泵站顶管施工方案Word文档格式.docx
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使用25T吊车作为下管及吊装设备使用。
四、施工工艺
1、顶进工艺流程图
2、具体施工方案
因本工程泵站格栅井单独设置，雨水通过进水管道流入格栅井，再通过6米d800排水管流入泵井，因此本工程选定格栅井位置作为顶管工作坑的位置，格栅井设计尺寸为：
底板尺寸7.2m*4.2m，井壁外围尺寸6.4m*2.2m，为保证格栅井钢筋绑扎、模板安装作业空间，工作坑支护完成后的尺寸为8m*4m。
图1泵站流程图
依据排水工程设计图中格栅井结构设计内容，格栅井底板厚度500mm，底板垫层厚度为100mm，垫层下部为300mm碎石垫层，因此底板可作为顶管工作坑滑板。
在格栅井底板施工过程中可提前预埋导轨等顶管用设备，并在底板施工过程中预埋格栅井井壁钢筋。
待顶管工作完成后，继续进行格栅井施工。
格栅井施工完成后，将工作坑进行分层夯实、回填，随之拆除支护结构。
3、顶进方法的选择
本工程地下土质以粘性土为主，顶进方法选用土压平衡法进行出土施工。
4、顶管工作坑施工
首先在工作坑四周施做双排Ф600@400高压旋喷桩止水帷幕，止水帷幕位于支护用工字钢外侧1米处，工作坑支护采用工字钢加固，工字钢选用I40b型，单根长12m，采用一丁一顺的施工方法，在顶管出口处工字钢顺型插打。
施工前先将地面标高降至1.5m，格栅井底板施工完成后底板顶面标高为-5.49m。
工作坑设置三道腰梁支撑，第三道距离工作坑槽底的距离为2.5m，一、二道支撑之间、二、三道支撑之间距离均为2.5m（支撑架设形式及尺寸见图2）。
工字钢完成后对工作坑进行开挖，做到随开挖随支撑。
第一道支撑在工字钢顶以下1.0m左右，在基坑底加设一道钢圈梁，圈梁接头焊接牢固，并在交角处增设加劲板。
腰梁采用双根I40工字钢，用连接钢板连接组成。
腰梁长度根据现场实际下料，交角处加设加劲板。
为了保证不影响管道顶进，在工作坑南北走向设置一道横向支撑，支撑采用螺旋焊管，四角支撑采用菱形布置,工字钢与腰梁之间的空隙采用木楔备死。
工作坑井内布置主要是后靠背（垫铁）、滑板、导轨、主顶油缸、分配站、钢制扶梯等。
4、设备安装
导轨安装
导轨采用钢轨，要求在顶进过程中能承受各种负荷且不位移、不变形、不沉降，安装时保证钢轨顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致；
导轨安装允许偏差：
轴线位
置：
3mm；
顶面高程：
0～+3mm；
两轨内距：
±
2mm（见表1）。
图2顶管工作坑布置图
表1顶管工作坑允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检验频率
检验方法
范围
频率
1
混凝土抗压强度
符合设计要求
按混凝土抗压强度的规定试验
2
中线位移
15
每座
经纬仪检测或挂中心线钢尺检查
3
后背
垂直度
1%H
垂尺与钢尺检查
水平线与中线偏差
1%L
4
导轨
高程
+3，0
水准仪检测
经纬仪检测
注：
表中H为后背的垂直高度，L为后背的水平长度。
导轨安装后应复核导轨中线位置，使导轨中线与管道中线重合，管道管底要高出设计高程2cm，留出预沉量；
在顶进过程中经常对导轨顶面高程进行校核，并及时进行调整，以防顶管高程发生偏差。
后背制作
后背梁要有足够的强度和刚度，施工前必须进行检算，保证施工不变形，桩后土体受力均匀。
后被安装时背面要和管道中心垂直，并设置当快防止顶进过程中后背偏移，后背与桩体之间浇筑C25混凝土与后背尺寸相同。
千斤顶安装
顶进设备包括高压油泵、千斤顶、千斤顶架、顶铁、操作管阀等。
高压油泵配备工作棚，高压油泵必须与千斤顶相匹配，并且布置备用油泵；
千斤顶固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点在管道中心的垂直线上；
顶铁按千斤顶最大顶力设计，应有足够的刚度和强度，且端面平整、垂直、单块放置稳定，千斤顶取偶数，且规格宜相同，当规格不同时其行程应同步，千斤顶的油路并联，每台千斤顶有进油、退油的控制系统；
油泵操作阀设在工作坑井沿；
管路必须顺直且转角少。
油泵安装完应进行试运转。
顶进开始时，缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；
顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进；
千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。
机头安装
顶管机在地面上安装调试好后下坑，吊装时应平稳、缓慢，避免冲撞。
机头放在导轨上以后应测量机头中心线、高程，并做好记录，便于初顶入土时进行调整，确保入土准确。
最后对机头电路、油路、水路、泥浆管路和操作系统进行连接、检查试运行。
起吊运输设备
采用吊车进行顶管机机头和其他设备的下坑安装，要求起吊设备停置牢固、稳定。
注浆装置布置和设备连接
注浆设备稳固在基坑顶面设置的平台上，距离基坑边缘不小于1米，并尽可能缩短泥浆管路。
施工前各套设备之间按施工规范要求进行连接安装，合理布置注浆管、油管和电缆，并且安装完毕后进行调试。
5、顶进
顶管掘进机始发控制是保证顶管施工精确的重要环节，顶管掘进机要进行试运行，状态良好后才能开始施工。
根据布控的测量网，检测掘进机的位置，顶进前地面沉降监控网进行初始测量并做好记录。
在顶管顶进一段时间后，要加设弧形活动顶铁，做一次顶进再下后一节管时，可将其吊移。
在正式顶进前，对所有机器、电路、油路、管道中线及管道高程进行最后一次检测，合格后方可顶进。
出土
当主顶油缸顶进一段距离后，前端刃角与坑内侧土体接触，利用机头前方大刀盘绞刀将前方土壤削成碎片状，然后通过内置轨道运出管外。
回镐、下顶铁
当定稿油缸伸出量够下一块顶铁长度时，应将镐回油，下一块顶铁，以保持平衡顶进。
管节安装
当机头进入土体后，安装第一节顶管。
顶管经吊车吊至坑内导轨上，用千斤顶推至机头后端，并与之连接。
当机头进入土体后，在安装下一节管时，主顶油缸回缩，此时由于主动土压力的作用，常会造成机头的后退，前端土体也会出现滑裂，顶进方向出现偏差。
为防止这种现象发生，当机头已顶入土里8m长时，开始注浆。
注浆压力控制在0.5MPa左右，压浆量要根据具体情况测定，同一端面上设置3个注浆孔，环向均匀布置，注浆时要遵循“先压后顶，随顶随压”的程序。
6、顶进控制
测量控制
正常顶进过程中，每次顶进不超过50cm，每顶一次对管道中线及高程测量一次。
接管时，应对管道重新测量，每个接口测一点，发现错误及时纠正。
开挖断面管理
顶管施工过程中，经过掘进机刀盘削碎土体，这时掘进机前端土压力减小，后面顶镐顶进，顶管跟着前进，且使掘进机前端再次达到平衡，如此循环顶进。
施工中随时监控压力表数值，使开挖面土体与仓内土压力平衡，保证开挖面土体稳定。
纠偏
管道发生误差时进行纠偏，每次最大纠偏角度为0.50或管口两侧间隙不大于10cm。
纠偏通过掘进机液压纠偏系统进行，要勤校、微调，误差若超过质量标准停止顶进，报告监理工程师研究措施后再顶，禁止超挖校正，机头发生偏转要及时进行纠正。
接近接收井时应放慢速度，反复测量找准机头的入洞位置，在准确位置入洞，严禁凿大洞口破坏坑壁支护，防止漏水。
施工时要按坑位尺寸确定露出的管头的长度，防止与坑井连接时因管头长度过长或过短而切断管子或接短管。
露出管子的前端在下部用支撑垫起防止低头。
7、接收
因本工程顶管出管位置在顶进段工作坑内，不设置接收坑，顶管顶到顶进段工作坑支护结构旁边时停止顶进。
8、工作坑回填
待顶管顶到设计位置后，进行格栅井施工，格栅井施工完毕后，拔除钢板桩，进行基坑回填。
回填土应采用素土，分层碾压、夯实，回填前应保持工作坑内无积水，并将杂物清理干净，回填土不得采用淤泥、垃圾、含草皮的腐殖土。
五、安全施工保证措施
1、组织保障
项目经理部成立应急预案小组，以项目经理为组长，项目部相关成员为组员，快速处理各类事故的发生及应急救援，最大程度地减少人员和财产损失。
事故应急处理小组的所有成员有义务和责任对各级人员进行教育和讲解，并会同各部门做好各施工部位的安全措施，防治事故的发生。
附图3应急小组成员机构图
2、技术措施
由于本工程顶管深度在6米以上，因此本工程在顶管施工时如遇到意外情况，如土质突然变化、发生涌水现象、遇到障碍物等，必须采取有效的措施来处理。
如超过允许偏差一律停下来，并且如实汇报情况，以便分析原因，找准对策。
顶进施工时，操作人员佩戴安全帽，严格按照操作规程操作，随时检查设备、电路运转情况，出现故障及时处理。
非操作人员不得进入施工范围内。
顶进前对工作坑进行全面检查，底板和后背不得有裂纹、松动。
顶进施工中如有较大管涌、塌方情况，应立即撤出管道，等情况稳定后进行相应措施加固后再施工。
基坑四周必须设置栏水坎（不低于20cm），防止地面水及雨水回灌，基坑内设置水窝子，对基坑内的渗水及时排除。
施工现场内设有醒目的安全标志，交通绕行标志，夜间设有警示灯。
工作坑四周设安全网。
车辆不得靠近工作坑边缘。
注意施工用电安全，有专人监督、监察电路、用电机械等，各类用电机械应放置在远离工作平台的地方，严防用电事故发生。
施工期间必须设专人防护，以便于列车接近时施工人员及时待避，确保行车、人员安全。
3、应急预案
针对施工特点，制定顶管事故应急救援预案。
顶管内施工窒息事故
为了对顶管内施工窒息事故及时采取有效的控制和实施抢救，防止事故蔓延，最大限度降低损失，制定本预案。
a）、预防措施
施工人员进行顶管施工前先带好防毒面具；
施工现场准备好氧气等临时救护设施；
随距离增加，施工过程中随时采用点燃蜡烛或释放小动物的方式进行测试，检测氧气含量是否充足，若蜡烛熄灭或小动物窒息，施工人员绝对不允许进行顶管施工；
b）、应急方法
一旦发生施工窒息事故由安全员组织抢救伤员，打电话“120”给急救中心，由班组长保护好现场防止事态扩大。
其他小组人员协助安全员做好现场救护工作，水、电工协助送伤员外部救护工作，如有轻伤或休克人员，由安全员组织临时抢救、包扎止血或做人工呼吸或胸外心脏挤压，尽最大努力抢救伤员，将伤亡事故控制在最小范围内，值勤门卫在大门口迎候救护车辆。
如事故严重，应立即上报上级有关部门，并启动项目部应急救援预案。
建、构筑物倒塌事故
为了对顶管施工过程中建、构筑物倒塌事故及时采取有效的控制和实施抢救，防止事故蔓延，最大限度降低损失，制定本预案。
本工程顶管工作坑周边有项目部临时建筑物及泵房、泵站值班室等，工作坑开挖前在建筑物周边设置固定监测控制点，做好原始数据的纪录，在开挖过程中随时进行监测。
若监测数据发生异常，停止开挖，分析原因，若地下水位下降或地面沉降值超过警戒值，应立即采取有效措施，防止建、构筑物倒塌事故发生。
开挖的土方及时运出施工现场，不允许在工作坑附近堆放；
b）、应急方法
顶管在顶进过程中,一旦发生倒塌事故后，若有伤亡人员，首先由现场指挥人员组织作业人员对受伤者进行抢救，并立即报告项目经理或应急预案值班人员。
由项目经理负责现场总指挥，发现事故发生人员首先高声呼喊，通知现场安全员，由安全员打事故抢救电话“120”，向上级有关部门或医院打电话求救，同时通知生产负责人组织紧急应变小组进行可行的应急抢救，如现场包扎止血等措施,防止受伤人员流血过多造成死亡事故发生。
预先成立的应急小组人员分工，各负其责，重伤人员立即送外抢救，值勤门卫在大门口迎接来救护的车辆,由班组长保护好现场防止事态扩大，同时立即停止施工,组织有关人员撤离到安全地带.有程序地处理事故、事件，最大限度的减少人员和财产损失。
如事故严重，应立即报告上级有关部门，并启动项目部应急救援预案。
③基坑坍塌事故
为了对施工过程中突发的基坑塌陷事故及时采取有效的控制和实施抢救，防止事故蔓延，最大限度降低损失，制定本预案。
进入施工现场必须戴好安全帽，施工现场设醒目的安全标语和安全警示标志，提醒工人注意安全。
在基坑开挖前布设好各种监测控制点，做好原始数据的纪录，在开挖过程中按照施工监测内容进行监测。
若监测数据发生异常，停止开挖，分析原因，若地下水位下降或地面沉降值超过警戒值，应立即采取加强支撑、压浆加固措施保证基坑稳定，防止坍塌事故发生，必要时采取回填措施确保基坑的稳定。
机械开挖到设计标高以上30cm处时应采用人工开挖的方式，避免扰动土体造成基坑失稳。
清底后及时施做垫层、防水层及底板砼尽量减少基坑暴露时间。
距基坑顶部0.5m设排水沟，防止泥浆或雨水流入开挖完毕的基坑内。
基坑四壁或基底有地下水渗漏，在其坑底部四周设排水沟及集水井，沉淀后抽出引入市政排水管网。
坍塌事故发生后，若有伤亡人员，首先由现场指挥人员组织作业人员对受伤者进行抢救，并立即报告项目经理或应急预案值班人员。
经理部组织人员全力抢救，立即拨打120急救电话或现场自行急救专用车将伤员送往医院。
事故发生后，事故现场要迅速撤离与事故处理无关的人员及群众。
安全员要对现场进行隔离、保护，对现场进行勘查并画出草图，记录事故经过。
经理部在抢救伤员的同时，应立即向上级有关部门报告，同时与抢救人员联系，掌握最新情况便于事故处理。
4、监测监控
本工程顶管工作坑周边有项目部临时建筑物及泵房、泵站值班室等，工作坑开挖前分别在工作坑及建、构筑物周边设置固定监测控制点，做好原始数据的纪录，在顶管工作坑开挖及顶进过程中对工作坑、地面及周边建筑物沉降、位移及时进行观测，并对监测数据及时进行分析，建立地面与地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处，如工作坑支护结构及建、构筑物基础位置，如发现异常立即停止开挖、调整顶进速度，并采用压浆等措施进行地基处理；
另外，对槽底降水进行水位监控，及时降、排水。
六、文明施工保证措施
1、施工现场周边设置连续、密闭的围挡。
围挡选用标准蓝预制板材，按业主要求绘制标准“文明施工”标志及宣传口号，做到简洁、明快。
2、在施工工程区域内设置一切必要的信号装置，如标准的道路信号、报警信号、危险信号、控制信号、安全信号、指示信号等，并派专人负责检查，发现损坏，及时修复。
3、所有原材料堆放整齐，并悬挂名称、品种、规格等标牌。
4、现场场地及道路地面加以硬化，厚度和强度满足施工和行车需要。
做到道路平坦通畅，设置相应的安全防护设施和安全标志。
搞好道路养护，周边设排水沟，确保路面无积水。
5、由于本工程在夏季施工，采取必要的防暑降温措施，做好劳动保护。
6、经常对工人进行施工安全、法纪和文明教育，严禁在施工现场进行各类非法活动。
7、施工操作地点和周围清洁整齐，做到活完脚下清，工完场地清，丢撒的砂浆、混凝土及时清除。
施工现场严禁乱堆垃圾及余物。
在适当的地点设置临时堆放点，并定期外运。
并且采取遮盖防漏措施，运送途中不得遗撒。
8、严格按设计要求弃土、弃碴，不乱倒乱堆。
保持现场卫生状况的良好，做到场容整洁、美观。
9、将工地生活区的生活垃圾、工程废料及废油分类堆放，及时集运至当地环保部门指定的地点。
10、施工现场的管理人员、作业人员一律佩带工作卡，由现场办公室负责人负责对劳务人员工作卡上内容的真实性进行复核和确认。
11、施工人员一律佩戴安全帽，遵守现场的各项规章制度。
12、建立消防措施、制度，明确防火管理责任人。
配置合理、有效的灭火器材。
建立动火审批手续及动火监护。
13、临时用电、用水
现场临时用电、用水派专人管理，确保无长流水、长明灯。
施工现场的用电线路、设施的安装和使用必须符合安装规范和安全操作规程；
并按施工组织设计进行架设，严禁任意拉线接电。
施工现场内必须设有保证施工安全要求的电压和工地照明，确保工地照明亮度充足、均匀及不闪烁。
14、现场机械管理
现场使用的机械设备，按平面布置规划固定点存放，按规定线路行使，不得侵占非施工道路。
遵守机械安全规程，经常保持机身及周围环境的清洁；
机械的标记、编号明显，安全装置可靠。
对施工机械操作人员建立严格的机组责任制，并依照有关规定持证上岗，禁止无证人员操作。
七、劳动力计划
顶管工程自进场之日起至完工配备专职安全管理人员2名，电工1名，电焊工1名，施工人数30名。
八、计算书及相关图纸
1、计算书
顶力计算
推力的理论计算：
F=F1十f2
其中F—总推力
Fl一迎面阻力
F2—顶进阻力
F1＝π/4×
D2×
P
（D—管外径0.96m
P—控制土压力）
P＝Ko×
γ×
Ho
式中Ko—静止土压力系数，一般取0.55
Ho—地面至掘进中心的厚度，取最大值9m
γ—土的湿重量，取1.9t/m3
P＝0.55×
1.9×
9＝9.405t/m2
F1=3.14/4×
0.962×
9.405＝6.8t
F2＝πD×
f×
L
式中f一管外表面平均（根据顶进距离平均淤泥土）综合摩阻力，取0.8t/m2
D—管外径0.96m
L—顶距，取最大值30m
F2＝3.14×
0.96×
0.8×
30＝72.35t。
因此，总推力F=6.8+72.35＝79.15t。
根据总推力、工作坑所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。
主顶油缸选用2台60t级油缸。
每只油缸顶力控制在50t以下，这可以通过油泵压力来控制，千斤顶总推力100t。
因此我们无需增加额外的顶进系统即可满足要求。
2、相关图纸
本顶管工程依据《施工图设计》施工。
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