人工顶管专项施工方案.docx

人工顶管专项施工方案.docx

《人工顶管专项施工方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人工顶管专项施工方案.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

人工顶管专项施工方案

XXXXXXXXXXXX

XXXXXXXX第一标段工程

人

工

顶

管

专

项

施

工

方

案

编制人：

审核人：

审批人：

XXXX建设集团有限公司

2013年5月11日

一、工程概况·······································2

二、编制依据·······································4

三、工程计划安排···································5

四、施工工艺技术···································7

五、检测监控······································17

六、质量目标设计及质量保证措施····················19

七、施工安全保证措施······························22

八、应急预案······································26

九、顶管计算书····································29

一、工程概况

1.概况

南三环位于XXXX南部，规划为快速环路。

XXXXXXXX道路全长1804.322m，西接嵩山路，中经大学路，东接京广路。

大学路道路已实施一起高架桥位于工程范围中段。

大学路道路规划二期道路工程即将实施，为避免废弃工程及重复建设，故工程范围不包括大学路二期道路工程所涉及范围（NK0+680—NK1+260），其余路段进行拓宽改造，以利于车辆上下快速路。

雨污水工程主要是为了配合XXXX南三环线（兴华街—南溪路）快速化工程而实施的雨污水管道工程，并根据XXXX城市排水专项规划，结合道路沿线排水系统实际情况确定雨污水管道设计方案，解决高架、道路路面排水及道路沿线地区街坊内部的雨、污水的出路，并转输系统上游段雨污水。

表一：

顶管施工表

序号

污水管位

管径（mm）

开挖基坑数（个）

长度（m）

埋深（m）

备注

1

NW1----NW4

800

2

118m

5

原管径d700

2

NW5----NW10

900

3

262

5.5

3

K0+010----K0+236

800

3

235

5

原管径d500

4

BW2----BW9

800

4

258

5

原管径d500

5

BW19----BW21

800

1

111

5.8

原管径d600

6

NW16----NW18

1000

1

99.5

6.3

2.场地土层参数

拟建场地主要有沥青柏油路面和黄土状土

第1层填土（Q4ml）：

主要有沥青柏油路面，沥青柏油路面下为碎石及灰土垫层路基组成。

厚度为0.7m—1.0m。

Ⅱ级普通土。

第2层粉土（Q3al）：

浅黄色—浅灰黄色，稍湿，中密—密实，偶含小钙质结核，可见锈斑及白色螺壳碎片，震动反应中等—迅速，无光泽反应，低干强度，低韧性。

场区普遍分布，厚度为8.0—9.0m。

Ⅱ级普通土，fak=110kpa。

3.水文工程地质特征

工程区域内地下水为第四系孔隙潜水，地下水埋深约15m-18m，含水层为黄土状粉土层和砂层，主要有大气降水补给。

4.气象条件

据XXXX气象资料，工程区域属于暖温带大陆性季风气候。

年最大降水量为1041mm，平均降水量为629.7mm，降水量年内分配不均，降水最少是在1月份，为5-7mm，最多的是在7月份，为140-160mm。

二、编制依据

（1）XXXX三环快速化工程南三环XXXXXXXX污水施工图

（2）《给排水管道工程施工及验收规范》GB5026-2008

（3）《建筑基坑支护技术规范》JGJ120-1999

（4）《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002

（5）《施工现场临时安全用电技术规范》JGJ46-2005

（6）关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知（建质【2009】87文）。

（7）《建筑施工安全检查标准》JGJ59-1999

（8）国家、XXXX省及XXXX有关规定

三、工程计划安排

1.材料计划

表二：

材料计划表

序号

项目名称

单位

数量

备注

1

D800型承插口管

m

430

2

D900型承插口管

m

260

3

木称板8cm厚

块

260

4

木撑杆胸径30cm

根

16

5

砖

m3

144

6

水泥

t

20

7

混凝土

m3

30

8

导轨

根

8

9

枕木

根

8

10

编织袋

个

2000

防汛

2.设备计划

表三：

进场设备机械

序号

机械名称

型号

数量

用途

1

反铲挖掘机

2辆

土方开挖

2

自卸机车

5辆

土方外运

3

门式起重机

4台

下管、支撑吊装

4

顶搞

220t

4台

顶进

5

顶铁

4套

顶进

6

手推车

4台

出土

7

高压泵

2台

注浆

8

照明设备

4套

坑道照明

9

全站仪

1台

测量放线

10

水准仪

1台

顶进过程测量控制

11

经纬仪

1台

顶进过程测量控制

12

高压污水泵

4台

防汛

四、施工工艺技术

1.作业条件

（1）施工现场的场地道路，临时用电、临时用水，通讯线路，施工场地都已通畅，具备进场施工条件。

（2）施工占地范围内的拆迁到位，地下管线已查明，并采取改移或加固措施，地上地下障碍物清理完毕。

（3）各种顶管设备已经进行校核，材料已经试验合格。

2.技术准备

（1）测量交接桩完成，并对控制点、坐标点、水准点进行校核，栓桩、补桩等工作已完成。

（2）各类人员的资质证书、特殊工作作业证等已经到位。

、

（3）顶管施工前，已认真审核图样，组织图样会审。

编制施工方案，报有关单位审批，并做好技术交底工作。

3、材料性能要求

（1）管材要求

①管材选用：

采用钢筋混凝土管道，材料混凝土等级不低于C40，管道抗渗性能检验压力试验合格，抗裂压力达到抗裂检验压力指标要求。

②管材外观检验合格。

③管材外表面应注明管材型号、出厂试验结果、制造及出厂日期、厂质检部门签章。

④管材有出厂合格证。

（2）橡胶密封圈

①密封圈采用耐腐蚀的专用橡胶制成。

密封圈使用前腰逐个检查，不得有割裂，破损、气泡等现象。

②密封圈应有出厂检验质量合格的检验报告。

产品达到现场后，应抽检5%的密封圈的硬度、压缩率和抗拉力，其值不应小于出厂合格标准，

表四：

密封圈检验要求

项目

单位

硬度（绍尔）

30

40

50

60

公差

绍尔

+5

+5

+5

+5

抗拉强度

天然

Mpa

14

14

13

12

合成

9

9

9

9

抗拉伸长率

%

450

400

375

300

压缩永久形（23+2）℃条件下70h

70℃*168h热空气老化

硬度变化

绍尔A

拉伸强度变化

%

拉伸伸长率变化

%

低温脆性-25℃

耐液体70℃*7d

4.施工工艺流程

测量放线开挖工作井人工清理撑板支撑

搭建工作平台安装起吊设备安装顶进设备及轨道

掏土运土内缝处理。

5.施工要点

（1）测量放线

①复核设计部门提供的控制桩，设置直线控制桩。

②依据设计图纸进行测量放线，做好测量所需各项数据的内业收集、计算、复核工作。

③施工过程测量重点。

a、顶管工作井平面控制。

b、顶管工作井高程控制。

c、顶管轴线控制。

d、顶管高程控制。

（2）工作井的选位与开挖

①选位

a、工作井选择在收集检查井且地下管线较少的位置。

b、工作井应便于设备、材料运输及下管、出土、排水、接电并具备少量堆放管材及暂存土的场地。

c、工作井距离道路干线、建筑物较近时，必须保证足够的安全距离且具备可靠地加固措施。

d、单向顶进时，顶管两端条件相近时，工作井宜选在管线下游。

③开挖

a、工作井的开挖断面，应根据工作面宽度、现场环境、土质、挖深地下水位及支撑材料规格、管径、管长、顶管机具设备规格、顶力、下管及出土方法等条件确定。

b、工作井参数：

基坑坑底尺寸一般按下列计算：

底宽：

B=D+（2.4——3.2）m

底长：

L=L1+L2+L3+L4+L5=5.0m

式中D——顶管的外径；

L1—管接顶进后，尾部压在导轨上的长度（一般在0.3—0.5m）

L2——关节长度取2m

L3——顶铁长度取0.5m

L4——顶搞长度取1.5m

L5——后背构造所占工作长度（一般为0.5m）

确定：

工作井底宽4m，底长5m，深度在5-6m，混凝土基础采用C30混凝土铺设20cm厚，2m宽，5m长。

c、工作井应分层开挖，开挖过程采用1:

0.3放坡，在开挖至设计坑底以上保留30cm用人工清底，边开挖边打支撑。

d、工作井开挖深度应满足顶管机导轨的安装、导轨结构厚度、洞口防水处理、管接口连接等要求；洞圈最低处距底板顶面距离不小于60cm。

（3）基坑的支护

因土质较好工作井护壁采用木材料护壁。

井壁采用宽30cm，厚8cm，长4m木板满堂拼装，先在井壁四周竖向平铺木板，相互用扒拘连接，然后在上下各一米的位置横向放置水平木板，并用扒拘连接，再用不小于15cm直径圆木支撑在横向木板上，并牢固固定。

（4）基坑防汛

因我标段顶管施工基本进入雨季，所以防汛显的更为重要，首先在基坑开挖前，防汛设备必须到位，在基坑四周2米处采用沙袋围堰防护，围堰高度为0.8m，围堰宽度为1m，内外采用塑料布包裹。

应基坑工作面积较小，基坑上部采用工作雨棚防雨。

领配备2台污水泵，随时具备抽水条件，

（5）基坑维护

因多数工作坑在道路辅道两侧，有来往车辆通过，基坑四周3米处采用金属围挡进行围设，围挡上采用明显的放光标示和安装爆闪灯，并在围挡上游100m处放置安全提示标语；为防止车辆冲入工作井内，处采用钢管加固围挡外，还会采用沙袋在围挡四周进行围护。

（4）顶管工作井设备的安装

①后背墙安装：

后背墙宜采用土基背墙加固的方式。

先把后背土壁铲修平整，竖直靠紧土壁横排方木，方木前安防立铁，立铁前横向叠放横铁。

顶铁后背墙平面与掘进线应保持垂直，表面应坚实平整，能有效的传递作用力。

②导轨安装：

采用钢制导轨，为保证基坑底的稳定，设20cm后的C30混凝土垫层。

两导轨应顺直、平行，等高，其纵坡与设计管道坡度一致。

导轨应安装牢固，在使用中不产生位移，并经常校核检查。

R1

R

L

L=2

=0.53m

L——导轨间距（m）

R1——管材外圆半径（m）

R——管材内圆半径（m）

导轨安装允许偏差：

轴线位置，3mm；顶面高程，0—+3mm；两轨内距，±2mm；导轨高差，2mm；。

（5）顶镐安装

1）采用液压千斤顶，液压泵开关设于坑口附近，设专人操作，操作员能观察到坑内顶进情况。

2）千斤顶固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，其合力的中心作用点在管道中心的垂线上。

3）当千斤顶多余一台时，取偶数，规格相同，行程相同，对称布置。

4）千斤顶的油路并联，每台千斤顶有进油、退油的控制系统。

（6）顶铁安装及使用规定。

1）顶铁与管口之间采用缓冲材料衬垫，管端采用弧形顶铁。

2）安装后的顶铁轴线与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土或油污。

3）更换顶铁时，先使用最长的顶铁。

4）顶铁截面尺寸为20cm×20cm，单行顺向使用场地为1.5m；双行长度不得大于2.5m，且在中间加横向顶铁相连。

4、下管、顶进及挖土

（1）准备工作：

照明设备：

井内使用电压不大于12V的低压照明。

通风设备：

人工挖土前和挖土过程中，采用轴流鼓风机通过通风管进行送风。

工作雨棚架：

作为防雨及安装吊运设备。

工作坑上设活动式工作平台，平台

用20#工字钢梁。

在工作平台上设起重架，井旁边装置电动卷扬机。

（2）采用工作平台上的起重机下管。

（3）顶进时遵照“先挖后顶，随挖随顶”的原则，要连续作业，尽量避免中途停止。

当端管接触土层厚，自上而下分层开挖，在土质良好的地段，一般管端超挖30—50cm。

在允许超挖的稳定土层中正常顶进时，管顶以上超挖量不得大于1.5cm；管下部1350范围内不得超挖，保持管壁与土壁相平，也可以留10mm厚土层不挖，在管子顶进时切去，防止管端下沉。

管周围一律不准超挖。

为防止工人超挖，项目部管理员要随时掌握管内挖进情况，并做好挖掘顶进记录工作，严禁施工人员出管作业。

为防止工人在挖进过程中上方有车辆经过，造成土层扰动，在管道顶进的相应路面位置上，四周2米采用反光锥进行防护，防止车辆进入管端位置的上方。

（4）顶进，顶进是利用千斤顶顶镐在后背不动的情况下，将管子推入土中，其操作如下：

1）安装弧形顶铁或圆形顶铁并挤牢，待管前挖土满足要求后，启动液压泵，操纵控制阀，使千斤顶进油，活塞伸出一个行程，将管子推进一段距离。

2）操纵控制阀，使千斤顶反向进油，活塞回缩。

3）安装顶铁，重复上述操作，知道管端与千斤顶之间可以放下异界管子为止。

4）卸下顶铁，下管，在混凝土管接口处放橡胶圈或其他柔性材料，管口内存留有10—20mm的间隙，以利接口处应力均匀。

5）重新装好户型顶铁或环形顶铁，重复上述操作。

（5）掘进长度土质情况酌情增减（有现场施工员和技术负责人现场确定），严禁长距离掘进，以避免安全施工的发生。

顶进前及顶进过程中测量员及时测量其高程和中线偏差情况，发现有偏差超限值趋势是及时通知施工员等进行纠正，保证管道的顶进质量。

（6）出土使用出土车，靠卷扬机或人工倒运到坑边，再倒运到卸土场。

（7）全段顶完后，在每个管节接口处测量其轴线位置和高程，有错口时测出相对高差并做详细记录。

（8）严格按图样和规范处理内缝，砌筑检查井，回填工作井。

5顶进测量

（1）在工作井底设置高程、导线后视点，并预留后备校核观察点。

（2）顶管开始前对工作井进行高程、平面位置复测，合格后方可继续施工。

（3）基础、后背，导轨安装时的测量工作。

（4）顶进中的测量：

第一节管子顶进时保证整段顶管质量的关键，第一节管子没顶进30cm测量一次，后续管美顶进50cm测量一次，出现误差纠偏时增加测量次数（钢材及中线测量误差范围：

上3cm，下4cm，左右5cm）。

（5）每次测量都要做详细记录，包括顶进长度、顶力数值、管位纠偏情况等，为下一班提供数据。

6、顶管施工纠偏

纠偏的整体原则是在顶进中进行纠正，增加测量次数，小角度渐进纠偏，具体方法如下：

（1）挖土校正发。

偏差1—2cm时可采用此法，运用不同部位增减挖土量，使管子局部受力扭头或俯仰。

（2）强制校正法。

1）衬垫法。

在首节管外侧管口位置，支垫刃板（钢板或木板），造成局部阻力，迫使管子转向。

2）支顶法。

用圆木在偏向设计中心的一侧内口上支顶，两头皆垫木垫板，支设牢固后利用顶进时支顶分离，使管子得到校正。

3）顶镐法。

顶距在15m以内，利用顶铁造成一侧受力，使管子转向。

顶管误差校正方法根据具体情况而定，但一次纠偏不宜急于都安慰，只能使管子逐渐移位走上正确方向。

7、工作井内排管

（1）由于工作井开挖长度较长，顶管完成后需对工作井内进行排管对接，排管的管道基础、接口形式按照设计施工。

（2）施工工艺参照《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268—2008）中的开槽施工管道工艺进行质量控制。

8、检查井施工

（1）采用砌体检查井，砌筑时砌块要放平，砂浆饱满，特别要注意管头下部及管子周围必须砌筑密实。

检查井的流槽在井壁砌到管顶以下即行砌筑，并用砂浆分层压实抹光。

（2）井的各部位尺寸均符合设计要求，踏步按设计放平，上下对正，砂浆密实，砖要压紧，砂浆在凝固前，不得碰撞，更不允许受力，以免造成松动。

（3）井砌好后及时安装井盖，井盖座浆放正，注意井盖开启方向，各井一致。

（4）预留支管：

预留支管的管径、方向、标高符合设计要求，管与井壁衔接处严密不得漏水，预留支管外端按设计要求砌筑检查井。

9、基坑回填土

（1）填料要求：

选用除纯粘土、淤泥、粉砂、杂土、有机质含量大于8%的腐殖土、过湿图、冻土和粒径大于150mm的石块外的其他合格填料进行回填。

（2）施工方法。

1）回填土前分别取样测定器最大干密度和最佳含水量并做压实试验，确定填料含水量控制范围、铺土厚度和压实遍数等参数。

2）基坑必须在管座强度达到5MPa后回填，回填前将坑内积水、杂物清理干净，符合回填的虚土压实，并经隐蔽工程验收合格后方可回填。

3）检查井周围50cm范围内用水泥、石灰、土（4:

12:

84）分层夯实回填至路床标高。

4）回填土时不得将土直接砸在抹带接口上。

回填时夯机不得碰撞管道和检查井。

5）回填土压实度符合规范要求。

6）管道两侧同时回填夯实，以防管道移位。

井室等附属构筑物回填土四周同时进行。

五、检测监控

1.施工监测要求

基坑监测项目的监控报警值根据有关规范及支护结构设计要求确定。

各监测项目在基坑开挖前需测得观测值，且不得少于2次。

各项监测的时间间隔根据施工进度确定，当形变超过报警值或监测结果变化频率较大时，加大观测次数，当有事故征兆时，须连续监测，并根据监测信息修改调整施工方法。

2.监测机构

项目经理部成立专业监测小组，以项目部技术负责人为直接领导，监测小组人员组成；见表五：

序号

人员

职务

主要职责

1

赵周扬

技术负责人

负责监测筹划、数据分析工作

2

石金山

施工负责人

全面管理监测工作

3

关俊

测量主管

负责监测数据的整理工作

4

刘国俊

测量员

负责监测方案实施、监测数据的收集

3.监测项目的监测方法

1）测点埋设：

在平行于管道的方向，距围护结构5m、8m处用直径10.3cm的钻机将地面硬化层钻透，随机打入作为监测点的钢筋，使钢筋与土地结尾一体，为避免测量对监测点破坏，打入的钢筋要低于路面5cm，周围用混凝土浇筑15cm厚，上面加盖2cm钢板，保护监测点。

如图：

2）监测方法：

地表沉降观测原理同水准测量。

3）数据处理：

将原始数据通过科学、合理的方法。

用频率分布的形式把数据分布情况显示出来，进行数值特征计算，舍掉离群数据。

汇总后向建设单位、监理单位、项目部进行汇报。

若出现问题则应立即按照报警的原则逐级通知，并组织人员进行停工抢险。

六、质量目标设计及质量保证措施

表六：

顶管施工质量控制

检查项目

允许偏差/mm

检查数量

1

水平轴线

50

范围

点数

2

管内底高程

+30

-40

每节管

1

3

相邻管间错口

15%壁厚

且≦20

4

对顶时两端错口

50

1、质量总目标

（1）、执行ISO-9001质量控制和质量管理模式管理施工各个环节，开展各项管理工作和施工生产。

（2）、质量指标工程受检率100%，合格率100%。

2．质量保证体系

1）.为了保证本工程达到预期的质量目标，防止施工过程中质量失控，项目部必须建立质量保证体系，明确相关人员的质量职责。

所有施工人员严守岗位，各尽职守。

2）.根据ISO-9001质量控制和质量管理模式建立项目施工质量保证体系，明确每一个要素负责人，坚持“质量第一”和质量否决权，同时细化、量化质量指标，与个人效益挂钩，奖优罚劣。

3）.从工程之初，制订质量计划，按标书规范每步工作程序，实行标准化管理。

严格控制“采购”程序，加强进货过程的检验和试验以及最终检验和试验，以确保各项质量目标和实现。

4）.为了确保施工质量，要不断强化全体施工人员的质量意识，在施工过程中，坚持谁施工，谁负责的原则。

施工前各岗位人员必须先明确操作工艺及质量标准。

同时，根据施工现场特点制定“预防措施”，有针对性地加强工作坑、管道顶进、定向钻穿越施工中的通病防治。

3．质量保证措施

1）.建立健全质量管理制度,并认真贯彻落实各种质量标准及本单位的质量管理制度.

2）.加强“三检”制度的落实,严格工序控制,未经三检的工序决不放行.

3）.严格按施工图纸、施工规范、操作规程和技术交底等有关文件施工。

4）.加强现场材料的管理，做到不合格的材料不进入施工现场，如若发现有不合格的材料进入现场，则追究有关材料员的责任，不合格材料予以清退。

5）.特殊工种必须持证上岗，杜绝无证操作。

6）.配合工程进度，组织劳动竞赛，以质量水平高低为判别标准，以提高施工人员的创优意识，严格执行奖优罚劣制度。

7）.施工过程中必须加强定位控制测量工作，在测量人员放线定位后，由公司专业测量人员（测量技师）复核桩（点）位置、高程等项目。

8）.各种施工记录填写及时、准确、清楚，符合要求，并及时报有关部门或单位。

9）.现场实行质量一票否决制，对于不合格的工序，质检人员有权令其停工或返工。

任何施工人员均有权将发现的问题或问题隐患向有关部门汇报。

10）.发现质量问题按有关规定及程序向有关部门及时反映，不得瞒报及自行处理。

11）.材料采购由专人负责，严格按照有关规定和制度进行。

七、施工安全保证措施

1.安全目标

我公司对本工程的安全目标：

重伤，死亡事故为零；无重大机械设备损坏；无等级火警事故。

2.安全管理体系

为了保证本工程安全施工，实现安全目标，我公司按照国家和章丘市政府有关安全管理的规定，决定建立公司、项目经理部、专业施工队伍三级安全管理体系，同时建立以项目经理、专职安全员、施工员、班组长为核心的安全网络。

3.项目部各主要人员的安全职责

1）项目经理安全生产职责

a.对承包项目工程生产经营过程中的安全生产负全面领导责任；

b.贯彻落实安全生产方针、政策、法规和各项规章制度，结合项目工程特点及施工全过程的情况，制定本项目工程各项安全生产管理办法，或提出要求，并监督其实施；

c.在组织项目工程业务承包，聘用业务人员时，必须本着安全工作只能加强的原则，根据工程特点确定安全工作的管理体制和人员，并明确各业务承包人的安全责任和考核指标，支持、指导安全管理人员的工作；

d.健全和完善用工管理手续，严格用工制度与管理，适时组织上岗安全教育。

录用外包队必须及时向有关部门申报，要对外包工队的健康与安全负责，加强劳动保护工作。

e.组织落实施工组织设计中安全技术措施，组织并监督项目工程中安全技术交底制度和设备、设施验收制度的实施；

f.领导、组织施工现场定期的安全生产检查，发现施工生产中不安全因素时组织制定措施，及时解决。

对上级提出的安全生产与管理方面的问题要定时、定人、定措施予以解决；

g.发生事故，要作好现场保护与抢救工作，及时上报，组织、配合事故的调查，认真落实制定的防范措施，吸取事故教训。

2）项目技术负责人安全生产职责

a.对项目工程生产的安全负技术责任；

b.贯彻、落实安全生产方针、政策、严格执行安全技术规程、规范、标准。

结合项目工程特点，主持项目工程的安全技术交底；

c.参加或