顶管穿越施工方案修改版(1)(2)

11工程概况广州协鑫蓝天2*180MW燃气-蒸汽联合循环机组厂外热网管道顶管工程，位于广州市罗岗区永和经济技术开发区永顺大道。设计单位：南京苏夏工程设计有限公司建设单位：广州协鑫蓝天燃气热电有限公司监理单位：河南卓越工程管理有限公司施工单位：湖北工业建筑集团安装工程有限公司工期要求：本工程合同开工日期为2015年05月27日，竣工日期为2015年10月28日前，工期总日历天数153天。开工时间为暂定，具体时间以业主开工时间为准，工期顺延。本工程为蒸汽管道顶管，穿过永顺大道将蒸汽供给各工厂使用。设计直埋芯管DN200-DN350共6条，采用顶管法施工铺设。顶管工程量序号路名管道管径顶管管径顶管长度1过贤堂路DN200Φ1200412过新业路DN200Φ1200583过新安路DN200Φ120052.54过永和大道DN350Φ160053.55过新元路DN300Φ160069.56过新丰路DN200Φ12003722平面布置顶管工程是制约整个管道工程施工全局工期的重要环节。为确保顶管施工尽快完成，需要对顶管施工做出周密部署。根据现场场地情况及工期要求，本工程拟采用单向顶，工作井和接收井两边布置，在工作井向接收井方向顶进（见图1）。新元路新业路新安路永和大道新丰路贤堂路新元路新业路新安路永和大道新丰路贤堂路永顺大道永顺大道永顺大道摇田河摇田河摇田河摇田河工作井绿化带人行道人行道绿化带绿化带人行道绿化带人行道绿化带人行道绿化带人行道人行道绿化带人行道绿化带人行道绿化带人行道绿化带图13施工工艺流程如图2《顶管施工工艺流程》图2顶管施工工艺流程图顶管结束后座顶板，千斤顶安装管材运输堆放工作井、接收井施工“三通一平”、周边管线建筑物标志测量放样放样复核工作井设备安装及出洞准备挖土、管内运土、吊放、土方外运下管测量、纠偏下管油缸推进、顶铁吊装出洞取工具管工程开始施工下一节43主要施工方法3.1测量主要仪器6″经纬仪一套，用于顶管工作坑内井位轴线控制及地上已知点坐标复核测及测定井位。S3自动平水准仪一套，用于已知控制点高程复测及顶进作业中高程控制测量。3.2管道顶进施工前的测量工作⑴对已知控制点进行复核测量平面位置的复测：对已知点的平面坐标复核一般用经纬仪进行测量。对已知点的高程复测：高程复测使用S3自动平水准仪，采用附合水准导线的测量方法复测，如导线闭合差不大于±12/L即可使用。⑵管道施工用临时控制点的测定由于已知控制点的位置所限，满足不了施工需要，所以要增加一定数量的临时控制点，以保证施工正常进行。临时控制点的平面坐标及高程测定方法同已知点复核测量相同。3.3管道顶管施工中的测量⑴井位轴线及高程导入工作坑内井位轴线的导入一般在工作坑内已做好轨道枕木基础后进行。根据井位轴线方向，在工作坑上口的轴线方向上适当的位置用经纬仪将地面5上轴线投测到工作坑内的混凝土墙及枕木上，不少于3点。这3点即作为管道在顶进中的轴线控制点。工作坑内高程控制点导入采用水准仪导线或支点法，以附近已知水准点为依据，在工作坑上口处测设两点高程，然后用悬挂卷尺法将高程导入工作坑坑底已埋的钢筋，高程点导入不少于2点，以便复核测量。⑵管道顶进中的轴线高程测量首节管道测量要求，在第一节管道安放在轨道上后，在顶进前应对其中心线进行测量，测其是否与井位轴线一致。对首节管道内底端高程进行测量，管道前后高程应符合设计要求，在首节管的轴线高程无误后方可进行顶管作业。首节管顶进施工中，每顶进30cm应对管道的轴线、管内底两端的高程进行复测一次。顶进长度在60cm以内可采用锤球拉线的方法进行测量，要求两锤球间距尽可能拉大，用水平尺测量头一节管前端的中心偏差。当管道顶进超过60cm后，也就是在常规作业时，一般每顶进100cm进行复测一次即可。复测过程中，按规定做好测量各项记录，作为施工人员在作业中纠偏依据，保证管道轴线位及高程符合设计要求。3.4施工测量注意事项⑴在风力超过四级以上严禁进行地面测量施工。⑵测量仪器专人专用，严禁非专业人员使用仪器。⑶中心桩复核后及时设置中心控制桩，并砌砖保护，做明显标志。⑷水准点复核后，设一临时水准点供施工作用。⑸水准仪、经纬仪校核后方可使用。测量仪器要定期校核，防止施工中使用时发生偏差。4工作井和接收井设计4.1工作井尺寸工作井尺寸及位置，根据规范要求和计算确定。6内边尺寸：Ф4000mm，外边尺寸：Ф5000mm，井壁和底板厚0.5m。深度:按设计标高。4.2接收井尺寸内边尺寸：Ф2000mm，外边尺寸：2600mm，井壁和底板厚0.3m。深度:按设计标高。工作井配筋采用双层双向，纵（竖）筋Ф16＠150，横（环）筋Ф16＠150（4米以上），横（环）筋Ф16＠100（4米以下）。接收井配筋采用双层双向纵（竖）筋Ф16＠150，横（环）筋Ф14＠150。5工作井内布置5.1导轨安装导轨采用钢筋钢底板为基础，导轨采用20#工字钢，长度不小于3.5m，要求光滑直顺。导轨安装中的偏差为3.0mm，采用横向支撑固定在底板上。导轨深入工作坑壁50cm，以保证砼管顺序连接。5.2后背安装顶力设备为4台200t油压千斤顶，行程L=700mm。顶管设备见下图示。5.3护铁及顶铁由于一次顶进长度较小，故选用圆形钢护铁，确保管体安全，保护管子端面，使端面传力均匀，顶铁条用U形顶铁。7图3顶管设备安装示意图6触变泥浆减阻管道顶进过程中，需要不停地在管壁与土壁的缝隙间注入触变泥浆，形成泥浆套，以减少顶进中的阻力。触变泥浆从前向后依次加入，顶进一段距离后及时进行补浆。为了使膨润土充分分散，泥浆拌合后停滞时间在12h以上。管道顶进时向管外压注触变泥浆，降低管道磨阻力。根据经验，采用触变泥浆减阻。6.1应用触变泥浆的设备泥浆封闭设备：包括前封闭管（前端刃脚工具管设封闭环）及后封闭圈，主要作用是防止泥浆从管端流出。调浆设备：包括拌合机及储浆罐等。灌浆设备：包括泥浆泵、输浆管、分浆罐及喷浆管。6.2触变泥浆的材料触变泥浆的主要成分是膨润土，掺入碱（碳酸钠）和水配制而成。触变泥浆配制：膨润土运到现场后分批测式膨润土的胶质价，然后按比例配制泥浆（重量比）。8膨润土的胶质价膨润土水碱（碳酸钠）60～701005242～370～801005241.5～280～901006142～390～1001006141.5～26.3触变泥浆一般拌合程序将定量的水放入搅拌罐内，并取其中一部分水溶化碱。在搅拌过程中，将定量的膨润土徐徐加入搅拌罐内，搅拌均匀。将溶化的碱水倒入罐内（碱水必须在膨润土搅拌均匀后加入），再搅拌均匀，放置12h后即可使用。6.4加浆设备及加浆压力加浆设备采用1-1B泥浆泵。加浆前先通过注水检查注浆设备，确认设备正常后方可灌注，压力控制在0.2Mpa左右，在灌注过程中按实际情况调整注浆压力，防止泥浆短路外溢，随着顶进不断进行注浆，并观察后背顶镐的顶力变化。7管道顶进7.1下管就位⑴检查砼管：顶管所用钢管应无破损及裂缝，端面要平直、管壁无坑陷及鼓包，管壁应光洁，检查合格的管方可用起重设备吊到工作坑的导轨上就位。⑵检查起重设备：起重设备经检查、试吊，确认安全可靠方可下管。下管时工作坑内严禁站人。当距导轨小于50cm，操作人员方可进前工作。吊运时应用专用吊钩或柔性吊锁，严禁用钢丝绳穿入管内起吊。⑶砼管就位：第一节管子下到导轨上，测量管子中心及前端和后端的管底高程，确认合格后方可顶进。第一节管作为工具管，顶进方向9与高程的准确，是保证整段顶管质量的关键。经验收合格后方可进行下一步工序。7.2管前挖土与顶进管前挖土是控制管节顶进方向和高程，减少偏差的重要作业，是保证顶管质量及管上道路、地下管线及构筑物安全的关键。顶进时要注意以下事项：⑴管前挖土长度：本工程土质为粘性土，为防止塌方，管端挖土长度应在10cm以下。⑵开始顶进时，应缓慢进行，待各接触面部位密合后再按正常速度顶进，顶进施工应连续顶进。顶进测量在首管顶进时测量间隔不应超过30cm，正常顶进时测量间隔不应超过1m。在测量过程中发现偏差应进行纠编工作。顶进的砼管在接口时一定保证严密。⑶顶进时昼夜两班不间断施工，防止因中途停置而导致摩擦力增加，造成顶进困难，同时保证工程工期，不影响工程总体部署。⑷认真填写顶进施工记录是提高顶进质量的首要保证，交接班时的负责人必须向接班负责人交清记录，并说明在顶进操作中出现的问题及处理情况。⑸对于影响顶进质量与安全问题的隐患必须及时处理，减少停滞时间。对于不得不停下来研究解决的问题要尽快制定出对策，抓紧处理，恢复顶进。⑹在纠偏顶进过程中，应采取分段校验，每顶进10～20m宜全面检验一次施工质量，解决存在问题。⑺提高施工和操作人员的素质，加强顶进施工的动态管理，是保证顶进施工质量的关键。⑻顶进过程中出现中心偏差或高程偏差及有偏差趋势应及时纠偏，纠偏用千斤顶及人工配合，纠偏时每顶进20～30cm测量一次，注意第一节管子的走向趋势，来防纠偏过急。7.3顶管内直埋管道安装7.3.1蒸汽直埋管按每3.5m长1根订购（注：指芯管的长度）。7.3.2在顶管接收坑（井）一端，安装牵引或拉力蒸汽直埋管装置，使用10t电动葫芦拉管。107.3.3在顶管水泥管内安装拉蒸汽直埋管的导轨。导轨由两根10#槽钢组成，每根导轨的长度等于顶管全长用电焊连接，槽钢对接焊口必须打磨平整光滑。导轨安装在水泥管底部中心线两侧，两导轨中心间距为0.25m。在水泥管内，按导轨间距尺寸，每间隔3m安装预埋钢板用膨胀螺栓固定将导轨牢固的焊接在预埋钢板上。7.3.4在直埋管外套管安装抱箍支架，抱箍宽200mm卡耳用M16×60六角螺栓拧紧，要求支架牢固，不得松动，滑轮轮架牢固地焊接在抱箍下部位置上，每6米直埋管设置一组滑轮抱箍。为了防止钢支撑架在安装过程中损伤管道防腐层。在其间加一层δ5mm、宽为250mm的胶皮。管道滑轮钢支撑架制作见图。螺栓管箍中间垫5mm橡胶皮导向轮卡耳滑轮钢支撑架安装示意图7.3.5第一根直埋管道穿进套管前在前端芯管上焊接一节300mm长临时短管，便于焊接牵引拉耳，拉耳需加强焊接牢固，满足整条直埋管穿越拉力要求。距芯管前端一米处开始安装第一套滑轮钢支撑架。用吊车将第一节直埋管送进水泥管内滑轮钢支撑平稳落入导轨上，并挂好牵引钢丝绳，将直埋管用接收井设置好的手拉葫芦向前拉，焊口位置留在便于操作的工作坑上方（注；顶管工作坑在顶管11处应挖有一个操作工作坑，坑深应为800mm以便直埋管芯管及外套管焊接、X射线探伤）然后再吊第二节直埋管进行焊接，焊接后必须经探伤、防腐补口合格后方可进行穿越。然后依次进行穿越焊接，在牵引过程中一定注意观察，保持联络，统一指挥。7.3.6顶管内安装蒸汽直埋管完成后，在工作坑、接收坑内的直埋弯头下做混凝土支墩。8施工进度计划本工程在实施过程中施工场地交通繁忙，且本工程施工工序多、专业性强，因此项目经理部要作好充分的准备，严格控制关键节点的施工，协调好与总包单位的关系，杜绝工期拖滞现象发生。顶管施工工期约需25天/条，共150天完成，施工进度计划安排见附表《广州协鑫蓝天2*180MW燃气-蒸汽联合循环机组厂外热网管道顶管工程施工进度计划表》。广州协鑫蓝天2*180MW燃气-蒸汽联合循环机组厂外热网管道顶管工程施工进度计划表工作内容数量工作日481216202428施工准备3工作井施工211接收井施工16设备安装调试1管道顶进4总工期约25天。其中：(1)施工准备：3天(2)工作井施工：11天(3)接作井施工（穿插施工）6天(4)设备安装调试：1天(5)管道顶进（穿插施工）4天129施工设备组织序号名称型号及规格数量备注1顶管掘进机Ф8001台掘进2主顶油缸（千斤顶）1套主顶系统3主顶泵站1台主顶系统4轨道1套主顶系统5灰浆搅拌机1m31台润滑注浆6注浆泵1台润滑注浆7汽车起重机16t1台水平运输8激光经纬仪1台顶进测量9激光水准仪1台顶进测量10汽车5t1台场内材设转运11空压机0.9m31台通风设备12水泵QS32×25－41台基坑排水10施工材料组织钢筋混凝土管（DN1000-DN1200）：314.6米（暂