地铁顶管方案.docx
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地铁顶管方案
污水管穿越顶管专项施工方案
一、编制依据
1-1施工图：
工程,3154标段中心公园停车场给排水及消防施工图纸，图号:
SZM3W-CREEC-SMCO-GD305ZX-BS300-301009-A。
1-2根据公司管网分公司《关于西延段七站一场给排水工程审图意见》发文、建设监理公司监理部会议纪要（川铁监专纪J11【2010】3-010号）。
1-3《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）、《室外给水管道附属构筑物》（05S502）。
1-4有关市政工程技术规程。
1-5根据现场调查了解的地质及综合管线情况。
二、工程概况
本工程要求在70多米长公路下安装一条污水管，考滤到不影响公共交通安全，经各方商议决定采用顶管施工工艺，计划顶管总长约80米左右。
项目平面布置情况如下：
二、顶管设计要求
2-1本污水管设计要求埋深3.1米。
2-2顶管材料计划采用DN1200预制砼（顶管专用管），管长1.5米一节。
接口采用凹凸企口接口。
2-3工作井采用2500X4500规格，深度低于设计管底1000MM。
工作井采用钢筋砼剪力墙结构。
2-4因顶管另一方向为现有污水管井，且在人行道附近，中间为现有公路，无条件做中继井。
2-5接收井计划设计在污水管附近，平面规格为2500X2500。
三、施工资源计划
3-1施工机械配置：
主要施工机械设备的种类和数量受现场实际情况、工期以及施工方案等多方面因素影响。
本工程施工机械主要
（1）主要机械配置：
序号
名称
单位
数量
性能
备注
1
反铲挖土机
台
1
良好
自有
2
钢筋切割机
套
1
良好
自有
3
钢筋弯曲机
套
1
良好
自有
4
木工机具
台
1
良好
自有
5
振动棒
个
3
良好
自有
6
顶管设备
套
1
良好
自有
7
卷扬机
个
1
良好
自有
8
三角支架
套
1
良好
自有
9
手动葫芦
套
1
良好
自有
10
斗车
辆
2
良好
自有
11
潜水泵
台
2
良好
自有
12
鼓风机
套
1
良好
自有
13
注浆机
套
1
良好
自有
（2）测量仪器一览表
序号
名称
型号
数量
生产年份
性能
备注
1
全站仪
宾得W—800
1
2009
良好
自有
2
水准仪
NA700
1
2008
良好
自有
3
经纬仪
ET02/05
1
2008
良好
自有
3-2人员动员计划
（1）主要管理人员配置：
项目经理1人、专业工程师1人，材料员1人，预算员1人。
（2）专业工程队伍配置：
顶管施工队、混凝土施工队、钢筋施工队、模板施工队、土石方施工队。
（3）主要劳动力配置：
序号
工种
数量
1
顶管工
10
2
架子工
2
3
模板工
3
4
钢筋工
4
5
砼工
3
6
吊车司机
1
7
管道工种
4
8
杂工
4
四、进度控制管理
4-1做好充分的准备工作
（1）充分了解施工现场的道路、施工便道、河道、拆迁等情况，主动和有关部门及业主联系，预先办好各种施工手续，力争早日开工。
（2）对必需的工程材料、成品及半成品早日定货并检验合格，保证及时供货，杜绝停工待料现象。
（3）对各种机械和设备经常保养，确保进场施工后发挥最大工效。
对设计或监理工程师交付的各类中心控制桩、座标、水准点按实际需要做好攀线桩，并反复检查至正确为止。
（4）对在工程中所必需的混凝土及砂浆配合比，应予先做好试验，待开工后即可申报监理工程师批准使用。
（5）安排足够的劳动力投入施工，并还应保证突击施工的人员抽调。
（6）精心施工，严格检验，杜绝返工，使工程顺利进行。
（7）做到工毕场清，减少最后的清理时间。
（8）合理安排机械设备和劳动力，发挥最大的施工工效。
（9）对各种机械设备做到勤保养、勤修理，防止在使用过程中发生损坏，影响工程的顺利开展。
4-2工期安排
（1）测量放线1天
（2）工作井、接收井施工7天
（3）顶管设备进场及顶管施工22天
（4）工作井覆盖及管井接通10天
总工期：
40天
五、工作井、接收井施工
5-1视开挖情况，若地下水不多，采用放坡开挖的方式施工。
放坡采用60度的坡度放坡开挖。
5-2若地下水很多，则需做好搅拌桩止水后再开挖，或采用钢板桩施工工法。
5-3钢筋加工采用场外加工运输至现场安装的方式。
5-4砼采用商品砼。
5-6工作井构造设计做法如下：
六、顶管施工方法
6-1工艺流程
6-2机头选型
本工程由于一次顶进距离较长，为确保工程质量万无一失，确保绝对工程安全，我公司根据以住施工经验，决定采用日本ISEKI公司生产的UNCLEMOLE型TCZ600具有封闭式气压平衡顶管掘进机。
如下图所示。
6-3顶进设备及顶进工艺
（1）主顶
采用1台200吨／台千斤顶作为主顶，千斤顶行程为1.4米。
千斤顶动力由油泵提供。
千斤顶后端用道木和分压环将反力均匀作用于工作井，前端顶进分压环，顶铁将顶力传至管节。
分压环制作具有足够的刚性，及管端面接触相对平整，无变形。
（2）接口
管节接口主要由外套环（钢套环）橡胶止水带和软土衬垫组成。
钢套环在加工处至现场运输吊装过程中不能变形，接口不损坏，以确保管节在对接过程中，橡胶带不移位、不翻转，确保管节的密封性。
同时，钢环套在进场前还必须做好防腐处理。
橡胶止水带应保持清洁、无油污，并存放在阴暗处，防止老化。
施工中，将橡胶止水带用强力胶水粘贴于混凝土管口凹槽处，并粘贴牢固，在管节对接前涂无腐蚀性润滑油以减少摩阻，防止止水带翻转、移位和断裂。
软木衬垫采用多层胶合板（厚度1cm左右），将其夹于前后管节钢套环间，以均匀管节间的相互作用力，减少接口损坏。
管道顶通后，管道须作内接口处理，将管节间的胶合板凿至同样深度（深度2～3cm即可），并用沥青弹性嵌缝膏或水泥砂浆抹平。
（3）测量仪器:
轴线测量采用2"激光经纬仪、高程测量采用DS3"水准仪。
（4）顶管准备工作
①根据设计轴线、高程、进行顶管中线、高程放样，以确定导轨的安装高度和方向，测量放样严格按三级放样制度进行测放复核，确定无误后，放可进行下道工序施工。
②安装洞口止水橡胶板。
③根据测放效果,安装导轨,导轨安装要求平稳、牢固，中线、高程及设计无误，偏差符合设计要求规范要求。
④主顶设备安装
在主顶千斤顶安装要求位移中线两侧,且两边等距,千斤顶坡度符合设计坡度。
主顶油泵车安装到位后,需对油泵车进行调试,调试完成后,用高压油管及主顶千斤顶连接,并对主顶千斤顶进行调试。
如发现问题及时调换或检修。
工具管安装,工具管吊入工作井接通电源,对工具管开顶前作最后一次检测,并作好记录。
（5）进出洞口加固
由于地质条件较差而工具管自重相对较重,因此在进出洞口区域需进行土体加固。
在洞口进行压密注浆，以防止土体工具管出洞时，工具管发生下沉而直接造成顶管的质量发生问题。
（6）顶进施工
①工具管等主顶设备检修完毕,确认无故障后,方可破预留孔封样,把工具管顶入土中。
②顶力控制
最大允许顶力计算,一般取沉井后座的被动土压力作为最大允许顶力,估算最大顶力为600t。
掘进机方向控制：
保证顶管机严格按设计轴线推进,不偏离设计轴线方向,必须及时观测顶管动态数据,从而调整顶管各施工参数,指导顶管正确、安全推进。
在工作井后靠背前设置一牢固的测量平台，平台高度及轴线标高相匹配，并可作不量调节，经纬仪安置在平台上，调整经纬仪方向、高度及设计轴线一致。
在机头后壳体圆心处有一测量尺，根据经纬仪的观察即可读出尾部的实际偏差，现场结合机头前后壳体间隙角、机头滚动角、二维倾斜读数即可算出机头的现存偏差及发展趋势，从而进行纠偏操作。
（7）纠偏
顶管允许偏差值：
中心线位50mm；高程+30mm，-40mm。
设置报警中心线：
中线±25mm，高程+15mm，-20mm。
在顶管中，由于周围穿越土层的变化，顶力的不均匀，管道联接的误差等因素，均可能造成顶管中线偏离设计中线位置，当管道偏差超过10mm时，需采取纠偏措施。
★纠偏工作操作要点：
①纠偏前，要根据机头本身已存在的斜率和轨迹综合分析，确定校正方向及纠偏千斤顶的伸出量。
②纠偏时要坚持勤测、勤调、微动的原则，每次纠偏一般情况不大于0.5，切忌猛纠、硬调。
③纠偏操作必须在顶进中进行，严禁在停止时纠偏。
当进行主动纠偏时，应会同技术人员共同研究进行。
为消除测量基准的误差，在顶进50m处还要对测量基准作一次全面复测。
机头进洞前25米处，对机头的偏差进行一次精确的测量，确定纠偏控制措施，以确保机头以尽可能小的偏差进洞。
④纠偏时指导思想是“减缓发展，稳慢回归，平行找顺，纠偏一半，反曲靠线，主动微调”。
⑤发现误差时，不能急于归位，找出原因，减缓误差发展。
第一步，找出误差大的一面进行纠偏工作，纠偏千斤顶在原基础上的伸出量不超过2-4mm，这时误差虽仍在增加，但已有回归趋势。
第二步，经过一段顶程后（3m左右）出现顶进轴线及设计中心线平行时，可多顶一段距离（5～10m）。
管体在顶进中会接顺一些已弯曲的土洞，第三步向设计中心靠拢，仍将千斤顶继续伸出2mm左右，本着稳慢原则，每顶2-3m可向设计中心靠近5mm，当误差已校正1/2时，反向纠偏千斤顶开始伸出（2mm），这时的机头仍然向设计中心靠拢，但其轨迹可能已向反方向演变，故称“反曲靠线”，只有这样才能避免“矫枉过正”，轨迹忽左忽右。
6-4辅助施工
混凝土管内的辅助管道设置于管道内壁，用钢架将其有序地固定在混凝土管壁上。
（1）通风设施:
由于管道顶进距离长，埋置深度深，管道内的空气不新鲜，加上土体中会产生有害气体，因此，必须设置供气系统。
通风设施用一台9.3的柴油空压机将压缩空气输入空气滤清器，再进入储气桶，经过气压调节阀，将压缩空气传输至管道最前端，并将管道最前端的空气排出，以此进行空气循环。
（2）电源布置:
在顶管过程中，主要的电源为动力用电和照明用电。
（3）动力用电:
由于管道内的电机采用380V动力电，因此，进入管道的动力电必须做到二级保护和接地保护措施，动力电源线设置在操作人员不易接触处，并在电源线外增设护套，保证用电安全。
（4）照明用电:
由于管道内的空气湿度较大，因此，采用36V低压照明电，低压电须通过变压器降压。
灯具采用防水防爆灯具。
（5）施工用电:
施工用电为150KW／h。
6-5针对性技术措施
（1）顶管施工地面沉降控制措施
采用先进的进口泥水平衡掘进机施工，并专人定时跟踪测量路面沉降情况，确保兴港路和居民房屋不被损坏。
在顶管施工前，必须及业主联系好，摸清管线、标高、位置。
制订切实可行的保护措施，并取得对方的认可才能施工。
在施工场地附近地下管线复杂，采用泥水平衡掘进机，地表沉降控制精度比较好，但是为保证管线的绝对安全，要制订必要的监测措施。
①地面监测，优化掘进机参数;②注浆稳定措施;③置换泥浆措施;④加强对管线的监测措施。
（2）洞口地基加固
顶管进洞是顶管施工中较重要的工序。
考虑本次顶管在兴港路及民房旁施工，为控制洞口土体稳定，在顶管进洞前先进行洞口压密注浆地基加固措施。
①压浆注浆施工工艺流程：
下管 注浆 提管 分层注浆 拔管 再
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