1. Структура строительно-монтажных работ
При строительстве магистрального трубопровода строительно-монтажные работы подразделяются на подготовительные, основные и завершающие. Состав комплекса работ на конкретном трубопроводе зависит от природных условий и способов прокладки трубопровода.
Ниже приведена структура строительно-монтажных работ для линейной части магистрального трубопровода. Она является универсальной, охватывает все сооружения линейной части трубопровода и каждый раз уточняется исходя из конкретного состава сооружений магистрального трубопровода, природных условий и назначения трубопровода (схема 1.1).
2. Подготовка строительного производства
Схема 2.1
Схема 2.2
Подготовка и заключение с заказчиком строительства генерального подрядного договора осуществляется от имени строительной организации в соответствии с условиями конкурса (тендера) на право производства работ в установленном порядке.
Приемка и проверка проектно-сметной документации осуществляется строительной организацией с привлечением подчиненных ей подразделений и потенциальных субподрядных организаций.
Проектно-сметная документация (ПСД) обычно рассматривается на техническом совете генподрядной строительной организации при участии представителей заказчика, субподрядных организаций, предприятий строительной индустрии, проектных и, при необходимости, научно-исследовательских организаций, с целью разработки плана мероприятий по реализации проекта.
Отвода земель во временное пользование на период строительства трубопровода осуществляется по согласованию с землепользователем и при его участии на основании действующих норм.
В процессе сдачи-приемки трассы генподрядчик принимает от заказчика документы на отвод земельных участков на период строительства трубопровода, разработку карьеров, копии лесопорубочных билетов, рабочую документацию. Кроме того, генподрядчик до начала строительно-монтажных работ осуществляет приемку от заказчика геодезической разбивки и закрепления на местности оси трубопровода.
Одновременно с приемкой трассы трубопровода осуществляется приемка оси линии технологической связи.
Схема 2.3
Схема 2.4
Изучение проекта производства работ и подготовка инженерно-технических кадров и рабочего персонала к производству работ завершают обычно за один месяц до начала соответствующих работ.
Система оперативно-диспетчерского управления строительством включает центральную диспетчерскую службу, сеть диспетчерских пунктов на объектах и комплекс технических средств связи.
Комплектование строительства машинами, технологической оснасткой и оборудованием осуществляется в соответствии с технологическими картами и графиком движения машин, которые даются в ППР.
Подготовка службы контроля качества строительной организации направлена на создание условий для ведения непрерывного производственного контроля, ее комплектации контрольно-измерительными приборами, инструментами, материалами и персоналом, обеспечивающими необходимую достоверность и полноту контроля.
Служба контроля входит в состав строительной организации или привлекается со стороны на договорной основе.
Служба контроля должна иметь аккредитацию, сертификаты.
Подготовительные работы на объекте включают трассовые и внетрассовые подготовительные работы.
Внетрассовые подготовительные работы предусматривают разработку карьеров, устройство временных жилых городков, строительство временных дорог, монтаж сварочно-изоляционных баз, баз механизации, создание социальной инфраструктуры, создание текущих, страховых и сезонных запасов труб и других материалов, устройство вертолетных площадок, причалов, обустройство пристанционных площадок для разгрузки и складирования труб, балластных грузов и др.
Обустройство временных жилых городков, баз сварки, изоляции, технического обслуживания, а также их инженерное обеспечение осуществляются в соответствии с проектно-сметной документацией, (раздел «Временные здания и сооружения»), разрабатываемой генеральным проектировщиком.
Сварочные и изоляционные базы, как правило, располагаются вблизи пунктов разгрузки труб.
Площадки для приема вертолетов в неосвоенных регионах устраиваются при жилых городках, сварочно-изоляционных базах, в местах сосредоточенных работ (переходы рек, узлы подключения КС и НС) и по трассе согласно проекту организации строительства.
Основной поток грузов в эти регионы идут речным транспортом.
Причалы создаются с целью приемки поступающих на строительство техники и материальных ресурсов водным путем. Конструкция и технология сооружения причалов устанавливаются проектом.
Формирование текущих и страховых запасов материальных ресурсов увязывают строго увязано со сроками и технологией строительства.
Сезонные запасы материальных ресурсов создаются в районах с ограниченным периодом поставок. Размеры сезонных запасов должны обеспечивать выполнение заданных объемов работ в период перерыва в поставках.
Для хранения наиболее объемных строительных грузов - труб, рубных секций и железобетонных утяжелителей – устраивают временные на период строительства склады, которые располагаются в пунктах разгрузки, при сварочных базах (базовые), в различных точках трассы (трассовые склады). Количество и местоположение различных видов складов должны быть обоснованы транспортной схемой в составе проекта организации строительства и уточнены проектом производства работ.
Для доставки материалов на объекты используют преимущественно существующую дорожную сеть, а в необходимых случаях строят временные дороги. При этом максимально используются существующие лесовозные и полевые дороги.
В зимний период для подъезда к строительным площадкам оборудуют сезонные дороги: зимники и ледовые дороги, ледовые переправы.
Схема 2.5
Схема 2.6
Схема 2.7
На участках с плывунными грунтами через каждые 50-60 м по створу будущей траншеи могут устраиваться водопонизительные колодцы глубиной по 3,5-4 м для откачки из них воды.
Перед началом работ по планировке строительной полосы необходимо расчистить ее от леса, валунов и камней.
К расчистке трассы от леса приступают только при наличии лесопорубочных билетов.
Расчистка леса для прокладки временных дорог производится в границах, установленных проектом. Для минимизации масштабов лесорубки желательно максимально использовать существующие лесовозные дороги, просеки, безлесные участки.
Расчистка полосы и площадей строительства от леса,
кустарника и валунов
Расчистку полосы и площадей строительства от леса ведут в границах, установленных проектом.
К расчистке полосы строительства приступают после восстановления и закрепления трассы в натуре, оформления ее заказчиком в соответствии с техническим паспортом, а также после получения специального разрешения – лесопорубочного билета (ордера).
Схема 2.8
Если площадка расчистки примыкает к лесу, не подлежащему рубке, то на расстоянии 5-10 м по всему периметру площадки убирают все опасные деревья.
Расстояние между разделочными площадками определяют в зависимости от густоты и крупности поваленного леса, а также количества трелевочных тракторов.
Валку деревьев ведут вдоль древостоя, укладывая деревья «елочкой» в расчищенную сторону в пакеты с комлями вместе с веерообразным расположением верхушек. Объем пакета формируют равным грузоподъемности трелевочного трактора.
Пакеты деревьев укладывают в легко доступных для трелевочного трактора местах с таким расчетом, чтобы на подходе к ним не было крупных пней, валежных стволов, резких понижений и т.п.
Вслед за трелевкой хлыстов на строительной полосе выполняют работы по корчевке пней.
После корчевки и уборки со строительной полосы и площадки пней и валунов оставшиеся от них ямы засыпают грунтом и сравнивают с поверхностью земли.
Расчистку строительной полосы от кустарника и мелколесья осуществляют двумя способами:
первый способ – срезка кустарника и мелколесья с последующим их удалением за пределы строительной полосы или сжиганием их непосредственно на строительной полосе; очистка поверхности от корней и пней;
второй способ – удаление кустарника и мелколесья вместе с корневой системой за пределы строительной полосы или сжигание непосредственно на строительной полосе.
Для расчистки используют бульдозеры или корчеватели-собиратели.
Строительство временных дорог и технологических проездов
Временные дороги при строительстве линейной части трубопроводов подразделяются на вдольтрассовые и подъездные дороги и технологические проезды.
Вдольтрассовые дороги, проходящие либо по строительной полосе, либо в непосредственной близости от нее, предназначены для транспортировки труб, балластных грузов, грунта, технологического оборудования, материалов, горюче-смазочных материалов, техники, людей.
Подъездные дороги, являющиеся ответвлениями вдольтрассовой дороги, связывают строящийся трубопровод с пунктами перевалки труб, строительных материалов, оборудования, техники с жилыми городками, трубозаготовительными базами, карьерами грунта и др.
Технологические проезды проходят по строительной полосе рядом с осью трубопровода и служат для прохождения механизированных колонн и бригад при выполнении ими технологических операций.
Временные дороги эксплуатируются в течение всех этапов строительства трубопровода – подготовки к строительству, строительства и пуска и наладки трубопроводного объекта.
Конструкция и параметры дорог и проездов определяются рабочей проектной документацией или проектом производства работ (ППР).
Перед началом строительства дорог проводят обследование трассы и прилегающей местности визуально и инструментальными способами с целью определения гидрогеологических характеристик грунтов, типа и протяженности болот и заболоченных участков, участков, имеющих льдонасыщенные грунты и ледяные линзы, глубины оттаивания грунтов, размеров ореола оттаивания грунта, ширины зеркала воды на переходах через малые водные преграды и др. Результаты обследования сравнивают с данными проекта. Если имеются отклонения, то скорректируют объемы работ и технические решения проекта, а при необходимости разрабатывают дополнительные мероприятия по выполнению неучтенных видов строительно-монтажных работ.
Тип, конструкцию и ширину проезжей части технологических проездов выбирают в зависимости от диаметров трубопроводов, количества одновременно укладываемых трубопроводов, способов прокладки трубопроводов и, с учетом сезонности производства строительно-монтажных работ, несущей способности естественного основания, наличия местных дорожно-строительных материалов.
Схема 2.9
Дороги сборно-разборные используют в качестве транспортных подъездных путей, сооружаемых на болотах I и II типов, на многолетнемерзлых и мелкодисперсных, сильно увлажненных грунтах.
Основным элементом дороги со сборно-разборным покрытием являются деревянные щиты или железобетонные плиты. Деревянные щиты изготавливают из бревен длиной 6 м при диаметре 0,18-0,25 м. Бревна в щите укладывают в разные стороны, скрепляя их либо стяжными шпильками (нагелями), либо проволочной скруткой и связующими бревнами. Кроме деревянных щитов может быть использовано дорожное покрытие из серийно выпускаемых сборно-разборных дорожных железобетонных плит (СРДП).
Сборные дороги с покрытием из железобетонных плит различной конфигурации (прямоугольные, квадратные, шестиугольные) используются для строительства вдольтрассовых и подъездных дорог. Плиты укладываются на подготовленные земляные насыпи или спланированные основания сплошным покрытием или по колее.
В конструкцию сборно-разборных дорог из деревянных щитов вводят поперечные лежни и подстилающий слой в виде хворостяной выстилки. Кроме того, может быть использован нетканый синтетический материал (НСМ) и другие геотекстильные материалы.
Для устройства хворостяной выстилки используют сучья деревьев, порубочные остатки и мелколесье, которые равномерно укладывают под щиты и плиты покрытия в один или два слоя толщиной 0,15-0,25 м в уплотненном состоянии.
Хворостяную выстилку в один слой укладывают в основание дорог, сооружаемых на болотах I типа с глубиной торфяной залежи до 4 м и на переувлажненных грунтах; в два слоя – на болотах II типа.
В двухслойной хворостяной выстилке сучья деревьев и мелколесье в каждом слое ориентируют между собой: в первом слое их располагают параллельно оси дороги, а во втором – перпендикулярно. После укладки выстилку уплотняют многократными (8-10 раз) проходами трелевочного трактора.
При отсутствии сучьев и порубочных остатков в основание укладывают НСМ. После устройства основания производят монтаж щитов и плит покрытия. Уложенные щиты или плиты покрытия скрепляют между собой в крепежных узлах скрутками из металлической проволоки или с помощью болтовых соединений.
Монтаж щитов и плит, а также устройство грунтового покрытия ведут способом «от себя».
В процессе эксплуатации дорог со сборно-разборным покрытием необходимо:
выравнивать просевший настил;
устранять перекосы;
заменять разрушенные щиты и плиты;
проверять крепежные и соединительные узлы.
После завершения эксплуатации дороги выполняют ее разборку, разъединяя крепежные узлы щитов или железобетонных плит.
Лежневые и дерево-грунтовые дороги устраиваются в качестве технологических проездов вдоль трассы трубопровода для прохода строительно-монтажных колонн на болотах I и II типов.
Лежневые дороги устраивают в виде сплошного бревенчатого настила шириной 4, 6 и 8 м в зависимости от веса используемой техники для монтажа трубопровода и укладки самого трубопровода (схема 2.10).
Дерево-грунтовую дорожную одежду устраивают в виде сплошного бревенчатого настила, засыпаемого сверху каменным материалом или грунтовой смесью.
На болотах I типа, состоящих из плотных малоувлажненных торфов устойчивой консистенции с мощностью торфяной залежи менее 1,0-1,5 м, дерево-грунтовую одежду устраивают в виде сплошного поперечного настила (сланей) из бревен диаметром 20-25 см, уложенных на поверхность болота.
По краям проезжей части покрытия укладывают скрепляющие прижимные бревна диаметром 18-25 см, между которыми отсыпают слой торфа толщиной 5-10 м и грунтову. Оптимальную смесь покрытия толщиной не менее 20-30 см.
На болотах I типа с мощностью торфяной залежи 1,5-2 м сплошной поперечный настил укладывают на продольные лежни диаметром 18-25 см.
На болотах I типа с рыхлым водонасыщенным грунтом и на болотах II типа в основании дорожной одежды устраивают дополнительный подстилающий слой из хворостяной выстилки или из поперечных лаг, на который затем укладывают продольные лежни и сплошной поперечный настил с последующей отсыпкой на него мохорастительного слоя и грунта покрытия.
Для болот I типа с рыхлым торфяным грунтом и избыточной влажностью и для болот II типа устраивают многоярусное основание из продольно-поперечных лаг, уложенных на хворостяную выстилку.
Грунтовые дороги с основанием сооружают в условиях, когда несущая способность грунтов низкая, т.е. когда давление земляной массы и транспортной нагрузки выше. Тогда устраивают искусственное основание, выполненное из деревянного настила или хворостяной выстилки, НСМ, резиновых матов, изготовляемых из отходов резино-технической промышленности или старых автопокрышек, георешоток и др.
Отсыпка насыпи производится с послойным разравниванием и уплотнением грунта бульдозерами и дорожными катками.
Для повышения деформативной устойчивости хворостяной выстилки и во избежание сдвига основания насыпи под хворостяную выстилку непосредственно на грунт укладывают продольные лежни или хлысты деревьев, крайние из которых соединяют проволочной скруткой через слой хворостяной выстилки с колесоотбойными брусьями.
Дорожная одежда с прослойкой в основании из НСМ или других аналогичных материалов применяется для сооружения временных дорог и технологических проездов на болотах I и II типов.
Дорожная одежда типа IV может быть применена для технологических проездов, сооружаемых на болотах с допустимой нагрузкой на торф не менее 0,01 МПа (0,1 кгс/см2).
Грунтовые дороги без искусственного основания устраивают на:
слабых минеральных грунтах;
многолетнемерзлых грунтах;
болотах и обводненных участках трассы.
Грунтовые дороги без покрытия представляют собой отсыпанное из грунта земляное полотно с профилированной проезжей частью. При этом несущая способность грунтов должна быть выше, чем давление от массы насыпи и транспортной нагрузки.
Обычно грунтовые дороги используют в качестве вдольтрассовых дорог для осуществления различных перевозок грузов при интенсивности движения менее 300 транспортных единиц в сутки.
Для обеспечения производства строительных работ в зимний период в условиях болот и многолетнемерзлых грунтов прокладывают временные зимние подъездные дороги и вдольтрассовые технологические проезды.
Зимние дороги и проезды могут быть устроены следующими способами:
снежно-уплотненные, образованные по мере выпадения снега в процессе движения автотранспорта и строительных машин;
снежно-ледяные, образуемые на сильно обводненных болотах, водных переправах путем естественного промерзания или путем постепенной поливки и промораживания небольших участков дороги.
При строительстве и эксплуатации ледовых переправ через реки, ручьи, озера несущая способность льда определяется в соответствии с «Инструкцией по проектированию, строительству и содержанию зимних автомобильных дорог на снежном и ледяном покрове в условиях Сибири и северо-востока России», ВСН 137-77/Минтрансстрой.
При предварительных расчетах толщину льда при отсутствии майн и трещин можно определить из выражения:
hл
= 0,15
, (2.1)
где: hл – толщина льда, м;
Р - масса груза, т.
При толщине льда меньше минимально допустимой усиление его проводится армированием или намораживанием. Толщина намороженного слоя льда не должна превышать 40% от толщины естественного слоя.
В местах пересечения временными дорогами малых водотоков, оврагов, балок сооружаются мосты или трубы, рассчитанные на нагрузки от колесной и гусеничной техники. Существующие мосты при необходимости следует укрепить путем установки дополнительных опор и пролетных конструкций. Строительство мостов и укрепление существующих мостов производятся по утвержденному проекту.
Для устройства переезда через действующий трубопровод выбирают сухие участки трассы, где трубопровод находится на нормативной глубине и не имеет поворотов в горизонтальной и вертикальной плоскостях.