管道穿越大型河流施工工法

'管道穿越大型河流施工工法目录1.特点22.适用范围23.工艺原理24.工艺流程及操作要点25.材料46.机具设备47.劳动组织及安全48.质量要求69.效益分析710.应用实例7 南京新机场航油长距离输送管线(Φ273×8、无缝钢管、P=3.0MPa)，全线约63km，为迄今我国最长的一条航空煤油输送管线。设计要求全部埋地敷设，其中穿越大型河流七条。我公司承担的03单元30km管线中要水下穿越四条河流，要求穿越深度为河床底标高-2.00m，穿越段为复壁套管(套管Φ426×8、螺旋管、干管Φ273×8、无缝钢管)，复壁管环形空间内灌注纯水泥浆(525#)，焊缝要求100%射线探伤、Ⅱ级合格，内外管段均要求进行强度试验。现以四条河中河床最宽、深度最深的一条河──秦淮新河(六级航道)的穿越工程为例来阐述本工法的实施过程和关键技术。1.特点根据现场实际情况，将特殊管段的制安技术与大型设备吊装拖运技术有机结合，改水下管段安装为岸边预制，整体浮运吊装就位，既安全经济，又完全满足设计和规范的要求。2.适用范围2.1现场条件差，大型设备无法到位或因造价工期限制，无法使用大型机械(如进口定向穿越设备、大吊机等)。2.2不允许长时间(一天以上)封航施工的重要航道。2.3水位深度大于1.5m，能满足浮漂拖运。3.工艺原理利用卷扬机作动力，大型人字桅杆作吊具，完成预制管段的穿管、抬吊、移位、入水、拖运、翻转、定位等。4.工艺流程及操作要点4.1认真熟悉图纸，复测河床断面、宽度、深度、河底管沟开挖深度、宽度尺寸及转角处位置，两岸河床情况。清理岸边有碍拖运、吊装作业的障碍物，如堆土、树木、渔民围网等。4.2确定穿越段岸边预制段的预制长度，长度的确定原则为穿越段入河底管沟后管端露出水面1m左右，并尽量靠近河边预制，减小吊装、拖运、回转的难度。4.3考察河两岸堤坝情况，确定桅杆位置、数量、地锚桩位、卷扬机摆放位置。4.4计算浮力，确定绑扎浮筒数目。当时河面宽138m，河堤与河床夹角约12.8°，河底开挖后管沟底至河水面深度约7m，河床管沟平直段约90m，经计算确定预制管段长度为158m。则预制管段总重：G总=G1+G2+G3G1──干管Φ273×8的重量；G2──套管Φ426×8的重量；G3──管支撑及残留水等附加重量，以1000Kg计。G总=52.3Kg/m×158m+89kg×158m+G3=22325.4Kg+1000Kg≈23.4t浮力A：A=总重量与浮力差△G=G总-A≈0.9t因此，浮运时必须增设浮筒，浮筒采用空油桶。单个油桶体积为： V1=产生浮力：A1=0.28t为增大安全保险系数，实施中采用了10个浮筒，均布活扣“8”字法绑扎(16#铁丝两道)。产生浮力：A2=10×0.28=2.8t；浮力差：△G=0.9t，A2＞△G完全能满足浮漂拖运要求。4.5平整预制场，尽可能靠近河床进行预制管段的焊接及复壁管的穿套。4.5.1预制场平整，如河岸较为平整，可稍垫枕木调平；如斜度大，则可在河床边打木桩，上铺钢板，调平、点焊即可。4.5.2施工作业的主要程序平台搭设─→干管组对、焊接─→焊口检验─→干管一次试压─→补口补伤─→套管组焊─→干管与套管穿套─→套管组焊─→弯管加套─→干管连接至预制长度─→加套─→干管二次试压─→封闭─→加设浮筒─→下河浮运拖管─→抬吊翻转定位─→撤除浮筒─→沉管就位─→续连上坡管─→干线三次试压吹扫─→注浆稳管─→岸上通连。4.6按计算出的预制管段重量，确定主人字桅杆直径及钢丝绳直径。主桅杆采用Φ219×10优质无缝钢管，高约9m，摆放位置横跨南北岸河堤沟槽上方，其它配合抬吊、翻转、定位的桅杆选用Φ159×6优质无缝钢管。复壁管穿管示意图（图1——1）主桅杆两脚间用钢丝绳栓连，同时在桅杆的倾斜方向上用钢丝绳固定两脚，缆风绳不宜太长，应能使人字桅杆稳定为原则，夹角在30°--45°左右。而地锚采用卧锚，选用优质厚壁钢管或轨钢，南北岸各设20t、10t卷扬机一台，具体布置如图1--2所示：4.7整个浮拖、吊装工作由起重指挥统一指挥，回转半径不足时，可适当将管段抬离水面一定高度，使管段一端能缓慢进入沟槽，并借助辅助桅杆来回串位、翻转，找到最佳位置后用辅助桅杆定位，再经潜水员水下探测确定认无误后撤除浮筒，一次沉管就位。至此，吊装工作结束，应立即用抓泥船进行水下管沟的回填及抛石稳管工作。5.材料本工法实施无新型材料及特殊材料，只是吊装时选用的桅杆应采用Φ219×10及Φ159×6优质厚壁无缝钢管，能承受较大的冲击荷载， 外观无裂缝、划痕及其它缺陷，选用钢丝绳应经两倍最大荷载的强度试验，无断丝、缺丝等缺陷。6.机具设备以秦淮新河管段独立施工为例，配置的主要施工机具设备如表1--1所示。7.劳动组织及安全7.1劳动力配备如表1--2所示。图1--2拔杆、卷扬机等布置图主要施工机具设备配备表表1—1 序号名称规格或型号单位数量备注1发电机组75KW台1焊接及吊装动力2电焊机ZX5—300台2焊接3电动试压泵SY1-30Mpa台1焊接及吊装动力4空压机V排＞6m3/min台1吹扫及气密试验5液压抓泥船Lm台1河床底沟开挖6小船驳条2两岸联系拖放绳用7卷扬机20t／10t台各2抬吊翻转拖运8拔杆Ф219*10(9m)付2主抬吊9拔杆Ф159*6(6-8m)付4配合抬吊翻转10潜水器具套2探测河床撤除浮筒11钢丝绳滑子按实际需要配12倒链10t／5t付各4辅助定位翻转13对讲机付2联络14经纬仪J6台2定位放线标高15X光探伤机台l焊口检测劳动力配备表表1—2序号工种名称数量备注1管道工4组对2电焊工2焊接3气焊工l4起重工10起重、浮运、吊装5测量工2预制管段及管沟复测6维修电工2焊机及卷扬机操作维修7管道工程师1负责预制安装技术8设备吊装工程师1负责吊装方案、技术复核10潜水员2管沟探测、浮筒撤除11后勤其它人员57.2安全保证措施7.2.1对参与施工的人员，特别是起重工进行施工技术及安全技术交底，特殊工种均需持证上岗。7.2.2对使用的起重机械、机具、工具、套具、吊具进行详细检查，并经两倍荷载试验。7.2.3正式起吊前一定要进行试吊，试吊高度≤0.5m,经试吊发现无危险时方可进行起吊，起吊工作由起重指挥统一指挥。7.2.4 潜水工下水时，应严格检查潜水设备和供气设备。下水检查时，保证通气和潜水员的联系。7.2.5带电设备均需配备漏电保护器，电源线与其它用缆绳、钢丝绳严格区分挂放。8.质量要求8.1本工法执行规范标准。8.1.1长输管道线路工程施工及验收规范（穿越篇SYJ4001-90）；8.1.2不良条件管道工程设计施工手册；8.1.3起重作业安全技术(南京市劳动局编）。8.2施工前必须向参与施工的人员进行质量等级要求的交底教育，提高“质量第一”的意识。8.3严格按工艺程序施工，每道工序完后必须经质检部门检验合格后，才能进行下道工序，特别是穿管和吊装绑扎钢丝绳时应用胶皮、枕木等保护绑扎点，以免划伤防腐层。8.4焊口一次合格率必须保证在95%以上，因此必须进行焊接工艺评定试验及现场试焊，确定高水平焊工施焊。9.效益分析本工法在南京新机场长输管线03单元的四条河流的穿越工程中4次实施，分段试压、吊装、拖管、就位均一次成功，工期提前一个月（合同工期2个月）。本工程的造价包括主、辅材一次包死仅147万无元（其中主辅材费就占了67万元），工程直接费仅68万元，吊装费占28万元，与使用大型浮吊船（30—60t／2一3台）及大型穿越顶管机械费用（使用大型穿越机械及起吊机械仅机械费就达124万元以上）相比，经济效益和社会效益显著。10.应用实例10.1本工法在南京新机场场外输油工程03单元工程中的四条河流水下穿越工程中四次应用均一次成功，该工程位于南京市江宁县，具体概况如表1一3所示。本工法之后再一次应用于南京市煤气公司炼油厂至二罐厂液化气管线中十里长河的水下穿越工程，又一次获得了成功，为企业、为国家建设项目节约了投资，降低了工程成本，并为企业技术积累做出了贡献。本工法适用范围较广，在类似的穿越河流工程的施工中应用前景极为广阔，值得推广。南京新机场场外输油管线水下穿越工程概况表1—3序号穿越河流名称地点开竣工日期工程量效果1秦淮新河江宁县河定桥96.10.25—96.11.10Ф273×8270mФ426×8160m一次成功2云台山河江宁县秣陵镇96.11.10—96.11.20Ф273×8180mФ426×8120m一次成功3横溪河江宁县禄口镇96.11.21—Ф273×8110mФ426×870m一次成功 96.11.254牛首山河江宁县秣陵镇96.11.21—96.11.25Ф273×880mФ426×850m一次成功本文是通过网络收集，如有侵权请告知，我会第一时间处理。'