尧化门铁北220kV电缆线路DN3000顶管工程安全专项施工方案.docx
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尧化门铁北220kV电缆线路DN3000顶管工程安全专项施工方案
尧化门—铁北220kV电缆线路工程
DN3000顶管工程安全专项施工方案
南京华恒输变电有限公司
2015年9月
1.工程概况
1.1工程概况
为优化南京市城区电网结构，提高供电可靠性，拟建尧化门—铁北220kV电缆线路工程，其中K1~K2为Ф3000钢筋砼管，采用顶管施工。
尧化门—铁北220kV电缆线路工程Ф3000钢筋砼顶管工程具体工程量如下。
表1.1-1工程量统计表
管径
区间
长度（m）
Ф3000砼顶管
K1~K2
约230
1.2工程地质情况
本段顶管地质较为复杂，根据顶管纵剖面图，前55m区间为全断面的④-4粉质粘土（硬塑），55~108m区间为⑤-1全风化粉砂岩，最后200多米以④-4粉质粘土（硬塑）和④-3粉质粘土（可塑）为主。
表1.2-1穿越土层情况表
序号
长度（m）
类型
始发井
接收井
埋深（m）
平均埋深（m）
顶管坡度
主要穿越土层
1
230
Φ3000砼顶管
K1
K2
9.475
10.431
9.953
-0.563%
④-3、④-4及⑤-1
1.3周边构筑物及管线情况
顶管施工前应根据管线单位交底和现场踏勘确认构筑物及管线与顶管工程的关系。
穿越时要做到勤监测，及时反馈，并通过调整机头泥水压力，确保管线安全。
1.4编制依据
编制本方案主要参考的规范有：
《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；
《建筑结构载荷规范》（GB50009-2012）；
《钢结构设计规范》（GB50017-2003）；
《钢结构施工质量验收规范》（GB50205-2001）；
《顶管工程施工规范》（DG/TJ08-2049-2008）；
《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）；
《施工现场安全生产保证体系》（DBJ08-903-2010）；
《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；
《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）；
《危险性较大的分部分项工程安全管理规范》（DGJ08-2077-2010）；
2.施工布署
2.1劳动力配备计划
本工程现在我公司将按照管径尺寸，各安排一台顶管机组施工，故作业人员安排两套班组，进行二班制作业，施工人员安排计划见下表：
若在工程进展过程中发现有进度落后的情况，将及时调整资源配置，适当增加劳动力和机械设备，保证工程进度。
劳动力计划表：
表2.1-1劳动力计划表
序号
工种
人数
1
吊车司机
2
2
起重挂钩工
2
3
指挥工
2
4
机操工
2
5
电工
2
6
电焊工
2
7
机修工
2
8
测量工
2
9
普通工、辅助工
6
总计：
22
2.2机械设备组织
表2.2-1主要施工机械配备表
机械名称
规格、型号
单位
数量
自有、租赁
履带吊
80t
台
1
租赁
顶管机（泥水平衡）
Ф3000
套
1
自有
电动空压机
台
2
自有
主顶动力站
台
1
自有
液压千斤顶
400t
只
6
自有
注浆泵
台
3
自有
拌浆泵
台
3
自有
泥浆泵
台
3
自有
潜水排污泵
台
3
自有
电焊机
台
3
自有
2.3施工进度计划
顶管施工计划按照总体计划安排。
实际开工日期以通知为准。
表2.3-1进度计划表
序号
区间
工期（天）
开始日期
结束日期
1
安装准备工作
7
2015.10.01
2015.10.07
2
K1~K2顶进
30
2015.10.08
2015.11.06
3
拆除退场
3
2015.11.07
2015.11.09
施工内容包括顶管设备安拆、管道顶进、水泥砂浆勾缝等。
为保证工期，安排班组24小时不间断连续作业。
2.4材料、设备保证措施
（1）本工程管节进场要严格按照设计图纸及相关规范进行验收，并按相关标准进行抽检。
按工程的进度需要制定材料供应计划，做到及时供应，有足够的储备，及时补充，不要因材料供应不上而影响施工进度。
（2）根据工期要求，工程量的大小和施工特点，必须备足需用的施工机械，保证机械在施工中的需要，而且对重要机械要有适当的备用数量，加强施工机械的维修保养工作，对于易损机械零配件要有适当的储备，及时更换，保证机械运行良好，尽量不要因机械而影响施工。
（3）为充分体现我公司的施工技术水平，我们运用了先进的泥水平衡掘进机施工技术，依靠技术领先，确保工程建设的顺利进行。
（4）依据以往施工经验，在施工前对所有顶管设备进行保养，是保证工程顺利进展的重要条件。
我们将严格按要求进行设备保养，确保工程顺利进行。
（5）注重现场管理，施工现场是出产品的地方，承建产品是否如期完成，质量好坏，在很大程度上决定于现场管理水平。
管理的标准是保持连续均衡的施工，严格按设计要求和技术标准施工，对进场的人、机、料、方法、环境进行合理有效的使用，充分利用空间、时间，建立文明施工秩序，完善施工资料的积累和传递机制。
2.5临时用电计算
表2.5-1施工机械电动机容量表
序号
设备名称
数量（台）
单机功率（kW）
总功率（kW）
1
泥水平衡顶管机
1
222
222
2
主顶动力站
1
18.5
18.5
3
注浆泵
1
15
15
4
进水泵
1
18
18
5
泥浆泵
1
22
22
6
拌浆泵
2
7.5
15
7
机内泵
1
5.5
5.5
合计
316
电焊机容量：
40×1=40（kVA）
管内照明：
20（kW）
总用电量：
P=1.1（K1∑P1/cosφ+K2P2+K4P4）
P1——电动机额定功率（kW）
P2——电焊机额定容量（kVA）
P4——室外照明容量（kW）
cosφ——电动机平均功率因素（取0.7）
K1、K2、K4——需要系数（K1取0.7、K2取0.6、K4取1）
则P=1.1（0.7×316/0.7+0.6×40+1×20）=193.5（kW）
通过计算工地总用电量为360kW。
现场需甲方配备500kW箱变，施工时尽量错开用电。
2.6用电安全技术措施
（1）施工人员务必严格遵守安全操作规程，杜绝违章操作。
（2）认真遵循“安全第一，预防为主”的方针，认真贯彻《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46－2005）、《现场施工安全生产管理规范》（DG／TJ08－903－2010J11761－2010）。
（3）为确保顶管施工对供电可靠性、安全性的要求，必须建立和执行一整套严格的停送电和设备维护保养的操作制度；操作人员必须持证上岗作业，一人操作，一人监护；必须做好配电室的日常清扫工作；安全用具和消防器材（电气专用）应完整有效，做好五防工作。
（4）临时架设的线路及移动电气设备的绝缘必须良好，使用完毕要及时拆除。
在施工过程中，电动机械、电气设备的照明因工作需要撤除后，不应留有可能带电的电线。
如果电线必须保留，应切断电源，并将裸露的电线端部保上绝缘胶带。
（5）熟悉顶管操作程序，做好顶管电气设备维修和保养工作。
不得指派无电工操作证人员进行电气设备的安装、维修工作；非专业电气作业人员，严禁作业；专业作业人员必须认真执行各有关规程和规定，自觉杜绝违章指挥、违章作业、违反劳动纪律。
（6）整个施工区域的低压供电系统采用TN－S系统，在线路敷设过程中，保护零线引出，在其它任何地方不得与工作零线有电气连接；对于较长输电线路首、末端及100A以上大电流配电箱采取重复接地接在保护零线上，接地电阻值不应大于10Ω；本配电系统中所有用电设备统一采用接零保护，不允许采用接地保护，在使用中采取两级漏电保护，即总进线采用漏电保护，支线输出也采用漏电保护。
额定漏电动作电流不大于30mA，额定漏电动作时间应小于0.1s。
（7）严格执行“三级配电，二级漏电保护”的原则和开关箱“一机、一闸、一漏、一箱”制，严禁设备带“缺陷”运转。
（8）现场施工照明采用软质橡皮护套线配线，采用绝缘子固定，采取防雨措施并由漏电开关保护接零；照明导线不准随地拖拉或缠绑在脚手架等设施构架上；办公室照明采用塑料护套线采用嵌绝缘槽，穿管敷设。
照明灯具的金属外壳、金属支架必须设保护接零；灯具的配套装置须有外壳，并设保护接零，严禁器件外露。
镝灯应固定架设，安装高度应在5m以上，其它室外照明灯具距地面不得低于3m。
电器、电机、导线相间和对地的绝缘电阻不得小于1MΩ/KV。
在装设照明、电焊机、电热装置等单相负荷设备时，要尽量使负荷分配平均，以保持三相负荷基本平衡。
2.7生产区地面布置
工作井设置一台80t履带吊吊运管节。
同时设置泥浆池、触变泥浆拌置区、材料仓库、氧气房、乙炔房等设施。
详见：
施工场地布置平面图。
2.8施工用水用电
施工用水用电由甲方提供至施工现场，我方负责接入。
2.9弃浆
按事前约定：
弃浆工作将按南京市排放泥浆的有关规定，我司将泥浆排至地面沉淀池，由甲负责泥浆处理。
3.施工工序流程
图3-1砼顶管施工工艺流程图
4.工程地质分析及设备选型
本次顶管的难点主要为穿越地层复杂，除了④-3粉质粘土（可塑）和④-4粉质粘土（硬塑）外，还将遭遇⑤-1全风化粉砂岩，难度较大。
另外根据现场探孔显示，底层中还有中风化以上的粉砂岩。
综合本工程水文、地质及施工条件，为确保顶管施工质量和进度，减少周围环境影响。
本工程中顶管机采用泥水平衡顶管掘进机。
该类顶管掘进机是集机械、液压、电控（含PLC）、激光和测量等多科学技术于一体的先进的非开挖技术设备，适应于粘土质、砂土及含小颗粒砾石、卵石等多种土壤条件。
在土层中能自动平衡切削面土体压力、有效控制地面沉降、操作安全可靠、施工速度快。
Ф3000泥水平衡砼顶管掘进机由6台37kW电机通过减速机及大小齿轮传动来驱动大刀盘对开挖面土体进行全断面切削的。
顶进时刀盘通过变频调速来控制其转速，根据开挖面泥水压力变化来调整其切削量的大小，以满足开挖面泥水压力平衡的条件，从而起到控制地面沉降的作用。
本机外形尺寸为Ф3620mm*5000mm，机头重量约70吨。
适用的土质范围较广，在地下水压力很高以及变化范围较大的条件下，也能适用。
可有效地保持挖掘面的稳定，对所顶管子周围的土体扰动比较小，引起的地面沉降也比较小。
工作坑内的作业环境较好，作业也比较安全。
由于它采用泥水管道输送弃土，不存在吊土、搬运土方等容易发生危险的作业。
也不存在采用气压顶管带来的各种问题及危及作业人员健康等问题。
由于泥水输送弃土的作业是连续不断地进行，所以施工进度较快。
为了顺利完成本次复合地层顶管，我司根据实际地质情况重新设计了刀盘，盘面布置15把滚刀，同时设有先行刀、副贝壳刀、圆盘刀及切削刀，增强了刀盘的整体耐磨性，刀盘开口率为20~30%，扭矩达到102.41t/m。
该刀盘能进行全断面的有效切削，使粉质粘土和岩石或其混合体破碎为合适的颗粒，再通过排泥管道被运至地面。
本刀盘的主要功能有开挖功能、稳定功能和破碎功能。
①开挖功能：
对开挖面的岩层进行开挖，开挖后的渣土顺利通过渣槽，进入泥水舱；
②稳定功能：
支承开挖面，具有稳定开挖面的功能；
③破碎功能：
通过合理的布置刀具位置对开挖面岩体进行破碎；
图4-1刀盘布置图
5.施工工艺及质量控制
5.1设备说明
（1）主顶进系统设置
主顶进系统由
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