南京市纬三路过江通道工程江南段Word格式文档下载.docx
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第九章地下管线和周围构筑物的保护
第十章文明施工措施
第十一章环境保护措施
附：
施工总平面图
工作井现场平面图
工作井断面图
施工进度计划表
第一章编制依据及编制原则
1.1编制依据
1.南京市纬三路过江通道工程江南段排水工程施工设计图纸。
2.《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268—2008）。
3.《建筑地基与基础工程施工及验收规范》（GB50202—2002）。
4.S线江南明挖段工程地质勘察说明书。
5.《给水排水图集》（苏S01—2004）
6.建设部87号文，南京市104号文。
7.《混凝土模块式排水检查井》（05SS522）
8.《砼结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）
1.2.1在确保工期、质量和市级文明工地的前提下，全面优化施工组织，合理安排劳力和设备，保证各项工程在切实可靠的基础上按计划实施。
1.2.2严格遵守施工规范和操作规程，遵循国家及有关部门关于质量安全生产规定，确保施工质量和施工安全。
1.2.3努力提高施工机械化程度，降低成本，提高劳动生产率，减轻劳动强度。
1.2.4推选全面质量管理，执行ISO2002质量管理标准和程序。
1.2.5采用项目法组织施工，推行标准化管理，做到安全、优质、文明、高效。
2.1.工程概述
纬三路过江通道江南段管线迁改工区，北起扬子江大道，经扬子江大道与定淮门大街交叉口，东至龙园路，全长1.6km。
根据规划及周边地块用地性质，路面情况复杂，纵断面坡度较大时采用排水沟排水，雨水由最低点接入雨水管道，就近排入河道及现状雨水管道内，污水管道分别接入漓江路及龙园西路污水主管内。
本次顶管段位于江东路与定淮门大街交叉路口的东侧，管线坐落在定淮门大街北侧非机动车道内，该管线贯通后将承担江东路及定淮门和龙园路段区域内的污水排放，是纬三路过江通道江南段污水管线接入口的最下游段，管道埋深均在5米范围左右，且需穿越多个交叉路口，地下管线交错复杂，针对此类情况业主、设计、监理单位、施工单位共同协商制定了，采用敞开式人挖机顶顶管工艺施工方案，顶管管材为DN800钢筋砼顶管，总长为180米，每段长60米。
本工程特点如下：
⒈工程项目标准高，地下障碍物多，涉及面广，工期紧；
⒉工程沿线处于交通要道，场地狭窄，施工材料、机械堆放困难；
⒊工程地质条件总体较好，为可塑淤泥质粘土层，但尚有不确定性；
⒋本施工段全线顶管地下暗挖施工，危险性较大；
5.本工程地处交通要道，地下管线错综复杂；
6、其间贯穿雨季，气候对工程进度、安全的影响很大。
2.2.工程地质
2.1场地工程地质条件
拟建场地主要为长江漫滩沉积地貌单元，地势较平坦，地面标高6~9m，水系发育，地表现多为定淮门大街路面。
地层岩性以全新统灰色、灰褐色粉质粘土、粉土及淤泥质土为主。
各层地基土描述如下：
（1）①层-杂填土：
灰黄色，灰色，稍湿，松散，岩性以粉质粘土为主，土质较密实，厚度约为1.45~5.30m，平均2.0m，。
（2）②-1层-粘土：
灰色，灰黄色，软塑。
层顶埋深1.65~2.7m。
（3）②-2层淤泥质粘土：
灰黑色，软塑～流塑，饱和，含有机质。
局部呈互层状，层顶埋深1.45~7.0m，层底标高在-0.20~5.53m之间。
2.2水文地质条件
拟建场地的地下水类型属潜水型，地下水位的变化受大气降水的
影响，稳定水位在距地面0.5~1.5m左右。
2.3工作重点
2.3.1.1本工程工作重点是地下管线的交叉处理。
2.3.1.2施工完成后，管道内部和上覆道路路基的变形沉降监测。
2.3.1.3本工程需穿越定淮门大街北侧人行道，必须处理好管线的交叉问题。
2.3.1.4顶管过程中加快施工速度，顶进时将采取注浆减阻等技术措施。
第三章施工部署及安排
3.施工平面图：
见附图
为保证本工程优质顺利按期完成，组建高素质、高水平项目经理部，实行项目经理负责制，对本工程实施全面管理。
3.2施工准备
3.2.1临时用电
施工临时用电采用三相五线制供电（60KW），从施工现场附近接入，沿线电缆实行架空并定期检查，保证顶管的设备正常运行及日常照明用电，现场配备一台50KW发电机备用。
3.2.2临时用水
施工临时用水就近从协调解决。
3.2.3临时用房
施工用房在中交隧道局提供的临时板房内居住。
3.2.4管材落实
该工程采用南京禄口特种管材有限公司提供的专用Ⅲ级顶管管材，厂家提供质保书，在使用前将该管材随机抽取送检，合格后方可使用。
3.2.5施工现场管材堆放
到场的管材堆放在现场围挡范围内。
设置标牌，分类堆放整齐
3.2.6组织施工人员熟悉图纸的技术要求和规范规定，熟悉本工程执行的规范和质量评定标准。
3.2.7根据施工需要布设导线点、水准点，仔细勘察沿线地理环境、水文地质情况、交通状况等。
复核水准点，经监理工程师复测以后方可使用，并加以保护。
3.2.8开工前组织施工作业人员进行施工技术交底和安全交底。
3.2.9对施工进场设备、材料及时组织进场报验。
顶管设备提前在地面进行整备、试运行，确保顶进过程中故障为零。
3.3.1施工进度计划安排：
附图
计划开工：
2012年8月25日；
计划完工：
2012年10月24日；
共计60天。
3.3.2工期保证措施：
根据施工方案的安排对工期的分析，本工程控制工期关键工序为顶管工作井施工。
顶管工作井按期完成才能顺利完成顶管工程。
3.3.2.2工期总体保证措施
（1）组织保证：
通过合理的施工组织与正确的施工方法来提高施工进度.实行工期目标责任制，根据项目总体施工进度计划安排日施工计划，将工期目标分解到班组、个人，将工期目标与个人经济利益挂钩，实施奖惩制度，使全员自觉实施进度计划，做到以工序保日，最终保证总工期的完成。
（2）劳动力保证：
根据总体施工进度计划安排，逐日做出劳动力计划，保证劳动力充足。
（3）物资保证：
提前进行主材加工进定货，要详细制订进场计划。
严格把住材料设备质量关，防止因材料不合格影响工期。
（4）技术保证：
提前做好如图纸会审工作，对图纸和现场中有疑问的地方，及时与设计单位和建设单位、监理单位联系解决，以免误工。
加强技术管理和工序管理，杜绝因返工影响正常施工进度的发生。
（5）安全保证：
工作井制作及顶管人员必须有相关工作经验2年以上者方可进入流程操作施工。
顶管管道内通风换气采用0.3m3空气压缩机24小时不间断循环送气、排气。
4.1.1顶管工作井采用钢板桩工作井，见附图。
4、工作井的施工方法
4.1工作井的施工方法
钢板桩打设及基坑支护：
考虑到本工程场地上部土层为第四系人工填土层或长江漫滩区上部面层，淤泥、淤泥质土、且基坑较深，施工期间受地下水位影响较大，为此排水施工基坑支护采用桩长9米*40号拉森型钢板桩。
基坑的开挖宽度，必须考虑以后各工序的操作方便和利于排水，基坑宽度除能满足结构尺寸外，还应有侧面工作位宽度及支撑的位置，钢板桩打设前应根据基坑开挖宽度在原地面弹放边线，以便确定钢板桩打设位置和方向。
用振动锤和吊机配合钢板桩采用振动打入法打设，并采用单独打入法逐块打设，打入过程中要保证沉桩轴线位置的正确和桩的垂直度，在复核钢板桩的长度时，应在钢板桩上做好标记，控制桩的打入深度。
板桩下端埋入坑底土中不少于4.5m。
打桩时应尽量受力均匀，尽量避免或减少对基坑两侧现有路面或人行道的破坏或扰动，对相关管线进行吊起加固，方可进行基坑开挖。
基坑首先开挖至地面以下2米、进行整平和钢板桩围岭的焊接，然后进行钢板桩的打入，打入深度不低于基坑设计底高程1.5m，基坑采用直槽的形式进行开挖，开挖的同时及时利用槽钢横压和钢管横撑对钢板桩进行支顶。
横撑的纵向间距为1m，如遇土质较差的地段，横撑的纵向间距可适当加密到80mm，或多设一道横撑。
横支撑施工时，由于槽钢的重量太重，施工时可用手动葫芦或吊机配合施工。
如因顶管吊装管节或砌筑的需要须将横撑转换，则必须按照先撑后拆的原则逐步转换，并要在有经验的人员指导下进行并经常验查。
4.2开挖施工准备
基坑土方开挖由施工图纸可知，基坑开挖第一层深度约为2.2米，施工场地的具体情况及施工进度的安排，我司决定基坑的开挖以机械开挖为主，人工开挖为辅的方式进行。
基底宽度按设计图纸要求。
开挖前必须弄清与施工相关的水下情况，根据图纸及有关资料的提供，查明其情况，必要时进行人工挖掘探坑开挖核实；
若施工地段的地下情况与施工图及有关资料提供的情况不符合时应及时通知监理工程师予以处理。
4.3施工工艺
工作井基坑开挖时，先进行详细的测量定位并用石灰标出开挖边线，复测无误后可指挥挖掘机进入管沟开挖范围进行开挖，挖掘机一边开挖一边后退，开挖出来的余泥现场装车拉至渣土场倾倒，现场不堆土坡做到随时挖随时清。
由于挖机不可能准确地将槽底按规定高程整平，所以为确保槽底土壤结构不被挠动，而用人工清底。
开挖时，各级质安人员要加强巡视现场，密切注意周围土体的变化情况及管沟内可能出现的涌水、涌砂及坑底土体的隆起反弹，一旦发现问题，应产即停止开挖，并知会监理工程师协同处理。
4.3.1：
接收井的位置与原管道的连接
DN800顶管:
接入龙园路主管道时、由于地势低洼、雨季积水深，为避免该处雨季来临时的积水，首先对这一段进行顶进。
自工作井始发，全长50米，顶进至原雨水井1.5米时，多掏慢顶防止顶进压力过大将原状接收井挤裂开，与原雨水井的连接处砌筑一座骑马井，并设置溢流墙（防止汛期雨水倒灌到工作井内，影响后期顶管的施工，待整个管线贯通时，拆除溢流墙）打通上游雨水井壁，接入新检查井。
4.4顶管承载力验算
4.4.1承压壁是承受和传递全部顶力的后座墙更应具有足够的强度和刚度并有足够安全度。
本工程的承压壁设计在拉森桩上，先用C30砼找平凹凸面后，绑扎双层双向Ф18钢筋，砼墙长5m高3m厚0.8m后靠钢板用δ70钢板。
A、顶进最大顶推力及其控制措施
1、顶进设备允许最大顶力
1.1顶进设备允许最大顶力
2台2000KN双冲程油缸总推力为4000KN。
1.2控制顶力的确定
根据顶进设备的功率发挥80确定为:
D1000:
F控=3200KN=320T
1.3推力的理论计算
以最长距离60m工作井段顶管计算：
F=F1+F2
其中F—总推力
F1—迎面阻力F2—顶进阻力
F1=π/4*D2*P（D—管外径1.00mP—控制土压力）
P=KO*R*HO
式中KO--静止土压力系数一般取0.55
HO--地面至掘进机中心的厚度取最大值5.2m
γ--土的湿重量取1.9T/m3
P=0.55*1.9*5.2=5.434T
F1=3.14/4*2*1.00*5.434=8.53T
F2=πD*f*L
式中:
f—管外表面综合摩阻力取0.5T/M2
D—管外径1.00m
L—顶距60m
F2=3.14*1.00*0.5*60=94.2T
F=F1+F2=8.53+94.2=102.73T
经计算得知顶管的总推力为102.73T由于以上总阻力小于其控制顶力所以本工程不计划设中继间。
B、后靠背稳定性验算
抗剪受力图
千斤顶千斤顶
7cm
80cm80cm
千斤顶作用力
各2000KN
抗剪受力图抗剪受力图
F=B/K*（0.5*r*h1*h1*Kp+2CH1√K+rhH1Kp）=577.42T
B---整体式后座的宽度（m）;
K---安全系数;
当B/H0≦1.5时，取K=1.5；
当B/H0≧1.5时，取K=2；
r---土的重度;
H1---上部整体式后座的高度（m）;
Kp---被动土压力系数;
C---土的内聚力（kPa）;
h---整体式后座顶的土柱高度（m）;
H---管顶覆土高度（m）;
千斤顶最大顶力Q=4000KN<
0.07Rwbh0=0.07*25*4*0.75=5250KN后靠背的承受力所以安全。
4.4.2管道允许顶力验算
钢筋混凝土管顶管传力面允许最大顶力计算：
Fdc=0.5*｛￠1*￠2*￠3/（RQd*￠5）｝*fc*Ap
Fdc---混凝土管道允许顶力设计值（N）;
￠1---混凝土材料受压强度折减系数，取0.90；
￠2---偏心受压强度提高系数，取1.05；
￠3---材料脆性系数，取0.85；
￠5---混凝土强度标准调整系数，取0.79；
Fc---混凝土受压强度设计值（N/m㎡）;
RQd---顶力分项系数，取1.3；
Ap---管道的最小有效传力面积.
Fdc=0.5*（0.9*1.05*0.85）/（1.3*0.79）*3.14*（1.00*1.00-0.8*0.8）*45=198.9T
4.4.3：
DN800顶力计算
F=3.14*D*L*fk=3.14*1.00*60*4=75.36T
D---管道的外径（m）;
L---管道设计顶进长度（m）;
fk---管道外壁与土的平均摩阻力（KN/㎡）;
4.5顶管施工方法
顶管施工主要是管道顶进。
顶管作业队，由相应的测量工、机械操作手等特殊操作人员配以一定数量的普工等组成。
（1）设备选择：
综合考虑各项因素决定采用挖掘式顶管系统d=800，它有以下优点：
A、适用的地质范围比较广，如遇到地下水位高以及地质范围变化大的土质条件，它也能实用。
B、可保持挖掘的稳定，对周围土层的影响比较小，施工后，地面沉降也较小。
（2）施工现场布置
①施工主要设施：
简易龙门吊
现场布置一台门吊，门吊铺设在工作井上，主要供工具管，管段下井出土以及井下的顶铁等施工作业吊放的需要。
现场配空压机，输入功率50kw/台。
ZB500高压柱塞油泵车、潜水泵、污水泵、照明（管道内36V低压灯）和其他。
②基坑导轨安装
基坑导轨由两根平行的箱形[12槽钢焊接在2[12槽钢轨枕上制成。
基坑导轨按纵向全长布设，保持水平状态。
在安放基坑导轨时，其前端应尽量靠近洞口。
左右两边可以用槽钢支撑。
导轨与在底板结构上预埋好钢板焊接在一起。
③安装后靠背
后靠背由混凝土结构和钢板组成，其厚度在500mm左右,施工中应避免超载，保持与管道方向垂直。
④安装主顶油缸
在井内顶进轴线的后方，布置2台主千斤顶，顶长为150cm，二台主顶油缸按设计要求安装在主顶油缸架上。
千斤顶使用前必须经过校核，与油压表匹配。
⑤安装测量仪器
在主顶油缸的空隙处安放固定的支架，架设激光经纬仪进行导向控制。
⑥顶进管安装
将顶进管段水平放在主千斤顶前面的导线轨道架上。
管道的最前端为工具管。
⑦其他
靠井内一侧的平台上存放顶铁顶环，工作井顶进方向一侧安装“之”字型扶梯。
配电箱、主油泵车安放在井下平台一侧，上搭防雨棚。
（3）顶管施工
顶管施工质量的好坏与设备的安装精确有直接的关系。
安装前，应根据已知的控制点、标高、准确无误地测放出进出洞口的标高和顶管的轴线，并依此测放设备和安装位置。
导轨、千斤顶支架、靠背等设备必须安放准确牢固，以保证顶管的顺利进行。
A、顶进：
a）工具管进洞：
开顶前，必须对所有设备进行全面检查，并经过试运转无故障后，方可进洞。
机头进洞时，严格控制顶进偏差，10m以内中心偏差不得大于0.3cm，高低偏差在0-0.3cm之内。
若达不到上述要求，应拉出机头，作第二次进洞。
b）安装管节：
管节安装前认真检查外观质量，确认质量合格后方可使用。
管道接口为“F”形接口。
管节安装前，应先安装止水胶圈，在管节端面粘贴好松木衬垫，再将管节吊放在轨道上稳好，使管节插口对正前管的承口中心，缓缓顶入，直至两个节端面密贴衬垫，并检查接口密封胶圈及衬垫是否良好，如发现损坏，应重新安装，确认完好后方可布置顶铁。
c）工作面工艺：
顶进管节的方向和标高控制，主要取决于挖土操作，顶管工作面上的挖土质量不仅影响顶进效率，更重要的是影响质量控制。
因此，熟练的操作工是重要的技术力量。
d）顶进：
顶进施工，应严格控制前10m管道的顶进偏差，其左右及高程偏差均不能超过0.3cm,在顶进过程中若产生偏差,应及时纠正。
要把较大的偏差作为主要突破点予以纠正。
纠偏不得急于求成，应逐步进行，必须坚持“勤测、勤纠”的原则。
人工挖进20-30cm后，机头相应向前推进20-30cm，每次推进不得超过该范围。
顶进应与管外围注浆同步进行，其原则是先注浆，后顶进，随顶进，随注浆，以保证管外围充满泥浆套，充分发挥减阻和支撑作用。
顶进速度一般为3-4cm/min，最大不超过5cm/min。
管道顶进100cm时，回程加顶铁，然后继续顶进。
在顶进时应注意以下几点：
①随时注意主泵压力的变化，当发现压力突然上升时，应立即停止顶进，查明原因，以防发生意外。
②制动千斤顶的伸长值，不得超过临界顶程。
③在顶进过程中，要保持后靠背垂直。
④应连续顶进，不得长时间停歇。
⑤根据土质进行挖土控制，随挖随顶，顶进时及时补浆，并注意注浆压力及注浆量的控制。
⑥加强对顶进速度的控制，加强监测，及时控制，纠正偏差。
⑦停止顶进时，一定要使挖掘面保持一定的压力，防止漏水及塌陷，务必使挖掘面保持稳定。
⑧在掘进过程中，应注意地下水压力的变化，及时采取相应的对策，务必使挖掘面保持稳定。
e）工作坑排水：
在工作井内放置一个钢制沉淀池，施工中随时排除沉淀池内积水，并在施工现场备一台四寸水泵以防大雨，对于暴雨期间停止施工。
B、顶进监控：
①前期测量：
顶管前，应在工作井处设置管道轴线控制桩和临时水准点，工作井护桩，以便复核顶管轴线和工作井位置是否移动。
开顶前，准确测量掘进机中心的轴线和标高偏差，并作好原始记录。
②顶进测量：
测量仪器固定安放在工作井的后部千斤顶架子中心，并在工作井内建立临时测量系统。
顶管过程中必须按要求测量和控制管道标高及中心偏差，并作好记录。
每顶进50cm必须测量一次，每节管道顶进结束后，测量管道中心的轴线和标高偏差，记录并交监理工程师审核确认，测量仪器随时校正，每一次交接班时必须校正仪器一次。
③竣工测量：
一段管顶完后，应立即在每节管道上选点，测量其中心位置和管底标高。
根据测量结果，绘制竣工曲线，以便进行管道质量评定。
测量地面的沉降，并作好记录以确定顶管施工对周围环境的影响情况。
④顶管控制及轴线纠偏：
钢筋混凝土管是逐段顶进的，每段之间不传递弯矩，纵面是柔性的，所以容易产生偏差，纠偏应遵循以下原则：
a）纠偏应在顶进过程中进行。
在静止状态纠偏，纠偏力大。
b）小角度纠偏。
大角度纠偏使轴线产生较大的弯曲，不易控制质量，有时甚至无法顶进。
顶管施工时有时会产生管道扭转的现象，应予以纠正。
其方法有：
a）首先检查设备的布置、复核轴线，不使扭转加剧。
b）在工具管机头内，采用压重的办法纠扭，即管道单边压重，使管道相反扭转，逐渐恢复到原来状态。
⑤纠偏措施：
a）勤测勤纠：
每顶进一定距离（不大于50cm），测量一次工具头轴线及标高偏差情况。
通知工具头纠偏人员，纠偏人员依据工具头存在的偏差角度情况，调节各油缸纠偏力大小，进行纠偏。
b）角度纠偏：
每次纠偏角度要小，一般每次纠偏角度为10-20′，不得大于0.50°
。
c）纠偏操作中不能大起大落。
如果在某处已经出现了较大的偏差，时也要保持管道以适当的曲率半径回到轴线上来。
避免管道产生过大的弯曲应力。
必要时可就地采取措施，将工具头纠正后再行顶进。
⑥管道顶进允许偏差
管道轴线位置允许偏差50mm
管道内底高程允许偏差为+30mm、-40mm
（4）进出洞口措施：
顶管顺利进出洞是顶管成功的基础，提出以下进出洞口措施：
A、沉井时若造成洞口周围地基塌陷，应进行回填粘土压密加固，必要时加以降水疏干土体水分。
B、为使出洞口在施工中不发生泥水流失，洞口止水装置必须良好，必须与管道在同一轴线。
C、为了确保工具头安全进洞，尽量避免水流失造成地面塌方，必要时对洞口外的土体采取压密注浆进行加固等方法。
（5）管道外围压注触变泥浆
为了减小管道外壁的摩阻力，前30m管道涂脂润滑，后面的管道外围压注触变泥浆。
触变泥浆压注力和耗量：
触变泥浆压注力应与注入土层的土体基本相当或略大，而触变泥浆的耗量亦应略大于或等于地层土体的损失量。
①触变泥浆的配比及拌制：
经多次试验，采取成品膨润土的配合比如下：
膨润土：
水：
碱=100：
614：
2.0（重量比）
②泥浆的拌制要均匀。
首先将定量的水放入拌和桶内，开动拌和机投入膨润土，拌和2-3分钟，继续搅拌7-8分钟，即成泥浆。
制成的泥浆排放入贮浆池内贮存12小时，使膨润土、水、碱发生置换作用，形成稳定性良好，且有一定粘度的泥浆离析，应间歇地对贮浆池内泥浆进行搅拌。
③泥浆的压注方法：
采用在顶管机压浆的方法，对掘进机压浆要与顶进同步，以迅速在管道外围空隙形成粘度高、稳定性好的膨润土泥浆套。
压浆的要求是：
先压后顶，随顶随压，出口压力大于地下水压力，工具管尾部压浆量控制在0.07~0.09m3/m,其余管段补浆量控制在0.04~0.05m3/m。
（6）管材和接口
安管前再次检查管接口的槽口尺寸、橡胶圈和衬板的外观和质地，确认合格后方可使用。
接管时可在接口外均匀涂抹薄层硅油等对橡胶无腐蚀性的润滑材料以减小摩阻力，承插接管时加力要均匀，应保证橡胶圈不移位，不反转，不露出管外，顶管结束后要按设计要求对管接口进行处理，对管道进行防腐。
本工程中杜绝重伤，死亡和火灾事故。
5.2安全重点防护
主要预防：
施工过程中的触电事故、坍塌事故、物体打击、地下管线破损、渗水、有害气体、交通事故等。
5.3.1在施工现场范围营造安全施工的氛围，挂上安全检查纪律牌，安全标语牌，安全记录等，让“质量在我手中，安全在我心中”渗透每位员工的脑海里。
定期组织安全学习，提高安全意识；
并由专职安全员每天负责检查工地安全情况，发现问题及时纠正。
5.3.2材料运输车辆要勤检查，勤保养，保证车辆的各方面性能良好，加强对车辆的抽检，不符合要求的车辆不得上路。
5.3.3进场施工的机械要设1人专门负责指挥，并指定车辆的场内行驶路线，车辆进场后就减速慢行，避免机械之间的碰撞。
5.3.4夜间施工应有足够的照明设施，施工便道要设路灯，间距为30米。
5.3.5高温季节施工应做好防暑降温措施，调整作息时间，避开高温时间，供应冷饮和消暑药品。
5.3.6加强职工安全教育，通过简报、黑板报进行宣传，并且每天每个班组实行“三上岗”制度：
上岗交底、上岗检
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