長輸管道施工技術

(特殊地段施工)1管道施工特殊地段:山坡、沖溝地段沙漠、沼澤地段水網、淤泥地段濕陷性黃土地段2穿越障礙物管道特殊施工方法:圍堰導流法大開挖水下牽引定向鉆盾構法頂管法穿越河流穿越公路、鐵路3山地陡坡地段，要完成管段的焊接組裝，施工的關鍵及難點是運管、布管和穩管，可采用以下方法進行山地陡坡地段的運管、布管及穩管。一、山坡、沖溝地段的施工4橫坡縱坡開挖：機具的穩定性橫坡開挖：考慮邊坡的穩定性縱坡開挖橫坡開挖縱坡5由于山勢險峻、地形特殊，許多地段無法修筑能滿足爬行設備行走的坡道。為解決此類地段的運布管問題，如在西氣東輸16標段永和縣神腰嶺、雙鎖山地形最大高差達950米地段，研制開發出山地坦克式運布管車，解決了最難段運布管難題在施工作業機具無法到達的在陡坡處施工，采用“蛙跳式”施工，利用山頂、山底2個平臺進行組焊預制，或修筑“之”字形盤山路，截斷縱坡、增設平臺進行組焊預制然后采用吊管機、吊車或卷揚機牽引爬犁放管就位。6一．背景材料某施工班組進行山坡地帶土方施工作業，由操作手駕駛施工車輛沿山坡地向上部施工點進行爬坡遷移。在行駛距該車停靠點約8米處(該處坡度約18度38分)，操作手感覺車輛動力不足，上行困難，采取加油措施后，仍無改善，車輛開始倒滑，下滑15米左右時，因滑速過快已無法控制，操作手從車內跳出。工程車繼續加速下滑至70米處，撞擊到已組焊的管段，從管段與正在進行作業的第4臺工程車之間通過，相繼撞到正在作業的焊工王XX、修理工周XX和質檢員張X。焊接工程車繼續下滑,過事故地點約44米后，撞擊到作業帶旁管子短節后自行停止。13:50分左右將傷員送到榆中縣第二人民醫院進行搶救。15時40分，3名傷員經搶救無效，相繼死亡。案例一長輸管道工程施工車輛滑坡事故7事故直接原因：1.脫檔，操縱失控，造成設備下滑。2.變速箱換檔鎖定機構的功能失效，為變速箱爬坡行駛過程中的“脫檔”提供了可能。3.由于前進一檔經常使用，齒面的磨損遠遠大于其它檔位（但沒有超出標準），但當外力改變時，產生“脫檔”故障的幾率加大。4.該設備長時間停放、鎖定軸缺乏潤滑，出現銹蝕卡滯二．事故原因：81.在突發事件面前，操作手沒有適時的采取適當的應急措施，避免車輛下滑。操作手缺乏應急知識的培訓。2.現場管理人員未盡到自己應盡的責任和義務，尤其是對設備遷移或轉場過程的監督和管理。3.對山坡地帶施工風險識別不全面，沒有識別出陡坡環境下設備行進過程中滑坡的風險。4.在施工過程中，只考慮了在陡坡上設備停放、塌方、泥石流、溝下作業的風險，沒有考慮設備行進過程中

脫檔風險。事故間接原因：92．風險管理沒有落到實處風險管理可歸納為風險的預測與識別、風險的評估與分析、風險的處置。該起事故未能正確識別出在山坡地段施工產生滑坡的風險因素，對潛在的滑坡風險因素識別不全或忽視風險后果的嚴重程度，因此造成對風險評估與處置環節的無法實施。三、事故教訓1．對設備使用維護不當，缺乏設備使用前的正常檢查。發生事故的危險源包括人的不安全行為、物的不安全狀態、不良環境條件。對設備使用維護不當，沒有進行完好檢查，造成了物的不安全狀態的出現，是事故發生的前提條件。10HSE教育和培訓的一項重要內容是使施工現場的所有參與人員，面對突發事件和風險，能夠根據應急預案的要求，正確處理和化解事故風險，降低損失，該起事故操作人員和現場施工人員未能在事故發生后采取有效措施降低風險，安全意識不強，教育和培訓沒有落實。3．對作業人員的HSE意識教育不夠，應急反應和處理緊急情況的能力不強。11當管道沿縱坡翻越山體時，若一側較陡，另一側相對較緩時，可將管道從較緩一側運到坡頂后，再從坡頂將鋼管順放到較陡一側的管溝內。（一）溜管布管法順管前，應將管溝內的硬物清除干凈，墊上細土，并將鋼管用草袋子包裹以保護防腐層不受損害。用四腿架將管溝內的鋼管緩慢向下運送，當鋼管失去平衡時靠重力作用下溜，溜管中下滑速度不能過快，用鋼絲繩索具將鋼管掛住，鋼絲繩索另一端與山坡頂部的錨固裝置栓牢，為了防止下滑的管子與布設到位的鋼管相碰撞，預先在已布設到位的鋼管頂端橫放園木，以阻止下滑的的鋼管。12（二）卷揚機直接牽引管道安裝坡頂牽引設備的設置→溝底滾輪的安裝→坡上或坡下施工設備、機具的到位→管子的組裝、焊接→管段的牽引到位→無損檢測→防腐補口、補傷→一次細土回填→撤掉滾輪1、自下而上安裝當坡度超過30°或超過設備負載極限坡度時，吊裝設備、電焊機、發電機及管堆均放置坡下場地內，坡頂可設置一臺卷揚機或D80推土機，順坡在溝底鋪滿編織袋，如圖所示。13待組對管子已焊管子卷揚機滾輪從下向上安裝法示意圖142、自上向下安裝將管子、設備運至坡頂，為保證管道穩定，需要沿管溝邊緣打眼Φ50mm，然后用Φ50mm的圓鋼做固定錨，孔的深度1.5m，鉆孔時要向前傾斜一個角度（根據山坡的坡度而變化），地面上留1m，用鋼板焊接倒鏈掛鉤。倒鏈的另一端與尼龍吊帶相接，尼龍吊帶將管道鎖緊。焊接結束時，準備向下移動管道，先松開一組尼龍帶，另一組倒鏈開始松開，管道下滑，倒鏈行程全部放松后，將另一組尼龍帶鎖緊管子，用倒鏈拉緊，并上拉一段距離，使第一組尼龍帶松開。然后，再將第二組倒鏈松開，使管子下滑，反復作業，就完成了向下滑管的要求。15空中索道布管管道溝下或溝上組焊并且下溝的管道，要用臨時管帽封堵管端，以防泥水進入管內。及時組織回填或采取臨時穩管措施，每間隔20m用編織袋裝土回填壓管長度4～5m。穩管161、施工便道的修筑可在沖溝、陡崖兩側附近修筑施工便道，施工便道的坡度要能保證車輛運管及設備倒運的要求，地基承載力足以抵抗施工荷載的作用，不會出現坍塌、凹陷現象。（三）沖溝、陡崖地段的施工方法和步驟2、施工作業帶的平整當沖溝、陡崖壁坡度較陡（大于350）時，作業帶修到沖溝兩側，沖溝兩側壁可做放坡處理或階梯形放坡，當沖溝、陡崖壁坡度較緩（小于350）時，作業帶沿兩側壁直接修到沖溝底部173、鋼管運輸直接用拖管車、農用拖拉機或推土機牽引自制炮車運管到施工現場的堆管處，并用吊管機、爬犁進行布管托管爬犁運管184、布管布管時要注意管子的穩定性，支撐墩寬度應加大，管子擺放平整，當坡度超過50時，應在下坡的部位設置支擋物，當坡度超過150時，應停止布管，待組裝時從堆管平臺處隨用隨取，采用卷揚機、支架牽引管段就位。5、管道組焊采用半自動或手工焊接方法，當沖溝側壁陡坡長且坡度較陡時。采用卷揚機布管，三角架配合組對焊接，當深度較小，坡度較緩時，作業帶修到坡底，用吊管機將鋼管吊到溝內，溝底組裝焊接。

196、管溝開挖及回填盡量采用挖掘機開挖，當挖掘機無法到達時，采用人工開挖，石方段采用爆破與人工開挖相結合的方法，管溝開挖時可采用短柱橫隔支撐法支撐，陡壁腳下的管溝開挖前需打鋼樁以防開挖時塌方。7、水工保護當坡度較緩時，在管溝上方做灰土截水墻，坡頂做排水溝，坡度較陡時，用草袋或編制袋裝灰土做護坡或做成毛石、磚砌護坡20二、沙漠、沼澤地段在沙漠中進行管道的施工，管溝開挖成型較為困難，特別是流沙的不利作用，會造成塌方、滑坡、甚至會改變管道的設計埋深，因此必須采取固沙、治沙措施。沙漠地段施工21（一）固沙施工由于沙丘上的沙粒抗剪強度低，具有隨風滑移及緊貼地表流動的特性，管道施工過后，使原本較穩定的沙體變得松散，如不采取措施，將會在自然風力的作用下，慢慢將管溝上的沙體帶走，使管線埋深不夠。所以管道施工完畢，應采取有效的固沙措施，確保管線正常運行。對于沙丘地及粗沙平地的固沙方法通常采用的方式為以管線為中心，在該地區主風向的上端80m及管線下風向20m內，全部設置草方格進行固沙，同時在管道主風向上方60m左右，地勢較高的沙丘頂部，設置阻沙柵欄，以防止管線伴行路及管線被風移沙丘埋沒。22沙丘及粗沙平地固沙方式—草方格固沙23由于流沙地段地質松軟，管溝難以成型，因此對管溝進行處理，以保證管溝的成型。管溝開挖采取先打板樁然后挖溝機在板樁中間挖溝，板樁控制流沙的外涌和邊坡的塌方，用水泵明溝排水降低管溝水位。為了便于施工和減小施工難度，流沙段施工時間盡量選擇在枯水季節，這時地下水位較低，地面承載力較高，有利于管溝成型。（二）流沙的治理24用白灰放出管溝邊界線，管溝寬度為3.5m。用打樁機沿管溝邊線打鋼板樁。鋼板樁打到管溝深度以下3m，鋼板樁長度為6米。鋼板樁要連環相扣，打直、打整齊。準備一次夠1000m長管溝用的鋼板樁，循環使用。板樁出露地面的高度不得超過0.2m，以不影響單斗旋轉施工。打鋼板樁25根據土壓力鋼板樁支撐采用工字鋼水平支撐。一邊進行支撐一邊挖溝。如圖所示。管溝開挖后，水平支撐每隔3m設一個，水平支撐的兩端各設一根3m長的工字鋼靠在鋼板樁上。水平支撐兩端焊接。工字鋼兩端焊上鼻子用鐵絲掛在鋼板樁上邊。支撐支在離溝底1.6m處。鋼板樁支護26工字鋼1.6m2.3m鋼板樁支撐示意圖工字鋼鋼板樁27對于回淤泥沙嚴重的地方采用設計要求的馬鞍型重晶石混凝土壓載，防止淤泥的壓力使管子上浮。放壓載的地方用10mm厚的膠皮捆綁管子保護防腐層。壓載塊用吊管機吊裝就位。如果設計沒有壓載要求，而回淤量可能會影響管道埋深時，采取臨時壓載措施，確保管道在回填后不產生浮升現象。臨時壓載采用麻袋裝土人工直接對管道左、右、頂部進行壓載，每隔10m間距壓載5m長度，壓載至管頂1m，管線下溝、壓載要迅速，提前就要把準備工作做好，爭取在鋼板樁撤除后用最短的時間完成這些工作。（三）穩管措施28沼澤地區的特點是地下水位高，土壤承載力不足，施工設備不能在其上行走，進場困難，導致管材無法運輸，由于土質滲透性差，井點降水難以實施，管溝不易成型，因此要根據沼澤地區的自然狀態特點，采取行之有效的特殊的方法進行管道敷設。沼澤地段施工29（二）作業帶開拓用寬履挖掘機清除作業帶內的障礙物，在作業帶兩側開挖兩條滲水溝，因土質滲透性差，開挖時將土平鋪在中間作業帶上多次涼曬，降低土體的含水率，使土壤失水固結，達到提高作業帶承載能力的效果。局部沼澤地段滲水性極差、通過涼曬仍然不能滿足施工要求的，采用管排、木排等輔助措施增加作業帶的承載能力。（一）修筑施工便道沼澤地段的地基承受上部的的各種荷載能力較差，必須采取措施進行地基加固，提高地基承載能力，可以采用鋪設碎石的方法加固拓寬施工便道，以保證施工機具的順利進退場。302、聯合挖溝法挖掘機和推土機聯合挖溝，推土機在前推去濕土層，使軟土層下的硬土外露，挖掘機在后面開挖溝槽，適用于濕土層厚0.5m~0.8m，下面是硬土層。（三）管溝的開挖沼澤地區管溝的開挖方法有凍結法、聯合挖溝法、鐵爬犁法、浮船法、沉管下溝法。1、凍結法沼澤地區冬季使土壤凍結時，會使地基承載力提高，不需要修建挖掘機的行走道路，也不必設置墊板，適用于松軟的濕土層不超過1m，冬季土壤能凍結的地區。313、鐵爬犁法用ф500~800mm的鋼管制作鐵爬犁，擴大支持挖掘機的面積，使反鏟或正鏟的挖掘機固定在爬犁上。用鋼絲繩把爬犁和拖拉機連接起來，挖溝時，拖拉機把鐵爬犁拖向前方，挖掘機在爬犁上向下挖溝。適用于松軟飽和土較厚地耐力極低，挖掘機無法行走的條件下。4、浮船法先在沼澤地邊緣挖一能容納浮船的坑，使浮船浮于水面上，將挖掘機固定在船上，依靠錨樁移行，開挖浮船前方泥土，適用于多水的沼澤地區。325、沉管下溝法沼澤地段管溝開挖后，有嚴重的回淤現象，會影響管道的埋置深度，造成淺埋，而且還會使管溝成型困難，因此，宜采用沉管法下溝。沿管道吊裝方向將挖掘機對稱布置在管道兩側，然后從管段的一端開始倒退挖溝，兩側挖掘機前后同時作業，呈“八”字形開挖，管溝開挖的同時，管段隨之下降，逐步將管段落到溝底。沉管施工過程中，注意使用測量儀器隨時觀測下沉的深度，確保管道達到設計埋深的要求。33在施工作業帶上，用挖掘機配合人工修筑管墩，將堆放在管場內的管段用吊管機牽引爬犁運管、布管，管段呈鋸齒形排布在管道中心線的管墩上，方便管腔內的雜物清掃、坡口清理。按照焊接工藝評定報告的要求進行組裝焊接，環焊口檢驗合格后進行補口、補傷，電火花檢漏儀進行管道防腐層的漏點檢測。（四）管道運管、布管、組裝焊接及補口、補傷34（六）穩管為了保證管道沉管后在淤泥、流沙中不漂浮，采用裝滿2：8灰土的編織袋進行穩管。兩垛編織袋之間保持合理的間距。（五）安裝配重塊為了防止出現漂管現象，需要對管道進行配重設計，用馬鞍形砼配重壓塊對已完成管道進行配重施工，配重塊與鋼管之間設置橡膠墊塊，避免安裝時破壞鋼管的防腐層。35三、水網、淤泥地段水網、淤泥地段其土質為含水量較大的粘土，地表層300~500mm以下為飽和淤泥質粘土，地耐力差、不易成溝，遇到雨季，地表水、地下水豐富，淤泥質粘土受到水的長時間浸泡后，表層土質松軟，對施工作業帶的開拓、管溝的開挖造成的很大的困難，有些常規的方法已不能適用。根據國家重點工程總結出的成功經驗，介紹幾種水網、淤泥特殊地段的施工方法36水網地區水系發達，河流、水塘、稻田比較密集，地下水位較高，大中型河流水量較大甚至通航。由于地下水位高，不易排水，致使在軟土地基修筑施工作業帶困難，機械進場作業不便、管溝開挖困難。水網地區雖鄉鎮級公路路況較好，道路等級較高，但路較窄，且由水網分割，路橋較多，路橋承載能力較低（約5－7t），管道施工大型設備難以通過。37（一）常用的施工設備與機具1、長臂單斗挖掘機：主要用于河流溝渠的水下成溝。2、抓斗挖掘機：采用抓斗來進行臨時便道等的拆除及管溝作業坑的清淤工作。3、濕地推土機：針對于水網地段土壤單位面積承載力小的特點，選用濕地推土機，主要用作松軟地段的作業帶開拓和各種爬犁的牽引動力。4、土工布、土工格柵及土工格室水網、淤泥地段土質松軟，在作業帶開拓及加固中采用以下土工布、土工格柵等合成材料進行地基加固。381、修筑施工便道施工便道要平坦，具有足夠的承壓強度，能保證施工機具設備的行駛安全。鋪一層寬度為15m的土工布，人工攤土300mm壓實，將土工布折翻在第一層土上搭接，用機械運攤土200mm碾壓。在水田或地下水位較高地段修筑時，在道路兩側修筑臨時土堤，并在道路和土堤之間修排水溝。如水田內有水，用水泵將水抽排到土堤外側，晾曬后修筑便道。（二）施工要點要求：做法：39對于淤泥、砂土以及其它特殊地段，采取打鋼板樁或井點降水措施排水。修筑排水溝渠，排水溝應在作業帶上修筑，其寬度1m，深度0.5-0.8m，溝內應鋪墊聚乙烯薄膜。對于地上水塘應將水塘堤壩挖開與排水溝連接排水，直至高出排水溝底標高的水全部排完，然后再用水泵抽出余水。對于水塘水面低于自然地面的水塘，直接用水泵抽水，排水工作要連續，直至完成，排水時晝夜設專人值班，查看水流情況以防跑水漏水。2、施工作業帶開拓排水、降水：40對于淤泥較深的水塘，在水排完后，立即組織人員用高壓水槍將淤泥沖制成懸浮液，然后用泥漿泵將其排除水塘外指定位置自然排水晾曬干燥后裝車拉至指定地點。測量工重新放線，放出管道施工作業帶邊線和中心線。淤泥的處理：淺淤泥段：對于淤泥較淺的水網地段，在水排完后，晾曬3—5天，用濕地推土機將作業帶淤泥推至作業帶以外。深淤泥段：41清除淤泥后，兩側用袋裝土砌筑擋淤壩，壩體寬度為600mm，高度比淤泥深度高150mm。在作業帶上鋪墊土工布，然后購土人工攤土300mm壓實。當河底清淤后承載力仍極低時，可先在河底鋪墊一層土工布后，然后沿作業帶安裝枕木串或鋼承壓板。擋淤壩的修筑：423、管溝開挖水網地段管溝的開挖對于水網地段，采用濕地挖掘機配合鋼制浮板進行管溝開挖，以解決普通設備無法進場的問題。配備樁錘、單斗挖掘機、鋼板樁、槽鋼來輔助成溝，配備水泵、泥漿泵和各種功率的發電機來加強管溝的排水。考慮井點降水方案，先將地下水降至溝底以下再進行開挖，以保證管道的足夠埋深。43溝渠底部淤泥較深地段的開挖長臂挖掘機成溝施工方法本方案適用于寬度不大于15m且溝渠底部淤泥深度0.5m的小型河渠，主要是采用長臂單斗站在兩岸的管溝中心線上進行管溝開挖。44挖泥船法水下成溝施工方法水下管溝開挖采用挖泥船。在施工時，當土層過厚時，實行從上至下分層開挖；亦可實行一次掏底法，挖泥船以水槍破土。保證不間歇，均勻地吸入濃度較高的泥漿。為此噴槍破土與吸頭吸泥要達到最佳的配合。管溝挖成后，溝底不平整，為了清理管溝的凹凸不平部分采用自制清溝爬犁，由兩條鋼絲繩來回拖拉清溝爬犁，再對管溝進行測量，對于超挖部分測出其具體位置和深度差值，計算出填砂需要量，用貨船運砂到位，人工向活動布砂筒放砂。45根據水流水平推力而產生的管線彈性彎曲確定是否會影響管線的準確就位。如果有影響，要沿管線中心線在下游打一定數量的鋼管樁以平衡水的水平推力和管線定位，鋼管樁外需包覆一層柔性材料，以防損傷防腐層。管線牽引時，鋼絲繩應和管道中心線成一定夾角，以克服水流引起的水平推力。4、管道牽引管溝開挖成型后，開始漂管操作。如果鋼管上有混凝土連續覆蓋層或其他類型的配重物，要先在管道上配備適量的浮筒，以保證管線在牽引就位時始終處于漂浮狀態。465、管道注水下沉、穩管管道就位后向管內注水，使管段均勻下沉，同時緩慢放松鋼絲繩，以保證管段按設計中心線就位。管道沉降到管溝底部后，立即用測深儀測量管道的管頂標高，符合設計要求后放置馬鞍型壓重塊，然后用編織袋裝土(或砼壓塊)從中間向兩邊填壓，直到把整個管段埋住，為了保證管道運行的安全，用貨船運送塊石，定位后人工拋石，再用挖泥船運土回填管溝。回填完成后，才能放松定位繩索，并在管道兩端適當位置圍小堰以方便連頭。河流穿越完畢后，應疏通河道，按要求作好護岸、護坡以及其他地貌恢復工作。47四、濕陷性黃土地段基礎不均勻沉降，造成管線懸空形成應力腐蝕，長期作用使管道發生變形，嚴重會斷裂；對黃土原的特殊地形地貌采取正確合理的施工方法和技術。黃土在一定壓力下受水浸濕，土體結構迅速破壞，并產生顯著下沉的現象稱為濕陷，浸水后產生濕陷的黃土稱為濕陷性黃土。危害：48對管道通過的10°以上陡坡、沖溝地段的管溝底宜采用灰土墊層進行消除管溝的濕陷性處理，灰土配比一般采用2：8（體積比），在最優含水量條件下夯實作墊層；夯實后的墊層厚度為0.3m，夯實后灰土的壓實系數不小于0.93。

黃土濕陷性處理方法：地基處理方法：換土夯實法49壓實系數ρ=實際土體干密度γ最佳含水率對應土體最大干密度γmax干密度γ含水率ω最佳含水率ω0最大干密度γmax50濕陷性黃土地段應根據天氣陰雨情況合理安排管溝開挖，同時根據管溝深度采取一定的支護措施，對管溝中心線兩側各15m范圍內暗穴的用塞填2∶8灰土搗實或直接搗實，同時對流過管溝的地表徑流采用引流、導流或攔截的辦法，避免（雨）水進入管溝。濕陷性黃土地段施工道路修筑時，盡量不破壞地表植被和原有地形，沿低洼地帶修筑；并不得損壞原有水利設施，路面一定分層夯實，沿山坡修筑時，山澗地方一定用打樁或草袋砌筑的辦法，減少雨水對路面的危害。排水處理方法：51防止地基擾動管道地基應采取措施防止被水浸濕，溝槽挖好后，如不能馬上鋪管，應保留溝槽基低以上20cm厚的土層不挖，待鋪管時再挖至設計深度。若地基浸濕處為可塑狀態，應進行換土或鋪一層不小于濕土厚度1/3的碎磚或生石灰加以夯實。52管道特殊施工方法53管線預制廠導流渠標示牌上游圍堰下游圍堰圍堰導流施工平面圖標示牌一、圍堰導流施工技術54施工示意圖55施工準備測量放線作業帶開拓管線組焊補口補傷水壓試驗導流渠開挖管線就位管溝回填地面檢漏地貌恢復管溝開挖圍堰施工圍堰導流施工工藝流程便道修筑一、圍堰導流施工技術56根據現場踏勘情況，用推土機推出一條施工便道將河流穿越兩岸與主要交通道路連接起來，使各種設備、機具、材料及時進入施工現場。便道寬度一般不小于6m，土壤承載力較差，可在道路上鋪道木、鋼浮板、打入錨固樁等。施工方法：施工準備施工前應詳細閱讀施工圖紙及設計文件，對現場道路、地形地貌及河水流量進行詳細的勘察，到當地氣象、水利部門了解氣候及河水的漲落情況，制定詳細的施工組織設計文件，保證穿越施工萬無一失。測量放線根據施工圖紙要求用經緯儀放出管線中心線、作業帶占地邊界線。將設計交付的控制樁引出作業帶并加以保護。便道修筑57開挖導流渠可采用單斗挖掘機，可配置一定數量的推土機。按放線位置先從中間段進行開挖，在開挖到接近進、出水口處時，應根據導流渠面積的大小和土質情況，留出3—6m與原河渠相連接的暫不挖通，修整導流渠邊坡，待筑壩和導流渠中間部分開挖完成后再將留出部分挖開。導流渠的長度比圍堰的長度每側長15—20m。導流渠開挖圍堰的施工（1）土圍堰（2）草土圍堰（3）草袋圍堰（4）板樁圍堰圍堰結構形式注意：尺寸設計58水無紡布木樁攔水壩考慮到壩的防滲，在兩條壩的迎水面上用無紡布作防滲層。草袋圍堰59無紡布鋼板樁打樁時用履帶吊結合打樁機打樁，扶樁采用當地租用民船，船上載2人，將樁扶正后打樁，打樁前，首先要用挖掘機將河流的堤壩修筑平整，以保證履帶吊的占位盡可能靠近水面，以確保管樁能夠順利夯打。鋼板樁圍堰60清淤及作業帶開拓完成圍堰后，應立即排放圍堰內的明水，先用人工在河道內沿作業帶邊緣開挖排水溝，將滲水引入集水坑中用泥漿泵抽排。然后沿作業帶打設木樁，每間隔1m一根。人工清淤，將河底淤泥清至作業帶外側淤泥堆放場地晾曬。在作業帶上鋪墊土工布，外運土人工攤放300mm夯實。當河底清淤后承載力仍極低時，可先在塘底鋪墊一層土工布后，沿作業帶安裝枕木串或鋼質承壓板。其他施工工序與一般管道施工相同61二、大開挖水下牽引施工技術施工工序：將管線在岸邊預制完畢修建管線發送道把管線安放在道架上采取必要的配重措施將拖管鋼絲繩下放溝底用拖拉機或卷揚機牽引過河檢查位置沉管回填62（1）小平車發送道：修筑一條簡易路軌，每隔一段距離放一個帶托架的小平車，將預制好的管道放在小車托架上，小平車在軌道上帶動管道行走，然后牽引過河。小平車發送道示意圖1、管道發送道的施工63小平車結構示意圖64（2）路基的加固處理：（3）小車回收坑的設置：采用碎石或砂石褥墊層分層夯實，最后用推土機碾壓發送道路基，提高地基承載能力，保證小平車發送過程中路基不沉降、不破壞。軌道發送必須考慮小車的回收問題。小車回收坑的大小及位置設計要合理，小車回收坑過小，小車回收不及時，就有可能出現擔管現象，回收坑過大，懸空管段就長，回收坑順管方向的邊坡容易倒塌，因此回收坑的尺寸滿足施工要求。65將懸筋連接在浮桶兩端的鋼筋和配重塊上預制好的鋼銷上，并將鋼銷鎖好。固定鋼絲繩的兩個銷釘，用鋼絲繩連接在一起，并使鋼絲繩保持松弛，鋼絲繩的一端系在管道拖頭上。當管道被牽引過江，并就位后，將鋼絲繩端頭解下，系在推土機上，推土機前進拉動鋼絲繩，銷釘被一個個拔下，浮桶順次浮到江面上并進行收集。2、附屬設施的制作與安裝（1）浮桶的制作、安裝和拆除為了減少水中牽引力，保證配重塊在牽引過程中不損壞，采用加浮桶的辦法，以減少負浮力。浮桶的安裝和拆除66為了能夠將管道牽引過河，需要制作安裝拖管頭使得管段與牽引鋼絲繩連接起來，拖管頭的形式有鵝式拖管頭、眼板式拖管頭。（2）拖管頭的制作與安裝眼板式拖管頭鵝式拖管頭67（3）拖管頭指示標桿的制作及安裝為了標識管道前進狀態，需在拖管頭前端安裝指示標桿。拖管頭在前進過程中，標桿既要抵抗水流的沖擊，又要承受水對標桿的垂直阻力。68采用吊裝設備將成盤的主索吊到一個大船的甲板上，設立固定點使其穩定，將出頭固定在北岸的推土機上，采用帶有絞車的大船拋錨牽引放繩船，使其放纜盤轉動，將主纜從北岸放至南岸，到達后將主索與管道托管頭的連接裝置進行連接。3、鋼絲繩發送過河：將牽引鋼絲繩送到對岸694、管道牽引過河在管道正式牽引之前，先進行管道試牽引。將牽引設備在設定的實驗距離內進行牽引試驗，觀察管道牽引過程中有無異常情況，是否會影響此次牽引工作，如發現問題立即處理，并按照應急預案對影響施工的問題予以解決。管道試牽引成功后，管道停在軌道上，將鵝頭上的螺栓進行緊固；預緊牽引主索，使繩內應力得以釋放，正式牽引。牽引方案：牽引力的計算鋼絲繩的選擇牽引設備的選擇（考慮備用設備）70（1）鋼筋砼馬鞍塊穩定（2）鋼絲網砼連續覆蓋層穩定（3）復壁管空間灌注加重水泥漿穩定（4）鋼筋鍍鋅鐵絲石籠穩管（5）機械錨或壓土工織物5、穩管措施對于水下管道，若依靠本身自重不能穩定的敷設，則必須采取加重穩管措施，按照河流的流速、河床的地質構成、管徑的大小以及施工力量等條件，可以選擇以下方法穩管。71三、定向鉆施工技術水平定向鉆施工具有施工時間短，安全可靠，質量易保證，不受季節限制，對環境破壞小，不影響通航等優點，水平定向鉆施工采用微機控制鉆孔，定向精度高，凡穿越河段地層為巖石、粘土、亞粘土、中砂、粗砂、及細砂的大中型河流均可采用定向鉆施工。水平定向鉆由鉆機系統、泥漿系統和控向系統組成。72定向鉆穿越現場731、場地的平整及進場道路的修筑（一）施工準備工作鉆機場地使用推土機或人工進行場地平整，場地四周挖0.8×0.8m深的排水溝。鉆機場地平整完成后修筑進場便道，若地基松軟的承載能力差，采用鋪墊土工布、管排、鋼板、填加碎石等方法，以提高道路的承載力，鉆機場地平整完成后，四周安裝圍攔和砌筑油料區隔離墻。保證鉆機、動力站及泥漿泵等設備的進場就位。74注意測量放線中控制樁的復測

舉例說明樁位復測，對穿越的施工的影響。在西氣東輸某高速公路旁的運河穿越中，施工單位同樣沒有對樁位進行復測就開始施工，結果，施工結束后，高速公路管理部門認為穿越管線對高速公路產生了影響，是高速公路的安全隱患，要求重新施工。后來，雖然重新施工，但引起法律上的一系列糾紛。在浙江燃氣工程某公路穿越中，穿越軸線附近有一條成品油管線。在施工前，施工單位沒有對接收到的控制樁位進行復測，沒能發現交的樁位有問題，結果，在擴孔過程中使成品油管線被損壞，造成大量的成品油外泄。752、泥漿池的施工：挖泥漿池和地錨坑，泥漿池內鋪塑料土工布，墻高1m，用水泥將泥漿池四周與加固墻連接，防止泥漿池塌方。回流泥漿的處理：鉆機場地和管線場地各有一個50m×50m×2.5m返漿收集池，泥漿通過泥漿池收集經沉淀之后處理；在主管線穿越施工擴孔中產生的泥漿經泥漿池沉淀后，經過回收系統回收利用。與當地環衛處協商，施工剩余泥漿拉運到當地垃圾填埋場。注意泥漿的回收76（二）定向鉆施工2.測量控向參數:按操作規程標定控向參數，為保證數據準確，在管中心線的不同位置測取，且每個位置至少測四次，進行對比，并做好記錄。1.鉆機及配套設備就位:將鉆機就位在光纜套管穿越中心線位置上，鉆機就位完成后，進行系統連接、試運轉，保證設備正常工作。待光纜套管穿越結束后，鉆機拆卸移位至主管穿越位置。773.泥漿配制及重復利用泥漿是定向穿越中的關鍵因素，需要按照穿越泥漿工藝要求及地質情況編寫配制方案，確定正確的混合次序，按不同的地質層配制出符合要求的泥漿。4.鉆機試鉆開鉆前做好鉆機的安裝和調試等一切準備工作，確定系統運轉正常、鉆桿和鉆頭清掃完畢，嚴格按照設計圖紙和施工驗收規范進行試鉆，鉆進1-2根鉆桿后檢查各部位運行情況，各種參數正常后按次序鉆進。785.鉆導向孔：進行管線導向孔鉆進，鉆孔期間，建立穿越曲線數據庫，采集在控向過程中由控向系統的計算機自動生成的有關數據。導向孔的鉆進是整個定向鉆施工的關鍵，穿越工程可以采用組合鉆具。796、擴孔采用多級擴孔，每次預擴孔都將進行鉆桿和鉆具的倒運及鉆具連接。合理確定每次擴孔的級差，根據地質及每次擴孔泥漿的攜帶情況，制定合適的泥漿配比，確保孔洞形成良好、泥漿在出入土點側返漿通暢80回拖是定向穿越的最后一步，也是最為關鍵的一步。管線回拖時要連續作業，避免因停工造成阻力增大。管線回拖前要仔細檢查各連接部位，為保證回拖的順利和防腐層不受破壞。7、管線回拖81在地質資料不全的條件下，采取了邊鉆進、擴孔，邊優化鉆具、工藝參數和泥漿配比的穿越方法，首次采用定向鉆成功地穿越山體，填補了我國定向鉆穿越山體的空白，為建設綠色管道作出了貢獻。也為蘭州仁壽山花園保存了難得的綠色植被。成功穿越蘭州黃河成功穿越蘭州仁壽山蘭州黃河地質情況復雜，出土和入土點為礫石層，入土點采用下套管工藝，出土點采取大開挖，并通過優化鉆具、工藝參數和泥漿配比，1條成品油、1條原油管道和1條光纜套管實現了成功穿越。82四、盾構法施工技術（一）盾構法施工的特點1.掘進速度快，盾構推進、出土、拼裝襯砌等全過程可實現機械化、自動化作業，施工勞動強度低。2.施工不影響地面交通與設施，穿越河道時不影響航運。3.施工不受季節、風雨等氣候條件的影響。4.管線有了專用通道，檢修維護方便。5.可以利用剩余空間為其他管道、光纜、電纜等設施提供過河通道。83出發井接發井盾構隧道盾構機盾構穿越施工示意圖84（二）盾構施工階段的組成1.襯砌環片的預制階段2.隧道井筒施工階段3.盾構穿越施工階段85三、盾構穿越施工程序起動頂進油缸刀盤驅動建立泥漿循環供漿泵供漿刀盤掘進泥漿分離處理泥漿泵排漿背填注漿縮回頂進油缸管片安裝管片生產運輸86

四、施工要點：當盾構機推進長度達預定長度后停止掘進，環片吊機吊起拼裝機拼裝，環片拼裝由環螺栓初步擰緊，再次擰緊拼裝前檢查前三塊環片位置及復緊，每完成10～16塊環片再次擰緊螺栓。拼裝質量應滿足無貫穿裂縫、無大于0.3mm的裂縫及砼脫落，軸線偏差、水平直徑與垂直直徑差值、相鄰環環片的高差滿足工藝安裝精度的要求。環片的拼裝87注漿工藝包括同步注漿和補充注漿。同步注漿：在盾構掘進過程中，及時向脫出盾尾的環片背面環形空隙注入適當數量、配比合理的漿材。補充注漿：對同步注漿不足部分進行彌補，降低地面沉降速率和沉降量。壁后注漿：壁后注漿作用：確保環片襯砌的早期穩定性，使管片盡早支撐地層，減少地基沉陷，使隧道襯砌結構具有一定強度和耐久性。為隧道襯砌提供長期、勻質、穩定的防水功能88盾構進洞

當盾構距封門10米時降低推進速度，掘進面距封門30～50cm時停止推進，停止地面泥漿輸送，拆除鋼封門（氣割），繼續快速掘進，逐環砌筑，在到達井內逐段拆除盾構機，分別吊至地面。用扇形鋼板將最后一環環片的預埋鋼環與進洞預埋鋼環焊接，在環片外壁與井壁、土體間壓入水泥砂漿，形成永久性止水結構，拆除隧道內各種管線、電纜、通過機車運至豎井吊到地面，清理豎井。89四、頂管法施工技術施工工序流程平整場地測量放線挖操作坑后背墻施工打水泥地面找正、地面找平安裝軌道和設備找正頂管停頂退程加頂鐵退程加接管檢查找正挖管內土再頂