降3307、监测仪器设备监测仪器设备标监测工程仪器型号产地数量测量系统苏光DSZ2+FS1光学水准仪5m塔尺中国中国1套1套1.6应急预案1.6.1 概述本工程属

25、重大工程,顶管施工时,周边有现状煤气管线管线,而且工期非常紧张.在对各种可能风险进行分析后,对其可能发生概率和发生后的后果严重程度给予风险评分,以风险优先指数定量评价,然后根据各风险因素的风险优先指数,决定是否应采用降低风险举措或消除和转移风险.同时为保护国家和人民生命财产的平安,维护业主的利益,保证工程的顺利进行,特制定本风险预案,以在紧急时采取必要的举措,保证现场施工人员及周围行人及居民的平安和健康,保护好国家和人民生命财产的平安.同时根据工程的进展及业主的要求,及时对本预案进行修改.1.6.2 应急举措1穿越时的应急举措1差异沉降的限制是重中之重,差异沉降较大时会同重要建构筑物运营治理部

26、门有针对性地进行加固处理；2在顶管穿越现状煤制气管道过程中出现沉降超标现象及时会同其运营管理部门做好预防举措;3)当检测沉降接近警戒值时增加监测频率以指导顶管顶进施工；4)由于穿越施工存在着一定的施工风险,对于有可能发生的一些突发性事件,采取以下几点对策举措：提前对施工人员进行交底,做到精心施工. 配备足够的机动设备,一旦发生意外情况,在第一时间投入工作. 组织专门人员进行24小时现场监控.配备足够的值班维修人员,及时处理顶管设备的故障,保证顶管推进顺利进行.(2)穿越后的应急举措待顶管穿越后,必须对现状煤制气管道继续进行跟踪监测直至其变形趋于稳定.同时根据监测数据在管道内对该区域进行管道内注浆,如假设发现后期沉降通过管道内注浆不能得到很好的限制可以考虑采取进行地面加固举措,如分层注浆等.1.6.3 风险治理组织治理机构工程部成立以工程经理为组长,生产副经理、工程工程师、平安负责人为副组长的风险治理领导小组.组长：工程经理生产副经理工程工程师平安负