顶管施工方案.docx
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顶管施工方案
目录
一、工程概况
二、工程地质条件
三、施工程序及技术要求
四、管材与接口
五、管道的顶进
六、出土
七、膨润土泥浆的压注与置换
八、顶管施工中应注意的问题
九、设备
十、进度计划及工期控制措施
十一、质量保证措施
十二、安全保障体系
十三、安全规章制度及技术措施
十四、安全组织机构及其职责
十五、文明施工保证措施
十六、雨季施工措施
一、工程概况
南京绕城公路污水管道迁移工程二标段位于位于绕城公路北侧，长约1820米。
本工程为DN1000钢筋混凝土顶管1840.2米；DN1020钢管79.8米；沉井16座；骑马井12座。
根据现场地质情况决定采用合适的顶管机头施工。
二、工程地质条件（参见地质报告）
三、施工程序及技术要求
1、施工主要程序：
工作井坑开挖→工作井、骑马井、接收井施工→沉井→项管→工程收尾
2、主要施工方法及技术要求
2.1工具管选型
根据适用性，安全性，经济性的“三性”原则，以及结合现场土质的状况，采用手掘人工取土敞口式工具管比较适合，采用敞口式顶管机头施工，它具有以下优点：
（1）适用土质范围广，适用于岩石、黏土、粉质黏土；
（2）能保持挖掘面的稳定，地层损失小，从而大大减小了地面沉降，适用于要求沉降较小的场合；
（3）允许覆土深度较小，可小到1.5倍的工具管外径，比其他工具管小；
（4）弃土的运输、处理都比较方便、简单；
（5）便于观察到地下管线，及其他地下设施，便于及时处理，避免事故的发生；
（6）工具管为钢材标号M45，φ1000mm的外径为1280mm，长度为1600，壁厚为16mm。
2.2导轨的架设
根据工作井的尺寸和一贯施工经验，我们选择φ1000长度5m宽度63cm高度25cm
根据人工出土，土体是靠人工运出，必须留有出土车的活动范围，以及U型顶铁的宽度，确定了导轨的长度。
另外导轨的宽度不应大于钢筋砼管两半径（外径）所成60角所夹玄长，此便于钢筋砼管的最下部分外壁在导轨下表面以下，主要是管子以及导轨的稳定性，和施工的方便性。
φ1000mm的短距离顶管采用2个200t的油顶传力，管子在水平中心位置受力最均匀发，油缸的外截面是29cm，为便于安装油缸的支撑，由此种种原因，因此导轨的宽度适合为63cm。
导轨的高度是根据导轨的宽度来确定的，还要考虑到槽钢的抗磨性，抗拉性，抗压性来确定的。
导轨的长度是根据管子的长度，接管子的需要，油缸的长度，来确定导轨的长度的。
φ1000管子2m油缸1.1m缸体长度1.64m导轨达到5m
导轨中心线与轴线方向一致，待监理验收合格后方可进行下一工序的施工。
基坑的导轨尽可能延长至井壁洞口附近，导轨要有足够的钢度，且安装焊接牢固，安装后的导轨轴线和标高误差小于2mm；主顶油缸和后座的安装也要满足牢固的要求，其水平和垂直误差小于10mm。
φ600、φ800、φ1000的工作井周围土体具有足够的强度，因此后靠背采取钢箱，尺寸为2.6m*2.6m*0.3m。
钢材选用M45号钢，厚度15cm，采用C50砼充填，能承载最大顶力要求。
2.3测量控制
本顶管工程采用的是激光经纬仪，由于是地下作业，地下水比较丰富，易产生水雾，而且地下黑暗，能见度非常低，又因为激光具有穿透性，和不扩散性；而且结合角度，轴线等放样需求，使用经纬仪比较合理，因此激光经纬仪是最佳的选择。
管内的测量，先根据管道轴线及标高安装好仪器，仪器架子底盘用混凝土浇固，防止松动，然后根据坡度计算出角度，在仪器上设置好相应的角度，工具管内采用一根横尺和一把大三角尺读数，在用水平尺确定横尺水平后，三角尺架设在横尺中心位置上，打开激光，调节焦距，直到激光点达到最小时，读出上下，左右的原始数据，顶进过程中依据原始读数纠偏。
每顶进一节管子必须测量一到二次，要勤测量，多微调，纠偏角度应保持在10′―20′，不得大于1°每节管道顶进结束时，及时测量管道中心的轴线和标高偏差，记录交现场监理审核确定；测量仪器随时校正，每一次交班时必须校正仪器一次。
2.4路面控制点的高程观察
敞开式工具管施工是人工凿除，刨土的方法，不能达到土压平衡，外口扩大，水土流失，上口土岩松动，易造成路面塌陷。
又因为此段污水管道工程，车流量较大，车速过快，路面负荷比较大，φ1000顶管，管顶距路面只有2.4m，没有达到1.5倍的系数，因此顶管施工时路面更容易塌陷，因此在管道轴线方向约5米设计一个高程观测点，φ1000的设置10个观测点，标号按顶进方向为1号，2号…..10号，每天观测一次，及时报现场监理，反映真实情况。
2.5竣工测量
管道顶完后，根据测量结果，绘制竣工曲线，以便进行管道质量评定，测量地面的沉降，并做好记录一确定施工对周围环境的影响情况。
四、管材与接口
1、管材的选用
选用符合设计要求的成品管材，管材由厂家供货时必须同时提供管材的内、外压报告及产品出厂合格证，并按管材的验收要求对管材进行进场验收。
管材为钢筋砼管；采用“F-B”型钢套环，楔形橡胶圈接口。
2、管材接口
管材之间的木衬板是管节间均匀传递后方定力、防止混凝土直接接触造成管端损坏的重要措施，做为管材借口止水的楔形橡胶圈的外观和任何断面都必须致密均匀，无裂纹、空隙、凹痕等缺陷，并符合设计的规格尺寸；橡胶圈应保持清洁，不能在有油污的环境存放，也不得在阳光高温下直晒。
木衬板的规格为ф1000，外径1410mm，内径1230mm，厚度90mm
管子承插时外力必须均匀，橡胶圈不移位、不反转、不露出管外，否则，拔出重插，插入安装前滑动部位可均匀涂薄层硅油等润滑材料，减少摩擦阻力。
顶管结束后要按设计要求对管接口处进行处理。
五、管道的顶进
工具管在顶进起始阶段,一方面要减慢主顶推进速度;另一方面要不断调整工具管的纠偏,严格控制前5m管道的顶进偏差,其左右及高程偏差均不能超过30mm.在顶进过程中坚持"勤测、勤纠"的原则.纠偏角度在10'-20',不大于1°,如果产生偏差,及时纠正,纠偏应逐步进行,坚持"缓纠、慢纠"的原则.
注浆应和顶进同步进行,其原则是先注浆,后顶进;随顶进,随注浆;以保证管外围泥浆套的形成,充分发挥减阻和支护作用。
在顶进过程中避免长时间的泥浆停注,保证顶进过程中的全部管段充满良好的泥浆套。
在顶进过程中严密注意顶进时的方向及顶力大小变化,对于由于处于道路地下的顶管所造成的路面沉降应设置高程观测点,及时观测,汇报。
六、出土
管道在顶进过程中,工具管敞口处采用人工掘土,管下部135°范围内不得超挖;管顶以上超挖不得大于2cm;前进方向不得超挖1m,待出土车装满后,随轨道运出管道外,由龙门吊或吊车把土吊出,再由工人运至集土坑,达到一定数量后用挖机运出,空出集土坑，自卸汽车运土。
在路面上设置警示标志,能够给过往司机看到,在施工区域内能够安全绕道行驶。
七、膨润土泥浆的压注与置换
顶力控制的关键是最大限度的降低顶进阻力,而降低顶进阻力最有效的方法是注入膨润土泥浆,我们设想在管外壁与土层之间形成一个完整的环状泥浆润滑套,变原来的干摩擦状态为液体摩擦状态,这样就可以大大地减少顶进阻力,为达到这一目的,采用如下措施:
1、管所处土层的含水量近似饱和,土层的渗透系数很小,可推定触变泥浆在管外围较容易形成润滑泥浆套,触变泥浆的耗量应略大于地层土体的损失量,经计算每顶进1m触变泥浆的理论耗量为0.3m3。
2、选择优质的触变泥浆材料,对膨润土取样测试.主要指标为造浆率、失水率、静切力、动切力和动塑比.这些指标必须满足设计要求。
3、在管节制作时根据设计要求预埋压浆孔,安装注浆管时,每个预埋压浆孔里要设置单相阀,目的是防止注浆压力不够时管外壁的浑浊泥浆倒流。
4、触变泥浆的配制、搅拌、静置时间,都必须按照膨润土的特性要求执行,一般膨润土的配制按如下比例进行,根据实际试拌情况再进行调整:
膨润土水纯碱CMC稠度
40085062.512-14
由于土层中粉粒、沙砾含量较高,因此还应增加粉煤灰、木材粉末等。
泥浆的拌制要均匀.首先将定量的水放入拌和桶内,开动拌和机徐徐投入膨润土,拌和2-3min,静置片刻,再搅拌7-8min,即成泥浆,制成的稳定性好,且有一定黏度的泥浆,使用时用注浆泵通过连接注浆孔的管道注入管道外围,为了防止储浆池内泥浆离析,间歇地对储浆池内泥浆进行搅拌。
5、从工具头后第二节（B管）至管道最后一节（C管）,每隔2m安置一圈压浆管道,每个压浆孔上安装1寸球阀,由橡胶软管与压浆管总管相连.压浆总管是一根2寸白铁管,连接压浆泵,泥浆在搅拌桶内按一定比例兑水充分拌制,储放24小时后方可使用。
6、压浆按三类,分别控制:
1、机尾同步压浆:
以形成原始浆套,填充固有间隙。
单边间隙为12.5mm。
2、沿线（及洞口）压浆:
以补充管道不直形成的沿线浆套缺损。
3、定点压浆:
根据沉降测量反馈数据,对沉降过大处补偿性压浆,以支撑地表荷载。
4、泥浆的置换:
主要是指ф1000顶管区域内,全段管道顶进完成后,立即用3:
1水泥浆、粉煤灰,3‰水玻璃等润滑泥浆置换出来,以确保管道外围土体有足够的支撑和减少渗透漏水。
5、B管和C管的比例为1:
2,膨润土采用江宁区汤山生产的。
八、顶管施工中应注意的问题
针对本工程的特点和难点,除了注重顶管机具的选择以外我们还将在顶管施工过程中对一些容易出问题的环节上加强预防和监控,主要有以下几点:
1、切注意主顶油泵压力的变化,随时做好记录,当发现压力突然上升和下降时,立即停止顶进,待查明原因后再行顶进。
2、顶进要连续进行,不得长时间停歇.
3、刚开始顶进出洞时就应连续注浆,不能因为初期顶力小而不注浆,导致钢套被泥土塞满无法形成均匀的泥浆套。
4、停止顶进时,必须使挖掘面保持一定的压力,防止长时间停歇造成漏水或土层中泥水流失,尤其是出洞时,更应注意这个问题。
5、在掘进过程中,还要注意挖掘面稳定与否,泥水的浓度和比重是否正常,进出泥浆是否正常,防止排泥流量过小或由于粉砾含量过大而造成泥砂在管道中沉积影响正常顶进。
当遇到砂含量增高时可以适当调整泥浆比例。
6、在顶管施工中穿越河道时,事先复核原河道底标高,如管道覆土厚度小于施工要求时,先在相应位置上抛沙袋加厚土,在满足覆土要求后再施工。
7、在顶管区域范围内,最好能征求交管部门的意见,在公路上进行小范围的临时封挡,封挡范围动态5m*3m,做好警示标志。
九、设备
名称
单位
数量
规格
进场时间
备注
挖掘机
台
1
PC-200
根据甲方要求
良好
振动压路机
台
1
CA25
根据甲方要求
良好
三轮压路机
台
1
3Y12/15
根据甲方要求
良好
发电机
台
2
55kw
根据甲方要求
良好
自卸汽车
辆
6
东（15T）
根据甲方要求
良好
洒水车
辆
1
SLAS101GPSE
根据甲方要求
良好
龙门架
座
1
3t
根据甲方要求
良好
汽车吊
辆
1
16t
根据甲方要求
良好
电焊机
台
2
HX400
根据甲方要求
良好
经纬仪
台
3
LT2电子激光
根据甲方要求
良好
主顶油泵
套
1
400t
根据甲方要求
良好
主顶油泵
套
1
800t
根据甲方要求
良好
空压机
台
4
根据甲方要求
良好
氧气乙炔
套
2
根据甲方要求
良好
工具管
只
1
ф1200
根据甲方要求
良好
工具管
只
1
ф2000
根据甲方要求
良好
顶管机组
套
2
根据甲方要求
良好
纠偏油顶
只
4
32t
根据甲方要求
良好
纠偏油顶
只
4
50t
根据甲方要求
良好
排水泵
台
2
WQ65-15-5.5
根据甲方要求
良好
行灯变压器
台
2
BK-500
根据甲方要求
良好
十、进度计划及工期控制措施
1、施工期间采取24小时施工制度,确定周、天、班作业计划,逐级按目标控制,以达到对工程施工进度有效控制;
2、施工班组及施工技术人员实行责任承包制度,明确施工任务具体要求,明确工具及质量指标,运用经济杠杆实行奖罚措施,使施工班组按期保质保量完成任务;
3、制定切实可行的措施,合理安排流水作业,保证人力、物力和财力资金的投入。
十一、质量保证措施
（一）、质量管理目标
我公司将全面执行招标文件中提出的质量和技术要求，按国家质量规范和南京市质检站的有关质量管理规定进行施工，做到“高标准，严要求”。
质量目标为：
达到《建设工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）的规定。
（二）、质量保证措施
1、按照ISO9001标准和公司“质量手册”的要求，建立起一套完善的质量保证体系，公司最高管理者为本工程质量负责人，所有参与施工的人员均为质量责任人，质量保证体系纵向到底，横向到边。
2、确立本工程的质量目标为“达到《建设工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2001）的规定”，并将本目标层层分解并落实到质量责任人，施工当中应及时跟踪验证和评价活动的全过程。
3、规范和完善本工程的一切质量记录和其它文字材料。
4、现场建立一整套的施工项目经理部，由具有丰富施工经验和作风顽强的同志担任本工程项目经理部项目经理。
5、现场设专职质量检查员一名，质量检查实行“一票否法”制，任何工序无质量检查员的签字认可不得进行下道工序的施工，否则将对其工序进行整改直至验收并对相关责任人进行一定的经济处罚。
6、认真把好各种材料的进场质量关，严格做好工地实验室的一切试、复验工作，对于达不到设计和规范要求的材料坚决清除出场并做好相应的记录。
7、各项隐蔽工程在自检通过的基础上请专职质检员复检，复检过关才可报请业主、监理和政府质检部门进行签字验收。
8、认真做好各项成品和工序的保护工作，下道工序的操作者即为上道工序的成品保护者，后续工序不得以任何借口损坏前一道工序的成品。
9、在施工过程中对容易产生质量通病的部位采取针对性措施，杜绝一切质量通病。
10、积极开展“TQC小组”活动，把质量重点、难点和特殊点列为“TQC小组”活动的课题或技术攻关项目，发动群众、集思广益，把好各道工序的质量关，达到设计图纸、技术文件和验收规范规定的技术要求和质量标准。
11、认真填写各类原始报表和“隐蔽工程验收报告单”，验收原始报表装订成册，作为竣工资料移交。
（三）、质量管理制度
1、技术交底制度：
坚持以技术进步来保证施工质量的原则。
技术部门编制有针对性的施工组织设计，积极采用新工艺、新技术。
针对特殊工序要编制有针对性的作业指导书。
每个工种、每道工序施工前组织进行各级技术交底，包括项目工程师对工长的技术交底、工长对班组长的技术交底、班组长对作业班组的技术交底，各级交底以书面进行。
2、材料进场检验制度：
本工程的钢材、水泥、砂、碎石及其它种类材料需具有出厂合格证，并根据国际规范要求分别进行检验，检验不合格的材料一律不准使用。
3、施工过程三检制度：
实行并坚持自检、互检、交接检制度，自检要做好文字记录。
隐蔽工程由项目技术负责人组织工长、质量检查员、班组长检查，并做出较详细的文字记录。
4、成品保护制度：
应当象重视工序的操作一样重视成品的保护。
项目管理人员应合理安排施工工序，并做好记录。
如下道工序的施工可能对上道工序的成品造成影响时，应征得上道工序操作人员及管理人员的同意，并避免破坏和污染。
5、质量文件记录制度：
质量记录是质量追溯的依据，应力求真实和详尽，各类现场操作记录及材料试验记录、质量检验记录等要妥善保管，特别是各类工序接口的处理，应详细记录当时的情况，理清各方责任。
6、技术资料管理制度：
施工技术资料包括材料试验（施工试验）、施工记录、隐蔽验收记录、施工组织设计与技术交底、工程质量检验评定和图纸会审、设计变更洽商记录以及竣工图、工程合同、工程预（决）算、基建文件等各项内容。
为加强工程施工技术资料的管理，提高施工技术管理水平，确保正确评定工程质量，特制定本制度。
7、及时收集原材料、成品、半成品的质量保证资料（质保书），质保书必须内容齐全、真实、质量合格。
8、钢材、水泥、砖、砂、石等材料进场后必须按规定的程序和方法及时取样复试，试验报告经项目工程师确认合格后方可使用。
材料试验及“两块”制作应指定专人负责。
9、单位工程施工技术员负责收集、编制、整理和保管工程技术资料，技术资料必须表达恰当、内容全面正确、签证及时，质量和隐蔽验收资料要求意见明确、质量等级分明。
10、资料必须用墨水书写，字迹工整，不得涂改。
11、施工技术资料的组卷必须遵循自然形成的规律，按其时间的先后、特征、专业编制，文字材料必须装订成册。
12、全部工程技术资料应在竣工验收后，十日内报送公司，由公司按协议规定时间移交建设单位。
在移交时应办理移交手续，并由双方单位负责人签字或盖章。
13、工程施工技术资料不得影响工程竣工验收和质量评定，否则追究其责任。
14、工程质量等级评定、核定制度：
工程竣工后，首先由我公司按有关标准、规范进行质量等级评定，然后报建设单位、监理单位、工程质量监督机构进行等级核定。
（四）、质量保证体系
为确保工程按质按期完工，特成立质量保证体系如下：
质量保证体系管理网络图
公司总工
项目经理
技术主管
生产调度
质检员
试验员
测量员
材料员
计量员
施工员
各生产组长
（五）、主要施工项目质量保证措施
1、对本工程所使用的原材料、半成品、成品均有厂家提供产品合格证、质保书、产品准用证，并按抽样频率抽样，送实验室检测，严禁不合格材料的使用。
特别是水泥、钢筋、石灰等。
2、施工前，应先做好砼配合比，素土、灰土的标准密实度，及最佳含水量，以便指导下面的施工。
3、沟槽开挖时，槽底设置排水沟，使沟槽不受水浸泡，以致降低承载力。
4、砌筑挡墙、工作井时，应对块石、红砖洒水湿润，砌筑时砂浆饱满，并对已砌筑好的墙体洒水，使砂浆强度达到设计要求。
5、在工程施工中，每道工序严格把关，并实行“三检”制度，只有上一道工序完工，隐蔽验收合格后，才能进行下一道工序的施工。
十二、安全保障体系
工程项目安全管理贯穿于施工的全过程,交融于各项专业技术管理,关系着参加工程施工全体人员的生命和施工环境安全.因此,安全工作要兼顾一般,重点防范,具体措施:
1、定安全制度并符合国家和地方以及本单位的有关安全生产政策、法规、条例、规范和标准.管理人员要认真履行上级安全责任制度的规定,认真执行国家有关劳动保护标准和安全技术规程,工人必须遵守本工程的安全操作规程。
2、建立安全管理网络,责任落实到人,层层有人管理,有人负责,加强安全教育,树立”安全第一、预防为主”的指导思想,消除只重进度、抓生产,忽视安全的思想意识。
3、施工生产过程中的安全控制及重点防范措施:
1、施工操作人员进入现场时必须佩带安全帽,高空作业必须系安全带。
2、对各种机具要定期进行检查和维修保养,以保证使用的安全。
3、在施工中必须考虑安全技术,并在施工前由设计者对操作人员进行详细技术交底。
4、对组装好的龙门吊,在使用前进行满载试吊满足后方可正式使用,对于雷雨天,吊车和龙门吊禁止使用.以防雷击事故。
5、各种电气设备要有地气装置,专人管理,严防触电伤人事故的发生。
十三、安全规章制度，及技术措施
1、施工人员必须严格遵守现场六大纪律和各项安全操作规章制度。
2、组织施工人员学习安全法规和新技术，新技能，使参加施工的全体员工能全面掌握安全生产和安全防范知识，并层层签定安全责任状，做到事事注意安全，人人讲究安全，在工地形成安全生产的浓烈氛围。
3、为保证安全，和工程的质量，工人必须严格执行班前交底（交任务，交安全，交质量）制度，执行工序交接自检和互检制度。
4、各类机电设备均实行挂牌验收制度，未经验收合格不得使用。
5、电器设备必须安装漏电保护器，有接地装置，电动工具实行一机一闸制接线，并有专人负责维修，非指定人员不得动用电器设备。
6、井顶及扶梯需有可靠的栏杆，与工作无关系人员不得下井。
7、井内作业人员必须戴安全帽，穿绝缘胶鞋，严禁酒后作业，不准在井内吸烟，严禁在井内使用明火。
8、井口配合人员应集中精力，密切监视井内情况，积极配合井内人员作业，不得擅自离岗。
9、管内照明必须使用安全电压，不得高于36伏，进管道的电源，电器设备应有专职电工负责管理，经常检查，防止破损。
10、工地设置安全警示牌，纪律牌，路口段夜间悬挂红色警示灯。
十四、安全组织机构及其职责
现场负责人：
主要负责技术组，顶管组，电工组以及后勤组的日常工作安排，和工程材料的采购，现场的安全施工管理等等。
技术组：
处理顶管所遇到的一切技术问题，日常的测量，纠偏，保证管道按设计顶进。
顶管组：
负责管道的顶进，出土。
十五、文明施工保证措施
（一）、文明措施开展的好，工地面貌就会焕然一新，各方面工作就会井井有条，工程质量自然就能得到保障，为能将这项活动开展起来，我们制定以下措施：
1、文明施工目标
本工程实施施工现场标准化管理，公司安全文明领导小组每月组织各部门负责人对工地两次进行安全生产、文明施工、场容场貌、生活卫生检查，打分评定，判定奖罚制度。
2、场容场貌管理措施
工程用材料按划分区域堆放整齐，料堆旁插有写明为何种材料的木牌，场容场貌整齐、整洁、文明、有序。
施工现场设置“五牌一图”以及安全宣传标语及警示牌。
3、文明建设措施
开展文明教育，施工人员均遵守文明施工规章制度，加强班组建设，有良好的班容班貌，工地现场做到道路通畅，严坦整洁，不乱堆乱放，无散落物。
4、强化工地卫生建设
营地设有环境卫生宣传标牌和责任包干区图，营地内做到排水通畅，无污水外溢或堵塞排水现象。
养成良好的卫生习惯，不乱扔垃圾，职工宿舍干净、整洁、无异味，食堂饭菜可口，清洁卫生。
5、便民措施
工程施工难免给周围居民、行人带来不便，我们要变“扰民”为“便民、爱民”，主动与当地居民、居委会签订便民协议，给老百姓最大的方便，对某些路况较差的路段，铺设简易的碎石路，对老百姓所提的合理见意，尽最大努力给予满足，以取得他们对我们的信任和支持。
对工地周围环境保持清洁，确保环境不受污染，工地运进运出的土方较多，对进出的运输车辆的轮胎必须冲洗干净方可上路。
对现场道路和进出路段经常清扫冲洗，保持道路的整洁、卫生。
在夜间，尽量不要采用噪音较大的施工机械，给老百姓一个宁静的夜晚。
对砼拌制场，尽量选在远离居民区的地方，以最大限度的降低噪音。
只有这样，我们才真正做到了文明施工、“爱民、便民”，创文明工地才有真正的意义。
十六、雨季施工措施
1、加强与气象预报部门的联系，派专人收听天气预报，并记录在册，技术管理人员通过天气情况安排开槽施工的进度。
2、做好沟槽内的排水工作，加大排水流量的力度，并安排专人负责，三班制看管。
3、做好场区内的排水工作，严禁场外积水流入沟槽内。
4、配备必要的防雨器具
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