顶管工程施工方案Word格式.docx
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30KVA动力电源，为确保因临时停电而不影响施工，配备一台30KW发电机组。
2.4.3调查施工现场妨碍正常施工的障碍物和地下管线。
2.4.5制定安全文明保证措施，严格按照有关文件规定，采取适当的现场文明施工措施和环保措施。
主要人力、机械设备仪器的配置表
2.4.7确定材料供货厂家，进行原材料进场检验。
3.主要施工方案
3.1施工总体布署
根据施工现场情况，施工层面介于粉砂土层及砂砾石层，该地质情况，容易出现塌方，又要穿越铁路线，施工期间不能影响铁路线的正常工作。
为确保顺利穿越铁路线，拟在铁路线南、北侧各设二个工作坑，间距40m（附北川河顶管平面示意图）。
顶管工作坑的坑底尺寸按施工规范要求开挖成4*6米，坑口尺寸按1：
0.33坡比放坡确定，可根据现场实际情况调整。
工作坑顶采用30cm厚砂砾石回填夯实，再浇筑30cm厚C25混凝土基础并安装导轨。
在坑底预留渗水坑、引流槽位置。
考虑在砂卵石顶进难度大，确保顺利顶进，拟采用双向顶进的工作方式，所以工作坑护壁四周均采用C30混凝土浇筑，厚度0.4米，Φ14双层双向@150钢筋网片布置于墙内。
顶管处于砂卵石层施工期间容易塌方，为确保铁路线正常工作和后期安全性，我方拟对铁路线两侧顶管以上地基注浆加固进行处理。
砂卵石层顶管难度较大，人工在顶管内采挖进度缓慢。
为提高工作效率，顶管前方加刃角工作机头。
施工期间正值三伏天，顶管内作业人员每2小时进行轮换工作，确保人身安全。
顶管采用泥水平衡式机械顶进法施工，在工作坑内安装顶进设备，并在井底设Φ600，深800的积水坑，配备水泵，便于排水。
送风设备采用1000桶式鼓风机，照明采用36V电压。
顶管完成后，在工作坑内砌筑Φ1500圆形检查井370砖墙（作法06MS201-327页），工作坑内回填砂砾石至原地坪。
3.2施工测量
3.2.1测量仪器；
施工过程采用南方360r全站仪及J2经纬仪进行全平面位置控制；
使用DS1自动安平水准仪进行高程控制；
3.2.2工程定位测量：
根据建设单位提供的设计图，进行放线定位，定位放线完成后，由施工单位、建设单位、设计单位、规划部门共同进行验收。
定位放线完成后用全站仪向外引出轴线定位桩，定位桩采用40×
40×
600的木桩，用C20砼将其保护。
±
0.000的关系，确定水准点控制线，在各层施工时将标高传递。
高程传递用水准仪与30m钢尺相结合的方法传递。
3.3管道顶进
中线测量：
先挖好顶管工作坑，然后将地面管道的中线引到坑壁上，打桩钉中线钉，标定中线方向。
在顶管工作坑内设固定测量平台，在上面安装激光经纬仪，实时监测中线和高层。
开始顶进时其偏差不得超过3mm（正常顶进时其偏差不得超50mm），如果超限，应校正机头的位置。
为了保证施工质量，正常顶进时每顶进50cm（开始顶进时每顶进30cm）就要进行一次中线测量和高程测量，偏差在容许范围之内，方可继续顶进。
挤压掘进顶管法顶进设备主要包括25吨吊车1台，千斤顶、高压油泵、顶铁等。
液压千斤顶是掘进顶管的主要设备，考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备再取1倍能力储备。
本工程拟采用1台300t液压千斤顶。
千斤顶在工作坑内的布置与采用个数有关，如一台千斤顶，其布置为单列式，应使千斤顶中心与管中心的垂线对称。
顶力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。
根据施工经验，采用人工挖运土方，管上半部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4～1/5处。
由电动机带动油泵工作，选用额定压力为32Mpa的ZB-40柱塞泵，经分配器，控制阀进入千斤顶，千斤顶联接进油管，保证千斤顶活塞的出力和行程一致。
顶铁是传递和分散顶力的设备。
要求它能承受顶压力而不变形，且便于搬动。
根据顶铁旋转位置的不同，可分为横顶铁、顺顶铁和U形顶铁三种。
a、横向顶铁安装在千斤顶与方顶铁之间，将千斤顶的顶推力传递给两侧的方顶铁上。
使用时与顶力方向垂直，起梁的作用。
横顶铁断面尺寸为300×
300mm，长度按被顶管径及千斤顶台数而定，本工程选用长度为1.2/1.4m的横顶铁；
用型钢加肋和端板焊制而定。
b、顺顶铁（纵向顶铁）放置在面铁与被顶的管子之间，使用时与顶力方向平行，起柱的作用。
在顶管过程中起调节间距的垫铁，因此顶铁的长度取决千斤顶的行程、管节长度、出土设备等而定，通常有100、200、300、400、600等几种长度。
横截面为250×
300mm，两端用厚25mm钢板焊平。
顺顶铁的两顶端面加工应平整且平行。
防止作业时顶铁发生外弹。
c、U形顶铁安放在管子端面，顺顶铁作用其上。
它的内、外径尺寸与管子端面尺寸相适应。
其作用是使用顺顶铁传递的顶力较均匀地分布的到顶管端面上，以免管端局部顶力过大，压坏混凝土管端。
大口径管口采用环形，小口径管口可采用半圆形。
a．导轨：
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，两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致。
导轨应具有足够的强度和刚度。
本工程导轨由型钢和钢板焊接而成。
在工作井底板基础上应事先预埋钢板，预埋钢板的位置与导轨相吻合，以便导轨与之焊接。
预埋钢板上的锚固钢筋要焊牢并有足够的锚固长度。
导轨安放后，还应在两侧支撑好，必要时再浇筑混凝土，确保导轨在受撞击力的作用下不位移、不变形。
在预留洞底部，应设置延长导轨，以免机头出洞时磕头。
导轨安装时，其标高要比设计标高提高2～3cm，以减少机头出洞后的下沉。
b.主顶油缸架：
主顶油缸架上固定千斤顶和高压油泵。
千斤顶应与管道中心的垂线对称，其合力的作用点应有进油、退油的控制系统。
油泵宜设置在千斤顶附近，油管应顺直、转角少。
c.后背结构（承压板）：
承压板是承受和传递全部顶力的后座，应具有足够的强度和刚度。
本工程的承压板采用厚度40mm钢板，钢板与钢筋砼井壁之间用混凝土浇平，承压板的中心应与千斤顶的合力中心重合，并垂直于导轨平面。
钢筋混凝土井后背（长3m、宽0.7m、高3m）外侧与原状土之间采用水泥土夯实，以传递顶力，保障工作井安全。
安装止水胶圈前，先检查胶圈表面是否有破损，如有问题及时更换。
止水圈安装时：
先将止水圈装置初步就位，临时固定在出洞口井壁上，然后推进掘进机至止水圈，根据掘进机外圆与止水圈板内圆的周边等距离来固定止水圈，确保止水圈中心与管道纵轴线一致。
止水圈安装完毕后，再次检查止水圈是否安装牢固，挤压是否平整、密实，以防漏浆。
施工准备→测量放线→导轨安装→后座顶板安装→顶进设备安装→后座千斤顶安装→顶管机井内就位→顶管机试运行→打开封门→后座千斤顶顶进→出泥准备→测量偏差→控制点设置→管道顶进→管内出泥→顶进纠偏→接口检查→预制管顶进结束→接口沥青麻丝填缝→竣工测量→顶管设备转移
a、下管前应先对Φ1000mm钢承口钢筋混凝土Ш级管进行外观检查，主要检查管材的破损及裂缝，管要直顺。
b、工作坑内设备安装完毕，经调试检查各部件处于良好状态，检查起重设备、试吊，确认安全可靠方可下管；
下管时工作坑内严禁站人；
当距导轨小于50cm时，操作人员方可进入工作。
c、第一节管下到导轨上，装好顶铁，测量管轴线及前端和后端的管底高程，确认安装合格后方可顶进。
a顶进利用千斤顶出镐。
在后背不动的情况下将被顶进管子推向前进，其操作过程如下：
安装好顶铁挤牢，管前端长度满足施工要求后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管子推向一定距离。
停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。
添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管子为止。
b开挖时，要求严格遵循“先顶后挖”原则，管前不得超挖，必须保持管壁与土基表面吻合，采用顶进切土，管内人工运土的方式进行，减少对地面及附近建筑物的影响。
c在顶进过程中，顶铁上方及侧面均不得站人，并随时注意观察顶铁有无扭曲迹象，及时采取措施，防止崩离。
开始顶进5～10m的范围内，轴线的方向和高程，关系到整段顶进质量，应认真测量检查及时采用措施纠正偏差。
允许偏差为：
轴线50mm,高程-40mm～+30mm。
一个顶管段完成后，重新测量一次管道和中心线和高程，每个接口测一点。
轴线控制：
中心线测量，根据工作坑内用经纬仪设置的中心桩挂小线，使拉线对准垂球，读管前端的中心尺刻度，若拉线与中心尺上的中心刻度相重合，其差值即为偏差值。
管道每顶进30～50cm时测一次中心轴线，若发现偏移趋势就进行纠偏，当偏移量大于或等于20mm时，立刻停止顶进，查明原因纠错后再顶进，确保顶管轴线的正确，勤测勤纠。
高程控制：
工作坑内设置固定的水准点2个，以便测量高程时互相闭合。
停止顶进时，将激光水准仪支设在顶铁上，使用特制的高程尺，除测头一节管前端管底高程，以检查与设计高程偏差外，还测量头一节管后端管底高程，以掌握头一节管子的走向（坡度）。
高程允许偏差为：
-40mm～30mm。
沉降控制：
根据地面沉降监察反馈信息及时调整出土量与顶进速度，若发现沉降超标，立即停止顶进，查明原因，采取相应措施后才能重新顶进，确保地下管线与地面构筑物安然无恙。
顶进过程中，发现管前土方坍塌、后背倾斜，偏差过大或油泵压力表指针骤增等情况，应停止顶进，查明原因，排除故障后，再继续顶进。
顶管施工采取不间断的连续作业。
管内运土工作条件差，劳动强度大，应组织专人轮流操作。
管内出土采用双轮手推车推运，土运至管外，再用工作井上的吊装设备将土提升至地面装车，运送至集中堆放场地。
为改善管道内的作业环境，顶管施工时对管道内进行强制通风，在地面上设一台大功率的鼓风机，通过软管将地面的新鲜空气直接吹入井下，以此进行空气循环。
顶进工作坑内必须有专人负责与工作面工人定时、定信号，如喊话、敲击等，对讲机进行联络，及时了解工作进程，并进行沟通。
顶进后的照明采用低压（36V）行灯，每5米安置一盏。
3.3.5顶管难点施工
a顶进方向高程偏差的调整：
顶进中发现管位偏差10mm左右，即应进行校正。
纠偏校正应缓缓进行，使管子逐渐复位，不得猛纠硬调。
纠正方法：
调整机头内的纠偏千斤顶。
b停顶塌方
临时停止顶进时，应将喇叭口全部切入土层，可防止塌方。
3.3.6顶管安全施工
1）拆模时间控制在混泥土浇注后的3-4天，混凝土强度达到设计强度30%以上进行，拆模先上后下，小心谨慎。
2）防止靠背墙突沉造成倾斜的危险，采取措施防止倾斜，确保安全施工。
工程如需要在夜间施工，为确保工程施工安全，各作业区的照明
度要达到要求。
为保证现场交通统一安排，采用围挡围护段面，摆放整齐。
道口处摆放反光交通警示标志牌及警示灯，并派专人（2人）值班，杜绝交通隐患。
夜间注意机械施工时的安全，施工人员必须穿戴安全帽、反光服。
为避免由于机械噪音造成扰民，机械施工必须在22：
00之前完成作业。
1）驾驶、指挥人员必须持有效证件上岗。
2）各类安全装置的保护罩、盖，安全可靠。
3）机械配输电线路（垂直、水平方向）应按规定保持安全距离.
4）作业时，机械停放应可靠稳固，臂杆幅度指示器应灵敏可靠。
5）必须严格执行定期保养制度，做好操作前、操作中、操作后设备的清洁、紧固、调整和防腐工作。
严禁机械设备超负荷使用，带病运转或在作业运转中进行维修。
6）机械设备夜间作业必须由充足的照明。
7）机架、机台的临边、登高以及机械运转区域有防护措施。
作业区域有明显的标志。
8）潜水泵电源线不破损、老化，接地接零良好，触漏电保护器灵敏可靠。
1）施工配电线路应符合“三级配电、两级保护”要求，照明配电应与动力配电分设，所有用电设备保证一机、一闸、一漏、一箱。
2）施工现场必须建立电工维修台帐，电工要做好各种金属设施的防雷接地及设备的接零保护。
3）开关电器的额定值与用电设备额定容量相适应。
3.4、钻孔灌浆加固处理方案
对于地基固结灌浆，一般对于浆材配方和浆液扩散半径的确定，均需要进行专门的勘察试验来确定，由于本工程工作量较小，没有必要进行专门的试验，耗时费力，而是采用了经验数据来进行灌浆设计。
灌浆孔的平面布置涉及到浆液扩散半径的选用，我们在这里按土层的渗透系数经验值1～2md-1来采用，其加固半径为1.0～1.5m。
污水管道直径为1.2m，拟采用注浆孔孔径110mm，设计为直孔，分别位于管道两侧及管顶，设计孔深为2.5～4m，钻孔间距为1.2～1.5m。
边打边试验，根据现场喷浆喷射的距离，后期可根据实际情况调整钻孔间距。
本项注浆工程根据设计方案及地层实际情况，钻孔施工依照间隔钻孔的方案，由下而上分段注浆的工艺方法，先施工注浆孔，再开始注浆，起始压力较小，然后逐渐增大压力，控制压力为0.8～1.5MPa，水灰比控制在1.5：
1左右。
采用100型回转钻机回转钻进，在地表设置护壁管，护壁管埋设在表层土中在粘性土层中采用螺旋钻头干钻，在无粘性土或地下水位以下宜采用优质泥浆护壁合金钻进。
回转钻进所需泥浆采用优质膨润土泥浆，化学处理剂采用氢氧化钠，配比为0.3％.所配制泥浆应达到下述性能指标:
比重1.05～1.15，粘度20～25s，PH值6～9，胶体率达97％以上。
采用先钻后灌的施工方法，钻完一孔后，自下而上逐段灌注。
方法如下:
每完成一个钻孔，立即下入注浆花管，在分段位置采用封闭管封闭，然后打开注浆泵，先注浆至孔满，然后憋压，控制灌浆压力在0.8～1.5MPa之间。
逼使浆液灌入孔周地层孔隙中，灌至达到灌浆控制标准为止。
凝固后形成圆柱状结石，然后拆除灌浆设备移至隔一个钻孔施工，待该孔段初凝完成即灌浆完成4～8小时后再移回设备完成下一段灌浆过程。
边排孔以限制灌浆量为宜，中排则灌至不吃浆为止。
限制注浆量根据经验在粘性土中可不限制，在无粘性土（风化砂为主）中采用0.3?
立方米／米孔段（或水泥100kg），不吃浆以每分钻吃浆量小于1～2升为准。
在灌浆地段形成孔与孔排之间互相搭接的结石体。
主材为425型号硅酸盐水泥，辅助采用水玻璃，以增强其稳定性和可灌性。
水灰比采用1.5:
1，实际操作中可根据情况调整主、辅浆材配比，可暂定为1:
0.1。
图2:
边打边灌法图3:
灌浆设备系统
1-浆槽；
2-液面管；
3-水槽；
4-阀门；
5-注浆泵；
6-电机；
7-电源；
8-流量计；
9-压力表；
10-排气回浆管；
11-灌浆管；
12胶塞；
13钻孔机
质量检验标准及方法
对于本工程而言,主要目的是通过固结灌浆加固地基,要求加固后的地基持力层标准贯入击数达到12～14,压缩模量达到7.5MPa以上，使其在强度和变形两个方面均达到与邻近地段协调一致的程度。
检验方法为在完成的灌浆孔周围30～50cm范围内钻探，在加固持力层中取原状土样，送实验室进行固结实验，以检测其加固后的压缩变形特性，同时在持力层中进行标准结贯入试验，以检测其加固后的强度情况。
根据地以上检验结果，判定土层固结灌浆效果，对于不能达到上述要求的部位，应重新钻孔补充灌浆，直至检验合格为止。
3.4.8钻孔注浆人员设备计划
设技术指导1人，现场指挥兼机长1人，班长2人，钻工4人，水泵工2人，泥浆工2人，工作方式为两班倒。
设备为泥浆搅拌机1台套，100型回转钻机1台套，BQ200-40型高压注浆泵1台、注浆封闭管及注浆管1套，一立方米储浆罐1口。
计划膨润土1000kg，硅酸盐水泥25～35吨。
4.确保工程质量的技术措施
4.1编制切实可行的实施性施工方案与施工网络管理计划，按网络节点、工期要求，分阶段控制，实现均衡生产，为保证工程质量创造条件。
4.2加强施工技术管理，坚持技术复核制度，工程开工前，请项目部进行技术交底，请项目部组织测量组对中线、高程进行复核和贯通，测设控制桩和重点工序的定位桩，进行控制桩位交接；
技术人员进行施工设计，编写技术交底书进行交底：
施工测量数据及技术交底书均执行复核签字制度。
所有图纸、技术交底、测量放样资料必须由技术主管审核后，方能交付施工。
做到及时、准确无误，杜绝技术指导错误影响工程质量。
4.3严把工程材料质量关，对进场的材料分类存放、保管，在使用前进行抽检，合格后方可使用。
4.4加强工序质量控制，把针对本工程制定的工序操作标准、工艺标准、检查标准落实到各部门各环节。
实行施工操作、工艺流程、检测实验全过程跟踪，对执行情况做出记录，针对存在问题及时整改。
认真执行自检、互检、专检及工序交接制度，坚持上道工序不合格不进行下道工序的原则，实行一票否决制。
5.安全防护技术措施
5.1安全保证体系
组织保证：
为实现安个目标，强化安全管理，本项目组成以经理、项目部安全员为主要成员的安全生产委员会，下设安全文明施工组，配齐安个检查人员，施工队设专职安全员，工班组设兼职安全员，形成自上而下的安全生产监督、保证体系。
对施工生产过程实施安全监控，项目部负责安全质量控制设计，队、班组负责安全实施。
建立各级领导，层层负责，确保落实，确保安全的总体格局，为实现安全生产提供强有力的组织保证。
5.2安全施工技术措施
工作井围护：
周围分两层维护，第一层在坑的周围3～4米处围一道彩钢板，高度1.8米以上，同时应留好吊车及存放管子的位置。
在彩钢板周围挂上各种标志。
第二层用φ50钢管在坑口围一道安全栏，高度1.2米以上，钢管刷上黑黄颜色安全警色，并挂上安全标志，施工现场夜间悬挂警示红灯。
30cm以上的土埂或用砖砌一道30cm以上砖墙，防止雨水流入坑内，四角架顶端用防水布搭好，伸出防水布以外60cm，雨期不停工，保证工期顺利进行。
5.2.3、用电措施
6.文明施工措施
做到“安全文明型、卫生环保型”和“硬化、净化、美化、绿化、亮化”的要求。
紧紧围绕市政府确定的建筑安全、文明施工工作目标，转变观念，开拓创新，努力工作，务实求效，使施工现场安全生产，文明卫生和环境保护等工作取得良好的成绩。
7.环境保护措施
a.对废弃物的处理。
不适宜填筑的材料及时运至业主指定的位置进行处理，建筑垃圾、生活垃圾等原则上委托当地环卫部门进行处理。
b.采取有效措施，消除施工污染。
施工废水、生活污水采用沉淀池、化粪池等方式处理，不得污染水源及耕地。
施工便道经常洒水，防止车辆通过时尘土飞扬。
c.防噪音污染。
机械运输车辆途径居民区时适应减速慢行，不得鸣笛。
适当控制机械动力布置密度，条件许可时要拉开一定距离，减少噪音叠加。
合理安排施工作业时间，减少夜间施工。
附图、表
1、主要机械设备表
2、劳动力计划表
3、主要测量、试验仪器设备表
4、项目部主要组成人员名单
5、北川河九家弯污水顶管平面示意图
主要机械设备表表一
序号
设备名称
规格型号
数量
国别
产地
制造
年份
额定
功率（KW）
生产能力
用于施
工部位
1
挖掘机
WY-330
上海
2000
110KW
1.0m3
土方
2
装载机
ZL50C
山东
235.5KW
2.3m3/斗
3
自卸汽车
EQ344
湖北
2002
99
13.5t
材料、土方运输
4
砂浆机
L350
国产
2005
350L
砌筑与粉井
5
电焊机
30
1999
30KW
钢材
6
汽车吊
NK200B
2006.1
30T
吊装
7
钢筋弯曲机
2009
8
蛙式打夯机
回填
9
插入式振动器
2006
砼振捣
10
钢筋切断机
钢筋加工
11
抽水泵
150
排水
12
顶进设备
顶管
13
人工挖土吊土设备
挖土
14
泥浆搅拌机
制浆
15
回旋钻
100型
钻孔
16
高压注浆泵
BQ200-40
注浆
2劳动力计划表
单位：
人表二
工种
准备阶段
土建施工
木工
钢筋工
混凝土工
架子工
砌筑工
模板工
电焊工
机械工
普工
20
4主要测量、试验仪器设备表表三
仪器设备名称
型号
单位
一
试验设备
外委质检站
塌落度测定仪
1台
台
砼试模
3组
组
砂浆试模
2组
计算机
华硕
复印机
三星
30卷尺
把
三米直尺
3M
水准仪
DBZ3-2Z
全站仪
拓普康
经纬仪
北光
2’
项目部主要组成人员名单表四
职务
姓名
职称
项
升级会员 