拉管工程专项施工方案

国网北京通州区供电公司2016年煤改电改造工程（平疃路新出1、2路）施工方案施工单位：北京潞电电力建设有限公司编制日期：2016年09月29日编制人：审核人：审批人：目录第一章工程概况第二章、施工方案第三章、质量管理措施第四章、安全管理措施第五章、文明生产管理措施第六章、重大危险源分析排查及施工应急措施第七章、雨期施工安全措施1第一章工程概况一、工程概况1.工程概况1.1工程名称工程名称：通州供电公司2016年“煤改电”工程宋庄镇地区10kV电力管井工程（平疃路）1.2设计依据：1.2.1依据通州供电公司2016年煤改电工程项目申请报告（代可行性研究报告）1.2.2岩土工程勘察报告参考《通州徐尹路(温榆河-东六环路)道路工程雨水方沟下穿东六环岩土工程勘察报告》1.25设计依据规范：电力工程电缆设计规范（GB50217-2007）锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001）地下工程防水技术规范（GB50108-2008）混凝土结构设计规范（GB50010-2010）地下工程质量验收规范（GB50208-2011）公路隧道设计规范（JTGD70-2004）建筑结构荷载规范（GB5009-2001）电力隧道建设技术标准（Q/GDW0213101-2010）市政工程有关技术规程、规范1.3设计标准：1.3.1主体结构的设计使用年限为50年。1.3.2主体结构的安全等级2级。1.3.3主体结构的防水等级为2级。1.3.4结构的抗震设防烈度为8度。1.3.5使用车辆荷载：汽车荷载——城A级；地面堆积荷载：10kN/m21.4工程概况通州供电公司2016年“煤改电”工程计划新建电缆管井连接徐尹路北之徐辛庄桥西现状电缆管井，新建电缆管井沿徐尹路向东至参观路西侧。本工程新建12φ150+2φ100电缆管井位于徐尹路北，距徐尹路非机动车道约10米。新建电缆管井在距徐尹路道路中心以北约38米处下穿东六环路（距桥面伸缩缝21米），电缆管井穿越长度100米。21.5横断面设计拉管钻孔直径为¢600mm,孔距1.2米每孔内布放6根φ150M-PP改性聚丙烯电缆保护管。1.6纵断面设计拉管距六环路中覆土厚度约10米，距六环路边坡地面最小厚度不小于4米。根据地勘报告，拉管大部位于粉质粘土层。二、地质情况概况：本场地属稳定场地。拟建场地的抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g，设计地震分组为第一组。建筑场地类别为III类。在地震烈度为8度时，本场地饱和粉土和粉细砂土层均不发生震动液化。本场地1959年最高水位标曾接近地表，本场地近3～5年最高水位按接近自然地表考虑。观察到的地下水：第一层地下水类型为潜水，含水层为②1粘质粉土、砂质粉土、②2粉砂、③2粉细砂、③3砂质粉土、④2粘质粉土，以管线渗漏和大气降水入渗补给为主。其稳定水位埋深为3.28～5.62m，标高为17.96～20.29m。第二层地下水类型为潜水，含水层为⑤细中砂，补给来源为地下径流及层间越流为主，以径流及人工开采为主要排泄方式。其稳定水位埋深为17.20～18.20m，标高为5.07～6.71m。本场地地下水对混凝土结构具有微腐蚀性，在干湿交替条件下地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋具有微腐蚀性。本场地1959年历史最高潜水水位曾接近自然地表，近3～5年最高潜水水位标高约为22.00m。场地地层构成：本次勘察深度范围内上部为填土层，其下为新近沉积层及一般第四系冲洪积层。场地地层构成自上而下描述如下：●填土层：①粘质粉土素填土层：褐黄色（暗）～浅灰色，以粘质粉土为主，含少量砖渣、灰渣及植物根茎，湿，松散，本层在东六环路部分为①1粘质粉土素填土层（路基填筑土），本层厚度为1.20～4.00m，层底标高为19.91～22.14m。①1粘质粉土素填土层（路基填筑土）：黄褐色（暗），以粘质粉土为主，含少量砖渣、灰渣，稍湿，稍密～中密，高～中高压缩性，根据六环路设计、施工资料，路基土3的压实度不小于93％，最大厚度约6.00m。●②～③层为新近沉积层：②粉质粘土：褐黄色（暗）～浅灰色，含云母、螺壳、草炭、有机质及少量网状氧化铁，土质不均，局部为黏土，湿～很湿，可塑～软塑，高～中高压缩性，本层含粘质粉土、砂质粉土②1、粉砂②2薄层、透镜体，本层总厚度为4.00～6.30m，层底标高为15.71～16.24m。②1粘质粉土、砂质粉土：褐黄色（暗）～浅灰色，含云母、螺壳、草炭、有机质及少量网状氧化铁，湿～饱和，稍密～中密，高～中高压缩性，最大厚度为2.30m。②2粉砂：褐黄色，颗粒均匀，含量云母，饱和，稍密～中密，最大厚度1.00m。③层为互层状粉质粘土③1、粉细砂③2、砂质粉土③3：本层总厚度为7.40～8.90，层底标高为6.97～8.31m。三、施工场地条件1、地形地貌、土层特征施工场地位于温榆河、潮白河近代冲积平原，因东六环路堤的存在，地形起伏很大，孔口处标高为23.27～24.04m。为六环路的主要交通要道，交通繁忙，管网密集，埋深变化较大。六环路现状路面宽约30.0m，地势较平坦，道路两旁地势起伏较大，土层主要为填土层，适合非开挖施工。2、场地管网分布情况依据我公司管线调查表明：道路两侧分布有多条电信管、排水管道及给水管等，均平行分布于徐尹路两侧的慢车道及人行道上。第二章、施工方案1、施工工艺流程施工前准备测量放线确定穿越路线设备就位扩孔泥浆护壁管件焊接拉管道穿越管道焊接导向钻孔试压冲洗土方回填42、基坑开挖工作坑开挖尺寸根据现场实际情况确定。工作坑深度根据拉管流水面高程确定。为保证工作坑内干燥和扩孔施工,在工作坑南侧设泥浆沉淀池,并在池底设泥浆泵随时将多余泥浆抽出坑外。3、导向孔轨迹的设计导向孔轨迹设计是在管线剖面图的基础上，设计出钻孔的最佳曲线。一般原则是离开现在管线越远越好，离开压力管线、电力管线、光缆越远越好；将钻机放置在有风险管线的一侧；钻孔曲线越简单越好；弧型部分曲率半径越大越好。下面介绍钻孔轨迹角度值的取得原则。入土角和出土角应分别在6°至15°之间（取决于欲铺设的工作管直径等）。所铺管的允许最小弯曲半径可以用下列公式计算。然而，为了易于铺管，最小弯曲半径应尽可能大。Rmin=206·DA·S/K(m)Rmin—最小弯曲半径（m）206—常数（Nm/mm2）DA—管材的外径（mm）S—安全系数K—管材的屈服极限（N/mm2）入土点或出土点与欲穿越的最近障碍物之间的距离（例如道路、沟渠等）至少应为5m。与水体的最小距离至少应为5—6m，以保证不发生泥浆喷涌。4、钻机就位根据现场实际情况安置钻机。因坑处土质较软，且拉管距离长，拉力较大，钻机底脚要安置在20㎝厚C15混凝土平基上，并在平基混凝土内预留∮20钢筋（地锚）和钻机焊接紧密，以防地基沉降影响钻机稳定。55、钻液的配置钻液的好与坏对于拉管施工的成败起到了极关键的作用。钻液具有冷却钻头、润滑钻具，更重要的是可以悬浮和携带钻屑，使混合后的钻屑成为流动的泥浆顺利地排出孔外，既为回拖管线提供足够的环形空间，又可减少回拖管线的重量和阻力。残留在孔中的泥浆可以起到护壁的作用。本工程地质勘探资料尚未给出，现只能按以往施工经验和对类似地区地质情况的了解，配置钻进液。钻液由水、膨润土和聚合物组成。水是钻液的主要成份，膨润土和聚合物通常称为钻液添加剂。钻液的品质越好与钻屑混合越适当，所制造的泥浆的流动性和悬浮性越好，回扩成孔的效果越理想，成功的概率越大。为改善泥浆性能，有时要加入适量化学处理剂。烧碱（或纯碱）可增粘、增静切力、调节PH值，投入烧碱量一般为膨润土量的2%。根据以上理论，本工程的钻液配合比确定为：膨润土20%，转液宝1%，水75%，2%膨润土重量的烧碱。6、导向钻进钻机就位后，调整钻机导向杆到略高于设计管位中心高程的位置，水平钻入土中。在导向钻头中安装发射器，通过地面接收器，测得钻头的深度、鸭嘴板的面向角、钻孔顶角、钻头温度和电池状况等参数，将测得参数与钻孔轨迹进行对比，以便及时纠正。地面接收器具有显示与发射功能，将接收到的孔底信息无线传送至钻机的接收器并显示，操作手根据信号反馈操纵钻机按正确的轨迹钻进。在导向钻孔过程中技术人员根据探测器所发回的信号，判断导向头位置与钻进路线图的偏差，随时调整。并把调整数值记录在“钻进位置”相应的表格中。为了保证导向头能严格按照操作人员发出的指令前进，需要在管道线路初步布点后对控制点进行加密加细。间隔3m设中线、高程控制点，用木桩做出明显标志，并在桩点周围用混凝土砌出护墩加以保护。控制人员严格按照点位，操纵仪器。根据以往的施工经验，PE管在孔内拉动的过程中受重力的作用，会发生管道下沉现象。因此在本工程中，导向钻进的钻进点选择在略高于设计管中线的地方。以减低管道自重对高程的影响。7、扩孔6根据现场地质情况，采用刮刀式扩孔器。扩孔器尺寸为铺设管径的1.2～1.5倍，即50㎝×1.5=75㎝。这样既能够保持泥浆流动畅通又能保证管线的安全、顺利的拖入孔中。扩孔钻头图6.4本段回拉扩孔铺管的距离比较长，泥浆作用特别重要，孔中缺少泥浆会造成塌孔等意外事故，使导向钻进失去作用并为再次钻进埋下隐患。考虑到地层泥浆较易漏失，泥浆漏失后，孔中缺少泥浆，钻杆及管线与孔壁间的摩擦力增大，导致拉力增大。因此要保持在整个钻进过程中有“返浆”，并根据地质情况的变化及时调整钻液配比以产生的不同泥浆。本工程选用的DDW-350型铺管钻机有混合搅拌、泵送系统。施工中将水、膨润土、聚合物等加入混合仓，进行充分搅拌形成钻液。然后由钻液泵将钻液通过中空钻杆输送至孔底钻头，并与孔中钻屑混合形成泥浆在孔底流动。因工作坑位于管线上游，虽是水平钻进扩孔，但孔内下游的泥浆不会流失过多。扩孔时只需将2#坑泥浆池内的泥浆通过钻机泵送系统随时向孔内补充。实验人员需要随时检测泥浆内各组成材料的配比并及时调整，反复循环使用。8、管道焊接（电熔焊接）管材为HDPE实壁管，管材接口采用热熔连接。管材物理性能满足以下要求：质量密度=0.94—0.96g/cm3；短期弹性模量≧800Mpa；抗拉强度标准值Ftk≧20.7Mpa；抗拉强度设计值Ft≧16.0Mpa。7管道接口质量的好坏直接影响到拉管施工的成功进行，因此要严格按以下操作步骤执行。a、电熔连接机具与电熔管件应正确连通，连接时，通电加热的电压和时间符合电熔连接机具和电熔管件的规定。b、电熔连接冷却时间，不得移动连接件或连接件上不得施加任何外力。c、电熔承插连接管材连接端应切割垂直，连接面应清洁干净，并应表明插入深度，刮去表面的氧化层。连接前，对应连接件，使其在同一轴线上。d、干管连接部位下端应采用支架，并固定吻合。e、管道连接时，施工现场条件允许时，可在在沟槽上进行焊接。f、焊接完毕后，检查观测孔内物料是否顶起，焊缝处是否有物料挤出。合格的焊口应是圠唵熔焊过程中，无冒（着）火、过早停机等现象，电熔件的观察孔有物料顶出。②热熔连接：a、热熔连接前、后连接工具加热面上的无污物应用洁净棉布擦净。b、热熔连接加热时间和加热温度应符合热熔连接工具生产厂和管材、管件生产厂的规定。c、热熔连接保压冷却时间，不得移动连接件或连接件上不得施加任何外力。d、管道连接前，管材固定在机架上，取下铣刀，闭合卡具，对管子的端面进行铣削，当形成连续的切削时，退出卡具，检查管子两端的间隙（不得大于3mm）。电熔连接面应清洁干净，刮初表面皮。e、热熔对接连接，两管段应各伸出卡具一定的自由长度，校对连接件，使其在同一轴线上，错边不宜大于壁厚的10%。f、加热板温度适宜（220±10℃），当指示灯亮时，最好在等10分钟使用，以使整个加热板温度均匀。g、温度适宜的加热板置于机架上，闭合卡具，并设系统的压力。达到吸热时间后，迅速打开卡具，取下加热板。应避免与熔融的端面发生碰撞。h、迅速闭合卡具，并在规定时间内，匀速地将压力调节到工作压力，同时按下冷却时间按钮。达到冷却时间后，在按一次冷却时间按钮，将压力降为零，打开卡具，取下焊好的管子。i、卸管前一定要将压力降至为零，若移动焊机，应拆下液压软管，并做好接头防尘工作。8j、合格