中俄东线天然气管道工程施工组织设计修改.docx
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中俄东线天然气管道工程施工组织设计修改
中俄东线天然气管道工程
一般段施工方案
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审核人：
审定人：
第一章编制依据
1参考资料
1.1《D1422mm天然气输送管道技术规范第12部分：
线路焊接技术规范》
1.2《D1422X80管道吊装下沟施工验收规范》
1.3《D1422X80天然气管道线路工程技术规范》
1.4《D1422技术设计研究报告》
1.5《油气长输管道工程施工及验收规范》50369-2014
1.6《中华人民共和国安全生产法》
1.7《中华人民共和国石油天然气管道保护法》（2010年10月1日施行）
1.8《中华人民共和国环境法》（1989年12月26日）
1.9《中华人民共和国道路交通安全法实施条例》（2004年5月1日实施）
第二章工程概况
1工程概况
中俄东线天然气管道工程管径为1422mm，材质为X80，壁厚分为21.4mm、25.7mm和30.8mm三种，管道全线设计压力均为12MPa。
目前，中俄东线天然气管道东线项目已进入科研评审阶段，为提高投资估算的合理性，项目业主管道公司请我局提供D1422管道工程投资估算编制的技术支持。
经与相关领导沟通后确定的编制内容，主要编制一般地段主要施工工序资源配置及工效测算。
第三章施工方案
1施工工艺流程
线路交桩—→测量放线—→施工便道的修筑—→防腐管的运输及保管—→作业带清理—→布管—→组对焊接—→无损检测—→防腐补口、补伤—→管沟开挖—→管道下沟—→小回填—→硅管敷设—→大回填及地貌恢复—→清管试压干燥—→水工保护—→三桩埋设
2主要工序施工技术措施
2.1线路交桩
2.1.1线路交桩由监理、设计和施工承包商共同组成交接桩小组，在现场进行交、接桩工作，交接桩过程中每天要做好交接桩记录，三方签字确认。
2.1.2接桩人员由施工承包商施工技术部门会同施工现场技术人员组成。
2.1.3接桩前要组织接桩人员充分熟悉需接桩区段的图纸及相关资料。
2.1.4准备野外接桩工作所必须的车辆、图纸、生活用品和必要的现场标志物（如：
木桩、油漆等）、工具等。
2.1.5接桩人员接收设计单位设置的线路中线转角桩、控制桩等，并用手持GPS进行定位。
2.1.6对丢失的控制桩和转角桩由设计人员恢复后，予以交接，交桩后发生的丢失，由施工承包商依据接桩原始记录或中线成果表等测定资料用测量的方法予以恢复补桩，施工开始前施工承包商必须依据管线设计施工图、测量成果表，复查设计桩的位置和高程，对有疑义的桩位及时与设计人员联系进行补桩。
2.1.7接桩人员应做好线路接桩的原始记录，达到指导放线和施工的目的。
2.1.8接桩人员应对线路的定测资料、线路平面、断面图进行详细审核，并与现场进行一一校对，防止失误。
2.1.9每段管线交桩完毕，应填写交接桩记录，由监理工程师、设计和施工人员共同会签。
序号
人员
数量
备注
1
技术员
1
记录
2
测量员
2
绘图、测量
序号
设备
数量
备注
1
越野车
1
2
手持GPS
1
2.2测量放线
2.2.5测量桩要求
当采用弹性敷设或冷弯管处理水平或竖向转角时，应在曲线的始点、终点上设桩，并在曲线段上设置加密桩，间隔≤10m。
桩上标明该点的地面高程、管底高程与挖深。
弹性敷设可以通过“工兵法”、“解析法”和“总偏角法”进行测量放样。
对于定测资料及平、断面图已标明的地下构筑物和施工测量中新发现的地下构筑物等应进行调查、勘测、核对准确位置，并在线路与地下构筑物交叉范围两端各3米设置标志桩及警告牌，在桩上注明构筑物类型，埋深及交叉尺寸等数据,测量人员利用地下障碍探测仪对全线进行检测，检测施工作业带范围内有无地下的电缆、光缆及金属管线等障碍，确定其位置，并在其上打设标志桩并画草图记录。
2.2.6放线
车调头处，根据实际需要确定作业带宽度并上报主管部门审批。
测量放线人力资源配置表
序号
岗位工种
人员数量
备注
1
测量员
2
仪器测量、填写记录
2
辅助工种
6
钉桩、撒灰、喷标识
合计
8
测量放线机械设备资源配置表
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
备注
1
RTK
台
1
2
皮卡车
辆
2
3
手持GPS
部
2
合计
5
测量放线工效测算表
序号
时间工序
单项工序工作时间（min）
计算公式及取值原则
1
往返路程
60
按到作业带距离30km，车速60km/h，
2
仪器架设
10
支水准仪时间
3
数据矫正
20
卫星信号校核时间
4
测量
5
平原段，无沟渠情况,每100米定1个点
5
放线
8
撒灰，钉桩
6
测算工效
130
1km定20个点，定桩20个
7
实际工效
3km
实际测量放线时间为（8*60）-90=390min
2.3施工便道
A.涵管法
对于一些小的河流、沟渠，敷设过流涵管，涵管数量根据水渠里的水量而定。
涵管底部应至渠底0.2m以下,确保水流通过。
管子周围采用草袋装土填实，并使用推土机压实，保证施工设备的通行。
竣工后，将涵桥拆除恢复地貌。
B.桥上桥技术
一般乡镇级公路上的桥梁不能承受运输钢管或设备的重量，当桥涵承载能力不够时，可采用桥上桥技术。
在桥宽小于6m时，我们采取搭设临时便桥通过：
当桥宽在10—20m之间时，采用装配式公路钢桥通过。
C.沉箱便桥法
对于宽度在20m以下、水深不大于2m的沟渠、河流，采用沉箱便桥法过河。
沉箱数量及位置根据河面宽度而定。
沉箱应能在水面划行，到达现场时采用水泵注水，使之沉入水底。
D.舟桥法
对于宽度在20m以上、水深大于2m的河流，采用舟桥，舟桥的承载力应在40t以上，保证施工设备能够通过。
施工便道修筑人力资源配置表
序号
工种
人数
备注
1
技术员
1
负责施工安排与协调、数据统计
2
HSE监督员
1
负责施工区域安全
3
操作手
3
4
力工
4
合计
9
施工便道修筑机械设备资源配置表
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
备注
1
推土机
D80
台
1
2
挖掘机
PC220
台
1
3
自卸卡车
8t
辆
2
4
装载机
ZL50
辆
1
5
双排座
辆
1
6
皮卡
辆
1
合计
7
2.4防腐管运输与保管
施工准备→管材吊装→管材运输→临时堆放→一次倒运→二次倒运
X80D1422的管道壁厚分别为21.4mm、25.7mm、30.8mm，按平均长度12m计算，根据公式0.25×π×（外径平方-内径平方）×L×钢铁比重，三种壁厚管道分别为：
G1=0.25*3.1416*（1.4222-（1.422-0.0214*2）2）*12*7850=8870.12kg
G2=0.25*3.1416*（1.4222-（1.422-0.0257*2）2）*12*7850=10619.73kg
G3=0.25*3.1416*（1.4222-（1.422-0.0308*2）2）*12*7850=12680.67kg
防腐层重量=0.25*3.1416*（（1.422+0.003*2）2-1.4222）*11.7*1600=251.42kg
通过以上数据，最大管材重量为12680.67+251.42=12932.09kg≈13t
根据管材重量，需选择15t以上车辆才能进行管材拉运。
按照新《道路交通安全法》实施条例第五十四条“机动车载物不得超过机动车行驶证上核定的载重量，装载长度、宽度不得超出车厢，重型、中型载货汽车，半挂车载物，高度从地面起不得超过4米，载运集装箱的车辆不得超过4.2米”的规定，需要选择长度13m宽度2m以上的拖板。
通过对市场上各种车辆信息调查，15t运输车辆托板长度为7m，因此，选择拉载重量为30t，拖板尺寸为12192*2438*600mm的拖板车。
“防腐管的运输应符合交通部门的有关规定。
拖车与驾驶室之间应设置止推挡板，立柱应牢固，应控制好车速”。
由于原拖板前部挡板多为空心铁柱+600mm高铁板，厚度大约在10mm，而管材自身高1.422米，故止推挡板的高度要略高于管材。
使用两块2.4*1.5m，厚4.5的钢板做立板面，在两块铁板中间焊接两横三竖的30mm长、2.5mm厚度方钢管，作为加固筋，钢板两边立面采用5#槽钢做立柱，如下图：
制作完成后，由于该止推挡板约重292kg，需使用起重设备将其吊放在车挡板前部，使用螺栓与原立柱进行连接，槽钢底部与拖板进行无缝焊接，待工程完毕后，再进行拆除。
在满足道路运输安全规定的前提下，经过详细计算每辆车可以拉运2根管材，但为保证管材在板车上的稳定性，需先给每辆车安装管道支托，具体如下图：
运管车配有专用运管托架,托架的安装和运管数量要按照研究成果进行装配，防
止破坏防腐层。
对于冷弯管及60°以下热煨弯头的拉运每车只能拉运1根，并安装有单独的管材支托架，对于60°以上的热煨弯头需要采用特殊车辆进行拉运。
在中转站需要使用1台吊车进行管材装卸，通过对几种吨位吊车起吊性能调研，如下：
对吊车现场进行吊装时的工作状态进行分析，如图：
得出当吊车工作半径在9m范围内，选择50T吊车最为合适。
由于D1422管材自身重的原因，在吊装时一定要保护好管口，通过几种吊具现场试验，使用特制吊钩对管口损伤最小，最终选择特制吊钩作为管材吊具。
通过吊装受力分析,单根吊索受力为S=Q/（2sinβ）=13/（2sin45）=9.19T=90.062KN。
吊索选取安全系数5，那最终受力为5S=5*90.062=450.31KN。
根据钢丝绳破断拉力数值表，需选择28mm以上钢丝绳才能满足吊装要求，根据每根吊索长度8.5m，计算出钢丝绳重量为
28*28*3.46=2712.64/1000*8.5=23.06kg.
根据纤维环形吊带数值表，需选择荷载在10T以上的吊带，得出吊带重量为8.5*2.28=19.38kg。
对比两种材料吊索数据，保管情况等原因，选择使用纤维环形吊带。
“运输防腐管时，应捆扎牢固，应对防腐层采取保护措施。
防腐管与车架或立柱之间、防腐管之间、防腐管与捆扎绳之间应设置橡皮板或其它软质材料衬垫。
捆扎绳应套橡胶管或其它软质管套。
弯管运输应采取保护措施”。
选择聚酯纤维捆绑带。
1）防腐管装运前,应由监理、施工单位、承运商共同检验防腐管的数量和防腐层质量。
检验应符合防腐管标准的规定,并签字确认。
验收不合格的防腐管不应装运。
2）在吊装过程中,吊钩两侧要安排人员使用牵引绳进行牵引，防止管材与设备发生碰撞。
3）防腐管装卸应使用专用吊具,轻吊轻放,不应摔、撞、磕、碰损坏防腐层,不应采用撬、滚、滑等损伤防腐层的方法装卸和移动防腐管。
4）装管后应采用外套橡胶管或其他软质管套的捆绑绳捆绑,单管长度方向捆绑应不少于3道,捆绑绳与管子接触处应加橡胶板或其他软材料衬垫。
5）热煨弯头应采用有专用支架的运输车,弯管不应与直管一起运输,且应采取稳管措施。
6）施工单位对运抵施工现场的防腐管应在卸车时逐根检查验收,并应与承运商现场办理交接手续。
在管材固定好后，整车载重量大约在15t左右，根据《道路交通安全法实施条例》规定要求进行行驶：
在雨天进行管材拉运时，每车必须配一名陪同人员，电话处于开通状态，随时进行联系。
在下雪天气下进行管材拉运时，每车配一名副驾驶，每名驾驶人员不得连续驾驶超过2小时；
在冰滑路面行驶时，所有车轮胎加装防滑链，再配备1组人员进行道路铺砂工作。
1）由于管线敷设位置一般远离城镇，大型管车无法直接进入作业带，需在离道路近的位置修筑临时管材堆放场地，根据车辆转弯半径与装卸要求，场地大小选择一般为长50m宽30m。
场地应保持1%～2%的坡度，并设有排水沟。
并在存放场地内修筑汽车与吊车进出场的道路，场地上方应无架空电力线。
2）现场堆管不应超过2层，应采取防止滚落的措施。
3）不同规格、材质的防腐钢管应分开堆放。
每层防腐管之间应垫放软垫，最下层的管子下宜铺垫两排枕木或砂袋，管子距地面的距离宜大于200mm。
4）防腐管运抵施工现场后，露天存放时间超过3个月时应采取苫盖措施。
5）防腐管的装卸应有专人指挥，并做好记录。
由堆管场到作业带多为乡间单行水泥路或砂石路，路面狭窄，大型拖板车无法进入，就需要对运输设备重新进行选择，通过对直升机运送、索道运送、拖拉机牵引自制运送车（施工人员称之为“炮车”）几种情况对比，选择炮车运送。
根据对近几年工程中炮车应用情况调查，炮车具有“因重心低，行驶平稳；改装简便，改装费用低；易操作，对路况要求相对较低；拆卸简便，在较窄道路上卸管后，可临时拆卸拖拉机与“炮车”连接，单独调头”等特点，但目前其最大载重量为10T，需要对炮车托架进行改装。
2.4.6人员、设备配置
管材运输人力资源配置表
序号
岗位工种
数量（人）
备注
1
材料员
1
中转站机组
2
司机
10
拖板车
合计
11
序号
岗位工种
数量（人）
备注
1
材料员
1
临时堆管场机组
2
吊车操作手
1
临时堆管场机组
3
起重工
1
临时堆管场机组
4
普工
6
临时堆管场机组
合计
9
管材运输机械设备资源配置表
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
机组名称
1
托板车
30T
辆
10
中转站机组
2
汽车吊
50T
台
1
临时堆管场机组
3
炮车
辆
5
临时堆管场机组
合计
16
2.5施工作业带清理
桩恢复管道中心线标志桩，并注明变壁厚的位置、转角的角度、防腐层变化、特殊地段的起止点等。
并按要求填写记录表格。
序号
岗位工种
人员数量
备注
1
机组长
1
2
安全员
1
3
技术员（测量员）
1
4
操作手
4
5
司机
2
6
辅助工种
10
合计
19
序号
设备名称
单位
型号
数量
1
挖掘机
台
PC320
2
2
推土机
台
TY180
1
3
RTK
台
1
4
中巴
辆
1
5
皮卡
辆
1
6
油电锯
部
6
7
加油车
辆
2T
1
8
卡车
辆
5T
1
合计
14
2.6布管
°时，应停止布管，组装焊接时，随用随布。
深沟及河谷地段布管后应及时组焊、下沟回填，不得提前布管。
布管机组人力资源配置表
序号
岗位工种
人员数量
备注
1
技术员
1
负责数据记录及管材布放
2
挖掘机机械手
1
负责管墩修筑
3
吊管机操作手
1
负责吊运管材
4
辅助工
6
负责布放枕木、牵引管材
5
起重工
1
负责设备起重指挥
合计
10
布管机组机械设备资源配置表
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
1
挖掘机
PC320
台
1
2
吊管机
90T
台
1
3
双排
1.5T
辆
1
4
中巴
19座
辆
1
合计
4
2.7管口组对与焊接
2.7.2坡口加工
°～15°。
若厚差大于2.5mm，不应进行自动焊的焊接。
序号
人员
数量
备注
1
吊管机操作手
2
2
坡口工
1
3
辅助工
2
合计
5
序号
设备
规格型号
数量
备注
1
吊管机
40T
1
2
吊管机
70T
1
3
坡口机
155kw
2
1备1用
4
动力源
200kw
1
合计
5
优先采用内对口器组对。
不应在钢管内表面留下刻痕、磨痕和油污。
焊接方法
钢管壁厚T
允许的错边量
手工焊或半自动焊方法
17＜T≤21
≤2.2
T＞21
≤2.5
自动焊方法
全部
≤2.0
注1：
错边宜沿钢管圆周均匀分布，连续50mm长范围内的局部错边不应大于3mm。
℃时，使用保温措施保证道间温度，焊后采用缓冷措施。
序号
人员
数量
备注
1
操作手
1
2
辅助工
2
合计：
3
序号
设备
型号
数量
1
中频加热机
1
2
多功能焊车
120kw
1
合计
2
雨雪天气，大气相对湿度大于90%，环境温度低于5℃时为保证焊接环境满足规范要求，为防止风对焊接的影响，采用全自动焊接防风棚，确保在气温较低或风、雨、雪恶劣天气施工时，能够采取措施使施焊环境达到焊接工艺规程规定允许的条件。
2.8焊接
根据以往全自动焊接的施工经验，为提高焊接生产率，保证工程质量，针对本工程特点，结合目前焊接装备（CPP900全自动焊焊接设备）、焊工技术的水平，管道焊接采用内焊机根焊+双焊炬填充盖面焊接方法。
焊接施工流程示意图
1）在完成管口组对预热后，焊接设备启动前，应检查设备、指示仪表、开关位置和电源极性。
在正式焊接前，应在试板上进行焊接工艺参数调试。
不应在坡口以外的管表面上起弧。
2）焊接地线应靠近焊接区，宜用卡具将地线与被焊管牢固接触，不应产生电弧灼伤母材。
为防止管内空气流速过快，在管口端部采用快开封堵盲板进行管口临时封堵。
3）根焊焊工操控管道内环缝自动焊机进行管道根部焊接，自动焊操作时，应注意观察电弧在坡口两侧的熔合情况，随时调整焊炬摆动宽度及坡口边缘停留时间。
4）内焊机根焊时产生的漏焊、成型不良等缺陷宜从钢管内部采用内焊机补焊枪进行内补焊。
内补焊总长度应不大于1/3管周长。
5）根焊完成后，立即进行热焊，间隔时间不宜过长，随时对焊道温度进行检测，保证符合焊接工艺要求。
6）在进行下一步焊接前应用砂轮磨除已完成焊道表面的熔渣、密集气孔、引弧点高凸处。
焊口完成后，应将接头表面的熔渣、飞溅物等清除干净。
7）填充焊道宜填充（或修磨）至距离管外表面1mm～2mm处。
可根据填充情况在立焊部位增加立填焊。
8）盖面焊缝为多道焊时，后续焊道至少宜覆盖前一焊道1/3的宽度。
盖面焊部位余高不足，或表面存在明显气孔、咬边等缺陷时，应对相应部位焊缝的整个宽度进行打磨和焊接修补。
9）自动焊热焊、填充焊或盖面焊的焊接过程中，不应采用焊条电弧焊、钨极氩弧焊、自保护药芯焊丝半自动焊、熔化极气体保护半自动焊等焊接方法进行修补焊接，应采用原焊接工艺进行修补作业。
自动焊时每处修补长度应大于100mm。
若相邻两修补处的距离小于规定的长度，应按一处缺陷进行修补。
修补过程中应保证控制道间温度。
10）焊道顺序和最少焊道数量应不少于焊接工艺规程规定。
11）在两个焊工（操作工）收弧处，先到达的焊工（操作工）应多焊部分焊道。
12）每道焊口宜连续完成。
当日不能完成的焊口应完成50%钢管壁厚的焊接且不少于三层焊道。
次日焊接前，应预热至焊接工艺规程要求的最低道间温度。
每个流水机组当日留口不宜超过10道。
13）焊接施工中，应按规定填写有关原始记录。
14）应在距离焊缝顺气流下游方向1.0m～1.5m的位置做好标记。
1）吊管机型号选型
三种壁厚管材重量计算
δ=21.4G=0.02466×21.4×（1422-21.4）×11.5=8500kg/根
δ=25.7G=0.02466×25.7×（1422-25.7）×11.5=10177kg/根
δ=30.8G=0.02466×30.8×（1422-30.8）×11.5=12152kg/根
防腐层重量计算
G=0.003×3.1416×（1.422+0.003）×1600×11.5=247kg/根
90t吊管机起重性能参数
幅度（m）
1.22
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
7
起重量（t）
90
75
56
44
36
30
26
24
21
18
16
14
13
85%起重量（t）
76.5
63.7
47.6
37.4
30.6
25.5
22.1
20.4
17.8
15.3
13.6
11.9
11
起升高度（m）
7.35m吊臂
5.75
5.7
5.63
5.5
5.38
5.19
4.95
4.66
4.31
3.88
3.37
2.73
1.88
起升高度（m）
8.6m吊臂
7
6.9
6.8
6.7
6.6
6.4
6.2
6
5.7
5.3
5
4.5
4
70t吊管机起重性能参数
幅度（m）
1.22
1.5
2
2.5
3
3.5
4
4.5
5
5.5
6
6.5
起重量（t）
70
56
42
33
27
23
20
17
15
14
8.9
8
85%起重量（t）
59.5
47.6
35.7
28
22.9
19.5
17
14.4
12.7
11.9
7.5
6.8
起升高度（m）
7m吊臂
5.37
5.32
5.21
5.06
4.87
4.63
4.34
4
3.58
3.06
2.43
1.03
注：
1.幅度为吊钩中心到支重轮外缘水平距离；
2.表中起重量包括吊钩的重量650kg；
3.表中起重量是在整车水平状态下，在硬质地面上起重量；
4.表中起重量为最大倾覆荷载，倾覆荷载的85%为动荷载；倾覆荷载的70%为行走荷载，行走荷载不大于30t（90t级）/20t（70t级）。
从以上吊管机参数及管材重量分析，70t级吊管机仅适用于现场倒运及布管施工，无法参与二接一及管道下沟施工，相对利用率较低。
考虑整体施工部署，为了提高综合使用效率，在1422管道焊接施工中，用于到运管、布管、组对焊接施工全部使用90t级吊管机。
2）人力资源配置
全自动焊接机组人力资源配置表
序号
岗位
单位
数量
备注
1
机组长
人
1
2
副机组长
人
1
3
技术员
人
1
4
质检员
人
1
5
安全员
人
1
6
管工
人
3
7
焊工
人
18
8
维修工
人
2
9
吊管机机手
人
2
10
挖掘机机手
人
2
11
移动电站机手
人
8
12
库管
人
1
13
辅助工
人
8
合计
51
3）设备资源配
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