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顶管施工方案

顶

管

施

工

方

案

编制人：

审核人：

批准：

XX市政建设有限公司

二O年月

工程概况

YY路改造工程Ⅱ标段（西北绕城公路至路），道路规划总宽50m，全长1994.3m，半钢性基层，沥青混凝土面层，路面标高21.2-23.8m，双向四车道，两侧分别设有非机动车道及绿化带，并于公路两侧分别埋设雨水管道及污水管道，管道埋深4.0-5.0m，设计标准为城市Ⅱ级，其中有两段过杨天路管道为顶管穿越。

一、编制依据

1、按照国家、行业及有关施工规范、质量检验评定标准；

2、采用的技术规范

《市政工程勘察规范》CJJC56-54

《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50207－2002）

《顶管施工规范》中国非开挖协会、中国地大编

《工程测量规范》（DB50026－93）

二、编制原则

1、在编写主要项目施工方案中严格按照设计要求，执行现行施工规范和验收标准，正确组织施工，确保工程的质量、进度。

2、在制定施工方案中，根据自身施工能力，施工经验，技术水平，坚持科学组织，合理安排，均衡生产，平行作业，尽量平衡施工高峰，确保高速度、高质量、高效完成本项目的施工任务。

3、坚持施工全过程严格和管理的原则，在工序施工中，严格执行监理工程师指令，尊重监理意见，严格合理。

4、坚持专业化与综合化管理相结合的原则，在施工组织方面，以专业化作业队为基本作业形式，充分发挥专业人员和专用设备的优势，同时采取综合管理手段，合理调配，以达到整体优化的目的。

5、充分利用计划图，进行计划安排，与总体施工进行对比，资源优化以达到降低资源消耗，均衡资源强度，最终达到降低造价的目的。

第一章工程概况及针对性方案

1.1工程概况

本工程顶管穿越YY路共两段，分别为：

桩号K1+482.537即Y80-Y15共42m；桩号K1+937.492即Y68-Y2共42m；

1.2工程量

（1）顶管工作井2座、接收井2座。

（2）顶管情况：

D1000混凝土管42*2=84m。

1.3现场施工条件

在施工前我公司到施工现场标识出工作井、接收井区域，并在醒目位置标明工程名称、建设单位、联系人、联系电话等。

1.4现场组织机构的人员表

项目经理：

技术负责：

质量管理：

安全负责：

第二章　施工总体部署

2.1工程分部、分项划分

本工程划分为3个分部工程：

工作井、接收井的制作；混凝土管顶进；回填。

2.2施工总体流程

进场准备工作工作井、接收井的制作洞口加固混凝土管顶进　　　起吊机头　原土回填转场施工

第三章　施工组织方案

1、施工方法及技术要求

1）、顶管工序

测量放线——建工作井、接收井——测量——顶管设备安装——下管——顶进——测量——顶进——竣工验收

2）、工作井、接收井施工方案

1、　施工总体部署

（1）工程分部、分项划分

本工程分为4个分部工程：

测量放线、开挖工作坑、砖墙互砌、钢筋砼护壁、底板浇注。

（2）工作井、接收井采用逆筑法施工，边挖边护，每节1.2m高砖墙。

（2）施工顺序

进场准备工作浇注圈梁开挖工作坑钢板桩支护后靠背浇注底板浇注顶管施工起吊机头回填　　　　

转场

2、工作井施工

（1）放样定位、开挖工作坑、浇注钢筋砼梁

根据设计施工图坐标放样，定出井位中心桩和纵横轴线控制桩，放出基坑位置;基坑开挖深度为4.5m，基坑边坡按1:

0.33放坡，基坑部位采用机械挖土，人工配合，三面砖墙护砌，后背浇筑钢筋混凝土墙。

（2）砖墙护砌

砖墙采用M10砂浆砌筑（下部为370mm砖墙，高为2.5m；上部为240mm砖墙，高为2.6m），砼施工添加早强剂以快速形成支撑，其中钢筋砼护壁（钢筋间距200φ12网格筋），将锚筋打入土体，施工下一节，砼护壁采用φ18钢筋与梁受力筋搭接，长2000mm，间距400mm。

（3）后靠背浇注

顶管后靠背采用整体式钢靠背，靠背和井壁之间浇注C25混凝土，因混凝土量比较小，我公司拟在现场自行搅拌。

厚度B≥0.6m，高度H≥1.8m，增加φ20间距150mm横向筋。

（4）底板浇注

底板采用双层双向φ12网格筋，间距150mm，浇注采用现场搅拌砼，水泥采用强度等级32.5普通硅酸盐水泥。

水泥运至现场后对水泥进行检验，按不同类别贮存，并采取有效的防潮措施，防止水泥变质。

拌制和养护混凝土用水符合《水工混凝土施工规范》（SDJ207-82）的规定。

拌制混凝土所用骨料分别堆放，不能混杂或混入泥土，装御时，粒径大于70mm的粗骨料的净出落差不大于3m，避免骨料严重破碎。

粗骨料、细骨料质量要求应符合规定要求。

为改善混凝土性能，提高混凝土质量，在混凝土中掺加引气剂、膨胀剂等，其质量应符合规定。

混凝土配合比（水灰比）不应超出规定范围，混凝土浇注厚度为25cm，浇注完成后用震动器对其进行振捣，确保密实。

3）、顶管施工方案

1、主顶系统

主顶千斤顶、组合油泵车、液压高压管路、注浆设备等均按实际情况调正。

2、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。

3、安装导轨

基坑导轨应具有足够的强度和刚度。

本工程基坑导轨由型钢和钢板焊接而成。

在工作井底板基础上应事先预埋钢板，预埋钢板的位置与基坑导轨相吻合，以便导轨与之焊接。

预埋钢板上的锚固钢筋要焊牢并有足够的锚固强度，导轨安装后，还应在两侧用型钢支撑好，必要时再浇注混凝土，确保导轨在受撞击的条件下，不走动，不变形。

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混凝土上先用钢筋混凝土浇平，后靠钢板用δ＝50钢板，在钢板和混凝土墙之间应贯满混泥土并保证密实。

（见下图）

4、主顶设备安装

主顶设备由以下几个部分组成：

组合千斤顶、主顶千斤顶、油泵站及阀门。

主顶千斤顶共同作用。

规格一致行程同步，每台千斤顶的使用压力不大于额定工作压力，油路开联，每台千斤顶均备有独立的控制阀，千斤顶伸出的最大行程应小于油缸行程10厘m左右。

油泵站设置在主千斤顶的近处，油路安装应顺直，减少转角，接头不漏油，油泵站应在防雨棚内工作。

油泵的最大压力不大于32Mpa，装有限压阀、溢流阀和压力表等指示保护装置，安装完毕后必须进行试车，在顶进中应定时检修维护，及时排除故障。

（A）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。

（B）主顶油泵车安装到位后,需对油泵车进行调试,调试完成后,用高压油管与主顶千斤顶连接,并对主顶千斤顶进行调试.如发现问题及时调换或检修。

5、顶进施工

轨道安装完成后，用人工进行挖掘方式进行施工，工人手拿专用锹爬入已经顶入的混凝土管内进行挖掘，一般情况是每挖掘50cm后顶进一次，顶进距离主要是调节油缸的伸缩臂进行控制，因为每节混凝土管是2m，油缸伸缩臂长度不够，我公司采用配套U型顶铁放置于油缸前。

工人在管内挖掘出的土主要是通过带有滑轮的小车推到工作井旁，然后用行车将土吊到指定位置。

4）施工主要技术措施

顶管施工中主要技术措施是纠偏，为此我公司主要通过以下方法进行纠偏。

顶管允许偏差值：

中心线位50mm；高程+20mm，-30mm。

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，管道连接的误差等因素，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。

纠偏动作主要由方向控制测量的成果指导。

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”。

纠偏工作操作要点：

a．纠偏前，要根据管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。

b．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0.5cm，切忌猛纠、硬调。

c．纠偏操作必须在顶进中进行，严禁在停止时纠偏。

d．当进行主动纠偏时，应会同技术人员共同研究进行。

5）、管材接口方式

该管材施工F型接口管材，在预制混凝土管完成后后直接由管材厂家完成好钢套环的包箍制作，我公司在顶管施工时每完成一根混凝土管顶进后只需将下根混凝土管插入前管道中并注意保持左右方向水平。

6）、注浆

由于本工程是穿越YY路，顶管施工结束应对管外壁注入水泥浆，保证管道外壁密实，避免马路下沉。

YY路车流量比较大，不可能用传统的注浆方法在马路上打孔注浆，（见左图）本次注浆采用顶管施工用的膨润土触变泥浆管路，顶管施工结束，把膨润土置换成水泥浆，在地面压浆站配制后，通过液压注浆泵压入总管压注到管节上设置的环形分管的各个注浆孔，不断补充管外壁渗透到土层中，以便形成管节外围密实泥浆套。

地面储浆箱外形尺寸L×B×H＝2×1.5×1m=3m3，机内

储浆箱外形尺寸L×B×H＝2×0.8×1m=1.6m3。

注浆泵站由SYB50／50—II型单缸液压注浆泵和液压动力站组成，注浆量Q＝80L／min，注浆压力P=0.08～0.1MPa，输浆总管由φ1”镀锌钢管和球阀、水暖管件等组成，与管节上各压浆孔接通的环形管，采用φ1”高压软管。

水泥浆的水灰比为0.45，P=0.2～0.5Mpa，Q=0.3m3/m。

注浆设备主要技术参数

单缸液压注浆泵型号：

SYB50／50－II

注浆流量：

Q＝80L／min

注浆压力：

P＝4Mpa

油泵型号：

10SCYl4—lB

Q＝10ml／r

p＝31.5MPa

电机型号：

Y112M—4

N=4KW

N=1450r/min

七）、顶进最大顶推力及其控制措施

1、确定控制顶力

1）成品管允许顶力估算

D1000F4＝AδC/n

＝π（116.52－1042）/4*500/4.5

＝2750KN

2）工作井后座土体稳定验算

P=Fp－Fa

P------顶管最大计算顶力（KN）

Fp------工作井后靠井壁总被动土压力（KN）

Fa------工作井顶向井壁总主动土压力（KN）

Fp=[

rH2tg2（450+

）＋2cHtg（450+

）]B

Fa=[

rH2tg2（450-

）－2cHtg（450-

）]B

γ------土的重度（18KN/m3）

H-----工作井深度（4.5m）

φ------内摩擦角（15゜）

C-----内聚力（KPa）

B-----工作井宽度〔4m〕

P=Fp－Fa＝3200KN

3）顶进设备允许最大顶力

2台1500KN双冲程油缸，总推力为3000KN。

4）控制顶力的确定

本工程根据以上计算确定为：

D1000：

F控＝2500KN

1）机头迎面阻力

D1000F1＝rHtg2（45°+18°/2）*A

＝18*4.5tg252（π*0.62）

＝150KN

2）机头外壁阻力

D1000F2＝πd*L0*f0

＝π*1.2*4.5

＝254KN

3）管外壁摩阻力

D1000F3＝πDLf（以最长一节42m计算）

＝π1.2*42*3

＝474KN

4）总阻力

D1000F＝F1+F2+F3＝150+254+474=878KN

由于以上总阻力均小于其控制顶力,所以本工程顶力在正常范围。

第四章质量保证措施、安全施工的组织措施

一、施工质量保证措施

开工前由工程施工及技术、质量负责人对所属人员进行施工布置及详述各项要求，使其各明其职责。

采取项目挂牌制度，加强职责明确范围，促进联系，方便监督。

1、工程施工采用具体措施

①施工全过程严格揎发国家有关规程、规范、图纸和监理程序施工；

②对进入工地的所有原材料，必须经过认真验收，要从材料的外观质量、质保书、数量、品种等方面检查是否符合施工规范和设计规定的要求。

必要时由质检人员抽样检验，并对原材料质量提出评价。

对不合材料坚决拒绝接受，并报工地项目经理和技术负责备案；施工中的各种配合比及各种数据必须符合规范和经过监理工程师批准后方可进行。

作业施工中，严格把守各个质量关以保证工程质量与优良等级；

③对不符合技术规范、达不到工程质量要求的工艺、工序、操作方法和建筑构件坚决纠正或推倒重来，不留后患；

④分项工程或分部工程完成后，及时组织有关人员进行全面质量检查，对工程质量等到级作出评价；工程竣工后，保证提供资料齐全。

2、封闭围挡措施

用挖机开挖工作坑后用彩钢板对现场进行封闭，外层用醒目彩带系住以示醒目，同时在封闭区域外挂工程名称、工程单位警示牌。

除了建设单位代表、监理人员、设计人员及施工人员进入施工作业区，其它人与工程无关人员不得进入现场。

3、顶管工施工

顶管施工质量的好坏与设备的安装精确度有直接的关系。

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：

顶进施工，应严格控制前5m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。

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制千斤顶的伸长值，不得超过临界冲程。

③应连续顶进，不得长时间停歇。

④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。

强对顶进速度的控制，加强监测，及时控制，纠正偏差。

⑥停止顶进时，一定要使挖掘面保持一定的压力，防止漏水及土层中泥水流失，尤其是出洞时，更应注意这个问题。

⑦在掘进进程中，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。

⑧在掘进进程中，还要注意挖掘面稳定与否，泥水的浓度和比重是否正常，进推泥浆是否正常，防止排泥流量过小而造成泥水在管道中堆积。

二、质量保证体系框图

确保顶管质量达到国家工程质量验收标准，工程一次验收合格率达到100%。

三、安全保证体系

1、安全方针和目标

安全方针：

“安全第一，预防为主”

安全目标：

实现“四无”、“一控制”、“一达标”。

“四无”：

无职死亡事故、元重大交通责任事故、无重大火灾及无重大机械事故。

“一控制”：

职工年重伤频率控制在0.05%以下。

“一达标”：

安全生产达标。

2、安全保证体证体系建立以分包项目经理为首，由现场分包经理、专业责任工程师、专职安全员、工长、班组长等各方面的管理人员组成安全保证体系。

在工地设置经过训练并取得资格的安全人员，并且设置专职的安全管理人员。

四、现场安全施工措施

（1）安全防护

①临近放工区域，凡有可能对人或物构杨威胁的地方，必须支搭防护棚或制定可行性措施，以确何安全。

②做好交通运输的安全工作，放工场地设置交通标示灯、交通禁示牌，并安排专职人员指挥，以便行人及车辆通行。

③施工应确保施工安全，施工人员应有良好的劳动保护。

（2）安全用电：

①分包项目部应设一名电管人员（可由电气技术人员担任），施工现场必须配备专职电工，低压电工不得从事高压作业，实习电工不得独立操作，严禁非电工作业。

②分包项目部每周组织一次安全用电检查，对存在重大隐患应进行复查。

电工应经学巡查现场，发现问题及时处理。

③现地所有的电气设备、电料、工具不合格的，不适用于临时用电工程的，电工有权拒绝绝使用，安全用电防护措施未落实时，各类用电人员有权拒绝用电施工。

④各类用电人员必须掌握安全用电的基本知识和所用机械、电气设备的性能，使用电气备前，应按规定穿戴和配备好合格的劳动防护用品，电气设备停止工作时必须拉闸断电，锁好配电器。

⑤对于违章作业、违章指挥，不按规范、标准、规程施工者就加强教育，情节严重的应按有关规定予以严肃处理。

⑥电缆不得沿地面明敷，埋地敷设时：

过路及穿过建筑物时必须穿保护管，保护管内径不小于电缆外径的1.5倍，过种保护管两端与电缆间应作绝情缘固定，在转弯处和直线段每20m处设电缆走身指示桩。

⑦生活区、办法室等内配线必须用绝缘于固定，过墙要穿保护管。

⑧停用的配电线路、设备应切断电源，工程竣工后，配电线路设备应及时拆除。

⑨施工现场的变压器安装符合规定要求，变压器四周应装设不低于1.7m的固定围栏。

⑩对于沥青等易燃、易爆、有腐蚀性气体的场所应采用防爆型电器，在多尘和潮湿的场所，应采用封闭型电器。

（3）机械安全

①大、中、小型机械要做到清洁、润滑、紧固、调整、防腐好。

安全防护得力，确保机况良好。

②机械组安装要符合规定，安装验收资料齐全，机棚明显处悬挂安全操作规程和设备负责人牌。

③机械组作业场地要有良好的排水措施，机棚要做到防雨、防砸、冬季要保温。

④机械组作业完毕，应及时将机内、水箱内、管道内的存料、积水放尽，将料斗升高，挂好保险或插上保险销：

清理工作场地；切断电源，锁好电闸箱。

清理搅拌仓时，必须拉闸断电上锁，并设专人监护。

⑤运输车辆要做到合理使用、正确操作、安合行驶、定期保养，确保机况良好，不带故障出车。

⑥所有高备的皮带传动，链条传动和开式齿轮传动等都必须有防护罩，并固定牢固。

⑦不准带电对机械设备进行保养，不允许触摸设备的转动部位。

女工操作必须戴好工作帽。

⑧用电做动力的中、小型机具设备，要求将保护零线引出，并紧固在设备的明显部位，保护零线不允许有接头，也不用单股线做保护零线。

⑨机械、设备的操作工操作设备时，都必须严格遵守操作规程，做到持证上岗。

第五章冬、雨季施工技术措施和防护措施

1、每天及时做好天气预报的收集工作。

2、雨季施工要根据气象部门预报的气象资料，合理安排工作，科学组织施工。

3、认真检查、落实各种露天使用的电气设备的防潮措施。

电气设备的放置位置应选择在干燥较高或用干燥物体垫起，防雨盖或防雨罩齐备；各种电气设备的接零或接地保护措施必须绝对可靠；各种导线绝缘必须良好。

4、雨季到来之前，做好施工现场泥浆清理，并做好雨季施工准备，对于已经砌筑好的检查井要求采用防水雨具及时覆盖。

5、雨季施工，必须落实各项排水措施，不但要保证施工安全和施工的需要，还要保证施工地区的民房及其它建筑物和交通干线等不被淹。

6、雨季从事基础施工时，要特别注意预防土方坍塌事故。

基础和沟边要采取挡水措施和排水措施。

发现沟槽边积水要及时处理，以防渗漏造成坍方。

大雨过后应巡视检查，如发现沟槽边裂纹或部分下沉时，要及时报告有关部门，并将操作人员撤到安全位置，不准冒险施工。

材料堆放应选择地势高的地点，要充分做好排水、防水措施，对重点防水的材料要专人检查，注意材料的含水量，及时覆盖，防止雨淋造成不必要的耗损。

7、雨后要及时清扫作业场地和现场道路，采取防滑措施。

第六章确保安全生产的技术组织措施

一、安全生产施工管理目标

杜绝伤亡、火灾、机械设备、管线、交通等重大事故。

安全重大事故为零。

二、安全生产指导思想

贯彻“安全第一，预防为主”的方针，有效地控制和防止事故的发生。

三、安全生产总体措施

a）严格遵守和执行中华人民共和国以及业内扬州市安全生产和劳动保护的有关规定，并接受扬州市劳动保护监察机构的监督和检查。

b）在签订合同前，填写“安全资质审查表”，在签订工程合同是，必须同时签订“安全生产协议书”。

并按规定交纳安全抵押金。

c）安排健全的安全管理组织机构，包括分管安全生产的领导和各级专职、兼职干部，应有各种安全操作规程，特种作业工人审证考核制度，各级安全岗位责任制和安全检查制度，在编制施工组织设计时要有针对性安全技术措施和安全设施，并严格按施工组织设计要求施工。

d）必须执行现场工程师有关安全工作的指示，采取现场工程师认为有必要增加的安全预防措施。

e）对施工现场的用电安全负责，施工现场用电必须遵照扬州市建设委员会颁发的“施工现场用电安全管理规定”执行。

必须严格执行各类防火防爆制度，易燃易爆场所严禁吸烟和动用明火，消防器材不准挪作他用，所有安全设施在解除前，应征得安全部门的同意。

电焊气割必须按规定办理动火审批手续。

制定有效的防火、防盗、防爆的措施，在各防火重点部位设防火责任人。

f）采取措施做好防雷击，防暑，防冻，防寒，防毒气等工作。

g）在每个施工现场设置一个条件合格的急救室，配备一个随叫随到的有经验的急救人员，一旦施工现场发生人员伤亡，火警，火灾，电气及机械设备等重大事故时，应立即组织抢救，并应在最短时间内报告业主以及所在地的劳动保护检察机关，承包商应严格按有关当局的规定妥善处理事故。

h）每月组织各施工条线和班组进行安全设施大检查，进行总结评比和奖惩。

i）凡政府规定的持证上岗人员，必须持证上岗。

配备工地保安人员，实行三班值勤和夜间巡逻制度，以保证现场业主、设计、监理、施工各方的安全。

j）为确保安全，项目部在施工现场布置足够的照明灯光，警示标志，围护设施。

k）工地边开设消防专用出入口。

四、安全及消防管理体系

4.1安全管理组织

本工程项目部建立项目经理为现场安全保证体系第一责任人的安全领导小组。

4.2安全管理网络图

项目经理

项目工程师

项目副经理

安全员

安

全

组

施

工

组

材

料

组

文

明

施

工

组

测

量

组

试

验

组

1）安全生产领导小组拟定落实安全管理目标，制定保证计划，根据保证计划的要求，落实资源的配置。

2）负责安全体系实施过程中的运行实施、监督、检查。

3）对安全生产保证运行过程中，发现不符合要素的要求，施工中出现的隐患，应制订纠正和预期防范措施，并对上述措施进行复查。