水厂供水管道顶管穿越道路施工方案.docx

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水厂供水管道顶管穿越道路施工方案

**县水厂供水管道工程

新洲路段穿越顶管施工方案

编制人：

审核人：

审定人：

山东省******工程公司

2017年3月26日

目录（根据实际改动内容调页码）

1设计依据2

1.1编制依据2

1.2设计规范2

1.3设计图纸2

2.现场踏勘2

3、工程概况3

3.1工程基本概况3

3.2气象情况3

3.3地质情况3

4、穿越施工方案及技术措施4

4.1公路顶管穿越基本形式4

4.2施工工艺流程4

4.3施工准备4

4.4测量放线5

4.5作业带清理6

4.6发送坑、接收坑开挖6

4.7顶进系统安装6

4.8顶套管作业8

4.13连头13

4.14管沟回填、地貌恢复14

4.15附属工程施工14

4.16检查验收14

5、施工部署14

5.1组织机构15

5.2应急组织机构15

5.3施工人员安排15

5.4施工设备安排15

5.5施工计划安排15

6、QHSE管理16

6.1质量保证措施16

6.2HSE保证措施16

7、施工用料17

8、公路保护、保证措施………………………………………………………………18

9、质量、安全、文明施工………………………………………………………………19

10、安全应急预案…………………………………………………………………………21

一、设计依据

1、编制依据

（1） 国家法律、法规，地区颁布的安全、消防、环保、文物等管理规定 

（2） 单管顶混凝土套管穿越公路典型图 

（3） 现场踏勘情况， 组织施工、技术和征地部门人员，现场踏勘，了解道路穿越位置的地理环境、地质条件以及路面车流情况。

（4） 施工技术标准及验收规范 

2、设计规范（标红部分可去掉）

《油气长输管道工程施工及验收规范》GB 50369-2006 

《油气输送管道穿越工程施工规范》GB 50424-2007 

《钢质管道焊接及验收》SY/T 4103-2006 

《石油天然气金属管道焊接工艺评定》SY/T 0452-2002 

《油气管道线路标识通用图集》（CDP-M-OGP-PL-008-2010-1） 

《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》JC/T 640-2010 

《成品油输送管道用钢管通用技术条件》（Q/SY GJX 103-2010） 

《油气输送管道感应加热弯管通用技术条件》Q/SY GJX 111-2010 

《石油天然气钢制管道无损检测》SY/T 4109-2005 

《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》GB/T 23257-2009 

《埋地钢质管道双层熔结环氧粉末外涂层技术规范》Q/CNPC 38-2002 

二、 工程概况

1、概况 

XXXXX公路顶管穿越位于XXXXX约300m。

本段设计压力为10MPa，该段采用D660×10.3，材质为L450MB螺旋缝埋弧焊钢管，与主线路用管一致。

管道穿越里程16Km+175m-16Km+185m，水平长度10m，带钢筋混凝土套管长度为8m，套管规格DRCP Ⅲ 1200×2000 A。

2、气象情况

沿线属于温带大陆性季风气候。

冬季寒冷干燥少雪，春季干旱少雨多风，夏季炎热多雨，秋季天气晴朗阴雨，四季分明，寒暑悬殊，冬夏长，春秋短，属北方长日照地区。

3、地形、地质情况

XXXXX公路穿越段地貌单元，以平原为主，地形平坦，地势相对开阔，。

穿越段路面为水泥路面，宽约4m。

三、穿越施工方案及技术措施

1、管道顶管穿越公路基本形式及示意图：

（1）管道顶管穿越公路基本形式

顶管穿越施工设备主要包括千斤顶、工作管、顶铁及运土设备等。

施工前开挖工作坑，将设备安装就位，吊装套管、安装盲板顶环，利用液压千斤顶顶推套管，每顶进一定行程，退回顶缸，操作人员进入套管内挖土外运，然后加入套管并更换顶铁继续顶进，循环作业，直至套管顶至对面接收坑；拆除设备，清理套管内余土，进行主管线穿越。

（2）管道顶管穿越公路示意图：

①平面示意图：

（根据实际情况改动）

②立面示意图：

（根据实际情况改动）

2、施工工艺流程

施工准备

测量放线

作业带清理

作业坑开挖

顶进系统安装

顶套管作业

穿越管就位

套管封堵

穿越段管道预制

单体试压

数字化测量

连头

管沟回填、地貌恢复

检查验收

管道附属工程

一般段管道安装

管沟开挖

管道下沟

3、施工准备

（1）现场踏勘，了解穿越位置的地质、地形和地貌情况，掌握穿越结构、穿越深度；明确穿越位置是否有地下障碍物，若有则邀请相关主管部门现场指定位置，人工开挖使之暴露；同时了解公路车流情况。

（2）熟悉施工图纸、标准规范，进行技术、质量和HSE交底。

（3）与公路、交通等管理部门联系，办理穿越施工许可证和其它各项手续,并及时将开工日期通知道路管理部门。

（4）准备施工设备、机具、工程用料和手段用料，合理组织施工人员。

（5）准备并设置现场用各种警示标志及安全防护措施。

（6）与相关专业的施工单位取得联系，保证工程施工顺利进行。

4、测量放线

（1）根据设计控制桩，用RTK放出穿越管段的中心桩，并撒上白灰线；

（2）定出施工区域边界线的位置，在公路穿越时，设置穿越点的车辆限速标志；

5、作业带清理

（1）施工作业带清理在测量放线完毕，作业带内地上、地下各种建（构）筑物和植（作）物等已清点造册，并办理好征地手续后进行，作业带宽度严格控制在设计要求的范围内。

（2）使用挖掘机将作业带内影响施工机具通行的石块、杂草树木、构筑物清理干净，沟、坎、坑予以平整，有积水和低洼地段排水填平。

（3）作业带清理的同时将预制场地一并清理、平整、压实，以满足施工材料堆放和穿越段管道预制的需要。

（4）清理平整作业带时，首先将控制桩移到作业带边缘20m处并加以保护，然后将作业带内的表层熟土收集到土石方堆放带边缘整齐堆放。

在作业带清扫和施工期间，严禁扰动公路路基，禁止任何施工设施损害公路路面、阻碍交通。

（5）穿越区域为农田地，作业带清扫必须严格控制在征地范围内，在满足施工要求的前提下，尽量减少对耕地的破坏。

6、发送坑、接收坑开挖

（1）根据公路穿越位置实际地形和现场情况，在公路两侧设置顶管穿越作业坑，其中两作业坑开挖不得影响公路路基的稳定性。

（2）为满足设备安装和顶管施工的需要，发送坑底部尺寸为3.0m×3.0m，深度超过设计图纸规定标高0.6m；接收坑底部尺寸为3.0×3.0m，深度超过设计图纸规定标高0.2m，用于底部夯实余量，夯实系数等按设计文件执行。

（3）作业坑深度以设计管道穿越深度为准，根据现场对穿越位置的试挖和勘察，为确保顶管施工的安全，且用混凝土现场浇注混凝土墙的方式进行对作业坑进行支护，防止作业坑塌方。

（4）在开挖发送坑时，承受顶进反力的后背墙是顶进套管设备的支撑面，其原土层不得破坏，且厚度不小于7m；墙面处理成垂直状，误差小于±5º。

为保证顶力均匀传递给后背墙，在后背墙原土层表面设置用枕木和钢板做成的靠背挡板。

（5）为防止雨天或地下水使作业坑内积水而影响穿越施工的正常进行，在两作业坑底的合适位置各设置一个0.5m×1.0m×1.0m的积水坑，施工期间采用潜水泵随时抽排积水。

7、顶进系统安装

（1）靠背挡板的安装

穿越发送坑处理完后，用吊车将靠背挡板就位在发送坑后背墙上，并使用全站仪测量、校正作业面的垂直度和平整度。

（2）导轨安装

为保证施工作业面的牢固，在发送坑底间隔250mm等距离放置标准枕木，并在枕木上铺设一张厚钢板，用水准仪测量、抄平。

钢板上安装导轨，并用角钢将其加固焊接在钢板上，或用标准枕木铺垫，以固定液压千斤顶部件。

（3）液压千斤顶和套管就位

①使用吊车将混凝土套管节轻放在导轨上，并用水准仪测量其中心线与前后两端高程，保证套管中心线与设计穿越中心相吻合，管节端面垂直于顶管中轴线，顶进对中度的偏差不大于10mm/m。

水泥套管吊装就位前应进行外观检查，包括套管端面平直度、管壁表面光洁度、管体有无纵向裂纹等，合格后方能就位使用。

②再利用吊车将400t液压千斤顶就位在用枕木等做成的支撑上，测量、校正其安装位置，保证液压缸按顶管中轴线对称布置，顶管中必须保持两轴线重合。

③为防止与千斤顶接触的套管端面受力不均而被顶坏，在液压缸顶进面与被顶套管之间放置一块盲板顶环，顶环用δ=30mm厚钢板制成，其结构如下图所示：

④因千斤顶液压缸的行程有限，在顶进施工中均通过安装纵向顶铁来完成顶进施工。

纵向顶铁用重型工字钢制作，根据水泥套管长度和液压缸顶进行程，现场制作1000mm、2000mm长的顶铁各一个，其断面形状为II型。

⑤顶管系统就位安装如下图：

8、顶套管作业

（1）顶管工艺描述

①启动液压千斤顶开始顶管施工，开始的顶进速度要缓慢，第一节套管的对中度（水平度和垂直度）必须控制好。

②为了保证套管与土密实不留间隙，在第一节套管安装下坑前在套管前安装切土器,切土器是用δ=20mm钢板煨制成,内径与套管外径相同。

③每个液压顶进行程完成后，液压缸退回原位，由人工排尽管内淤土；然后更换顶铁，继续顶管，直到顶进行程达到第一节混凝土套管的长度时，吊装下一节套管。

将第二管节与首节连接，再依次顶进，循环进行；直至水泥套管顶入设计长度，抵达接收坑，顶管作业完成。

④经监理检查验收合格后，拆除顶管设备，拉运出施工现场。

（2）顶管施工技术要求

①对顶入的套管节做最后的检查，保证其端面的平直度、椭圆度，以及管外壁任一侧母线直线度等。

②采用在套管前端先用人工掏土出渣后再顶入的方法进行施工，以减少套管端部贯入阻力。

③每次顶进不大于400mm，每次对顶进套管的中线、高程进行观测，使用全站仪进行指引，套管轴线允许偏差10mm/m；在每次顶进前和顶进过程中均要对套管进土的对中度进行监测，一旦发现有偏移趋势，要立即停止顶进，使用螺旋式千斤顶等进行人工校正。

④顶进施工必须连续作业，防止因顶进间隔时间过长而土拱下塌，造成顶进阻力增大。

⑤顶进操作时应注意压力泵的油压变化，如果发现不正常，则应立即停止顶进，并检查原因；千斤顶顶进系统的伸长应控制在设备允许范围内，防止损坏千斤顶结构。

⑥泥砂浆和沥青麻辫填充密封。

施工时可以从水泥套管外壁塞填沥青麻绳至两套管接触端面，然后开始正常顶进，两套管端面将塞填的沥青麻绳压实，达到防渗目的。

（3）顶进工作面的掏土和排土

①套管顶进方向和高度的控制，主要取决于对顶进工作面（套管端面）的掏土操作。

②套管每顶进200～300mm，用人工在套管端面挖土，掏挖面直径略大于混凝土套管外径，用手推车装土，人工牵引送到操作坑料斗内，再用吊车吊出并运至指定地点。

③工作面掏挖必须在规定的范围内进行，不得超挖，特别是套管底土基120°～135°弧度范围内，一定要保持套管壁与土基表面吻合。

④人工掏挖时，不得扰动套管底部的地基土，根据地质情况，工作面每向前挖100～200mm时，顶进一次，挖出的土方及时外运。

⑤开挖后要及时顶进，可使阻力在最小范围内。

⑥人工外运土方时，套管内应架设安全照明设施和通风管。

（4）纠偏、校正

在顶管施工中，需控制套管顶进速度不易过快，经常检查顶进套管的水平度、垂直度，如发现有误差时，必须找出原因，及时纠偏、校正。

挖土纠偏、校正：

当套管顶进中心与设计中心偏差在10～20mm范围时，采用挖土纠偏、校正。

在套管偏离的一侧适当超挖，在相对的一侧不挖或留坎；使套管在继续顶进中逐渐回到原设计中心线位置，但不得猛纠硬调，防止产生相反的效果。

千斤顶纠偏、校正：

当套管顶进中心与设计中心偏差大于20mm时，采用小千斤顶接一短木头进行纠偏、校正。

将木头的一端顶在套管偏移一侧的管壁上，另一端与千斤顶相接，并将千斤顶安装在垫有钢板或木板的套管。

①前土基上，启动千斤顶，利用其顶力将套管在顶进中顶回原设计中心线位置。

②加垫块纠偏、校正：

在顶铁与套管的接触位置上支垫一相应厚度的楔形钢板垫块，使得套管与顶铁间形成一个与偏移方向相反的夹角，顶进时套管可以回到原设计中心线位置。

③施工中根据穿越具体情况可选用一种或几种方法进行套管纠偏、校正工作。

（5）拆除顶管设备

穿越用水泥套管的出土长度达到设计要求后停止顶进，经监理检查验收合格后，利用吊车并由人工配合拆除顶管设备。

因套管穿越完成与工作管穿越可能不连续，存在一定的施工周期，为防止意外，在外露的套管两端用编织袋装土码砌封堵管口，并做好警示标志。

9、穿越段管道预制

（1）穿越工作管预制施工在已设置的预制场地内完成。

（2）按图纸设计的工作管长度、规格进行穿越管段预制，其布管、组对、焊接工序的技术、质量要求以及执行的施工标准与主体管线组焊施工相同。

一般情况下预制管段应比套管长4m以上，结合道路穿越实际情况，预制穿越管。

（不含套管可去掉）

（3）穿越工作管焊接完毕后，清理干净焊缝表面的焊渣、飞溅，按标准要求进行焊缝外观检查，合格后及时申请无损检测，所有环焊缝必须通过100%的X射线和100％的超声波检验。

（4）焊缝无损检测合格后，及时进行防腐补口、补伤施工；其施工工序、执行标准和技术、质量要求与主体管线防腐补口、补伤施工相同。

10、单体水压试验

（1）根据设计要求，道路顶管穿越段管道进行单独水压试验，穿越管道下沟前进行清管、试压；

（2）在穿越管段与主管线连头后再进行线路段清管、试压。

11、穿越管道就位

（1）沿穿越道路一侧管沟中心线开挖发送沟，

（2）利用电火花检漏仪对穿越管道进行检漏，检漏电压15KV，发现漏点及时补伤，直到合格为止。

（3）根据《混凝土套管穿越公路、铁路通用图》集-9079的要求，沿穿越管道轴线方向间隔2m安装一组绝缘支架。

（4）绝缘支架安装完后，在穿越工作管的前端安装导向轮，防止工作管穿越时损伤防腐层，确保就位施工顺利完成。

导向轮制作、安装示意图如下：

说明：

①导向轮装置由卡环、导向轮组成；②卡环用δ=6.4mm钢板卷制，宽100mm，分上下两块，每块上焊接螺栓紧固座2个；③导向轮用重型径向轴承制作，导向轮通过焊接在卡环上的轮座固定，每套导向轮装置安装3个导向轮，呈120°均布在卡环上；④安装导向轮装置时，首先在安装固定卡环位置的工作管上包缚δ=8mm胶皮，防止卡环滑动损坏防腐层；然后用4条M16×40mm螺栓将上下两半卡环固定在穿越工作管上。

首先利用吊车和吊管机将穿越工作管吊入发送沟内，然后再使用吊车和吊管机在卷扬机的配合下进行穿越工作管就位作业。

注意穿越工作管就位时，必须设专职指挥人员，统一指挥；就位作业必须平稳、缓慢进行，防止绝缘支撑和导向轮装置串位而损坏防腐层和管口。

（5）穿越工作管就位示意图如下：

首先利用吊车或吊管机将工作管吊入发送沟内，然后再使用吊车或吊管机在卷扬机配合下进行工作管穿越就位。

注意工作管穿越就位时，必须设专职指挥人员，统一指挥；穿越施工必须平稳、缓慢进行，防止绝缘支撑和导向轮装置串位，防止损坏防腐层和管口。

工作管穿越就位示意图如下：

（6）当穿越工作管就位后，将钢套管从工作管顶部缓慢下滑，平稳的安装到设计要求的位置。

12、套管封堵

（1）将套管内的积水或其它杂物清理干净后，对套管两端进行封堵。

（2）套管端封堵的做法

按《混凝土套管穿越公路、铁路通用图》集-9079的要求进行封堵施工。

在距离套管端400mm处用δ＝20mm木板封堵；其次，用红砖紧靠木板砌筑封堵，封堵厚度240mm；最终，用沥青麻丝将套管端封堵，封堵厚度140mm。

13、连头

（1）当穿越工作管就位、套管端封堵完成后，及时与一般段线路连头。

（2）选用优秀的有连头资格证的焊工，按照输气管道工程连头焊接工艺进行组焊，其施工工序、执行规范、技术要求、质量标准与主体管线连头施工相同。

（3）连头施工时，严禁强行组对和割斜口。

14、管沟回填、地貌恢复

（1）管沟回填

①管道数字化测量完成后，及时进行管沟回填。

首先用原状土方回填至管顶，然后继续回填原状土至管顶300mm，按设计要求铺设警示带；最后再用原状土分层夯填，根据设计要求，农田段回填后压实填平。

②若存在不能及时回填的位置，尤其是套管两端的操作坑，若不能及时回填，必须在未回填管沟四周边缘上留高土堆、设置警示标志和警戒绳，夜间设置并开启警示灯，以警告行人、车辆注意安全。

（2）地貌恢复

在管沟回填的同时进行地貌恢复作业，将施工作业区平整到原来的地貌形式，以避免二次进场。

施工结束后，将施工设备、机具及时撤出现场，并彻底清除现场的各种垃圾，做到“工完料尽场地清”。

15、附属工程施工

（1）标志桩埋设

道路穿越工程在穿越段两端管道变防腐等级处各设置一个标志桩，共计2个标志桩。

在管沟回填、地貌恢复施工期间，按照设计要求和标准规定埋设标志桩，以避免二次进场和重复开挖。

（2）警示牌安装

道路穿越两侧埋警示牌安装2个警示牌。

在管沟回填、地貌恢复施工期间，按照设计要求和标准规定埋设警示牌，以避免二次进场和重复开挖。

（3）弃土处理

人工掏出的土在施工后应根据当地政府的要求，拉运至指定的地方堆放或铺垫乡村土路。

16、检查验收

根据资料填写要求，做好现场各项施工记录表格，及时归纳、整理，保证资料与施工同步、真实、准确。

整个穿越施工完成后，及时向项目部、监理等单位提出申请，进行现场检查验收，合格后办理相关的签认手续。

四、施工部署

1、组织机构

项目经理

材料负责人

生产副经理

技术负责人

质量负责人

文控负责人

预算负责人

经营副经理

总工程师

HSE总监

协调副经理

外协负责人

穿越机组

2、应急组织机构

相关应急预案依据《应急救援预案》（LOS-DSG02-M-HSE-OD-003）得相关要求执行。

3、施工人员安排

（1）管道安装、连头、防腐施工人员

序号

工种

人数（个）

序号

工种

人数（个）

1

工长

1

9

操作手

2

2

技术员

1

10

司机

1

3

质检员

1

11

测量工

1

4

HSE监督员

1

12

电工

1

5

起重工

2

13

防腐工、喷砂工

2

6

管工

3

14

仪表工

1

7

火焊工

1

15

普工

5

8

电焊工

4

合计

26

（2）顶管施工人员

序号

工种

人数（个）

序号

工种

人数（个）

1

工长

1

7

操作手

6

2

技术员

1

8

司机

2

3

质检员

1

9

测量工

2

4

HSE监督员

1

10

电工

1

5

起重工

4

11

普工

6

6

千斤顶操作手

8

合计

33

4、施工设备安排

序号

设备名称

型号

单位

数量

备注

一

安装设备

1

外对口器

DN520

台

1

2

单斗挖掘机

PC-200C

台

3

3

液压千斤顶

10t

台

1

4

发电机组

75KW

台

1

5

发电机

50KW

台

1

5

喷砂除锈装置

套

1

二

运输设备

1

平板拖车

20t

台

1

2

运管车

10t

台

2

3

工程指挥车

越野

台

3

4

轮式拖拉机

SH-50

台

3

三

吊装设备

1

吊管机

30t

台

2

2

汽车吊

20t

台

1

3

汽车吊

8t

台

1

五、QHSE管理

1、质量保证措施

所有参加施工的人员必须持证上岗。

（1）认真做好顶管穿越的技术、质量交底工作，项目专业人员及时到场检查、指导施工。

（2）所有施工材料必须有合格证明书或质量检验报告单，施工前由监理工程师确认后方可使用；运抵现场的施工材料由质检员和监理同时进行检查验收，杜绝一切不合格材料进入施工现场。

（3）严格按图施工，认真执行施工标准及规范。

（4）加强教育，提高职工的质量意识和责任心。

（5）施工中坚持质量“三检”制度，上道工序不合格严禁进入下道工序施工，并做好各项检查记录。

（6）所有隐蔽工程必须由监理检查验收合格后方可进行回填或下道工序施工。

（7）积极接受监理的监督检查，发现问题及时解决。

（8）套管顶进施工的质量控制

①套管节口应保证水平；

②套管所受顶力应在管子轴线上；

③每顶进400mm套管应检测一次，保证顶进偏差控制在标准范围内；

④顶进作业坑靠墙应平整、垂直，液压千斤顶必须水平、固定牢固，防止移位；

⑤顶管施工时采用全站仪控制穿越中心线和高程，以线路中心桩为基准进行导向监控；⑥套管顶进作业开工后，一般情况下应连续施工，不准中途随意停止作业；各工序间的衔接应紧凑，尽量减少停顶时间，避免推进阻力的增大。

2、HSE保证措施

（1）施工前，制定施工方案与安全措施；对全体施工人员进行HSE教育，贯彻HSE理念，提高员工意识。

（2）与地方公路交通管理部门取得联系，办理相关手续或施工许可证。

（3）施工现场布置相应的警示标志，设置警戒线，禁止非施工人员进入施工现场。

（4）施工人员劳保穿戴整齐、规范、佩带胸卡。

（5）穿越管道与公路尽量垂直交叉，交叉的最小交角不能小于公路部门的要求。

（6）顶管穿越时，套管前掏土距离不能过长，防止塌方事故发生；同时，掏土施工必须保证不扰动公路路基。

套管顶进结束后，如果其周围有塌落空隙，则采用向空隙灌注水泥砂浆的措施，以稳固地基层。

（7）对设备操作手、指挥员和带班人员进行详细的HSE交底，现场设专职指挥员统一指挥施工设备作业，严禁发生任何伤害事件。

（8）顶管穿越施工期间，现场安排专职HSE监督员，对施工过程进行监督检查，发现问题或隐患必须及时排除。

（9）如果套管顶进后和工作管穿越前存在一定的施工周期，则套管穿越完毕后必须在操作坑周围设置警戒铁丝网，防止行人、车辆掉入作业坑内。

（10）施工现场备用油箱（桶）放置在塑料布上，设备加油时使用接油槽，防止油品跑、冒、滴、漏而污染土壤。

（11）坚持文明施工，顶管穿越完工后，应严格清理施工现场，充分做到“工完料尽场地清”。

六、施工用料

序号

名称

型号规格

单位

数量

备注

1

轨道

自制

套

1

2

钢板

δ=20mm

m2

8

3

枕木

200×200×1800mm

块

10

4

导向轮

自制

套

4

5

铁锹

把

6

6

手推车

自制

台

2

7

料斗

1m3，自制

台

2

8

照明灯

充电

只

10

9

编织袋

条

100

10

钢丝绳

Ф15

m

40

11

水龙带

2″

m

50

12

照明电缆

2.5mm2×2

m

150

13

漏电保护器

台

4

14

碘钨灯

1000W

只

2

15

警示灯

只

2

16

竹竿

3m

根

5

17

警示牌

块

5

18

警示彩带

60mm宽

m

40

19

铁丝网

m2

65

七、公路保护、保证措施及注意事项