泥水平衡顶管隧道监理作业手册内容简介

1、北京兴油工程项目管理有限公司北京兴油工程项目管理有限公司西二线南昌上海支干线监理分部西二线南昌上海支干线监理分部周东光周东光 魏忠林魏忠林泥水平衡顶管隧道监理作业指导书泥水平衡顶管隧道监理作业指导书内容简介内容简介 20112011年年1 12 2月月北京兴油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部一、一、编制背景编制背景三、编制依据三、编制依据二、编制目的二、编制目的 四、四、监理对质量、监理对质量、HSE控制重点控制重点提提纲纲五、五、结束语结束语一、编制背景一、编制背景：北京兴油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理

2、分部上海支干线监理分部 随着现代城市的发展，建筑物密集，公路、铁路、河流纵横交错，特别是南昌-上海支干线地处江南经济发达地区，地上、地下障碍物、管线众多，地上、众多，给长输油气管道施工带来诸多困难。长输油气管道穿越除定向钻、大开挖穿越外，再就是顶管穿越，常用的还有螺旋钻机顶管穿越、千斤顶顶管穿越、平衡法顶管穿越。其中，平衡法顶管穿越又分为：泥水平衡顶管穿越、土压平衡顶管穿越和气压平衡顶管穿越等。由于泥水平衡顶管法穿越（设计称为“泥水平衡顶管隧道”）适用于粘质土、沙土、砾土、砂砾混合卵石土和岩石等地层，顶管深度可达到自然地面以下30m；顶管隧道贯通照片北京兴油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道

3、工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部 还由于在施工过程中不受地下水位的限制，对土体的扰动少，对环境保护好，且不影响公路及铁路通车、河渠通航，不扰动或可躲避地上、地下障碍物，适宜长距离顶管。而泥水平衡顶管穿越在长输管道工程中刚开始采用，南昌上海支干线就有22条,始发井内径为10m、接收井内径为8m；沉井采用分节制作下沉的方式，井筒采用C30钢筋砼，钢筋保护层厚度竖井为50mm、封底为70mm，受力钢筋接头面积百分率小于25，竖井施工缝接头止水钢环尺寸为30mm30mm；为达到竖井的抗渗要求，在施工时可加入UEA型高效砼膨胀剂；顶管工作井最大允许顶力不得超过设计值，若超过设计值顶力时

4、，必须设置中继间（站），建议中继间（站）的间距小于60m，顶管顶进过程中应采用触变泥浆减阻。泥水平衡顶管穿越示意图北京兴油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部 由于缺少监理经验，为了搞好质量控制、HSE管理和资料管理，监理分部编制了泥水平衡顶管隧道监理作业指导书，用于指导监理工作。并在实施过程中经过了对比、分析、研究、总结和归纳，进行了4次修改、补充和完善。工艺流程图北京兴油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部 依据管道建设项目经理部对工程的管理模式和管理文件要求，监理的主要工作是对EPC及各施

5、工单位管理体系运行情况进行监督和管理，促使其质量控制、HSE管理体系建立健全，持续改进、不断提高；监督“三员”到位并称职和履职，充分发挥“三员”的作用，把“三检制”落到实处。树立“逢错必报”、“遇错必究”、“逢变必报”、“批后实施”、“节奏可以加快”、“程序不能逾越”的管理理念；养成“一事一闭合”、“一事一归档”的工作作风；通过“过程监督，结果确认”的手段，来验证EPC和施工单位的体系运转情况，对存在的问题，除及时下发不符合项外，重点解决体系运行存在的问题，使监理向管理转变，以避免监理充当施工单位的“三员”。泥水平衡顶管手册培训泥水平衡顶管研究修订 二、编制目的二、编制目的北京兴油西二线管道工

6、程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部 由于泥水平衡顶管隧道穿越河流、公路、障碍物工程，是一种高风险的施工项目，施工过程中的各个环节紧密联系，如果某一个环节出现了失误，都会导致泥水平衡顶管隧道穿越达不到设计或规范要求，或最后造成穿越失败，将给工程项目造成巨大损失。为了确保南昌-上海支干线工程质量、HSE始终处于受控状态，使监理搞好监督、管理、控制、协调工作，编制了泥水平衡顶管隧道监理作业指导书。目的是指导现场监理人员在每道工序中应该做什么、在什么地点做、在什么时间做、用什么方法做、应做到什么程度、监理依据是什么，还给出了计量、验收标准等。施工现场北京兴油西二

7、线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部 由于监理作业手册中对每到工序的质量控制、HSE管理、资料内容均列成了表格，从而统一工作标准，避免了监理工作的随意性、片面性和内容遗漏，用EPC的程序文件、管理文件及施工单位的专项方案的有关要求，来管理、约束施工单位的违规行为；通过监理有关法律、法规、管理制度培训学习，来约束监理人员，避免出现渎职、失职的违法行为；用本手册来指导监理工作，以避免监理工作不称职；用绩效考核办法，来激励监理人员的工作积极主动性、履职能力和责任心，培养监理勤于思考、提前预控的工作能力，严格执行监理程序，把工作做到位。 三、编制依据三、编

8、制依据北京兴油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部n油气输送管道穿越工程施工规范GB50424-2007n石油天然气建设工程施工质量验收规范管道穿跨越工程SY 4207-2007n西气东输二线管道工程穿越工程施工技术规范Q/SY GJX 0114-2008n西气东输二线管道工程安全与环境监理规范Q/SY GJX 0119-2008n西气东输二线管道工程竣工验收规范Q/SY GJX 0124-2009n给水排水构筑物施工验收规范GB501412008n给水排水工程顶管技术规程CECS 246:2008n顶管施工法用砼给排水管JC/T640-199

9、6n砼强度检验评定标准GB/T 50107-2010n建筑工程施工质量验收统一标准GB50300-2001n工程测量规范GB50026-2007n建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002n砼结构工程施工质量验收规范GB50204-2002n普通砼碎石或卵石质量标准及检验方法JGJ 53-2006n普通混凝土用砂、石质量及检验方法标准JGJ 522006n砼外加剂应用技术规范GB50119-2003n地下工程防水技术规范GB50108-2008n 顶管隧道施工招投标文件n 顶管隧道设计文件等四、监理对质量、四、监理对质量、HSEHSE控制重点：控制重点：北京兴油西二线管道工程南昌

10、北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部 在泥水平衡顶管隧道施工监理过程中，监理人员对质量控制的重点主要包括：开工前的准备、软弱地基的处理、沉井的制作与下沉、套管顶进力、及触变泥浆、顶进方向偏差、顶进速度、进出洞的控制内容等，只要现场监理监督、控制施工单位确保上述各工序达到设计及规范要求，风险识别全面，安全措施到位，应急预案提前准备，才能保证泥水平衡顶管穿越的成功。机头构造图片北京兴油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部 1 1、开工前的准备：、开工前的准备： 按照本工程的管理程序要求，每个施工单位开工前，必须通过监

11、理、业主、EPC联合进行的开工审计合格后方能开工。审计的内容主要包括：施工单位的管理人员到位情况、质量控制、HSE管理机构建立健全、施工组织设计、“HSE”两书、一表、两案等文件通过了EPC、监理、业主的审批，各项职责、管理制度齐全并“上墙”；办公、居住条件满足HSE的相关要求；作业现场警示标示北京兴油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部 机械设备到位，检测仪器设备满足施工的需要并通过了检验；标准规范、设计文件齐全；EPC组织了设计交底、图纸会审、设计交桩并经符合无误；全体参建人员通过了技术质量、HSE培训；现场三通一平已完成，四周进行了围挡，

12、“五牌一图”符合要求；进行了并按规定办理了参建人员意外伤害及设备的保险；作业机组通过了监理区段的验收并合格等。施工现场七牌一图北京兴油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部 2 2、软弱地基的处理：、软弱地基的处理： 如始发井或接收井坐落在软弱地基上，在沉井制作及下沉过程中，容易出现下沉倾斜、失稳或失控，严重者造成沉井失败，或出现泥水平衡机头开始钻进及出洞时方向难以控制，甚至出现机头不能在预定的位置进洞或出洞，严重者会造成顶管穿越失败。因此，当遇到软弱或承载力不均匀的地基时，应按设计要求进行地基处理，监理也应重点关注。某工程接收井事故照片某工程接

13、收井事故照片北京兴油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部 3 3、沉井制作与下沉：、沉井制作与下沉： 现场监理首先从砂子、石子、钢筋、水泥、外加剂入手，严把原材料进场关，对质量证明不齐全、外观不合格或复检不合格的材料，不得使用，并要求立即清除出场；监督施工作业机组的“三员”从钢筋下料到绑扎、支模板、砼配比及浇筑的主控项目 必须管理到位，达到设计及规 范要求，一般项目的允许偏差 不得超过规范要求；严格监督 作业机组落实“三检制”，除 发现问题及时下发不符合项， 责令整改；重点要查问题出现 的原因和解决的办法。 监理对沉井钢筋绑扎质量进行抽查北京兴

14、油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部 对出现质量缺陷的，由施工单位提出技术处理方案，并经设计代表、EPC代表、监理(建设)单位认可后进行处理。由于沉井下沉质量、安全风险较大，监理从沉井下沉方法、观测系统设置、下沉观测频次、下沉过程中的纠偏差控制、沉井封底条件、砼封底、沉井封底后的泥浆置换等各个关键环节进行了控制，并在每个环节施工之前，要求施工单位提前准备了应急预案，各项安全措施到位，以防止质量和安全事故的发生。监理对沉井封地钢筋进行验收北京兴油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部 4 4、对套

15、管顶进力计算及控制：、对套管顶进力计算及控制： 对套管顶力计算及控制,直接影响到始发井后背墙的安全、顶管速度、掘削量和送、排泥泵的流量。因此，监理应结合地勘报告中所给出的岩土层特征及各项参 数，认真审核施 工方案中如后背 墙承载力、推力 计算等是否正确， 当发现计算不正 确时，应责令施 工承包商进行修 改。泥水平衡机头照片北京兴油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部 另外，现场监理要对进场的顶管机头进行检验，其规格、型号、性能必须满足投标承诺和施工方案的要求；如果穿越地层属于坚硬的岩层或穿越长度较长时，应建议施工单位选用可更换刀具、并配置二次破

16、碎功能的机头；如可能遇到地下障碍物，应建议施工单位选用能打开密闭仓进行障碍物排除的机头，防止因刀具磨损或遇到障碍物造成顶管失败。复合地层刀盘北京兴油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部 5 5、触变泥浆的控制：、触变泥浆的控制： 由于触变泥浆在顶管施工中能起到减少摩擦阻力、填充套管与土体之间的空隙和支承土体的作用，应根据地质特性进行配置。而触变泥浆是由膨润土、纯碱、CMC、添加剂以及水等配制而成的，监理应检查和检测触变泥浆的材料质量、配比、粘度、稠度、失水率等指标，监督施工单位控制好触变泥浆配置。防止因偷工减料、设备装置故障和操作不当造成土层损

17、失并引起的抱管、地基沉降、地面隆起或冒浆等事故发生。泥浆搅拌泵图片泥浆输送泵图片北京兴油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部 6 6、顶进方向偏差控制：、顶进方向偏差控制： 对管道顶进过程中的测量和方向控制，应贯穿于顶进施工的全过程。首先现场监理监督“三检制”的落实，重点检查现场原始记录中反映的工作是否符合专项施工方案的要求，有关数据是否符合设计及规范要求，并与现场实际进行抽查比对，确保测量万无一失；第二现场监理不定期的抽查控向仪器准确度，发现偏差及时调整；砼套管顶进北京兴油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上

18、海支干线监理分部 第三要监督施工人员在顶进过程中勤测量、多微调，纠偏角度应保持在1020，不得大于0.5，并设置偏差警戒线；第四是在初始推进阶段，方向主要是由主顶油缸控制，因此，一方面要求施工人员减慢主顶推进速度，另一方面要求施工人员不断调整油缸编组和机头纠偏，以保证管道的直顺，避免因顶管绕曲造成土层移动引起的沉降、油气管道无法穿越，或因急度纠偏造成顶管接口密封失效和管端碎裂，发生水土和触变泥浆流失，引起地面沉陷等质量或安全问题。操作控制台纠偏系统北京兴油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部 7 7、顶进速度控制：、顶进速度控制： 首先现场监理

19、要监督质检员在开始顶进前，检查千斤顶必须与后背墙全面接触，开始顶进和结束顶进之前要控制顶进速度不宜过快。每节顶进开始时，应逐渐提高顶进速度，防止启动速度过快损伤管体；第二是在顶进过程中，要监督施工单位按设计及专项方案要求，及时设置中继间(一级或多级)进行接力顶进，并要确保前级中继间及主顶所用千斤顶均匀受力，以避免顶管机后退造成机头内水压剧降，从而影响开挖面的稳定；中继间中继间控制系统北京兴油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部 第三监理要监督第一节套管顶进过程中的顶进速度值应尽量保持恒定，减少波动，并保证水压稳定和送、排泥管的畅通和机头舱内外压

20、力平衡；第四监理要抽查顶进速度的快慢，并监督每节管的润滑泥浆注浆量，以保证润滑泥浆系统始终处于良好的工作状态。根据实际监理经验，在正常顶进条件下，顶进速度应设定为2.53.5cm/min；如正面遇到障碍物或地基加固土，顶进速度应低于1cm/min。通过操作平台控制顶进速度照片北京兴油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部 8 8、进出洞控制：、进出洞控制： 由于在穿越始发井壁进洞的初期，因入土较少，工具管的自重仅由两点支承,其中一点是导轨，另一点是入土较浅的土体， 土体支承面上承载力较低，容易出现机头下沉。 因此，机头进洞时，监理应监督施工单位按专项方案要求，在穿井壁管的下部设置支托，工具管的推进要迅速，缩短穿井壁管内的土体暴露时间，以减少质量和安全隐患；机头出洞照片机头出洞照片北京兴油西二线管道工程南昌北京兴油西二线管道工程南昌- -上海支干线监理分部上海支干线监理分部 第二是套管出井壁洞时,由于管段长度短,机头