天然气管道段专项施工方案.pdf
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1、佛山市北滘至乐从公路主干线G325 下沉式立交工程LNG穿越段专项施工组织设计第一章第一章编制目的和编制依据编制目的和编制依据1.11.1编编制制目目的的施工全过程无安全事故,确保天然气正常运营。1 1。2 2 编编制制依依据据本专项施工方案编制时主要参考以下规范(规程)、标准和文件:1.佛山市北乐公路二期工程 NSG-01 标段施工图纸、地质资料.2.公路工程技术标准JTGB01-20033.公路桥涵施工技术规范JTJ04120004.公路工程质量检验评定标准JTGF80/1-20045。公路工程施工安全技术规范6。地面水环境质量标准GH3838-20027.中华人民共和国国务院令第 313
2、 号石油天然气管道保护条例8。国家、交通部、建设部及地方颁布的最新相关的施工规范(规程)。第二章第二章工程概况工程概况2 2。1 1 工工程程的的基基本本情情况况在本工程的闭合框架 B7 段中,有两条超高压天然气管横穿,天然气管线间净距 6.67.6 米,埋深 23.5 米。两条天然气管线与 325 道路中线斜交,B7 区段主体结构为斜向钢筋混凝土闭合框架.斜交角度为 77。696 度.与之相接的 B6 和 B8 区段主体结构及桩基础,一端为正交,一端为斜交。桩基础距天然气管线净距大于 5 米,两基础中心距离为 21 米。主体基础采用钻孔灌注桩,桩径为 1.5 米和 1。8 米嵌岩桩,共计 5
3、8 根。基坑支护采用钻孔灌注桩,桩长为 18 米,直径为 1。5 米,共 58 根,间距为 1。6151。625m,与 LNG 管线竖向保留 5 米的安全距离.支护桩之中铁十八局集团有限公司第1页佛山市北滘至乐从公路主干线G325 下沉式立交工程LNG穿越段专项施工组织设计间采用高压旋喷桩止水帷幕,深度与支护桩相同,在天然气管线区段增加底板下水平止水一道,水平止水采用深度为1 米的 D=140cm 高压旋喷桩重叠形成,另在区段两端各设置一道 D=140cm 高压旋喷桩横向止水,两者与侧向止水帷幕共同形成杯形止水帷幕。由于在 LNG 管线附近的格构柱入土深度受限,格构柱底与LNG 管线要保留 5
4、 米的净距,在本段的格构柱承载力大为降低,故在此区段设置三道格构柱,以确保横撑的安全。闭合框架 B7 区的中墙及边墙采用预应力后张法施工工艺。2 2。2 2 水水文文地地质质条条件件地下水埋深较浅,相对稳定水位埋深在 0.6-1.8m 之间,主要为第四系松散层的孔隙水及风化基岩的裂隙水;本场地砂性土层厚度大,分布广,含水量十分丰富。地下水主要靠大气降水、鱼塘水和河涌水渗透补给,水力联系较强。第三章第三章施工部署施工部署3 3。1 1 施施工工准准备备3 3。1 1。1 1 技技术术规规划划准准备备为保证本段各项施工的顺利开展,减小对LNG 管线的影响,我部特组织了具有丰富施工经验的专家、技术人
5、员进行了 LNG 管线段专项施工方案研讨会。确定各工序施工中应重点加强的相关技术保证措施,确保LNG管线正常运营。3.13.1。2 2 原原材材料料的的准准备备钻孔灌注桩基工程所需的各种原材及钢筋将分批到场,经试验检测各中铁十八局集团有限公司第2页佛山市北滘至乐从公路主干线G325 下沉式立交工程LNG穿越段专项施工组织设计到场原材均符合规范及设计要求,混凝土配合比经验证符合规范及设计要求。钻孔灌注桩基所用混凝土由拌和站集中拌和,质检合格后投入使用,由混凝土搅拌运输车运至现场。钢筋在加工场地内按要求堆放,砂、碎石等原材料在料场内分类堆放,且做好防尘措施。高压旋喷桩选用广东清远市石潭牌 P.O4
6、2.5 号水泥,经取样各项指标均合格,施工中随时可以运至现场。3 3。2 2 施施工工机机械械选选用用支护桩选用 SPJ300 型号的旋转钻机 12 台,该段支护桩共 106 根。支承桩选用 BZCF16 型号冲击钻机 16 台,该段支承桩共 58 根。单管高压旋喷桩管选用 XP-30 型旋喷钻机 1 台,该段单管旋喷桩共 2100 米。三管高压旋喷桩选用 GP1800 2 型旋喷钻机 1 台,该段三重管旋喷桩共3200 米。3.33.3人人员员组组织织机机构构针对本工程的特殊性、重要性,我司将加强施工现场管理,调集战斗力强的施工队伍,投入先进完备的施工机械设备及足够的周转材料,以科学的管理方
7、法、严格的管理手段、精湛的施工技术,优质高效的完成本工程施工任务。施工组织机构见下图:中铁十八局集团有限公司第3页佛山市北滘至乐从公路主干线G325 下沉式立交工程LNG 穿越段专项施工组织设计中铁十八局集团有限公司佛山市北滘至乐从公路主干线G325下沉式立交工程NSG-01 标项目经理部项目经理:杜文斌常务副经理:钟泽洪副经理:余国云、徐民总工程师:邓如刚副总工程师:陈景运(结构工程师)办公室技术部计划部财务部物资设备部安全部质检部测量班试验室资料室支护桩队支承桩队基坑开挖队旋喷桩队项目经理部组织机构框图中铁十八局集团有限公司第4页佛山市北滘至乐从公路主干线G325 下沉式立交工程LNG穿越
8、段专项施工组织设计3 3。4 4 平平面面布布置置图图第四章第四章施工方法和技术保证措施施工方法和技术保证措施4.14.1支支护护桩桩施施工工方方法法和和技技术术保保证证措措施施4.14.1。1 1 支护桩施工方法支护桩施工方法1 1、施工准备、施工准备钻孔灌注桩基础施工前把各桩基位置垫平,将场地用推土机、压路机整平、碾压,使机械能顺利进场,且在施工中使钻机保持稳定,以利于桩机钻孔施工.2 2、测量放样、测量放样采用全站仪测定桩孔位置,并埋设孔位护桩,采用“十”字护桩,随时校核桩位坐标.3 3、泥浆制备、泥浆制备泥浆制备选用优质膨润土造浆,设置泥浆池,并投放一定量的 Na2CO3,以降低地下水
9、酸性腐蚀的影响,钻孔采用正循环成孔方法,泥浆比重按照不同地层分别进行控制。开钻前先试验泥浆的全部性能指标,并在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等,填写泥浆试验记录表.泥浆循环使用,废弃泥浆沉淀后运至业主指定的位置。泥浆技术指标表序号12345项目比重粘度含砂率胶体率PH 值技术指标一般地层 1。051.20,易坍地层 1.201.45一般地层:1622S,易坍地层:1928S48%不小于 96%8104 4、埋设护筒、埋设护筒中铁十八局集团有限公司第6页佛山市北滘至乐从公路主干线G325 下沉式立交工程LNG穿越段专项施工组织设计孔口护筒采用 8mm 钢板制作,内径比桩径大20cm
10、,护筒长度根据设计要求和实际的地质条件确定,一般按 2。0m 埋设。孔口护筒采用人工开挖埋设,护筒底部与土层相接处用粘土夯实,护筒外面与原土之间用粘土填满、夯实,严防地表水顺该处渗入。顶部高出施工地面 30cm40cm,钢护筒筒底的高程符合设计要求。护筒埋设准确竖直,护筒孔口平面位置与设计偏差按小于 5cm 控制,护筒竖向的倾斜度不大于 1。5 5、钻、钻孔孔桩机开始钻孔前要检查钻机操作性能,并用导向架控制钻杆的竖直度,用吊锤检测、校正其竖直度,并用水平尺检验校正桩机的水平度。钻孔过程中,每工作班至少测孔深三次,交接班应详细交接钻孔情况及注意问题,发现异常情况马上纠正,并随即切除电源.6 6、
11、绑扎、吊装钢筋笼、绑扎、吊装钢筋笼1、钢筋笼绑扎钢筋笼严格按设计和规范要求制作。钢筋骨架的保护层,通过在螺旋筋上穿入中心开孔,厚 5cm 的圆形30 水泥砂浆垫块来保证保护层的厚度,砂浆块按竖向每隔 2m 设一道,每一道沿圆周穿入 6 个布置。钢筋笼主筋采用双面搭接焊缝。钢筋笼制作时采用电弧焊,焊前项目部要检查焊工证和做焊接试验,批准后进行焊接.钢筋接头采用搭接焊时,双面焊缝长度不小于 5d,搭接焊所使用的焊条型号要符合焊接级钢筋的要求(焊条要 5 字号打头)。焊成的钢筋必须处于同一水平轴上。钢筋笼骨架焊接前先根据设计图纸放样下料,做好焊接平台,在平台上固定加强钢筋,并根据设计的主筋布置在加强
12、钢筋四周划出标记,焊接主筋,然后焊接螺旋箍筋,钢筋骨架一般分两段进行加工,并在钢筋笼上做好吊点和孔口固定处的加强处理。钢筋骨架制作和吊放允许偏差:主筋间距10mm,箍筋间距20mm,中铁十八局集团有限公司第7页佛山市北滘至乐从公路主干线G325 下沉式立交工程LNG穿越段专项施工组织设计骨架外径10mm,骨架倾斜度0。5,骨架保护层20mm,骨架中心平面位置20mm,骨架顶端高程20mm,骨架底面高程50mm。2、钢筋笼吊装在确认清孔完成并符合设计要求后,将焊接好的钢筋笼骨架分段用汽车吊吊入桩孔,吊放钢筋笼入桩孔时要居中慢放,严禁碰撞孔壁,吊放完第一节后,再焊接第二节,驳焊时,要注意垂直度的检
13、查,初焊垂直度满足不大于 0。5时再进行焊接,吊放时,下节钢筋笼应用有足够刚度的钢筋架在护筒上,以防止钢筋笼跌入桩孔。钢筋笼节间驳接应注意同一截面的焊接不超过50,同时钢筋笼应牢固的固定在钢护筒上的支架上。钢筋笼不能顺利下落时应反复试探下落,不能硬冲硬撞,放到设计位置后用十字架进行钢筋笼中心位置复核。7.7.清清 孔孔钢筋笼沉放完毕之后,即进行清孔工作。清孔完毕,再次检测孔底泥浆含砂率2%,复测沉渣厚度在 50mm 以内,此时清孔完成,则可灌注水下混凝土;否则继续清孔,直到清孔后泥浆指标符合上述规范要求为止。8 8。灌注水下混凝土。灌注水下混凝土1、安装导管:在清孔的同时,即进行灌注混凝土的准
14、备工作,并且要求在清孔完毕之前准备就绪.清孔完毕,撤除清孔设备,吊出清孔器,随即吊装混凝土导管。混凝土导管必须事前试拼,并进行水密承压和接头抗拉试验,水压应大于 1.3 倍的孔深,合格后才能下放导管。对导管的要求:必须顺直,不要有弯曲不平,导管连结法兰盘的螺栓要拧紧,不要漏水漏浆。混凝土导管利用钻机上的卷扬机进行起吊安放.导管应安放在桩孔的中心,加以固定.导管直径采用 25cm 的钢制导管。导管底口至孔底高度应控制在 40cm 以下。2、灌注混凝土:中铁十八局集团有限公司第8页佛山市北滘至乐从公路主干线G325 下沉式立交工程LNG穿越段专项施工组织设计混凝土的制备混凝土主要采用自建拌和站拌和
15、,为保证桩基混凝土灌注的连续性,提前对拌和站进行调试和养护并配置足够数量的混凝土搅拌运输车。混凝土运输采用混凝土搅拌运输车运输至各桩位,在入孔前应对每车的混凝土进行坍落度检测,坍落度严格按规范要求控制在180220mm之间,并对每批次混凝土在现场做标准砼试块.水下混凝土灌注先灌入桩底首批混凝土,首批混凝土应能把泥浆从导管中排出,并能把导管下口埋入混凝土不小于1m 深;桩尖最先灌注的混凝土采用稠度和强度与设计混凝土相同的灰浆,桩底首批混凝土按桩长45m 计算,桩径 1。5m 的为 3。37m3,桩径 1.8m 的为 4.46 m3,计算公式为:V1.5=3.141.52/4(0.4+1)+3。1
16、4*0.252/4*18.375=3。37m3V1.8=3。14*1。82/4*(0。4+1)+3。140.252/4*18。375=4.46m3首批砼的导管口隔水板,预先用细钢丝绳悬吊在桩基提升架上,当混凝土装满后,提升钢丝绳,混凝土即下沉至孔底,排开泥浆,埋住导管口。砼浇注应连续,在浇筑过程中,中途停歇时间不得超过水下混凝土的初凝时间。在整个浇注过程中,导管在混凝土内埋深以26m为宜,边插捣边缓慢提升导管.由专人用测锤测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差,直至高于设计标高,并及时填写水下混凝土浇注记录。考虑桩顶混凝土将被凿除,灌注时水下混凝土的浇注面按高出桩顶设计高程的 50100cm
17、控制,以保证桩顶混凝土的强度质量,避免因此而造成桩头强度不满足要求的质量问题。中铁十八局集团有限公司第9页佛山市北滘至乐从公路主干线G325 下沉式立交工程LNG穿越段专项施工组织设计为了防止钢筋笼上浮,当灌注的混凝土顶面距钢筋骨架底部1m左右时,要降低混凝土的灌注速度。当混凝土上升到骨架底口4m 以上时,即可恢复正常灌注速度。混凝土浇筑完成后,立即回填空桩部分,以利施工安全.9.9.施工工艺施工工艺施工准备灌注桩施工工艺流程图桩 位 放 线探沟勘探4 4。2 2 支承桩的施工方法和技术保证措施支承桩的施工方法和技术保证措施护筒制作修埋 设 护 筒整4.2.14.2.1 支承桩的施工方法支承桩
18、的施工方法1 1。测量定位。测量定位制 泥 浆钻机就位桩位高程复测钻进、掏渣向孔内注水及粘土用全站仪测放桩位,四周各打一根控制桩来控制桩位中心,并经复核合格后,进入下道工序。泥浆净化清孔安装清孔设备2 2、桩机就位、桩机就位测量孔深、斜成 孔 检 查BZCF16型号冲孔钻机按全站仪测放的点位进行就位,桩机就位移动时度、应保持桩机平稳不倾斜,并在冲锤中心线位置处悬挂吊锤进行对中,平面安放钢筋骨架下 导 管导管制作、检验、钻机移位钢筋骨架制作中心位置控制在 5cm 以内。钻机就位后底座和顶端应平稳,不得产生位移或沉陷。3 3、泥浆制备、泥浆制备浇筑混凝土前准备工测回淤泥浆制备选用优质膨润土造浆,泥
19、浆比重按照不同地层分别进行控制.作定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等,填写泥浆试验记录表。泥组装浇筑架浇筑架就位浆循环使用,废弃泥浆沉淀后运至业主指定的位置。钻孔用泥浆冲孔泥浆技术指标表见本表:试件养护制作混凝土试件浇筑水下混凝土泥浆技术指标表浇筑架移位配制混凝土序号项目技术指标拆、拔护筒中铁十八局集团有限公司第10页孔口回填佛山市北滘至乐从公路主干线G325 下沉式立交工程LNG穿越段专项施工组织设计1234比重粘度含砂率胶体率易坍地层 1.201。402230Pa。S4%不小于 95%8115PH 值4 4。冲孔。冲孔(1)开孔:在开孔阶段冲孔进尺不宜太快,并应控制提锤高度和冲击次数
20、,使孔壁充分受挤压而密实,致使孔壁能够得到有效的护壁。(2)正常冲孔:经过缓慢进尺开孔阶段之后,即开始正常冲孔,以正常的钻进速度施工.在冲孔过程中,要随时补充泥浆,调整泥浆比重,泥浆不得随意排放,以免泥浆污染到附近水域。为降低泥浆中的含砂率和保证沉渣池有充足的沉渣空间,要及时掏渣。(3)冲孔入岩石后,应按时取样,并做好记录,达到设计标高后,经自检合理后,报请监理工程师验收,合格后方可进入下一道工序,若岩样与设计不符,则会同设计人员、地质专家及监理工程师共同处理,桩基成孔后的渣样要进行妥善保管。(4)终孔、清孔及验收冲孔灌注桩成孔质量标准项目孔的中心位置(mm)孔径(mm)倾斜度孔深5.5.钢筋
21、笼制作与安装钢筋笼制作与安装施工工艺方法与支护桩钢筋笼制作安装相同。6 6。清。清 孔孔中铁十八局集团有限公司第11页允许偏差单排桩:50不小于设计桩径钻孔:小于 1支承桩:比设计深度超深大于 50mm佛山市北滘至乐从公路主干线G325 下沉式立交工程LNG穿越段专项施工组织设计钢筋笼沉放完毕之后,即进行第二次清孔工作.检测孔底泥浆比重。如泥浆比重介于 1.031。10,含砂率2%,粘度1720Pa。s,复测沉渣厚度在 50mm 以内。方可拆卸导管,准备灌注混凝土。7 7。灌注水下混凝土。灌注水下混凝土。水下混凝土灌注与支护桩施工工艺相同.8 8施工工艺施工工艺灌注桩施工工艺流程图见下页:泥浆
22、净化清孔安装清孔设备制 泥 浆钻机就位护筒制作修桩 位 放 线探沟勘探施工准备埋 设 护 筒桩位高程复钻进、掏渣入岩后留取岩样测量孔深、斜度成 孔 检 查安放钢筋骨架钢筋骨架制作导管制作、检验维修下 导 管钻机移位浇筑混凝土前准备工测 回 淤组装浇筑架浇筑架就位制作混凝土试件浇筑水下混凝土配制混凝土中铁十八局集团有限公司第12页佛山市北滘至乐从公路主干线G325 下沉式立交工程LNG穿越段专项施工组织设计孔口回填试件养护浇筑架移位拆、拔护筒桩头剔凿清理4 4。3 3 高高压压旋旋喷喷桩桩的的施施工工方方法法4 4。3.13.1 单重管施工方法单重管施工方法1 1、施工方法、施工方法桩基无损检测
23、施工时首先用钻机引孔,再用旋喷机喷射,即先把浆液管下到预定止水帷幕范围最深点,然后自下而上进行高压喷射注浆切割土体,将开孔和灌注桩体同时进行,一次成桩。2 2、施工程序、施工程序施工流程:单重管法施工时,使用外径为42mm 的钢管为注浆管,通过旋喷管压入高压水泥浆,喷射流为纯水泥浆液,按照设计成桩直径及施工经验初定泵压为 2028MPa,水泥浆从喷嘴中喷出,直接冲击切削土体,达到水泥浆置换土体颗粒,直至满足设计要求.施工流程详见单重管法旋喷注浆施工工艺流程。施工流程图3 3、单重管工艺流程图、单重管工艺流程图平整场地定桩位钻机就位中铁十八局集团有限公司第13页试喷制备固化剂浆液佛山市北滘至乐从
24、公路主干线G325 下沉式立交工程LNG穿越段专项施工组织设计4.34.3。2 2 三重管施工方法三重管施工方法1 1、施工方法、施工方法施工时首先用钻机引孔,再用旋喷机喷射,即先把浆液管下到预定加固范围最深点,然后自下而上进行高压喷射注浆切割土体,将开孔和灌注桩体同时进行,一次成桩。2 2、施工流程、施工流程采用 CJG 法,即输送高压水、压缩空气和低压水泥浆。用同轴三重注浆管,复合喷射高压水流和压缩空气,并注入水泥浆液,施工时以水气同轴双喷嘴,除 2840MPa 的水射流外围 0。7MPa 空气流组成高压水与气的混合流,冲击切削土体借空气的上升力将部分小土粒排除地面,形成较大的空隙,并通过
25、喷头下端喷嘴,再另注入 0.61MPa 水泥浆使浆液凝结为桩体.3 3、三重管工艺流程、三重管工艺流程中铁十八局集团有限公司第14页佛山市北滘至乐从公路主干线G325 下沉式立交工程LNG穿越段专项施工组织设计平整场地设备安装调试测放桩位引孔施工造浆定位试机高压旋喷注浆施工引孔钻进采用泥浆护壁启动空气压缩机启动高喷台车输送高压气流输送高压气流主机钻进扩桩输送高压水射流钻孔扩桩结束三重管同时启动并注浆自桩底匀速旋转提速高压喷浆至桩顶单桩施工完毕移机再施工中铁十八局集团有限公司第15页佛山市北滘至乐从公路主干线G325 下沉式立交工程LNG穿越段专项施工组织设计三重管工艺流程图4 4。4 4 基基
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