市政花园顶管方案 1.docx
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市政花园顶管方案1
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浙江省LNG配套天然气管道工程
市政花园顶管施工专项方案
EBSI
发布：
浙江省火电建设公司
浙江省LNG配套天然气管道工程项目经理部
目录
1、编制依据………………………………………………………………3
2、工程概况………………………………………………………………3
3、施工前准备……………………………………………………………4
4、施工方案………………………………………………………………5
5、施工进度计划及保证措施……………………………………………18
6、安全保证体系和措施…………………………………………………19
7、项目管理机构及职责…………………………………………………21
1、编制依据
1.1配套天然气管道项目线路工程施工招标文件
1.2西南分公司本工程初步设计、勘察资料
1.3《砖砌工程施工质量验收规范》（GB50203-2002）
1.4《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）
1.5《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
1.6《顶管施工技术及验收规范（试行）》（中国非开挖技术协会行业标准）
1.7《石油天然气建设工程施工质量验收规范输油输气管道线路工程》SY4208-2008
1.8《石油天然气建设工程施工质量验收规范管道穿跨越工程》SY4207-2007
2、工程概况
某天然气工程配套管道是浙江省天然气管网的一部分，起于沙湾村的中宅首站，位于LNG接收站旁边建设。
管道出站后向西沿规划道路敷设，从贺家、外岙翻越上宅岭，经大屋里、大和里、大岙里到达双岙岭。
为避让郭巨规划区，在官路弄穿过规划道路后，偏西南方向前进至老鹰嘴岗，在大岭下绕开紫微岙水库，之后偏西南方向从岙底里、马盘岭下山到达小马盘，在郑家堂附近沿西南方向顺沿海中线敷设。
在童家岙上山过银镂山至下庙，然后继续顺沿海中心敷设，过郑家、竹小湾后，最后止于位于宁波市鄞州区瞻歧镇的三山末站。
全长38.7公里。
2.1工程名称：
市政花园顶管工程。
2.2建设规模：
顶管距离163m，顶管套管规格为Φ2000×2000砼套管。
2.3工程地点：
本条顶管位于宁波市北仑区春晓镇沿海中路南侧市政花园，起止桩点159+1号桩-160号桩。
发送井位置为159+1号桩，接收井位置为160号桩。
2.4工程特点：
顶管距离长，顶管管径大。
2.5开工时间：
计划于8月20日开工。
2.6完工时间：
预计10月19日完工。
2.7具体开工时间主要根据业主安排进行调整。
2.8工程地质条件。
①杂填土（耕植土）：
杂色，稍湿，松散，主体由粘性土及碎石组成，夹少量植物根系，结构松散。
穿越段全场分布，厚度0.7～1.6m。
②粉质黏土：
灰黄色，饱和，软塑-可塑，局部流塑，含铁锰质斑点，局部为黏土。
穿越全场分布，厚度为0.4～1.7m。
③角砾、圆砾：
灰黄色，湿，中密。
砾石呈次棱角壮，部分为亚圆形，粒径为0.2～2cm为主，最大可达6cm以上，含量50%以上，碎石含量约20%，其余为粘性土。
3、施工前准备
3.1施工技术准备
3.1.1熟悉和审查施工图纸：
（1）各技术人员抓紧熟悉图纸，检查施工图纸及各组成部分间有无矛盾和错误，如施工图纸存在尺寸、标高、说明等方面是否明确等。
（2）通过图纸自审、互审和会审形成图纸会审纪要，掌握拟建工程的特性及应重点注意的问题，给工程的全面施工创造条件。
3.1.2各项资料的调查分析
根据地下管线探测报告内容，核查顶管穿越所经过区域地下管道的平面位置和埋深，初步查清穿越通过位置是否存在其它不明障碍物、周边的地形地貌、河道、土质等对顶管产生不良影响的情况，确定是否采取特别的措施。
3.1.3技术交底
（1）单位或单项工程开工前，由技术负责人向作业班组进行技术交底，指出图纸要求、施工组织设计的有关规定和技术措施、质量标准、操作方法、施工顺序、安全技术措施等。
（2）技术交底要采用书面形式，严格履行签字手续，没有技术交底的项目不准进行施工。
3.1.4资料准备
（1）项目部对现场施工管理人员应提供必要的图纸、作业指导书、国家或行业规范、技术标准等。
（2）准备好各种施工所需的记录表格，按公司质量体系、建设方、监理方的要求，做好各道工序的质量记录并及时签证。
（3）详尽了解监理单位的监理规程和质量控制细则，以便施工中更好地与监理配合控制质量。
3.2施工现场准备
3.2.1临时设施：
（1）由公司安排在施工现场就近统一租房。
（2）道渣铺设施工便道。
（3）复核及保护好建设方提供的永久性坐标和高程，按照既定的永久性坐标定好施工现场的测埋控制网。
（4）项目部组织必要的生产要素，包括人员、设备、机具、物资、检测设备进场。
3.3施工机械设备投入计划
主要施工机械配备计划表
序号
机械设备
名称
规格
型号
数量
国别
产地
制造
年份
额定功率（KW）
备注
1
自卸汽车
5T-20T
6
国产
97-99
2
挖掘机
PC200
2
日本
97-2000
3
插入式振动棒
2X35
8
杭州
99-2001
1.2
4
振动器
平板
3
上海
99-2001
1.1
5
经纬仪
J2
1
江苏
1999
6
水准仪
S3
2
江苏
2000
7
水泵
综合
6
国产
99-2000
2.5
8
柴油发电机组
90KW
2
上海
98-99
90
9
木工加工机械
配套
1
宁波
2000
5.0
10
钢筋加工机械
配套
1
上海
2001
8.5
12
顶管机械
配套
2
上海
2000
500t
3.4材料投入计划
根据施工进度，提前做好材料采购计划，备足材料以确保工程不出现停工待料的被动局面。
4、施工方案
4.1施工工艺流程
顶管施工流程：
4.2施工测量
我方在接收到甲方提供的测量基准点、基准线、水准点等基本资料和数据后，将会同甲方共同校测其基准点（线）的测量精度，并复核其资料和数据的准确性，随后根据甲方提供的测量基准点为基准，放样施工。
在测放样中发现管中心高程或管中心平面轴线需要变更时，应及时上报甲方审批，共同商定。
4.2.1高程控制
在沉井放样开工前，根据施工图和甲方提供的水准点系统，将标高引测至施工范围内，并设置临时水准点，逐一编号，临时水准点应设置在不受施工影响和外界干扰的稳定基点上。
在工程开工前，必须对地面标高进行复测，对水域和有变化的局面部进行测量，测量结果记录在案，绘制成图，签字留底，高程测量采用水准仪。
4.2.2平面控制
平面放线根据管线设计坐标，计算管线起始、转折点与附近控制点的关系，并参考这些点的地形地貌及与附近构筑物的相对关系，把各个放线点用桩固定在地面上，逐一校核无误后，可进行轴线放样和转角测量。
轴线放样，应每隔20~30米打一个中心桩，中心桩间距应统一，以便统计距离。
4.3顶管工作井、接收井施工方案
4.3.1施工流程
施工准备
测量放线
沉井制作
沉井封底
挖土下沉
拆模养护
砼浇灌
模板安装
钢筋安装
垫层浇筑
基坑开挖
4.3.2现场围护、防护、水电设施
1）、现场围护：
为施工安全，在条件允许情况下，施工现场须进行防护对通道口等设警示标志。
2）、护围：
因施工现场起重、挖土、运输等作业。
需大型设备进场，须对周围高压电线安全距高设置限高限位标志，标志须明显醒目，严禁越限作业。
3）、配电设置：
从电源接出点至施工用配电箱采用三相五线电缆，配电箱采用封闭型落地式并重设保护接地，工地所用各种源线均采用软性型铜芯电缆，一机一闸接入。
照明线路均采用三芯线。
4.3.3顶管井施工
1）、施工程序
本井体采用沉井法施工，程序为：
前期准备—→基槽开挖—→垫层浇筑—→刃脚制作—→井壁制作—→挖土下沉—→井底抛石、浇筑C30素砼封底—→浇筑底板
2）、沉井制作
①平整场地、测量放样
基槽开挖前先平整场地，随后根据设计井位座标将井位放出，并利用周围环境做好井位控制点并加以保护，同时根据设计提供的水准点进行复测，根据施工需要，设7~8个水准控制点，并加以保护。
施工中所设的座标控制点、高程控制桩需经业主及监理复核无误后方可进行下道施工。
②基槽开挖
刃脚垫层基槽深度为0.50m，不设放坡。
采用人工修挖槽底，以保证基槽底部土质不被扰动及保证槽底的平整度。
基槽开挖后应及时铺设砂垫层，以免沟槽积水。
基坑周围2米范围内不允许土方堆载。
③素砼垫层铺设
素砼垫层为两层呈“凸”型，底层25cm，底层宽以刃脚向两边各挑出35cm，上层厚5cm，宽同刃脚踏面。
素砼垫层采用C30混凝土并振捣密实，垫层表面应保持平整，平整度误差控制在±10mm以内。
④沉井
沉井采用分一次制作一次下沉的方法进行施工。
沉井尺寸：
内径、高度、壁厚：
5000mm、5500mm、600mm
井壁垂直度：
1%
预留孔中心相对沉井自然地面深度：
4500mm
⑤钢筋施工
钢筋进场需有原材料质保单，并按规范及批量材料试验，合格后方可使用。
钢筋的弯配和绑扎要严格按照规定进行。
钢筋直径φ16mm，采用绑扎接头的制作方式；
受力钢筋绑扎主要质量控制：
受力钢筋间距：
25cm
受力钢筋排距：
25cm
顶背钢筋间距：
12.5mm
水平高差：
±3mm
钢筋保护层：
井内壁、井外壁4cm7cm
⑥脚手架施工
沉井制作先需要搭设脚手架，脚手架选用φ48钢管扣件式结构。
外脚手架竖管均座落在井基坑内，竖管下端应设置靴脚或铺垫木板，扩大在基础上的接触面积。
脚手架分2层搭设，层高约1.5~1.8m，,每层配设防护栏，栏杆高度约1.2m。
外脚手架与砼井壁之间保留0.4m距离，便于模板、扣件式钢管等安装之用。
外脚手架与模板脱离分开。
内脚手架在对砼进壁模板起到固定作用的部分，应增设剪刀撑组成几何不变体系防止模板走动等不良情况。
脚手架拆除之前应完成模板拆除、砼外露面缺陷处理、喷涂测量标志、搭设沉井内外扶梯等准备工作。
拆卸扣件钢管脚手架顺序是自上而下逐层拆卸。
⑦模板施工
Ⅰ立模：
沉井制作采用木模与扣件式脚手管配套使用。
砼井壁采用木模竖向叠高，井刃脚斜面采用木模竖向排列，在圆周接口处镶嵌木模过渡，模板板块之间用预流螺杆锁定。
浇筑砼之前应对模板进行质量验收，检查时应按图纸仔细核对控制尺寸和模板的垂直和平整度，施工布置的预埋件，预留孔安放位置准确，固定可靠。
Ⅱ拆模：
一般在砼浇捣完成24小时后（视当时气温而定），可以放松井壁的拉条螺栓，拆卸模板和扣件式钢管。
操作顺序是自上而下，由内向外拆卸模板和扣件式钢管。
注意拆模时，不要用力敲打或将新浇筑的砼表面碰伤。
下节制作后模板不可全部拆完，要留部分，支承上节模板。
模板拆除后及时将砼表面拉条螺栓割除并用水泥砂修补，以防刺伤人。
悬壁梁、板模板支撑必须待混凝土强度达到100%后方可拆除。
拆除后的模板、钢管脚手、五金配件，应及时清理，堆放整齐，对弯曲变形的钢管和模板要及时整理。
模板拆除后在井的四角喷涂测量水准标志，在井的顶端处喷涂测量沉井位移标志。
⑧混凝土施工
Ⅰ浇筑砼：
混凝土浇筑采用C30商砼，浇筑时分层浇捣，砼分层浇捣厚度每层不得大于0.5米。
以保证在砼初凝时间内完成一层砼的浇筑。
插入式振捣器按30cm平面有效直径布置振捣。
从高处倾落混凝土时，其卸落高度不应超过3m。
若超过3m时，应采用滑槽、导管、串筒内要装有减速装置，以防混凝土出现离析现象。
混凝土灌入模板中应及时进行捣实，特别是在钢筋和任何预埋件周围，以及模板的角隅处要避免漏振、欠振和超振。
混凝土浇筑前在井的四角模板上设置沉降观测点，以便及时发现沉井在浇捣过程中由于自重造成的不均匀沉降，指导在浇筑过程中混凝土浇筑的部位及顺序，及时制止在浇筑过程中沉井造成的偏差，影响质量。
Ⅱ砼养护
每次浇筑砼后，及时铺盖草包浇水养护，第一天开始每天2小时浇一次水，三天之后酌情减少。
砼湿法养护期为14天，若遇冷空气袭击，气温突变天气，应及时加盖草包或搭建挡风屏保湿。
⑨现浇砼质量标准
轴线位移底板10mm
高程±5mm
平面尺寸L≤20m（底板和长宽）±10mm
垂直度≤5m8mm
垂直度5m＜H≤20mm10mm
突变不平整度3mm
渐变不平整度10mm
预埋管、预埋件中心位移10mm
预埋螺栓5mm
预留孔中心点5mm
预留洞中心位移15mm
3）、沉井下沉
①准备工作
沉井下沉前应在沉井外壁喷涂好观测沉井下沉的标高标志，井外壁设置检测中心位移的标志。
凿除刃脚素砼扩建层，并将混凝土块清理干净。
②下沉方法
沉井下沉拟采用排水下沉,基坑开挖应在现场清理，复核测量，确定满足施工要求后进行。
根据土质情况取土可采用长臂挖机或人工开挖，以自重沉降方法下沉。
严格控制挖土层标高，严禁超挖。
现场的堆土待沉井下沉完毕后应及时装车外运，井边周围8m范围内不得堆土。
沉井挖土下沉，应按对称、均匀开挖的原则进行。
挖土顺序应遵从先中后边逐步扩挖至刃脚附近，使沉井平稳、均衡地挤土下沉。
中心“锅底”深度应从严控制，谨防“锅底”过深发生“突沉”。
初沉阶段，沉井具有较大的下沉系数，此时无需挖除刃脚斜面下土体，只需挖除中心土体，逐步扩挖至刃脚附近土堤，沉井即会逐渐下沉。
随着沉井下沉深度的增加，要先挖除中心土体，逐步扩挖至刃脚附近土堤。
到沉井的后阶段，下沉系数变小，要考虑挖除刃脚斜面以下土体。
沉井下沉施工的全过程，都应根据下沉情况和土质情况，指导和灵活调整挖土范围和方法。
沉井下沉过程中，应重视和加强观测。
每班至少测量二次，当下沉速度较快时，还应增强观测次数。
如发现偏斜应及时纠正，要做到勤纠、边沉边纠。
③终沉控制
当沉井刃脚踏面下沉至离设计标高还剩1M左右时，沉井进入终沉阶段，此时应切忌“深锅底”，因为过深的锅底，可能导致刃脚下土体大量向井内涌入，易发生突然下沉或超沉。
应先挖刃脚附近的土体，形成“反锅底”，然后视情况再挖中心部位土体，控制好下沉速度，务求沉井缓缓挤土下沉到位。
沉井封底前，刃脚踏面终沉标高暂定比设计抛高10cm。
④封底及底板浇筑
沉井下沉到位后，观测沉井在8小时内累计沉降量小于10mm时，方可进行封底。
如沉降不稳定，可采取分仓封底措施加以控制。
封底前超挖部分采用400mm厚块石抛填，并浇筑1米厚C30砼垫层，待垫层砼达到一定强度后将水抽出，再施工钢筋砼底板。
在钢筋砼底板施工前，应对底板与井壁连接处进行凿毛清洗。
钢筋砼底板浇捣后井内采取灌水养护。
⑤沉井施工管理措施
沉井施工是一个技术要求高、难度较大的项目，并且是24小时的下沉，因此施工管理人员不但要值好班，而且要亲临现场，掌握第一手资料，做好施工记录，对沉井下沉要做预先估计，同时考虑应变措施，加强现场管理协调，这样才能保证沉井下沉到位。
4.4顶管施工方案
4.4.1质量标准
1.顶向不偏移，管节不错口，每一顶程管底坡度不允许倒落水，管道接口腰箍须嵌打密实，和顺不起壳，不渗不漏。
2.管内若有小于0.2的裂缝，可用环氧砂浆或强化剂修补，修补后不得有渗水现象，若裂缝大于0.2mm，则应及时通知设计单位另行研究处理。
3.管道顶进允许误差
项次
项目
单位
允许偏差
1
中心线
毫米
50
2
相邻管间错口
毫米
15%壁厚且≤20
3
管内底标高
毫米
+30
-40
4
内腰箍
毫米
无渗漏
4.4.2顶管工艺选择
严格控制出泥量，不使土面下陷；正确掌握与正面阻力相对平衡的顶管压力，不使土面鼓起，准确调整触边泥浆的注浆压力。
4.4.3顶管施工程序
井下测量放线
顶管设备安装
井上附助设施安装
测量复核
下顶头出洞
顶头顶进下管连接
管节顶进
测量纠偏
下管接管
接口检查
继续顶进
进洞顶头与管节分离
管内清理设备拆除
4.4.4顶管主要设备选择
本工程顶管机头拟采用DG2500型普通顶管掘进机。
总体结构：
主要由顶进系统、动力系统、壳体、纠偏系统、排浆水系统、电气系统及监控系统组成。
工作原理：
顶管过程中如顶管机偏离预定的位置，可利用纠偏系统进行纠偏。
管道标高和轴线的测量是用激光仪连续进行的，能做到及时纠偏，其顶进质量也容易控制。
主顶装置
主顶装置共有2只千斤顶，分两侧布置。
主顶千斤顶为等推力对冲程千斤顶，总行程为1.50m，每只最大顶力为2500KN。
千斤顶通过一个顶进环作用的和节尾部，使管节能均匀受和，千斤顶的合力中心应位于管节中心，以免顶进轴线产生偏差。
顶进的导轨上也装有活动底架，除了用于调整轴线外，还可在顶进施工中根据需要调节砼管节的高底，保证洞口处的橡胶止水圈顺利套在顶管机及管节上。
通过计算：
RC1350的砼管的允许顶力4800KN，砼管的允许顶力远远大于总摩阻力，因此管道顶进均不考虑设置中继环，而用千斤顶直接顶进
4.4.5顶进设备安装
把地面上建立的测量控制网络引放至工作井内，并建立相应的地面控制点，便于顶进施工时进行复测。
工作井内测量放样，精确测放出顶进轴线。
安装顶进后靠，后靠采用整块箱型结构钢后靠，与井壁的接触面积大于3.0m×3.0m范围，以扩大井壁受力面积，有利于工作井的稳定。
顶进后靠的平面垂直于机进轴线，后靠与井壁结构砼之间的空隙要用砂浆或是砼填塞密实。
安装主顶装置和导轨。
先将它们大致固定，然后在测量的监测下，精确调整它们的位置，直至满足要求为止，随即将它们固定牢靠。
工作井内的平面布置。
搭建井内工作平台、安装配电箱、主顶动力箱，控制台等，敷设各种电缆、管线、油路等。
井内平面布置要求布局合理，保证安全，方便施工。
地面辅助设备的安装及平面布置：
辅助设备主要有拌浆系统、供电系统等的安装，此外还有管节堆场、材料堆场、安全护栏等的布置。
4.4.6出洞的技术措施
出洞的封门采用砖砌水泥抹面的方式。
出洞前先将砖混封口打开便于顶出的泥浆柱顺利顶出。
出洞后，顶管机和其后的第一管节连在一起，形成一个整体。
顶管机和管节连在一起后增加了稳定性，对出洞后的顶进施工十分有利。
4.4.7顶进施工工艺
出洞阶段结束后，即可进行正常的顶进施工。
顶进时，一般情况下顶速是恒定的，随着土质的变化可能引起正面土压力的变化。
在整个施工过程中，要针对不同的覆土和土质情况及时调整设定土压力值，以利顶进的顺利进行。
对总顶进阻力超过管道允许顶力或者达到工作井后座允许顶力时，应增设中间继措施，保障顶进顺利。
4.4.8供电、照明、通风
本顶管中我们是采用380v低压输电。
顶进施工时，顶管机所需要电力由操纵平台上的电箱用50mm2电缆直接输送到工作面，电缆采用三相五芯制，管道内用接头箱进行电缆连接，确保使用安全。
照明采用24V安全电压，由管道内电箱中的IKVA变压器提供24V电源，每只变压器连接9-~10只行灯进行照明，根据顶进长度来决定使用变压器的数量，潮湿地段采用12V安全电压。
顶管施工必须保证信息交换渠道的畅通，同时对施工操作人员要进行监护，防止发生安全事故。
由于顶头清洗及排除故障时必须人工下管，人工下管作业必需保证管内有充足的新鲜空气，本工程拟设空压机、空气静化器组成供输气设置向管内供气，当通风条件受到限制时，工作人员需戴防护面具下管作业。
4.4.9顶管进洞技术措施
为保证顶管机能顺利进入接收井预留洞，在离接收井30m左右时要加强对顶时轴线的观测，及时纠正顶进轴线的偏差，保证顶管机能顺利地按设计轴线进入预留洞。
为防止预留洞封门打开后洞外土体涌入接收井内，在接收井内预留洞内预先使用砖混封口，以防止顶管机进洞时水土涌入井内。
顶管机进洞后，尺快把顶管机和管节分离，并把管节和工作井、接收井的接头按实际需要进行处理。
4.4.10沉降检测点的布置和观测
1）顶进施工的每个顶程都要布置地面沉降观测点。
出洞后15m范围内每隔3m布置一个沉降观测点，然后每隔5m布置一个沉降观测点，在地面重要构筑物处管当增加沉降观测点布置。
在每一个顶程中还要布置两道断面沉降观测点。
沉降观测点布置必须做到安全、可靠，对测量所用的仪器要经常校核，确保测量数据的准确性。
顶进施工时，对沉降观测点每天进行两次观测，对要保护的构筑物处的观测点适当增加观测的次数。
并及时把测量数据反馈到施工人员手中，便于指导顶进施工。
保护地面构筑物、道路的技术措施：
沿途设置沉降观测点，同时设几道断面观察点，第天二次观测地表沉降量，将数据及时反馈施工人员，以便根据沉降量，调整顶时参数。
顶进的前20m作为试验段，采集尽可能详尽的数据，掌握在当地土层中顶进的适宜的顶进参数，同时控制好轴线，为以后顶进创造一个良好的导向。
顶进至地面构筑物附近时，应严格控制正面土压力，将土压力控制在相对平衡的范围内，保证出土量与顶进量相匹配。
同时尽量少做纠偏动作，即使做纠偏动作，幅度也不宜过大。
顶管机穿越后，会存在一不定期的后期沉降，此时顶管仍在进行，必须不断进行定点补压浆，支护土体，补充失水的泥浆，至顶进结束，补压浆的地点和压浆量均应根据沉降观测数据来确定。
顶管穿越后，土壤须有一段稳定时间，此时仍须沉降观察一至二天。
为防止顶管后泥浆流失引起道路下沉而影响交通安全，管道顶进完毕后应及时对管道周边空隙进行灌浆处理，浆液采用水泥浆，施工方法同触变泥浆。
顶进施工中，必须严格执行以上各项措施，将顶管对环境的影响降低到量小程度。
2）顶进测量及控制
（1）轴线测量方法
为了使顶进轴线和设计轴线相吻合，在顶进过程中，要经常对顶进轴线进行测量。
在正常情况下，每顶进一节管节测量一次，在出洞、纠偏、进洞时，适当增加测量的次数。
施工时要经常对测量控制点进行复测，以保证测量的精度。
顶进测量利用激光经纬仪置于顶进轴线上，跟踪顶管机内光靶测尺，顶进时，施工人员随时可以直观地看出顶管机偏差情况及前进方向，同时每顶进一节管节利用经纬仪二测回直接在井内观测顶管机内平面测尺偏差读数。
高程偏差测量采用水准仪测量测得顶管机中心标高，再与设计高程比较高程偏差。
另外，指示轴线在顶进过程中，必须利用联系三角形法定期进行复测，以保证整个顶进轴线的一致性。
（2）顶进中顶管机前进趋势的测定
测定顶管机前进趋势，能达到减少测量时间的目的。
顶进中施工
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