顶管施工方案.docx
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顶管施工方案
新疆永筑重钢科技有限公司重钢基地项目（顶管穿越工程）
顶
管
施
工
方
案
编人：
冯志杰
审核：
杨双全
编制单位：
新疆穿山甲非开挖工程技术有限公司
编制日期：
2017年4月1日
单位地址：
乌鲁木齐市北京南路442号新发大厦507
传真电话：
0991-385919918160647700
表C0102-04（专项）施工方案封面
编号：
C010204-
新疆永筑重钢科技有限公司重钢基地项目工程
室外给排水过路顶管施工（专项）方案
编制人:
年月日
审核人:
年月日
批准人:
年月日
实施人:
年月日
新疆生产建设兵团建设工程（集团）
有限责任公司
一、编制依据
1、业主关于顶管工程施工安排情况
2、有关设计图纸及地质勘察报告
3、国家《给排水管道施工及验收规范》（GB50268—97）、建设部《市政排水管道工程质量检验评定标准》中关于顶管施工的相关规定以及国家建材行业标准JC/T640—1996；GB∕T11836-1999《钢筋混凝土套管规范》。
4、遵循科学、合理、均衡、优先的原则
二、工程概况
本工程顶管内穿外径400mm的排水一根、外径200mm的给水管一根，因此采用DN1000顶管施工。
顶管需穿越厂区东侧的凤凰路，沥青混凝土路面宽度12米，考虑道路两侧顶管操作坑对道路路基的影响，每侧预留4米宽度，实际顶管长度为20米。
根据《室外给排水平面图4667（2016）S-00S-04》排水管道设计过路段标高在441.90—441.66，过路地面标高在446.50，因此排水管内底埋深在4.6米—4.8米，道路两侧自然地面标高在446.3米左右，预计工作井挖深在-4.8米，工作井上部放坡下部板桩对顶撑支护。
三、施工组织方案
1．施工前准备工作：
（1） 现场考查：
项目部根据甲方提供信息进行工程施工区域的水位、地质、交通、建筑物、地下埋设物的调查，制定土方堆放、进出运输道路选择等有关施工方案。
根据现场考查确定施工现场的布置。
管道线位校核：
根据施工图资料校核管线走向、水准点、高程等准备依据，并做好工程开工准备。
业务交底：
全员培训。
项目经理、技术、施工、测量、质检等项目部人员认真熟悉图纸，理解设计要求，进行合同内有关法规、规范、施工技术及总体方案交底。
同时对施工班组及具体操作人员进行技术交底和技术培训，全面熟悉施工图纸技术规程，施工方案要点。
并了解工程合同、业主、监理等各项制度规定，建立项目经理负责制和组织框架，明确分工，责任到人
（2） 检修、准备顶管用主要设备及附属设备，对主顶设备（顶镐、工具管、护口、油泵等），吊管出土等本工程专用设备、工具（龙门架、吊车、电动葫芦、小推车、顶镐支架、轨道等）进行现场加工及试运行，发现问题及时维修好，对测量仪器（水准仪、经纬仪）进行校正，对附属设备及时加工。
（3） 组织人员，机械进场：
按照施工组织设计适时组织人员、机械进入施工现场。
2、顶管前的准备工作：
1）、工作井
（1）充分尊重设计及使用要求设置工作井.
（2）综合考虑本段地面建筑物、构筑物、地下管线情况，覆土深度、顶进长度及管道井室位置等多种情况、综合考虑工作井的设置。
井内设临时集水坑以利于出现地下水时排水。
（3）在地形和土质上，有可利用的原土后背。
（4）工作井待顶进完成后根据覆土深度及需要改作检查井。
2）、工作井的施工
1.工作井采用人工挖掘，挖掘尺寸：
工作井净尺寸：
长*宽*深：
6*3*4.8米。
2.钢筋绑扎:
3.模板支护
4.混凝土浇筑
5.模板拆除
浇筑钢筋混凝土护壁，壁厚20公分。
（造价上我给的壁厚是20公分，井底垫层也是20cm，钢筋1吨）
3）、导轨基础及后背处理：
（1）导轨：
①采用重轨，由于混凝土管自重较大，摩擦力相应增加，采用底板基础上合适位置预埋钢板，与钢轨焊为一体，同时外侧与护壁用钢管支撑，防止导轨发生位移或导轨间距增大。
②导轨安装应顺直、平行、等高、坡度与施工管道设计坡度一致，轴线与管道轴线重合。
③导轨安装允许偏差：
轴线偏差：
±3mm、顶面高程：
±3mm、两轨内距：
±2mm。
（2）后背：
后座墙是顶进管道时为千斤顶提供反作用力的一种结构，在施工中，要求后座墙必须保持稳定，一旦后座墙遭到破坏，顶管施工就要停顿。
后座墙的设计要通过详细计算，后座墙的最低强度应保证在设计顶进力的作用下不被破坏，并留有较大的安全度。
要求其本身的压缩回弹量为最小，以利于充分发挥主顶工作站的顶进效率。
在设计和安装后座墙时，应使其满足如下要求：
（1）要有充分的强度，在顶管施工中能承受主顶工作站千斤顶的最大反作用力而不致破坏。
（2）要有足够的刚度，当受到主顶工作站的反作用力时，后座墙材料受压缩而产生变形，卸荷后要恢复原状。
（3）后座墙表面要平直，并垂直于顶进管道的轴线，以免产生偏心受压，使顶力损失和发生质量、安全事故。
（4）后座墙材料的材质要均匀一致，以免承受较大的后坐力时造成后座墙材料压缩不匀，出现倾斜现象。
（5）结构简单、装拆方便。
4）、顶镐支架、顶镐、油站安装：
（1）顶镐支架两侧安装要求水平、等高、对称、纵向坡度与管道设计坡度（平坡）一致，并与后靠背连为一体。
（2）顶管支架是必不可少的顶镐辅助设施，起着稳定顶镐，并保持一个或者多个顶镐，与管顶进在同一力轴上。
顶镐由200mm槽钢制成上下共3层，每层设置有顶镐固定装置，防止顶镐发生横向位移，并可条调节顶镐固定位置。
（3）油站液压系统安放在侧壁靠近后靠背侧结实原土上，安装好后油管应顺直，避免转角，保证油路畅通，油管盘好用钢丝固定后，避免工人下井踩踏损坏，安装完毕后进行试运行。
5）、工作坑后部顶面搭设工作台，避免出土影响测量和毁坏测量仪器，工作坑四周设防护栏杆。
6）、下管及出土设备：
根据管径等采用吊车或桁车配合电动葫芦下管及出土。
3、顶管施工步骤及操作要点：
顶管首节制作顶管末节制作
第一节管需加首节操作防护罩，以保证施工操作人员的安全，同时方便掘进施工及顶进时的纠偏操作，在第一节管上焊接一圈与混凝土管相同管径的弧形钢板，挑出向前延伸。
并第一节管的外壁加套一层钢板，以防止第一节管遇到较坚硬的岩石对管外壁造成破坏，同时保护与第二节管承查处外套环箍。
在顶管即将完成时，因最后一节管承受的压力最大，在末节管外部通焊一圈钢板，以保证顶管的承压能力。
1）、第一节管（工具管）进入洞口后，加强检查，边顶进、边测量，严格控制第一节管走向与坡度。
2）、第一节管顶进1.5~1.7m时停止顶进，下第二节管。
3）、开挖时严格按规程操作，正常情况下周围方向底部135。
范围内不得超挖，其他范围不得超过15mm，需要纠偏时可按技术员的具体要求进行少量超挖。
4）、为确保公路的安全，每次掘进进尺严格控制在20~30cm，顶进一次同时测量一次，发现偏差及时校正。
5）、顶进中，为减少阻力，在混凝土管外壁四周均匀涂抹膨润土，管前挖出的土由专用推车及时推出工作坑，及时顶进，同时采用管内注触变泥浆减阻和填充空洞，使顶力限制在较小范围同时确保地面不塌陷。
6）、每节混凝土管承插接口处应加衬垫（弹性较好的五合板或薄木板），防止管节硬性连接，挤裂混凝土管。
7）、管道内必须采取必要的照明措施，为确保用电安全，在管道内侧壁需设置线槽托架及敷设线槽，每5m设置一盏安全防护灯，防护灯采用≤36V低压灯泡，每3盏灯由一台低压变压器带动，低压变压器的数量视安全防护灯数量而定。
8）、顶管完毕，应及时将两井端管下混凝土基础做好，以免管端下沉。
管道进行永久性连接，管节接口内侧间隙填打石棉水泥砂浆封水。
工作井按设计及使用要求恢复为检查井。
9）、混凝土顶管在进入工作坑前，需对其进行保护措施，以免在调入过程中损坏顶管，因顶管自重大，每根顶管都必须作橡胶垫及木垫保护，保证在吊具不损坏管材的表观质量，以免影响顶管的结构性能。
在操作过程中现场要由专业组长指挥，施工人员在工作坑上进行吊具安装，安全人员监督安装过程，工作坑内严禁操作人员进入，接应人员，必须停留在业已完成的管道内，待垂直运输设备将顶管运输至工作坑就为于施工轨道后，方可配合垂直运输设备对顶管的就为程度进行调整，整个下管过程人机必须严密配合，专人指挥。
钢筋混凝土管
此顶管工程穿越长度大，顶管的抗压强度必须满足最远距离最大抗压值，在顶进至中断，顶管末端压强将达到50MP以上，并且随着穿越长度的曾加，压强会继续加速增长，如顶管的抗压强度不足，会造成开裂甚至被压碎的可能，因此，为保证顶管工程的成功穿越，及施工质量。
我们采用特殊定制抗压强度更高的顶管。
9）、测量方法：
（1）中线偏差测量：
采用先进的激光经纬仪及指向仪进行导向测量，自制木尺，长度略小于管内径，与水平尺绑在一起，水平摆放在第一节管前部，观察激光点打在木尺上“0”刻度左右多少，便知砼管往右或左偏多少。
每次测量前与工作坑前后井壁上设置的两点复核。
（2）一般高程测量：
用水准仪及高程尺，根据工作坑设置的水准点标高，测头一节管前端与后端管内底高程，以便掌握头一节管子的走向趋势，测量后与工作坑内另一水准点闭合。
10）、纠偏措施：
顶管误差校正缓慢进行，通常有三种方法：
（1）留坎纠偏法：
当偏差不超过1cm时，在偏向方土层留坎，反方向适时超挖，利用土层的侧压力将混凝土管慢慢挤向反方。
（2）圆木纠偏法：
当偏差超过1cm时，发现上法不起作用对可用此法，根据圆木与混凝土管端面的不同角度，不同距离，顶进过程中，圆木可产生向上（下）和向左（右）的分力，这样混凝土管就会向所需纠偏方向缓慢调头，逐渐正位。
（3）千斤顶纠偏法：
原理与上法相同，只是千斤顶取代园木，产生更大的分力。
混凝土管纠偏在顶进中进行，边顶进、边纠偏、边测量，不能猛纠硬调，以防发生相反的结果。
２．顶管施工流程图：
工程开始
测量放样
放样复校
基坑构筑
工作坑设备安装
地面设备安装
出洞准备
工作坑设备安装
挖土、运土
推进
测量
卸管、接口安装
进洞
取工具管
全线测量
收坑
工程结束
四、组织管理机构
1．施工原则
科学组织、精心施工，合理安排，统一指挥，高速高效确保合同工期，确保工程质量，确保安全文明施工。
2．施工管理机构
为确保该工程各项指标的实现，选派组织管理能力强，施工经验丰富，善打硬仗施工管理人员进驻现场。
项目部管理体系如下：
项目经理
测量
技术负责人
技术
施工
质检
安全
各班班组长
施工班组
五、主要施工设备
序号
名称
规格
数量
备注
1
顶管成套设备
2镐320T、行程1000mm
1
根据工程情况定
2
工具管、护口等
Φ1000mm
1
根据工程情况定
3
运输车
10方自卸，
1
根据工程情况定
4
桁车架及电动葫芦
5T
1
根据工程情况定
5
吊车
25T
1
根据工程情况定
6
激光经纬仪
J2
1
根据工程情况定
7
水准仪
1
根据工程情况定
8
激光指向仪
根据工程情况定
9
水平定向钻机
根据工程情况定
六、质量管理
1．质量管理目标：
争创优良工程。
2．质量管理保证体系：
为确保工程质量目标的实现，建立从公司技术部到项目部的质量保证体系：
机械设备撤出
工序施工
报监理竣工验收
项目专检
监理核验
班组自检
３．质量保证措施：
（1）做好图纸会审，坚持按图施工。
施工图纸和设计文件是组织施工的技术依据，开工前由项目总工组织相关部门、主要技术管理人员，认真学习图纸，做好图纸会审工作，了解本工程特点和设计意图以及关键部位的职能要求。
施工时必须按图施工，施工过程中若发现因施工条件变化和材料代用等事项，而不能遵从原图施工时必须按规定报请现场监理和业主及设计部门审批，在获得设计变更通知单和设计修改图后方可施工，同时做好各项资料校验，保证使用的数据准确可靠。
（2）搞好技术交底，落实质量管理计划。
工程施工前由项目工程师召集相关技术人员、施工人员讲解施工图纸及设计要求，施工操作方法与技术措施，质量标准及质量改进措施，在施工过程中，技术交底和下达任务同时下达。
（3）开工前预防检查，作好技术复核。
开工前预防检查，做好技术复核，消除质量及故障隐患，对中线基线，水准点等控制及定位，要进行三级复核，对钢筋制做，砼强度等必须在下道工序开始前，进行检查和复核并作好记录。
（4）做好材料实验工作，严把原材料关，严格按物资采购程序控制采购过程，确保使用的材料合格。
（5）人员组织使用技术过硬，专业心强的施工管理人员，同时对各特殊工种（电工、机械、焊接等）持证上岗。
（6）切实做好检测仪器及计量器具的复核、校正和各种原材料产品、机具、设备的质量验收工作。
（7）每天召开碰头会，每周召开例会，及时解决施工中有关的施工和技术问题，以确保工程质量。
七、安全文明施工
1．保证安全生产目标：
（1）做到无工伤、死亡事故。
（2）无交通死亡事故。
（3）无等级火警事故。
2．设置安全领导小组。
3．安全设施
（1）制定安全生产制度警示牌，埋置于施工区附近。
（2）在施工作业区范围设置围栏，防止人畜等进入。
（3）对施工人员进行安全生产培训，时刻提高警惕。
（4）施工单位设有专人安全员，对施工现场进行安全巡视
4．主要措施：
（1）设置专职安全员负责制，杜绝不安全因素和隐患，监督安全措施的执行。
（2）建立健全的各项安全制度，各工种施工前，必须进行安全交底。
（3）在施工现场设立围档，设立红灯等醒目标志，主要出入口，设立安全防火宣传栏。
定点设置专用灭火器，消防水桶。
（4）吊车吊运砼管、设备时专人指挥以防撞碰路人，并保证钢丝有足够的安全储备。
凡表面磨损、腐蚀、断丝超标；有死弯、断股、油蕊外露的不得使用，吊钩应有防止脱钩的保险装置。
（5）现场工作人员佩卡上岗，进入现场必须戴好安全帽。
（6）工作期间严禁喝酒。
（7）供电线中、漏电保护器及开关等电器安装安全、正规，非电工人员不得操作电器。
工地办公室、食堂、宿舍不准使用电炉子，不准乱接电线。
（8）顶管操作台顶部要加防护罩，防止井上物品坠落伤人。
（9）减少施工噪音，特别是夜间施工，做到少扰民或不扰民。
（10）搞好环境卫生，实行卫生包干，预防各种传染病的发生。
（11）接受社会监督检查，积极参加安全生产，劳动竞赛活动。
安全文明施工组织机构框图：
八、夜间施工措施
根据施工工艺的特殊性——顶进过程不能长时间间断，顶管工程一般情况下必须进行夜间施工。
结合工程进度情况及工程特点，由项目部下班前将夜间施工安排统一报监理部，由监理部安排人员旁站及巡视监督检查。
项目根据工程进度情况安排夜间值班管理人员，检查工程进度、工程质量和工程安全情况，杜绝安全事故的发生。
做好夜间施工记录，交接班时相关问题要交待清楚，重要问题及注意事项必须要进入交接班记录。
九、应急预案
1．塌陷
处理办法：
将钢管数根钻上小孔[10mm—12mm]纵向间隔为600mm，横向排列成一字型，插入土中。
用c20水泥外加剂泵入钢管内，泵入压力可达6MPa，逐根钢管进行，全部泵完以后，相隔12—20小时[水泥凝固，但不必很硬]，将钢管拔出，可以施工。
2．流沙
处理方法：
用稻草、沙子和水泥将流沙处封死，以后进行降水工作，水位降至工作面1米以下，方可施工。
3．顶力超过极限，泵站卸压
处理方法：
（1）向顶管处注澎润土
（2）相应超挖[孔可挖大1—10ｃｍ]
（3）调整千斤顶位置
４．事故报警电话:
救护：
120报警：
110
新疆穿山甲非开挖工程技术有限公司
十、顶管穿越施工示意图
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