Строительство и эксплуатация временных дорог и технологических проездов
Организация производства работ
Линейные трассовые работы при сооружении трубопроводов на многолетнемерзлых грунтах производится в зимнее время с использованием мерзлых грунтов в качестве оснований. Работы на трассе начинаются после промерзания деятельного слоя на глубину не менее 0,6 м во избежание повреждения мохорастительного покрова.
После промерзания деятельного слоя многолетнемерзлых грунтов выполняются следующие трассовые работы:
– расчистка и планировка строительной полосы;
– сооружение временных дорог и технологических проездов;
– развозка вдоль трассы трубных секций, блоков, свай, других конструкций и материалов, предназначенных для монтажа линейной части;
– бурение скважин;
– установка и монтаж свайных опор, включая выполнение противопучинных и противопросадочных мероприятий;
– разработка траншей и засыпка трубопроводов;
– монтаж линейной части нефтепроводов, включая изоляционные и теплоизоляционные работы;
– кладка и закрепление трубопровода в проектном положении;
– монтаж крановых узлов;
– устройство систем ЭХЗ и линий связи;
– очистка полости и испытание нефтепроводов на прочность и герметичность;
– осушка полости нефтепроводов;
– техническая и биологическая рекультивация земель в пределах строительной полосы;
– окончательное формирование валика над трубопроводом земель в пределах строительной полосы.
В летний период, при потере несущей способности деятельного слоя земли:
– разрешается выполнять работы на отсыпных площадках;
– допускается выполнение работ вне отсыпных площадок только с применением специальных технологий и технических средств, обеспечивающих минимальное давление на грунт и сохранность мохорастительного покрова.
В летний период в базовых условиях и на отсыпанных площадках выполняются следующие внетрассовые работы:
– формирование запасов материально-технических ресурсов;
– заготовка и осушка грунта в карьерах;
– сварка и противокоррозионная изоляция трубных секций;
– изготовление скользящих и неподвижных опор для надземных трубопроводов, фасонных частей, конструктивных элементов для теплоизоляции стыков и монтажа компенсаторов;
– подготовка торцов труб под сварку и их консервация;
– изготовление кривых вставок и их изоляция;
– теплоизоляция труб и деталей;
– укрупнительная сборка, изоляция и испытание крановых узлов, трубных блоков;
– ремонт и подготовка строительной техники и автотранспорта к эксплуатации.
В условиях многолетнемерзлых грунтов нефтепроводы, как правило, прокладываются надземно (на сварных опорах) в тепловой изоляции с целью предотвращения загустения нефти, что затрудняет её транспортировку.
Подготовка строительства
Общая подготовка к строительству объекта предусматривает:
– определение рациональных размеров сезонных, текущих и страховых запасов труб, сварочных, изоляционных и других материалов;
– подготовка причалов, пристаней, железнодорожных станций к приему грузов, особенно в период речной и морской навигации;
– определение размеров участков для хранения сезонных запасов труб и материалов и согласование их размещения с местной администрацией;
– оформление отвода земель во временное пользование для производственных баз, складских помещений, жилых городков, строительства трубопровода;
– согласование с местной администрацией мест водозабора для производственных и бытовых нужд, а также мест сброса сточной и отработанной в результате производственной и бытовой деятельности воды.
При подготовке строительных организаций на стадии разработки ППР учитывается сезонный характер выполнения линейных работ и неравномерная загрузка рабочего персонала, а также неодинаковый уровень использования производственных ресурсов по календарным периодам года.
При подготовке к производству строительно-монтажных работ выполняются:
– сооружение временных дорог;
– заготовка грунта в карьерах;
– технологическая подготовка труб, узлов и деталей на производственных базах;
– ремонт, техническое обслуживание и подготовка техники к работе в зимний период;
– формирование страховых, текущих и сезонных запасов труб, материалов и оборудования;
– устройство полевых жилых городков;
– монтаж производственных баз;
– сооружение складских помещений;
– размещение пунктов обогрева вдоль трассы;
– организация радиосвязи между бригадами;
– организация и подготовка мобильных средств освещения в трассовых условиях.
В процессе инженерной подготовки строительной полосы выполняются следующие работы:
– проведение (в зависимости от местных условий) различного рода противоэрозионных и других мероприятий, которые определены проектом;
– сооружение технологических проездов;
– расчистка строительной полосы от мелколесья и кустарников;
– промораживание или осушение заболоченных и переувлажненных плохозамерзших участков;
– подготовка оснований под насыпи.
Ширина полосы отвода земель во временное пользование на период строительства подземных и надземных трубопроводов не должна превышать значений, установленных СН 452-73.
На участках с повышенным снегозаносом осуществляются мероприятия по снижению заносимости строительной полосы. Снижение снегозаноса достигается путем установки щитовых снегоуловителей или устройства снежных валов. Защиту строительной полосы от снежных заносов, расчистку или задержание снега осуществляют на основании данных о розе ветров и объемах снегопереноса.
Для расчистки снега могут быть использованы шнекороторные машины, бульдозеры, грейдеры, прицепные к трактору снегоочистительные угольники-рамы.
Планировку монтажной полосы для прохода строительной техники осуществляют, как правило, за счет устройства грунтовых насыпей из привозного грунта. Планировка микрорельефа со срезкой неровностей допускается только на полосе будущей траншеи. Допускается планировка микрорельефа формированием уплотненного снежного покрова. Уплотнение насыпного грунта выполняют путем многократных проходов колесных или гусеничных транспортных средств, а снега – поливом водой.
Промораживание плохо замерзающих участков строительной полосы осуществляют проминкой мохорастительного покрова гусеничной техникой с давлением на грунт не более 0,025 МПа и удалением оседающего на полосе отвода снежного покрова. При этом убираемый снег разравнивают. Снежные отвалы высотой более 1 м рекомендуется устраивать с откосом 1:6.
На участках тундрового мелколесья и кустарников корчевка пней производится только в зоне полосы траншеи.
Строительство и эксплуатация временных дорог и технологических проездов
Подъездные и вдольтрассовые дороги и технологические проезды могут сооружаться из привозного грунта (грунтовая дорога) или снега и льда (снеголедовые дороги-автозимники).
Для предохранения автозимников от снежных заносов необходимо:
– использовать конструкции автозимников продуваемого профиля;
– устанавливать переносные щиты и другие средства снегозадержания;
– использовать снег для постепенного наращивания проезжей части дороги до уровня максимальной высоты снежного покрова (плюс 0,3 м), что обеспечивает ослабление заносимости дороги или полную её защиту от заносов.
Строительство временных дорог и технологических проездов осуществляется без снятия мохорастительного покрова, с целью сохранения мерзлотного режима грунтов.
Автозимники сооружаются либо в нулевых отметках, либо со снеголедовым основанием. В нулевых отметках дорога сооружается на участках, где величина снегопереноса не превышает 600 м3/м. На участках с повышенным снегопереносом до 1000 м3/м сооружаются снеголедовые дороги с продуваемым профилем (выпуклые).
Трассу автозимника по возможности прокладывают на не заносимых снегом участках. Если трасса должна пересекать снегозаносимые участки, то ее направление совмещают, как правило, с направлением господствующих ветров или располагают под углом к нему не более 20о.
Ширину проезжей части технологических проездов определяют исходя из ширины колеи строительных машин, передающихся по этим проездам при производстве строительно-монтажных работ.
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 толщине льда меньше минимально допустимой усиление его проводится армированием или намораживанием. Толщина намороженного слоя льда не должна превышать 40% от толщины естественного слоя.
Для перевозки труб и секций используют автомобильные и тракторные трубовозы.
Для перевозки труб по зимникам допускается использовать сани.
Движение транспортных средств осуществляется только по дорогам и технологическим проездам. Движение транспорта вне дорог и проездов во избежание повреждения мохорастительного покрова запрещается.
На участках транспортировки грузов со спусками и подъемами 10–20º применяют дежурные гусеничные тракторы, с помощью которых транспортные средства преодолевают эти участки.
Транспортировка трубных блоков, элементов крановых узлов осуществляется на прицепах и полуприцепах-тяжеловозах. Крепление трубных блоков и элементов крановых узлов выполняют с использованием прокладок, предохраняющих изоляционное покрытие от повреждений.
В зимнее время перевозка грузов на дальние расстояния (cвыше 20 км) осуществляется только колоннами транспортных средств, для взаимовыручки при возникновении экстремальных ситуаций.
Для перевозки труб, материалов запорной арматуры, людей, продуктов, запчастей используют вертолеты и легкие самолеты.
Земляные работы
Разработка грунта в карьерах производится преимущественно в теплое время года.
Зимой разработка грунта осуществляется с рыхлением мерзлой породы буровзрывным методом или механическими разрыхлителями.
Летом разработка грунта выполняется без предварительного рыхления, послойно по мере естественного оттаивания.
При послойном оттаивании грунт перемещают бульдозерами в промежуточные бурты для обезвоживания, а затем в накопительные отвалы.
Промежуточные бурты из оттаивающего грунта возводят высотой до 2,6 м, шириной по низу не более 6 м и выдерживают для обезвоживания в зависимости от вида грунта:
– песка средней крупности–1–2 сут;
– песка пылеватого с содержанием пылеватых и глинистых частиц до 5% – 4–6 сут, от 5 до 13% – 6–7 сут;
– супеси – 10–12 сут.
Предварительно подсушенные пылеватые пески с содержанием пылеватых и глинистых частиц от 5 до 13% и супеси укладывают в накопительные отвалы тонкими слоями (до 0,5 м) для последующего просыхания.
При уменьшении влажности до 5–17% грунт считается подготовленным для использования в возводимых насыпях строящихся объектов.
Отвалы, предназначенные для использования в зимний период, отсыпают высотой, превышающей глубину их возможного сезонного промерзания, и защищают теплоизолирующими покрытиями из местных (мох, торф, снег и др.) или искусственных (полимерные пены) материалов.
Немерзлый грунт со дна реки заготавливается летом гидронамывом. При этом площадки для накопления грунта должны иметь уклон в сторону реки.
Способ разработки траншеи выбирается в зависимости от структуры грунта и степени его промерзания.
При разработке траншеи на эрозионно-опасных участках (овраги, урезы рек) предварительно выполняют работы по стабилизации и закреплению грунта в полосе траншеи. Эти работы выполняются в летний период.
Закрепление и стабилизация грунта осуществляется:
– химическими методами поверхностного закрепления;
– армированием поверхности грунта неткаными, резинотканевыми, георешетками или другими долговечными материалами;
– залужением особо опасных участков с использованием биогранул (гранулы почвы с семенами быстрорастущих трав).
Во избежание заноса траншеи снегом и смерзания отвала грунта при работке зимой темп разработки траншей должен соответствовать темпу изоляционных и укладочных работ при минимальном технологическом заделе.
При разработке траншей в сезоннопромерзающем поверхностном слое грунта при несливающейся мерзлоте при глубине деятельного слоя до 1 см возможны следующие схемы производства работ:
Разработка траншей в многолетнемерзлых грунтах с крупными каменистыми включениями выполняется гидравлическими одноковшовыми экскаваторами с вместимостью ковша 1,5 м, осуществляя предварительное рыхление грунта механическим или буровзрывным способом. При промерзании деятельного слоя до 1,0 м рыхление грунта выполняют мощным бульдозерами-рыхлителями. При большой глубине промерзания рыхление грунта выполняют буровзрывным способом.
Во избежании повреждения изоляционного покрытия труб на участках, где траншея разрабатывается с применением одноковшового экскаватора, ее дно выравнивают подсыпкой песка, покрытием дна вспененными полимерами (ППМ).
Подготовка дна траншеи не проводится на участках, где траншея разрабатывается роторными экскаваторами.
Засыпка трубопровода грунтом из отвала производится после выполнения мер по защите изоляционного покрытия уложенного трубопровода от механических повреждений.
Присыпка производится мелкими фракциями грунта с трамбовкой его в пазухах в целях исключения овализации и уменьшения осадки засыпанного грунта после его оттаивания. При заносе траншеи с уложенным трубопроводом снегом перед засыпкой его необходимо удалить. Удаление снега над верхом трубы производят экскаватором, оборудованным грейфером; а по боками от трубы воздушной струей с температурой не более плюс 50°С.
Запрещается вести засыпку трубопровода в заснеженной траншее.
Трубопровод засыпают сразу после его укладки, балластировки и закрепления проектных отметок несмерзшимся грунтом из отвала. Грунт подают на засыпку роторным траншеезасыпателем или бульдозером после завершения присыпки.
При разработке смерзшегося грунта в отвале с глубиной промерзания до 0,5 м засыпку целесообразно выполнять роторным траншеезасыпателем, который, двигаясь по отвалу, разрабатывает грунт и осуществляет присыпку трубопровода, подготавливая тем самым фронт работы бульдозеру, засыпающему оставшуюся часть траншеи.
Засыпку трубопровода выполняют с образованием валика высотой не менее 30% от глубины траншеи для компенсации осадки грунта в период его оттаивания.
Насыпи для наземных трубопроводов и грунтовые призмы для надземных трубопроводов устраиваются из привозного грунта, добываемого в карьерах. Запрещается брать грунт для насыпи на полосе строительства трубопровода.
Насыпь возводится в два этапа. Вначале грунт отсыпают до уровня нижней образующей трубы, затем монтажа засыпают трубопровод и возводят насыпь до требуемых размеров.
Обваловку трубопровода производят на высоту не менее 0,2 м над верхом трубы незамерзшим грунтом, а затем либо незамерзшим, либо мерзлым грунтом. В противном случае должны быть приняты меры против повреждения изоляции мерзлым грунтом (защитные обертки, скорлупы и т. п.).
Толщина слоя грунта над трубопроводом после его осадки в уплотненном состоянии должна быть не менее 0,8 м.