佛开高速评审演示文稿2014.2.24

佛开高速顶管穿越评审方案各位领导，各位专家大家好!广东省天然气管网二期工程第四标段佛开高速顶管穿越施工方案中国石油天然气管道第二工程公司一、工程概况

二、主要工程量三、地质概况

四、顶管施工方案

五、主管道穿越六、质量保障措施七、安全管理目标及保证安全施工的技术措施、应急预案八、文明施工措施九、沉降监测

一、工程概况本穿越位置位于江门市鹤山市雅瑶镇大郎村，村北侧附近有乡道X109，从厂区到乡道X109有0.7km为无路段，场区南未发现有可利用道路，交通条件差。拟采用顶管方式穿越。二、主要工程量本设计输气管道起管道水平长度148.2m，管道实长148.2m，其中穿越段长度为148.2m，采用的管材为φ914×16mmX70直缝埋弧焊钢管，防腐采用普通固化型加强级三层PE外防腐。现场补口采用常温型辐射交联聚乙烯热收缩带。顶钢筋混凝土套管长度为142m（规格：DRC1800×2000×180GⅢAJC/T640）。三、地质概况1地形地貌该穿越处属于缓丘地貌，穿越断面高程约22.59-23.79m，公路两侧为林地，植物发育，主要为桉树，穿越长度约142m。2穿越地质管道穿越的现场地质为花岗岩结合部分风化岩，强度为118MPa。四、顶管施工方案1.施工方法选择本工程由于穿越段地质是侏罗系中风化砂岩灰白色，中细粒砂质结构，层状构造，矿物成分主要为石英、长石，节理裂隙较发育，岩质较硬，锤击声脆，岩芯呈柱状，少量碎块状。根据勘察钻探揭示，勘察期间未见地下水水位。我部根据此处地质特点进行仔细分析，结合以往施工经验，多次进行探讨，为保证高速公路安全，最终决定该处高速顶管穿越采用人工掏土方式顶进。2、顶管施工技术措施2.1顶力计算

工程施工采用DRC1800×2000×180ⅢA钢筋混凝土管。根据总顶力经验计算公式F总=F1+F2F1=π/4×D2×r×H=3.14/4×2.162×19×5=346.8KN 计算管道摩擦力：F2=π×D×fo×L=π×2.16×8×142=7704KNF总=F1+F2=348+7704=8052KN本段穿越长度可采用总顶力900吨液压千斤顶进行施工。2.2后背墙核算后背墙每米宽度上的被动土压力：P被=0.5×γ×h2×KP+2chKP0.5=0.5×19×4×4×5.26+2×7.8×4×2.29=942kN/m总被动土压力R总=P被×B×H=942×4×4=15078.6kN式中：P被：每米宽度上的被动土压力（kN/m）;R总

总的被动土压力kN：土的容重（KN/m3）取19KN/m3;h：后背墙的高度（m）取4mB：后座墙的宽度取4m;KP：被动土压系数KP=tg2(45+31.7/2)c：土的内聚力（KPa）取7.8kN/m2R/P=15078.6/8052=1.4,可确保安全。2.3工作井施工工艺工作井分两次完成。第一次为逆作法，制作工作井外部井壁并浇筑垫层。井壁混凝土厚度为25cm，混凝土强度等级为C25。第二次为顺作法，从底板混凝土往上浇筑，厚度为40cm，混凝土强度等级为C30。增加工作井壁厚，提高承载力。根据地勘报告显示，工作井没发现地下水，在施工过程中不用采用降水措施进行降水。2.4顶进设备安装

顶进设备安装包括：⑴导轨安装：在坑底铺设导轨，待枕木与轨道安装后，测量两导轨高程，误差为±10mm，然后将导轨与枕木固定。⑵后座安装：后座是用来承受主顶油缸后坐力的构件，并将主顶油缸传来的压力均匀地传给井壁。后座采用20号工字钢和钢板加工而成，安装在主顶油缸的后面。⑶油缸支架：油缸支架是用来支撑并固定主顶油缸的构件，用[16加工而成。主顶油缸：是顶进的主要设备，是管节顶推力的来源。本工程选用4台300KN、额定油压为35Mpa的主顶油缸，安装在油缸支架上，后端紧靠后座。主顶油缸安装好后，用输油管分别与主顶泵站和控制台相连。⑷洞口密封器：洞口密封器是安装在管节外壁与井壁之间的构件，其主要作用是在顶进过程中防止工作井外的泥、水沿管壁流入井内，防止水土流失造成地面沉降、塌方。龙门吊：本工程在工作井上方安装10吨龙门吊，配置10吨电动葫芦。其主要作用是在顶管过程中吊放钢筋混凝土管节及分压环、顶铁等。工作井剖面示意图

2.5套管顶进2.5.1套管顶进

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“先顶后挖，随顶随挖”的施工原则。2.5.2挖土1)在人工挖土时，不得搅动管底下部的地基土。2)根据土质情况，工作面向前挖至0.1～0.2米时，顶进一次，挖出的土要及时外运。3)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。2.5.3运土采用双轮小推车运土，从工作面挖下来的渣土，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。运出的土采用自卸车拉运到指定的地点。2.5.4套管测量、纠偏顶管平面控制一般建立相对的独立坐标，以工作井出洞口中心为坐标原点，顶管轴线方向为x方向，高程为y方向。顶进中的测量采用水准仪和经纬仪同时进行，初始测站设置在油缸支架的平台上，此时的必须妥善保护。顶管允许偏差序号项目允许偏差1横向贯通偏差±1002高层贯通偏差±503地面隆起最大极限＋304地面沉降最大极限-30

2.6注水泥浆

顶管结束后在穿越岩石地段，利用每段管节自身预制的灌浆孔进行压注水泥浆，充满管外壁与岩石之间的缝隙，防止顶管作业造成的空腔对路面造成影响，危及行车安全。注浆材料为水泥、粉煤灰（重量比：1：1）混合浆液，采用注浆泵进行注浆。

2.7顶管设备拆除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。五、主管道穿越

1、主管线的组焊

由于现场施工没有合适的预制场地，在顶管作业完成后，在ZHHS029桩处采用逐根送入操作坑内，逐一组焊的方式焊接、拍片、防腐。焊接工艺均采用半自动焊施工。管道拖进时候应该绑定8mm橡胶板，外安装塑料滑块，滑块间距1.5m，管道拖进前方安装导向轮，拖进采用卷扬机。2、无损探伤

管道每组焊完成一道焊口后，按照程序要求及时递交无损探伤指令。待穿越段全部环向焊缝及与一般线路段连接的管道碰死口焊缝均进行100%射线照相和100%超声波探伤检验，且探伤检验符合《石油天然气钢制管道无损检测》。3、穿越管试压穿越段管线安装完毕必须先清管，然后采用洁净、无腐蚀性水进行强度和严密性试压。

A）管线强度：试验压力为13.8Mpa，严密性试验压力为9.2MPa。B）严密性试验压力为9.2MPa。4、试压的安全管理（1）试压过程中，安全小组的人员应坚持巡回检查制，对试压段所经过的路口要有专人进监护，进入居民区要加派人员进行防护，防止有人、畜及车进入安全禁区。（2）在稳压过程中，参加试压人员应分段进行检查，发现漏点严禁带压补漏，必须待泄压后方能进行修补。（3）管线试压时，严禁用硬性的物品撞击管道，试压设备也要坚守试压现场，不许移动试压设备。（4）每次放压，都要注意人要站在放压孔背面，而且要慢慢地开启阀门。超过4.0MPa时，阀门只能开启行程的1/3，禁止一次性全部开启排放阀。4、回填、恢复地貌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，并恢复至原地貌。5文明施工将穿越施工中留下的废钢铁、防腐材料、污水、油迹及其它废弃物等全部清除。六、质量保障措施1、质量保障措施1.1对职工加强质量意识教育，树立“百年大计，质量第一”的质量方针，严格按操作规程和验收规范施工。1.2严格贯彻执行现场监理验收签证制度，严格把好工序质量关。1.3按照ISO9002质量控制体系，严格规范工程质量管理。1.4对工程质量难点，易出质量事故的工序制订预防措施。

2、预防顶管轴线偏差过大的措施:2.1顶进前应对施工范围内的地质进行认真调查，机头设置测力装置指导纠偏。纠偏应按勤测量、勤纠偏、小纠偏的操作方法进行。调整千斤顶位置，使千斤顶合力线与顶管轴线相吻合。2.2加强后靠背的控制，确保不发生位移。2.3随时绘制顶进曲线，指导纠偏。3、管道接口渗露的预防措施:3.1严格执行密封圈的材料验收制度3.2严格控制轴线，避免因过急的转弯引起管缝过大。3.3保证管节预制质量3.4认真执行接口止水装置的安装4、管节裂缝的预防措施:4.1严格执行管节验收标准4.2顶进时控制顶力，使其在管节承压范围内顶进4.3管节运输与吊运严格执行操作规程建立质量管理控制点，对施工中的质量难点做到有效的控制。对于易出质量事故的工序、部位，成立“QC”小组，及时找出影响工程质量的原因，制订有效的预防措施。七、安全管理目标及保证安全施工的技术措施、应急预案1、安全管理目标重大伤亡事故：0重大机损事故：0伤亡事故小于：1‰返工损失率小于：1‰2、安全施工保证措施2.1建立健全安全保证体系，成立以项目经理为组长，专职安全员为副组长的安全领导小组，主管工地的施工安全。2.2施工人员必须经过安全培训后持证上岗，特殊工种必须持有专业部门颁发的操作证才能上岗。各类机械必须有专人负责，做到定人定岗。2.3各类电器均须设置漏电保护装置，配电箱、电线盒等设施，必须按操作规程放置，并加强防雨、防水设施，防止漏电伤人。2.4、吊车等进行起吊作业时，必须由专人进行指导，严格按起吊操作规程施工，做到“十不吊”。2.5进入工地必须戴好安全帽，安全作业必须系好安全带，所有作业人员必须正确穿戴好各类劳保用品。2.6工地内必须设置安全标语和安全警示牌，夜间施工必须有足够的照明灯。2.7职工宿舍、仓库、施工场地内必须配备足够的消防器材。2.8对高空作业、起吊作业，沉井下沉等危险工序建立危险点，落实专人负责安全，制定切实有效的安全措施并落实执行。3、应急预案

3.1触电应急预案3.1.1立即切断电源。可以采用关闭电源开关，用干燥木棍挑开电线或拉下电闸。救护人员注意穿上胶底鞋或站在干燥木板上，想方设法使伤员脱离电源。高压线需移开10m方能接近伤员。3.1.2脱离电源后立即检查伤员，发现心跳呼吸停止立即进行心肺复苏。应坚持不懈地做下去，直到医生到达。3.1.3对已恢复心跳的伤员，千万不要随意搬动，以防心室颤动再次发生而导致心脏停跳，应该等医生到达或等伤员完全清醒后再搬动。3.1.4对触电者的急救应分秒必争，若发现心跳呼吸已停，应立即进行口对口人工呼吸和胸外心脏按摩等复苏措施。除少数确实已证明死亡，一般抢救维持时间不得少于60～90min。如果抢救者体力不支，可轮换人操作，直到使触电者恢复呼吸心跳或确诊已无生还。3.1.5对触电造成的局部电灼伤，其处理原则同一般烧伤，可用盐水棉球洗净创口。外涂“蓝油烃”或覆盖凡士林油纱布。为预防感染，应到医院注射破伤风抗毒血清，并及早选用抗生素。3.1.6对触电造成的骨折或关节脱位，应按照骨折固定法进行简单处理，防止抢救或搬移过程中对受伤人员造成二次伤害。3.2有限空间作业应急预案进入作业现场前，要详细了解现场情况，对作业现场进行危害识别和评估，并有针对性地准备检测与防护器材；

3.2.1进入作业现场后，首先对有限空间进行氧气、可燃气、硫化氢、一氧化碳等气体检测，确认安全后方可进入；

3.2.2对作业面可能存在的电、高低温及危害物质进行有效隔离；

3.2.3采取通风净化等措施，使有限空间工作条件符合要求；

3.2.4进入有限空间时应佩戴隔离式空气呼吸器或佩带氧气报警器和正确的过滤式空气呼吸器；

3.2.5进入有限空间时应佩带有效的通讯工具，系安全绳。

3.2.6配备监护员和应急救援人员。

3.2.7严格安全管理，落实作业许可。3.3路沉降、塌陷、隆起等应急预案3.3.1做好顶管施工前的施工准备工作，对施工人员进行施工技术、安全技术交底，从思想上首先确立质量和安全意识；3.3.2选用优质的管材，对到场材料做好现场检查验收工作，对不合格产品坚决予以退回；3.3.3做好材料供应，开始起顶前做好材料计划，并在现场备好足够的余量，在顶管工作开始前，保证所有管材到场；3.3.4在顶管的施工过程中，确实做好润滑减磨，根据地面变化和地下水位情况等因素及时调整压力和润滑量，每天的出土量应做好记录，作为分析地层损失的依据，记录由专人负责，并每日定时检查；3.3.5顶管施工过程中，同时应保证道路的运行安全，由专人负责检测道路的行车情况和路面是否发生沉降等情况。3.3.6在顶管通过路面设置间距为2m的观测点，根据顶进位置每小时进行测量，发现沉降超过3CM应立即停止作业，找出原因并采取相应措施后才可继续施工。3.3.7管材顶进过程中，做到勤测勤调，轴线和高程控制在5cm之内，以保证钢管的顺利推进。控制沉降与隆起的主要技术措施有：a.精心操作，控制挖土与顶进速度，避免土体超挖和顶管机的过量挤进，使挖土与顶进始终处在动态平衡状态。b.测量每顶进1m所出的土方量，DN1800管道每顶进1m出土量应为2.54m3，保证进尺与出土量相当。c.顶管穿越前，必须使机头调至正位，并保养好机头,加大顶管测量频率，控制好方向，避免作过大的纠偏操作。同时还要加强现场值班，现场资料分析与决策等管理工作，并加强对路面的沉降观测，确保高速公路安全。d.加强膨润土泥浆压浆。泥浆在顶管中起润滑与支护双重作用，在管外壁与土间始终充满膨润土泥浆，支护管周土体不挤向管外壁，减小沉降。e.沿轴线方向线设置沉降点，定期观测，发现情况，及时采取措施。f.顶管结束后，采取二次注浆置换膨润土，二次注浆采用水泥浆，以加固管体周围土体，防止发生不均匀沉降。g.顶管施工时，应做到勤纠勤测，防止管线产生较大起伏，以减少顶头纠偏对管路产生较大沉降。h.在顶管穿越过程中,必须严格控制泥水仓压力,同时严格控制推进速度、总推力及进排泥量等,尽量减少土压力的波动,严格控制顶管纠偏量,在确保顶管正面沉降控制良好的情况下,使顶管均衡匀速施工,以减少顶管施工对土体的扰动。八、文明施工措施在施工前期作好施工宣传工作，由于施工给周围的居民和企业带来的不便向群众解释说明，争取群众的理解和支持。在施工阶段，由于顶管工程昼夜施工，并且在施工过程中会使用一定噪音的设备，故在施工时应事先向周围群众致歉并说明情况，尽量避免与群众发生矛盾，而作为施工单位则要作好设备使用的调度工作，尽量减少噪音设备的夜间使用次数。施工现场做到道路通畅，排水要良好，材料堆放整齐，弃土及时外运，保证施工现场干净、整洁。每日每班施工开始前和结束后，都对现场和现场周围环境进行卫生清扫工作，作好现场和现场环境区的卫生工作。作好职工生活污水、垃圾的处理工作，严禁乱泼、乱倒，维护居住区及其周围环境的卫生。对职工做好文明教育工作，加强文明施工管理，将文明施工与经济利益挂钩。九、沉降监测在顶管穿越高速公路期间，为确保高速安全，成立沉降监测观察小组，根据现场条件及顶管施工影响范围，对受其施工扰动影响范围内的道路进行沉降监测。沉降观测点布置图本工程拟布设深埋砼结构水准基准点2个，其为埋设的永久性标志，形成监控网。基准点设置在所观测道路50m的沉降影响变形区以外,点与点之间的距离小于30m，要求埋设于车辆、行人少，通视情况良好且便于保存的地方。基准点埋设深度应达到原状土层，具体深度以勘察报告或实际揭露为准。采用洛阳铲钻孔，直径为150mm，灌注混凝土，中间埋设直径Φ25mm左右的螺纹钢筋。混凝土浇注养护稳定后方能开始引测基准点标高，并进行首次联测。采用仪器设备结合本工程的特点，拟投入主要仪器设备如下表所示。主要仪器设备表序号 名称 精度作用产地1 DINI12精密水准仪 0.01mm 测量不均匀沉降 德国

二、监测点保护措施①监测点是一切测试工作的基础，因此特别加强对各监测点的保护工作，完善检查、验收措施；②在每个监测点埋设完成后，应立即检查埋设质量，发现问题，及时整改；③确认埋好后，埋设人员应及时填写埋设记录，并准确测量初始数据存档，作为开挖时既有线监测的参考；项目负责人应进行实地验收，并在埋设记录上签字确认；④对于所有预埋监测点的实地位置应做精确记录，露出地面的应做出醒目标志，并设保护装置；⑤详细了解施工动态，为合理分析数据提供必要依据。质保规定要保证监测工程的质量，除了需要有先进的监测仪器设备及富有经验的工程技术人员外，更重要的还应建立明确的责任制和检查校核制度。为确保量测数据的真实性、可靠性和连续性，特制定以下工作制度和各项质量保证措施：①建立专职监控测量小组,在施工期间,按照每日两次实施测量,对各观测点进行检测,参照设定风险值进行核对,并作详细记录,并将每日测量数据报送高速管理部门。②监控量测小组与监理工程师密切配合工作，及时向监理工程师报告有关情况和问题，并提供真实可靠的量测资料；③仪器在安装埋设的全过程中，对仪器、监测元器件和设备安装工艺等进行检验，以保证其质量的稳定性，并作安装记录；④制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施；⑤成立专门观测组承担监测任务，观测人员保持固定，保证资料的连续性；⑥仪器的管理采用专人专用、专人保养、专人校检的方法；⑦仪器设备和元器件在使用前均经严格的校验，合格后方可投入使用、并配备用件；⑧在监测过程中，必须遵守相应的测试细则及相应的规范要求；⑨量测资料均应经现场检查、室内复核两道程序后方可上报；⑩量测资料的储存、计算、管理均采用计算机系统进行信息化管理。测量数据处理与信息反馈1、沉降管理沉降管理等级管理等级 管理位移 措施 施