公路顶管穿越施工方案

公路顶管穿越施工方案
西气东输管道工程线路施工公路、铁路顶管穿越施工方案（第10标段A段）
辽河石油勘探局油田建设工程一公司
西气东输管道工程武威项目部
二oo三年四月八日
高秋华、王正国倪洪源
赵明波
目录
1.0编制依据 (2)
2.0工程概况 (2)
3.0施工方法简述 (3)
4.0穿越施工方案 (3)
4.1施工程序 (3)
4.2施工预备 (4)
4.3测量放线 (4)
4.4作业坑开挖 (5)
4.5安装导向支架、就位顶管机和套管 (5)
4.6顶管作业 (6)
4.7挖土排土 (7)
4.8拆除顶管设施 (7)
4.9工作管预制 (7)
4.10工作管穿越及套管封堵 (7)
4.11阴极爱护安装 (8)
4.12复原地貌 (8)
5.0质量保证措施 (8)
6.0 HSE保证措施 (9)
7.0施工部署 (9)
7.1施工人员配置 (9)
7.2施工设备配置 (10)
7.3施工手段用料 (10)
8.0施工进度打算 (11)
9.0顶管穿越施工平面图 (12)
9.1312国道穿越平面图 (12)
9.2BL011～BL012308省道穿越平面图 (13)
9.3BL019～BL020308省道穿越平面图 (14)
1.0编制依据
1、设计施工图纸：Z线－098、Z线－099、Z线－114、Z线－113及通用设计
图纸。

2、施工招投标文件、施工标准规范及已批准的施工组织设计。

3、工程总体施工打算及现场实际踏勘情形。

2.0工程概况
1、本标段A段顶管穿越公路共三条，铁路一条。

地属均为冲洪积平原，地下水位
均专门低。

其中，
●308省道（BL011-BL012）：起始里程为13+500～13+700（km+m），穿越
处位于沙漠边缘地带，地表分布有较厚的风积粉砂层，穿越段由于修路时
上部砂层经人工堆积，厚度较大。

宽度为12.00m，沥青路面，路基高于两
侧地面 1.00～1.50m，为碎石路基，采纳石、砼护坡。

穿越段地层分布有
粉砂（厚度5.0～5.5m）和角砾（厚度为3.0m）。

●308省道（BL019-BL020）：起始里程为27+800～27+1000（km+m），穿越
处位于沙漠边缘地带，地势变化较大，路东侧地势较低。

低于路面约4m，
该路宽约12m，沥青路面，路西侧设有较浅排水沟，宽约0.5m。

穿越段地
层分布有粉砂（厚度3.9m左右）、粉土（厚度为0.5m左右）及粉砂（厚
度为7.5m）。

●312国道（BK034～BK035）：起始里程为52+810～52+950（km+m），穿
越处地势平坦，地势开阔。

该路宽约12m，沥青路面，卵砾石路基，穿越
处路东15m处有光缆干线，公路两侧均有水管线。

穿越段地层分布有粉质
粘土（厚度0.5～1.0m）和卵石。

另外此处穿越待改线。

●包兰铁路（BK038～BK039）：起始里程为58+240～58+294.5（km+m），
穿越处地势较平坦，地势开阔。

穿越段地层分布有粉质粘土（厚度0.4～
1.5m）和卵石（厚度7.6m）。

另外此处穿越除改线外，其穿越方法要征得
铁路主管部门的同意。

2、穿越方法均采纳顶管方式穿越，穿越段加钢筋混凝土套管爱护。

具体穿越情形
见下表：
3.0施工方法简述
1、顶管穿越施工设备要紧包括液压千斤顶、挖掘机、顶铁及运土设备等。

2、穿越套管采纳顶管施工方法，穿越地层多为砾石层，关于在套管顶进方向的砾
石提早取出，以减少套管顶进时的阻力。

因地层的不平均性在选用顶管机时，顶管机推力可适当加大。

3、施工前开挖工作坑，将设备安装就位，吊装套管、安装盲板顶环，利用液压千
斤顶顶推套管，每顶进一定行程，退回顶缸，操作人员进入套管内挖土外运，然后加入套管并更换顶铁连续顶进，循环作业，直至套管顶至对面接收坑；拆除设备，清理套管内余土，进行主管穿越。

4.0穿越施工方案
4.1施工程序
公路、铁路顶管穿越施工程序如下：
4.2施工预备
1、施工前由项目部技术、质量、HSE工程师对机组施工人员进行详细交底。

2、施工设备及用料齐全完好并就位。

3、安全警示牌标志齐全并摆放在相应位置。

4.3测量放线
1、依照设计操纵桩，用经纬仪放出穿越管段的中心线，并撒上白灰线。

2、定出施工区域边界线的位置。

4.4作业坑开挖
1、在穿越两端各开挖一个操作坑，即发送坑和接收坑。

发送坑的位置选在顶管穿
越端自然地坪较低的一侧。

在现场撒出两个操作坑的正确尺寸和位置的白灰线。

2、顶进套管的规格为RCPⅢ1500×2000，发送坑坑底尺寸定为：长5m；宽4 m；
深度比设计要求管底标高深0.8 m；接收坑坑底尺寸定为：长4 m，宽4 m，深
度比设计要求管底标高深0.2m；一样操作坑边坡比为1：0.5。

依照操作坑开挖
的深度及现场实际条件，为保证其边坡稳固性，适当采取必要的支护措施，确
保施工安全。

3、发送坑开挖时，承担顶进反力后背墙的原土层不得破坏，后背墙具体要求如下：
●要考虑充分的强度，在顶进中能承担液压千斤顶的最大反作用力而不破坏。

●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，应能差不多复原原位，以充分发挥千斤顶的有效冲程。

●后背墙表面要平直，必要时后背墙要采取相应的加强措施，在后背墙立放
一层枕木及挡板，挡板采纳规格为2m×2m，δ＝20mm厚的钢板。

4、发送操作坑地基精细找平，然后铺垫400mm碎石，碎石上铺垫200mm厚黄砂，
并分层夯实。

5、作业坑开挖时应同时挖设安全通道，安全通道坡比为1：1。

4.5安装导向支架、就位顶管机和套管
1、操作坑处理完毕后，在黄沙垫层上等距离（约250mm）放置标准枕木，在枕木
上铺一层4m×4m，δ＝20mm厚钢板。

钢板上安装2台自制的升降式滚动导
向支架，用角钢∠100×10加固焊接在底面钢板上。

2、用水准仪测量校正液压顶管机和穿路套管位置，保证顶进对中度的偏差不大于
2%。

3、套管安装下坑前进行外观检查，合格后在吊车的配合下，按示意图就位顶管机
和RCPⅢ1500×2000型钢筋混凝土套管。

4.6 顶管作业
1、 启动液压千斤顶开始穿越，开始时速度要缓慢，操纵好第一节混凝土套管的对
中度。

顶管机的每个顶进行程完成后，退回原位，人工排净管内淤土，更换纵向顶铁，然后连续顶进，直到行程达到第一节混凝土套管的长度时，吊装下一节混凝土套管，预备顶进。

2、 纵向顶铁用200×100×16重型工字钢制作，依照混凝土套管长度和液压顶管机
顶进行程为200mm 需制作400mm 、600mm 、800mm 、1000mm 、1200mm 、1400mm 、1600mm 、1800mm 短节各一个，短节断面形状为II 型。

3、 为防止与千斤顶接触端套管受力不均被破坏，在千斤顶和套管间放置一块盲板
顶环，盲板顶环采纳30mm 钢板制作，结构如图示：
4、 混凝土套管接缝处密封采纳企口处涂刷石油沥青麻刀的方法。

图4.2 盲板顶环示意图
图4.1 顶管穿越施工示意图
5、为防止两根套管连接处发生错位，当管线穿越长度大于20m时，可在两套管连
接处放置环形限位圈，限位圈采纳8mm×180mm的带钢制作。

6、顶进过程中需随时检测套管进土的对中度，一旦发觉有偏移趋势，要赶忙停止
顶进，采纳螺旋式千斤顶人工校正。

7、在整个顶进操作中坚持连续作业。

8、如此反复，使混凝土套管抵达另侧的接收坑，完成顶进过程。

4.7挖土排土
1、顶进套管每次200～300mm，用人工在管前端挖卵石、沙土，用专用运土小车
拉运，人工牵引送到挖掘机的挖斗内，然后倒到指定地点。

2、人工排土时，管内架设安全照明灯具。

3、开挖后要及时顶进，及时测量，使顶力限制在最小的范畴内。

4.8拆除顶管设施
套管出土长度达到设计要求后，经监理验证合格，停止顶进。

拆除导向支架、枕木等设施并运走顶管机。

4.9工作管预制
1、工作管组焊方法与质量评定标准与一样地段管道组焊相同，所有环形焊缝均通
过100%X射线检验。

2、预制长度大于套管长度4m以上，且是整根管。

3、穿越段应单独试压，以水作为试压介质，强度试验压力为12.5Mpa，连续稳压
时刻不小于4小时，合格后降到严密性试验压力10Mpa，连续稳压24小时。

压降均不大于1％为合格。

试压过程要做好记录。

4、按Q/SY XQ5—2002标准进行补口、补伤。

完成后，防腐层经15kv电火花检验
合格后方可进行穿越。

4.10工作管穿越及套管封堵
1、将预制合格的管段每隔1.5m安装一组HDPE绝缘支撑块，绝缘支撑的用量依
照穿越长度来确定。

2、然后依照工作管长度挖穿越引沟，引沟应与套管中心线重合。

穿越管道穿越前
应做一个托管头，点焊在管道前部。

穿越时用钢丝绳牵引托管头带动穿越管道
穿入套管。

后端用吊管机在发送端调整管道中心，辅助发送，穿越管道拖入预
定位置后，切下托管头。

3、套管内表面要保证平坦，下端60˚弧范畴内要抹平，无凸起，保证主管顺利穿过。

4、工作管穿越完毕进行套管两端封堵，方法为：按照套管与主管的实际偏心环形
空间形状制作木质挡板，安置在最外端HDPE支撑块处，别处空间用混凝土填
塞，混凝土与管子结合处预留30mm空袭（可用模板抽出），最后用沥青麻刀将
此缝连同套管端一同封堵。

沥青麻刀厚度不小于50mm。

图4.3 公路、铁路穿越纵断面图
4.11阴极爱护安装
穿越完成后，按设计要求，标准规范进行穿越段管线的阴极爱护施工。

4.12复原地貌
施工终止后，回填操作坑及管沟，复原原状地貌，最后通过监理、地点有关主管部门的验收检查认可。

5.0质量保证措施
1、施工中严格按照已批复的质量手册及质量检测打算进行施工。

2、严格按图施工，认真执行施工规范。

3、积极同意监理的监督检查，发觉问题及时解决。

4、对职工进行教育，提高职工的质量意识和责任心。

5、设置专职的质量检查员。

6、认真贯彻三检制度，实行班组自检、互检与专检相结合的检查制度，并做好各
项检查记录。

7、施工中应严格执行“施工许可证”注意事项中相关质量要求。

8、雨季施工期间，要采取防雨措施。

6.0HSE保证措施
1、施工前，制定公路、铁路顶管穿越施工方案，并与有关治理部门取得联系，征
得同意并办理相应手续后方可进行施工。

2、施工过程中严格按照已批复的HSE体系文件要求进行施工。

3、施工现场用警示彩带爱护，禁止外人进入施工作业区，以免阻碍工作和安全。

4、专门工种必须持证上岗，严禁无证操作，确保施工安全。

5、在施工过程中，HSE监查员随时对坑壁进行检查，以防止坑壁塌方伤人，造成
事故发生。

6、穿越施工完成后，及时清理施工现场，作到“工完料净场地清”。

7.0施工部署
7.1施工人员配置
每处顶管穿越施工人员配置如下：
7.2施工设备配置
7.3施工手段用料
每处公路穿越手段用料如下：
8.0施工进度打算
依照该地区的气候条件，公路、铁路顶管穿越施工选择在降雨较少的4月份及5月份，每处穿越施工周期如下表：
9.0顶管穿越施工平面图
9.1312国道穿越平面图
说明：
1、依照现场实际情形，穿越管线预制及顶管发送坑选择在BK035桩一侧，穿越管线预制长度为48m，引沟开挖长度为71m，其中有40m将不作
为管沟用。

2、由于312国道穿越处地下光缆、地下管线较多，因此施工时要严格按照图纸线－1787及线－1788要求对地下光缆、地下管线进行爱护。

说明：依照现场实际情形，穿越管线预制及顶管发送坑选择在BL012桩一侧，穿越管线预制长度为36m，引沟开挖长度为36m，其中有24m 将不作为管沟用。

说明：依照现场实际情形，穿越管线预制及顶管发送坑选择在BL019桩一侧，穿越管线预制长度为24m，引沟开挖长度为24m，其中有6m 将不作为管沟用。