-PAGE15-金麗溫省級天然氣管道金衢段配套管道工程試驗段常山支線CS116-CS117杭金衢高速公路頂管穿越施工方案編制：審核：批準：上海電力安裝第一工程公司20目錄1工程概況 11.1工程簡介 11.2工程地質 12施工人員配備 23施工機具、設備及材料準備 23.1設備一覽表 23.2施工主要設備參數 43.3主要施工材料 44施工方案 54.1施工準備 54.2施工方法、技術措施 54.2.1測量放線 54.2.2工作井施工方案 64.3頂管施工技術 94.4突發事故的應急處理 114.5頂管施工質量通病及防治 125施工總體進度計劃 146HSE施工措施 147應急預案 15PAGE11工程概況1.1工程簡介根據設計圖紙及對現場的實地踏勘，金衢段配套管道工程試驗段常山支線在樁號CS116-CS117頂管穿越杭金衢高速公路，穿越位于常山縣天馬鎮丁家橋村。本工程管道設計壓力為6.3MPa，管道直徑為355.6mm，壁厚為6.3mm。根據現場地形、地貌，本工程頂管操作井和接收井采用沉井法施工，穿越長度為84米。工作井井底距自然地坪高差為4.31米，長度為6米，寬度為4米，井壁厚0.5米，其中工作井后背墻壁厚為0.6米。接收井井底距自然地坪高差為5.13米，公路最低點路面與套管頂部的高差為7.08m。套管選用RCPIII1500×2000本工程擬穿越地段位于山間沖積平原地貌單元，地勢稍有起伏，杭金衢高速公路路面寬約26m，高速路面與兩側場地地面高差約為5m左右，高速路北側場地為旱地，南側場地為水田，兩側場地都比較開闊。1.2工程地質常山縣氣候屬亞熱帶季風濕潤氣候，有四季分明、冬夏長春秋短、光溫充足、降水豐沛而季節分配不均的地帶性特征。根據本地區歷史地震記載，勘察區及其附近區域歷史上地震活動少，震級很弱，按地震區劃分，該區屬少震、弱震區。地震活動具強度低、震級小、頻度低等特點據《中國地震動參數區劃圖》（GB18306-2001），評估區的地震動峰值加速度小于0.05g，相當于地震基本烈度小于Ⅵ度，屬區域地殼基本穩定區域。根據鉆探揭露和原位測試成果，現將工作井處地質情況自上而下分述如下：1）耕植土（Q4ml）：灰褐色，主要由粘性土組成，結構較松散，含有植物根系。2）粉質粘土（ Q4al+dl）：灰黃色～棕褐色，可塑，局部粘粒含量較高，近粘土，含鐵錳質結核，干強度中等，韌性中等，稍有光澤，切面較光滑。局部含有少量角礫。厚度為2.30～2.50m3）全風化砂礫巖（K2j）：紫紅色，結構已基本破壞，巖石已風化成土狀，少量砂狀，干鉆易鉆進。厚度為1.50～2.40m

2施工人員配備序號人員構成人數（人）備注1施工負責人12技術員13安全員14質量員15挖機操作工16挖機指揮員17電工18模板工29鋼筋工410電焊工111輔助工63施工機具、設備及材料準備3.1設備一覽表序號名稱規格或型號數量1超高壓徑向柱塞泵BZ502臺2雙作用液壓千斤頂QYZ2002臺3卷揚機2T2臺4卷揚機0.5T2臺5潛水泵2″4臺6空壓機3m1臺7切割機1臺8龍門架2臺9經緯儀DJ6-21臺10水準儀DS31臺11插入式振動器2臺12電焊機MPS-5002臺序號名稱規格或型號數量13發電機50KW1臺14發電機75KW1臺15潛水泵4"2臺16泥漿泵6"1臺17挖掘機PC2001臺18試壓泵DSY4001臺19壓力自動記錄儀XG1011個20安全閥DN100/PN1001個21短管φ355.64米22封頭φ355.64個23閘閥DN50/PN42個24截止閥DN25/PN42個25針形閥DN15/PN42個26施工護欄40

3.2施工主要設備參數a）超高壓徑向柱塞泵型號：BZ50額定壓力功率貯油量流量尺寸重量50MPa7.5Kw50L6L48×32.5×54198Kgb）雙作用液壓千斤頂型號：QYZ200起重量起重高度最低高度油缸直徑工作壓力重量200T200mm410mm250mm50MPa216Kg3.3主要施工材料序號項目規格數量備注1U型頂鐵內徑1.5m1個2直頂鐵3米3導軌30#槽鋼8米4木板30cm×8cm×5mm20塊5木板30cm×8cm×3mm34塊6支撐桿3m10根7支撐桿5m4根8道木0.2×0.3×3m20根9后背鋼板2m×2m×5mm2塊10絕緣滑塊φ355.642組11直縫電阻焊鋼管φ355.660米12無縫鋼管φ60×5mm8米13無縫鋼管φ22×4mm8米14無縫鋼管φ34×5mm30米15電源線2.5mm50米16電源線4mm100米17壓力表0～6.0MPa2只4施工方案4.1施工準備工程質量的好壞以及工程是否能夠順利進行與工程開始階段的準備工作密不可分，為此，我們將進行如下的準備工作：（1）技術準備1）熟悉、審查施工圖紙及有關設計資料；2）原始資料的調查分析；3）編制施工方案（2）材料及機械的準備材料的準備主要是根據施工預算分析，按照施工進度計劃要求，按材料名稱、規格、型號、使用時間，編制出需要量計劃，并為組織材料，確定倉庫場地堆放所需的面積和組織運輸提供依據。（3）施工現場準備根據施工現場實際情況決定修筑施工機具的進場道路；做好施工現場的控制網測量；安裝調試施工機械；做好各種材料的儲存、堆放；及時提供材料的使用申請計劃；做好雨季施工安排；做好現場安全設施工作；本次頂管兩側土地使用面積為30m×25m4.2施工方法、技術措施4.2.1測量放線施工測量采取“四固定”措施，保證測量精度。測量儀器在施測前應檢校，嚴格按測量操作規程施測。（1）施工水準控制網的建立1）根據管線走向圖，在施工前利用現場水準控制網點，采取閉合導線測量方法，將水準點引測到每一個工作井位置，并且固定在相鄰的建筑物上。2）在每一個水準點位置用紅漆做好標志，寫上高程。3）繪好水準點點位記錄圖，便于施工時尋找。4）做好水準點的保護工作，便于用時互相連測。（2）施工平面控制網的建立1）根據管道設計圖上井位坐標用經緯儀，在施工前將每一個用木樁落實到現場。2）用經緯儀根據工作井、接收井的樁位放出工作井兩側頂管的方向軸線，并用木樁落實到工作井兩側。3）以兩側頂管方向線為依據確定工作井的中心線，按工作井施工圖的長寬作為基礎放工作井施工線。4）將控制點延伸到施工現場外，固定在相鄰的建構筑物上，以防止施工破壞。4.2.2工作井施工方案本次頂管擬采用預制沉井作為工作井，沉井采用一次制作下沉。為防止在頂管時井體位移，因此在沉井的后靠背進行加固處理。沉井制作完成后在下沉前，井外壁刷冷底子油一道，熱瀝青一道。操作井尺寸為6m×4m，接收井尺寸為4m×4m，或根據現場實際情況適當調整。4.2（1）刃腳制作根據工作井的重量，我們計劃采用半墊法進行刃腳模板施工。采用墊架施工可以有以下的優點：a、使地基均勻承受沉井重量，避免在混凝土澆筑過程中產生突然下沉，使刃腳裂縫破壞井身結構。b、保持沉井位置不發生傾斜和便于調整c、便于支撐和拆除模板。（2）井壁制作●鋼筋工程鋼筋按工程進度計劃進場，為保證工程質量，根據設計圖紙、設計交底及圖紙會審記錄及施工規范要求，鋼筋工程從翻樣、制作抓起，對鋼筋制作、綁扎二道工序，層層把關。鋼筋配料單須經工程技術負責人審核無誤后，方可下料制作。鋼筋按規格品種分類堆放。鋼筋成品須經專職質檢員復檢后方可使用。鋼筋在施工現場利用鋼筋加工機械加工成型。井壁的鋼筋綁扎分兩次成型，即刃腳一次、井壁一次。在鋼筋綁扎前先搭好滿堂腳手架，然后綁扎鋼筋并立模。刃腳鋼筋與上層鋼筋連接處，豎筋伸出1m高左右。錯開1/4并采用焊接連接方式。a、本工程所有鋼筋根據業主提供的施工圖紙，及現行的國家施工驗收規范在現場加工制作。b、鋼筋的成品與半成品進場須根據施工速度，做到分批進場，進場時必須有出廠合格證及物理試驗報告，進場時必須掛牌，按規格分類堆放，并做好鋼筋的維護工作，避免銹蝕和油污，確保鋼筋潔凈。c、鋼筋的數量、規格、接頭位置、搭接長度、間距嚴格按施工圖操作綁扎。●模板工程本沉井的模板除刃腳和底板與壁板相交處凹槽用木模外，其余均采用組合式鋼模板進行拼裝組合。池壁模板均采用豎橫楞配置形式。內模用滿堂腳手架固定，外模用對拉螺栓同內模固定。對拉螺栓的間距根據計算取為600×600mm。考慮到本井僅作為頂管用的工作井，對抗滲要求不太高，因此，對拉螺栓不考慮采用止水螺栓，所有螺栓均采用穿墻管進行配置，以提高螺栓的周轉次數，降低工程造價，待模板拆除后用膨脹水泥堵住套管洞，防止漏水。對模板配置及安裝、拆除須遵循以下要求：a、模板及其支撐系統必須具有足夠的強度、剛度和穩定性，對拉螺桿必須具有足夠的拉力。b、模板應根據圖紙及規范要求進行合理配料。c、模板施工前要按照設計圖紙要求翻樣，然后按大樣圖配置模板。d、做好模板工程施工技術交底，依據圖紙需交清以下幾點：①設計圖中的尺寸、軸線、標高、位置等；②預埋件、洞口的位置尺寸及規格；③所用模板材料及支撐、對拉螺桿的品種規格及質量要求。e、立模前要在施工縫接口處模板底部采用海綿膠條墊底封口，且模板外側采用1：3水泥砂漿封底，模板組裝時，每條板縫要用海綿膠帶或海綿條粘貼，使模板接縫嚴密，不易漏漿。f、模板及對拉螺桿必須有足夠的強度、拉力。對拉螺桿能可靠地承受新澆砼的側壓力，以及施工中產生的荷載。g、洞口、預埋件安放必須平整，標高位置準確且不得遺漏，預埋件采用螺絲或電焊固定牢固。h、模板拆除要按照模板拆除時間對照表和《砼結構工程施工及驗收規范》的有關規定執行。●混凝土工程本工程砼擬采用商品混凝土。(3)沉井下沉沉井下沉前先將井壁上的預留口用磚砌好堵牢，所有螺栓均抽除，對于個別未能去除的螺栓須用氧氣割除。外壁應保證光滑，所有螺栓孔均用砂漿堵實。然后涂刷冷底子油一道、熱瀝青一道。待井壁砼強度達到設計要求后即可準備下沉，在沉井下沉之前要做好軸線觀測點和下沉標高測量點設置。刃腳下部的砼墊層在下沉之前用空機風鎬鑿除，抽取時要做到對稱同時進行，防止井體在初沉階段就發生傾斜。沉井下沉將采取不同的環境采用不同取土方式，對于緊靠河邊的工作井用水力沖土吸漿的取土方式，對于無水力沖土條件的則采用人工挖土，用卷揚機將士吊出的取土方式。沉井下沉時不管是采用水力沖土還是人工挖土，其取土方式及原理都是相同的。取土時采用碗形挖土自重破土方式，即先挖沉井中間鍋底呈碗狀土形后，逐漸沖向四周刃腳留設的土堤，每層挖土厚40～50cm、寬60～80cm，相互深度保持一致高差不得大于50cm，以保證井體均勻下沉。挖出的土方由井中心集中運出。挖土時施工負責人根據觀測人員的測量數據，隨時指揮進行挖土順序的調整。在沉井下沉過程中須注意以下幾點事項：a、井下沉位置的正確與否，與剛開始下沉時有很大關系，要特別注意保平面位置與垂直度的正確，以免繼續下沉時，不易調整。b、為減少下沉的摩擦力和以后的清淤工作，最好在下沉時在井外壁采用隨下沉隨填砂的方法，以減輕下沉困難。c、挖土應分層進行，防止鍋底挖得太深，或刃腳挖土太快，突沉傷人。再挖土時刃腳處不準有人操作或行走，以避免刃腳處切土過多傷人。d、在沉井開始下沉和將至設計標高時，周邊開挖深度應小于30cm或更簿一些，避免發生傾斜。4.3頂管施工技術（1）頂管工藝流程測量確定軸線、標高安裝桁吊設備安裝后靠背安裝液壓千斤頂、軌道安裝液壓泵站、水泵、泥漿泵選擇并圍護好泥漿沉淀池安裝掘進機頭調試電器線路調試液壓系統安裝第一節鋼筋混凝土管掘進機頭穿墻進洞啟動清水泵、使高壓槍沖釋土體啟動泥漿泵泵出泥漿到沉淀池通過坐標觀察機頭的具體位置，隨時控制機頭走向。從而控制管道的走向正確，保證管道正常頂進符合設計要求。當管道頂進時，頂力如增大較快，應用預行準備并調試好注漿系統，及時注觸變泥漿進行減阻。（2）主要設備的安裝①導軌的安裝因為導軌是支托未入土的管段和頂鐵，起導向作用，所以導軌的安裝對管道的軸線和高程存在著很大的關系，須十分重視，要認真做到以下幾點：a、確保導軌中心線和頂管走向軸線在一條直線上，等高或略高于該處管道的設計高程，其縱坡應于管道的設計一致。b、導軌應牢固地固定在底板上，底板上用預埋鋼板與導軌連接。c、導軌安裝的允許偏差為軸線位置：左右3mm，頂面高0±3mm，兩軌間距±3mm。②主油缸的安裝主油缸是頂進系統的核心，安裝時應注意以下幾點：a、主油缸的布置原則是左右對稱，主油缸軸線應與管軸線平行與后背(或后坐)垂直，油缸著力點無間隙。b、油缸的高度應考慮到管道覆土層的深淺。根據計算，油缸的合力中心位置在管中下方，當覆土層較厚時，頂力的合力中心要低于管中心近R/4。覆土層較薄時，頂力合力中心要低于管子中心約R/5～R/4。c、主油缸一般放在支架上，對于自重較輕的主油缸可不用支架。③頂鐵頂鐵是為了彌補油缸行程不足設置的，頂鐵要傳遞頂力，頂鐵兩面要平整，厚度要均勻，受壓強度要高，剛度要大，以確保工作時不失穩。鋼筋混凝土管一般用弧形頂鐵，弧形頂鐵的內圓與鋼筋混凝土管內徑相等。④后背及后坐a、工作井是鋼筋混凝土，為了使作用于井壁上的油缸反力擴散，保護井壁不受損傷。在井墻前加上后坐，根據經驗，和井墻接觸部墊上30-50cm厚的硬木，再加上鋼板或鋼后靠背，對于頂力較大的主油缸，是十分必須可行的。b、在頂力逐漸增大的過程中，要經常注意后靠背的位移情況，如有較明顯的位移，立即采取有效的措施。⑤吊裝設備管道上下的吊裝安裝門式吊車。門吊要做成固定的，還可以做成變跨度的，以適應大小不一的工作坑使用。（3）關鍵部位的施工方案①穿墻(進洞)從打開穿墻洞悶板，將頂管機頭頂出井外，到安裝好穿墻止水環，這一過程通稱穿墻(進洞)。穿墻是頂管中一道非常重要的工序，因為穿墻后工具管機頭方向的準確與否會給以后管道的方向控制和井內管道的拼裝帶來影響。穿墻時，首先要防止井外的泥水大量涌入井內。嚴防塌方和流沙，其次要使管道不偏軸線，頂進方向要正確。為此，我們采用以下措施：a、由于該地段為淤泥質泥土具有流塑性，穿墻時要慢慢的，均勻頂進，暫不出土，以防止正面大量塌方，無法施工。b、穿墻管內應填充物，起臨時止水與擋土作用，如黃土夯實。c、工具管機頭要嚴格調零，工具管機頭外形在軸線上要調整為一條直線，此時儀表反映的角度為零，調整后將油缸銷住，不在讓工具管機頭糾偏角度變動。d、工具管機頭穿墻時須帶一個向上的初始角(約5”②初始位置施工測量a、山于剛穿墻進洞時，管道進洞較短，不能形成套筒，因此容易穿偏。這樣就要求我們在剛開始頂進時，要勤則勤量。b、根據實際測量經驗積累，要做好工具管及第一節管子在軌道上和穿墻后的底標高測量，并認真做好記錄，比較分析其數據，對控制管道以后的走向有很大的指導作用。③鋼筋混凝土管的糾偏應遵循以下原則：a、糾偏應在頂進過程中進行。在靜止狀態下糾偏，首先糾偏力度大，其次有時糾偏測點偏差反而增大。在頂進中糾偏，糾偏逐漸增加，不會發生上述情況。b、應小角度糾偏，糾偏角不宜過大，否則會造成軸線較大的彎曲。c、為了提高管段糾偏的靈敏度，第一段管段選用長度1m的鋼筋混凝土管。d、第一段管段的質量要好，第一段管段要承受工具管糾偏的反復應力，而且最大。為此，第一節管段的端部鋼筋加密，并在端部予埋鋼板，防止管端破壞。e、為了及時知道工具管端的偏差，可以通過測點的偏差，工具管第二節的斜率和工具管的糾偏角推算。④注觸變泥漿當管道在頂進中，阻力較大時應及時注觸變泥漿以減小管道阻力，注泥漿時應遵循下列原則：a、先壓后頂，隨壓隨頂，這是一條很重要的原則問題，如果先頂管，工具管機頭向前移動時泥漿套的容積擴大，產生抽吸作用，極容易造成洞穴坍塌，使注漿失效。b、對注漿孔的設置應均勻的布置在管道四周，但管道底部不設注漿孔。⑤沉淀池的設置由于本工程采用封閉式泥水平衡機頭施工工藝，將產生大量的泥漿，就必須對泥漿進行處理。針對現場實際情況，我們擬設置沉淀池，泥漿經沉淀后用泥漿車運出進行集中處理。沉淀池設置在兩個工作井的中間，即每兩個工作井共用一個沉淀池以節約用地。⑥接收井施工方案接收井具體施工方法同工作井相同，此處不再詳述。4.4突發事故的應急處理（1）當在頂進過程中遇到障礙物時：如果在頂進過程中遇到的障礙物可破碎時可以用工具管機頭的攪刀破碎來去除障礙物。（2）遇到機頭快速下沉時當遇到軟土層時，或遇到地下暗河（塘）時，機頭將會下沉而無法糾偏，此時可采用加固的方法，如注漿等，或降低地下水位(井點降水)，以保證工具管機頭不下沉。4.5頂管施工質量通病及防治（1）在頂進過程中壓力突然增大首先要分析原因是以下幾種情況引起的：工具管前段遇到障礙物，管道軸線偏差形成彎曲：減阻介質注入不及時或不足；頂進設備發生障礙；停頂時間過久等幾種情況引起的。防止措施：頂進過程中嚴格執行勤測量、勤糾偏，小量糾偏操作要求。按不同的地質條件配置適宜的泥漿，并做到“同次、及時、足量”。施工前對設備進行認真的驗收保養，發生故障及時排除。發生頂力過大的情況時，應立即停止頂進，查明原因，判明情況后采取相應的措施進行治理。（2）地面的沉降與隆起頂管施工過程中或施工后，在管道軸線兩側一定范圍內發生地面沉降與隆起，使管道周圍建筑物和道路交通及管道等公用設施受到影響，甚至危及到正常使用和安全。1）原因分析：a、開挖端面的取土量過多或過少，使工具管推進壓力與開挖土體壓力不平衡，造成地面沉降與隆起。b、管道軸線偏差或糾偏不當造成的地層土體損失。c、管道外圍環空隙引起的地基土體損失或頂管完成后未置換泥漿造成的土體損失。2）防止措施：a、施工前應對工程地質條件和環境情況進行周密細致的調查，制定切實可行的施工方案，正確選用工具管，并對距離管道近的建筑物和其他設施采取相應的加固保護措施。b、設置測力裝置，以便掌握頂進壓力，保持頂進壓力與前端土體壓力平衡。c、嚴格控制頂管軸線偏差，執行勤測量、勤糾偏、小量糾偏的操作方法。（3）工具管沿圓周方向旋轉，使頂進操作發生困難。1）原因分析：a、工具管前端上層軟硬不均勻，使工具管受力不均勻，造成工具管向土層軟的方向旋轉。b、頂進千斤頂及油路布置不合理，千斤頂之間存在著頂進時間差，使頂進合力線偏移，造成工具管旋轉。c、頂管軸線偏差時，糾偏量過大，使工具管發生旋轉。2）預防措施：a、遇前端土層軟硬不均勻，采取多控硬、少控軟的辦法。b、頂進前應將千斤頂逐臺試好，要采用同規格油缸，并使液壓泵到千斤頂之間的距離相等、管徑一致。c、嚴格控制軸線的偏差，執行勤測量、勤糾偏，小量糾偏的操作方法。3）治理方法：a、可采用單側配重的方法加以糾正。b、可以利用糾偏同旋轉間的規律，配合上下方向的糾偏，造成一定的左右偏差使工具管得到一個反方向旋轉的力，將工具管逐漸糾正。（4）鋼筋混凝土管縱向和環向有明顯裂縫，造成管道漏水1）原因分析：a、管節質量不合格。b、頂進過程中頂力超過管節的承壓強度使管節損壞，或軸線偏差較大，致使管節應力集中而損壞。c、運輸、裝卸、碼放安裝方法不當造成管節損壞。2）預防措施：a、嚴格執行各管節質量驗收標準。b、頂進時應嚴格控制管道軸線偏差，控制頂力在管節允許的承壓范圍之內。c、管節運輸過程中采取管墊等保護措施，并應做到吊(支)點正確，輕裝輕卸。3）治理方法：認真分析裂縫產生的原因和性質，根據不同的受力情況分別采用不同的治理方法，處理后保證結構原有承載能力、整體性，如果僅僅是滲漏，可采用環氧水泥砂漿或化學注漿的方法進行處理。5施工總體進度計劃頂管計劃工期：45天6HSE施工措施a）進場前對每個施工人員進行一次安全教育，使每個人從思想上真正確立“安全第一”的思想。b）堅持“三同時”制度：安全技術措施與生產計劃同時下達；安全操作規定與施工技術質量要求同時交底；安全設施落實與工程進度、質量同時檢查。c）施工現場人員必須遵守勞動紀律和安全生產制度，非施工人員不準在作業區逗留或做其它工作。進入施工現場須穿戴必要的防護用品。d）整個工地