1、中原油田(东明) 曲阜济南天然气管道工程漕河穿越施工方案1、编制依据：1.1、SY/T4079-95石油天然气管道穿越工程施工验收规范1.2、SY0401-98输油输气管道线路工程施工验收规范1.3、现场勘查了解的情况。2、工程概况漕河穿越处位于泰安岱岳区马庄镇以北，线路位置位于 T5（3km +955.2m） - T6（4km +116.9m） ，穿越直管段总长 49m，河南放坡长度33m，坡度为 15.1%； 河北放坡长度 28.5m, 坡度为 15.82%；河床管沟最大开挖深度 4.33m，河堤与河床最大高差为 5.76m。堤内和堤上均布满杨树，河床内有流水，穿越处水面宽度约 20m，水
2、深 0.5m 左右。现场土质主要为粉质粘土，河段附近地下水位埋深较小（小于 3m） 。穿越主管道为直缝埋弧焊钢管，规格型号为 5087.9，材质为 L320，防腐等级为加强级 3PE。3、施工条件分析漕河两岸大堤完整，河床内管道埋深为 4.33m，河堤与河床高差5.76m，大堤与河床的高差较大，管沟开挖时需要将大堤挖开，开挖土方量大。因为地下水位仅有 2m 多，水位较高，增加了开挖的难度，需要采取降水措施。从现场情况看，河床内因为长期流水和积水，淤泥较深，所以在河床内组焊的可能性很小，需要考虑采取河外预制，进行拖管过河的方法。穿越处距路的距离均较远，也增加了管道的倒运距离。因为属于“U”字型河
3、，河内又有流水，开挖导流沟困难，增加了施工难度。堤内和堤上均长满杨树，施工前的工农工作需要提前考虑，并且因为开挖土方量较大，12m 的作业带不能满足施工要求，需要增加施工作业带的宽度。4、施工方案选择4.1 导流方法选择4.1.1 开挖导流沟 漕河属于“U”字型河，河床较窄。河堤上及堤内均植满杨树。若围堰开挖导流沟，则需要将导流沟开挖到河堤外。从现场地形看需要处理的各种关系以及后期的恢复工作量来说，存在如下困难：一、开挖土方量大，需要破坏较长的大堤；二、占地河需要毁坏的树木较多。从而给工农处理造成很大的难度，为此也可能影响施工的顺利进行。三、工程完工后的地貌恢复和大堤恢复量大，并且因为破坏多处
4、大堤，容易对大堤造成潜在的安全隐患。由此得出，此种方法不适宜漕河穿越。4.1.2 设置导流槽（管） 目前河内水面宽度约 15 m，水深 0.3m，流速也较慢，根据经验判断流速不会超过 1.0m/s。水流量计算：V=150.3 14.5m 3/s根据计算，采用 2 根 DN 600 钢管作为导流管就可以满足需要。导流管埋设在河床的一侧（东或西） ，便于拆除围堰时将其吊出。采用此方法，既可以减少导流沟的开挖土方量，也可减少占地。根据两种方法的比较。导流采用导流管的方式。4.2 降水方法的选择由于泰安地区今年降雨量较往年丰沛，地下水位较高，在附近试挖发现，在挖到 1m 左右时就开始有地下水淅出，据此
5、推断河床内地下水位则更高。为此需要采取切实可行的降水措施。降水方法有三种：一、明沟排水；二、井点降水；三、管井降水。4.2.1 明沟排水 明沟排水适用于管沟深度较浅，土质较好，不易塌方的地段施工，但该处管沟挖深接近 4.5m，并且土质为粉质土和粉沙为主，易塌方，因此明沟排水方法不适用。4.2.2 井点降水 井点降水方法对于地下水位高，粉土和粉沙土质均有较好的降水效果。但是井点降水工艺较复杂，设备投资大，前期准备及施工工期长，并且限于条件，该处的地质资料和相关数据不祥，给井点降水的有关计算造成较大困难，施工队伍的寻找也较困难，因此该方法也存在一定的缺陷。4.2.3 管井降水 管井降水法是采用当地
6、水井常用的砼花管，利用打井机械在井位钻出孔洞后，将砼花管一节节沉入孔中，砼花管外四周封填粗粒径的石英砂作为滤层。然后将潜水泵放入管井中抽排水，从而达到降低地下水位的目的，该种方法施工简单，设备投资小，施工工期短，降水效果较好。根据上述三种方法的比较，确定采取管井降水的方法。4.3 开挖方法 开挖采用大开挖的方法，采取分层开挖。5、总体施工方案穿越采取大开挖的方式，管沟采取分层开挖，管道在河西岸整体预制。导水采用导流管，降水采用管井降水，管道拖拉到位后，安装配重块光缆敷设完毕后，进行管沟的回填及拆除围堰，导流管焊接无损探伤防腐补口、补伤合格。拖管过河的拆除和河道的恢复，大堤的恢复，后续的护坡等水
7、工保护。6、施工方案6.1 施工准备6.1.1 穿越施工前后与当地水利管理部门联系，办理施工许可证，在同意后方准施工。6.1.2 向施工人员进行技术、质量、安全交底，使施工人员明白施工方法、程序和注意事项。6.1.3 准备围堰用的编织袋、草袋、防水布，围堰上用的导流管。6.1.4 对施工中所用的设备、机具进行维修保养，保证性能良好。6.2 施工方法及步骤6.2.1 施工步骤测量放线便道修筑围堰、导流管安装穿越段管线预制、无损检测、补口补伤管沟开挖拖管过河、稳管管沟回填导流沟回填、导流管、围堰拆除试水压、清管水工保护、地面恢复。6.2.2 施工方法6.2.2.1 测量放线根据管道摆放位置，管沟开
8、挖深度，确定施工作业带的占地宽度和长度。根据施工需要河堤外占地宽度 40m，长度各 50m（不包括原作业带长度）河堤内占地宽度 75m，利用全站仪测出管沟中心和管沟变坡点，打标识桩并用白灰线作标识。并做如下工作：确定穿越段与一般线路分界点；确定管线中心线，弹性曲线段设加密桩；确定上下围堰及导流沟位置和尺寸、确定作业带边界以及临时占地堆土边界；查明施工作业区需清理障碍物的工作量；放出管沟上开口边界，开挖中和开挖完后按要求复核管沟中心位置，沟宽及沟底标高。6.2.2.2 管道的预制管道预制在河的一侧，需要将管道分两段预制，一段长度约 110m，另一段长度约 40m，管道的焊接要求防腐补口、补伤参见
9、施工组织设计中相关内容，该段管线焊口需进行 100%X 射线检测。6.2.2.3 围堰、导流围堰采用编织袋装土，上游围堰底宽 1.5m、上底宽 1.0m、高 1.5m,围堰长度为 50m。下游围堰底宽 1.2m、上底宽 0.8m、高 1.0m，围堰长度为20m。围堰时为减少渗水量，采用防水彩条布铺在围堰的迎水面，底部用袋装土压实。堆积土袋时采用层层交错搭接的方式，增加堰体的稳定性。导流管利用 2 根 600 的钢管架设到两堰间。围堰砌筑、导流管安装完毕后，开始采用 2.5#污水泵将堰内的残存水抽排到堰外。示意图如下：6.2.2.4 管井降水根据穿越处的地质情况和管沟深度和以往类似工程经验，管井
10、布置按8m 间距一个设置，管井采用 250 砼花管，井深 68m。管井距管沟边距离为 1.5m 左右。打井聘用当地专业人员施工，管沟开挖前，将潜水泵放入管井中进行抽排水，抽出的水采用加长的输水管排到下游。6.2.2.5 管沟开挖水流草 袋 装 土 围 堰导流槽管 沟 沟河岸河岸大堤的开挖分二次进行，第一层先将大堤开挖到与堤外田地高差相同，开挖出的土方经过二次倒运，堆放两堤外的指定堆放点。开挖边坡比例1：0.5，上口开挖宽度 15.5 米、底部为 12m。开挖到与堤外的田地高差相同时，利用 2 台挖掘机，开始从河床中间分别向两侧开挖，开挖也是采用分层开挖。第一层开挖上口按 17.5m，底宽14m
11、，开挖边坡比例 1：0.5。第二层边坡比按 1：1，管沟底宽 2m，若遇粉砂层则加大边坡比例按 1：2 坡度开挖。示意图如下：2m2.3m 1: 0.517.5m2m6m 6mmm2m 2m1: 12m开挖的同时管井内的潜水泵要不间断地抽排井内积水，管沟开挖完成后、管道未下沟前潜水泵均要不间断地抽排水，抽出的水利用输水管排到下游。开挖的过程中要检查测量，发现偏离中心线时应立即整改，管沟沟底应平缓过度。为了保证管沟达到设计深度，予留一定的回淤、塌方量，管沟至少超挖 0.5m。5 管沟开挖完毕，自检合格后报监理工程师或建设单位进行共检。6 管沟开挖出的泥土要尽量向管沟一侧堆放，并且注意不要将管井填
12、埋。6.2.2.6 管线的预制、无损检测、防腐补口补伤在堤外进行，具体要求参见施工组织设计相关内容。6.2.2.7 拖管过河（1）拖管牵引力的计算a 预制管段的质量 1m 5087.9 管道的重量： M1 dl =3.1450.80.797.85100100098.92kg110m5087.9 管道的重量：M 298.9211010881.2kg；若计入防腐层的重量，则重量 M310881.2+22011101.2kg=11.1t（1m钢管防腐层重量按 2kg ） 管道外采用捆绑竹片、毛毡的方式保护防腐层，竹片、铁丝和毛毡的总重按 1000kg=1t管道的全部重量 M=11.1+1=12.1t
13、b 管道的滑动摩擦力计算带外防护层的管道与土壤的摩擦系数 f0.8则滑动摩擦力 F=12.10.8=9.68t （按管道重量完全在地面上）经过上面计算，则拖管的牵引力 F9.68t 。 钢丝绳的选择a 根据 Pg=0.5d2 计算钢丝绳的直径 d= = =13.9mm5.0Pg.896考虑其它不可预见因素，钢丝绳选择 16.5mm，619 其破断拉力为12.3t， 实际拖管过程中，为减少摩擦阻力，采用前拖后送的方式。即管道前端采用拖拉机前拖，管道的后端采用吊管机抬吊一部分管段向前行进。减少管道与地面的接触面积，减轻对地面的压力，从而也减少了摩擦阻力，加快管道的拖管速度。 拖管前采用毛毡和竹片和
14、铁丝将管道进行包覆，以保护管道的外防腐层不被划伤。管道前端采用盲板封堵，并焊接吊耳先将管道部分吊入管沟内。拖管时前端采用 1 台 25T 吊管机作为牵引，后边采用 10T 吊管机抬吊前送。拖管由专人指挥，两台设备保持相同的速度前行。管道拖拉前管沟内预留 0.50.8m 的水，使已经在沟内的管道可进行漂浮，减少拖拉阻力。管道到位后，将管沟内的水利用污水泵抽排到下游，将管道落到沟底。6.2.2.8 配重块的安装 利用吊装设备将配重块吊放到沟内，人工配合安装在管道上，配重块的间距为 6m，配重块和管道间采用橡胶板隔离。6.2.2.9 管道就位后进行两端的连头，连头、光缆敷设完毕，进行管沟的回填，回填
15、时应注意对光缆的保护。6.2.2.10 管沟回填完毕后进行围堰和导流管的拆除。6.2.2.11 管道的清管、试压因为管段较短，在管道安装过程中通过加强清管控制，确保管道内不留杂物，因此直接进行试压，试验强度压力为 5.46Mpa，严密性压力为3.9Mpa。稳压时间：强度试压 4h，严密性试压 24h。具体要求和步骤参见施工组织设计中清管试压的内容。试压完毕后，采用压风机将试压水通过清管器排出管道。6.2.2.12 地貌恢复和水工保护大堤的恢复应采用分层夯填的方式，将原大堤的土全部回填到缺口处，回填 0.50.8m 后利用挖掘机进行碾压，压实后再回填第二层，以此类推。回填完毕后，按照设计要求进行
16、河坡护砌。其它具体施工要求参见施工组织设计地貌恢复和水工保护相关措施。6.3 HSE 管理措施6.3.1 施工前对所有施工人员进行技术、安全交底，使每位施工人员清楚施工中应注意的亊项。6.3.2 管沟应进行试挖，以此确定合理的边坡比。遇到流沙等不良地质情况时，应采取加大边坡比或进行必要的支护的措施，防止管沟塌方。6.3.3 施工作业带应坚持满足施工需要即可的原则，不得随意扩大施工作业带宽度。对于作业带内的树木，村民希望移植的应在村民移植后再进行清理。6.3.4 施工中的废弃物应妥善收集后集中处理，不得随意丢弃。6.3.5 管道拖管时，应坚持专人统一指挥，拖管进行过程中。钢丝绳的两侧20m 范围
17、内不得站人。拖拉和前送应保持同步。6.3.6 安装配重块时，吊装设备应坚持轻吊轻放的原则，在沟下作业人员应戴安全帽等劳动防护用品。6.3.7 除非特殊情况，一般禁止在夜间施工，尤其进行配重块的安装工作。6.3.8 试压应严格按照步骤进行，应划定安全隔离区，设置警示带，与施工无关人员不得在试压区逗留、观望。6.3.9 沟下连头时沟上应有专人监护，对于易塌方的管沟应采取必要的支护措施，在较深的管沟内施工时应设置逃生通道，并有专人监视土层的变化。6.3.10 所有电气设备必须有良好的接地，电源线等不允许有破损漏电现象，施工人员的劳保要穿戴整齐。7 设备机具及材料配置序号 名 称 型号规格 单位 数量
18、 备注1 推土机 TY220 台 1 管沟土方2 履带挖掘机 PC220-5C 台 2 斗容 1.2m33 平板拖车 30T 台 1 设备进出场4 解放管托车 台 2 钢管、配重块拉运5 吊车 16T 台 1 管道装卸6 卡车 5T 台 27 柴油发电机组 50KW 台 18 污水泥浆泵 4” 台 3 排水9 自发电焊机 双把 台 410 火焊设备 套 211 潜水泵 2.5 台 12 管井降水12 吊管机 25T 台 113 编织带/草袋 个 4000 围堰14 防水彩条布 M2 150 防止渗水15 铁锹 把 1016 钢管 DN600 米 48 导流17 砼花管 DN250 米 100 管井
