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'UDC中华人民共和国国家标准mpGB50424-2015油气输送管道穿越工程施工规范Codeforconstructionofoilandgastransmissionpipelinecrossingengineering2015-06-26发布2016-03-01实施中华人民共和国住房和城乡建设部联合发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中华人民共和国国家标准油气输送管道穿越工程施工规范CodeforconstructionofoilandgastransmissionpipelinecrossingengineeringGB50424-2015主编部门z中国石油天然气集团公司批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部施行日期:2016年3月1日中国计划出版社2015北京
中华人民共和国住房和城乡建设部公告第861号住房城乡建设部关于发布国家标准《油气输送管道穿越工程施工规范》的公告现批准《油气输送管道穿越工程施工规范》为国家标准,编号为GB50424-2015,自2016年3月1日起实施。其中,第5.2.1、13.o.6条为强制性条文,必须严格执行。原国家标准《油气输送管道穿越工程施工规泡》GB50424-2007同时废止。本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。中华人民共和国住房城乡建设部2015年6月26日
前言本规范是根据住房和城乡建设部《关于印发2013年工程建设标准规范制订修订计划的通知》(建标〔2013〕6号)的要求,由中国石油天然气管道局会同有关单位在原国家标准《油气输送管道穿越工程施工规范》GB50424-2007的基础上修订而成。本规范在修订过程中,规范编制组经广泛调查研究,认真总结实践经验,参考有关国内标准和国外先进标准,并广泛征求意见,最后经审查定稿。本规市共分14章和1个附录,主要技术内容包括总则,术语,施工准备,材料,管道安装,定向钻法穿越施工,竖井施工,顶管法穿越施工,盾构法穿越施工,开挖法穿越施工,矿山法隧道穿越施工,管道清管、试压,健康、安全与环境,工程交工验收等。本规范修订的主要技术内容是:1总则;删除验收内容符合本规范的表述;2取消了原规范第三章基本规定;3施工准备:细化了开工准备内容,并增加了施工企业在技术交底后应该做好的工作,包括进行施工组织设计等内容;4材料:删除了具体所用的材料;5管道安装:对施工流程进行了简要概述,删除了一般管道安装的技术要求;增加了穿越管道安装的相关技术要求;6定向钻法穿越施工:增加了不良地质的处理、对穿工艺、泥浆处理、管道外护层施工和馈电法检验的相关技术要求;7竖井施工:本章为新增内容,内容包括沉井和地下连续墙施工等相关要求;8顶管法穿越施工:增加了顶管力计算、中继间及岩石微爆
施工等相关技术要求,修订了竖井施工的相关要求;9盾构法穿越施工:增加了不良地质的处理、背填注浆、出进洞密封和开舱处理的技术要求;10开挖法穿越施工:增加了预制配重层管中漂管牵引的技术要求;11管道清管、试压;增加了单独试压的选取原则;12工程交工验收:修订了相应验收内容。本规市中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,由石油工程建设专业标准化委员会负责日常管理,由中国石油天然气管道局负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中如有意见或建议,请寄送至中国石油天然气管道局(地址:河北廊坊市广阳道87号,邮政编码:065000),以便今后修订时参考。本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:主编单位:中国石油天然气管道局参编单位:中国石油天然气管道科学研究院中国石油天然气管道工程有限公司中国石油天然气管道局第四工程分公司中国石油天然气管道局穿越分公司中国石油天然气管道局第二工程公司主要起草人:续理焦如义李胜新刘厚平魏国吕郭泽浩赵忠刚曹云清詹胜文李建忠曹晓燕古祯石忠郑玉刚常亮吴江桥贾承唐吴回凤霞主要审查人:李献军马弊王劲周剑琴马保松刘崖辉史航高剑峰宋华奇尹刚乾梁桂海严红江姜俊荣关利章王平国李艳华•2•
目次1,总贝u…………………………………………………(1)2术语…………………………………………………(2)3施工准备…………………………………………………(7)4材料…………………………………………………(9)5管道安装…………………………………………………门们5.1管道主体安装……………………………………………(10)5.2焊缝的无损检测…………………………………………(10)5.3管道外涂层、补口………………………………………(10)6定向钻法穿越施工………………………………………门υ6.1一般规定………………………………………………(11)6.2施工测量………………………………………………门们6.3穿越施工………………………………………………门们7竖井施工…………………………………………………(22)7.1一般规定………………………………………………(22)7.2施工测量………………………………………………(23)7.3沉井法施工……………………………………………(24)7.4地下连续墙法施工………………………………………(27)8顶管法穿越施工…………………………………………ωω8.1一般规定………………………………………………(34)8.2施工准备………………………………………………(34)8.3螺旋钻机顶管穿越施工…………………………………(35)8.4千斤顶顶管穿越施工……………………………………门7)8.5岩石爆破施工……………………………………………U们8.6平衡法顶管穿越施工……………………………………(40)
9盾构法穿越施工…………………………………………(44)9.1一般规定………………………………………………(44)9.2施工准备………………………………………………(44)9.3施工测量…………………·…………………………..(45)9.4出、进洞密封……………………………………………(46)9.5管片制作………………………………………………(47)9.6隧道掘进………………………………………………(49)9.7不良地质段施工…………………………………………(52)9.8壁后注浆………………………………………………(55)9.9隧道防水………………………………………………(56)9.四带压进舱作业…………………………………………(56)10开挖法穿越施工…………………………………………(59)10.1一般规定………………………………………………(59)10.2不带水开挖穿越施工……………………………………(59)10.3带水开挖穿越施工……………………………………ωυ10.4爆破成沟………………………………………………(65)10.5道路开挖穿越施工………………………………·…..(69)11矿山法隧道穿越施工……………………………………(71)11.1一般规定………………………………………………(71)11.2施工测量………………………………………………(71)11.3洞口施工…………………………………………·…..(72)11.4明洞施工………………………………………………(73)11.5隧道掘进………………………………………………(74)11.6支护….........................................................(78)11.7斜巷施工………………………………………………(82)11.8监控量测………………………………………………(83)11.9衬砌……………………………………………………ω们11.10防水与排水施工………………………………………(归)11.11隧道内运输、通风、照明………………………………(归)•2•
12管道清管、试压13健康、安全与环境14工程交工验收…附录A防腐层电导率测试方法…·本规范用词说明·引用标准名录··附:条文说明•3•
Contents1Generalprovisions………………………………………(1)ZTerms……………………………………………………(2)3Constructionpreparation………………………………(7)4岛1aterials…………………………………………………(9)5Pipelineinstallation………………………………………(10)5.1Installationformaiorp1pelme……………………………(10)5.2NDTforwelding………………………………………(10)5.3Externalcoatingandrepairingofpipeline…………………(10)6Directionaldrillingforpipelinecrossing………………(11)6.1Generalrequirement……………………………………(11)6.2Surveyingandsettingout………………………………(16)6.3Crossmgconstruction…………………………………...(16)7Shaftconstruction………………………………………(22)7.1Generalrequirement……………………………………(22)7.2Constructionsurvey……………………………………(23)7.3Opencaisso且construct10n…………………………·…..(24)7.4Diaphragmwallconstruction……………………………(27)8Pipejackingincrossingconstruction…………………(34)8.1Generalreqmrement……………………………………(34)8.2Constructionpreparat10n…………………………………(34)8.3Spiraldrillthroughthepipejackingconstruction·………..(35)8.4Jackforpipejackingincrossingconstruction……………(37)8.5Blastingconstruct10nforrock……………………………(38)8.6Balancemethodforpipejackingincrossingconstruction……(40)•4•
9Shieldmethodincrossingconstruction………………(44)9.1Generalrequirement……………………………………(44)9.2Construct10npreparat10口…………………………………(44)9.3Constructionsurvey……………………………………(45)9.4Out/intheholesealing…………………………………(46)9.5Segmentsfabrication……………………………………(47)9.6Tunneldriving…………………………………………(49)9.7Constructionforpoorgeologicsection……………………(52)9.8Backwallgrouting………………………………………(55)9.9Tunnelwaterproofing……………………………………(56)9.10OnlineLeakSealingoperatorforpressurepipe…………(56)10Excavationmethodincrossingconstruction…………(59)10.1Generalreqmrement……………………………………(59)10.2Nonunderwateropencutincrossingconstruction………(59)10.3Underwateropencutincrossingconstruct10n……………(61)10.4Explosivetrenchingmethod……………………………(65)10.5Roadexcavat10nincrossingconstruct10n………………(69)11Tunnelbydigging………………………………………(71)11.1Generalrequirement……………………………………(71)11.2Construct10nsurvey……………………………………(71)11.3Entranceconstruct10丑………………………·………..(72)11.4Opencuttunnel………………………………………(73)11.5Tunneldriving…………………………………………(74)11.6Support……………………………………·………..(78)11.7Inclineddriftconstruction………………………………(82)11.8Monitoringmeasurement………………………………(83)11.9Lmging………………………………………………(88)11.10Waterproofanddrainageconstruction…………………(92)11.11Tunneltransport,ventilatio丑,lighting…………………(92)•5•
12Pipelinepiggingandhydrostatictesting………………(94)13Healthysafetyandenvironment………………………(95)14Projectacceptance………………………………………(97)AppendixATestmethodforcoatingconductivity……(99)Explanationofwordinginthiscode………………………(109)Listofquotedstandards…………………………··……….(110)Addition:Explanationofprovisions………………………(111)•6•
1总则1.0.1为有效控制油气输送管道穿越工程(以下简称穿越工程)施工质量,做到安全、环保、适用,制定本规范。1.o.2本规范适用于新建或改、扩建的输送原油、天然气、煤气、成品油等管道穿越障碍物工程的施工。1.0.3穿越工程施工方法宜采用定向钻法穿越施工、顶管法穿越施工、盾构法穿越施工、开挖穿越施工、矿山法隧道穿越施工。1.o.4油气输送管道穿越工程施工除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。•1•
2术语2.0.1油气输送管道oilandgastransmissionpipeline用于输送油气介质的管道。2.o.2障碍物obstructions管道敷设时所遇到的天然或人工障碍。2.0.3定向钻法穿越crossingbyhorizontaldirectionaldrilling采用水平定向钻机将穿越管段按照设计轨迹通过障碍物的一种非开挖管道安装施工方法。2.o.4套管casings水平定向钻穿越过程中出、人土点两侧采用劳进、顶进或开挖方式隔离不良地层而设置的隔离管。2.0.5地质改良geologicaltreatment通过换填、深层搅拌、高压旋喷、冷冻等方法改善地层条件的施工措施。2.0.6钻机地锚riganchor埋于地下用以固定定向钻钻机,提供钻机反作用力的锚固设施。2.0.7泥浆slurry由膨润土、水和少量添加剂组成的泪合物。2.0.8马氏漏斗蒙古度funnelviscosity946mL的泥浆从马氏漏斗黠度计中流出所需时间(s)。2.0.9导向孔pilothole利用水平定向钻机,沿设计曲线完成的初始钻孔。2.0.10控向系统directioncontrolsystem•2•
提供方位角、倾斜角及其工作状态等参数的系统。2.0.11入土角、出土角entry/exitangle水平定向钻施工时,钻杆入土时钻杆中心线与水平面的夹角称入土角;钻杆出土时,钻杆中心线与水平面的夹角称出土角。2.0.12对穿工艺intersectiontechnology采用两台定向钻钻机分别从障碍物两侧对钻导向孔,通过对接钻孔完成导向孔施工过程的一种水平定向钻施工方法。2.0.13扩孔reaminghole为达到与穿越管段相适应的孔径,用扩孔器扩大导向孔孔径的施工过程。2.0.14防护层armoringcoating包覆在定向钻穿越管段防腐层外表面的保护性材料或强度较高的涂层。2.0.15回ttii.backpulling将穿越管段从钻杆出土点一侧,沿扩孔后的孔洞,拖至钻杆入土点一侧的施工过程。2.0.16浮力控制buoyancycontrol在大直径管道回拖过程中,改变穿越管道单位重量以获得所需浮力的方法。2.0.17竖井shaft施工时,为满足隧道设备组装解体、材料运输、人员进出、供电、通风、给排水等作业,管道安装、运行而修建的临时的或永久的竖向构筑物。根据其作用和目的,竖井可分为出发井(中间井、转向井)和接收井。2.0.18地下连续墙diaphragmwall用机械方法成槽或成孔后浇灌钢筋混凝土或插入混凝土构件支撑的地下连续钢筋混凝土结构。2.0.19顶管作业坑workingpitofpipejacking顶管穿越施工时,安放顶管设备或接收穿越管段的作业坑。•3•
2.0.20顶管靠背墙reactionwallofpipejacking顶管作业坑内、承受顶管设备反作用力的墙体。2.0.21盾构法隧道穿越crossingbyshieldtunneling采用盾构法建造隧道,并在隧道内敷设穿越管道的一种非开挖穿越方式,简称“盾构穿越”。2.0.22盾构机shieldtunnelingmachine盾构掘进机的简称,是在钢壳体保护下完成隧道据进、拼装成型隧道施工机械,由主机和后配套组成的机电→体化设备。2.0.23泥水平衡式施工法slurryshieldtunnelingmethod通过直接或间接地对泥水舱压力进行控制,达到与掘进面土压、水压的平衡,以保持掘削面稳定的一种施工方法。2.0.24土压平衡式施工法earthpressurebalanceshieldmethod通过控制使掘进面土层的地F水压力和土压力处于→种平衡状态,掘进机的推进与排土量所占的体积平衡,以保持掘削面稳定的二种施工方法。2.0.25管片segment用于盾构隧道拼装成型钢筋混凝土环的基本单元。2.0.26壁后注浆wallgrouting用浆液填充隧道衬砌环与地层之间空隙的同步注浆、二次注浆或多次注浆的施工工艺。2.0.27负环管片temporarysegment为盾构始发掘进传递推力的临时管片。2.0.28防水密封条sealinggasket用于管片接缝处的防水材料。2.0.29带压进仓作业operatingunderairpressure特指在泥水平衡的盾构、顶管脑工中,采用增加刀盘仓的气体压力平衡操作面的压力,使工作人员能进入刀盘舱内更换刀具、清理掘进面障碍物或检查工作。
2.0.30双液浆CAB双组份浆)dualelementsslurry为了缩短壁后注浆或止水注浆的初凝时间提高止水效果,在普通注人浆液中添加水玻璃,又称泡花碱(sodiumsilicate)。2.0.31开挖穿越open-cutcrossing将公路或河渠的管道穿越段等全部挖开,待将穿越管段敷设完成后,再恢复原地貌的一种施工方法。2.0.32围岩surroundingrock隧道工程影响范围内的岩土体。2.0.33微差爆破shortdelayblasting在爆破施工中采用一种特制的毫秒延期雷管,以毫秒级时差顺序起爆各个(组)药包的爆破技术。其原理是把普通齐发爆破的总炸药能量分割为多数较小的能量,采取合理的装药结构,最佳的微差间隔时间和起爆顺序,为每个药包创造多面临空条件,将齐发大量药包产生的地震波变成一长串小幅值的地震波,同时各药包产生的地震波相互干涉,从而降低地震效应,把爆破振动幅度控制在给定水平之下,也称微差控制爆破。2.0.34光面爆破(预裂爆破)presplittingblasting光面爆破是在开挖轮廓线上布设比普通爆破较为密集的炮眼,并采用装少量炸药的特殊装药结构,使周边眼在主体爆破后最后同时起爆。与光面爆破相比,预裂爆破的炮眼要更密,装药量也更多,使爆破从开挖断面轮廓线开始,其起爆顺序正好和光面爆破相反。2.0.35锚喷支护shotcrete,anchorrodandmeshreinforce-mentsupport由喷射混凝土、锚杆和(或)钢筋网等组合而成的支护结构。2.0.36钢架支护steelframeorbeamsupport用钢筋或型钢、钢管、钢轨、铜板等制成的钢骨架支护结构。2.0.37超前支护pre-supporting在钻爆隧道开挖前,对开挖工作面前方的围岩进行预加固的
支护方法。2.0.38管棚支护pipe-roofprotection在隧道开挖前,沿开挖工作面的拱部外周插入钢管,压注砂浆,开挖时用钢架支承此种钢管所进行的支护方法。2.0.39超前锚杆advanceroofbolt在隧道开挖前,沿隧道拱部按一定角度设置的起着预加固围岩作用的锚杆。2.0.40预注浆pregrouting在隧道开挖前,为固结围岩、填充空隙或堵水而沿着开挖面或拱部进行注浆的施工方法。2.o.41回填注浆back-fillinggrouting在衬砌完成后,为填充衬砌与围岩之间的空隙而进行注浆的施工方法。•6•
3施工准备3.0.1开工前应进行现场调查,编制并报批施工组织设计、施工方案或作业规程,并应配备施工装备。3.0.2开工前应做好下列工作:1预测地表和地下障碍物对穿越施工的影响,当勘探结果不满足施工需要时,应加密勘探;2确定交通运输方案;3了解施工场地与相邻工程、农田水利等的关系;4了解建筑物、构筑物、道路、水利、电讯和电力线等设施的拆迁情况和数量;5调查水源、检测水质,拟定施工供水方案;6调查可利用的电源、动力、通信、消防、劳动力、生活供应及医疗卫生条件;7调查施工中对自然环境、生活环境的影响及需要采取的措施。3.0.3施工前,设计单位应进行现场交底,施工单位应全面熟悉设计文件,并应做好下列工作:1掌握工程的重点和难点,了解穿越方案;2复查对穿越施工和环境保护影响较大的地形、工程地质、水文地质和气象条件,以及其他限制条件和要求,制定相应的技术和保护措施;3核对设计文件;4会同设计单位现场交接和复查测量控制点、施工测量用的基准点及水准点,按施工方法的要求进行复查。3.0.4施工组织设计至少应包括施工方法、场地布置、进度计划、•7•
质量计划、工程数量、人员配备、主要材料、机械设备、电力、运输、健康安全环保和社会影响等主要措施内容。3.0.5施工单位应根据地质条件,结合穿越长度、结构类型、工期要求、交通条件、施工技术力量、安全生产、机械设备、材料、劳动力组合等情况确定施工方法。3.0.6施工前应结合工程特点,对员工进行质量、健康、安全和环保教育及技术交底和培训。•8•
4材料4.0.1工程材料、管道附件的材质、规格和型号必须符合设计要求,其质量应符合国家或行业有关标准的规定,并应具有出厂合格证、质量证明文件以及材质证明书或使用说明书。4.0.2施工单位应按工程设计要求和施工技术标准对工程材料、管道附件的出厂合格证、质量证明文件以及材质证明书进行检查,当对其质量(或性能)有疑问时应进行复验,不合格者严禁使用。材料有抽检规定的,应按要求进行抽样检验。•9•
5管道安装5.1管道主体安装5.1.1穿越管道安装的类型可分为竖井管道安装、套管内管道安装、隧道内管道安装、开挖法的管道安装。5.1.2应依据不同的穿越型式采用适用的管道组装方法。5.1.3穿越管道的组对焊接应符合现行国家标准《油气长输管道工程施工规范》GB50369的有关规定。5.1.4应依据不同的穿越方法采取适用的设备,除采用常规的施工机械及安装设备外,还应采用卷扬机、辐道、轨道小车、龙门架、穿心千斤顶等相应的辅助机械。5.2焊缝的无损检测5.2.1穿越管段无损检测除穿越三级及三级以下公路外,应符合下列规定:1应进行100%超声波检测、100%射线检测;2焊缝合格级别均应为E级及以上。5.2.2从事元损检测工作的技术人员应具备相应的资格。5.3管道外涂层、补口5.3.1管道现场防腐补口、补伤施工应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。5.3.2防腐层的外表面应平整,无漏涂、榴皱、流淌、气泡和针孔等缺陷;防腐层应有效地附着在金属表面;聚乙烯热收缩套(带)、聚乙烯冷缠粘胶带,以及双组分环氧粉末补伤液、补伤热熔棒等补口、补伤材料应按其生产厂家使用说明进行施工。•10•
6定向钻法穿越施工6.1一般规定6.1.1穿越深度应符合下列规定:1穿越河流等水域时,穿越管段管顶最小埋深不宜小于设计洪水冲刷线和规划疏梭线以下6m,管顶距河床底部的最小距离不宜小于穿越管径的10倍;2穿越铁路、公路、堤防建(构)筑物时,穿越管段管顶埋深应符合铁路、公路、水利等相关部门的规定。6.1.2穿越施工时人土角、出土角,应根据地质、地形条件和穿越管段材质、管径来确定。人土角宜为6。~20°,出土角宜为4。~12。6.1.3定向钻穿越的曲率半径应符合设计要求。曲率半径不宜小于1500D,且不应小于1200D。6.1.4在管道人土端和出土端外侧各预留不宜少于lOm的直管段。6.1.s地质材料准备应符合下列规定:1施工前,建设方应向施工单位提供穿越工程的岩土工程详细勘察报告。报告内容应符合现行国家标准《油气田及管道岩土工程勘察规范》GB50568的有关规定,且应包括下列内容:1)文字部分包括:工程概况,勘察方法和勘察工作布置,场地地形地貌、地层、地质构造、岩土性质及其均匀性,各项岩土性质指标,岩土的强度参数、变形参数、地基承载力的建议,地下水埋藏情况、类型、水位及其变化,土和水对建筑材料的腐蚀,可能影响施工的不良地质作用以及地•11•
下建(构)筑物对工程影响程度的评价,穿越场地稳定性和适宜性的评价;2)图表部分包括:勘探点平面布置图、工程地质柱状图、工程地质剖面图、原位测试成果图表和室内士工试验成果图表等。2施工方应复核详勘报告内容,当不满足施工需要时,可向建设方提出补充勘察或施工勘察申请。6.1.6对出土点或入土点侧含有卵砾石等不适合水平定向钻施工的地质条件时,宜采取套管隔离、注浆加固或开挖换填等措施进行地质改良,并应符合下列规定:1采用套管隔离不利地层时,钢套管内径宜大于最后一级扩孔直径300mm,壁厚选取宜按下式进行初选,并应根据强度要求进)步确定壁厚。套管切削刃应加强;t=____f_o__(6.1.6)ca>17CDcalJ,式中:lea套管初选壁厚(m);Fo-穷管锤能够提供的最大穷进力(N);¢1一一套管稳定系数,宜取0.36,当套管经过地层均匀时,可取0.45;Dea一一←套管直径(m)。σs套管规定屈服强度CPa);2采用开挖方法处理不利地层时,开挖完成后宜换填或设置隔离套管,设置隔离套管应符合钻进轨迹曲线要求;3采用注浆加固处理不利地层时,加固应沿设计轨迹曲线进行,加固断面不宜小于7m×7m,轴向加固长度宜伸入较好地层。6.1.7管道穿越曲线(图6.1.7),导向孔穿越长度应按下列公式计算:•12•
自IIβ气P穿越段曲线长度图6.1.7管道穿越段曲线示意图A、B、D、E、G、H各节点;C、F一曲线段两端切线交点。L=L1+A1十Lz十Az+L3(6.1.7-1)A1=π×R×卢/180(6.1.72)Az=π×R×α/180(6.1.73)式中:L一一穿越管段曲线长度(m);L1出土端直线段长度(m);R曲率半径(m);F一出土角(。);A1出土端曲线段长度(m);Lz底部直线段的长度(m);α入土角(。);Az入土端曲线段的长度(m);L3一→-入土端直线段的长度(m)。6.1.8穿越管段回拖力的计算和钻机的选择应符合下列规定:1穿越管段回拖时的拉力宜按下式计算:ID2δ1IF"=L•f·111:τYmπτ·C2D一δ1),J.,-WbI+kv•11:•D•L(6.1.8)式中:F"计算拉力CkN);•13•
L穿越管段曲线长度(m);f一一→摩擦系数,取0.3;D管子直径(m);γm一一泥浆重度,取11.5CkN/m3);~]一二管子壁厚(m);γs钢材重度,取78.5CkN/旷);wb←→-定向钻回拖过程中单位长度配重CkN/m);kv一-粘带系数,取0.l75(kN•s/m2)。2水平定向钻机回拖力宜按式6.1.8计算值的1.5倍~3倍选择。6.1.9应根据泥浆泵排量确定切割刀、扩孔器的泥浆喷射孔的个数,其中泥浆喷射孔的个数应按下式计算:N---Q(6.1.9)πr2V式中:N一二泥浆喷射孔的个数(个);V一-要求泥浆的喷射速度Cm/min);Q二一→泥浆泵的正常排量(旷/min);r一二喷射孔的半径(m)。6.1.10水平定向钻穿越施工前,建设单位应提供完整的施工图,且施工图应包括下列内容:1设计说明书、管道穿越施工平面图、管道穿越断面图;2出、人土角度,出、入土点的位置;3在穿越区域内有地下建(构)筑物时,应在施工图上标注位置、埋深06.1.11施工便道及场地应符合下列规定:1施工便道应具有足够的承载能力,宽度应大于4m,弯道的转弯半径应大于18m,并应与公路平缓接通;2施工用水应符合配制泥浆的要求;3施工场地应能满足施工作业的要求。
6.1.12穿越管段的预制、补口和试压应在最后一级扩孔前完成。6.1.13钻机安装调试应符合下列规定:1应根据施工场地规划,设备依次进场就位;2钻机宜安装在穿越中心线上。锚固件应安装牢固,地锚抗拉能力应满足钻机最大拉力要求;3有线控向系统的调校地点应选在不受磁场干扰的区域。调校时探头在同一位置宜多次测量,并应取多次测量值的算术平均值作为方位角基准值;4设备安装完成后应进行整体试运转;5在条件具备的情况下,应使用人工磁场。6.1.14钻机场地应符合下列规定:1小型水平定向钻机的安装场地可为40m×40m,大型水平定向钻机的安装场地可为60m×60m。安装场地应根据钻机及附属设备的要求,并应结合现场条件进行布置;2钻机场地内应设泥浆池,其大小应根据泥浆用量确定。泥浆池不宜放在穿越中心线上。6.1.15管段预制场地应符合下列规定:1穿越管段预制场地宜设在出土点附近,在出土点宜设一个30m×30m的钻具操作场地;2管段预制场地宜与入土点、出土点成一直线。穿越管段的预制场地的长度宜为设计水平长度加20m,宽度应符合现行国家标准《油气长输管道工程施工规范》GB50369有关规定;3若因场地限制预制管段不能直线布置,应在出土点保持不少于lOOm的直管段,方可采取弹性敷设。6.1.16定向钻穿越段施工过程中应采取试回拖、洗孔、浮力控制等适当措施避免外涂层的损伤。6.1.17定向钻穿越段应根据下列地质条件确定外涂层的类型:1除碎石土层、砾砂层外的土层或饱和单轴抗压强度小于或等于15MPa软岩层穿越时,宜与线路管道主体防腐层类型保持一
致,并宜采用相应的加强级防腐层;2碎石土层、砾砂层、破碎岩层、砾岩层、饱和单轴抗压强度大于15MPa岩层以及其他易于磨损和刮伤防腐层的地层穿越时,宜采取耐磨、耐划伤涂层或增加防护层。6.1.18定向钻穿越段管道应实施阴极保护并在两端应设置必要的阴极保护检测设施。阴极保护宜纳入干线阴极保护系统中。定向钻穿越管段在纳入永久阴极保护系统之前应采取临时阴极保护措施。6.2施工测量6.2.1测量放线前,应根据设计给出的控制桩位、设备情况、工程情况、地形地貌等编制施工场地平面布置图。6.2.2应用测量仪器放出穿越中心线,并应确定穿越入土点、出土点。6.2.3应根据穿越人土点、出土点及穿越中心线,确定钻机安装场地、管线侧施工场地、泥浆油以及穿越管段预制场地的边界线,并应撒上灰线。6.3穿越施工6.3.1钻导向孔应符合下列规定:1控向操作应由经过培训合格的人员操作,控向系统的功能应满足工程的需要;2导向孔应根据设计曲线钻进,钻杆折角宜符合表6.3.11的规定;3每钻进一根钻杆宜至少采集一次控向数据,并应根据采集的控向数据及时调整;4穿越长度大于2000m时,宜采用对穿工艺钻导向孔;穿越两端使用套管隔离,应采用对穿工艺钻导向孔;
表6.3.1-1钻杆折角穿越管径(mm)每根钻杆最大折角(。)4根钻杆累加折角(。)6325以下2.16.0骨3771.75.7骨4061.65.465081.44.3骨6101.23.667111.13.068131.02.669140.92.4骨1016以上0.82.25导向孔实际曲线与设计穿越曲线的偏差不应大于1%,且偏差应符合表6.3.1-2的规定。表6.3.1-2导向孔允许偏差(m)导向孔曲线出土点横向偏差上下偏差横向误差纵向偏差十一-A9±3十9±3“-36.3.2定向钻导向孔对接穿越施工应符合下列规定:1对接穿越施工准备应符合下列规定:1)施工前应进行现场调查,了解穿越段的地质资料及地下构筑物情况;2)施工前应详细了解穿越段施工的技术要求与所执行的规范及质量标准;3)施工钻机及配套设备宜提前进行维修保养,施工机具配置应齐全;4)测量放线应根据设计交底(桩)与施工图纸放出钻机场地控制线及设备摆放位置线,并应确保钻机钻杆中心线与人土点、出土点成一条直线;•17•
5)施工场地应进行平整铺垫,主钻机施工场地面积宜为3600m2,辅助钻机施工场地面积宜为1600m2o2安装主施工钻机应符合下列规定:1)应将钻机及配套设备就位。将施工钻机就位在穿越中心线位置上,主钻机应就位于设计入土侧,钻机就位完成后,应进行系统连接、试运转;2)应按操作规程标定控向参数,宜在穿越轴线的不同位置测取,且每个位置应至少测四次,取其有效值的平均值作为控向基准方位角值;3)开钻前应做好钻机的安装和调试等准备工作,应试钻1根~2根钻杆,确定系统运转正常方可正常钻进。3安装人工交流磁场应在穿越中心线上布置交流线圈,线圈宽度宜大于3倍穿越深度;4主钻机可先进行导向孔钻进,辅助钻机可推迟时间开钻,但应保证两台钻机同时到达对接区域;5两台钻机应分别就位于导向孔的入土点和出土点位置,进行导向孔穿越施工。如使用轴向磁铁,两钻头相交时两侧钻头的横向偏差和上下偏差均应小于2m;如使用旋转磁铁,两钻头相交时两侧钻头的横向偏差和上下偏差均应小于Sm(图6.3.2-1);23图6.3.21初控示意图1主施工钻机;2一安装探头;3安装目标磁铁叫一辅助施工钻机6主、辅钻机钻头相距在Sm内后,主钻机应根据计算机显示探头与旋转磁铁的相对位置调整钻头方向,并应控制主钻机钻•18•
头进入辅助钻机钻头的孔内,同时应完成辅助钻机回抽钻杆、主钻机钻头跟进至完成导向孔施工(图6.3.22);2346.3.22精控示意图1主施工钻机;2安装探头;3→安装磁铁;4辅助施工钻机7每根钻杆的折角应符合本规范表6.3.1-1的规定;8对接作业完成后,辅助钻机应继续后退钻头,主钻机钻头应随后钻进,直至主钻机钻头从出土侧出土。6.3.3扩孔应符合下列规定:1最终扩孔直径应根据管径、穿越长度、地质条件和钻机能力确定。一般情况下,最小扩孔直径与穿越管径的关系应符合表6.3.3的规定;表6.3.3最小扩孔直径与穿越管径关系表穿越管段的直径(mm)最小扩孔直径<219管径+lOOmm219~6101.5倍管径>610管径十300mm注:管径小子400mm的管线,在钻机能力许可的情况下,可直接扩孔回拖。2扩孔宜采取分级、多次扩孔的方式进行;在地层条件及辅助设备允许的情况下,可减少扩孔级次;3扩孔过程中,如发现扭矩、拉力较大,可采取洗孔作业;应在洗孔结束后,再继续进行扩孔;扩孔结束后,如发现扭矩、拉力仍较大,可再进行洗孔作业。6.3.4回拖应符合下列规定:1回拖前应符合下列规定:•19•
1)连接前应用泥浆冲洗钻杆,确保钻杆内无异物;2)连接后应进行试喷,确保水嘴畅通无阻;3)旋转接头内应注满油,旋转应良好;4)回拖前应对钻机、泥浆泵等设备进行保养和小修;5)应进行防腐层外观及漏点检测。2管段回拖时,如管径大于1016mm宜采用浮力控制措施。3回拖宜符合下列规定:1)当采用发送沟方式时,在回拖前应将穿越管段放入发送沟。发送沟应根据地形、出土角确定开挖深度和宽度。一般情况下,发送沟的下底宽度宜比穿越管径大500mm超过穿越管径的1/3;应采取支架或吊起等措施,使管道入土角与实际钻杆出土角一致;2)当采用发送道或托管架方式时,应根据穿越管段的长度和重量确定托管架的跨度和数目;托管架的高度、强度、刚度和稳定性应满足要求。4回拖钻具连接的顺序宜为:钻机→钻杆→扩孔器→旋转接头→U型环→拖拉头→穿越管段。5回拖时宜连续作业。特殊情况下,停止回拖时间不宜超过4h06.3.5定向钻穿越施工完毕后宜符合本规范附录A的规定,并应对穿越段外涂层电导率进行测试;测试宜在穿越完成15d后且穿越段管线与主管线连接前进行。6.3.6定向钻穿越段外涂层电导率检测结果应按表6.3.6的规定进行评价。新建管线穿越段防腐层标称电导率λ(即土壤电阻率为10000•cm时的防腐层电导率)不应大于200pS/m2或防腐层绝缘电阻R不应小于50000•m2,当测试结果λ大于200pS/m2或R小于50000•m2时,应对穿越段管道附加阴极保护措施。•20•
表6.3.6防腐层标称电导率λ与防腐层质量比照表标称电导率CµS/:n2)防腐层绝缘电阻RCD•m2)防腐层质量评价λ《100R二主10000优100<λ《20010000>R~5000良ZOO<λ《10005000>R>1000一般λ>1000R105~105~8>103~6YPCPa)表观和度15~2512~208~2520~406~12AVCMPa•s)静切力5~10/G10,/G1omin3~8/6~122~6/5~105~10/15~202~5/3~815~20CPa)滤失量(mL)8~128~1210~208~128~12pH9.5~11.59.5~11.59~119.5~11.59~11•21•
7竖井施工7.1一般规定7.1.1竖井施工可分为沉井法、钻爆法、沉井法与钻爆法相结合以及利用地下连续墙加支护结构等。7.1.2竖井施工前应具备地质勘察资料、水文资料,并应根据设计文件和现场情况对竖井进行施工计算。7.1.3竖井防洪井圈应满足防洪与设计规定及施工安全的要求,并应高出地面1.2m以上,同时应采用钢筋混凝土梁、盖板和防水层封闭井口。7.1.4施工前应完成下列准备工作:1已复核测量基准线、水位基点、周围建筑物和地下管线、光电缆等采取的有效保护措施;2“三通一平”工作已完毕并满足施工要求,供水、排水、泥浆循环等设施已安装完毕;3排渣场地已落实;4专项施工方案已获得批复并向施工人员进行交底;5施工设备及吊具已按有关规定检查合格;6施工道路已满足施工设备对承载力的要求:7地下连续墙施工前的不良地质已完成地质改良;8临近水边的地下连续墙已考虑地下水位变化对槽壁稳定性的影响;9已根据地下连续墙的厚度、深度、成槽宽度和地质条件选择适宜的成槽设备。7.1.5竖井施工应符合下列规定:1井壁预留洞门直径应符合下列规定:
1)始发井预留洞门直径与盾构机外径之间的半径差不宜大于lOOmm;2)接收井预留洞门直径与盾构机外径之间的半径差不宜大于150mm;3)始发和接收洞门在井壁浇筑过程前宜采用预埋钢筒结构,钢筒长度不宜小于500mm,钢筒应与井壁内钢筋焊接固定并与井壁洞门平齐,且应与隧道轴线同心;2竖井应设置积水坑满足隧道施工排水的要求;3始发井壁应设置盾构机和顶管机始发反力墙,可采取二次浇筑施工,反力墙应与隧道轴线垂直,并应承受推进顶力;4竖井施工中应按设计要求、使用功能和施工要求设置预埋件;5盾构、顶管机出、进洞前,应根据洞门周围地层、水土压力情况,在出、进洞门隧道中心线适当范围内对地层进行地质改良,并应对出、进洞门进行探水检查;6竖井的泪凝土强度、抗惨、施工技术、质量控制等,除应满足设计与本规定的要求外,还应符合现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202的有关规定。7.2施工测量7.2.1施工测量应按设计施工图提供的坐标与隧道穿越轴线测量定位,并应依据勘测成果控制网坐标和高程系统和精度等状况,制定竖井的施工控制测量方案。7.2.2平面控制网宜分为2个等级,一等控制网宜采用GPS网,二等控制网宜采用导线网,在满足精度要求的情况下可采用其他布网方法。高程控制网可采用水准测量方法一次布网。7.2.3在盾构与顶管的始发和接收井之间应建立统一的施工控制测量系统,每个井口布设不应少于3个控制点。7.2.4当穿越轴线穿越水域时,应进行跨水域水准测量。跨水域
水准测量可采用光学测微法、倾斜螺旋法、经纬仪倾角法和测距三角高程法等,并应符合现行国家标准《国家一、二等水准测量规范》GB12897的有关规定。当视线距离小于lOOm时,可采用一般方法进行水准测量。7.2.5施工测量应包括下列内容:1建立地面上平面控制网和高程控制网;2地面沉降测量;3竣工测量。7.2.6地面控制网建立应符合下列规定:1按照国家四等水准要求,应用管道线路上控制点或设计坐标点建立首级控制网,并应用该区域内相应等级的国家点进行测量复核;2当采用三角网作为场区控制网时a,边长宜为0.2km~0.4km;测角中误差不应超过8飞最弱边边长相对中误差不应大于1/20000;3当采用小三边网作为场区控制网时,边长宜为0.2km~0.6km;测边相对中误差不应大于1/40000;4纵横坐标闭合差不应大于35mm。5施工过程中应对测量基准线、水位基点、周围建筑物和地下管线、光电缆等进行监测。7.3沉井法施工7.3.1沉井施工的地基处理应符合下列规定:1承载力较低的地层宜采取砂换填表层土,并应分层洒水压实提高承载力,同时宜采用挖掘机和平板振动器进行分层碾压穷实,且应符合下列规定:1)采用环刀法进行干容重测定,不应小于15.5kN/m3;2)采用轩探法,应选用长度为1960mm、直径为16mm的圆钢在距砂面500mm的垂直高度上自由下落,钢轩头部•24•
沉入砂垫层深度不应大于70mm;2松散、软弱表土层换填前,应先开挖排水沟,并应与基坑外侧积水坑联通,沟内回填可采用碎石压实;3宜在砂垫层上浇筑C20素?昆凝土垫层,垫层的厚度和宽度应满足地基承载力的要求;4竖井刃脚内侧斜面可采用砖胎模或钢结构方法进行支撑。7.3.2采用人工筑岛法进行沉井施工时,人工筑岛的基本构造应符合下列规定:1岛面标高应比施工期最高水位高500mm以上;2岛面的平面尺寸应等于沉井平面尺寸加施工护道宽度,护道宽度不宜小于2m;3筑岛材料宜为当地的沙质土或教性土。7.3.3沉井刃脚可用?昆凝土和钢板制作,其制作与施工应符合下列规定:1刃脚的锋角及台阶的高度、宽度与结构强度应符合设计要求。刃脚的中心线应与其刃尖平面垂直,底面应平整,其误差不应大于5mm;2刃脚的高度不应小于500mm,钢靴应设加强部件;3刃脚在固定时其中心线与沉井井筒设计中心线偏差不应大于lOmm,刃脚尖的平面应垂直于井筒设计中心线。7.3.4井筒制作应符合下列规定:1沉井制作应采取分段整体浇筑,节高不宜大于沉井直径或方形竖井宽度,其重量应小于基础承载力的80%,并应对下卧层作稳定复核计算;井壁表面应平整光滑,内外圆的半径不应大于设计规定30mm,且不应小于设计规定;2管道预留洞和预埋件的位置应符合本规范第7.1.4条的规定;3模板安装固定应采用对拉螺栓,两端应加扣件使内外模板的外侧横、立杆构件连成整体。对拉螺栓安装时应采取防渗漏措•25•
施,模板安装完成后应检查相对位置尺寸、标高、垂直度等指标。7.3.5护壁泥浆应符合下列规定:1护壁泥浆的配制应按本规范第7.4.2条的规定执行;2壁后环形空间的泥浆面应高于地下最高静水位lm~2m。7.3.6下沉应符合下列规定:1当刃脚处的?昆凝土强度达到设计强度的100%、上部混凝土强度达到70%时,可开始沉井作业。第一节井壁下沉起动时应按十字对称法清除刃脚砖砌模和钢结构,并应在连续测量的过程中进行。当发现偏沉时应及时采取纠偏措施,并应达到初始起沉的垂直度。2沉井施工当穿过流砂、淤泥和卵砾石等松软不稳定地层时,宜采用不排水沉井法。3施工前应进行沉井的抗浮稳定验算,并应根据可能出现的最高水位进行计算,其抗浮安全系数宜为1.10~1.2504当地层为淤泥质稀土、黠土、粉质蒙古土、军占质粉土时宜选用排水沉井法。5施工前应验算预期的下沉深度。沉井下沉时,由沉井自重和壁厚环形空间泥浆重量所组成的主要下沉力应大于侧面阻力、正面阻力与水的浮力总和。沉井的下沉系数宜为1.05~1.15。6沉井下沉前,刃脚内侧、凹槽及地梁和隔墙两侧均应打毛,打毛范围不应小于封底海凝土和底板混凝土的接触面。7采用不排水沉井时井筒内的水位应高于井外地下水位lm~2m。8当排水下沉时,井内可采用挖掘机或人工方式开挖,每次取土深度宜为300mm~、‘脚前的超挖距离不应大于2m;当不排水下沉时,可采用抓斗或吸泥机取土,并应配合潜水员水下冲泥、清基,配合下沉。9沉井下沉时纠偏应符合下列规定:1)沉井井壁内侧四周应设测点,及时监测沉井偏斜;•26•
2)沉井周围应设永久水准点,距井口中心不应小于50m,并应进行保护;3)沉井下沉前在套井内应设导向装置和纠偏设施,沉井的允许偏斜率不应大于5%o。10当设计有地质改良时,应在完成沉井施工后再进行地质改良。7.3.7封底应符合下列规定:1沉井下沉到设计深度后,应先封底、固井;2当沉井采用排水封底时,终沉后,井内不应发生管涌、涌土现象;如不能保证应采用终沉后的水下封底。水下封底前沉井沉降速度不应大于l0mm/8h;3当采用不排水沉井封底时,井内水位应高于地下水位,封底施工完成后,应先采取排水试验;当采取降水干封底时,应待封底混凝土强度达到设计要求后方可停止降水;4沉井井壁和底板钢筋连接,宜选用锥螺纹或直螺纹的螺栓接驳器,接驳器的力学性能应进行检测并符合设计要求。7.3.8壁后的填充、固井应符合下列规定:1井壁后的注浆应由下至上进行,再由上至下的复注,水泥浆的水灰比不应大于0.8;2套井与沉井之间应灌注混凝土。7.4地下连续墙法施工7.4.1导墙施工应符合下列规定:1槽段放线后,应沿地下连续墙轴线或水平中心线两侧构筑导墙,其结构形式应根据地质条件和施工荷载情况确定,宜为“L”型和“I"型。导墙宜由钢筋混凝土现浇而成;2导墙顶宜高出地面lOOmm,且应高于地下水位0.5m以上;3导墙应设置在较密实的土层上,其墙底应进入原土200mm以上,导墙外侧应用黠性土填实。导墙混凝土应对称浇筑。强度达•27•
到70%后方可拆模,拆模后的导墙应立即在墙间每隔1.Om~1.5m加设临时内支撑,并应避免重型设备在导墙附近行驶;4当遇有杂填土等不良地质条件时,可进行土体加固或采用深导墙;5导墙的允许偏差应符合表7.4.1的规定;表7.4.1导墙的允许偏差(mm)项目允许偏差顶面高程±10导墙面与纵轴线距离土10两导墙墙面的净距土10导墙面的平整度10导墙面的重直度r松散漏斗震荡0.70r=O.7h爆破装药标准寻常1.001.70γ=hP=O.5hh=γ漏斗装药1.25倍过量1.253.12r=1.25hP=O.75h飞散装药爆破1.5倍过量过量1.55.06r=l.5hP=h爆破过量装药h<γ抛掷爆破1.75千苦爆破过量1.758.29r=1.75hP=l.25h装药2.0倍过量2.0013.2r=2.OhP=l.4h装药•66•
表10.4.2-3爆破每立方米土石所需药量{K值)土石名称土石等级K密实砂或湿砂1、21.4~2.0砂薪土31.2~1.35坚实事古土41.2~1.5亚教土(黄土)4~51.1~1.5自墨土5o.9~1.1硬石膏、泥灰石、蛋白石5~61.2~1.5裂缝喷出岩、重负浮石61.5~1.8贝壳石灰岩6~71.8~2.1砾石和钙质砾石6~71.35~1.65砂石、层状砂岩、泥灰岩7~81.35~1.65钙质砂石、白云岩、缓质岩8~101.5~1.95砂岩、石灰岩8~121.5~2.4花岗岩9~151.8~2.25玄武岩、山岩12~162.1~2.7石英岩141.6~2.1斑岩14~152.4~2.55注z1表中列K值均以硝镀炸药为准;2必要时可用标准岩药(K=Q/h)试爆校正,但h不应小于LC药桩长度)。10.4.3当采用植桩爆破施工时,应符合下列规定:1应根据穿越工程设计要求,确定钢管药桩规格;2药桩长度L、药桩入土深度d及爆破成沟深度p应按下列公式计算:L=H+H上+H土(10.4.31)d=ρρ下(10.4.3…2)ρ=F+S(10.4.3一3)式中:L一一药桩长度(m);H水深(m);•67•
H上→一水面以上药桩长度(m);H土一二一药桩入土深度(m);户→一爆破成沟深度(可见深度)(m);ρ下一一爆破下座深度,取o.3~0.5(m);F二一管线设计深度(m);S一一一回淤深度,宜取I~2(m)。3单个药桩炸药量应按下式计算:Q=AbCH0·3十H土0.7)2.2(10.4.3-4)式中:Q→一一单个药桩炸药量(kg);A一一-介质抗力系数,取o.9;b←一爆破作用指数的系数,取14.904当制作钢管药桩时,应将铜管加工成一端为锥形、另一端为敞口的钢管桩;5当确定桩位时,应沿穿越中心线每隔5m~6m设一个药桩,药桩间距应与排距相等。应根据管沟深度确定植单排或双排药桩,当沟深小于或等于5m时,应植单排桩;当沟深大于5m时,应植双排桩;6应采用打桩机植桩。已植完的药桩在装药前应将药桩上口封口处理;7植桩完毕后应进行装药和联接起爆线路,装药完毕后药桩应用干土填好并芳实,桩口上端应密封,并应做好防水处理。10.4.4采用埋人爆破法施工,应按爆破施工方案确定炸药包埋放位置,并应将包扎好的炸药包植入药坑。当坑里有水时,应做好配重和防水处理,并应在确认后进行回填。10.4.5采用裸露爆破法施工,应做好炸药包配重和防水处理,联接起爆线后,应按设计规定的药包间距投在穿越河床中心线上,偏差不应超过0.5m。10.4.6爆破器材性能和质量应符合现行国家标准《土方与爆破工程施工及验收规范》GB50201的有关规定。
10.5道路开挖穿越施工10.5.1当管道穿越三级及以下公路、乡间土路以及其他不适宜用钻孔法、顶管法等施工公路时,可采用开挖法施工。10.5.2当采用开挖法施工时,可采用全开挖、半幅开挖等方法,当采用全开挖时,宜修建绕行道路。10.5.3采用开挖法穿越公路时,应根据安全规定设置路障、栅栏、警示标志,并应设专人指挥交通维护安全。10.5.4道路开挖应符合下列规定:1测量放线应标出管道中心线、开挖边线、施工作业边线。放线时应标出地下管道、电缆等构筑物的位置;2穿越地段有地下构筑物时应采用人工开挖;当地下无构筑物时,可用机械开挖,开挖深度应按线路纵断面图的要求,边坡不宜大于1:0.5。用机械开挖时沟底应留出0.2m用人工修整;3对岩石地层应采用分层松动爆破的办法施工,每层最大厚度不应超过0.5m,爆破时应在其表面铺设炮被。爆破后应立即清渣,并应在清渣后进行下层爆破直到规定深度。爆破宜在夜间进行,爆破期间禁止车辆通行,并应设置明显的夜间警示红灯;4管沟长度应为套管长度加4m~6m。管沟几何尺寸应经过测量核对;5开挖公路与管道组装宜连续施工。10.5.5套管与主管安装就位应符合下列规定:1当公路穿越采用钢套管时,可采用主管、套管穿在一起就位或先套管就位,回填后应穿越主管;当公路穿越采用混凝土套管时,应先套管就位,回填后应穿越主管;2主管与套管穿在一起时,宜用卡具固定之后一起吊装下沟;3套管封堵应在管道就位之后安装,其他附件安装宜在公路回填之后进行。•69•
10.5.6道路恢复应符合下列规定:1管道安装后,应立即进行穿越管段管沟回填;2路面回填恢复应符合原公路设计要求。新筑路面与原路面应有良好搭接,恢复路面长度应每侧宽于管沟0.5m;3公路路基边坡应稳定,必要时可采用砌石护坡;4公路回填完毕应经公路主管部门认可;5施工完成后应撤掉标志,恢复路面交通。•70•
11矿山法隧道穿越施工11.1一般规定11.1.1隧道施工前,应核对隧道平面、纵断面设计图以及洞外排水系统和设施的布置是否与地形、地貌相适应。11.1.2隧道开工前应编制施工场地总平面布置图。11.1.3弃碴场应选在地质条件稳定,容量足够,且出碴运输方便的场地,且不应占用其他工程场地和影响附近各种设施的安全,同时应考虑弃碴的利用。弃碴场地应建立挡碴墙、排水设施,弃碴后应进行水土保持的治理。11.1.4临时设施不应布置在受泥石流、拥塌、滑坡、洪水等自然灾害威胁的地段。11.1.5涉及洞口安全井有可能发生滑坡、危石、崩塌和雪崩的区域,应先行处理。11.1.6隧道施工前,应完成洞口周围的排水系统。11.1.7运输便道应引至洞口,满足使用期运输量和行车安全要求。11.1.8风、水、电等临时设施的安装应满足施工和安全要求。11.1.9爆破材料储存使用、施工应符合现行国家标准《爆破安全规程》GB6722的有关规定。11.2施工测量11.2.1隧道长度大于或等于500m或双向掘进的隧道,应按本规范第7.2条的规定设置精密的平面控制网和高程控制网,并应定期对其基准点进行校核。11.2.2洞外水准点和中线点应根据隧道平面图、纵断面图和隧
道长度等定期进行复核;洞内控制点应根据施工进度进行设定。11.2.3地面控制网应符合本规范第7.2.6条的规定。11.2.4隧道长度不小于500m及直线隧道宜用激光设备导向。11.2.5斜井中线的方向应由斜井口外直线引伸。斜井量距应丈量斜距,并应将斜距换算成水平距离。11.2.6隧道竣工后,应在直线地段每50m、曲线地段每lOm测绘以路线中线为准的隧道实际净空,并应在竣工资料上标出拱顶高程、起拱线宽度及底板水平宽度。11.3洞口施工11.3.1洞口工程施工应符合下列规定:1开挖土石方不应采用深眼大爆破开挖,并应按设计要求进行洞口边坡、仰坡放线,应采用自上而下方式开挖;2洞口排水系统应在施工期的雨季前完成;3石质地层开挖后,应及时清除松动石块;土质地层开挖后应芳实整平边(仰)坡,做好洞口支护加国工程;4洞口施工宜避开降雨期和降雪期。严寒地区施工,应按冬季施工有关规定实施;5开挖的土石方不应弃在危害边坡及其他建筑物稳定的地点,并不应影响运输安全;6洞口掘进施工应根据洞口地质条件,采取支护措施。当洞口有可能出现地层滑坡、胡塌、偏压时,应采取预防措施。11.3.2洞门施工应符合下列规定:1基础应置于稳固的地基上,虚碴、杂物、积水等应清除干净;2洞门拱墙应与洞内相邻的拱墙同时施工,并应采用同等级混凝土;3洞门端墙的砌筑与回填应两侧对称进行,不应对衬砌产生偏压;•72•
4洞口挡土墙、翼墙施工程序应符合设计要求;5洞门完成后,其上方仰坡坡脚受破坏时,应及时处理,加固时宜采用浆砌片石。11.3.3洞口段施工,应根据地质条件和保障施工安全等因素,选择开挖方法和支护方式,并应符合下列规定:1不良地质地段应在进洞前对地表、仰坡进行防护,并应采用超前支护;2洞口邻近建(构)筑物时,应采取微爆技术,并对建(构)筑物下沉、倾斜、裂缝以及振动等情况作监测;3洞口段开挖应加强支护,开挖后应及时安装锚杆、喷射混凝土、敷设钢筋网或钢支撑等,并应尽早施工衬砌;4应增加地表下沉、拱顶下沉的监控频率。11.4明洞施工11.4.1明洞施工根据地形、地质条件及其结构类型,应按下列规定采用施工方法:1当施工边坡能暂时稳定时,可采用先墙后拱法;2当施工边坡稳定性差,但拱脚承载力较好能保证拱圈稳定时,应采用先拱后墙法;3当采用半路重式明洞施工时,应先施工外侧边墙,再施工拱圈,最后施工内侧边墙;4当采用路整式明洞施工时,如拱脚地层松软,不能采用先拱后墙法施工时,可在起拱线以上部分开挖后,采用跳槽挖井法先灌筑两侧部分边墙,再施工拱圈,最后施工其余边墙。11.4.2明洞地段的土石方开挖应符合下列规定:1开挖方式、边坡和仰坡的坡度应根据地形、地质条件、边仰坡稳定程度和采用的施工方法确定;2石质地段开挖时,应防止爆破影响边坡和仰坡的稳定;3松软地层开挖时,宜边支护边开挖。•73•
11.4.3明洞衬砌应符合下列规定:1拱圈应按断面要求制作定型挡头板、外模和骨架,并应防止走模;2明洞衬砌浇筑混凝土前应复测中线和高程,衬砌不应侵入设计轮廓线;浇筑拱圈?昆凝土达到设计强度70%以上时,方可拆除内外支模骨架;3采用跳槽挖井法灌筑拱圈时,应保证拱脚稳定;4先做一侧边墙随即灌筑拱圈时,应防止另→侧拱脚沉落;5先拱后墙法施工的拱圈,在起拱线以上lm范围内应紧贴崖壁灌筑,并应同时做好纵向或竖向排水设施。11.4.4明洞衬砌完成后,应及时回填,并应符合下列规定:1当明洞墙背垂直开挖超挖数量较小时,应采用与边墙相同的材料同时灌筑,超挖数量较大时,应用浆砌片石回填;2明洞拱圈灌筑完成,在外模拆除后应做防水层和国填拱背;3拱圈泪凝土达到设计强度70%且拱顶回填高度达到0.7m以上时,方可拆除拱架;4拱背回填应对称分层秀实,每层厚度不宜大于0.3m,其两侧回填的土面高差不应大于0.5m。回填至拱顶后应分层填筑。11.5隧道掘进11.5.1钻爆施工应符合下列规定:1隧道开挖前,应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计,并应根据爆破效果及时修正有关参数;2隧道施工时,应先进行地质雷达、红外线探水、超前水平探孔等超前地质预报;3岩石隧道开挖应采用光面爆破或预裂爆破。光面爆破和预裂爆破参数应通过试验确定。当无试验条件时,有关参数可按表11.5.11及表11.5.1-2选用;
表11.5.1-1光面爆破参数周边眼间距周边眼抵抗线相对距离装药集中度岩石类别E(mm)W(mm]E/Wq(kg/m)极硬岩550~700600~8000.7~1.00.30~0.35硬岩450~650600~8000.7~1.00.20~0.30软质岩350~500450~6000.5~0.80.07~0.12注:1当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时,周边ft~间距E应取较小值;2周边眼抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值。软岩在取较小E值时,W值应适当增大;3E/W,软岩应取小值,硬岩及断面小时应取大值;4装药集中度q为2号岩石硝钱炸药,选用其他类型炸药时,应修正。表11.5.1-2预裂爆破参数岩石类别周边ft~间距E(mm)至内排崩落眼间距(mm)装药集中度q(kg/m)极硬岩400~5004000.30~0.40硬岩400~4504000.20~0.25软质岩350~4003500.07~0.12注:1表11.5.11~表11.5.1-2所列参数适用于炮眼深度1.Om~3.5m,炮眼直径40mm~50mm,药卷直径20mm~25mm;2当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时,周边眼间距E应取较小值33周边Hi抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值。软岩在取较小E值时,W值应适当增大;4E/W,软岩应取小值,硬岩及断面小时应取大值;5表列装药集中度q为2号岩石硝钱炸药,选用其他类型炸药时,应修正。4隧道爆破应选用适当的炸药品种和型号,并应采用导爆管或电力起爆,不应采用火花起爆。11.5.2炮眼布置应符合下列规定:1钻爆作业应按钻爆设计进行钻眼、装药、接线和起爆;•75•
2钻眼前应画出开挖断面中线、水平和断面轮廓,并应根据钻爆设计图标出炮眼位置,经检查符合设计要求后方可钻眼;3炮眼深度和角度应符合设计,掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不应大于50mm;辅助眼眼口排距、行距误差均不应大于lOOmm;周边眼眼口位置误差不应大于50mm,眼底不应超过开挖轮廓线150mm;4当开挖面凸凹较大时,应按实际情况调整炮眼深度;5钻眼完毕,应按炮眼布置图进行检查并做好记录,对不符合要求的炮眼应重钻,经检查合格后方可装药;6掏槽炮眼宜采用直眼掏槽或斜眼掏槽;7周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置,并应保证开挖断面符合设计要求;8辅助炮眼应交错均匀布置在周边眼与掏槽眼之间;9周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上,掏槽炮眼应加深lOOmm。11.5.3爆破施工应严格控制超欠挖,并应符合下列规定:1允许超挖值应符合表11.5.3的规定;表11.s.3隧道开挖允许超挖值(mm)项次项目允许偏差I级围岩平均100,最大zoo拱部IIN级围岩平均150,最大2501VVI级围岩平均100,最大150边墙、仰拱、隧道底平均100土质和不需爆破岩层拱部、2平均100,最大150边墙、仰拱、隧道底2当超挖或小规模塌方处理时,应采用耐腐蚀材料回填,并应做好回填注浆;3开挖轮廓应圆!帜,开挖面应平整;
4爆破进尺应达到设计要求,爆破石块大小应满足装碴要求;5炮眼痕迹保存率应按下式计算,硬岩不应小于80%,中硬岩不应小于60%,并应在开挖轮廓面上均匀分布;炮眼痕迹保存率=残留有痕迹的炮眼数×100%(11.5.3)周边眼总数6两次爆破的衔接台阶尺寸不应大于150mm。11.5.4岩爆防治应符合下列规定:1开挖面在施工过程中,应按设计要求加强超前地质勘探,可采用超前钻探、声反射和地温探测方法,对岩爆发生的可能性及地应力的状态进行预报。2当开挖面在爆破施工时,应采用“短进尺、多循环”的施工方法,并应用光面爆破技术控制装药量。在岩爆地段作业,进尺应控制在2.5m以内;3应用超前探孔和超前探孔内松动爆破的方法,使作业面的围岩应力降低,超前探孔的布置形式及参数应与地质探孔的形式一致,探孔深度宜为15m~20m。也可采取在岩壁切槽的方法降低岩爆的强度;4对围岩进行加强支护和超前支护加固,可采用锚杆和超前锚杆支护、锚喷棍凝土支护、钢纤维喷混凝土支护、钢支撑支护和二次衬砌等多种支护方法的组合;5衬砌作业应与开挖工序紧密衔接,并应均衡施工。在衬砌过程中应准备好临时钢木排架,当听到爆裂响声时,应进行支护;6岩爆地段应对设备和人员做好防护。11.5.5隧道开挖应符合下列规定:1隧道开挖宜采用全断面法施工,凹级及凹级以下的围岩宜采用台阶法施工。台阶长度宜为隧道开挖宽度的1倍~2倍;2隧道在稳定岩体中宜先开挖后支护,初期支护结构距开挖面宜为5m~lOm;当开挖面稳定时间不满足初期支护施工时,应•77•
采取超前支护或注浆加固措施;3隧道开挖循环进尺,在土层和不稳定岩体中宜为0.5m~1.Zm;在稳定岩体中宜为1.Om~1.5m;4隧道应按设计要求严格控制开挖断面,不应欠挖,其允许超挖值应符合本规范表11.5.3的规定;5同一条隧道相对开挖,当两工作面相距ZOm时,应停挖一端,另→端继续开挖,并应做好测量工作,及时纠偏。线贯通平面位置允许偏差应为±50mm,高程允许偏差应为土30mmo11.6支护11.6.1支护应符合下列规定:1隧道施工,应配合开挖及时支护;2隧道支护应采用喷锚支护,并应根据围岩特点、断面大小和使用条件等选择喷棍凝土、锚杆、钢筋网和钢架等单一或组合的支护形式;3当开挖工作面不能自稳时,应根据具体地质条件进行超前支护和预加固处理;4喷锚支护施工中,应做好下列工作:1)填写喷锚支护施工记录;2)提供喷混凝土的强度、厚度、外观尺寸等项检查和试验报告3)填写监控量测记录;4)在地质条件复杂地段,应提供地质素措资料。11.6.2喷射泪凝土施工应符合下列规定:1喷射混凝土应在开挖后及时进行;2喷射混凝土宜采用湿喷工艺;3喷射混凝土的施工配合比应通过试验确定,并应满足氓凝土强度和喷射工艺的要求;4喷射机应具有良好的密封性能,输料连续、均匀,附属机具
的技术条件应满足喷射作业需要;5喷射混凝土前应做好下列准备工作:1)检查开挖断面净空尺寸,清除松动岩块和拱、墙脚处的岩屑等杂物;2)用高压水冲洗受喷面,当受喷岩面遇水容易潮解、泥化时,采用高压风吹净岩面;3)设置控制喷射混凝土厚度的标志;4)检查机具通风设备和风、水、电等管线,并试运;如当受喷面有滴水、淋水、集中出水点时,应进行处理。6喷射混凝土作业应符合下列规定:1)喷射作业应分段、分片、分层,由下至上顺序进行,当岩面有较大凹洼时,应先填平;2)当分层喷射时,一次喷射厚度可根据喷射部位和设计厚度确定;3)应紧跟开挖工作面及时喷射混凝土,在喷射结束后也内不应进行下一循环的爆破作业;4)氓合料应随拌随喷,不掺速凝剂的干混合料,存放时间不应大于2h;掺有速凝剂的干渴合料,存放时间不应大于20min;5)速凝剂掺量应准确,并应添加均匀,不应随意增加或减少;6)外加剂的选用应符合现行国家标准《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119的有关规定,外加剂应对泪凝土和钢材无腐蚀作用,且不应影响混凝土和钢材的使用性能;7)喷嘴应与岩面垂直,同时应保持适当的距离和喷射压力;如喷射后应进行养护和保护。11.6.3锚杆施工应符合下列规定:1锚杆类型应根据地质条件、使用要求及锚固特性进行选择,可选用中空注浆锚杆、树脂锚杆、自钻式锚杆、砂浆锚杆和摩擦•79•
型锚杆等;2锚杆安装前应进行抗拔力试验,锚杆杆体的抗拉力不应小于150kN,锚杆直径宜为20mm~22mm;3锚杆用的水泥砂浆,其强度不应低于M20;4锚杆施工应及时进行;s锚杆钻孔应符合下列规定:1)钻孔机具应根据锚杆类型、规格及围岩情况选择;2)应按设计要求确定孔位,孔位允许偏差应为士150mm;3)应保护直线,并宜与其所在部位的岩层主要结构面垂直;4)深度及直径应与杆体相匹配。6锚杆安装应符合下列规定:1)杆体插人锚杆孔时,应保持位置居中,插入深度应满足设计要求,当插入困难时,可采用自钻式锚杆;2)有水地段应先引出孔内的水或在附近另行钻孔,再安装锚杆;3)砂浆锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实;4)早强药包锚杆、树脂锚杆应先检查药包和树脂卷质量,受j朝或变质者不应使用;5)锚杆应安装垫板,垫板应与喷1昆凝土面密贴。11.6.4钢筋网铺设应符合下列规定:1除在砂土地层中开挖隧道外,钢筋网宜在喷一层混凝土后铺挂;2砂层地段应先铺挂钢筋网,并应沿环向压紧后再喷混凝土;3采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第-层钢筋网被混凝土覆盖后铺设,其覆盖厚度不应小于30mm;4钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固;s开始喷射时,应减少喷头至受喷面的距离,并应调整喷射角度,钢筋保护层厚度不应小于30mm;
6喷射中如有脱落石块或混凝土块被钢筋网卡住时,应及时清除。11.6.5钢架施工应符合下列规定:1钢架宜选用钢筋、型钢等制成,格栅钢架的主筋直径不宜小于18mm;2钢架应在开挖或喷混凝土后及时架设;3钢架安装应符合下列规定:1)安装前应清除底脚下的虚碴及杂物,钢架安装横向和高程允许偏差应为土50mm,垂直度允许偏差应为土20;2)钢架安装可在开挖面以人工进行,各节钢架间宜以螺栓连接;3)沿钢架外缘每隔2m应用钢模或1昆凝土预制块模紧。4钢架应与喷混凝土形成一体,钢架与围岩间的间隙应用喷混凝土充填密实;钢架应全部被喷射i昆凝土覆盖,保护层厚度不应小于40mmo11.6.6超前支护和预加固处理应符合下列规定:1隧道在开挖后自稳时间小于完成支护时间的地段,应根据围岩情况、开挖方式、进度要求、机械配套情况,选择下列一种或几种措施进行超前支护和预加固处理:1)喷射混凝土封闭开挖工作面;2)超前锚杆或超前小导管支护;3)管棚超前支护;4)设置临时仰拱;5)地表锚杆或地表注浆加固;6)小导管周边注浆和围岩深孔注浆。2喷射?昆凝土封闭开挖面时,应采用早强混凝土,喷射厚度宜为50mm~lOOmm;3超前锚杆、小导管支护应符合下列规定:1)宜和格栅架配合使用;•81•
2)长度宜为3.Om~3.Sm,并应大于循环进尺的2倍;3)超前锚杆外插角宜为10。~20。,小导管外插角宜小于10。。4管棚超前支护应符合下列规定:1)管棚用钢管直径宜为76mm~127mm,钢管中心间距宜为管径的2倍~3倍;2)管棚长度应根据地层情况选用,不宜小于lOm;3)纵向两组管棚的搭接长度应大于3m。5临时仰拱应根据围岩情况及量测数据确定设置区段,可采用型钢或喷射混凝土等修筑;6当在软弱围岩及富水地层中施工时,可采用注浆法加固地层,并应根据地质情况、隧道断面形状、施工机具等条件,选用小导管周边预注浆、深孔注浆或地表注浆。11.7斜巷施工11.7.1斜巷的掘进与支护除应符合本规范第11.5条和第11.6条的规定外,还应符合下列规定:1钻眼方向宜与斜巷的倾角一致,眼底应比巷底高程略低;2每个循环进尺均应检测其高程并应控制巷身的斜度,每隔20m~30m应测量中心线和高程;3斜巷施工需要支护的地段,应采用喷锚支护。巷口和地质不良地段、巷底调车场和作业洞室应加强支护,并应做二次衬砌。11.7.2斜巷运输装置应符合下列规定:1元轨运输不应大于10。,胶带运输机不应大于15。,串车提升不应大于25°,算斗提升不应大于35°;2运输轨道与两侧管道、电力线之间的安全距离(有人行道者另计),不应小于ZOOmm,当采用胶带运输机时,不应小于400mm;3运输设备升降的最大速度除不应大于设计规定外,还应符合下列规定:
1)提升绞车应设置深度指示器自动示警,并应有防过卷装置;2)钢丝绳应定期检查,并应上油保养;3)运输斗车之间、斗车与钢丝绳之间应有可靠的连接装置,并应加装保险绳;4)井口应设置挡车器并经常关闭,放车时方可打开。车辆行驶时,井内不应有人员通过;5)斜巷每隔lOOm应在轨道上设防跑车装置1处,并应在接近井底时设1处;而绞车和井口、井底均应有联系信号,并应由专人值守;7)当运输钢轨和其他长杆件材料时,应有长杆件材料装卸及进出斜井的安全措施。11.7.3人员不应乘坐斗车上下。11.7.4当斜巷斜度大于15°时,应设置人行台阶,并应增设扶手。每隔20m~40m应设1个躲避洞;巷内运输轨道应有防爬措施,每根钢轨应装两组防爬设备。11.8监控量测11.8.1监控量测工作应紧接开挖、支护作业,应按设计要求进行布点和监测,并应根据现场情况及时进行调整或增加量测的项目和内容。量测数据应及时分析处理并反馈。11.8.2隧道监控量测项目可分为必测项目和选测项目两类,必测项目在采用喷锚构筑法施工时应按表11.8.21的规定进行,选测项目应按表11.8.2-2的规定选择进行。表11.8.2-1监控量测必测项目序号l监测项目量澳j方式和工具量测精度备注洞内、外观|现场观察、地质罗察|盘•83•
续表11.8.2-1序号监测项目量测方式和工具量测精度备注隧道净空变化测定一般进行水平2净空变化0Imm仪(收敛计)收敛量测水准测量的方法,3拱顶下沉Imm水准仪、钢尺水准测量的方法,浅埋隧道必测4地表下沉lmm水准仪‘双面水准尺CHo<2b)注:H,~隧道埋深;b隧道最大开挖宽度。表11.8.2-2监控量测选测项目序号监测项目测试方法和仪表测试精度备注1地表下沉水准测量的方法、水准仪、塔尺lmmHo>Zb时2隧底隆起水准测量的方法、水准仪、塔尺lmm3围岩内部位移多点位移计O.lmm4围岩压力压力盒0.OOlMPa5二次衬砌接触压力压力盒0.OOlMPa6钢架受力钢筋计0.lMPa7喷混凝土受力混凝土应变计10µε8锚杆杆体应力钢筋计0.lMPa9二次衬砌内应力混凝土应变计0.lMPa10爆破振动观察爆破振动记录仪l临近建筑物11国岩弹性波速度弹性波测试仪注:H。一隧道埋深;b隧道最大开挖宽度。11.8.3隧道施工过程中应进行洞内、外观察,洞内观察可分开挖工作面观察和己施工地段观察两部分。开挖工作面观察应在每天开挖后进行,已施工地段的观察每天应至少1次,应主要观察喷射氓凝土、锚杆和钢架等的工作状态;洞外观察重点应在洞口段和洞身埋置深度较浅地段,其观察内容应包括地表开裂、地表沉陷、边坡、仰坡稳定状态、地表水渗透情况等。•84•
11.8.4净空变化、拱顶下沉和浅埋地段地表下沉等必测项目应设置在同一断面,其量测断面间距及测点数量应根据围岩级别、隧道埋深、开挖方法等按表11.8.4的规定执行。选测项目量测断面的数量,宜在每级围岩内选有代表性的1个~2个。表11.8.4必测项目量测面间距和每断面测点数量每断面测数量围岩级别断面i1可距(m〕净空变化拱顶下沉VI~V5~101条~2条基线1点~3点N10~301条基线1点皿30~501条基线1点注:洞口及浅埋地段断面问距取小值。11.8.5净空变化、拱顶下沉量测宜在每次开挖后12h内取得初读数,最迟不应大于24h,且应在下一循环开挖前完成,并应符合下列规定:1测点应牢固可靠,易于识别、保护;2拱顶下沉和地表下沉量测基点应与洞内、外水准基点建立联系。11.8.6隧道浅埋地段地表下沉的量测宜与洞内净空变化和拱顶下沉量测在同一横断面内。当地表有建筑物时,应在建筑物周围增设地表下沉观测点,其设置应符合下列规定:1横断面方向宜在隧道中心及两侧间距2m~5m处设地表下沉测点,每个断面应设7点~11点,监测范围应在隧道开挖影响范围以外;2地表下沉量测应在开挖工作面前方,隧道埋深与隧道开挖高度之和处开始,直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止;3地表下沉量测频率应与拱顶下沉和净空变化的量测频率相同。11.8.7量测项目量测频率应根据位移速度和量测断面距开挖面距离,并应分别按表11.8.7-1和表11.8.72的规定确定。当按
表11.8.71和表11.8.7z选择量测频率出现较大差异时,宜取量测频率较高的作为实施的量测频率。表11.8.7-1按位移速度的量测频率位移速度(mm/d)量测频率。~l2次/d1~21次/d2~51次/2~3d1~51次/3d<21次/7d表11.8.7-2按距开挖面距离的量测频率量测断面距开挖面距离(m)量测频率(0~l)b2次/dCl~2)b1次/d(2~5)b1次/2~3d>5b1次/7d注:b为隧道开挖宽度。11.8.8量测作业均应持续到变形基本稳定后2周~3周结束。对于膨胀性和挤压性围岩,当位移长期没有减缓趋势时,应适当延长量测时间。11.8.9量测数据整理、分析与反馈应符合下列规定:1每次量测后应及时进行数据整理,并应绘制量测数据时态曲线和距开挖面关系图;2对初期的时态曲线应进行回归分析,预测可能出现的最大值和变化速度;3数据异常时,应根据具体情况及时采取加厚喷层、加密或加长锚杆、增加钢架等加固措施。11.8.10围岩稳定性的综合判别,应根据量测结果按下列规定指标进行:1隧道初期支护极限相对位移不应大于表11.8.10-1所列指标,变形管理等级应按表11.8.102的规定指导施工;
表11.8.10-1隧道初期支护极限相对位移{%)埋深(m)围岩级别<5050~300300~500拱脚水平相对净空变化值v0.30~1.000.80~3.503.00~5.00N0.20~0.700.50~2.602.40~3.50回o.10~0.500.40~0.700.60~1.50II0.20~o.60拱顶相对下沉v0.06~0.120.10~0.600.50~1.20N0.03~0.070.06~0.150.10~o.60皿0.01~0.040.03~0.110.10~1.25II0.01~0.050.04~0.08注:1硬岩取下限,软岩取上限;2拱脚水平相对净空变化指两测点间净空水平变化值与其距离之tt;拱顶相对下沉指拱顶下沉值减去隧道下沉值后与原拱顶至隧底高度之比;3墙腰水平相对净空变化极限可按拱脚水平相对净空变化值乘以1.2~1.3后采用。表11.8.10-2变形管理等级管理等级管理位移(mm)施工状态皿U(2Uo/3)应采取特殊措施注:U为实测位移值;Uo为最大允许位移值.2应根据下列规定判别位移变化速度:1)当净空变化速度持续大于1.Omm/d时,围岩处于急剧变形状态,应加强初期支护系统;2)当净空变化速度小于2.Omm/d时,围岩应达到基本稳定;3)在浅埋特别是特浅埋地段,以及膨胀性和挤压性围岩等•87•
情况下,应采用其他指标判定。3应根据下列规定判别位移时态曲线的形态:1)当围岩位移速率不断下降时(du2/d2tO),围岩进入危险状态,应立即停止掘进,加强支护。注:U为变形值(mm)。11.9衬砌11.9.1衬砌应符合下列规定:1隧道衬砌施工时,其中线、水平、断面和净空尺寸应符合设计要求;2衬砌施工时,应与设计单位密切配合,对衬砌完成的地段,应继续观察和监测隧道的稳定状态,以及衬砌的变形、开裂、侵入净空等。11.9.2复合式衬砌应符合下列规定:1复合式衬砌采用仰拱超前时,应根据对围岩和支护量测的变形规律,确定二次衬砌的施工时间;2若采用防水层时,应采用无钉铺设,并应在二次衬砌灌筑前进行;3二次衬砌应在围岩和初期支护变形基本稳定后施工。拱脚水平相对净空变化速度应小于0.Zmm/d,拱顶相对下沉速度应小于0.15mm/d;4在松散堆积体、浅埋地段等特殊条件下修建隧道,应及时施工二次衬砌;5二次衬砌宜采用全断面一次或先墙后拱法灌筑混凝土。施工时应符合下列规定z
1)应按封顶工艺施工,确保拱顶混凝土密实;2)灌筑前,应除去喷层或防水层表面灰粉并应洒水润湿;3)灌筑混凝土应振捣密实,振捣时不应破坏防水层;4)二次衬砌拆模时,混凝土强度应达到2.5MPao11.9.3整体式衬砌应符合下列规定:1边墙施工应符合下列规定:1)墙基虚碴、污泥、积水应清除干净;2)灌筑中边墙应稳定,超挖部位的回填应符合设计规定;3)边墙基础的扩大部分及仰拱的拱座应结合边墙施工一次完成。2拱部施工应符合下列规定:1)拱圈环节长度应根据围岩稳定情况和施工方法确定;2)灌筑顺序应从两侧拱脚向拱顶对称进行,间歇及封顶的层面应成辐射状;3)分段施工的拱圈合龙宜选在围岩较好处;4)拱部应预留灌浆孔,对空洞进行回填灌浆。3衬砌的拆模时间应符合下列规定:1)不承受外荷载的拱墙,混凝土强度不应低于2.5MPa;2)承受围岩压力较大的拱墙,封顶和封口混凝土强度应达到设计强度100%;3)承受围岩压力较小的拱墙,封顶和封口混凝土强度应达到设计强度70%。4在衬砌灌筑结束后应进行衬砌混凝土养护,养护时间宜为7d~14d。11.9.4喷锚衬砌应符合下列规定:1喷锚衬砌施工前,应按下列规定做好准备工作:1)开挖断面尺寸应符合设计规定;2)应清除松动岩块,冲洗受喷面;3)岩面如有渗漏水应予妥善处理;•89•
4)应检查喷射混凝土设备,风、水、电等管线应完好,并应试运转。2锚杆施工应符合下列规定:1)应按设计要求布置孔位,做出标记,并应垂直岩面钻孔。孔位允许偏差应为士150mm;2)灌浆前应将孔眼吹净,灌浆应饱满;3)锚杆安装前应对锚杆除锈和矫直,锚杆插入深度不应小于设计长度的95%;4)锚杆应安装垫板,垫板宜采用150mm×150mm×6mm的钢板制作,安装应紧密、牢固。3钢筋网的铺设,应在岩面喷射一层混凝土后进行,铺设应符合下列规定:1)钢筋网应随受喷面的起伏铺设,与受喷面间隙宜为30mm,钢筋网保护层厚度不应小于20mm;2)钢筋网应固定并应连接牢固。4喷射混凝土施工应符合下列规定:1)喷射混凝土作业应分段、分片、分层、由下而上交错进行;2)喷射1昆凝土应采用湿喷工艺;3)拱部一次喷射捏凝土厚度不应大于80mm,墙部一次喷射1昆凝土厚度不应大于lOOmm,且后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。11.9.5钢筋握凝土衬砌应符合下列规定:1钢筋在加工弯制前应调直,并应符合下列规定:1)钢筋表面的油渍、水泥浆和浮皮铁锈等均应清除干净;2)加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕;3)当利用冷拉方法矫直钢筋时,I级钢筋矫直伸长率不应超过2%,II级钢筋矫直伸长率不应超过1%。2安装钢筋时,钢筋的位置和海凝土保护层厚度应符合设计要求。当设计未注明时,受力钢筋保护层厚度不应小于30mm;
3灌筑1昆凝土时应分层进行,并应边灌筑边振捣。振捣时,不应碰撞模板、钢筋和预埋件;4混凝土灌筑后的养护和拆模应符合下列规定:1)混凝土灌筑应根据气候条件,12h内应进行养护,养护时间应满足混凝土强度要求;当气温过低时不应进行洒水养护;2)混凝土拆模的强度应符合设计要求。5仰拱施工应符合下列规定:1)仰拱施工前应将隧底虚碴、杂物、积水等清除干净,超挖应采用同级1昆凝土回填;2)仰拱宜超前拱墙二次衬砌,其超前距离宜保持3倍以上衬砌循环作业长度;3)仰拱施工应优先选择各段一次成型;4)仰拱施工缝和变形缝处应作防水处理。6底板施工应符合下列规定:1)底板施工前应将隧底虚碴、杂物、积水等清除干净;2)底板坡面应平)I页。11.9.6隧道结构交工后混凝土抗压强度和抗渗等级应符合设计要求,且应无露筋、振漏、露石,隧道二次衬砌结构允许偏差应符合表11.9.6的规定。表11.9.6隧道二次衬砌结构允许偏差允许偏差值项目内墙拱部变形缝预埋件预留孔洞平面位置(mm)士10±20土20士20垂直度(%)0.2十30高程(mm)一10直顺度(mm)5平整度(mm)1515注:I本表不包括特殊要求项目的偏差标准;2平面位置以隧道线路中线为准进行测量。•91•
11.10防水与排水施工11.10.1隧道施工防排水应与运营防排水工程相结合。11.10.2施工前应制定防排水方案;施工中应对洞内的出水部位、水量大小、涌水情况、变化规律、补给来源及水质成分等做好观察和记录,并应不断改善防排水措施。11.10.3隧道进洞前应先做好洞顶、洞口的地面排水系统。11.10.4隧道施工中排水应采取环境防治措施。11.10.5当防排水设计不符合实际情况或设计中有遗漏或施工中有增减时,施工单位应及时提请变更设计。11.10.6隧道覆盖层较薄和渗透性较强的地层,应及时对积水进行处理。11.10.7当在含水丰富的地层施工时,应进行超前探水。采用超前钻孔时,应对工程地质和水文地质作详细的调查分析,并应采取防止涌水的措施。11.10.8施工中,应根据工程地质、水文地质等地质资料,采取防水或加固等措施。隧道开挖后,如出现较大的渗水,应采取超前注浆堵水措施。11.11隧道内运输、通凤、照明11.11.1隧道内运输方式应根据开挖断面、运量和挖运机械设备等确定。11.11.2无轨运输作业应符合下列规定:1运输道路应平整、坚实;2柴油内燃机械宜采用尾气净化装置并加强通风,汽油机车不应进洞;3施工作业地段的行车速度应小于15km/h,其中施工作业面区应小于lOkm/h;4应在每间隔300m~500m处设一个会车点。
11.11.3隧道内通风与照明应符合下列规定:1当隧道较长、自然通风不好或存在有害气体时,隧道施工应采取强制通风;2隧道内施工照明应采用36V电压等级的照明设备。•93•
12管道清管、试压12.0.1穿越大中型河流、铁路、二级及以上公路、高速公路、隧道的管段应单独进行试压,试验压力、稳压时间及试压程序应按设计文件执行,单独试压管段的选取,应便于和两侧线路管段连头,不应位于弯管连接处。12.0.2管道清管、测径、试压施工前,应编制施工方案,制定安全措施,并应充分考虑施工人员及附近公众与设施安全。清管、测径、试压作业应统一指挥,并应配备必要的交通工具、通信及医疗救护设备。12.0.3试压作业应符合现行国家标准《油气长输管道工程施工及验收规范》GB50369的有关规定。12.0.4定向钻法穿越施工的管段回拖前应进行清管、测径、试压,回拖后应进行测径及严密性试验。12.0.5水域的大、中型穿越采用开挖法施工的管段隐蔽前应进行清管、测径、试压,隐蔽后应进行测径及严密性试验。•94•
13健康、安全与环境13.0.1油气管道穿越工程施工应遵循国家和行业有关健康、安全与环境的法律飞法规及相关规定。13.0.2管道穿越工程施工应制订可行的施工作业安全措施和应急预案,应配备足够的应急资源并进行应急演练。同时应确保通讯畅通、指挥到位、步调一致,并应重点做好受限空间紧急疏散、水上溺水救助、触电等应急管理工作。13.0.3施工中泥浆、水、气体的排放和弃碴应符合环保要求。施工中应采取措施,减少施工噪声、振动。13.o.4隧道及竖井施工中应设安全巡视员。竖井口应设置防洪墙和安全护栏。13.0.5隧道施工时,应设双回路电源,并应有可靠的切断装置,保证足够的照明。交通要道、工作面和设备集中处应设置安全照明。13.0.6隧道施工时,应配备通风设备,并应对气体进行安全监测,当可燃、有害气体浓度超过安全允许值时,严禁施工,并应采取应急措施进行处理。13.0.7施工中配电箱应放置在避水、干燥的地方,且应接地良好,并应密封,同时应设专人管理并应定期检查、维修和保养,不应私自乱接电源。13.0.8当采用矿山法施工时,开挖面及其周边出现胡塌、滑坡、涌水趋势等异常情况,应立即停工,并应在采取相应安全措施后继续施工。有轨车辆严禁载人。13.0.9爆破器具、材料的运输、装卸、保管、领用等应符合相应国家法律、法规及标准的要求。起爆线路设计和施工,爆破安全措•95•
施,应按国家现行标准《爆破作业人员安全技术考核标准》GA53、《土方与爆破工程施工及验收规范》GB50201、《爆破安全规程》GB6722的有关规定执行。13.0.10穿越施工作业区应设置安全警戒区。•96•
14工程交工验收14.0.1当施工单位按合同规定的范围完成穿越工程项目后,应及时办理交工手续。14.0.2工程交工验收前,施工单位应提交下列技术文件:1工程测量定位记录;2图纸会审记录、设计交底记录或洽商记录;3隐蔽工程验收记录;4冬季施工热工计算及施工记录;5基础、结构工程验收记录;6监控量测记录;7开、竣工报告;8竣工图;9设计变更通知单、材料代用单、施工联络单;10质量验收记录;11材料、管件、设备出厂质量证明书、合格证,以及设备(图纸)说明书;12管道焊接记录;13防腐保温工程检验报告;14元损检测报告;15管道清管测径报告;16管道试压报告;17阴极保护装置验收报告;18穿越工程验收报告;19三桩埋设统计表;20管道竣工测量表;•97•
21顶管工程还应提供下列资料:1)钢筋接头试验报告;2)混凝土配合比试验报告;3)混凝土试块试验报告。22定向钻工程还应提供下列资料:1)穿越控向测量记录;2)实际穿越曲线图。23盾构穿越工程还应提供下列资料:1)钢筋混凝土管片结构抗压强度、抗渗等级、试验报告;2)隧道防水施工、防水效果报告;3)竣工后隧道轴线测量成果。24矿山法穿越工程还应提供下列资料:1)隧道防水施工、防水效果报告;2)混凝土强度、抗渗等级、试验报告;3)锚杆抗拔力试验报告;4)竣工后隧道轴线测量成果。•98•
附录A防腐层电导率测试方法A.0.1对防腐层电导率进行测试,应采用下列仪器设备:1万用表3块:直流电压量程为ov~2V,直流电流最小量程为Op.A~200µA;2中断器1台:中断频率为ls断/3s通或3s断/12s通;3滑动变阻器:on~99999.0,;4便携式铜/硫酸铜参比电极2支;5连接导线和鳝鱼夹若干;6钢轩接地电极若干支;7ZC-8土壤电阻率测量仪1套;8恒电位仪或12V铅酸蓄电池2块;9对讲机2台。A.0.2对防腐层电导率进行测试,应按下列步骤进行测量:1宜采用zc一8土壤电阻率测量仪四电极法测量穿越段两端土壤电阻率;2应连接临时阴极保护装置(图A.0.2),临时阳极地床距管道距离不应小于lOOm,应使恒电位仪或蓄电池的正极接地床,负极接管道;当采用蓄电池时,应将滑动变阻器串联接入蓄电池正极与临时阳极地床电路中;3应将电流中断器和电流表分别串联接入恒电位或蓄电池负极与管道连接的电路中;4在穿越段两端应分别连接电压表正极,并应使硫酸铜参比电极连接电压表负极和接地,同时应测量和记录两端的管地自然电位;•99•
v,""v;:。而,.../3r{Vh霄ι,6IAIbrγ1一-+阴极保护电流方向b端穿越段管道4图A.o.z防腐层电导率测试接线图1恒电位仪;2电流中断器;3直流电压表;4←直流电流表;5一临时阳极地床;6硫酸铜参比电极5应接通临时阴极保护电源,并应测量和记录穿越段两端通路(U。n)和断路(Uo11)电位,同时应调整电流输出,两端断路电位(U。ρ应控制为-850mV~-l050mV,并应记录对应的输出电流;6应按本本规范第A.o.2条第5款的方法重复测量3次。A.0.3防腐层电导率计算应按下列步骤进行:1测试点a和b的电位变化应按下列公式计算:6.Ua=Ua,on-Ua,offCA.0.3-1)6.Ub=Ub,on-Ub,offCA.o.32)式中:6.U.-a点电位变化(V);6.Ub←→←b点电位变化(V);Ua,on-a点通路电位(V);ub.on一→-b点通路电位CV);Ua,of厂二α点断路电位CV);叭,。ff二二b点断路电位(V)。2电位变化比应按下式计算:•100•
川队瓦r一-(A.o.3-3)式中:r二→一电位变化比。1)当电位变化比在o.625~1.6之间时,宜采用通用法进行计算评价。可将两端电位变化的算术平均值认为是管道穿越段的平均电位变化,其平均电位应按下式计算:nu.+nub6.Uc平均)=------z一一(A.O.34)式中:6.Uc平均)-a,b点电位的平均值(V)。管道穿越段的电导应按下式计算:6.Ig=w石(A.o.3-5)式中:g一二电导(s);6.I-电流变化CA)。2)当电位变化比不在o.625~1.6之间时,可采用电位或者电流衰减方法评价,电位衰减法和电流衰减法应按下式计算:电位衰减法:α=ln[nU./nUb]/LCA.o.36)电流衰减法:α=ln[nJ./nib]/L(A.o.3-7)式中:L测点α与b之间的距离(m);α所测管段的衰减系数。3管段电导应按下式计算:g=αz;r(A.o.38)式中:r单位长度管段的纵向电阻(,0,);g一-所测管段漏失电导(s);α一一衰减系数。4平均电导应按下式计算:G=去(A.o.3-9)•101•
式中:G一一一穿越段管道涂层的平均电导(s);A一一一穿越段管道的表面积为πdL,d为管道外径(m),L为管道穿越长度(m)。5穿越段管底深度的平均土壤电阻率应按下式计算:ρ.+ρbρ(平均)→------z-(A.0.3-10)式中:ρ一一管底深度的平均土壤电阻率(,Q,•m);pa←→管底深度a点的土壤电阻率也•m);pb-一→管底深度b点的土壤电阻率(,Q,•m)。当计算1000,Q,•cm特定土壤电阻率中的涂层标称电导率时,应按下式进行:G×ρr且由、~T崎'(A.o.3-11)1000.0•cm式中:Gn一一在电阻率为1000,Q,•cm土壤中,标称电导率;G一一穿越段管道涂层的比平均电导(,Q,•m)oA.0.4标准管道数据表可按表A.0.4的规定确定。•102•
838158920ft2/mil3.4563.9744.6.2209.11.5317m2/km199.229.4279.359.528.688.2ft单位表面积I65921873ft20.0.750.1.1.2.26199279359529688m2/mo.0.2290.0.0.0.125000416375298105370905637987614375A/mv/m26.83035.49635.50.69.105.132.153.69.87.97.115.132.437103.105.电导率1787062401581183251447947603535821188.10.81910.15.21.32.40.46.66621.26.29.35.40.36731.32.A/mv/m271531376242622551651µO/ft37.28.17228.47020.00014.4069.4907.5596.14.41511.10.8.7.9.9.490标准管道数据表电阻率/m281617135429286773664135µO122.92.49293.40465.47.26331.24.79921.47.29537.33233.60328.24.31.31.A.0.440表7905807909807405609709700705803607lb/ft5.7.6607.10.14.22.28.33.04014.18.21.25.03028.22.22.重度616399280169278355249532kg/m8.11.11.16.05722.29333.84142.48719.22.28.23031.37.42.33.27533.841337313280250313m.0.2060.2760.2160.2370.0.0.3220.3750.2190.0.3120.3750.4320.0.管道壁厚n486020560938179563112925973350938虹口5.2327.0105.6.8.7.8.9.5255.7.7.9.5256.7.10.625625m.2.5002.8753.5004.5006.8.50903028管道外径mm63.73.0388.114.168.219.08-HOω·
/mil920ft211.119201762019350m2/km688.2857.810171117ft单位表面积I8167ft"2.262.3.343.688858017117m2/m0.0.1.1.105614539309680657151133A/mv/m132.298153.103.187.581192.223.253.661154.173.540192.354229.303.128.159.442190.471电导率582175316147895999598A/mv/m40.32546.66631.57.58.68668.06477.47.52.58.63069.92.40039.05548.58.056559531651331194478942762199354299272µO/ft7.6.9.5.5.4.3.6.4655.5.4.3.7.8046.5.250A.0.4电阻率/m799429664934210056286650577续表µO24.21.31.17.49017.04014.69212.21.18.90517.14.10.82225.20.17.225560550190740380510560420710680570lb/ft28.33.04022.36040.48041.48.54.33.37.45041.49.65.36.45.54.重度169833714462731773753355979209kg/m42.48719.33.27560.24161.71.81.49.67555.61.73.97.54.63067.81.m.3655002813133755002503750.3220.3750.2500.0.3750.4380.0.2500.0.0.0.0.0.3120.管道壁厚1m179525350271525125700350137938525700350925口9.6.8.9.9.11.12.6.7.7.9.12.6.7.9.525625750750000m.8.10.12.14.1088560管道外径口1口219.273.05323.355.-HOAF-
ft2/mil221202488027650304103231033180127714361596175618651915m2/kmft单位表面积I19717612ft24.4.5.245.6.6.28277436596756865915m2/m1.1.1.1.1.1.771757218736941688780951141A/mv/m146.182.218.429375.165.410184.049206.197.274.346202.321.400.489248.691275.303.电导率366736577013332621779110397A/mv/m44.55.70466.114.50.41756.09863.60.83.61.98.079122.06975.80184.92.8134726650466459341084970216242.99µO/ft6.5.4.5782.6.5.4334.8375.0523.4.3.2.4.3.3.A.0.4电阻率/m续表744835959187196192192889µO22.35317.95215.0208.19.17.82615.87016.57511.16.10.8.13.11.10.823403605805003907302307106001907250lb/ft42.05052.62.107.47.52.59.56.78.58.07092.114.71.79.06086.850重度577920129977143969417193031kg/m62.77.93.159.70.52478.47088.84.393116.86.137.170.751106.117.654129.246312375656250250312375250312in.0.2500.0.0.0.0.0.2810.0.0.0.3750.4690.2810.0.3441662913管道壁厚口1350925525137925525350525137925738口6.7.9.6.3506.3507.7.9.6.9.7.7.8.16.11.000375000in.16.00018.00020.00022.23.24.207360管道外径mm406.40457.508.00558.80593.609.-HOU·
ft2/mil331803594041470191520752394m2/kmftI81单位表面积ft26.286.7.85915m2/m1.2.0752.394204677136220288127136357.312411.438.010544.273.298334.311.065358.475.345.829359.380.035397.766414.电导率909335506081845812185835239A/mv/mA/mv/m108.125.133.166.83.301101.94.109.144.868105.409109.462115.121.126.229ft836659993215792104631514严。/2.7992.4322.2831.3.2.3.2.2.2.8922.7852.2.2.415A.0.4电阻率/m续表182159903633922µO9.7.9797.4906.02312.0059.81910.5479.6.9.4789.1368.8.2487.370810730120630170960650lb/ft102.117.125.490156.05078.30095.89.102.136.99.080102.809108.880113.118.重度343320749227523461624729642116030570kg/m152.175.186.232.116.142.132.152.202.147.447153.162.169.590176.m.4064695006252853123253755003443750.0.0.0.0.0.0.0.0.0.3120.3250.0.3600.1312913700700管道壁厚口525738m7.2397.9258.2559.7.9258.2558.9.1449.52510.11.12.15.87512.000m.24.00026.00030.60管道外径mm762609.660.40-HO白·
ft2/mil414704976058060239428733352m2/km单位表面积/ft00ft27.859.4211.873351m2/m2.3942.3.168129675188955921534A/mv/m448.482.549.843456.894498.010539.023620.873661.743.072824.904.991581.604.678.电导率601953592794294242679213841380A/mv/m136.146.167.139.261151.164.189.201.226.488251.275.177.184.380206.817ft231819189855611511346213105718653474严。/2.2.0741.2.2.0081.1.1.1.1.1.1.1.1.A.0.4电阻率/m续表321805967181958981625638424µO7.6.5.7.6.5886.0875.2844.4.4153.3.5.5.4.835130680570890130730lb/ft128.400138.157.530130.900142.154.430177.880189.212.236.259.280166.173.310194.400重度079559110398849120kg/m191.205.234.429194.800212.330229.816264.713282.316.814351.385.248.257.912289.298438500344375625687375390m.o.0.4060.0.o.0.0.4060.4690.5000.5620.0.0.0.438管道壁厚312125700738525312913700525125mm10.11.12.8.9.10.11.12.14.27515.87517.4509.9.90611.m.30.00036.00042.0008管道外径lffi762口914.41066.-HDU可·
/milft2580606635033523830m2/kmftI0057单位表面积ft211.12.830m2/m3.3513.613063119909187A/mv/m773.868.964.885.4451103.1321.电导率797586698A/mv/m235.264.293.863269.884336.472402.293152037129906757µfl/ft1.1.1.1.o.o.A.0.4电阻率/m续表779972µfl4.2413.3.4033.7052.2.483640700270520lb/ft221.248.276.220253.680316.378.重度835104058515659kg/m329.370.411.377.470.563.297m.5005626256257500.0.0.0.5000.0.管道壁厚700275875700050口1m12.14.15.12.15.87519.000m.42.48.00021管道外径口1口1066.81219.-HO∞·
本规范用词说明I为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:1)表示很严格,非这样做不可的:正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。2条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按·…··执行”。•109•
引用标准名录《混凝土外加剂应用技术规范》GB50119《土方与爆破工程施工及验收规范》GB50201《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204《油气长输管道工程施工及验收规范》GB503690由气田及管道岩土工程勘察规范》GB50568《爆破安全规程》GB6722《国家一、二等水准测量规范》GB12897《爆破作业人员安全技术考核标准》GA53•llO•
中华人民共和国国家标准油气输送管道穿越工程施工规范GB50424”2015条文说明
修订说明《油气输送管道穿越工程施工规范》GB504242015,经住房和城乡建设部2015年6月26日以第861号公告批准发布。本规范是在原国家标准《油气输送管道穿越工程施工规范》GB50424-2007的基础上修订而成,上一版的主编单位是中国石油天然气管道局,参编单位是中国石油天然气管道局穿越分公司、中国石油天然气管道局第三工程分公司、中国石油天然气管道局第四工程分公司、中国石油天然气管道局海洋工程分公司、中国石油天然气管道工程有限公司,主要起草人员是续理、魏国昌、石忠、刘虽辉、王炜、郭泽浩、陈文备、董浩、郑玉刚、李丽君、高泽涛、马弊、李文东、苏士峰、葛业武、姚士洪、那晶、王卫国、靳红星、雷章彬、葛新东、陈辉。本次修订的主要技术内容见前言部分。本规范修订过程中,修订工作小组进行了广泛、深入的调查研究,总结了我国油气输送管道穿越工程施工的实践经验,同时参考了国外先进技术法规、技术标准。为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定,本规范编制组按章、节、条顺序编制了本规范的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明,还对强制性条文的强制性理由做了解释。但是,本条文说明不具备与标准正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规范规定的参考。•113•
目次1总则…………………………………………………(119)3施工准备…………………………………………·........(120)4材料(121)5管道安装(123)5.1管道主体安装……………………………………………(123)5.2焊缝的无损检测…………………………………………(125)5.3管道外涂层、补口………………………………………(126)6定向钻法穿越施工……......……………………………027)6.1一般规定………………………………………………(127)6.2施工测量………………………………………………(128)6.3穿越施工………………………………………………(128)7竖井施工…………………………………………………(13D)7.1一般规定………………………………………………(130)7.2施工测量………………………………………………(131)7.3沉井法施工………………··………………………….(131)7.4地下连续墙法施工………………………………………(132)8顶管法穿越施工…………………………………………(137)8.1一般规定………………………………………………(137)8.2施工准备………………………………………………(137)8.3螺旋钻机顶管穿越施工…………………………………(138)8.4千斤顶顶管穿越施工……………………………………(138)8.5岩石爆破施工……………………………………………(139)8.6平衡法顶管穿越施工……………………………………(140)•115•
9盾构法穿越施工…………………………………………(142)9.1一般规定………………………………………………(142)9.2施工准备………………………………………………(142)9.3施工测量………………………………………………(143)9.4出、进洞密封……………………………………………(144)9.5管片制作………………………………………………(144)9.6隧道掘进………………………………………………(145)9.7不良地质段施工…………………………………………(147)9.8壁后注浆………………………………………………(147)9.9隧道防水………………………………………………(148)9.四带压进舱作业·...........,...............………………..(149)10开挖法穿越施工…………………………………………(151)10.1一般规定………………………………………………(151)10.2不带水开挖穿越施工……………………………………(151)10.3带水开挖穿越施工……………………………………(152)10.4爆破成沟………………………………………………(154)10.5道路开挖穿越施工……………………………………(155)11矿山法隧道穿越施工……………………………………(156)11.1一般规定………………………………………………(15的11.2施工测量………………………………………………(156)11.3洞口施工………………………………………·……..(157)11.4明洞施工………………………………………………(158)11.5隧道掘进………………………………………………(158)11.6支护……………………………………………………(160)11.7斜巷施工………………………………………………(161)11.8监控量测………………………………………………(161)11.9衬砌……………………………………………………(163)11.四防水与排水施工………………………………………(164)•116•
11.11隧道内运输、通风、照明………………………………(164)12管道清管、试压…………………………………………(刊的13健康、安全与环境………………………………………(167)14工程交工验收……………………………………………(169)•117•
1总则1.0.1本条说明了制定本规范的目的。1.0.2本条说明了本规程的适用范围。1.0.3本条介绍了本规范内容所涉及的几种主要穿越施工方法。1.0.4本条说明本规范与其他国家、行业现行有关标准的关系。•119•
3施工准备3.0.1开工前的现场调查主要目的是为了熟悉现场情况,如穿越设备的进场道路是否具备,征地和气象水文条件对施工的影响,营地布置的条件等。核对设计文件主要是现场条件与设计的吻合性,根据现场调查和设计文件,编制合理的施工组织设计文件,根据现场条件细化施工方案,和根据施工方案的要求配备合理的施工装备,报监理批准后进行施工。3.0.2本条对开工前的前期工作的一般内容提出了要求,如施工当地条件有特殊性时或业主有其他的要求,应予以考虑。3.0.3为保证施工位置的准确性,合理解决施工难点和施工中可能出现的问题,做好现场的环境保护工作,施工单位与设计单位要做好沟通。3.0.4本条对施工组织设计的基本内容进行了规定。3.0.5本条要求施工应根据现场条件、施工单位的施工力量和装备水平、工期要求等合理确定和优化施工工艺。3.o.6本条规定了要结合施工对象,对施工人员进行专题的技术交底和培训,以保证安全和提高穿越施工的成功率。•120•
4材料4.0.1所采购的工程材料、管道附件的材质、规格和型号必须符合设计要求,其质量应符合国家或行业现行有关标准的规定,并具备出厂合格证、质量证明书,以及材质证明书或使用说明书。有关标准如下:(1)钢管标准:GB/T9711石油天然气工业管线输送系统用钢管GB/T8163输送流体用无缝钢管APISpecSL管线管规范(2)管件标准:GB/T13401钢板制对焊管件GB/T13402大直径钢管法兰SY/T0510钢制对焊管件规范SY/T0516绝缘接头与绝缘法兰技术规范SY/T5257油气输送用钢制感应加热弯管(3)线路截断阀门标准:GB/T12234石油、天然气工业用螺柱连接阅盖的钢制闸阅GB/T12237石油、石化及相关工业用的钢制球阀SY/T4102阀门检验与安装规范(4)焊接材料标准:GB/T5117非合金钢及细晶粒钢焊条GB/T5118热强钢焊条GB/T5293埋弧焊用碳钢锡焊丝和焊剂GB/T8110气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝(5)防腐材料标准:•121•
GB/T23257埋地钢质管道聚乙烯防腐层4.0.2对工程所用材料都应对出厂合格证、质量证明文件以及材质证明书进行检查。质量证明书中应有溯源文件。对管材、管件等非土建类材料,使用前应进行尺寸偏差和外观质量检查。焊接材料应按规定进行抽检,对土建材料如砂子、水泥、石子均应进行复验,其他材料当对其质量(或性能)有疑问时应进行复验。合格后才可以使用。.122.
5管道安装5.1管道主体安装5.1.1根据现有穿越方法及穿越施工工序将管道安装分为四类。5.1.2穿越施工方法有定向钻法、顶管法、盾构法、矿山法、开挖法穿越。根据穿越方式不同,定向钻穿越法与开挖法管道安装应该符合现行国家标准《油气长输管道工程施工规范》GB50369关于主体管线安装有关要求;其他穿越管道安装可参考下列执行方式选择:(1)顶管法管道安装方式:1)套管内管道安装可采用工作井(坑)内预制牵引就位或井内预制牵引助推就位法。管道长度小于35m时,可直接吊起一端借助滚轮推入;2)套管内管道安装时需要对管道外防腐层实施有效的保护,且套管两端需要按设计要求进行封堵。可安装革昆道支承,也可在管道上安装护管拖架、绝缘支撑、滚轮等用于管道的防护与推送;当出现管道卡住、管道剧蹭套管内壁时,拉出管道检查防腐层,然后重新穿越;3)铜管吊装。将第一根钢管吊放到始发井(坑)底的临时管道支架上,在钢管牵引端焊上牵引头,钢丝绳连接好后,启动卷扬机将第一根钢管牵引到隧道内预定位置;的管道组装焊接。将第二根钢管吊到井下,与第一根钢管组对焊接,组对采用外对口器p5)管道牵引就位。管道安装完成后,启动接收井内的卷扬机,将钢管牵引进顶管隧道内,当管道到达预定位置时,停止牵引,进行下一根钢管的组装焊接工作,依此循环作业,直到将管线全部牵•123•
引到隧道内。(2)盾构隧道内管道安装方式:1)管道的组焊、运输作业根据竖井直径、隧道直径和长度、坡度、油气输送钢管管径大小和数量不同,选择隧道内安装和竖井内安装两种施工方法;2)管道支墩施工符合现行国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204的有关规定。支架结构尺寸、规格、焊缝及防腐符合设计要求;3)隧道内安装,在隧道内先安装轨道,轨道具有相应的强度与刚度,轨道安装时对每处轨道螺栓进行紧固,并有专人进行轨道巡检。轨道安装时充分考虑管道安装时的管道支座位置;的竖井内安装,在管道支墩上安装用于管道推送的辑道支承,在接收井内安装卷扬机用于管道的牵引;5)管段垂直运输采用龙门吊或采用吊车进行。隧道内安装的水平运输采用轨道电瓶车。竖井内钢管吊装,每次将一根铜管要倾斜一定角度吊装,采用防滑方式。吊运时要保护防腐层不破损;的管道布管完成后,进行组对焊接。通过油压千斤顶将管道顶起,进行管口组对,安装好内对口器,并放置管道支座。管道焊接完成,撤走临时支座和千斤顶。(3)矿山法隧道内管道安装方式:1)平缓隧道内管道安装:①管道可采用机械化流水法管道安装;②安装前准备好隧道焊接小车、对口器、运管炮车和吊车等配合隧道管道安装的设备及机具;③隧道内运布管可采用专用的隧道运管炮车,并使用龙门架卸车;④将焊接设备、材料、施工机具放在滚轮小车上,每台焊接小车可放置四台焊接设备;
⑤在组对焊接第一道焊口前,在隧道内首先用袋装沙土打管墩,并用炮车装管倒退进入隧道,采用自行龙门架将管材卸车后,开始组对焊接;⑤焊接小车随着焊接的进行由焊工推向下一道焊口。组对、焊接几根管后,将设备使用的电源接口转换到下一个配电箱,依次类推,形成隧道管道安装的机械化流水作业;⑦在条件允许的情况下,也可隧道内部安装滚轮架,在隧道外部安装超过→根钢管的发送滚轮架,在隧道外组装焊接管道,并用牵引方法发送管道。2)斜巷隧道内管道安装:①管道可采用运送组对小车的安装施工方法;②施工前首先进行卷扬机安装及轨道安装;③首先将钢管吊到管道运送组对小车上,启动卷扬机在下滑力的作用下,通过在隧道内铺设的轨道,将运管车送入隧道内;④在管道下设置枕木临时支墩,临时支墩的高度要高出管道:昆凝土支墩设计高度;⑤用管道运送组对小车的液压顶升装置顶起钢管进行组对,并完成焊接;⑥焊接完成后,启动地面上的卷扬机,将管道运送组对小车拉困地面,进行下一根钢管的运送、组对及焊接,依此类推。5.2焊缝的无损检测5.2.1本条为强制性条文,必须严格执行。考虑到油气输送管道穿越工程应提高对焊接质量的要求,因此规定所有的焊口均进行100%超声波检测和100%射线检测,并规定合格等级不分压力和地区,均要求达到国家现行标准《石油天然气钢质管道无损检测》SY/T4109规定的H级以上。5.2.2对无损检测人员的资格做出规定,是根据国家主管部门的强制要求提出的,也是目前国内的一致做法。焊缝的无损检测应
执行现行行业标准《石油天然气钢质管道无损检测》SY/T4109。5.3管道外涂层、补口5.3.1对管道外涂层、补口施工提出整体要求。5.3.2对已经进行涂覆了的外防腐层要达到的效果进行说明,其指标依据来自于现行国家标准《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》GB/T23257的有关规定。•126•
6定向钻法穿越施工6.1一般规定6.1.1根据河流等水域的冲(淤)特性及管线敷设的经济安全要求,为了既能够充分的考虑河流的冲刷深度,而且不会导致埋深过大,通过对多年定向钻河流穿越的实践经验,确定了该条河流穿越管道埋深的经验值。公路、铁路部门对在其地下敷设管道有专门的规定,按其规定执行穿越管道埋深。6.1.2一般的钻机安装好后,它的倾角是12°,所以入土角宜为10。,出土角与管径有关,管径越大,出土角越小。6.1.3穿越管段的曲率半径是定向钻法穿越中一个重要的参数,穿越中应满足管道弹性敷设的要求。穿越曲率半径在工艺允许情况下宜大些,特别是岩石穿越应超过1500D。6.1.4本条要求是为了满足管道回拖要求。6.1.5根据施工需求,提出所需相关地质资料。6.1.6对不具备进行定向钻穿越地质条件的穿越段而必须进行定向钻穿越管道敷设,需根据工程需求,进行地质处理。通过对多条河流地质处理技术经验,提出地质处理的相关要求。6.1.7本条给出穿越段长度示意图,根据示意图和给出的公式可以准确计算穿越各控向点位置的坐标,指导穿越施工。6.1.8本条给出了管道回拖力的通常算法,结合工程,选取合适的安全系数来确定最终因拖力值,以此选择钻机型号。6.1.10本条规定了建设方需要提供的基础资料。6.1.11本条根据定向钻法穿越特征,提出了进场条件、施工用水及施工场地所需满足的条件。6.1.12定向钻法穿越管线敷设需要在作业过程中尽可能保持连
续性,需确定管段的预制与补口时间保证连续施工。6.1.13钻机在穿越中心线上安装可使得钻进轨迹尽可能地满足设计轨迹曲线要求;安装满足钻机最大拉力要求的地锚,可使钻机在应急抢险中保证最大能力发挥。6.1.14根据施工需求及场地条件,提出钻机场地要求。6.1.15便于管线回拖准备及定向钻穿越管线回拖过程顺利实施,提出管线预制应尽可能在出土点附近并且保持与出人土点成直线关系的要求。6.1.17不同地层条件对管道外涂层的破坏程度不同,所以根据地层条件进行设置外涂层材料及结构形式。6.2施工测量6.2.1~6.2.3定向钻法穿越施工需要有精准的方向控制,需要对控制穿越轨迹曲线的相关参考点进行准确测量;同时为了使得整个工程施工有序、高效实施,需要对相关场地设施进行准确定位。6.3穿越施工6.3.1本条是关于钻导向孔的规定:1控向操作是控制穿越曲线的重要操作过程,因此要求控向操作人员进行专业的培训,并经考核合格,以保证穿越曲线的准确性。3钻进一根钻杆至少进行→次控向数据采集,所采集的控向数据与设计轨迹曲线数据进行对比,可及时提醒司钻人员进行方向控制,确保穿越曲线与设计曲线尽量吻合,使穿越曲线的偏差能符合设计曲线的允许偏差植围。4穿越两端使用套管隔离法来处理不良地质情况时,单向穿越在套管位置无法实施,所以必须采用对穿工艺;同时根据施工经验,确定长度大于ZOOOm时,宜使用对穿工艺。5导向孔实际曲线与设计穿越曲线的偏差不应大于1%,是
指根据穿越曲线长度计算允许偏差值,即穿越曲线横向偏差、上下偏差、出土点横向偏差、出土点纵向偏差。例:穿越长度为lOOm,那么按照“导向孔实际曲线与设计穿越曲线的偏差不应大于1%”计算,其横向、纵向偏差均为±lm。实际穿越中,允许偏差值取导向孔实际曲线与设计穿越曲线的偏差1%计算出的偏差值与表6.3.1-2中偏差值的较小值。6.3.2本条是关于定向钻导向孔对接穿越施工的规定:1根据对接穿越施工特征及人工磁场布设要求,需对穿越段的地上、地下构筑物,施工机具、设备,场地情况等进行规定,以此满足对接穿越施工要求。3交流线圈布设宽度可确定磁场覆盖深度,为了满足磁场覆盖范围满足控向随钻测量系统深度要求,设置线圈宽度宜大于3倍穿越深度。4主钻机先钻是由于对接区域靠近与辅助钻机一侧,并且辅助钻机钻的距离短,所以可以选择这样的钻进方式;5轴向磁铁探测范围低于旋转磁铁范围,具体数值根据国外PHL公司推荐值。6.3.4本条是关于回拖的规定:2当穿越管段为大口径管道时,可能由于管段的体积较大,造成浮力过大的情况,宜采用适宜的措施来控制管段浮力。3托管架的强度、刚度和稳定性除在预制过程中满足设计要求外,还应该在现场安装过程中保证托管架的稳定性,在送管过程中,托管架不能倾倒,托管架倾倒致使回拖无法进行。5回拖时宜连续作业。停止回拖时间过长可能造成泥浆对管段造成握襄力,增大回拖力,造成回拖无法正常进行,因此停止回拖时间不宜超过他。6.3.5该条款引用的附录A数据来源于NACETM01022002 25的钢筋,钢筋顶端焊接钢筋圆环,监测点在钢拱架上焊接牢固,初喷完1昆凝土后,对附着在监测点上的混凝土进行清除,在面对进洞方向粘贴反射片。为防止机械碰测试桩,测桩外露约50mm,测桩设保护罩,拱顶下沉及水平收敛位移量测布置在同一个断面。11.8.7监测频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度按表11.8.7-1和表11.8.7-2确定。由位移速度决定的监控量测频率和由开挖面的距离决定的监控量测频率之中,采用较高的频率值,当出现异常情况和不良地质时,增大监控量测频率。11.8.8监控量测的结束标准是根据收敛速度进行判别的,经验值为一般地段收敛速度>5mm/d时,围岩处于急剧变化状态,此时应加强初期支护;收敛速度<0.2mm/d时,拱顶下沉速度
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