雨水管道工程施工组织设计.docx
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雨水管道工程施工组织设计
目录
一、工程概况……………………………………………………………
1．工程概况
2．场地工程地质概况
3．施工方案选择
4．工程特点
二、施工部署……………………………………………………………
1．施工顺序
2．施工总进度计划
3．施工工艺总流程图
三、施工准备……………………………………………………………
1．生产准备
2．技术准备
四、主要项目施工方法…………………………………………………
五、主要施工机具设备…………………………………………………
六、施工总工期和施工进度计划………………………………………
1．施工总工期
2．施工进度计划
七、劳动组织……………………………………………………………
八、质量、安全和节约措施……………………………………………
1．质量保证措施
2．安全措施
3．节约措施
九、夏、雨季施工季节性保证措施……………………………………
一、工程概况
1.工程概况：
本项目系根据“坛发改投字[2010]07号”，本项目为西环一路、北环西路雨水管道工程，招标分二个标段：
一标自西门大街YA起至Y10井止，施工总长432.5米，工程范围包括直径1500F型号钢筋砼顶管432.5米。
2.场地工程地质情况：
工程场地位于西环一路、北环西路慢车道及道路边侧绿化部位，地势较平坦,地形起伏不大，场地地层自上而下依次为杂填土、粉土、粉质粘土，
管道沿线水文地质资料表明：
该工程场地地质结构复杂，管道穿越土质主要有杂填土、含砂粘土、中细砂层和强风化岩等，地下水在地表以下2m左右，管道处于地下水位上下。
3.施工方案选择：
本工程主要以顶管施工为主要施工项目，根据场地工程地质条件及顶管法施工工艺，确立制定顶管法施工项目施工组织设计为依据。
顶管工作井和接收井根据设计平面设立于设计的检查井部位，顶进长度为两进之间设计距离，顶管工作井和接收井都采用直径6.5×3.5m的矩形井，为避免道路形成后破挖,工作井为尽量减少开挖范围，同时为防止流砂，拟采用边排水边开挖施工。
井底铺设30cm碎石层和20cmC20混凝土基础，30工字钢支撑，后背采用55mm钢板敷垫。
顶管施工时，待左线管道顶进一定长度后（约6米），再开始右线顶管的施工。
本工程Φ1500顶管长度共432.5米。
须Ф1500×2000混凝土顶管216节。
6.5×3.55米顶管工作井和接收井5座座。
顶管施工完毕后在工作井和接收井内分别砖砌检查井5座。
另外对绿化部位施工段,本工程以Φ1500顶管为主要工程，不存在其它工程项目，工程内容相对较少，由于顶管施工时对地基几乎没有扰动，因此不需进行地基处理。
4.工程特点:
地质结构复杂，埋置深、工作场地位于形成道路边侧绿化部位，地下管线及构筑物众多，施工难度较大，工期较紧，整个工程包括准备工作要求5月中旬完成，要求认真做好施工准备工作。
为保证工程顺利进行，应考虑各种不利因素条件下工程施工时如工作面通风、排水、衬砌的技术措施和各种事故如管道及竖井补漏、工作面塌方处理方法，
制订合理技术措施，精心组织施工，以确保优质、高速、顺利完成施工任务。
二、施工部署
根据工程场地管线较多，地质条件复杂，工期较紧的特点，分多个作业组采取顶管工作井和接收井同时施工,工作井完成后,管道同时顶管施工,再利用顶管工作井和接收井施工检查井的顺序施工,以缩短工期水泥管采用常州或或金坛水泥制品厂生产的水泥管.
1.施工顺序
顶管施工采用人工掘进顶管施工，人工挖土，小型手推车运土，卷扬机垂直提升出土。
如遇流砂层，则将工具管密封，加气排水，水力出泥。
施工顺序为:
先施工顶进工作井和接收井,再进行管道顶进,后在工作井和接收井中砌检查井。
2.施工总进度计划
本工程进度计划要求在5月中旬建成，在计划安排上尽量使各工序相互衔接，各项工作同时展开。
工程总进度计划安排见施工进度计划表。
工作开始
测量放线
放样复核
基坑构筑
工作坑设备安装
2#管出洞准备
1#管出洞准备
挖土运土
挖土运土
推进
推进
卸管、接口安装
卸管、接口安装
进洞
进洞
取工具管
取工具管
砌筑检查井
三、施工准备
1.生产准备
⑴进行施工测量和放线工作。
⑵确定管线范围内及施工用地内所有障碍物，如管线、电线杆等的准确位置。
现场调查顶管地段内主要障碍物有排水管、供水管、水掣井、电力电讯管道和施工队管道位置和标高，地面交通情况较复杂。
⑶按施工平面布置图修建临时设施，安装临时用水、用电线路，并试水、试电、修好临时排水沟。
⑷订购所需铁井盖、井圈。
⑸进行顶管所用非标准设备的安装。
2.技术准备
⑴组织现场施工人员学习，审查施工图纸和进行各专业图纸会审，进行设计要求和施工技术交底。
⑵编制好顶管施工工艺卡，做好顶管施工人员的再培训工作。
⑶绘制临时工程及施工非标准设备工具图纸。
四、主要项目施工方法
一、顶管法施工
顶管法是依靠人工或机械在管内端部挖掘土壤，然后在工作坑内借助顶进设备，把敷设的管子按设计中线和高程的要求顶入，并用水力或小车将土从管中运出。
掘进顶管采用企口钢筋混凝土管。
1．管节与接头
由于本管道为污水管道，为防止污水渗漏和地下水涌入，管节间必须有可靠的防水措施。
顶管管材采用企口加强型钢筋混凝土管，双层钢筋网在端部加密。
接头采用“T”形钢板套环。
钢套环厚度6毫米，管端面安装“O”形橡胶止水环，顶进完毕后填塞环氧树脂砂浆。
2、工作坑的布置
工作坑是顶管施工的工作场所。
其位置可根据以下条件确定:
⑴根据管线设计，工作坑可选在检查井处；
⑵单向顶进时，应选在管道下游端，以利排水；
⑶考虑地形和土质情况,有无可利用的原土后背；
⑷工作坑与可能穿越的建筑物要有一定安全距离；
⑸距水、电源较近的地方等。
根据施工现场实际情况，拟设顶管工作井、接收井14个。
3、工作坑的尺寸
工作坑应有足够的空间和工作面，保证下管、安装顶进设备和操作间距，坑底长、宽尺寸可按如下公式计算：
底宽
W＝D＋（2.4～3.2）
式中 W──工作坑底宽度（m）;
D──被顶进管子外径（m）;
底长
L＝L1＋L2＋L3＋L4＋L5
式中 L──工作坑底长（m）；
L1──管子顶进后，尾端压在导轨上的最小长度，混凝土管一般留0.3m。
L2──每节管子长度（m）;
L3──出土工作间隙，根据出土工具确定,一般为1.0～1.5m;
L4──千斤顶长度（m）
L5──后背所占工作坑厚度（m）。
考虑到坑内后背采用人工挖孔桩和混凝土墩，受力面铺设钢板，壁后灌注水泥浆加固,本工程工作井Y5和接收井Y7采用6×4m矩形井，井内设集水坑。
4、工作井的施工
顶管法施工的工作坑，它作为临时施工过程进、出口以及建成永久性地下管线检查井。
工作井采用沉井法施工。
考虑到此处地下水位较高，且井穿透砂层，为防止流砂，采用不排水下沉的施工方法，必要时还可向井内注水，使井内水位稍高于地下水位。
为防止井筒倾斜，挖土时注意对称均衡挖土。
且锅底深度不应超过0.5米。
待下沉到施工所需高程时，立即在水下封底。
封底时，先铺垫碎石垫层和进行混凝土垫层的水下浇筑，并留钢封水管，待混凝土达到应有强度后将水抽去，封闭钢封水管，再做底板。
沉井过程中常见问题的处理
（1）井筒倾斜的观测及校正：
由于刃脚下面的土质不均匀井壁四周的土压力不均衡，挖土操作不对称以及刃脚下有障碍物，可能造成井筒倾斜。
因此在沉井过程中，必须随时观测倾斜情况。
采用垂球观测的方法。
由于井筒内四周挖土不均或土质不均，地耐力不一致导致的井筒倾斜，可采用挖土的方法加以校正。
即在下沉较慢的一侧多挖土。
如此法不足以校正时，可在井筒外壁一边开挖土放，相对一边回填土方。
此外还可以采用加载的方法加以校正。
（2）井筒不沉或突沉
如井壁四周的土不易下滑导致下沉缓慢或不能下沉时，采用高压水枪进行冲射，水枪沿井壁布置，冲动刃脚部分的土，使井下沉。
若是由于障碍物阻挡，则挖去障碍物。
为防止突沉，锅底开挖深度一般不得超过0.5米。
（3）井筒裂缝
由于井筒四周土压力不均，挖土时遇到障碍物支撑井筒的若干点而混凝土强度较低都有可能产生裂缝。
因此，施工时应使井筒达到规定强度后，方可下沉。
也可在方便挖土的前提下在井筒内安设支撑。
井筒产生裂缝后，必须在井筒外面挖土，减少该向的土压力，或拆除障碍物，防止裂缝继续扩大。
同时用水泥沙浆，环氧树脂或其他补强材料涂抹裂缝进行补救。
（4）沉井的抗浮
由于沉井位于地下含水层内，可能产生上浮。
施工过程中，可以采取增加构筑物的附加荷载，增加下沉摩阻力，减少刃脚开挖深度，防止地面水流入等措施抗浮。
封底时结构重量为：
w结=184吨
封底时水位约3米，浮力为：
w水=128吨
结构重量大于浮力，符合抗浮要求。
w结>w水
5、工作坑导轨设置及基础加固
工作坑底可根据土质、管子重量及地下水情况,做好基础，以防止工作坑底下沉，导致管子顶进位置的偏差。
⑴导轨的作用是引导管子按设计的中心线和坡度顶进，保证管子在顶入土之前位置正确。
导轨安装牢固与准确对管子的顶进质量影响较大，因此，安装导轨必须符合污水管中心、高程和坡度的要求。
本工程采用38kg钢轨作导轨。
⑵基础
采用混凝土基础，当工作坑底土质松软，有地下水时,应采用C20混凝土封底,厚度为30～50cm，混凝土底板漏水处应灌注水泥浆。
6、顶管工程力学参数确定
顶管过程是一个复杂的力学过程，它涉及材料力学、岩土力学、流体力学、弹塑性力学等诸多学科。
但顶管计算的根本问题是要估算顶管的推力和后背承载能力。
顶管的推力就是顶管过程管道受的阻力，包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力及工具管气水压力。
⑴工具管切土正压力：
与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。
根据有关工程统计资料，软土层一般为20-30t/m2,硬土层通常在30-60t/m2。
大于40t/m2时表明土质较好，可考虑取消格栅,采用开敞式工具管。
F1=S1×K
其中
F1--顶管正阻力（t）
S1--顶管正面积（m2）
K---顶管正阻力系数（t/m2）
⑵管壁摩擦阻力：
管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。
根据有关工程统计资料，管壁摩擦阻力一般在100-500kg/m2之间。
通常减少管壁摩擦阻力的措施有：
管壁与泥土间加泥浆套减阻，使管外壁形态规则和表面光洁、减少管道拐弯等。
⑶泥水平衡压力：
在封闭的冲泥舱内加泥水压力平衡地下水压力，是防止泥砂涌入的重要方法。
泥水压力一定要合理。
压力过小，大量的泥砂涌入，会造成路面破坏，压力过大，会增大主千斤顶负荷，严重的可能产生冒顶现象。
泥水平衡压阻力计算如下：
F3=×D2×P/4
其中
F3--顶管泥水阻力（t）
D--顶管外径（m）
P--一顶管泥水最大压力（t/m2）
在考虑最大一次顶进距离为53m时，顶管总阻力为以上三种阻力之和：
F=F1+F2+F3360t
考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备取2倍能力储备，设备顶进能力应为700t。
7、后背结构及抗力计算
后背作为千斤顶的支撑结构。
因此，后背要有足够的强度和刚度，且压缩变形要均匀。
所以，应进行强度和稳定性计算。
本工程采用厚钢板后背，这种后背设置简单，安
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