涵洞顶管工程专项施工方案.doc
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涵洞顶管工程专项施工方案
涵洞顶管工程
专项施工方案
二〇一六年四月
目录
一、工程概况 2
二、编制依据 2
三、质量方针和目标 2
四、施工部署 2
五、施工方案 3
5．1顶进施工流程：
3
5．2施工准备：
3
5．3测量定位放线：
3
5．4工作坑设计 3
5．5工作坑的尺寸计算 3
5．6工作坑的基础 4
5．7顶进基坑的开挖及支护 4
5．8顶进后背设置及顶进设备制作、安装 4
5.10设计管线管径为D=1500mm，顶进距离最长为66m。
5
5.11基坑基础及导轨 5
5.12掏土顶进：
6
5.13打蜡 6
5.14注浆 6
六、基坑回填：
7
七、洞口施工 7
7.1工艺流程 7
八、雨季施工措施 7
九、安全施工保证具体措施 8
9.1顶管工作井 8
十、长距离顶管 11
十一、夜间施工安全措施 11
11.1防火、安全用电措施 12
一、工程概况
本工程为横穿道路顶管工程，顶管穿越原有道路。
顶管用DN3000水泥管及DN1500水泥管，共计有9道顶管，DN3000水泥管2道，顶进长度118米；DN1500水泥管7道，顶进长度298米。
二、编制依据
本工程施工方案是根据设计图纸和现场踏勘，结合现场实际情况，经深入调查研究，并结合我单位多年的实践经验，由具有丰富施工经验的管理经验的工程技术人员编制而成。
三、质量方针和目标
1、质量方针：
质量为本，让顾客满意；精心施工，创建名牌产品；科学管理费，赢得最佳信誉。
2、质量目标：
严格按照国家颁发的验收规范及设计图纸进行施工，工程质量达到国家或行业的质量检验评定的合格标准。
四、施工部署
1、本工程采用人工配合机械开挖工作坑，吊车提土。
2、顶进设备和各种材料的准备：
做好各种机械设备的调试检测，做好各项材料的检验，按施工进度计划安排合理的组织机械设备进场，以满足顶进施工的各项需要。
五、施工方案
5．1顶进施工流程：
1．施工准备—测量定位放线—顶进基坑开挖及支护—顶进后背及设备安装—掏土顶进—打蜡—注浆—基坑回填—洞口施工—竣工验收
2．顶进时采用人工配合机械勤顶、勤观测的方法进行顶管施工，在管内挖土，掏土长度不大于300mm，严禁超挖，防止顶进时塌方。
5．2施工准备：
此期间完成所有三通一平及临建，完成顶进基坑四周的彩钢板围护，完成各项顶进所需设备及工具的制作，安排好备料场地和施工道路。
5．3测量定位放线：
由专业测量人员在基坑开挖前根据设计图纸及基坑平面布置图确定顶进基坑位置、中线、设定控制桩，然后依基坑要求放出开挖线。
5．4工作坑设计
1．工作坑的尺寸根据施工方法和设备尺寸，按实际布置的情况确定，同时要考虑工作坑设置的使用功能的因素。
2．一般开挖工作坑，其底部的平面尺寸应根据管径大小、管节长度、操作设备、出土方式及后背长度等情况而定。
5．5工作坑的尺寸计算
矩形工作坑的底部尺寸一般可按下式计算其宽度（B）与长度（L）：
B=D1+2b+2c
式中B——工作坑的底部开挖宽度（m）；
D1——管外径（m）；
b——管两侧操作空间（m），一般为每侧0.8~1.6m;
C——撑板厚度（m），一般采用0.2m；
本工程Dn1500顶管其混凝土外径为1.78m，
B=1.78+2×1.0+2×0.2=4.18m；
本工程Dn1500顶管其混凝土外径为3.63m，
B=3.63+2×1.5+2×0.2=7.03m；L=L1+L2+L3+L4+L5
式中L——工作坑的底部开挖长度（m）
L1——管节长度（m）
L2——顶镐机长度（m）
L3——出土工作间长度（m）
L4——后背墙的厚度（m）
L5——稳管时，已顶进的管节留在导轨上的最小长度（m），一般0.3m~0.6m。
本工程Dn1500顶管其混凝土长度为2.92m，
L=2.92+1.2+1.4+0.6+0.3=6.42m；
本工程Dn3000顶管其混凝土长度为1.5m，
L=1.5+1.2+1.8+1.0+0.3=5.8m；
5．6工作坑的基础
采用混凝土基础，基础厚度为30cm，强度等级为C20，浇筑宽度较枕木长50m，并在混凝土内部埋设20cm×20cm的方木作轨枕（方木埋入混凝土的面包油毡）。
这种基础不扰动地基土，能承受较大的荷载。
5．7顶进基坑的开挖及支护
本次共2个基坑，即工作坑和接收坑，Dn1500顶管工作坑尺寸为长6.5米，宽4.2米；Dn3000顶管工作坑尺寸为长5.8米，宽7.1米。
接收坑尺寸为长5米，宽4米，在开挖工作坑时注意土质变化，土层是否有塌方现象，在保证安全的情况下进行开挖。
工作坑的开挖尺寸经计算确定后进行开挖，采用机械挖土，人工修整；根据土质情况及时进行加固。
为了保证施工的安全，开挖时根据土质情况进行适当放坡，当工作坑开挖至设计标高+0.15m时，采用人工挖土至设计标高，严禁超挖。
5．8顶进后背设置及顶进设备制作、安装
经现场实地踏勘，发现没有可利用原状土后背可利用，需进行现浇钢筋混凝土后背墙。
Dn1500顶管钢筋混凝土后背墙长4.2m，宽0.6m，高2.5m；Dn3000顶管钢筋混凝土后背墙长6.0m，宽1.0m，高4.0m。
现浇钢筋混凝土后背墙，混凝土等级为C30，钢筋采用双排钢筋网，钢筋布置为HRB335Ø25@150。
后背墙基坑开挖过程中，如果发现有软基，应进行换填，换填材料为砂石料，换填深度实现场情况而定。
顶进后背设置：
采用双排方木后背进行制作，先横排200*200mm方木，后背方木设置埋深于坑底1m，方木前设后背铁，后背铁前设横铁，横铁前排列，各顶进设备机具。
5．9千斤顶选择
顶管推力计算：
5.9.1设计管线管径为D=3000mm，顶进距离最长为75m。
计算总顶力：
P=n×G×L=3×8.03×75=1807T
P——计算总顶力
G——管子单位长度自重（T）
L——顶进总长度
n——土质系数，取3
由于顶距较长，为减少顶管过程中的摩擦力，宜采用管四周注入触变泥浆可减少顶力20%~30%。
故顶力为P=1807×70%=1265T所以，根据计算和管子受力均匀两方面考虑，选用四台QYS350型的千斤顶，其顶推力每台为350T。
5.10设计管线管径为D=1500mm，顶进距离最长为66m。
计算总顶力：
P=n×G×L=3×1.9×66=376T
P——计算总顶力
G——管子单位长度自重（T）
L——顶进总长度
n——土质系数，取3
由于顶距较长，为减少顶管过程中的摩擦力，宜采用管四周注入触变泥浆可减少顶力20%~30%。
故顶力为P=376×70%=263T，所以，根据计算和管子受力均匀两方面考虑，选用一台QYS350型的千斤顶，其顶推力每台为350T。
5.11基坑基础及导轨
1.基坑基础为30cm厚混凝土基础，坡度与设计管道坡度一致。
基坑导轨起导向作用，导轨宜采用QU80的导轨，其高度为130mm，上顶宽度为80mm。
2.导轨安装是顶管施工中的一项重要工作，安装的准确与否直接影响管子的顶进质量，应保证两轨平行，四角高程并具有足够的刚度。
导轨设计采用重型钢导轨，其安装要求如下，安装后导轨应该牢固，不得在使用中产生位移，并且要求两导轨应顺直，平行。
等高或略高于该处管道设计高程，其纵坡应与设计坡度一致，安装导轨时，应首先利用垂球和直尺确定导轨的间距和平面位置，然后测出导轨各点的实际高程，并与设计高程相比较，确定导轨的高程调整后进行安装。
将钢轨安装在枕木上，用钉固定在枕木上。
导轨的安装精度必须满足施工要求，其允许偏差为：
轴线3mm，顶面高程为±3mm，两轨间距为±2mm。
导轨总长4.5m。
5.12掏土顶进：
顶进施工为人工掏土、勤顶、勤观测的顶进方法进行施工，掏土顶进为三班连续作业，现场用电由发电机提供。
管道顶进过程中，管前挖土是保证顶管质量的关键，施工中将严格控制超挖，一般顶管地段绝对控制在0.15m范围内，但下面135º范围内严禁超挖，顶进过程中发现管位偏差达1cm时，即行考虑校正，根据不同情况，分别采用挖土校正法、顶木校正法、顶镐校正法进行校正，顶管掏出土管内运输采用专用小斗车运输。
吊车提升至地面，人工倒运。
对于顶管的管道接口，顶进施工中加垫橡胶垫于管口之间。
顶进过程中，顶进照明采用低压照明设备。
5.13打蜡
因顶进距离较长，在顶进时有阻力。
为了防止阻管，在顶管前，先用喷灯把水泥管道进行加温，再把石蜡放在水泥管上边烤边熔化的方法进行水泥管360度全部涂匀，需涂3层，厚度为4mm，在顶管时可减少阻力。
5.14注浆
在管道顶进时观察压力表读数，在压力表读数超过80MPa时进行注膨润土润滑浆，外注比例为膨润土：
火碱：
水=2:
0.3:
3。
在注润滑浆时在顶管管材外壁形成厚度为50mm的泥浆环，注润滑浆可减少顶管阻力。
顶进完毕后加注水泥浆。
注浆的程序是：
管道在顶进结束后加注固化浆，泥浆的主要成份是：
水泥、水和粉煤灰。
泥浆的水灰比为1：
0.6，水泥：
粉煤灰=1：
2。
管道在地面上打一直径为5cm的洞，在洞中预埋一钢管。
管道顶进完毕后，用注浆机加注泥浆，注浆前先将管前、管尾的泥浆封闭设备安装完毕。
管前的封闭设备采用原状土上加密封圈。
管尾的封闭设备采用钢套环加密封圈的做法进行封堵，防止泥浆从管头、管尾流出。
注浆设备安装完毕后，先通过注水的方式进行试运转，试运转期间观察压力表读数和输浆，管道有无漏浆现象。
各接头连接是否牢固。
一切正常后开始注浆。
注浆时应时刻注意压力表的读数，注浆表压力可按不大于0.1MPA开始加压。
在注浆过程中再按实际情况进行调整，应把注浆压力控制在1MPA以内。
根据注浆压力的大小控制泥浆的用量。
最终在管外壁形成厚度为50mm的水泥浆环。
在注浆完毕后，先关闭注浆泵，撤出导管把管顶的预埋管用氯化钙水泥封堵及管和管之间抹口，防止泥浆回流。
六、基坑回填：
顶进完毕后，开始基坑的回填，坑底至路床全部采用人工回填，夯填层厚度不大于0.25m。
为确保工程质量，基坑采用石粉或粗砂回填。
回填质量要求执行设计要求和质量检验评定标准的规定。
七、洞口施工
7.1工艺流程
施工准备→测量放样→基础开挖→钢筋制作加工→支模→现浇砼→砼养生→交验
八、雨季施工措施
1、基坑开挖过程，应经常核对开挖的断面尺寸，尽量做到不欠挖、不超挖。
2、沿基坑四周铺筑草袋围堰，防止地面水倒灌入基坑。
3、根据制度经常检查潜水泵等排水设备，确保排水顺畅。
4、开挖施工时，基坑要有临时排水设施，工作坑左右两侧设30cmx30cm排水沟及50cmx50cmx50cm集水井，并用水泥砂浆抹面。
每个集水井设置一台水泵将积水抽入沉淀池，经沉淀后再排入附近雨水检查井中。
5、雨季施工期间，当开挖出基坑底后，应马上铺填石屑或碎石砂垫层，以降低对土基的影响，每次大雨后应及时排干基坑内积水。
6、雨季施工时，应尽可能缩短开槽长度，且成槽快、回填快，并采限防泡槽措施。
一旦发生泡槽，应将受泡的软化土层清除，换填碎石砂或中粗砂。
7、对沿线设施、排水沟渠进行全面检查、整修，对可能造成基坑隐患及时进行排除。
8、工作井基础施工时，在垫层与基础之间设置隔离层
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