大型管道悬索跨越施工方案

大型管道悬索跨越施工方案

1.工程特点

黄河跨越是陕京输气管道的咽喉工程,施工期在1996年6月～1997年6月。跨度270

m,塔高44m,由两片主索,两片风索,两片稳定索构成空间体系,是典型的悬索跨越形式。

跨越点位于黄河中游山西省保德县天桥大坝上游4.O

km处,跨越河段为断续通航。施工采用两岸塔架组立后，设计索、管桥和管道利用临时施工索进行空中发送的施工方法。利用ZLD—100型液压连续顶推式千斤顶立塔，利用卷扬机和导链相配合的方法进行施工索的安装，再利用施工索进行主索等索具和管道的空中发送，完成安装施工。

2.施工工序

施工准备→基础验收→塔架预制安装→施工索安装→发送系统安装调试→主索发送安装→吊索安装→管桥吊栏发送安装→抗风索安装→风系索安装→稳定索安装→管桥整体测量安装调试→跨越管道发送安装→测量管桥拱度、调整各锚固墩索具螺栓→通球试压→防腐保温→施工索等拆除→竣工验收。

3.施工方法

3.1施工准备。

(1)根据黄河跨越的特殊地理环境，在西岸塔基础上预埋用于西塔空中组对吊装的人字吊杆的两个铰及两塔施工用临时地锚的施工。

(2)组焊用于两岸塔架过河的浮船。

(3)施工索钢丝绳预拉。

(4)搭设塔架预制平台15m×l0m。

3.2钢结构塔架预制安装及立塔。

(1)塔架预制。塔架预制在塔架预制平台上进行，按图纸尺寸进行1：1放样，同时进行两塔架的下料，进行定位整体组拼，再进行四根主立柱对接缝和水平腹杆及节点板的组拼点焊及其余腹杆的螺栓定位连接，检测台合格后，再进行分层、分段，对称焊接，最后进行防腐。

为了便于安装，西塔分两段进行预制，东塔整体预制。

(2)塔架安装。

①西塔架安装。利用最大承载力为120t，吃水深度为0.63m的3艘尖舟和12艘方舟组成的浮船，托运塔架过河，先运送塔架下半部分，待就位后，临时固定安装临时铰(如图1所示)，再运送塔架的上半部分，进行塔架的上下两部空中组对。浮船上设有便于塔架装卸和组对的旋转式方向支架(如图2所示)，塔架装浮船采用一台25t和一台45t吊车，浮船过河牵引采用东西两岸各两台5t卷扬机，同时东岸配备两台D80做方向控制牵引。

图1

西塔安装

图2

西塔过河

②东塔架安装。东塔架安装是利用旋转方向支架，先将塔头吊放在支架上，再将塔脚直接吊放到8m高的基础上，安装上临时铰。

(3)立塔。利用4套4—4滑轮组，采用Φ21.5mm钢丝绳汇交到ZLD—100型液压连续顶推式千斤顶钢铰线的联结件上，西塔起吊初始角为28°26′，东塔起吊初始角为8°，需用1台25t和1台45t吊车配合起吊。在千斤顶的作用下，塔架沿临时铰转动，完成塔铰板与铰支座板的合拢，随之安装上连接螺栓，塔架再沿铰支座轴逐渐立起，然后沿塔架四个角方向用钢丝绳牵拉塔架临时固定。

3.3施工索安装。在塔顶上分别预先设计安装上两个平衡滑轮和一个牵引倒向滑轮(如图3所示)，施工索为两根Φ32.5的钢丝绳，其间距为200mm，在承载状况下悬垂度一致，在塔顶上立临时1.5m高小塔头，利用卷扬机和导链将施工索通过平滑滑轮，然后利用浮在河上的浮舟和对岸的卷扬机，通过牵引钢丝绳将施工索牵至对岸，再通过对岸塔上的平衡滑轮，将施工索两端锚固在临时地锚上。

图3

塔顶滑轮

3.4组成发送系统。发送系统由发送滑车(如图4所示)、升降系统(如图5所示)、牵引设备组成。发送滑车在东西两岸各1台卷扬机的牵引带动下，沿施工索行走，再利用东西两岸各1台卷扬机的牵引升降系统的钢丝绳，完成发送物体的升降。

3.5空中发送。

(1)主索的发送安装。在东岸将主索各缠绕在一个1.2～1.8m的木制滚轮上，然后放在发送架上，进行主索发送，利用吊车先从滚轮上放出50米的钢索伸展开，利用一组滑车的升降装置距索头30m处吊起，然后向西岸牵引，当发送到100m时，再安装另一组滑轮车将索吊起，利用塔上小塔头配合导链，使索与塔顶连接板安装就位，把索头的桥式套简直接插入连接板，利用销轴连接固定，在发送过程中，边发送边安装索夹板及其系索。

(2)管桥吊栏发送系统。将管桥吊栏组成15m

1栏，施工索上配两组滑车及配套的升降系统(如图6所示)，由东岸向西岸发送，再由西岸依次安装到东岸，使吊栏与系统连接。

图6

管桥发送安装

(3)风索发送系统。管桥吊栏连接好后，利用管桥吊栏将风索从东岸发送到西岸，在管桥吊栏上完成风系索与管桥吊栏和抗风索间的连接，然后整体吊装脱离管桥吊栏，再将抗风索索头与风锚基础连接。

(4)稳定索发送安装。利用管桥吊栏上的滚轮，将稳定索发送就位，待管道发送就位后，用夹板与吊栏连接并将索头插入套筒就位固定。

(5)管道发送安装。管桥整体测量调试好后，将防腐好后的钢管在东岸发送平台上组焊，沿管桥上的滚轮向西岸牵引。

4.主要施工机具和材料(见表1)

序号

设备名称

设备型号

单位

数量

备

注

四弧电站

100KW

台

发电、焊接管道

氩弧焊机

ZXT-400ST

台

焊接管道

吊车

25T

台

吊装

吊车

45T

台

吊装

卷扬机

5T

台

发送牵引

千斤顶

ZLD-100

台

牵引立塔

推土机

D80

台

带卷扬机牵引、场平

发电机

200KW

台

现场供电

货车

台

采购

空压机

6m3/min

台

防腐、清管扫线

管车

台

拉管

电焊机

24KW

台

焊接框架

北京吉普

213

台

指挥车

导链

10T

个

吊装

导链

5T

个

吊装

导链

3T

个

吊装

钢浮舟

8T

艘

组焊浮船

钢浮舟

4T

艘

组焊浮船

机动木船

4T

艘

河中运输

钢丝绳

Φ32.5

m

1500

施工索

钢丝绳

Φ21.5

m

800

滑轮组牵引

钢丝绳

Φ18.5

m

2000

升降牵引

滑车

四轮

组

发送系统

滑轮组

3-3

组

发送系统

导向滑轮

5T

个

滑轮组

4-4

组

打压泵

台

经纬仪

台

水准仪

台

X射线机

台

5.劳动组织

5.1劳动组织。

序号

职务

人数

序号

职务

人数

铆工

电工

电焊工

气焊工

起重工

防腐工

机手

力工

司机

炊事员

管工

管理员

6.安全管理。

(1)所有岗位人员都必须有上岗证，并经过安全技术培训，工作时严格遵守安全操作规程。

(2)对关键部位都要经过认真的计算，尤其是地锚和发射系统钢丝绳的计算。

(3)发送过程中有专人指挥，专人负责，做到命令统一，步调一致，灵活指挥。指挥人员配备对讲机、哨笛和指挥旗。

(4)施工前一切起重设备和发送系统都要经过认真检查和调试。

(5)施工时，设专人检查临时地锚、发送系统及牵引设备有无异常情况。

(6)高空作业必须系安全带，同时配备救生船和救护车。

(7)施工人员必须按规定穿戴劳保用品。

(8)施工前，应收听气象预报，风、雨天严禁施工。发送作业必须在白天进行。

(9)严格执行中华人民共和国石油天然气行业标准《石油天然气工业健康、安全与环境管理体系》(SY／T

6276—1997)。

7.质量要求

1．(石油建设工程质量检验评定标准管道穿跨越工程)(SY4004—95)；

2．(混凝土结构工程施工及验收规范)(GB

50204—92)；

3．(钢结构工程施工及验收规范)(GB

50205—95)；

4．(管道及有关设施的焊接)(API

1104—92)；

5．(输气管道焊接及验收规范)(Q／BT004—95)。

文档内容仅供参考