顶管专项施工方案Word文件下载.docx
《顶管专项施工方案Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《顶管专项施工方案Word文件下载.docx（49页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
五、实行项目法管理，通过对劳务、设备、材料、资金、技术、施工方案和信息优化处置，实现安全、质量、工期、成本及社会信誉的预期目标。
坚持技术创新，推广和应用“四新”成果。
五、组织专业队伍上场，装备足够的优良机械设备进行专业化施工，力争提前在规定的工期内完成合同范围内的施工任务。
六、遵守环境保护法并切实按有关要求和规定来组织实施。
七、在仔细考察工程实地，针对本合同工程的特点、施工条件，并结合现场实际、进场的机械装备、人员条件，科学合理地组织施工。
第二章工程概况
第一节工程简介
汕头市----------------------------（草南公路段WA16~WA34段）为A线截流管道，设计采用不开槽顶管施工；
管材为d1200Ⅲ级钢筋混凝土钢承口管，橡胶圈接口，管道总长约981米，管线包含3座7000*3500，4座Φ4500接收井，12座Φ1000骑马井。
工作井及接收井采用逆做法施工，外侧面四周需先采用D800@550双重管高压旋喷桩作为止水帷幕及支护。
第二节、环境与地质条件
一、工程地理位置
草南公路段WA16~WA34管线沿汕头市潮阳区铜盂镇草南公路布设，顶管沿线经过铜盂镇繁华区域人口密集地段；
工作井、接收井处于铜盂镇草南公路左幅主车道中，周围建筑物密集，来往行人多、车流量大、道路一侧布设有高压供电电杆、高压线、通信设施，施工不便（具体详见施工现场相片）。
为了按期完成施工任务，保证施工进度，我项目部结合现场实际情况进行了多作业面同时开工、流水作业。
施工前，做好临建搭设、临电临水布置及施工用地规划等工作。
施工过程中，结合不同时间段，不同作业面进行施工平面布置的动态调整，以满足不同施工特性的要求。
施工现场相片
施工现场相片施工现场相片
二、施工情况与地质条件
1、顶管工程施工情况
WA16~WA34段顶管区域位于汕头市潮阳区铜盂镇草南公路。
属于练江流域冲积平原地貌，沿公路走向；
地形较平坦，沿线为水泥路面，管线自然地面标高在2.440米～4.500米之间（按图纸地貌），地势较平坦。
顶管施工段分布、管道埋深详见下表：
序号
桩号
直径
（mm）
长度
（m）
埋深
管底地质层
1
KA1+010.63～KA0+807.14
d1200
203.5
7.728～7.726
<
3-3>
粉质粘土
2
KA1+010.63～KA1+191.62
181
7.728～8.266
3
KA1+335.63～KA1+191.62
144
8.323～8.266
4
KA1+335.63～KA1+485.63
150
8.323～8.793
5
KA1+635.63～KA1+485.63
9.433～8.793
3-2>
细砂、中砂、粗砂
6
KA1+635.63～KA1+787.53
152
9.433～10.374
2、场地岩土层划分及其结构特征
参照建设单位提供的岩土勘察报告可知地层特征如下表：
场地各岩土层结构特征表
地层
编号
岩土层
层顶埋深
层厚
状态
N平均值
1>
人工填土层
0.00
1.40~3.30
稍压实
/
3-1>
淤泥层
1.50~3.30
2.00~5.90
饱和，流塑
1.8
1.40~4.50
2.10~6.50
松散状
3.6
粘土层
7.20、4.30
1.20、7.75
可塑
8.0
3.50~11.0
4.70~16.65
7.5
3-4>
14.40、14.00、16.00
5.65、6.05、4.00
硬塑
10
3-6>
粗砂层
4.80、5.80
1.1、1.9
饱和，松散，级配好，具有粘性
6.1
二、水文地质条件
工程紧靠北回归线，属亚热带季风气候，全年降水充沛，雨季明显，雨量集中在4~9月，占全年雨量的80%以上，年降雨量在1300~1800毫米之间。
台风和暴雨盛行的季节为4~9月。
场地地下水位埋藏较浅，水位为第四系孔隙水位，水位埋深约0.3~4.65m，地下水位的变化与地下水的贮存、补给及排泄关系密切，每年4~9月为降雨集中季节，大气降水充沛，水位会明显上升，而在冬季降水减少，地下水随之下降，年变化幅度为2.00~3.00m。
第三章施工总体部署
第一节临时设施安排及施工准备
一、临时驻地
组织先遣人员，调配部分机械进入施工现场工作。
同时项目部要密切与公司、设计单位、监理单位沟通联系，作好施工准备；
并积极与地方政府及有关部门取得联系，征得支持和协助。
施工管理和技术人员，对整个合同段进一步现场调查，结合工程任务划分，安排队伍驻地，认真调查水电及料源情况、对施工材料进场线路进行规划等措施。
二、技术准备
根据设计单位提供的工程施工图纸和业主单位现场坐标定位控制桩资料，认真做好交接桩工作，组织测量人员对合同段内线路中线及高程进行贯通和闭合测量，资料整理后报请监理工程师确认，同时放出用地界限，并对主要井室具体位置进行放桩，设置控制桩点及临时水准点。
三、临时设施
1、供电
考虑到现场实际情况，现有变压器为小型民用干式变压器（多为200KVA），施工期间为夏季用电高峰期，如本工程施工用电从现有变压器接入将可能影响到周围居民的生活用电。
如申请工程专用变压台，受到专用变压台申报周期长、本工程施工进度紧因素约束；
暂拟现场配备120千瓦、30千瓦的柴油发电机组各一台，保证现场施工用电。
2、排污及垃圾处理
为达到保护环境、防止污染的目的，施工现场设置临时排污沟渠、沉淀井、泥浆池，对施工中产生的污水作集中处理，经沉淀成清水后有组织的排入附近沟渠或河道。
并对生活及生产垃圾集中堆放，外运处理，最大限度地保证施工区域自然环境不被破坏。
3、临时用地
施工临时用地尽量利用界内土地。
泥浆及取、弃土场地在与地方政府做详细的协商后，在少占地、少破坏、尽量保护当地自然环境和生态平衡的原则下选定具体地点；
其它施工场地、办公及生活用地就地租用；
仓库与料场、泥浆池用地详见平面布置图
第二节设备、人员、材料动员周期和安排
一、设备、人员动员周期
我单位将在合同签订后3日内做好人员、设备的动员和安排布署。
管理人员7天内到达施工现场，组建项目经理部，与业主取得联系，开展息息相关业务工作；
前期施工人员10天内到达施工指定地点，着手临建和施工准备工作；
首批投入施工的机械设备15日内到达施工地点，做好施工前的准备工作。
二、设备、人员、材料
施工准备过程中，设备、人员、材料依照“先进、足量、精干、合格”的原则，施工设备和材料指定厂家或料场，由汽车送至现场。
第三节施工准备工作计划
一、技术准备
组织人员进场边筹建边进行施工前期的各项技术准备工作。
在项目经理的组织下，各部门及时主动与业主、设计院、监理公司、安全质量检查监督站等单位取得联系。
同时由项目总工程师组织工程部、安质部、计划部、试验室、测量组进行图纸会审、测量复核、施工组织设计编制等工作，开工前建立健全工程洽商通道及变更设计通知和原材料的试验及检验工作和做好向监理工程师的材料报验、资料报审工作。
1、图纸会审
在获得施工图纸及相关施工文件后，及时组织项目部人员进行图纸会审。
主要审核构筑物类别及其技术、经济、环境条件；
结构类型和结构形式；
平面位置、高程、结构尺寸；
使用材料及设备的品名、规格、质量标准；
工程地质、水文、气象条件、施工工法、施工程序和施工措施及工程质量等，从而达到了解设计意图，领会设计精神，掌握设计的技术标准，主要的技术条件和设计原则，以及新材料、新工艺的运用。
对设计图纸中的漏、缺、差、错等事通过工程洽商渠道及时与设计人取得联系，完善设计文件，使设计更加符合施工现场的实际，确保施工安全、工程质量和按期完成工程任务。
2、控制测量导线网的建立
接桩后，及时组织人员进行现场踏勘，根据线路的大致走向，在设计提供的控制桩基础上，按需要加密布桩，测量复核加密导线网的精度及复核设计提供的导线精度是否能满足设计文件及施工规范地要求，避免出现大及重大的测量事故。
根据复测的结果，对线路中心线进行布桩测量，查看在平面及纵断面上是否与设计文件相符合，并在监理工程师旁站的情况下对开工有影响的原地面进行测绘，做好原始资料备查。
3、材料试验及检验
在熟悉和了解设计图纸的基础上，根据材料进场情况，及时对原材料进行材料试验和检验。
所有材料的取样及送样工作都必须是有监理工程师见证，只有检测合格的材料才准使用于本工程中，对检验不合格的材料坚决予以退货等处理。
4、机电设备、物资进场计划
根据本项目的施工工法、施工程序和进度，详细编制本项目需用的机械设备、物质材料的进场计划，以保证分项工程开工前所有的机械设备全部到场。
5、进度计划编制
在熟读设计文件并了解设计意图的基础上，根据详细的工程地质情况、工程环境、征地拆迁的进度情况和工程总工期的要求，编制详细的、操作性强的施工进度作业计划，要求计划进度指标能最大满足施工生产的实际，同时编制计划时又必须满足工期提前预留不可预见而影响工期的时间的要求，制定相应的工期保障措施，确保工程工期目标的实现。
建立安全、质量、工期保证制度。
施工进度计划详见附件。
6、编制实施性施工组织设计文件，搞好技术交底工作
在图纸会审工作完成并熟悉和消化设计文件、详细踏勘施工现场、详细讲述施工方法和施工程序的基础上，结合业主的要求和本公司的创优目标，编制实施性施工组织设计度报监理审批。
同时做好设计、施工“三交底”和施工组织设计交底工作，详细向参加施工的人员介绍本工程的工程概况、工程规模、工程工期、结构类型、施工方法、施工工艺、操作要求、施工重难点和安全防护、质量目标等，使员工心中有数，能预见性指导施工，避免出现安全质量事故。
二、现场施工准备
进场后，由项目负责人组织人员进行现场详细勘察，主动和当地各部门取得联系，积极协助业主搞好地下管线勘察工作；
临时设施场地的租借、地方道路使用等手续，同时与当地派出所、治安联防队、交警部门取得联系，共同搞好工地的安全、保卫、交通疏通工作，为及早开工创造条件。
1、与各单位部门的协调
项目部将办好开工、夜间施工、余泥、散体物料运输及排放、租地等事宜，联系好弃土地点，加强与各主管单位的联系，为工程的顺利进行创造有利的条件。
2、场地平整规划
考察本项目所处的地理位置和周边环境，进场后对临设位置分别进行场地规划。
所有的临时设施建设均充分考虑需现场环境，充分利用既有道路和交通设施，做到临设布置既方便施工的现场管理，又不影响施工生产。
3、布设水电管路、接通水电
施工用电，在施工现场自己配备1台120千瓦、1台30千瓦的柴油发电机组。
施工用水，与当地水务部门联系就近市政给水管网接入工地临时用水，并沿线布置供水线路、连通各施工点和施工营地。
另在施工营地设置排水边沟，将生活污水排入污水沉淀池。
4、修建排水设施
施工临设设立污水沉淀池、泥浆池，并将排污系统的位置图纸上报监理工程师，同时征得当地环保部门的同意。
把施工和生活产生的污水排入污水沉淀池，经沉淀后就近排入环保部门允许排放的其他地方，严禁随处排放污水。
5、现场通讯
施工现场则主要通过对讲机并辅以手机进行协调、指挥和调度，对讲机4台，确保施工期通讯畅顺。
三、材料、机具准备
对现有施工设备、机具以及试验、检验设备由汽车运输到施工现场；
机械设备进场后及时组织人员进行检修、维护和保养，确保开工后设备运转正常。
在材料采购过程中，严格把关，杜绝不合格材料进入本项目内，确保工程材料质量达到国家规定要求。
1、材料进场的检验
坚持材料进场检验制度，确保原材料、半成品、成品使用前符合技术规范的质量要求。
管材进场前应检查强度、裂缝情况、管口节及产品合格证。
严格控制原材料、半成品的质量。
施工中所用的钢材、水泥等除须具有相应的质量证明书外，还须按规范要求进行抽检试验，合格后方可使用，对经试验达不到设计要求的原材料作退货处理。
原材料、半成品的堆放应符合现场要求，分类分规格堆放，并挂上标识牌，以防误用。
2、主要材料的进场控制
派员与各材料成品供应商取得联系，及早提供所需材料、构件的时间和清单，以便供应商作好有关的供料准备工作。
此外，对于在施工阶段各工作区段要使用的管材、构件等，将于施工前的5天从供应商处提取，并做好质量检验工作，确保安装顺利进行。
第四章施工工艺
第一节顶管施工
一、工程特点
1、根据地质资料及现场勘查，本工程具有以下特点、难点：
（1）受到施工场地内地下水位比较浅、地质条件较差、管道埋设较深等因素的影响，从经济、安全考虑采用了泥水平衡式顶管的施工方法进行施工。
（2）施工段为长距离顶管施工，管径较大，顶管阻力大，需要采用的技术工艺（减阻、中继间技术）施工难度较大，技术含量高。
（3）施工精度要求高，一次顶进最长度203.5米，容易出现顶偏现象，需严格控制施工精度。
（4）顶管区域人员密集，车流量大，需要配合草南路改造工程施工，施工进度紧张。
2、根据本工程的特点，拟采取以下对策：
（1）在顶管顶进过程中采用管外壁注触变泥浆的措施从而降低顶进时的摩阻力,施工工程中严格控制膨润土的浓度来达到最好的减阻效果,施工现场按重量计的触变泥浆配合比为：
水：
膨润土＝8：
1，膨润土：
CMC＝30：
1；
（2）在顶进过程中设置中继间,将整段管道分段推进，减少主推顶力；
（3）对穿越轴线上路面变化进行跟踪监测,一旦发现异常情况,马上停工,采取补救措施；
（4）科学合理的配备顶管设备，采用先进的管理手段，加强工程计划管理，合理安排施工顺序，加快施工进度；
（5）重点工序均需编制专项施工方案，并严格执行施工方案的审批制度。
施工时，严格按审批的施工方案执行；
（6）协调好各方面的关系，积极与各有关部门联系，取得场地地下管线的第一手资料，在施工前仔细进行地下管线的探查工作，并在管线位置上设置明显的标志，在施工中采取各种措施保护好各种地下管线。
（7）切实做好现场安全文明施工工作。
成立现场安全文明施工小组，施工前做好各种宣传和教育工作，制定安全文明施工和环境保护责任制度，施工中加强公司对项目部文明施工的监控力度，切实将施工对周边环境的影响降到最低。
3、基于以上特点和对策，本工程顶管工艺采用的泥水平衡式顶管，它具有以下优点：
（1）本工程选用的是一种具有破碎能力的泥水平衡的顶管机，切削下来的泥土在泥土仓内形成塑性体，以平衡土压力，而在泥水仓内建立高于地下水压力10～20KPa的泥水、泥浆，以平衡地下水压力。
通过把进水添加粘土等成份的比重调整到一定范围内，即使挖掘面是砂的土质，也可形成一层结实的不透水泥膜，同时平衡地下水压力和土压力。
二、顶管机械设备
1、主要设备参数：
本工程顶管使用的主要设备是镇江宏宇机电设备有限公司NPD1200型泥水平衡偏压破碎型顶管机。
主要参数如下：
（1）顶进速度：
10-150mm/min
（2）切削刀盘：
转速：
5.0r/pm转矩：
22kN/m2
对抗土压：
≤50T/m2电机功率：
30kw
（3）纠偏系统:
纠偏油缸推力：
200kN/m2纠偏油缸拉力：
150kN/m2
纠偏油缸数量：
4纠偏角度：
（上下、左右）2.5°
油压：
21Mpa
排量：
1.5L/min电机功率：
0.75kw
（4）进排浆管道直径：
Φ75mm
（5）外型尺寸：
Φ1500*3000（外径×
长）mm
（6）重量：
约2.5T
（7）液压油为68#抗磨液压油。
（8）泥水系统：
排泥泵（KW）：
22
送泥泵（KW）：
15
（9）测量系统：
用J2激光经纬仪导向
三、泥水平衡式顶管施工形象
微型掘进机被主顶油缸向前推进，掘进机头进入止水圈，穿过土层到达接收井，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层。
挖掘的土质，石块等在转动的切削刀盘内被粉碎，然后进入泥水舱，在那里与泥浆混合，最后通过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。
在挖掘过程中，采用复杂的土压平衡装置来维持水土平衡，以至始终处于主动与被动土压之间，达到消除地面的沉降和隆起的效果。
掘进机完全进入土层以后，电缆、泥浆管被拆除，吊下第一节顶进管，它被推到掘进机的尾套处，与掘进头连接管顶进以后，挖掘终止、液压慢慢收回，另一节管道又吊入井内，套在第一节管道后方，连接在一起，重新顶进，这个过程不断重复，直到所有管道被顶入土层完毕，完成一条永久性的地下管道。
掘进机在掘进过程中，采用了激光导向控制系统。
位于工作后方的激光经纬仪发出激光束，调整好所需的标高及方向位置后，对准掘进机内的定位光靶上，激光靶的影像被捕捉到机内摄像机的影像内，并输送到挖掘系统的电脑显示屏内。
操作者可以根据需要开启位于掘进机内置式油缸进行伸缩，为达到纠偏的目的，调整切削部分头部上下左右高度。
在整个掘进过程中，甚至可以获得控制整个管道水平、垂直向30cm内的偏离精度。
泥水平衡式工具头顶管施工形象示意图
当工作井完成以后，经调试完毕的液压系统，顶管掘进机便通过运输至工地，并安装就位至导轨上，微型掘进设备还包括，操纵室和遥控台、液压动力站、后方主顶、泥水循环装置，激光定位装置，减摩剂搅拌注入装置，泥水处理装置；
其他辅助装置包括起重机，发电机、卡车、电焊机等。
四、泥水平衡式顶管突出的优点：
1、适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高，以及变化范围很大的条件下，它都适用。
2、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，因而由顶管引起的地面沉降较小。
3、与其他类型的顶管比较，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其在粘土层这种表现得更为突出，所以特别适用于长距离顶管。
4、工作坑内的作业环境较好，作业比较安全，由于它采用泥水管道，输送弃土，不存在吊土，搬运等危险的作业。
5、泥水输送弃土为连续作业，因此进度比较快。
五、施工工艺流程：
顶管施工工艺流程图
六、准备工作和顶力计算、最大顶距确定
本工程顶管单元长度根据设计图纸的井室位置、地面运输和开挖工作坑的条件、顶管需要的顶力、后背与管口可能承受的顶力等因素确定单元长度。
本工程土质参数基本相同，顶力计算时取一个最大管径和最大单元长度进行计算。
1、施工前准备工作
（1）在顶管顶进施工前，按要求进行施工用电，用水，通道，排水及照明等设备的安装。
施工用电每台套采用120KW的发电机组。
施工用水与当地水务部门联系就近市政给水管网接入工地临时用水，并沿线布置供水线路、连通各施工点
（2）施工材料，设备及机具必须备齐，以满足本工程的施工要求。
管节等准备要有足够的余量（30～40m）。
（3）井上，井下建立测量控制网，并经复核报验监理认可。
2、井下准备工作及井内布置
工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯等。
顶管基座为钢结构预制构件，顶管基座位置按管道设计轴线准确进行放样，安装时按照测量放样的基线，吊入井下就位安装固定。
基座上的导轨按照顶管设计轴线并按实测洞门中心居中放置，并设置支撑加固，保证基座稳定不变形。
3、技术交底，岗位培训
在顶管施工前，对参加施工的全体人员分阶段进行详细的技术交底，对各技术工种进行岗位培训，经考核合格后，才能上岗。
4、顶力的计算
（1）顶进参数计算
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计顶管的顶力。
顶管的顶力就是顶管过程管道受的阻力，包括工具头正面泥水压力、管壁摩擦阻力。
根据《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）要求，顶进阻力按下式计算：
式中：
Fp——顶进阻力（kN）；
D0——管道外径（m）；
1.440m；
L——管道顶进最短施工长度（m），本工程中为144m；
fk——管道外壁与土的单位面积平均摩阻力（kN／m2），通过试验确定；
对于采用触变泥浆减阻技术正常顶进时，本工程顶管地质为粉质粘土，采用注浆减阻，为4.0kN／m2；
NF——顶管机的迎面阻力（kN），本工程采用泥水平衡顶管，
。
Dg——顶管机外径（m）
P——控制土压力（kPa），取400kPa。
NF=（1.44×
1.44×
3.14）/4×
400=651.11kN
Fp=3.14×
144×
4.0+651.11=3255.55kN
Fp=3255.55kN＞2600kN（工作井允许顶力），中间需要增加一个中继间
（2）顶管设计推力计算
根据总推力、工作井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。
各油缸有其独立的油路控制系统，可根据施工需要通过调整主顶装置的合力中心来进行辅助纠偏。
工作井设计顶力为2600kN。
顶管管材采用d1200Ⅲ级钢筋混凝土钢承口管，按标准《顶进施工法用钢筋砼排水管》JC/T640-2010附录A中查得d1200钢筋混凝土钢承口管允许顶力为2600kN。
总推力3255.55kN＞管材轴向允许推力2600kN＞工作井能承受最大顶力2600kN，因此，油缸允许总推力为2600kN。
每只油缸顶力需控制在650kN以下，四只油缸最大可提供2600kN的推力。
顶进时由于总推力Fp3255.55kN＞2600kN（工作井允许顶力）所以中间需要增加中继间。
七、后座墙
后座墙是顶进管道时为千斤顶提供反作用力的一种结构，有时也称为后座、后背或者后背墙等。
在施工中，要求后座墙必须保持稳定，一旦后座墙遭到破坏，顶进工程就要停顿。
后座墙设计要通过详细计算，其重
升级会员 