水平套管穿越在管道工程中的应用 3页

水平套管穿越在管道工程中的应用潘长满】，于月明2<1.辽宁石化职业技术学院，辽宁锦州121001：2.中国石油锦州石化公司培训中心，辽宁锦州121001)摘耍：水平套管穿越是在管道工程中常采用的施工方法。针对水平套管穿越中普遍存在的施工技术和难点进行了总结，介绍了工程安全、工程质量控制、参数的计算方法，详细阐述了管道工程屮水平套管穿越施工方法和施工步骤，以及在工程中应用的新的施工技术和方法。关键词：水平套管穿越；管道工程；质量控制；施工技术中图分类号：TQ055.8T文献标识码：A文章编号：1671-0460(2011)05-0536-03ApplicationofHorizontalCasedCrossinginPipelineProjectPANChang-man,YUYue-ming2(1.LiaoningPetrochemicalVocationalTechnicalCollege,LiaoningJinzhou121001,China：2.CNPCJinzhouPetrochemicalCompanyTrainingCenter,LiaoningJinzhou121001♦China)Abstract:Horizontalcasedcrossingisthemainconstructionmethodthatisoftenappliedinpipelineprojects.Inthispapei;constructiontechnologiesanddifficultiesinhorizontalcasedcrossingprojectswerediscussedandsummarizedAndengineeringsafety,engineeringqualitycontrolandcalculationmethodsoftheparameterswereintroducedBesides,theconstructionmethodandstepsofhorizontalcasedcrossingprojectswerediscussedaswellasnewconstructiontechnologyusedintheproject.Keywords:Horizontalcasedcrossing;Pipelineproject;Qualitycontrol;Constructiontechnology管道穿越铁路、公路、建筑物、以及城墙时，一般不允许开挖管沟，常采用顶管施工。即运用液压传动产生巨大的推力向土壤内顶进套管，再将管道安装在套管内。我国目前的水平套管施工技术比较成熟，施工设备比较完善，施工成本较低，经济穿越路面性比较高，受恶劣气候和洪水的影响程度小，几乎不受季节的限制，因此，在管道工程建设中，特别是中小型公路、铁路和繁忙运输公路大都采用水呼套管穿越的施工方案叫穿越示意图见图1,2O收稿日期：2011-05-01作者简介：潘餐满(1978-),男，辽宁锦州人，讲师，硕士研究生，2009年毕业于辽宁石汕化工大学汕气储运工程专业，研究方向：管道输送技术。E-mail：panchangman@sina.com。1工程施工顺序主要施工流水作业顺序为：施工准备、测量放线一作业坑开挖一防止塌方的措施和井点降水设备的安装一安装调试顶管穿越设备一安装吊放首节带顶头的钢筋混凝土管一首节顶进，测量、纠偏、挖\n掘、排土、接管、防水措施施工〜依次顶进，测量、纠偏、挖掘、排土、排水一开挖接受作业坑，吊装出首节顶头，吊装穿越设备一防水措施施工，土方回填，附屈工程施工f工程竣工。图2水平套管穿越断血图Fig.2Thecrosssectiongraphofhorizontalcasedcrossing2水平套管穿越工程施工方法2.1施工准备开工前办理穿越施工手续后对现场进行实际位置勘察，对现场电缆、光缆、管道等设施要按照要求保护，最好采用人工开挖使之暴露。熟悉施工图纸和掌握穿越长度与深度以及穿越段的地质状况并取得准确资料⑵。2.2工作坑的开挖工作坑的开挖一般选择在地势较平坦，无水塘、地面上无高架线、可以安全进出设备等无障碍物的一侧。工作坑开挖时，工作坑上缘尺寸离穿越物缘保持＞3.5m的安全距离，考虑其它的实际因素和实际穿越长度，工作坑的位置应尽量保持更多的安全距离，最小放坡度1：1,后面为垂直坡度，来放置后背板，承担顶管压力。挖掘时随时测量工作坑的深度，然后进行坑底夯实平整处理。工作坑平面尺寸根据穿越设备大小、管径大小、管节长度、操作工具、出土方式及后座墙厚度等而定。一般可按以下考虑叫（1）工作坑宽度B=D+2B+2C厶一稳管时，前一•节已顶进管子留在轨道上的最小长度（一般为0.3〜0.5m）,m；厶一一管尾出土所留的工作长度（依工具而定，用手推车为1.2m）,rn＜）以上公式计算在安装整体穿越设备时不适用。（3）工作坑深度由设计管底标高、顶管的基础、轨道等综合尺寸而定：H=H\+H2±Hs+Hi式中：H一一工作坑深度，H\设计管底标高，m；H：一一轨道高度，H,一一混凝土基础厚度，汕一一套管外壁至管道外壁间的距离，m。2.3防止塌方的措施和井点降水设备的安装对一些穿越深度比较大的地段，穿越条件比转差，穿越处附近有建筑物和水塘的地段，必须预失做好防止塌方的措施，有效的手段是放坡，作业坑周围打钢板桩或打木桩，靠近穿越物一侧用沙土袋防塌。在地下水位比较高或土壤中含水量较大施工地段必须采取井点降水的方法，在作业坑的四周打上井眼，不间断的用潜水泵进行抽水。來降低作业坑内水位。也可以采用缩孔喷射产生背压进行抽水的原理进行井点降水川。2.4设备安装式中：D一一管外径，m；B一一管外侧操作空间，根据管径大小及操作工具而定，m；C—挥板厚度（一般取0.2m）,nu（2）工作坑长度整体的穿越设备安装主要是调整设备的方向和水平度，调整设备的标高。后背采用钢板焊接专用后背，原土后靠墙的许可顶力值，可由土压力公式计算决定。原土应有足够的高度、宽度和长度，一般长度不应小于7m,顶管施工必须有足够的顶力,才能克服在顶进过程中土壤对管子产生的阻力。顶L=L1+厶2+厶3+厶4+厶5式中:L\管节长度（一般在2m）,m；Lz千斤顶长度（0・9~1・1m）,m；L\后背墙厚度（0.3〜1m）9m；管的顶力可按下式计算叫©19。4・2014ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse・Allrightsreserved・http://www.cnki.net顶管穿越设备有简易的现场安装设备和整体的穿越设备。简易的现场安装设备碍要采用横枕木和C15钢筋混凝土为基础，50kg/m钢轨导轨，每组2根，每根长4m。安装使用道钉固定于枕木上，钉距50〜85emo导轨前端30cm以内不钉道钉，以方便拆卸。下管后管节与轨而之接触应成直线，管外皮与基础面距离为3cnio导轨高程、坡度、方向线安装后要在轨前、轨中、轨尾左右检查6〜8点，允许误差最大为3mm。稳定第一管节后应测量加载后的变化，并加以校正。为了防止顶进过程中后背产生较大位移或失稳，采用人工后背。分M10浆砌片石后背墙及C25钢筋混凝土后背梁两部分。P予D[2/?+(2/?+D)tg2(45O-(p/2)+⑴/rDi]L+P式中：\np——计算的总顶力，kN：r——管道所处土层的垂力密度，kN/m5：O一一管道的外径，m：h一一管道顶部以上覆盖土层的厚度，m；(P一一管道所处土层的内磨擦角：W一一管道单位长度的自重，kg/m；L——管道的计算顶进长度，m：f一一顶进时，管道表面与周围土层之间的磨擦系数：P一一为顶进时，钢管的迎面阻力。为了在施工中保证有足够的顶力，一般采用百吨以上吨位的千斤顶，如果出现顶力不足，可以加安千斤顶。2.5具体施工步骤方法安装吊放首节带顶头的钢筋混凝土管完毕后，进行测量和试顶，检查管节的高程和方向是不是符合规范和设计的要求，严格控制首节的各项指标。检查钢筋土管是否和轨道完全的接触。钢筋混凝土管--般长度为2m,在顶进的过程中，吋吋用仪器测量和观察顶进的水平度、方向和油压。根据反馈出来的数据分析产生偏差的原因，抑制其发展的趋势。每顶进30mm测量1次，做好顶进的偏差和油压的记录。高程测量使用水平仪，工作坑内要引下两个临时水准点，观测尺用略短于管径的短尺，以便管内外均能使用。观测点设于第一节管的首尾，管顶或管底称为第一点和第二点，通过两点的观测，可测得首节管的实际高程，与设计高程比较即可得到偏差值。也可采用水管测量的方法。屮线测量主要是测量管节方向与设计屮心线比较的偏差值，采用“三点移线法”观测忙先将工作坑上中心线引至工作坑内，钉桩挂线。在坑内中心线上挂两个垂球，垂球间距尽可能远，首节管测点处放屮线尺，将尺子平放于测点上，管内外拉线。操作时，先令小线对准后垂球，并固定Z,再观测前垂球是否对准小线，如有距离时，由管外观测者不断命令管内拉线人缓缓移线，直至线对正前垂球为止，这是令管内拉线人观测小线位置与中线尺的中心是否吻合，若吻合，即方向无偏差，若不吻合，则线与尺上中心的距离即为偏差值，方向与尺上指示方向相反。校正方法有挖土校正法和横木支顶法、木柱支顶法、千斤顶支顶法。校正是费时费力的工程，在顶进过程中要吋吋的测量，避免大的偏差的发生，及吋把隐患和将要发展的趋势消除在未然。大口径套管采用管内出土的方法进行挖掘。先清除管内积土，应该采用时顶时挖的方法。在顶管深度较浅及铁路和建筑物下顶进，要注意管内淸土，防止管内泥土阻塞造成路而拱起、铁路轨道变形、建筑物和临近管道损坏的事故发生。挖土、出土采用人工挖土的方式时应注意掌握管节的走向，管节四周一律不准超挖。从工作面挖掘下来的土，通过管内水平运输至工作坑，再垂直提升到地面运走。运输工具采用四轮小推车，车伦向心安装，车底为活底，车前后拴上长绳，便于在管内操作。首节顶进后，调放安装第二节混凝土管，两个管相接前进行防水措施处理，两管相接，这个时候要严格看护防止防水胶圈不能因为混凝土的偏差或受力不均匀产生卷边、不进入等现象的发生，要及时调正。在土壤含水量大或者是在地下水位比较高的地段进行套管穿越施工时，必须做好排水措施，以免施工设备长期放在水中产生下陷、损坏等事故。在测量好的穿越的另一侧进行接收作业坑的开挖,开挖的作业坑要注意不能在穿越段内进行开挖，要大于穿越长度。穿越施工的顶管要多顶进一根混凝土管，这样，首节带顶头的混凝土管就可以吊装出來。同时穿越结束后穿越设备也可以吊装出來。穿越管内严禁存在积水，如果有积水，必须清理干净后进行防水施工，管端两侧用砖封堵，并作防水处理后再进行冋填土施工。经过业主和监理部门的检查通过后，套管穿越工程结朿。3结束语现代的管道工程釆用了大量的新的施工工艺和施工方法，随着管道事业的发展，在套管穿越方面的技术也会越来越成熟，融入更加先进的、含更高科技的施工方法并融入其他的施工领域屮。参考文献：[1]吴国城，钟-荆•原油管道穿越工程施工技术[JL石油工程建设，2006,32(5):40-43・[2]刘立新，冯春娥.非开挖技术在管道穿越工程中的应用探讨[J]•山东水利.2005(12):34-36.[3]刘青松燃气管道穿越道路与铁路施工一顶管施工[J].输配与应用，2005(2):5-10.[4]闵发秋.井点降水诞工工艺技术在西气东输公路穿越中的应用[J].石油知识质疑与创新,2005(6):39,[5]孟庆一.供水管道穿越高速公路顶进施工技术【J].铁道建筑，2006(4):18-19・©1994-2014ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse・Allrightsreserved.http://www.cnki.net