管道安装公路铁路穿越施工方案.doc

管道安装公路铁路穿越施工方案
公路、铁路穿越施工方案
8.1横钻孔机穿越
对于不能采用大开挖施工的干线公路和铁路采用横钻孔机穿越。

8.1.1横孔钻机法穿越铁路、公路流程图
合格
不合格
开工前准备
测量放线
切割套管
主管组对焊接
开挖操作坑
焊缝无损检验
安装钻机
试 压
钻 进
补口补伤
套管安装测量
钻机拆除
主管穿越
主管绝缘测试
套管封堵
恢复地貌
检查验收

8.1.2施工工艺
8.1.2.1测量放线
a. 根据设计给定的控制桩位，用经纬仪放出穿越轴线，并打出管线穿越中心桩、施工作业带边线桩，撒上白灰线。
b. 放线时，同时放出操作坑及接收坑的位置及尺寸。
c. 在穿越至验收的全过程中，随时有测量仪器进行配合。
8.1.2.2开挖操作坑，安装钻机
a. 选择运输方便、平整且无障碍的一侧作为施工场地，其面积应大于200m2。
b. 操作坑为矩形，尺寸为4×11.5m，其深度应按图纸给定的管道埋深具体确定，其值为（管道埋深+0.9m+加垫层厚度）。承受顶进反作用力的作业坑背部处理成垂直状，误差小于±5°，并用枕木排靠紧坑壁，枕木排及钻机之间应用钢板作承力板，钢板面积不小于1.5×1.5m。当作业坑背部承力土壤性能较差时，采用适当的加固措施。作业坑侧壁坡比依地质状况而定，坑底抄平夯实，高差不超过50mm，坑底基面铺垫枕木，沿穿越轴线做成图纸要求的穿越坡度。如穿越处的地下水位高、土壤承载力较小，则在坑底加碎石或混凝土垫层。在作业坑路对面的套管长度外挖接收坑，其尺寸不小于3.5×2m，深度比设计套管底标高低300mm。
c. 用水准仪测量基础底面高程，误差±20mm。在坑底铺设导轨，待枕木及轨道安装后，测量两导轨高程，误差为±10 mm，然后将导轨及枕木固定。
d. 将钻机吊装在导轨上，装上滑板，放开推杆止动器，把止动器插入最后边的轨座孔内，发动机器往返行走两趟，查看是否异常。将钻杆固定于套管内并装上钻头钻头应伸出套管前端300mm。 同时一并吊装到套管支架上，插上螺旋钻的销子，再把套管紧固在套管夹座内。最后在套管前端焊上200mm长的防腐层保护圈。
8.1.2.4穿越套管的切割
穿越套管的规格、材质及防腐类型应符合设计要求，套管切割的长度及每节钻杆长度一致，一段为6m。
8.1.2.5钻孔、顶进及出土
a. 钻机的钻头中心线必须及管道保持同心，第一节钢管顶进方向的准确性是整个顶管的关键，第一节套管的入土点和安装角度在钻孔前要测量准确。对于粘土，钻头比主机旋转中心轴线低1%的钻杆长度，对于岩性土质应低5%的钻杆长度，以补尝钻头上抬的偏差。钻进2m左右要检查是否有偏钻现象，发生偏钻时要重新调整再钻。第一节套管钻完后进行测量，如入土方向偏差超过30mm，应抽出重钻。
b. 当套管钻入地层并达到足以装上另一节套管时，停止给套管施加推力，但必须旋转钻杆，以排出套管内的钻屑。待出土完毕后，将钻机复位，焊接第二节套管。
c. 作业中应随时注意是否有偏钻现象，钻机顶力是否过大，承力后背是否稳定，顶管时排出的土壤应及时清除。
d. 钻孔纠偏
在钻进过程中随时用经纬仪和水平尺配合，检查进管的水平度及及设计轴线的偏差，并及时进行纠正。一旦出现偏斜，需将钻杆及套管退回至合格处进行处理：①发生左右偏斜时，可用人工铲削偏斜相反的一侧，并在偏斜一侧垫上楔子重新钻孔推进，当超过原推进深度且达到所需的中心线时，即可去掉楔子；②如向上偏斜时，套管退回后采用翼片式钻头镗孔，快钻慢进，落下套管，再把钻头换过来；③在穿越砾石或砖石回填土层时，如果钻机突然跳动，并且无明显进尺时，则说明遇到较大的卵石或砖石等，这时需退回钻头及套管，人工排除障碍后再开钻。
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e.顶管工作开始后要连续施工，不宜中途停止，直到顶进至规定长度，到达接收坑。

①接收坑　 ②路面或沟渠 ③⑤钢板 ④操作坑 ⑥防腐层保护圈
⑦钻杆 ⑧套管 ⑨导轨 ⑩坑底垫层 ⑾ 横钻孔机 ⑿承力后座
8.1.2.6套管测量，拆除钻具
a. 套管安装完毕后，用测量仪器对套管进行测量，包括入土、出土点标高、顶进轴线偏离值、套管长度等。
套管钻进允许误差：30~40m钻进长度内高低误差不大于150mm，水平方向误差为套管长的2%。误差超限后应重新钻孔。
b. 套管检查合格后，拆除钻机、承力后背、下部导轨、枕木等物，清点、集中存放或运走。
8.1.2.7主管线的组焊、试压
a. 主管线管规格及防腐等级按设计要求采用。
b. 在穿越公路的一侧组装主管段，长度大于图示最短长度。
c. 穿越主管的组装、焊接及干线管线相同，组装焊接完毕后进行100%射线探伤检验。补口、补伤具体操作方法要符合设计及施工规范要求。
d. 单出图的铁路、公路穿越主管道需单独试压。
e. 试压技术要求及干线相同。
8.1.2.8干线管就位
a. 在铁路公路套管穿越合格后，用挖掘机将两操作坑两端的管沟成型，沟底标高低于设计标高300mm，以便于主管穿越及连头。
b. 将预制好的管道支承安装到主管上，用吊管机将主管吊起缓缓送入套管内。
c. 干线管到位后，立即用摇表检测主管的绝缘电阻，如达不设计要求，应将干线管拖出进行补伤后，再穿入套管内。整个穿越合格后，将管端进行封堵，并及两端管线连接。
d. 穿越两侧标志桩的安装按设计图纸要求进行。
8.1.2.9回填、恢复地貌
a. 附件安装完毕检查合格后，进行回填。靠近公路、铁路侧的回填土要夯实，并恢复边沟、排水沟等道路设施。
b. 将穿越施工中留下的废钢铁、防腐层、污水、油迹、建筑及生活垃圾等全部清除，环境清洁程度及施工前一致。
8.2 大开挖穿越
本方案用于设计采用大开挖施工的道路。
8.2.1大开挖施工流程图
施工准备
测量放线
临时道路修筑
管线预制
管沟开挖
管线下沟
竣工测量
道路恢复
便道拆除
地貌恢复
检查验收
无损检测
补口补伤
水压试验

8.2.2施工准备
8.2.2.1施工前熟悉施工图纸，了解穿越地点的土质情况及穿越长度、埋深。
8.2.2.2按穿越施工计划及时向业主递交施工程序文件，以便办理穿越所需的许可证。
8.2.2.3积极及当地有关部门联系，了解穿越点的地下详细情况，以便在现场准确地标出地下设施（如管线、通信电缆等）的准确位置。
8.2.3测量放线
8.2.3.1根据设计控制桩，用经纬仪打出穿越管线的中心桩，并撒上白灰线。
8.2.3.2放出临时便道的起点、终点及边界线。
8.2.3.3定出穿越点的限速、转向标志的位置，定出施工警戒线的位置。
8.2.4便道修筑及场地平整
8.2.4.1临时便道的修筑应满足公路管理部门的要求，如没有特殊要求，则便道一般宽6m，长度约100m，高度视现场实际地形而定。修筑方法是用推土机清除便道上的浮土，采用推高填低的方法来完成。根据当地表层土质情况，如有必要可在便道表层铺垫碎石200~300mm。
8.2.4.2施工预制场地一般选择在公路较平坦的一侧施工作业带上。
8.2.5穿越管线的预制
管线的组对、焊接、补口、补伤及水压试验均要符合相关设计及规范要求。

8.2.6 管沟开挖
管沟开挖严格按照施工图要求进行，依据土质状况选择开挖方法。对于砂、粘土可采用单斗挖掘机开挖；对于石方段，可用凿岩机破碎后用机械或人工清除，也可采用松动爆破。石方管沟超挖200mm，并铺垫细土，保护管线防腐层不受损坏。
8.2.7管线下沟
在火花检漏合格后，用吊管机将管线放入管沟中。用水准仪测出穿越管线每道焊口及路中心处管线的管顶标高，并保证管底及沟底充分接触。
8.2.8回填及地貌恢复
在细土回填至管顶300mm后，再用原状土分层回填、压实，并按公路管理部门要求恢复路面及公路路边沟。管沟回填前，要对地下设施进行保护。在穿越完毕后，清理现场的各种材料、杂物及生活垃圾运离施工现场，并将临时便道拆除。
8.3顶管穿越
8.3.1施工原理
本工程设计采用DN900钢套管以顶管方式穿越铁路，施工时采取“分节多次顶入法”顶管。
在铁路两侧放出管中心线，确定顶管穿越的进、出口位置，在一端挖操作坑，放入穿越套管和顶管设备。由人工先在套管前端掏土，待套管前端形成略大于套管外径的圆形空间后，再顶进套管。待套管顶进后再继续人工掏土，如此循序渐进，直至穿过铁路为止。施工中的清土、排渣采用轨道小滑车，并配以小型卷扬机牵引。
8.3.2顶管穿越施工程序
打板桩或支撑
测量放线
挖操作坑和接收坑
安装轨道和设备
顶管（边顶管进边清土）
制作顶管靠背
停顶退程加顶铁
退程加接管
检 查
挖管内土再顶管
检查
清除管内泥土
复 测
管线就位
检 查
回填并夯实
恢复地貌
监理、业主等验收
接管顶管

8.3.3现场布置：
8.3.3.1测量放线后，在穿越路两侧设顶进工作坑和接收工作坑，操作坑尺寸为8m×2m，坑底标高比套管底标标低0.8m，接收坑尺寸为3.0m×1.5m，坑底标高比套管底标高低0.3m，并在作业坑的坑底铺素混凝土垫层100~150mm。然后安装轨道，固定设备，留好施焊的空间。如地下水位较高，可在适当位置设0.6×0.6×0.6m3集水坑集水，用潜水泵提升排放。坑上口边沿设挡土堰，以防地表水汇入坑内。坑边用钢板桩挡土，防止沟壁坍塌。顶管作业应避免在雨季施工，
8.3.3.2在操作坑内安装顶管设备，设置后靠背墙，并根据现场情况在操作坑顶进位置左右和前方采用钢板桩支护
滑车
套管
道木
千斤顶
铁路
接收坑

8.3.4施工措施：
8.3.4.1为使后靠背受力均匀，液压设备及后背接触面加d=30mm的钢板和道木。在液压缸及被顶升的管间加承力盘。
8.3.4.2液压系统含高压油泵、动力传递机构等安装，液压缸应按顶管中轴线对称布置，顶管中保持轴线重合。
8.3.4.3顶入传力设备制作安装：顶柱，横梁均用型钢焊制。由于顶程长，宜将顶柱及梁用螺栓固定，顶铁安装及顶力线一致，及横梁垂直。
8.3.4.4做预顶试验：检验液压系统性能，液压缸行程，传力设备的中心线和垂直度等。
8.3.4.5对顶入管节做最后检查，如防腐层厚度、端面平直度，椭圆度，管壳任一侧母线直线度等。
8.3.4.6用吊车将管节轻放在导轨上，测量中线及前后两端高程，管节端面垂直顶管中轴线。
8.3.4.7为保证顶进管的外防质量，减少顶进阻力和切削力，制作特制的顶管头（工具管）。焊在顶进管的最前端。顶入接收坑后，该管头使用火焰切割掉。在管子顶管前进中，管内泥土逐渐清除，使用小车运出管外。
8.3.4.8顶进管每节长度为5m，外防腐合格后方可运入现场。焊道现场进行补口合格后，再行顶进。首节管顶入后，液压缸退回到起始位置，将第二管节及首节焊接、探伤、外防腐合格后再依次顶进，直至顶入设计的管长度，完成顶管作业。
8.3.4.9顶管过程中，架设水准仪控制中心位移线。每顶进30—50cm左右就要对顶管中线、高程进行观测， 施工中采用全站仪控向，以施工放线时布置的中心桩为准进行监测，发现位移，要采取适当措施予调整过来。每次纠偏角度不宜过大，可根据管径、顶进长度和土质情况来确定，一般可在5ˊ—20ˊ之间选择。另外应严格控制纠偏油泵的压力，不使油泵压力升得过快，纠偏结束后应锁紧螺旋定位器。
8.3.4.10钢管顶进完成后的轴线偏差为200 mm，管底偏差为±200 mm。
8.3.4.11纠偏调整措施 ：
a. 在顶管处加垫铁
b. 在顶进管的前端挖空。
c. 在连接新管时调整管口
c. 其它调整方法。
8.3.4.13顶管部分的复土要满足标书的要求，顶管完成后，对轴线偏离、高程等指标进行测量，合格后按设计要求分层夯实回填，并绘制出竣工图。
8.4安全措施
8.4.1施工人员必须经安全教育，按要求穿戴劳动保护用品，遵守操作规程。
8.4.2根据公路等级的相应要求，在穿越点两侧分设警示标志、减速标志、施工标志、安全通过标志和夜间照明装置。穿越施工时设专人指挥过往车辆通过，避免交通堵塞。
8.4.3穿越完成后，如不能及时及主管线相连，要加设盲板、作好防水，以免泥水或其他异物进入。
8.4.4 其它有关条款详细请见《HSE保证措施》。
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