顶管穿越高速公路工程施工方案

广西液化天然气（LNG）项目输气管道工程

宜柳高速顶管穿越工程 施工方案

广西液化天然气（LNG）项目输气管道工程

柳州段线路施工XXX项目部

2014年10月10日

目 录

1 编制依据 ................................................... 1 1.1 设计资料 ................................................. 1 1.2 施工现场踏勘资料 ......................................... 1 1.3 施工技术标准及验收规范.................................... 1 2 工程概况 ................................................... 1 2.1 概要 ..................................................... 1 2.2 位置与交通 ............................................... 2 2.3 地形、地貌 ............................................... 3 3 施工部署 ................................................... 3 3.1 劳动力安排 ............................................... 3 3.2 临设布置 ................................................. 3 3.3 施工围护 ................................................. 3 3.4 工作流程 ................................................. 3 4 主要技术方案 ............................................... 4 4.1 施工原理 ................................................. 4 4.2 施工准备 ................................................. 5 4.3 测量定位 ................................................. 5 4.4 作业坑开挖 ............................................... 6 4.5 顶管设备设施安装 ......................................... 7 4.6 顶管施工 ................................................. 7 4.6.1 安装护圈 ............................................... 7 4.6.2 安装管节 ............................................... 7

4.6.3 顶管作业 ............................................... 8 5 主要施工管理措施 ........................................... 9 5.1 技术管理措施 ............................................. 9 6 质量控制与措施 ............................................ 10 6.1 质量保证体系 ............................................ 10 6.2 质量控制措施 ............................................ 10 7 HSE施工管理措施 ........................................... 118 工期安排 .................................................. 129 机具设备配置表 ............................................ 1210 施工平面规划 ............................................. 1311安全保障措施 .............................................. 1312施工险情意外事故应急预案 .................................. 1413防塌陷的安全措施和顶进后的注浆处理措施 .................... 1614交通管制及交通应急预案 .................................... 1914.1交通管制方案 ............................................ 19 14.2 交通应急措施 ........................................... 21 14.2.1应急要素.............................................. 21 14.2.2具体措施.............................................. 22

1 编制依据 1.1 设计资料

1.1.1 《管道防腐线路部分施工技术要求》（护-3791）

1.1.2 广西液化天然气（LNG）项目输气管道工程施工技术要求

1.1.3 《广西液化天然气（LNG）项目输气管道工程干线部分柳江县境内LLLJ123～LLLJ124 号桩宜柳高速公路穿越》

1.1.4 《广西液化天然气（LNG）项目输气管道工程顶混凝土套管穿越公路通用图》 1.1.5 《天然气管道工程钢管通用技术条件》（CDP-S-NGP-PL-006-2011-2） 1.1.6 《油气管道线路标识通用图集》（CDP-M-PC-OGP-PL-008—2010-1） 1.1.7 《油气管道工程感应加热弯管通用技术条件》（CDP-S-OGP-PL-016-2011-2） 1.1.8 《油气管道工程感应加热弯管母管通用技术条件》(CDP-S-OGP-PL-017-2011-2) 1.2 施工现场踏勘资料 1.3 施工技术标准及验收规范

1.3.1 《油气长输管道工程施工及验收规范》(GB 50369-2006) 1.3.2 《油气输送管道穿越工程施工规范》（GB50424-2007）

1.3.3 《石油天然气建设工程施工质量验收规范 管道穿跨越工程》(SY 4207-2007) 1.3.4 《混凝土和钢筋混凝土排水管》（GBT11836-2009） 1.3.5 《钢质管道焊接及验收》（SY/T 4103-2006）

1.3.6 《石油天然气钢制管道无损检测》（SY/T 4109-2005） 1.3.7 《广西液化天然气（LNG）项目输气管道工程施工技术要求》 1.3.8 其他相关的标准规范及管理条例 2 工程概况 2.1 概要

广西液化天然气（LNG）项目输气管道工程宜柳高速顶管穿越工程，本穿越单体为天然气干线柳江县LLLJ123G～LLLJ123G1 号桩宜州～柳州高速公路穿越，穿越位置里程K201+700m，采用顶进钢筋混凝土套管(管径1500mm×管长2000mm×壁厚150mm的钢筋混凝土圆管，其结构形式及制作要求详见专题设计《高速公路穿越段钢

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筋混凝土圆涵管通用图》)法施工。本穿越段管道设计压力为10MPa，管径为813mm，穿越用管采用X70材质、?813×17.5X70 直缝埋弧焊钢管，钢管采用3PE防腐。

本穿越位置位于柳州市柳江县鲁比村宜柳高速 K201+700处，根据《输气管道工程设计规范》，穿越段划分为三级地区。本穿越段桩号为LLLJ123G～LLLJ123G1号桩，穿越段里程为0km+52.43m～0km+154.43m，穿越段管道与宜州～柳州高速交叉角度为80 度，套管穿越管道水平长度为102m，穿越段实长102m，套管长度100m。

穿越管段套管底部高程为107.55m，公路最低点路面与套管顶部的高差为14.39m。

2.2 位置与交通

LLLJ123G～LLLJ123G1号桩宜州～柳州高速公路穿越场地位于柳州市柳江县鲁比

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村。场地LLLJ123G 号桩标高110.89m，LLLJ123G1 号桩标高111.89m, 穿越场地属于孤风平原，主要为旱地，穿越点离鲁比村至柳江县的水泥路约150m。 2.3 地形、地貌

穿越场地微地貌属孤风平原，地形较平坦，地势开阔，场地高程110.2～124m ，相对高差13.8m ，地表多为旱地。 3 施工部署 3.1 劳动力安排

施工机组：机组长1人；质量、安全1人；测量技术1人

顶管施工由1个顶管机组组成，顶管作业一般连续不停，三班制昼夜不停施工。 开挖加套管由土建机组在顶管结束后完成。 3.2 临设布置

4 临时施工用电采用50kw发电机供电；施工用水、生活用水可外部拉运。在工作井的南北两侧分别设置堆管场和堆土区。休息区设置在高速公路控制区外35m。详见（施工平面规划） 4.1 施工围护

工作井四周设置围挡，施工区域设置安全警戒标志与外界隔离。 4.2 工作流程

本工程的涉路施工为顶管施工，其工艺流程见下图：

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5 主要技术方案 5.1 施工原理

在公路两侧放出管道中心线，选择地势较低的一侧作为顶管操作坑，另一侧为接收坑，确定顶管穿越的进、出口位置，在操作坑内放入第一节穿越套管和顶管设备。由人工先在套管前端掏土，待套管前端形成略大于套管外径的圆型空间后，再顶进套管。待套管顶进后再继续人工掏土，如此循序渐进，直至穿过公路为止。套管穿越完毕后，将安装好绝缘支撑的主管道用配套滑车送入套管内。施工中的清土、排渣采用轨道小滑车配合施工。

顶管穿越流程图

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混凝土套管

顶管示意图

5.2 施工准备

5.2.1 组织施工人员熟悉施工图，进行技术交底，探讨施工质量保证措施。

5.2.2 开工前预先与公路主管部门联系，按照管理部门的要求办理穿越施工手续，按其要求设置相应的警示标志及进行有关工程措施。

5.2.3 向公路有关部门了解清楚穿越地段内地下是否有通讯线路、管道等设施，对于此类设施应请主管部门的有关人员现场指定位置，人工开挖，使之暴露，保护方案应得到主管部门认可。 5.3 测量定位

5.3.1 测量轴线及水准点的引入：管线轴线和水准点由设计单位进行交桩（点）。在每个操作井附近确定管线中心，同时高程要求设置1个临时水准点，水准点必须设在相对稳定坚固的构筑物上，以免影响测量精度。

5.3.2 测量技术要求：施工过程中由专人负责测量工作，固定人员，固定仪器，固定观测线路。

5.3.3 水准点复核：对各个水准点进行闭合测量，闭合公差应符合要求。

5.3.4 管道中心控制：中心复测合格后，及时设置中心线控制桩（点），做明显标志。 5.3.5 管道高程控制：水准点复测合格后，应在操作井后靠背附近较稳定处设1个固定水准点和顶铁中心线供顶管施工中使用。顶进过程中用水准仪测量。

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5.3.6 对中心、高程复测：顶管施工开始后，每天复测工作坑内中心线和高程桩一次，以防顶管反作用力使井中心偏移。

5.3.7 测量仪器校核：测量用水准仪校核合格后方可使用，要定期校核，在检定期内使用。 5.4 作业坑开挖与防护

5.4.1 根据设计要求，在穿越道路两端各开挖一个工作坑，一个作为作业顶进工作坑，另一个作为接收首节管的工作坑。工作坑内沿坑的边线做槽钢支护，防止塌方造成人员和设备损坏，要求沿坑边线紧靠坑壁每隔0.3m放置一根槽钢，用挖掘机将槽钢压入作业坑边缘1.5m深，然后在操作坑内用圆木做横向支承，以防止槽钢受坑壁挤压歪倒而造成作业坑塌方。具体结构见下图：

支护用槽钢圆木横撑槽钢桩操作坑

5.4.2 根据穿越套管长以2m计算，操作坑长度确定为5m。

5.4.3 工作坑的深度由设计管底高程及基础厚度而定，即管底高程减去轨道及基础厚度，就是坑底标高。

5.4.4 在挖作业坑时，后背墙的原土层不得破坏，后背墙具体要求如下：

5.4.4.1 要考虑有充分的强度，在顶进中能承受液压千斤顶的最大反作用力而不破坏。 5.4.4.2 要有足够的刚度，当受到千斤顶的反作用力时，应使压缩变形小，当反作用力取消时，应能基本恢复原位，以充分发挥千斤顶的有效冲程。

5.4.4.3 后背墙表面要平直，并且垂直于顶进管道的轴线，以充分避免产生偏心受压。 5.4.4.4 根据土质情况，必要时后背墙要采取相应的支撑措施，例如加道木，加止推平台，选材要均匀坚固，以承受较大的后座力，避免造成后背墙受力不均，发生倾斜现象。

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5.4.5 根据道路两旁土质主要为粉质粘土，为便于顶管施工，修筑混凝土操作坑，操作坑后背采用30cm钢筋混凝土，并在后背中夹设槽钢、道木以加强后背强度，坑底标高比套管底标高低0.5m，并在作业坑的坑底铺素砼垫层200mm。在另外两侧修筑砖墙。 5.4.6 在操作坑内安装轨道、安装顶管设备。 5.5 顶管设备设施安装

操作井处理完毕后，布置液压站、发电机及管路、线路。工作井内安装导轨、千斤顶及纵横顶铁。安装后的导轨应牢固，不得在使用过程中产生位移或过大变形。导轨内距计算：

S=2[(D-h+L)(h-L)]1/2=863mm 式中：

S——导轨内距；D——管外径；h——轨高；L——管外底距导轨底距离 5.5.1 顶力计算

根据经验公式：

F＝n×G×L

其中n为土质粘度系数 本地质取n=2 G＝每米套管自重 L＝顶管长度

G＝每米套管自重＝材料密度×每米套管体积

为安全、稳妥的完成此项顶管任务，用2台最大顶力为320T的QYS320型顶镐顶进，满足施工需要。根据设计地勘报告，顶管作业坑处土质坚实，符合顶管施工后坐力顶力要求。 5.6 顶管施工 5.6.1 安装护圈

护圈装于首节管端部，护圈由外壳内环和肋板三部分组成，护圈外壳套于顶进管外部，遮板端部呈20°～30°角，尾板宽度15～20厘米。

5.6.2 安装管节

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1—遮板 2—尾板 3—套管壁 4—环梁 5—筋板

套管护圈示意图

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/4nf6.html