黄土塬_简述黄土塬地区管道斜井穿越施工法

摘 要:南燕竹-阳坡-杨盘输气管道工程的部分标段位于黄土塬地区,该地区地形复杂,地势险峻,主要由冲沟和黄土坡组成,施工作业场地狭小,如果采用大开挖法施工,不仅对环境、植被破坏大,土方量大,而且地貌恢复和水工保护也相当困难,为此采用斜井穿越法进行施工。文章介绍了斜井穿越法的施工技术措施,该方法解决了传统大开挖法存在的许多问题, 具有明显的安全和环保优势,是大中型冲沟、台地、黄土坡地区管道施工的有效方法。关键词:黄土塬;管道施工;斜井穿越法中图分类号:TU74 文献标识码:A1斜井法工艺流程在黄土梁上不破坏地貌,顺坡在地面下由人工掏洞,同时进行管道预制,斜井洞完成后,将管道顺洞溜至预定位置。斜井开挖流程:测量放线→施工便道修筑→作业坑开挖→斜井开挖。管道穿越流程:溜管平台修筑→ “二接一”管段预制→管道包裹→预制管段连头焊→管道安装就位。2施工技术措施2.1测量放线2.1.1复测转角点,测放管道中心线、预制场地及施工便道占地边界线。2.1.2原始地面高程测量。管道中心线确定后,对斜井穿越段进行地面高程测量,以确定斜井坡度和作业坑位置。2.1.3冲沟段斜井测量。对斜井两端点高程进行测量,确定斜井坡度。2.1.4黄土梁地段斜井测量。对斜井两端高程进行测量,同时还要对台阶之间的接点(埋深最小的台阶底部)进行测量。这些关键点埋深都满足设计要求后,确定斜井坡度。2.1.5井口位置确定。井口是挖斜井时人员进出和运输物料、土方的通道。井口尺寸为5 m *5 m,选择位置时保证周围有足够的场地用于堆放物料和弃土。还要根据斜井坡长确定竖井数量和位置,一般两个井口间距以不超过80 m 为宜。2.2作业带清理根据测量结果,对预制平台以及井口占地范围内附属物进行清理。2.3施工便道修筑2.3.1黄土梁地段。在黄土梁地段,施工设备不能直接进入施工现场,需修筑宽度为5-8 m的S字型盘山道。该盘山道与管道中心线距离不小于6 m,坡度不大于21°,且在管道中心线的一侧修筑,防止设备通过中心线后压塌斜井。2.3.2冲沟地段。在冲沟顶部,施工设备一般不能直接进入,可利用附近小型冲沟或山间小道修筑施工便道。2.4 斜井开挖黄土塬的土质为黄土,除表层风化形成的沙土较松软外,底层比较坚硬,在采取一定的安全措施后,可进行斜井开挖。采用人工掏土、卷扬机(或推土机牵引头)牵引手推车、将土从洞内运往洞外堆土区的作业方式。斜井坡度为10°-35°,单段斜井长度一般不大于80 m。斜井可从一端掘进或从两端同时相向掘进, 斜井双向掘进如图1 所示。2.4.1斜井方向控制2.4.1.1管沟方向(水平方向)的控制。首先用仪器确定斜井的管沟方向,并在不需动土的洞顶上方(自然地面)打上木桩,洞口形成后,在洞口外边(管沟方向的延长线上)同样打上木桩,间距以1 m为宜,并用工程线将木桩相连以控制管沟方向。洞挖到一定深度后,将洞外控制的管沟方向引到洞内,在洞壁上方,同样打上一排小木桩,用工程线相连以控制管沟方向。2.4.1.2管沟坡度(纵向方向)的控制。对最初掏挖的管沟直接用仪器控制其坡度,在以后的作业过程中,按照该坡度顺延下去,并在洞壁侧面打上一排小木桩,用工程线相连以控制管沟坡度,该工程线的坡度等同于管沟坡度,随时测量工程线与地面的垂直距离,以准确控制管沟坡度。2.4.2安全措施2.4.2.1保证洞内照明。随着斜井的掘进,洞内光线越来越差,为便于施工人员作业并及时发现异常情况,洞内应保证照明,可在洞外配置一台小型柴油发电机(电压不超过36 V)。2.4.2.2确保信息畅通。随着斜井的掘进,洞内外人员之间的直接通话越来越困难,为确保安全施工,洞内外人员各配置一部对讲机,确保通讯畅通。2.4.2.3防止斜井塌方。制作安全支撑架,其形状与洞相同,尺寸小一圈,每个安全支撑架长1.2 m,用钢管煨制成4个架子,架子间距0.4 m,通过焊接连成一体,并在表层覆盖一张钢板,钢板厚度为2 mm,长4 m,宽1.2 m。随着洞的掘进,安全支撑架也随之增加、跟进, 支撑架的放置间距为0.5 m。2.4.2.4洞内通风。为保证洞内工作人员呼吸畅通,在洞口放置一台鼓风机,通过一根尼龙管向洞内供气,随洞掘进一起向内延伸。2.4.2.5风干。斜井挖完后,使洞自然风干3-4天,撤出安全支撑架。改用坑木支撑,坑木支撑的形状尺寸与安全支撑架相同。2.4.3其他措施2.4.3.1在洞口作业坑外搭设遮雨棚,防止雨水进入洞内。2.4.3.2遮雨棚外设置挡水墙,并沿墙挖排水沟。2.4.3.3每天施工完后,盖住洞口,防止无关人员进入。2.5管道安装2.5.1平台修筑。在完成斜井施工后,即可进行溜管作业平台的修筑。对作业坑周围堆积的土方,用推土机和挖掘机进行清理、平整,保证溜管作业时管段预制、安装的顺利进行。2.5.2管段预制。在完成溜管平台的修筑后,进行二接一管段的预制,严格按照管道施工工艺进行管道焊接、检测和防腐,确保管道焊接和防腐质量。2.5.3管道组装。组装前在管端(进入斜井端)焊接封头、吊耳,用钢丝绳将管道与推土机、卷扬机相连。溜管作业过程中,收缩套与防腐层最容易受到损伤,因此,对其保护是管道安装质量的关键控制点。在施工中,用柔性物(草袋、毛毡)将管道包裹,外表再用竹片保护, 用铁丝捆扎牢固,以确保收缩套与防腐层不受到损伤。用吊管机(加长杆)直接将预制管段吊放到斜井内,当第一个预制管段尾端接近洞口时停止溜管,用设备吊装第二个二接一管段,在作业坑内进行连头焊接作业。如果管道较长,在接完第二个二接一管段后还需焊接,可重复以上方法,直至达到要求长度。溜管施工如图2 所示。2.6回填管道安装就位后(光缆敷设完成),在斜井顶端井口将细土由上向下填入洞内,直至填满整个洞。如果回填土不密实,可向洞内注水加快沉降。斜井洞口向里5m范围内,自里向外人工砌筑灰土挡土墙(灰土比为3:7),洞口处砌筑毛石墙。2.7水工保护由于采用斜井施工,减少了水工保护及地貌恢复的工程量,只进行管道焊接预制场和施工便道处的地貌恢复保护即可。结语通过人工挖掘斜井与预制管道相接合,解决了传统的大开挖法存在的诸多问题。这种工艺具有明显的安全、环保优势,是大中型冲沟、台地、黄土坡等黄土塬地区管道施工的有效方法。参考文献[1] ?孙毅力,王芝银,曾志华,?马兰平. 穿越黄土陡坡管道斜井支护方式[J].油气储运,2009.[2]杜增智.大口径管道斜井穿越施工方法[J].中小企业管理与科技(下旬刊),?2012.

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