某工程顶管穿越高速公路施工方案-secret教学提纲.doc

某工程顶管穿越高速公路施工方案_secret

精品文档

某输油管道改造工程（XXX段）
顶管穿越某高速公路

施 工 方 案

编制：

审核：

目录
一、 编制依据……………………………………………………………………1
二、 工程概况……………………………………………………………………1
三、 施工部署……………………………………………………………………2
四、 施工方法及工艺流程 …………………………………………………5
1、顶管穿越公路断面图…………………………………………………5
2、工艺流程……………………………………………………………………5
五、 工程概况……………………………………………………………………6
1、施工准备 …………………………………………………………………6
2、测量放线 …………………………………………………………………6
3、降水…………………………………………………………………………6
4、开挖工作坑和接管坑…………………………………………………6
5、施工场地布置……………………………………………………………8
6、照明…………………………………………………………………………9
7、设备就位 …………………………………………………………………9
8、安放砼套管………………………………………………………………9
9、取土 ………………………………………………………………………10
10、顶进………………………………………………………………………11
11、顶进偏差的控制 ……………………………………………………12
六、 质量管理 …………………………………………………………………13
七、 HSE管理 …………………………………………………………………13

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一、编制依据
1、甲方提供的设计图纸
2、相关国家和行业施工及验收规范、标准及业主规定的技术要求
3、地理环境及气候状况
4、国家现行法令、法规，地区颁发的安全、消防、环保、文物等管理规定
4.1 《中华人民共和国环境保护法》
4.2 《建设项目环境保护管理办法》
5、施工技术标准及验收规范
5.1 《输油输气管道线路工程施工及验收规范》 SY0401-1998
5.2《石油天然气管道穿越工程施工及验收规范》 GB/T4079-2000
二、工程概况
某输油管道改造工程全长约86Km，普通线路用管规格D426×7，穿跨越段用管规格D426×8，均采用螺旋缝埋弧焊钢管，材质L360，防腐结构环氧粉末（300μm）+硬质聚氨酯泡沫保温层（50mm）+聚乙烯夹克防护层（3mm）。管线在13+844～13+932处穿越某高速公路，长度56m，深度高速路面下4.5m，施工方法顶管穿越，套管使用钢筋砼管，内径1m。

管 道 安 装 机 组
土 建 机 组
穿 越 机 组
防 腐 补 口 机 组
项目经理
施 工 部
技 术 部
质 量 部
经营管理部
综 合 部
H S E 部
三、施工部署
1、项目部组织机构

2、项目管理人员名单
序号
姓名
电话
职称
在本工程任职
1

工程师
项目经理
2

工程师
项目副经理兼安全监督
3

助理工程师
技术总负责
4

助理工程师
技术员
5

助理工程师
质量负责人
6

预算工程师
预算负责
7

材料员
材料负责
8

机动员
设备负责
9

HSE监督员
安全负责
10

劳资员
劳资负责
11

文控、资料员
文控、资料负责
12

征地协调
3、机组人员配置及职责
序号
工种
人数
岗 位 及 职 责
1
机组长
1
负责施工全面指挥、管理、协调。
2
技术员
1
负责技术资料，过程检查。
3
HSE
1
负责现场HSE监督员。
4
管工
4
负责对口，指导取土。
5
操作手
4
操作顶管机及发电机。
6
起重工
2
指挥吊车吊装设备、机具、砼套管和运土。
7
弯管
2
负责弯管。
8
炊事员
1
负责后勤保障。
9
配工
28
取土24人、配合4人
10
更夫
4
看护现场
4、主要施工机具及材料
序号
机具（材料）名称
规格
单位
数量
备 注
1
顶管机
400T
台
2
顶管
2
发电机
50KW
台
2
施工现场供电
3
吊车
20T
台
2
吊装设备及机具
4
客货车

台
2
值班
5
履带挖掘机

台
2
值班
6
潜水泵
2寸
台
2
套管内排水
7
水龙带
2寸
米
150
套管内排水
8
泥浆泵
2寸
台
2
操作坑内排水
9
水龙带
2寸
米
40
操作坑内排水
10
后靠板

块
2
自制
11
顶板
1500×400
块
2
用导轨钢自制
12
1米短截

块
2
自制
13
2米短截

块
2
自制
14
斜垫铁
140×200
块
20
调整顶管机
15
钢板
δ=10（2.5×6）
米2
15
垫套管和顶管机
16
钢管 L=6m
φ108×6(90m/坑)
米
400
打桩护坡
17
竹跳板
60块/坑
块
300
护坡
18
枕木
200×150×1500
块
20
垫套管
19
电缆线
三相四芯线
米
50
设备动力线
20
电缆线
两相三芯线
米
60
潜水泵用线
21
电缆线
两芯线
米
500
潜水泵及照明线
22
碘钨灯
1000W/220V
套
6
照明
23
碘钨灯管
1000W/220V
盒
10

24
防爆手把灯
100W/36V
套
4
套管内照明
25
灯泡
100W/36V
个
50
照明
26
漏电保护器开关
380V/60A
个
2
动力
27
漏电保护器
380V/40A
个
4
照明
28
控制箱

个
2

29
漏电保护器插排
220V/10A
个
6
照明
30
电工工具

套
1
现场电器安装
31
千斤顶（螺旋式）
10T
个
2
套管找正
32
帐篷
4×6m
座
2
休息
33
水平尺（铁制）
600
只
2
套管找正
34
钢卷尺
5m
只
2
测量
35
百米绳
100m
个
1
测量
36
活动扳手
12″
只
2
安装机件
37
开口扳手

套
2
安装机件
38
焊接梯子
5米
只
2
操作坑用
39
运土小车

台
2
套管内陶土
40
铁锹

只
6
套管内陶土
41
镐

只
2
套管内陶土
42
撬棍

根
4

43
大锤
10磅
只
2

44
手锤
2磅
只
2

45
棕绳

捆
1

46
铁线
10＃
捆

47
水靴

双
10

48
铁桶
200L
个
4

49
工具袋

个
3

50
太阳伞

只
2

51
粉线

米
200

52
石笔

盒
1

53
充电手提灯

只
4

54
断线钳子

把
1

55
刻丝钳

把
2

56
钢丝绳
3〞
米

吊设备及机具
57
钢丝绳
6〞
米

吊靠背板
58
U型环
小型
只
8
吊土斗子和套管
59
无逢钢管
ф108
米
5
吊套管
60
警示牌

61
警戒绳

62
安全旗

63
彩旗

64
灭火器
15kg
只
4

65
竹竿
2米
根
20

66
吊土斗子
1000×1200×400
只
2

四、施工方法及工艺流程
由于套管为水泥预制件，管壁较厚，顶管前需掏空套管前端的土。即用人工掏土，液压顶管机顶进的施工工艺，直至完成。
1、顶管穿越公路断面图
靠背板
顶管机
短接
顶板
砼套管
公 路
钢板
枕木
碎石或竹跳板

2、工艺流程
施工准备
测量放线
校正检查
开挖工作坑
顶进、退顶
顶进设备和套管安装测量
工作面挖土
管内运土和土方提升
套管安装测量
检查合格
检查验收、填写施工记录

五、 技术措施
1 施工准备
1.1 施工前先熟悉图纸，掌握公路的穿越长度与深度，特别应掌握套管穿越范围内的地质状况。
1.2 顶进设备及辅助设施和各种材料准备齐全，穿越套管和工作管自检合格后，报监理工程师认可。
2 测量放线
2.1根据设计给定的控制桩位，用经纬仪放出穿越轴线。
2.2放线时同时放出工作和接受坑的位置的尺寸。
2.3在穿越至验收的全过程中，随时使用经纬仪配合。
3 降水

公 路
深井
深井
工作坑
接管坑
根据现场水位高、水量大的特点，采用深井降水的方法，井位布置如图

4 开挖工作坑和接管坑
工作坑和接管坑设置在图纸给定的套管长度的外侧。工作坑选择在公路旁场地较宽阔的一侧，且位于地面标高较低的一侧。

根据套管穿越的实际要求和顶管法施工需要，确定工作坑尺寸：
套管
h3
H
h2
h1
宽度B=D+（2.5~3.0）m
长度L=I+3.5m
深度H=D+h1+h2+h3
其中：l — 套管长度
D — 套管外径
h1 — 基础厚
h2 — 套管与基础间隙（一般为70~100mm）
h3 — 地面到套管顶高度
工作坑的挖深，根据工作管的管沟挖深，再加0.5米。
为了不损伤地下不明物，采取分次交叉挖探沟。先挖一个长6m、宽5m、深以工作管为依据的探沟。
用履带挖掘机，按放线轮廓挖出操作坑。
由于地下水位较高，防止工作坑塌方，操作坑采取侧面放坡，坡度为1:15。
必要时，制作混凝土操作坑。
工作坑的布置，为确保安全施工，要对操作坑的四壁采取护坡措施。先每隔1.5米打一钢桩固定，钢桩为φ108×6（6米长）钢管，打入地下1.5米，然后将桩四周连接焊牢，再将竹跳板插入钢桩后面，靠住四壁护住沙土；用10＃线将竹跳板固定在φ108×6钢桩上，高度为高于工作坑上边0.5米。
由于坑底有大量水淤泥，桩固定好后，用石子和粗沙将坑底铺平100mm厚层，将枕木卧于碎石中。由此来保证砼套管和顶管机的稳定性。

工作坑内设置管道轴线基桩、临时水准点，作为测量基准。用经纬仪复测穿越中心线和基地标高，基地误差±20mm。
集水坑设置：由于本地区地下水位较高，工作坑内有积水，工作坑形成后，在边缘处挖出一个1.5m×1.5m×1.5m的集水坑集水。
接管坑设置：在穿越带对面，由人工配合履带挖掘机，挖一个砼套管出土接收坑，宽度为2m、长度为D+2×2.5m，深度比工作坑深0.5m。
5 施工场地布置

吊车

材料场

发电机

帐篷
液压站

接受坑
积水坑
套管穿越地带（公路）
套管
顶板
顶管机
靠背板
操作坑

排放积水：由于操作坑较深，有大量泥水，配备2寸泥浆泵1台、2寸水龙带20米、电缆线50米。施工时采用2寸泥浆泵排放泥水。
靠背板就位：靠背板位于顶管坑内顶进方向的对面，是顶进砼套管的柱塞式液压缸的支承面。靠背板必须垂直靠在后背桩前，其表面必须平行垂直顶进砼套管的轴线，以确保顶进方向。
由于穿越层为沙土叠层，既松软又易塌方。因此工作坑后背的承载能力不够，必须对工作坑后背采取加强措施。为使顶力均匀传递给后背，先靠后背码好枕木，再在枕木前每隔300mm打一排桩，桩长8米，φ108×6钢管，打入地下3米。为了使顶力能够均匀传递给后背，用专制的后靠板，它由两块2.5m×2m、δ=30mm的钢板夹300mm×300mm的枕木做成。
必要时，制作混凝土后靠墙。
6 照明 顶管穿越施工昼夜进行，必须配备足够的照明设施。
6.1控制箱1套，配备60A漏电断路器1件、40A漏电断路器2件、2500w漏电断路器插排2件、四芯三相电缆线50米。
6.2场地照明：用3盏1000W碘钨灯供夜间照明，配备两芯电缆线100米。
6.3洞内照明：用1盏100W防爆灯供施工照明，两芯电缆线100米。
7 设备就位
顶管穿越设备运至现场，需20t吊车1台，15t长栏板车1台。
为保证顶管机的平稳，在顶管机下面铺两根枕木，在其上面铺一张1.5m×2m的δ10mm钢板，并用斜垫铁将顶管机找水平。
顶管机的就位时的安放高度，不必使液压缸的中心与套管的中心平齐，应与套管的下三分之一处平齐。但顶管机的水平度必须得到保证。
8 安放砼套管

安放套管的位置必须平整，夯实。
安放砼套管最主要的是将管下铺垫物找平，在离顶管机2.2米处安放第一根枕木，共平行铺设三根枕木（全部卧于碎石或泥土中），宽度为2米。枕木铺设的要求三根枕木必须在一个平面上。枕木必须夯实，以保证足够承受套管的重量而保持不下沉，具有较好的稳定性。
枕木铺设完成后，由放线工测出套管出入点中心线，就可将套管吊放到枕木上就位，要保证套管的方向，吊装时应将套管上两条模板接缝的其中一条放在最上面，使这条线与测量放出的管线中心线一致。套管的水平度可通过铺设的枕木的水平度得到保证，要用条式水平或水准仪进行复测，但不可以此为准，因为套管内外表面的平面度不是十分精确，要综合考虑。
吊装套管，必须用钢丝绳加扁担套吊，如图所示：
扁担
套管

套管安放好后，用2块1500mm长枕木将套管固定，以免套管发生滚动，且在以后的施工作业中始终保持这两块枕木的位置不动，便于套管的对接，控制套管移动的水平、纵向方向不变。
9 取土
砼套管顶进的距离比较长，其地下淹埋较深，洞内有大量积水。因此，需配备2寸潜水泵1台、2寸水龙带100米、三芯两相电缆线100米。施工时随时用2寸潜水泵抽水。

取土时需将人员配置好，每个顶管穿越组应将配备的12名配工分成三组轮换作业，以每2小时一换班，以此保持较高的工作效率。
每组的4个人要做好分工，即一人刨土，一人装车，一人推车，一人倒土。这四项工作的劳动强度有较大差别，要做好轮换分工，保证以较高的工作效率连续作业。
取土时应特别注意，套管下三分之一圆弧段内不得超挖，因为这部分土壤对保证套管的稳定至关重要。可保留50mm-100mm的预留量，在顶进过程中边顶进边取土。取土施工人员发现异常情况，禁止自行处理，需立即通知现场负责人员，由现场技术人员根据情况进行处理。
在顶进过程中，每掏空2米顶进一次，可节省时间，保证效率。取土过程中难免会出现超挖，但超挖范围不得超过套管整个圆弧的三分之一。
为减少顶进过中的阻力，除了涂抹润滑脂外，还可以每隔一米在洞壁上，挖一条宽100mm，深40mm的环形沟（如图），可将挤紧的土壤释放到环形沟内，很好地削减阻力。

砼套管
环行钩
洞壁

10 顶进
顶管作业前，必须用深井降水的方法将水位降低，同时在整个顶管作业施工中，不间断的降低穿越地段的水位。
顶进过程中，利用设在集水坑内的泥浆泵进行工作坑降水。
正常情况下的顶进，顶第一节管时，每掏空500mm顶进一次，以保证套管的精确度。顶第二节管时，每掏空1米顶进一次；以后的管节每掏空2米顶进一
次，直至穿越完成。
在顶进过程中，要安排专人在套管的最前端，及时清除洞底预留的土壤和洞壁上多余的土壤，以保证套管承受均匀的阻力，从而保证套管的纵向方向和水平度。
由于套管口径较大，要求顶板有很好的刚性和强度，顶板变形会使套管后顶裂。顶板应用火车道轨制作，比较可靠，且顶进时应在顶板与套管间加垫胶皮，两砼套管的接缝处要加好垫片。
11 顶进偏差的控制
11.1在工作坑内设置砼套管轴线基桩和临时水准点，作为操作时的测量标志。砼套管轴线基桩和临时水准点应在工作坑一侧并牢固埋入工作坑内，防止碰撞，如有异常，及时用地面的基准点核对，核对使用水准仪。施工过程中对每根套管的管顶标高都要进行监测。
11.2套管顶进长距离后，要用塑料管监测套管顶进时的水平和纵向偏差。顶进过程中应每顶进2米检查一次，发现偏差要及时矫正。当套管向下扎头时可采用方法如下纠偏。
需使用螺旋千斤顶（不宜用液压千斤顶）和枕木进行纠偏，将套管顶出空隙后，用枕木或竹跳板垫入空隙中，校正后撤出千斤顶和枕木，在进行顶进。
在套管的前方管底挖开空隙，将枕木或竹跳板嵌入空隙中，逐渐垫高，直至找平为止。做法如图所示。
千斤顶
砼套管
枕木
枕木或竹跳板

当发现套管出现向上错位时，只要在顶进过程中将套管底稍做超挖即可（通常向下调整是很容易做到的，但每次纠偏不能过多，否则易使套管接口处出现缝隙）。
六、质量管理
1、技术员兼质检员，负责技术质量管理；
2、操作坑的深度要达到设计要求，它会直接影响工作管的埋深及对公路的保护作用；
3、严格控制掏土的质量，不得超挖和斜挖；
4、保证套管的顶进质量，套管顶进的纵向、水平方向偏差不得超过顶长度的1.5%；
5、严格检查砼套管质量，凡是有夹渣、气孔、裂纹、钢环脱落和硬度不够的套管，坚决不用。
七、HSE管理
1、机组长为现场HSE管理的第一责任人。
2、所有施工设施及人员都不得超出甲方规定的施工范围。
3、施工现场必须配备流动厕所和垃圾箱。
4、所有施工人员统一劳保着装，佩带安全帽。
5、施工场地的四周必须用安全护板围好，路面设置安全警示牌。
6、在繁华路段和主要道路施工，要采用封闭式施工。
7、操作坑必须用警戒带围好，专人观察操作坑的四壁，发现问题及时处理。
8、操作坑内及时排水，以免造成塌方。
9、液压顶管机的油管接头要经常检查，防止松动，对泄露的液压油、机油等要及时处理；
10、安全施工用电，场地用电必须用漏电保护器，掏土洞内用电必须用36v安全电器；