天然气管道防护专项施工方案.docx
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天然气管道防护专项施工方案
新建铁路重庆至万州客运专线YWZQ-3标
天然气管道
防护专项施工方案
编制：
复核：
审核：
中国路桥工程有限责任公司渝万铁路3标项目经理部二分部
二○一三年十月
一、工程概况
中国路桥渝万铁路土建3标二分部施工范围起讫里程D1K73+020.000-D2K98+791.900，全长25.875公里，路基总长度9.060Km；桥梁12座，总长10.450Km，涵洞34座。
线路正线及施工便道有多处与当地天然气管道相交（见表1.1），为了保证管道及施工现场的安全，需对管道进行防护处理。
表1.1天燃气管道统计表
序号
勘测里程
管径（mm）
交叉角度
埋深（m）
备注
1
D1K86+880
¢325
75°
0.81
2
D1K87+835
¢325
53°
1.17
3
D2K93+956.7
¢325
8°
1.02
4
D2K97+266
¢325
60°
1.32
5
D2K97+666.7
¢426
80°
0.65
6
D2K97+712.3
¢325
62°
0.58
7
D1K86+171
¢108
79°
0.33
8
D1K85+510
¢57
80°
0.47
9
D1K87+500
¢110
80°
1.11
10
D1K87+600
¢40
80°
0.65
11
D1K92+170.3
¢90
56°
0.15
12
D2K93+926.7
¢273
8°
1.02
13
D2K97+706.3
¢273
61°
1.16
二、方案简介
由于本分部石油管线较多，在工程具体施工过程中，我部将采取切实可行的施工方案组织施工，以保证输油管线的安全运行。
针对施工便道跨越管线情况，我部采用在便道上搭设钢筋混凝土便桥的方式跨越天然气管道；针对桥梁基础施工中对于管道距离承台开挖线距离小于5m的天然气管道需要进行安全防护工作，采用钢板桩加固防护的方案。
三、施工方案
3.1、便道跨越管道防护方案
图3.1-1施工流程图
3.1.2、施工准备
根据施工组织安排，满足总进度要求，确保气管的安全，结合铁路工程特点，综合考虑气候、雨季、各个工序衔接等因素合理安排施工。
施工前我部安排经验丰富的管理人员及技术工人，熟悉图纸及操作规程，探明燃气管道位置及埋深，做好管道防护施工前的准备工作。
同时物资设备部采购合格厂家的物资材料，储备好物资。
安排合格电气焊工进行下料及焊接工作。
3.1.3、探明地下管线
事先与燃气公司联系，并取得现场燃气管线路平面图，核实图纸中燃气管道的位置，根据燃气部门提供的管线位置确定管道埋深，定出详细的探查计划，且做到施工过程中的每项工作都与专业工程师监管。
探明地下管线后，按设计的施工先放出管线的位置，做好标记。
管线探挖后将管线5.0米范围内用警戒绳围护隔离，并在附近做明显的标志牌标志清楚，再组织正常施工。
然后组织管线探查交底会，特别是对开挖的操作人员做好班前交底，切忌违章冒险作业。
施工前设置好安全警示标志。
3.1.4、基础开挖
在天然气公司工作人员的指导下，确定天然气管道的具体位置，并用白灰放线。
栈桥基础设置在平行管道方向，距管道边0.35m位置。
基础尺寸长6m，宽0.6m，高度1.45m。
开挖采用人工开挖，小心谨慎，并加强观察，以免损伤管道。
3.1.5、铺底
开挖完成后，对地沟基础位置进行清理整平，并结合实际地址情况，采取相应措施对不同地质土壤进行夯实加固。
若基础土质松软，拟采用人工夯实和片石码筑的方式对基础夯实、整平。
基础夯实、整平完成后，对砼基础位置进行放线，并标识清楚。
3.1.6、基础浇筑
铺底工作完成后，按照施工图纸开始进行立模、混凝土浇筑。
采用C30混凝土砌筑，混凝土浇筑完毕后，对平整度进行量测，确保表面平整。
浇筑完成后，在条形基础与天然气管道空隙处回填中粗砂，中粗砂回填及夯实由人工完成，以确保天然气管道不受损害。
3.1.7、承重梁铺设
中粗砂回填完成后在条形基础上铺设纵向钢筋混凝土盖板。
钢筋混凝土盖板长度1.9m，宽度0.7m，厚度0.3m，混凝土标号为C30。
采用上下两层钢筋及环向箍筋加强，上层纵向钢筋为HRB235Φ20mm，间距20cm，下层纵向钢筋为HRB235Φ25mm，间距8cm，横向箍筋采用直径为10mm的HRB235钢筋，间距15cm，钢筋保护层厚度为3.5cm。
钢筋混凝土盖板在2#混凝土拌合站预制，经过14天的洒水湿润养护后运至现场进行安装，每个栈桥使用9块钢筋混凝土盖板。
图3.1-2钢筋混凝土盖板配筋图（单位:
mm）
3.1.8、便道连通
钢筋混凝土便桥施工完成后，四周填筑碎石至便道顶面高程，并压实，连通施工便道。
图3.1-3钢筋混凝土便桥立面图（单位:
mm）
图3.1-4钢筋混凝土便桥平面图（单位：
m）
3.1.9、单个栈桥材料数量
表3.1-1单个栈桥材料数量表
序号
名称
型号
尺寸
数量
1
基础开挖
/
1.45×2.3×6m
20.01m3
2
混凝土基础
C30
1.45×0.6×6-0.4×0.3×6m
4.5m3
3
纵向承重梁
钢筋混凝土盖板
1.9×0.3×6m
9块
3.2、基坑开挖管道防护方案
3.2.1、施工的主要流程
图3.2-1基坑开挖管道防护流程图
3.2.2、探明地下管线
事先与燃气公司联系，并取得现场燃气管线路平面图，核实图纸中燃气管道的位置，根据燃气部门提供的管线位置确定管道埋深，定出详细的探查计划，且做到施工过程中的每项工作都与专业工程师监管。
在附近做明显的标志牌标志清楚，再组织正常施工。
做好班前交底，切忌违章冒险作业。
施工前设置好安全警示标志。
3.2.3、插打钢板桩
（1）施工前由测量进行放线，并洒白灰做好标记。
（2）采用单层钢板桩的方法。
钢板桩插打利用200型改装挖掘机做为起吊设备，配合60型振动锤的施工方法逐片插打。
（3）钢板桩插打前进行变形检查；钢板桩在插打前必须对其进行外形检查，对变形严重的进行校正并做锁扣通过检查。
（4）为了确保每一片钢板桩插打准确，按照测量放线开始进行插打，插打时边插边将吊钩缓慢下放，以确保钢板桩插正、插直，在整个施工过程中要用铅锤始终控制每片桩的垂直度，及时调整；每一片钢板桩先利用自重下插，当自重不能下插时，才进行加压；插打过程中，必须遵守“插桩正直，偏斜即纠”的施工要点，钢板桩插打完毕后，开始开挖基础。
（5）为了保证钢板桩防护插打过程及基坑开挖后，受外侧土压力等不利因素对钢板桩产生侧压力，向基坑内侧移斜导致整体倾斜或者内翻等状况。
施工前后要对钢板桩防护进行变形观查、测量，提供准确测量数据。
3.2.3、基坑开挖
基坑开挖过程中，安排专人对基坑周围及钢板桩进行检查，发现基坑周围有裂纹或钢板桩发生变形时，应立即停止开挖，加设围檩或斜撑进行加固，防止坍塌。
四、安全保护措施
根据场地使用要求，我标与天然气管线相交位置均为施工用地。
施工区域内天然气管辖主要荷载为施工车辆和运输车碾压，容易对地下管线造成破坏，必须对施工区域内的地下管线需加以重点保护。
1）、我项目部经理为天然气管线保护第一责任人。
各工区负责人为管线保护直接负责人，监督各项保护方案的执行。
建立应急反应计划管理程序，对现场出现问题依照应急计划进行安全防护。
图4.1-1应急反应计划管理程序
2）、落实安全保护责任，建立以项目经理为第一责任人的安全保护措施，施工过程中专业化监测，设专职安全员，施工过程全程旁站，对施工现场全程负责和指挥，发现异样问题立即通知各有关单位和上级部门。
3）、施工过程严禁烟火，安全员必须检查所有施工人员不能带有火机等火源进入施工现场。
4）、施工过程严格采用人工开挖的方式进行开挖，开挖需按照开挖界线进行开挖，靠近天然气管道处开挖时需轻铲试挖，一挖一观测，以找到天然气管道的准确位置。
待找到天然气管道后，根据天然气管道的直径，轻挖出整个天然气管道的轮廓。
根据已开挖出天然气管道的位置，继续开挖其余部分的管道，靠近管道开挖一定需要小心谨慎，以免刮伤管道。
及时注意基坑周边及燃气管道附近的地面开裂情况，挖土期间应加强观察。
5）、了解周边的居民的燃气供应情况，有非正常停止供气等现象时立即联系燃气公司进行检查。
6）、获悉建设各方及周边县区燃气管道设施的抢修电话。
如有管道损毁、漏气等问题立即疏散施工及周围人员，上报有关部门关闭阀门，避免更大的危险，并协助天然气公司有关工作人员一道实施抢修。
7）、保护施工现场，控制现场人员及明火，如有异常情况，第一时间通知专业人员来现场修理。
抢修前通知周边居民停止使用燃气，并关闭户内阀门，避免供气修复后造成爆炸、中毒等安全事故，恢复供气后及时相关居民。
8）、一旦发生事故，根据现场需要，积极组织人员及材料、设备，配合燃气公司进行抢修施工。
9）、在施工期间，在埋地管线2.0m的范围内，不得摆放沉重的设备、机具、车辆、材料和淤泥等物。
10）、管理人员要与现场直接操作人员交底到位，一定要将天然气管线保护的重要性贯穿到每一个现场施工人员。
并严格现场监管，如因管理不善，措施不当而造成事故的有关人员，项目部将进行严格处理，严防施工机械破坏管线造成不必要的事故。
天然气管线若受到破坏则后果不堪设想，必须确保天然气管道的安全。
涉及管线处施工时，我方将设专人针对管线安全，进行组织施工。
11）、施工中如发现天然气管线有异常现象或管位有差异，可能对管线的安全和维修产生影响时应立即停止施工，同时与天然气管线相关部门联系，落实保护管道的措施后方可继续施工。
五、防意外应急预案
由于本工程跨越输油管线施工，加上输油管线的重要性，因此在现场施工过程中对油管的保护至关重要。
为此，我部专门编制了施工过程防意外应急预案。
1、应急目标
保护国家财产、将损失减少到最小化。
2、应急预案为切实加强对重特大天然气安全事故处置工作的领导，项目经理部成立天然气安全事故应急救援工作领导小组.。
组长：
曹晓川
副组长：
李维福、卢玉强、杨明磊、陈金良
组员：
张杨、王波（82）、毕干、王波、蒋伟、贾朝安
1）、领导小组职责
、组长：
负责组织与指挥整个事故现场的抢救工作，向各应急小组调配应急所需的资源（人力、物力、资金）并对突发事件的应急响应工作做出决定。
、副组长李维福：
协助组长组织应急所需资源满足现场应急需求，与外部应急响应人员、部门、组织和机构进行联络。
、副组长陈金良负责危险源风险评估；评估施工现场以及生产过程的危险源的风险，指导安全部门对安全措施落实和监控、减少和避免危险源的事故发生、完善危险源的风险评估资料信息、为应急响应的评估提供科学、合理、准确的依据；为应急响应提供及时的应急响应支援措施，为事故现场提供有效的技术储备、图纸。
应急预案启动后，根据事故现场的特点，及时提供科学的工程技术方案和技术支持文件。
、副组长卢玉强、杨明磊负责调配抢险物资设备至事故发生点；提供和检查抢险人员的装备和安全防护；及时提供后续的抢险物资；迅速组织后勤必须供给的物品，并及时输送后勤物品到抢险人员手中。
负责车辆及相应工具的供应。
、现场抢救组张杨、毕干负责：
负责组织抢救受伤人员应急救护工作、疏散人员、物资材料、汽车、设备工作，了解事故现场需要抢救人员的数量和抢救地点、危险程度并具体组织抢救疏散。
通过各种方法了解事故现场全面情况及其变化，及时向现场指挥组提供真实可靠的情况。
、事故调查组：
事故调查由蒋伟、王波负责，主要保护事故现场、调查了解事故发生的主要原因及相关人员的责任，形成事故调查报告。
抢救队员：
工地班长3名、安全员1名、电工1名、队员10名左右.
2）、报告处理程序
发生天然气管线安全事故后，现场施工人员立即打电话向应急救援小组报告，报告包括：
发生地点、时间、损坏情况、现场控制情况。
应急救援小组接到报告后立即赶赴现场，并根据报告情况，与相应单位联系。
、按规定办理管线监护卡，请管线单位人员现场监护。
、一旦发生天然气管损坏破裂，应立即维护好现场，疏散人员，用路栏围好进行警戒，以防他人误入。
附近所有施工立即停工，机械立即熄火。
、立即与天然气单位联系，组织人员对现场的监护，专人负责对附近火源严查（如抽烟、电焊等），并立即熄灭。
避免明火接近，严禁电器开关的使用，预防冲撞动作出现火花，以预防起火事态扩大。
、千方百计关闭附近阀门，切断电源，阻止事态扩大。
3）、工具、设备、器材清单
通信联络用对讲机四台；应急救援交通车一辆；消防灭火器4个；人员负伤急救药品箱（急救药品齐备）一个。
六、环保措施
1、实行环保目标责任制，建立以项目经理为第一责任人的环保责任考核制。
2、施工现场文明施工，多余材料及建筑垃圾清运出现场，做到工完场清。
3、严格控制施工噪声。
4、夜间施工时，应对工人进行环保教育，不得喧哗。
5、注意夜间施工的灯光照明，工地的灯光不得直接照在工地附近的居民楼房上，以免影响居民休息。
6、注意施工点附近的排水措施，做到施工后管道附近无积水。
七、栈桥受力验算书
栈桥受力验算书
参数确定（数据来自《五金手册》、《静力计算手册》、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002）：
①输车辆满载重量取60t，计算按单侧后轮重20t计算。
②桥长桥2.3米，桥宽6米。
③E为钢筋混凝土的弹性模量,对于工程用C30钢筋混凝土,弹性模量可取E=3.0*104N/mm2.I为C30钢筋混凝土的截面惯性矩,因为天然气钢筋混凝土盖板截面尺寸为70cm*30cm，所以截面惯性矩I=70*303/12=1.575*109mm4.
④为安全考虑，将钢筋混凝土桥简化为简支梁计算，在相应的荷载影响线下求得最大弯矩和支座反力、剪力。
⑤C30钢筋混凝土，根据铁路桥涵钢筋混凝土结构设计规范（正文），容许弯拉应力[σ]=180MPa,容许剪力[Q]=100MPa。
1、反力
RA=RB=F/2=（20t*9.8N/kg）/2=98KN
2、弯矩
Mmax=fl/4=（20t*9.8N/kg）*2.3m/4=56.35KN·m
其最大拉压力σ=Mmax·Ymax/Iz=56.35*0.3/1.575*106=10.73Mpa＜180Mpa
3、剪力
Fs=Mmax=56.35KN·m
4、挠度
根据《混凝土结构设计规范》GB50010-2002，试验梁跨度l0＜7m，其挠度限值[af]=l0/250=2300/250=9.2mm
W=fl³/48EI=（20t*9.8N/kg）*（2.3m）³/（48*3.0*105N/mm2*1.575*109mm4）=0.11mm<9.2mm满足通行要求
5、结论
天然气盖板梁片在荷载作用下，挠度值满足现行规范要求，结构的安全性符合设计要求。
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