陡坡石方段管道施工技术

陡坡石方段管道施工方案一、工程概况*******项目输气管道工程试验段2标管径φ813mm，管道材质X70M，设计压力10.0MPa，从钦州钦北区至南宁分输站区段，全长95公里，线路内包含钦州分输站、邕宁中间站、南宁分输站及长滩和新江两个阀室。沿线单出图顶涵管穿越黎钦铁路1处，大开挖穿越小董江3处和新江河1处，顶管穿越县、省道及各种专用道16处，其他道路大开挖42处。管线途经钦北区和邕宁区，钦北区包括平吉镇，大垌镇，小董镇，长滩镇，新棠镇共5个镇，长度44km，；邕宁区包括百济乡，新江镇，蒲庙镇共3个乡镇，长度51km。管道所经之处山区和水田交错复杂，山区主要以风化岩为主，以种植桉树和荔枝树为准，局部山区地势起伏较大，石方多，管沟开挖困难，无进场道路，设备、材料进场困难。二、编制依据1、设计图纸《管沟敷设典型图》DWG-0100PL01-02《邕宁区一般线路》DL1-0104PL012、标准规范序号规范编号规范名称1GB50369-2006油气长输管道工程施工及验收规范2GB50424-2007油气管道穿越工程施工规范3SY4207-2007石油天然气建设工程施工质量验收规范管道穿跨越工程4SY4208-2008石油天然气建设工程施工质量验收规范输油输气管道线路工程5GB/T8923.1-2011涂覆涂料前钢材表面处理表面清洁度的目视评定第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级6GB/T23257-2009埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准7SY/T0407-2012涂装前钢材表面处理规范8GB50203-2011砌体结构工程施工质量验收规范9GB50086-2001锚杆喷射混凝土支护技术规范三、施工方案陡坡地段施工程序是由其特殊的地理条件决定的。由于在陡坡地段施工区域狭窄、施工机械回旋余地小，因此它与平原、浅丘以及山区缓坡地段施工程序的最大不同之处在于陡坡施工不宜采用一般通用的先在地面组焊、再将管道整体下沟的施工模式，而应采取先开挖和修整管沟，在管沟内布管,然后在管沟内直接组焊的方式，即沟下焊。这就要求必须做好施工的前期工作，尤其是放线、扫线、管沟开挖，必须严格按设计要求保证精确程度,为下一步的焊接防腐等施工创造良好条件,同时,在进入一般程序施工前要认真进行施工伴行路、施工通道和安全设施的修筑完好情况。陡坡石方段的主要施工工序为：施工准备——测量放线——修筑施工便道——设置安全设施和临时作业场地——开拓作业带——开挖管沟并进行细土垫层——防腐管运输及装卸——布管——管道安装——补口补伤——管沟回填——分段试压(示情况定)——水工保护——恢复地貌。1测量放线1.1对线路测量资料，线路平面和断面图进行详细审核和校对。放线的基准点为设计单位设置的线路控制桩和线路临时性、永久性水准基标。1.2根据控制桩测定管道中心线，并在控制桩之间按照图纸要求设置纵向变坡桩、百米桩。各种桩用油漆注明类别，标注应易于辨认，便于寻找。1.3各桩需注明地面标高、管底标高以及挖深。1.4对于地下障碍物穿越应和中石油、中石化和光缆单位结合，确定具体的穿越位置及深度，在线路与障碍物交叉范围两端设置标志，并在标志上注明筑物类型、埋深和尺寸。1.5采用白石灰或其他鲜明、耐久材料按路线控制桩和曲线加密桩放出线路中线和施工占地边界线。1.6本标段陡坡石方段均种植有桉树或其他树种，在林地征用手续办理后，依据业主文件，放出14m宽的作业带边线，由我方对林地进行砍伐并运输至政府或村民指定地点。测量放线1.7对于岩石段，用测量仪器定位，每20m用油漆(红色)在岩石表面做标记,标记位置尽量选择在凸起、醒目、空旷的岩石表面上。对于转角桩,在其周围醒目的位置进行栓桩,以便校合原桩位。2便道修筑2.1施工便道的修筑原则施工便道的选择，应首选原先小路，对其进行拓宽、推填、垫平、碾压、加固。其次选择新建，新建施工便道尽量沿台地缓坡设置。使其在承载力和宽度方面路面达到平整、坚实、无垮塌隐患,保证达到车辆、机械安全通行的要求。施工便道的宽度一般4m。2.2在有纵向坡度的陡坡上修筑施工便道和作业带时，要求如下：采用修盘山路或沿管道中心线修“之”字形道路的方式减缓坡度,使纵向坡度尽量控制在20°以下,转弯半径不小于18m,以满足经改造后的小型运管车的运输要求。2.3在有横向坡度的陡坡上修筑施工便道和作业带时，要求如下：（1）当横向坡角为15-30度时，直接在斜坡上挖土修筑；（2）当横向坡角大于30度时，需修筑临时性袋装挡土墙。在地表松软或易滑坡的地段采取打桩加固或毛石砌筑的方式(如图2)。管道沿山敷设较长距离时，便道应保证通过拖拉机型运管炮车的通过，因为对于陡峭的山区，一般的炮车的牵引力难以满足要求。2.4对于施工便道与公路衔接处,采取用土袋、枕木铺垫的方式，对于有路边排水沟的要埋设过水涵管。2.5施工便道经过埋设较浅的地下管道、电缆、沟渠等地下物或设施时,采用铺设钢板、道板、桥排等减少压强的方式通过，并合理组织施工，减少重型设备通过的次数。.2.6施工便道的恢复（1）对于农田地段修筑的便道，必须将铺垫的沙石等清理干净并拉运到政府指定地点；（2）对于沿山体开辟的便道，在修筑时采用挖机、压路机等对其进行修整和压实，直接作为当地百姓的进出路。同时对部分地质不稳定地段进行水工保护。进场道路修筑3开拓作业带3.1作业带设备行走的一侧应修在与施工便道连接的一侧。施工作业带有时可与施工便道的修筑统筹考虑。3.2作业带水平方向平整、夯实、以防出现横向倾覆。3.3对于大于20度的陡坡,通过修”Z”字行作业带来降低坡度。3.4在横坡修作业带时，填土一侧应夯实、平整。当为石质山坡时或横坡大于30度时应通过设临时挡墙、袋装土或打桩的方法加固作业带，防止雨水冲刷造成泥石流。3.5当纵向坡度大于30度时，必须做降坡处理，每隔50米修筑一个8m*4m的焊接设备停放台。3.6当道路较窄且路边山坡较陡时考虑劈山并放坡，土方工作较大时要找到合适的堆土位置。对施工作业带内及附近有可能危及施工作业安全的滑坡、崩塌、岩堆等应彻底清除或采取围挡措施。3.7作业带先按14m征用，局部根据施工需要进行调整，尽量减少林地砍伐面积，降低后期地貌恢复的难度。降坡处理并修筑施工平台（坡度＞30°）4防腐管运输按运输方式的不同可分为：管车运输、槽车运输、履带背管车运输、爬犁运输、吊管机运输、索道运输等，具体应示现场情况选用。管车运输槽车运输履带背管车运输吊管机运输索道运输5管沟开挖5.1管沟开挖深度严格按设计参数进行，否则已经预订好的弯头不能满足安装要求，造成返工、费工；对于冷弯管，需按实际测量情况进行弯制。5.2管沟开挖基本要求:开挖好的管沟应保证圆滑过渡,无凸凹和折线,沟壁和沟底应平整,沟内无塌方、无杂物。5.3陡坡管沟开挖分纵坡管沟开挖、横坡管沟开挖和复合管沟开挖，尽量采用挖掘机开挖，石方段采用挖机配破碎头与人工开挖相结合的方法，当挖掘机无法到达时可以采用人工配合开挖。5.4陡坡管沟开挖前，要打加密钢桩以防开挖时山坡塌方。5.5管沟开挖后管沟回填高出地面300mm，斜坡段管沟回填须分层夯实。5.6管沟尺寸：管沟底宽1.2m，管沟深度2m，坡比1:0.33，上口宽2.5m。5.7开挖时将表层熟土与下层生土分开堆放，表层土靠近作业带边线，下层土靠近管沟，若石方多，土方少的话，应将土方袋装砌筑。5.8对石方段、卵石段管沟，超挖200mm，下沟前铺设200mm厚细土垫层。5.9开挖安全措施（1）为保证管线及施工人员安全，防止在开挖管沟时，散石或塌方伤人、砸坏设备等事件发生，以及防止施工人员在陡峭段施工作业时滑落。在管沟靠山体一侧修筑挡石栅栏；对于管线靠公路段，为防止在修筑施工作业带、管沟开挖、回填时散石落入道路阻碍交通或损坏民房，在管沟下侧，公路的靠山一侧，傍公路设置防护网；（2）对于陡坡人工开挖的地段，需要绑扎安全带保证人身的安全。安全带防护（3）在进行管沟开挖时，对周围可能造成塌方的地段，需采取防护网对这种地段进行防护，防止管沟上方的土石下塌，造成人员伤亡。防护网防护（4）对于横坡坡度较大的地段，管沟开挖土石方用来修筑施工作业带时，防止土石的滚滑落，采取打钢桩和竹排砌筑防滚石防护墙或编制袋装土砌筑防护墙。钢桩竹排防护墙编织袋装土防护墙6布管6.1一般要求：布管时应按设计图纸要求的管径、壁厚、防腐层类型及级配等顺序进行，使布管准确有序；在石方段的管道上绑扎胶皮，防止在运输倒运和沟下布管过程中的防腐层损伤。6.2布管方法针对陡坡特点，如何进行布管运输是施工的关键，针对不同情况，共分类如下：（1）坡度15°＜α≤20°地段，根据现场实际地形，采用石方破碎方法降坡到15°左右，降坡后，采用山地车牵引运管爬犁布管；或考虑降坡加开辟“之”字形便道减缓坡度后用挖掘机布管。部分地段无法降坡的情况下，采用两台挖掘机以抬管的形式进行运管；修筑之字形施工作业带（2）坡度20°＜α≤30°地段，在山顶上平整一块12m×12m平台，安装卷扬机，再加牵引运管爬犁或炮车布管，根据现场的地形确定，破碎开挖管沟，平整管底，将牵引用的卷扬机钢丝绳通过锚固在山上的一定滑轮（10T）与拉管运具前端连接，运管时，卷扬机开动，将钢管通过拉管运具缓缓拉上山坡。同时，拉管运具的后端与山下的另一卷扬机连接，以便钢管拉运上山卸在作业带后，山下的卷扬机将空的拉管运具拖下山。同时两台卷扬机处于同一轴线上，可防止拉运过程中出现的横向偏斜、摆动现象，“卷扬机牵引拉管运具上坡示意图”如下。采用倒装法将管子由上向下组对焊接，每间隔2根管安装管道固定支架，对管道进行固定以防止倾斜，固定支架通过与预埋件焊接进行安装。卷扬机一次拉运距离为80m，在≤80m拉运距离的情况下，卷扬机一次固定到位，在＞80m的情况下，就需要进行二次甚至二次以上的倒运。同时应在每次卷扬机拉到位之处设置可堆7～8根钢管的临时堆料点。注：1#卷扬机牵引拉管运具爬坡上山；2#卷扬机牵引卸管后的空拉管运具下山卷扬机牵引拉管运具上下坡示意图7管道安装根据坡度的大小，管子可运到坡顶还是坡脚、施工便道和施工作业带的距离和修通的难易程度、坡上表面土的种类和状态、施工装备情况等，管道安装可以采取以下几种方法：（1）当坡度大于15度小于22度时，沿施工作业带每间隔30m，修筑一施工作业平台，停放焊接设备。利用挖机布管、组对。（2）当坡度大于22度小于30度时，管道从下向上预制安装（滚轮式）（3）当坡度大于30度时，管道从下向上单管安装（轨道式）；从上向下预制安装（可采用滚轮式、竹皮子式、轨道式）；索道运管进行安装；长坡分段的管道安装。（4）管道焊接时采用线路焊接工艺，同时备好防风防雨棚。（5）防腐同线路防腐，设备、材料用挖机倒运进场。坡山距离小于80m1#卷扬机定滑轮钢丝绳拉管运具具具2#卷扬机先降坡再修筑施工平台（坡度＞30°）8光缆敷设及一次细土回填（1）管道安装完后按要求铺设光缆。（2）袋土间隔式细土回填当坡度在20度—30度之间时，管沟回填时为防止细土流失，每隔5m铺设一个300mm厚的沙袋，作为挡土墙。（3）土袋堆码式细土回填当陡坡大于30度时，散土无法固定，回填细土必须全部用编制袋或草带装土，由下而上堆码回填，在堆码时必须分层交叉，有空隙的地方，再用细土回填。必要时，可在管沟方向每隔15—20m设一木头挡土梁，挡土梁深入两侧管沟中各300-500mm，挡土梁直径为100—200mm，一次细土回填时，挡土梁与土袋一同埋设。挡土梁与管沟距离大于50mm。9管沟回填9.1二次细土回填细土回填应符合设计要求，细土最大颗粒径不得超过10mm，细土回填至管顶300mm。9.2剩余管沟回填管沟回填采用挖机取土回填，人工配合回填。严禁用机械设备在管沟回填、平整时在管顶覆土上扭转设备。回填原土石方时，石头最大粒径不得超过250mm.管线下沟后应进行检查，管底不得有悬空现象。深埋必须符合设计要求`，碰损的防腐绝缘层需修复，沟内的积水、石块需清除。管沟回填土应高出地面300mm以上，用来弥补土层下降。覆土要于管沟中心