南疆-唐山成品油管道工程唐豐快速路頂管穿越施工方案2010年7月22日目錄TOC\o"1-3"\h\z第一章工程概況 11.1工程概況 11.2編制依據 11.3施工方案 1第二章施工部署 22.1項目組織機構 22.2相關部門職能 22.3頂管施工人員配置 32.4施工進度計劃 4第三章頂管施工設備、機具、材料 5第四章三通一平及施工臨設 64.1水通 64.2路通 64.3電通 64.4現場臨設 6第五章穿越施工方案 75.1頂管穿越施工程序 75.2技術準備及交底 75.3放線定位 85.4工作坑開挖及防護 85.5降水施工措施 95.6設備就位安裝及調試 115.7套管穿越作業 125.8頂管關鍵點控制 13第六章主管線穿越施工 166.1主管組焊 166.2主管清管試壓 166.3防腐補口、補傷 176.4隔離保護支架安裝 186.5發送溝開挖 186.6主管穿越 18第七章現場文明施工措施 197.1目標及承諾 197.2現場布置 197.3現場文明施工措施 217.4 21第八章質量保證措施 238.1質量保證體系 238.2質量管理組織機構 23第九章HSE管理措施 259.1健康、安全與環境（HSE）管理方針 259.2健康、安全與環境（HSE）目標 259.3HSE管理措施 259.4安全管理措施 269.5環境保護措施 299.6成本控制措施 29第十章施工應急預案 3010.1現場安全生產突發事件應急處理預案 3010.2突發性疾病應急處理預案 3010.3食物中毒應急處理預案 3110.4火災應急處理預案 3110.5交通事故應急處理預案 31第一章工程概況1.1.工程概況為從根本上解決天津石化成品油出廠問題，同時完善華北成品油銷售網絡，從整體上提高石油公司的市場競爭能力和經濟效益，經中國石化股份公司批準，建設南疆-唐山成品油管道工程。本工程起點為天津市塘沽區南疆油庫內的南疆首站，終點為河北省唐山市任各莊油庫內的任各莊分輸站，途徑天津市，河北省的唐山市，管道全長155km，共分為4個標段。其中南疆-唐山成品油管道工程Ⅳ標段線路整體在唐山境內，沿著唐山市西外環敷設，經小稻地、中門莊、后新莊、袁家莊，在東龍灣管道偏離西外環轉向東北敷設，經小城子、魏莊子，在任各莊南管道穿越102國道后沿著現有鐵路專用線敷設至唐山任各莊油庫；線路總長度28公里。沿途穿越有唐山西外環高速路匝道、唐通公路、唐豐快速路、機場路等多處高等級道路，穿越方法采用頂管及定向鉆兩種方式進行。本次穿越唐豐快速路采用頂管方式施工，位置位于唐豐快速路K4+010附近（管線公里號K28+385.8和K28+491.5間），保護套管長74m1.2.編制依據：1.2.11.2.21.2.31.2.4《油氣長輸管道工程施工及驗收規范》GB50369-2006《頂進施工法用鋼筋混凝土水管》JC/T640-1996《油氣管道穿越工程施工規范》GB50424-2007《油氣輸送管道穿越工程設計規范》GB50423-2007《石油天然氣鋼質管道無損檢測》SYT4109-20051.3.施工方案頂管穿越施工設備主要包括千斤頂、油泵站、頂鐵、電站、泥水泵及運土設備等。完成測量放線后，將附近障礙物清理干凈，考慮該處地下水位埋藏較淺，在施工前要采取相應的降水措施，操作坑四壁采用必要的支護方式，防止塌方，設備安裝就位，吊裝套管、安裝頂環，利用液壓千斤頂頂推套管。每頂進一定行程，退回頂缸，操作人員進入套管內挖土外運，然后更換頂鐵繼續頂進，循環作業，直至套管頂至對面接收坑；拆除設備，清理套管內余土，進行主管穿越。第二章施工部署2.1項目組織機構項目經理項目經理項目總工程師項目項目總工程師項目執行經理綜合辦公室計劃經營辦公室技術質量辦公室安全生產辦公室綜合辦公室計劃經營辦公室技術質量辦公室安全生產辦公室防腐施工隊管道施工隊頂管施工隊防腐施工隊管道施工隊頂管施工隊2.2相關部門職能2.2.1安全生產辦公室職責（1）根據生產實際情況，做好設備的平衡調配工作。（2）負責編制設備的維修保養計劃，并負責實施。（3）負責設備事故的調查分析和鑒定工作。（4）負責設備各種統計報表的收集、匯總上報。（5）負責各專業之間的協調、施工總體布置及管理。（6）負責前期與各方協調各種關系，辦理所有關于施工及生活證件。（7）組織編寫施工計劃，搞好計劃管理。2.2.2技術質量辦公室職責（1）按合同規定的施工規范、施工圖紙，組織各項技術工作的實施與管理。（2）負責制定施工技術文件、工藝規程和作業指導書。（3）負責施工技術文件的變更聯絡與實施工作。（4）施工前進行技術交底，落實工程的測量、試驗等工作。（5）負責隱蔽工程的檢查和記錄，負責施工現場簽證工作。（6）監督落實施工規范的使用的執行。審查分包技術措施，對工程技術管理全面負責。（7）負責施工進度計劃的檢查、調整和監督。2.2.3計劃經營辦公室（1）主要負責本工程的經營管理和成本控制及資源配置。（2）負責本工程的計劃的編制和實施。（3）負責本工程的周報，組織每周日的進度協調會。（4）編制本工程的預算，財務費用報表，成本分析報告，并進行工程結算。2.2.4綜合辦公室職責（1）主要負責本工程的行政管理和后勤服務及生活保障。（2）負責文件起草、打印、宣傳、教育及現場保安工作和車隊管理以及項目文件及信息管理。2.2.5頂管施工組：負責套管的吊裝、頂進、出土施工及操作坑的開挖、操作坑支護、恢復等2.2.6管道施工組：負責主管的布管、焊接、清管、試壓、穿管、防腐質量檢查，補口、補傷工作。2.3頂管施工人員配置2.3.1頂——每班：操作手2人、清土工4人、輔助人員：2人——每班：電工1人小工8人2.3.2——管工：2人、電焊工：2人、電工：1人、操作手：2人、防腐工：2人、輔助人員：2人2.4.施工進度計劃本工程計劃施工時間為29天，各工序施工時間如下：序號關鍵工序計劃總用時（天）備注1設備進場及定位放線1包括便道鋪墊2操作坑開挖支護1包括基坑降水3設備就位及調試24頂管施工195主管組焊及檢測4提前預制6清管試壓27補口補傷18穿管19場地清理及回填2由于以上工序中主管焊接及檢測存在交叉作業因此，總工期為29天。頂管施工設備、機具、材料序號名稱規格數量用途液壓千斤頂QYS-4002套頂管穿越設備柴油發電機75KW2臺發電及備用日立挖掘機2401臺挖土方吊車16T1臺裝、卸管雙排車小解放1臺值班面包車五菱2臺值班水罐車8方1臺試壓空壓機3m2臺通風換氣全站儀GTS3301臺測量水準儀DSZ31臺測量電火花檢漏儀1臺防腐層檢漏電焊機2臺焊接二弧焊機1臺烤把1個液化氣瓶1個氣焊工具1套切割坡口磨光機1003把吊帶3噸4個配電盤2個照明設施3套清管器DN4001個自制導向輪DN4004個自制鐵絲8#20公斤外對口器DN4001個氧氣4瓶乙炔2瓶枕木6方警示牌4個警示線200米護欄30個鋁合金梯5米2個應急燈4個信號燈2個灰漿攪拌桶200L1個攪拌灰漿水泵QY65-15-2.23臺抽水、排水電動葫蘆CD11臺對管螺旋千斤頂15t4臺調方向超高壓徑向柱塞泵站BZ50MPa-152臺頂管加壓站推土機PD1651臺掃線第四章三通一平及施工臨設根據對公路穿越現場交底勘察，我方計劃三通一平及施工臨設如下：4.1水通公路穿越施工用水較少，主要是主管穿越試壓用水及生活用水，因此我們將根據現場情況選擇以下兩種方式中一種：4.1.1在施工場地周圍就地取水。4.1.2采用8方水車現場送水，解決施工用水。4.2路通根據現場勘察由于施工地點均在路旁邊,因此，在施工時將根據現場情況鋪設臨時道路通向施工作業區。材料、設備布置在選好的施工穿越場地區域內，先用推土機將地表推平后壓實即可，穿越現場臨設見施工現場平面布置圖。4.3電通現場采用75KW柴油發電機發電,用來夜間照明和主管焊接及試壓用電。電源用380V、100A配電盤及電纜將電源送至各用電點。4.4現場臨設4.4.1穿越施工現場設主管預制區、套管擺放區、設備停放區等，具體布置見施工現場平面布置圖4.4.2臨時施工便道寬5m，采用鋪300mm4.4.第五章穿越施工方案5.1頂管穿越施工程序5.1.1技術準備及交底——公路穿越手續辦理——放線定位——工作坑開挖、混凝土支護——頂進設備安裝——導管就位——管線頂進——管口處理——工作坑處理。5.1.2穿越本段各個穿越點頂管穿越共分三步進行，頂管操作坑設定。第一步：進行公路的套管穿越，在選定好的頂管操作坑位置處開挖操作坑，操作坑混凝土支護，鋪軌道和安裝頂管設備后進行頂管。第二步：拆除頂管裝置及設備。第三步：主管預制、試壓及穿越，并進行封堵套管，回填操作坑及接收坑。5.2技術準備及交底5.2.1對穿越現場進行仔細現場踏勘，了解穿越段的斷面及沖擊層情況，繪制現場施工平面圖、測繪圖，掌握設計要求5.2.2頂管推力的大小等于頂管過程管道受的阻力的大小，包括導管切土正壓力、管壁摩擦阻力等。5.2.2F1=S1×Ｋ1其中F1——頂管正阻力（t）S1——頂管正面積（ｍ2）Ｋ1——頂管正阻力系數(t/ｍ2)取Ｋ1=40ｔ/ｍ2F1=S1×Ｋ1＝πr2×Ｋ1＝3.14×(1.2÷2)2×40=45.3t5.2.2F2=S2×Ｋ2其中F2—頂管側摩擦力（t）S2—頂管側面積（ｍ2）Ｋ2—頂管側阻力系數(t/ｍ2)取Ｋ2＝0.7ｔ/ｍ2F2=S2×Ｋ2＝πDL×K2＝3.14×1.2×74×0.7＝195.2t通常減少管壁摩擦阻力的措施有：管壁與泥土間加泥漿套減阻、管外壁形態規則和表面光潔、減少管道拐彎。頂管總阻力主要為以上兩種阻力之和：F=F1+F2＝45.3t＋195.2t＝240.5t考慮地下工程的復雜性及不可預見因素，頂管設備取1.5倍能力儲備，設備頂進能力應為360t，故選用400t的頂管設備完全可滿足要求。5.3放線定位根據設計給定的控制樁位，用經緯儀放出穿越軸線。并定穿越中心樁、施工帶邊線樁，并撒上灰線。放線時同時放出操作坑和接收坑的位置與尺寸。在穿越至驗收的全過程中隨時使用測量儀器配合。放線定位詳見平面布置圖。5.3.2用水準儀測量頂管軸線公路上中間的地勢標高，根據設計施工圖紙要以測定點標高再加深后則為穿越管線的頂標高。5.4工作坑開挖及防護5.4.1工作坑位置根據現場勘察確定，接收坑設置在圖紙給定的套管長度的外側，工作坑尺寸根據各個穿越點現場確定為6m×6m方形工作井，深度為套管穿越深度加上導軌及鋪墊高度。接收坑尺寸為6m（長）×4m（寬），深度實際情況確定左右。5.4.2操作坑采用機械開挖，考慮到當地地層地下水位較淺，容易塌方，因此要采取相應的支護方式。可采取腳手架加護板或采用鋼板樁等方式進行支護，支護方式根據現場情況而定。5.4.3由于接收坑短期內不會回填，且施工人員還需要在坑內進行穿越主管和封堵套管施工，為確保安全，接收坑內均設置防塌支撐，。工作坑內設5米高梯子1個，便于施工人員上下操作坑。5.5.45.5降水施工措施5.5.1在施工過程中如遇到地下水位比較高，操作坑開挖后，容易蓄水，給施工造5.5.1.1每根井點管的制作：用直徑50mm的無縫鋼管，長5米，下端裝濾管，其構造如下濾管結構圖5.5.1.2井點管的上端用彎聯管與總管相連，每根彎聯管長5.5.1.3用直徑為125mm的鋼管做集水總管，每段長4米，其上裝有與井點管連接的短接頭，間距1米，集水總管與抽水水泵（5.5.1.4井點管埋設采用射水法，沿操作坑周圍布設，每間隔1米設置一口降水井，降水井采用沖孔埋設，埋設深度5.5高程布置圖（圖1-1）平面布置圖(圖1-2)5.6設備就位安裝及調試5.6路基路基枕木鋼箍挖掘穴砼管密封圈砼管套管尾端通風入口穿越剖面圖接縫導向架座板5.65.5.6.150015001000100010001000250250鋼管Φ89×10后背墻墊板制作圖5.序號材料名稱規格型號數量備注鋼管Φ89×10200米已有5.7套管穿越作業5.75.7.1.1頂桿中心線必須與管道保持同心，第一節水泥管頂進方向的準確性是整個穿越工作5.7.1.25.7.1.35.7.1.4套5.75.7.2在頂進過程中，隨時使用全站儀和水平尺配合檢查進管的不平度和設計軸線的偏差，并及時進行糾正。一旦出現偏斜，需將頂桿與套管撤回至合格處進行處理。5.75.7.2.2如向上5.75.75.75.7.3.2頂管頂進允許偏差為：30～40m，頂進長度內高低誤差不大于150mm，水平方向誤差為套管長度的2%，5.75.5.7.4.1等體積置換：即在管內挖出土方的體積Q土完全等于頂入管子的體積Q行（Q土=Q行），所以每次頂進都需要一定的計算，盡可能相等。避免使土體疲勞，以致變形加劇，當Q土＞Q行時，地面易于沉降；Q土頂管施工允許偏差（表1）5.①經常檢查工作井內的導軌，穿門洞與頂管間的空隙等無異常。②千斤頂的中心線應和正面阻力及管壁摩擦阻力的合力重合，盡量減少偏心，這一點在開始安裝時必須考慮，若在開始頂進之后調正，就困難了。③經常注意后座靠背的剛度是否夠，其變形的大小和均勻度、以及彈、塑性變形的比例等，隨時設法消除各種影響異向精度的因素。5.8頂管施工關鍵點控制5.8.15.5.8.2混凝土套管安裝控制5.8.2.1混凝土套管2米1根，承插口連接。為防止套管進水，鋼筋混凝土管接口的防水主要依靠接口之間的“O”型橡膠圈的彈性壓縮。因此橡膠圈在安放前檢查無破損，套管連接時其端口外表用鋼絲刷把油污雜物清除干凈，5.8.2.2下管時，吊點應設在管子的重心處，用攔腰起吊的方式起吊，采用吊帶，5.8.2.35.8.35.8.3.1套管在頂進過程中，清土人員將在套管端部進行清土外運，掏土時一定要防止掏空塌方造成地表下沉，因此每次向前掏土的距離要根據現場情況確定，不得為加快進度而過快掏土。5.8.3.2掏出土方可以采用滑輪車的方式外運至套管外，外運時要注意運土安全。5.8.3.3套管進入土層過程中，每頂進30cm，測量不應少于一次；套管進入土層后正常頂進時，每頂進100cm，測量不應少于一次，糾偏時應增加測量次數；5.8.45.（1）軸線位置：3mm（2）頂面高程：0～+3mm（3）兩軌內距：±2mm5.5.（1）油泵宜設置在千斤頂附近，油管應順直、轉角少；（2）油泵應與千斤頂相匹配，并應有備用油泵；油泵安裝完畢，應進行試運轉；（3）頂進開始時，應緩慢進行，待各接觸部位密合后，再按正常頂進速度頂進；（4）頂進中若發現油壓突然增高，應立即停止頂進，檢查原因并經處理后方可繼續頂進；（5）千斤頂活塞退回時，油壓不得過大，速度不得過快。5.（1）頂鐵應有足夠的剛度且相鄰面應互相垂直；（2）安裝后的頂鐵軸線應與管道軸線平行、對稱，頂鐵與導軌和頂鐵之間的接觸面不得有泥土、油污；（3）更換頂鐵時，應先使用長度大的頂鐵；（4）頂進時，工作人員不得在頂鐵上方及側面停留，并應隨時觀察頂鐵有無異常跡象。5.8.55.8.5.1套管在頂進過程中，由于5.8.55.5.5.8.65.5.5.第六章主管線穿越施工6.1主管組焊6.1．1由于已提前進行了主管預制，所以焊接工作量很小，主管焊接機組使用下向焊工2人，使用外對口器組對。組焊前應用自制清管器進行逐根清管，焊接時執行線路焊接工藝。穿越焊口應進行100%UT+100%RT無損探傷。6.2主管清管試壓6.2.1由于主管長度較短，主管探傷合格后采用自制清管器清理主管內壁，清管器用8#鐵絲牽引，反復清管不少于3次且沒有雜質、沙子清出時為合格。在管道兩端焊上橢圓封頭及試壓上水裝置，見下圖，試壓管線兩端各安裝一塊壓力表，壓力表應經過校驗并在有效期內，壓力表精度不低于1.5級，量程為被測最大壓力的0-25MPa，表盤直徑不小于150mm南6.2.2南針形閥DN15、PN25橢圓封頭試壓口壓力表1壓力表2針形閥DN15、PN25橢圓封頭試壓口壓力表1壓力表2主管主管上水及排水閥上水及排水閥穿越主管試壓裝置穿越主管試壓裝置6.2.3試壓介質強度試壓嚴密性試壓試驗壓力（MPa）穩壓時間（h）試驗壓力（MPa）穩壓時間（h）清水14.2549.5246.2.46.2.5試壓時將上水閥關閉，打開試壓口閥門與試壓泵相連，進行上水升壓。壓力應緩慢上升，壓力升至30%、60%強度壓力時應分別停止升壓，穩壓30min檢查有無異常，無異常后再繼續升壓直至試驗強度壓力穩壓4小時，目測管道無變形、不破裂、無泄漏為合格6.2.6強度試壓合格后，降壓至嚴密性壓力，穩壓2，管道無滲漏，壓降值小于等于試驗壓力的1%且不大于0.1Mpa6.2.76.2.8序號材料名稱規格型號數量備注1橢圓封頭DN400、PN202個2壓力表0-25MPa4塊備用2塊3針形閥DN15、PN254塊4卡箍閥DN65、PN251套5無縫鋼管Φ22×510米試壓接管6無縫鋼管Φ76×104米上水閥7溫度計0-80℃3支附溫度計套8消防水帶DN6540米6.3防腐補口、補傷6.3.16.3.26.3.36.3.46.3.4.1直徑小于30mm6.3.4.2直徑大于30mm6.3.4.36.3.56.4.1安裝隔離保護支架時，按照設計圖紙要求均布，隔離保護支架應上緊。6.4.26.4.3光纜保護管必須邊預制邊穿通信光纜，光纜保護管與工藝管道的綁扎為每隔四米6.4.4為便于光纜穿入保護管內，在保護管施工時先將8#鐵絲穿入管內，然后在兩端各留4米6.5發送溝開挖6.5.1由于穿越點在溝下，因此還需開挖發送溝，將主管放在發送溝內方可進行穿管，發送溝實際上就是管溝，采用機械開挖，同時為了防止水流入套管內，應在套管兩端底部挖一個深0.5m×長2m×寬1.5m6.5.2由于穿越點較深，在彈性敷設時發送溝應挖出緩坡，坡度符合R=1000D的規定，由于主管穿越時還需人工操作吊帶，因此發送溝溝底寬度不小于1米，為防塌，發送溝應放出1：16.6主管穿越8mm鋼帶寬150緊固螺栓4M16×40軸承Φ1002組導向輪制作圖68mm鋼帶寬150緊固螺栓4M16×40軸承Φ1002組導向輪制作圖6.6.2發送溝開挖完畢后，用2臺16噸吊車將主管放入發送溝內，然后用吊帶將主管吊起緩慢送入套管內，吊點分別選在距首端5米和156.6.36.6.4按照設計要求對套管兩端進行封堵，待水泥達到強度后，再進行防水處理。封堵前應先將把套管內的積水排除干凈。6.6.5穿越完畢進行工作坑處理，根據設計要求及業主的要求及時進行工作坑的回填。回填時要分層進行，管線周圍要用細土回填，然后再進行其它部位的回填及夯實。回填時分每30CM一層進行水墜夯填，管頂覆土50CM以上后，再進行松填，回填到地表時，要預留20-30CM的余高，以便地表土的自然沉陷。第七章現場文明施工措施7.1目標及承諾7.2現場布置防護欄防護欄警示牌4警示牌3警示線拉線樁警示牌1警示牌2100006000穿越中心線路現場文明施工布置圖穿穿越施工減速慢行角鐵∠40×4鋼板δ=2mm120010008001000鋼板δ=10mmΦ300圓鋼Φ10警示牌制作圖拉線樁制作圖鋼管Φ26序號材料名稱規格型號數量備注鋼管Φ26300米拉線樁