污水管道顶管施工方案设计56433.docx

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污水管道顶管施工方案设计56433

成华“、东、天”片区基础设施工程

天鹅路A线排水工程污水管道顶管施工方案

一、编制依据

1．根据市有关政策及法规；

2．给排水施工及验收规；

3．设计图纸及要求；

4．线路沿线地质勘察资料；

5．现场实地考察情况；

6．我单位从事顶进施工的经验和技术能力。

二、工程概况

（一）工程概况

该工程位于市成华区东天片区，紧邻三环路路边，属天鹅路A线道排工程设计，为污水管道一条，污水管直径为Φ800mm，埋设深度7.5米左右，现需穿越三环路外侧绿化带和三环路部分路面段，如果明挖明埋管施工，开挖时将损坏三环路原有绿化带、边坡、人行道与快车道辅道，严重阻碍三环路交通，极大的影响车辆通行，施工难度相当大。

现采用非开挖技术施工，实现了地下穿越，将保障行人安全，交通顺畅，在不破坏原有路面和损毁绿化带的情况下，管道就能安装通过。

因此，拟对该管道工程采用非开挖顶管技术施工方法完成该污水管道安装。

敷设直径为800mm的污水管，彻底实现该管道的完成和通畅的目标。

（二）主要工程数量

污水专用顶管Φ800mm：

171m。

（三）工程地质条件

（1）地理位置

该工程位于市成华区保和乡天鹅村，成渝立交与十陵立交之间，三环路外侧。

（2）气象

场地所处于市为亚热带季风型气候，常年平均风速为1.2m/s，年平均风压140pa，年平均降雨量为900-1000mm，七、八月雨量集中，容易形成暴雨。

（3）地形、地貌

该段污水管顶管沿线，道路完整，地形较平坦，建筑物稀少，相对高度差0.5m左右，地面一般坡度为0.2%左右。

（4）地质概况

本工程表面0.4米为杂土层，湿润、松散不连接，可塑性为主，松散，干燥，分布不连续。

0.4米以下为干硬性塑黄土，中密至密实，但粘结力非常好。

而且硬性，膨胀性相当强，照射开裂，但遇水成稀泥。

地下水位很低且稀少，洪水季节潜水6.0m——10.0m，枯水季节潜水位12.0m左右，地层渗透性非常差，该管道洪水季节和枯水季节均置于地下水位以外，该工程施工时不需要考虑降水施工问题。

（四）交通、电力、地下管线

该管道施工正处于三环路大道旁，因此，道路十分通畅，管径不太大，而且重要较轻，吊车进入十分方便，就地利用原有道路就可以满足施工车辆的正常运行。

现动力电接到施工现场，可就地解决用电问题。

同时需要自备发电机，以作备用。

随时可以解决工程用电应急。

根据设计图纸所提供数据，污水管埋深7.5m左右，除开挖外可能遇到的地下管线或障碍物较少，施工时为确保顺利顶进管道，必须对原有雨污水管、通信线路、电力线路作充分的调查了解。

通过有关部门及建设单位掌握实际数据，结合提供的管线资料，确定切实可行的施工方案，以保证工程顺利完成。

（五）工程特点

施工场地狭小，行人较多，三环路车流量特别大，行车干扰严重，开挖工作坑较深。

地表管线复杂，施工时特别注意管线保护，土质硬性，不易塌方。

但管径小、通风困难，因此技术要求相当严谨，施工生产安全要求要特别细心。

三、施工部署

我们将组织高素质精干队伍，强有力的管理机构，精良的施工机械设备迅速进场，建立健全施工所需相应职能部门，完善管理结构层，满足该工程的需要，确保一个月之完成该项目工程。

四、施工方案

根据该工程的特点，采用机械为主，人工为辅，人机互相配合进行管道顶进施工方法。

首先对已经开挖工作坑进行加固、防护、防止塌方，防护处理后进行管道顶进，完毕后对管道与土层之间进行高压注浆处理，防止原地层下沉，对三环路路面造成破坏。

五、施工管理组织机构

施工管理组织机构图

六、主要施工方法

顶管施工主要工艺流程

施工准备——测量放线——场地平整——设置施工标志和隔离带——工作坑开挖设置——设备安装——管道顶进——管外壁压浆——闭水实验。

（一）施工准备

1、进场后迅速进行临时设施搭设，及时解决施工用电和生活用电。

2、熟悉图纸，了解顶进管道的实际长度，埋深，管道的设计要求和结构要求，掌握穿越段地质情况。

因该顶管段无准确地勘察报告说明地下土质，要挖深坑取得准确资料，确保万无一失。

3、与相关部门取得联系，办理有关手续，了解穿越段地下管线，障碍物实际情况，确保施工正常顺利进行。

4、配备相关的设备、材料及各种辅助设施。

5、做好围护搭设，设置明显施工标志和安全警示标志，提醒过往车辆和注意行人安全。

6、做好现场环境保洁措施，防止扬尘污染。

（二）测量放线

1、测量方法，在工作井后座位置设置测量机座，测量基座由地面引入地下，避免工作井的变形引起的误差，将激光经纬仪放置在其上调平后，使激光经纬仪发射的激光沿着顶进方向水平射出，打在工具头的测量靶位上，通过望远镜读出工具头的偏差。

每隔0.5m记录一次。

（辅以人工测量校对）

2、纠偏办法，顶进中发现管位偏差5mm左右，即应进行校正。

纠偏校正应缓缓进行，使管节逐渐复位，不得猛纠硬调。

校正方法采用工具头自身纠偏法：

控制工具头的状态（向下、向上、向左、向右），这种方法纠偏方法良好，每次纠偏的幅度以5mm为一个单元，再顶进1m时，如果根据工具头的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势没有减少时，增大纠偏力度（以5mm为一个单元），如果根据工具头的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势稳定或减少时，保持该纠偏力度，继续顶进，当偏位趋势相反时，则需要将纠偏力度逐渐减少。

（三）场地平整

场地平整应在具备施工条件时进行，面积大小按照作业坑、临时工棚、堆土区域，材料放置等使用围确定。

同时应考虑到吊车的摆放位置、占地面积大小、进出场道是否满足吊车需要，如果不能，需要特殊处理。

（四）设置施工标准和隔离带

1、在工作坑处进行全封闭围栏挡护，并设置明显标识、标牌，穿越处设置安全警示标志，提醒过往行人和车辆注意安全。

2、夜间在每个警示点和隔离带处设置照明灯和信号灯，而且使用26伏的安全电压。

（五）降水施工

该工程暂不考虑降水施工。

（六）工作坑开挖设置

1、工作坑开挖设置

按照测量放线所确定的工作坑位置，采用人工开挖，卷扬机提升尘土，人力运至50米外集中堆放，每晚用汽车转运至弃土场，回填时将土方运至坑边后人工分层夯填。

由于顶管段场地狭小、地形受限，开挖时采用垂直开挖、钢筋混凝土护壁。

污水管顶坑开挖成型后，w1工作坑护壁成型后净空尺寸为4.4米×4.0米，深度7.5米。

w3护壁成型后净空尺寸为4.4米×4.4米，深度为5.5米；w2作为接收坑，护壁成型后净空尺寸为3米×3米，深度为6.5米。

工作坑与接收坑应开挖一节、护壁一节。

管出土采用卷扬机垂直提升。

开挖时应注意原有管线不受破坏，尽量减少对顶坑周围土的扰动。

作业坑挖掘完成后，立即进行围护，设置醒目警示标志，确保人员、车辆安全。

顶坑底四周设置0.3×0.3×0.3米集水沟，并设置集水坑随时抽水，保证工作坑干燥无水。

2、工作坑支护

由于工作坑较深（7.5米），为确保施工安全坑壁必须进行可靠支护。

根据地区大量类似工程的施工经验，该段坑壁采用打入钢筋锚杆、挂钢筋网、现浇20cm厚C20混凝土护壁。

钢筋锚杆设置：

离工作坑底0.5米至坑顶0.5米围，间距1.5m宽×1.0m高，自上而下5排长度分别为：

3.0m、3.0m、2.0m、2.0m、2.0m的Ф18钢筋。

连接筋设置：

每1.5m宽×1.0m高锚杆围纵、横分别3排Ф16连接钢筋并与锚杆焊接劳固。

钢筋网设置：

Φ8300×300钢筋网，与连接钢筋绑扎。

作业坑底部浇注20cm厚C15混凝土垫层。

工作坑人工挖井壁详细尺寸配筋如《工作井接收井图》。

挖土施工顺序：

一次性完成一节护壁的挖土，后一次性绑扎钢筋支模板浇混凝土，人工挖孔护壁原则上每节挖孔深度为1000mm，如果遇到流砂层后可调整到500mm。

人工在井挖土，挖孔土方人工装进吊斗、采用卷扬机吊出井、提升上地面堆泥场后装车外运。

护壁钢筋绑扎：

将已经加工好的钢筋吊入井下绑扎，用砼块作钢筋保护层垫块，上节护壁钢筋网伸入下一节护壁钢筋的搭接长度满足设计简图要求。

安装护壁模板：

模板支撑要牢固，可在孔底下插入钢钎将模板脚固定，防止整套模板移动。

护壁砼浇注：

护壁砼采用商品混凝土，用吊斗将砼均匀地在模板的各个方向浇注，人工用钢筋把混凝土插均匀，防止模板受机械振捣而偏移。

万一遇到流砂流泥时，采用以下预防措施进行处理：

（1）.缩短每节的掘进深度，一般采用节高500mm；

（2）在孔壁外斜插φ20钢筋，并镶嵌稻草或竹片作过滤隔泥层；

（3）.在孔壁上预埋透水管，以缓解护壁水压力；

3、垫层、底板、集水井、衬墙、爬梯施工

垫层、底板、集水井、衬墙详细尺寸配筋及其他技术要求如“工作井接收井图”，按以上顺序进行该部分钢筋混凝土结构的常规施工。

4、工作井上下设备安装准备

工作井施工期间，可进行工作井上的设备安装准备，包括砌好工具头系统的泥浆池砖墙及触变泥浆系统的泥浆池砖墙、安装好泥水处理系统、安装好进泥浆的渣浆泵及管道系统、压触变泥浆的螺杆式泥浆泵及管道系统、安装好地面操作系统及操作系统的防雨棚、接好水电。

工作井施工完毕后，可进行工作井下的设备安装准备，包括穿墙位置止水密封橡胶的安装、整体式顶进构架的安装（最重的部件约10T）、出泥浆的渣浆泵及管道系统的安装、测量系统的安装。

5、工具头吊装下井、全套设备调试

、工作井上下设备安装完毕后，将运到现场的工具头（约5T）吊装下井，将电力电缆、信号线、油管接好，对整机进行现场调试、对整体式顶进构架进行调试、对泥水处理系统进行调试、调好测量系统的激光经纬仪，调试工作必须全面细致，确保正式顶进时设备的万无一失。

、顶背设置

由于管段不太长，管径较小，地质地层较好，因此选用一个顶坑一侧顶进施工，一端顶背设置采用50cm厚C20现浇钢筋砼，高度为1.5米，低于坑底0.3m，使之能承受顶进过程中产生的反推力。

（七）设备安装

1、导轨安装

导轨设置是顶管工程的关键，要求牢固可靠，轨距，高程，流水方向必须准确。

首先将工作坑底清理平整，夯实，然后浇注20cm厚C20垫层，并预埋螺栓，便于紧扣导轨。

导轨方向应绝对和管轴线方向平行，且导轨中心间距轴线和所要顶进管道轴线的垂直投影线完全重合一致，导致标高偏差应符合规要求，不得大于3mm。

2、千斤顶安装

主顶站千斤顶选用油缸，固定在型钢制作的千斤顶支架上，支架焊在井底横梁上，千斤顶着力点应在与水平直径成45°的顶管圆周上，即与管道中心的垂线对称，其合力作用点在管道圆心上，每个千斤顶的纵坡尖与管道设计坡度一致。

3、顶管机

管材自身重量及地面的摩擦力，经测算最大顶力约为260吨左右，故安装2台YET300型油缸和两台泵站联合作业，即可满足顶进力要求。

4、纠偏措施

1）、控制挖土：

挖土的一侧阻力小，另一侧可适当少挖土增加阻力，即可纠偏。

2）、及时调整顶镐位置，使两侧顶力不平衡而达到纠偏的目的，实施时应逐渐纠正，不得一次到位。

3）、采用不同的液压系统，用不等压力的方式形成纠偏力矩来进行纠偏。

4）、在管底前方适当向下超挖，可纠正管体“抬头”。

5）、预留坡度和加大管头下方阻力，可防止管体“扎头”。

6）、控制顶镐着力点，使顶镐的合力低于或高于摩擦阻力的合力，对防止管体“扎头”和抬头也能起到一定作用。

7）、已发生偏差的管体，用千斤顶结合方木、工字钢，胀圈等在偏差的反方向加压顶管纠偏。

5、操作台及下管

操作台设置于平整结实的原地面上，如原地面松动可垫木板，下管采用12吨吊车吊装就位。

（八）管道顶进

1、管理接口密封防水

接口在顶进前先用粘得牢胶水将遇水膨胀止水圈粘贴在钢筋混凝土管口上，止水圈应于管厚度中间偏外放置，使顶紧后管里缝有2-3cm的深度，利用预机顶力将其压实，管里缝再用水泥砂浆勾缝填充密实，纯水泥浆抹带压光，防止渗水。

为防止顶进过程中错口，两侧接口处安装钢胀圈固定。

同时防止顶管导致周围土