热力管道顶管施工方案

编制：审核：批准：中石化工建设有限公司2017年7月1日1.工程概况国投电厂高背压改造新建官网工程管道设计压力，分六段建设：1段途经国投电厂—上辛安—下胡；2段途经下胡—东蜀—上胡；3段途经上胡—龙化；4段途经龙化—兰花物流园；5段途经兰花物流园—侯匠；6段途经武庄路—吕匠路—兰花路—颐翠路。根据工程敷设计划，施工的恒力建材—中继泵站一次网管线设计长度1.341Km,设计压力设计供回水温度为130/70℃，管材选用Q235B材质，管径D1220×16mm的螺旋缝埋弧焊钢管。根据设计走向线路需从G55长晋高速泽州县段K1043+148处，在不破坏公路、不影响交通的情况下采用顶管施工工艺穿越公路。顶套管穿越G55长晋高速K1043+148m处顶套管采用符合《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》内径2200mm1.1建设规模穿越段公路路面宽约10米，为填高型路基，两侧有排水沟、隔离栅；穿越套管长度86米，西侧超出隔离棚16米，东侧超出隔离棚20米，穿越角度901.2.建设地点：G55长晋高速K1043+148处。1.3.场地工程地貌及地质条件1.3.1交通207工程机械运输较为方便。1.3.2气象与水文特征(1)气象泽州县大陆性季风气候明显，四季分明，一般为：春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季秋高气爽，冬季寒冷干燥。泽州县年平均气温10℃-11℃，气温总的分布趋势是由南向北递减；盆地由平地向山区递减。泽州县多年无霜期192.6226川、丘陵；南部和东南部山区大于北中部地区。降水量主要分布在夏季，占全年降水量的60%。1.3.3地形地貌本单体穿越处属河流阶地，平均海拔在765m左右，是内陆黄土高原的一部分，相对高差在5~10m之间，场地附近主要辟为耕地及林地。1.3.4岩土工程评价C0+830‾C0+916地基土为红土。承载力满足要求。地下水对开槽铺管无影响。1.4各参建单位建设单位：山西省经济建设投资集团有限公司设计单位：河北华热工程设计有限公司监理单位：德圣工程有限公司施工单位：中石化工建设有限公司2.编制依据2.1.建设及设计单位提供的设计和地勘资料2.2.现场交底情况及现场实际情况2.3.施工技术标准及验收规范（1CJJ28-2014（2GB/T29047-2012（3GB50236-2011（4CJJ34-2010（5工业管道》GB/T20801.1~6-2006（6GB50235-2010（7GB50184-20113、施工准备3.1施工前和G55长晋高速管辖单位沟通，做好施工前各种手续的审批工作；主要对以下几点进行确认：3.1.1我方管道穿越点：G55长晋高速K1043100100米范围内无涵洞。3.1.2套管长度为86米，西侧超出隔离棚16米，北侧超出隔离棚20米。3.1.3套管管顶距离公路路面为20米；套管采用符合《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》内径2200mm3.1.4穿越角度90°；3.1.5管线穿越后，将检漏管引至北侧进行安装。3.2确定施工用料及时达到施工现场，施工机具完好，满足施工需要；3.3做好施工人员的技术培训工作；4、施工技术措施4.1未来公路扩建时，为保证套管能够承受来自路基压力、施工荷载及行车载荷的作用力，穿越管顶部距离公路路面距离为20米。4.2顶管施工工艺根据G55长晋高速K1043+148m处两侧现场地形及交通情况，顶管施工采取单向顶进，操作坑设置在公路南侧；顶管工作坑尺寸为6米长×6米宽，7米深。顶管选用钢筋混凝土套管内径2200mm三级套管。顶管时将第一节管全部清理干净后再下第三节、第四节等。头的切土力，且顶管用钢筋混凝土制造，不能将管顶裂。“少挖勤顶”15cm；公路路基的稳定性。施工结束后在穿越点公路两侧设置永久性警示标志。4.3顶管施工工艺流程如下：施工准备定位4.3.1场地平整、测量放线4.3.2.1场地平整根据现场情况，在工作坑一侧平整出一块施工场地。4.3.2.2测量防线1）根据设计给定的控制桩位，用经纬仪放出穿越中心轴线，并定穿越中心桩，施工带边线桩，撒上白灰线。2）防线同时放出操作坑与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，以便按该测量、审核操作坑开挖深度和穿越准确度。4.3.2工作井开挖：工作井尺寸与管径大小、管节长短，顶管形式，施工方法等方面有关，并受土的性质、地下水位条件等影响，以及各机械安装的位置，操作空间，现场条件，工期长短，垂直运输等各方面因素有关。将工作井地面宽度及长度、高度计算出来后即可进行开挖。挖掘采用挖掘机进行开挖。根据现场具体情况，操作坑设置公路南侧，接收坑设置路北侧；1）工作井地面的宽度:B=D+2b+2c式中B—工作井地面宽度（mD—顶进管节外径（mb—工作井内稳好管节后两侧空间（m根据本工程套管直径，b取1.3m；C—两侧支撑材料厚度，取0.1m；2）工作井地面长度L=L1+L2+L3+L4+L5式中：L—工作井底面总长度（m）;L1—套管管节长度（mL2—千斤顶长度；L3—后背墙垫木厚度；L4—顶进管节预留在导轨最小长度钢筋混凝土管取0.3—0.5m；L5—管内出土在管尾留出空间长度，输送带运土1.6m；顶管按每节2.5m500吨油压千斤顶长度1.7m，后背墙为两层道木加一层钢板约为土，得出总长度约0.8m，采用土斗车取为6m。4.3.3坑挖好后还需要进行坑底处理，坑底铺设厚0.2m砂石，为了安放导轨，坑500—700mm一般选用钢轨43Kg/m型即可。导轨必须牢固地固定在枕木上。钢轨间距为A=2(Dt)(hc)(hc)20A——导轨上部的净距（mm0D——管内径（t——mmh——导轨高度（预留空隙高度（mm）般选用50-70mm。4.3.4千斤顶选择实践，按下列经验公式进行计算。T=Kq*p式中：T——为总顶力；Kq——为顶管段内土质系数；当粘土、沙粘土、天然含水量的沙质土挖洞时能形成Kq值为1.5—2；当土质为含水量很低的沙质土、沙砾土，回填土等不能形成供的Kq值取3P——为被顶管的全部自重（tG5512长晋高速K3+620处顶管长度约62m，采用单向顶进方式，其土质系数取2，考虑其摩擦系数及施工安全，可选500t油压千斤顶进行顶进，配备相应油压泵。4.3.5顶铁安装：预备1—0.01m长度的多种型号的顶铁，以利于施工减少顶管机空运转。顶铁要平稳放在顶铁运行轨道上，轨道选用[18—20钢槽。顶铁位置设在管下面。作用点在处。以便于出土及工作人员进出管内外为宜。4.3.6掏土：顶管采用人工掏土，自制运土小车在管内进行运土。管内应暗设便于作业的安全照明，一般用低于32V的安全电压、内外应规定明确安全信号；工人管低坡度始终应符合设计要求，防止弯曲、扭转。边挖土边顶进，挖土直径小于管口直径，可以预留10mm，让管子在前进时切去。4.3.7意图如下4.3.8套管的连接：在顶管施工中，套管的选用钢筋混凝土管，套管接口内封堵采用专用橡皮圈，缝隙用石油沥青麻丝抹平。4.3.9顶进施工设计要求，合格后即可进行管前端挖土。顶进利用千斤顶出镐。在后背部动的情况下将被顶进管子推向前进，其操作过程如下：安装好顶铁挤牢，管前端已一定长度后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作进程，将管子推向一定距离。停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管子为止。平。重新安装顶铁，重复上述操作。顶进时应注意事项：（1“”的原则。应连续作业，避免中途停止，造成阻力增大，增加顶进困难。（2）首节管子顶进的方向和高程，关系到整段顶进质量，应勤测量，勤检查及时校正偏差。（3）安装顶铁应平顺无歪斜扭现象，每次收回活塞加放顶铁时，应换用可能安放的最长顶铁，使连接的顶铁数目为最少。4.3.10顶管作业面通风1.5英寸铁管向工作面压风。4.3.11测量与纠偏（1）顶管测量：采用经纬仪和激光水准仪。1）测量次数，开始顶第一节管子时，每顶进20～100cm/次。校正时，每顶进一镐即测量一次。2）中心线测量，根据工作坑内用经纬仪设置的中心桩挂小线，使拉线对准为偏差值。3）高度测量一般在工作坑内引设水准点，停止顶进，将激光水准仪支设在顶铁上，测量前端管底高程。（2）顶进偏差的校正顶进中发现管位偏差10mm左右，既应进行校正。纠偏校正缓缓进行，使管子逐渐复位，不得猛纠硬调。4.3.12顶管结束后，管节接口处用水泥砂浆将缝隙抹平；4.4.穿越管道的安装为主管穿越做好准备。施工完毕后，及时组织钢管线穿越施工；4.5管端封堵钢管线穿越完毕后，混凝土套管与钢管之间用砂填充，管端采取封堵措施。4.6在线监测安装管端穿越完毕后在线监测光缆敷设。5、施工进度计划根据本工程的工程量和所使用的施工方法，拟定工期为60天，我单位将合理安排施工，尽可能争取提前完工。6、劳动组织采用混合工作队形式，以便相互配合，充分发挥多面手作用，现场配备较强技术力量，顶管采用2班连续作业，每班组配吊运土方，挖运土方4人，顶进4人，共16人。7、质量保证措施7.1地质勘察及资料整理工作，摸清顶管工程范围内的地质情况。7.2严格执行专检、自检、互检、工序交接确保施工质量；7.3做好管节、承压环顶进各阶段受力稳定控制，采取合理的技术措施。使后背力均匀。7.4搞好测量控制检查，及时分析纠正顶进过程中出现的倾斜偏位和扭转，保证顶管位置正确。7.5做好各项施工记录，责成专人进行施工技术总结，做到工程完资料齐全。8、控制地面隆起、沉降的措施周围管线的影响降至最低，我们将采取以下技术措施。1具体措施①路面沉降量的计算做到心中有数，尽量减少对路面的影响；沉降槽图式如下：计算穿越操作坑前距现有自然地平最小深度段δmax=V/2.5i(φ1000)式中：管中心处最大沉降值δx—距中心处X米处的沉降值V—顶管引起的土质损失量，V=V1+V2+V3V1—切削面土质失量，本工程取0.02V2—纠偏引起的土质损失量（）=0.006V3—管道外周环形空隙引起的土质损失量，V3=3.14xDxK（a为刀头与管子之间的半径之差，K为注浆充满系数，注浆良好时K=0.2~0.4）V3=3.14*D*a*K=3.14x3.56x0.001x0.2=0.002i—沉降槽宽度系数，i=R（Z/2*R）,(Z7.5m)i=R0.8（Z/2*R）0.8I=R（Z/2*R）0.8=2.60.8则管中心处最大沉降值：δmax=V/2.5i=（0.006+0.02+0.002）/2.5x2.6）=0.004m=4mm4mm可以保证现有道路及地下管线的安全。②施工检测个，路中间隔离带设一个，共计3个观测点，观测点高1.4m，自带刻度（类似200m以外设置一个基准点，作为永久控制桩，各测一次，已记录土体沉降、隆起曲线和最大沉降、隆起量。测出的每个沉降点率。在整个顶管施工期间对测点的监测始终全过程跟踪测量。另外，在顶进施工期间，必须连续顶进连续顶进，不得中断，顶进过程中必始终应保证土体的稳定，确保顶管稳中求进。操作人员在顶管顶进过程中加强对施工参数的监控，一旦发现土体不稳定、波动较大等现象，应立即停止推进，并查明原因。坑按设计标高顶进到达收坑。9、安全措施9.1施工前办理部门施工许可手续，施工过程中；9.2施工前对所有施工人员进行一次路附近特殊地段施工安全教育；在施工位置处前后200m位置设置明显标识牌“”，以提示车辆安全通过穿越点路面；9.3施工过程中施工主要负责人及安全人员进行现场监护，严防施工人员跨越安全网及防护栏，并做好施工安全警示标示工作；9.4施工完毕后及时对套管口进行封堵及对操作坑回填处理；9.5严格执行有关安全生产制度和安