油气管道穿越公路、铁路顶管施工作业的应用

　　摘要：顶管施工技术近年来在我国发展迅猛。采用顶管施工可以将作业面移入地下，从而避免了对地面交通的影响。本文就顶管施工工艺在石油、天然气管道安装中的应用作了简要阐述。
　　关键词：油气管道，顶管，施工
　　前言
　　在石油、天然气埋地管道安装的施工工程中，常会遇到穿越河流、公路、铁路与障碍物时，“非开挖式--顶管作业”敷设地下管道是当今国际管道工程推行了一种先进常用的施工方法，在国内得到了广泛使用。
　　一、石油、天然气管道顶管穿越公路、铁路的施工顺序
　　放线、标桩→清理施工场地→设立警示标志→架设顶管机械→试顶管→顶管→穿管→封堵管口→试压→连头→防腐回填→检查验收
　　二、一般技术措施
　　1、管道穿越公路，保护套管或输气管道顶距离公路路肩>1.2m，保护套管或输气管道顶距离铁路路肩>1.7m。
　　2、距离公路边沟沟底或自然地面>0.5m，距离铁路边沟沟底或自然地面>1.0m在路边低洼处管线埋深不得小于0.9m。
　　3、管道要求正交穿越，管道穿越公路的时候，管道与公路要垂直，管道与公路的夹角在任何情况下>30°，管道与铁路的夹角在任何情况下>45°。
　　4、施工之前，先要了解原有地下管道、电、光缆的位置及埋深，并预先通知主管部门派人现场配合。
　　E.带套管穿越的时候，套管伸出路基坡角外2m。
　　三、施工方法
　　顶管法施工时，采取“分节多次顶入法”，在公路两侧放出管道的中心线，确认顶管的位置，在一端挖操作坑，放入穿越套管和顶管设备，由人工先在套管前端掏土，待套管前端形成略大于套管外径的圆形空间后，再顶进套管，待套管顶进后在继续人工掏土，如此循序渐进，直到穿过路为止，施工中的清土、排渣采用轨道小滑车，并配以小型卷扬机牵引。顶管作业开始后，连续进行，不宜中途停止，防止塌方，给作业造成不便。
　　1、根据公路的等级的相应要求，在穿越点的两侧分别设置警示标志、减速标志、施工标志、安全通过标志和夜间照明装置，穿越施工的时候设专人指挥过往车辆通过，避免交通堵塞。
　　2、应提前根据地勘资料，确认待顶管的部位地下情况清楚，无管道、无电缆、无不明地下建筑物等，顶管施工作业坑选择在地面高程较低的一侧.
　　3、测量放线后，在穿越路的两侧设置顶进工作坑和接收工作坑，顶管操作坑的位置的设置应便于排水、出土和运输，并对地上与地下建筑物、构筑物易于采取保护和安全生产措施。操作坑的尺寸为10m*5m，坑底标高比套管标高低0.8米，接收坑的尺寸为5m*5m,坑底标高比套管标高低0.5米，应避免坑的位置在地下管线及光缆的位置，如同时穿越，应对其保护后进行穿越，并在作业坑的坑底铺垫碎石垫层200mm加素混凝土垫层100-150mm，混凝土基础100-150mm。
　　4、作业坑要清理干净，保证有足够的施工场地，施工深度由设计埋深而定，作业坑底铺设枕木和导轨，作为套管前进的轨道，承受顶进反力的作业坑背面采取加强的措施。
　　5、安装导轨，固定设备，地下水位高的时候，可以在适当的位置设置集水坑，用潜水泵排放，坑上口边沿设置党土堰，以防止地表水汇入坑内，地质不良处坑边用钢板桩挡土，防止沟壁坍塌，顶管作业避免在雨中施工。
　　6、在操作坑内安装顶管设备，设置后靠背墙，千斤顶台，安放高压油泵，接油管、配备各种顶铁、工作管。安装测量仪器等。并根据现场情况在操作坑顶进的位置左右和前方采用钢板支护。
　　7、为使后靠背受力均匀，液压设备与后背接触面加30mm的钢板和道木，在液压缸与被顶升的管间加承力盘。
　　8、液压系统含有高压油泵、动力传递机构等安装，液压缸应按照顶管中轴线对称分布，顶管中保持轴线重合。
　　9、顶入传力设备制作安装：顶柱，横梁均用型钢焊制，由于顶程长，宜将顶柱与梁用螺栓固定，顶铁安装与顶力线一致，与横梁垂直。
　　10、做预顶试验：检验液压系统性能，液压缸的行程，传力设备的中心线和垂直度等。
　　11、对顶入管节做最后的检查，如端面平直度等。
　　12、用吊车将管节轻放在导轨上，测量中线与前后两端高程，管节端面垂直顶管中轴线。

　　顶管施工示意图
　　
　　13、顶管作业的时候，第一节管顶进方向的准确性是关键，认真加以控制、仔细检查和测量，轴线偏差不超过顶进长度的1.5%。顶进管每节长度为3m，两套管间的接口现场焊接，首节管顶入后，液压缸退回到起始的位置，再依次顶进，直至顶入设计的管长度，完成顶管作业。
　　14、顶管过程中，架设水准仪控制中心线的偏移，每顶进30-50cm左右就要对顶管中线、高程进行观测，施工中用全站仪进行控向，以施工放线时布置的中心桩为准进行监测，发现位移，要采取适当的措施进行纠偏。
　　15、每次纠偏角度不宜过大，可以根据管径、顶进的长度和土质的情况来确定，一般可在5′-20′之间选择。另外应严格控制纠偏油泵的压力，不使油泵压力升的过快，纠偏结束后应锁紧螺旋定位器。
　　16、顶进完成后的轴线偏差为200mm，管底的偏差为±200mm。
　　四、顶管纠偏调整措施
　　1、在顶管处加垫铁。
　　2、在顶进管的前端挖空。
　　3、在连接新管时调整管口。
　　4、其他调整方法。
　　顶管完成后，对轴线偏离、高程等指标进行测量，检查合格后，拆除顶管设备，开挖穿越的管沟，进行主管的穿越。
　　主管的穿越采用推土机牵引，前部安装移动小车，防止支撑块损伤，后部采用吊车配合发送，穿入套管，然后按照设计的要求进行封堵和防腐。
　　对于现场已经有的涵洞的公路的穿越，只需要进行发送道开挖及管段预制焊接，同时在涵洞上制作安装滑动支架，以备牵引穿越主管时使用。
　　顶管穿越完成后，如果不能及时与主管连接，要加装临时封堵，以免泥水或其他异物进入。

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