城市副中心水环境治理PPP建设项目截污管道施工组织设计.docx
《城市副中心水环境治理PPP建设项目截污管道施工组织设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《城市副中心水环境治理PPP建设项目截污管道施工组织设计.docx（42页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
城市副中心水环境治理PPP建设项目截污管道施工组织设计
城市副中心水环境治理PPP建设项目
截污管道施工组织设计
第一章编制依据1
1.1编制依据1
1.2编制过程中采用相关的标准、规范和规程1
第二章工程概况1
2.1工程综述1
2.2工程概况2
2.3主要设计情况2
2.4工程地质、水文情况2
2.4.1土层概况2
2.4.2地下水情况3
2.5主要工程量3
2.6供电系统4
第三章施工部署4
3.1工程目标4
3.2组织管理机构4
3.3主要施工方案选择7
3.4施工段划分与安排7
第四章施工准备7
4.1施工现场准备7
4.2临时用水、用电7
4.3临时围挡及交通组织8
4.4机械配备8
4.5人员配备8
4.6进度计划9
第五章主要施工技术9
5.1顶管井9
5.2顶管施工工艺10
5.2.1顶管工艺——泥水平衡顶管系统10
5.2.2顶管施工工艺流程图11
5.3顶管主要施工设备12
5.31主顶系统12
5.3.2止水洞口——穿墙止水环14
5.3.3进排泥系统15
5.3.4顶铁及护口铁17
5.3.5中继间17
5.3.6触变泥浆减阻系统18
5.3.7管内供电19
5.3.8吊装设备19
5.3.9设备二次拆装19
5.4平面布置20
5.5管道顶进22
5.5.1顶管机现场吊运、组装及调试22
5.5.2进出洞口加固24
5.5.3初始顶进24
5.5.4正常顶进25
5.5.5顶管进洞施工27
5.5.6泥浆置换27
5.5.7其他附属施工方法28
5.6顶管管材28
5.6.1钢筋混凝土运输及现场存放28
5.6.2钢筋混凝土管技术要求：
28
5.6.3钢筋混凝土管顶进控制措施29
5.6.4管材吊装下井安全措施29
5.7明挖施工方案30
5.7.1施工技术各项参数30
5.8明挖段施工断面图30
5.9机械拉管施工方案31
5.9.1施工工艺31
5.9.2设备就位31
5.9.3导向钻孔和跟踪调查31
5.9.4扩孔32
5.9.5泥浆护壁32
5.9.6管材焊接32
5.9.7回拖铺管34
第六章安全保证措施及操作规程34
6.1顶管机操作安全规程34
6.2施工用电安全保证措施35
第七章检测方案36
7.1周边构筑物监测及收敛监测36
7.2观测频度及时间安排36
第八章安全文明施工37
8.1安全管理目标37
8.2现场安全管理措施37
第九章附图39
第一章编制依据
1.1编制依据
1、某·某城市副中心水环境治理（某片区）PPP建设项目六马沟黑臭水体治理工程实施方图册（另册）；
2、国家颁布的法律法规、有关技术性文件；
3、地方政府有关的法律法规、有关技术性文件；
4、国家、某市施工技术规范、规程、标准，有关安全、环境保护的法律法规。
5、《市政工程质量检验评定标准》（CJJ9-85）；
6、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）；
7、《给水排水构筑物工程施工及验收规范》（GB50141-2008）；
9、《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246：
2008）；
9、施工现场实际情况及我单位类似工程施工经验；
1.2编制过程中采用相关的标准、规范和规程
1）、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）；
2）、《给水排水构筑物工程施工及验收规范》（GB50141-2008）；
3）、《工程测量规范》（GB50026-2007）；
4）、《混凝土结构工程施工及验收规范》（GB50204-2002）；
5）、《混凝土强度检验评定标准》（GB/T50107-2010）；
6）、《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246：
2008）；
7）、《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）；
8）、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-2003）；
9）、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；
10）、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）；
11）、《建筑基坑支护技术规程》（DB11/489-2007）；
12）、《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246:
2008）。
第二章工程概况
2.1工程综述
根据《某区马驹桥镇农村地区雨污水排除方案》（某工程股份有限公司，2016年10月），凤港减河六马沟流域农村（小杜社、六郎庄、西马各庄）属于流域内规划西马各庄7#污水处理站的服务范围。
污水经管网收集输送后进入7#污水处理站，处理后出水排入受纳水体凤港减河。
二支分沟流域农村北小营村、西太平庄村、麦庄村和大地村已经拆除完毕，没有生活污水排放问题。
徐庄村属于流域内规划徐庄9#污水处理站的服务范围。
污水经管网收集输送后进入9#污水处理站，处理后出水最终排入凉水河。
主干污水管道布置按规划接小村社村西侧企业排放污水，沿漷马路自西向东布置D=400mm管道，接小村社村内污水后，管道折向南沿六马沟左岸现状漷柏路布置D=400～500mm污水干管，收集纳沿线六郎庄村及西马各庄村污水，最终全部接入西马各庄村南侧新建7#污水处理站，杜绝污水直排入六马沟。
共计约3.5km。
2.2工程概况
六马沟截污主管线位于现况道路东幅路设置，因道路宽度约10米，按设计原方案采用钢板桩明开槽施工，需占用半幅主路，对现况交通影响较大，仅能保证单向通行；且道路东侧有民房、围墙、变压器及高压杆等距离较近，施打钢板桩震动对周边影响较大。
基于以往施工经验，可结合参照非开挖工艺实施，减少道路开挖范围，少占路宽，减少对道路交通及周边建筑物的影响。
2.3主要设计情况
1）WA2~WA17（KA0+010~KA0+535）采用自然放坡、明挖施工。
施工中局部遇见障碍物采用锚喷支护。
管道埋深小于3.5m。
2）WA17-WA91（KA0+535~KA3+026.52）采用泥水平衡法械顶管施工。
管道埋深为3.5-5m。
3）WA45-WF1（KA1+515-KF0+000.00）和WA0~WA2（KA0+000~KA0+010）采用采用定向钻拉管施工。
2.4工程地质、水文情况
2.4.1土层概况
本次勘察揭露的地层情况如下：
表层为人工堆积的杂填土①层、粘质粉土素填土①1层；人工堆积层以下为新近沉积的粉质粘土②层、一般第四纪沉积的砂质粉土③层、粉质粘土③1层、细砂③2层、砂质粉土④层、粉质粘土⑤层、粉细砂⑥层。
现将各土层描述如下：
人工堆积层：
杂填土①层：
杂色，松散，稍湿，粘性土混砖块、碎石、灰渣等，大部分钻孔表层20cm为混凝土或沥青路面。
粘质粉土素填土①1层：
黄褐色，稍湿，以粘性土为主，含少量砖渣、碎石、植物根系，大部分钻孔表层20cm为混凝土或沥青路面。
新近沉积层：
砂质粉土②层：
褐黄色，中密，湿，含云母、氧化铁，局部夹粘质粉土。
一般第四纪沉积层：
粉质粘土③层：
灰色，局部灰色，可塑，局部软塑，含氧化铁和有机质。
粉质粘土③1层：
黄褐色，可塑，含氧化铁。
砂质粉土④层：
褐黄色，中密，湿，含云母、氧化铁，局部夹粉质粘土薄层。
粉质粘土⑤层：
褐黄色，可塑，含云母、氧化铁。
2.4.2地下水情况
该区地下水的补给主要为大气降水入渗和潮白河地下径流补给。
地下水的排泄以向下游径流排泄为主。
区域地下水由北西流向南东。
本次勘察深度范围内地下水埋深5.8-6.4米，地下水类型为潜水，局部不排除局部存在上层滞水。
2.5主要工程量
主要工程量
序号
名称
规格
数量
备注
1
钢筋混凝土柔性钢承口顶管
D1050
2841.04m
Ⅲ级顶管
2
PE管
DN300
432.78m
3
顶管工作井
4m×8m
8座
4
拉管工作井
12m×2.5m
5座
5
顶管接收井
4m×5m
13座
2.6供电系统
本次工程管道全场3.5km，设计施工分为3个专业工种同时施工。
给施工带来诸多不便，且每台机械设备功率大，给供电系统无形增加了一道屏障。
为了不影响工期和施工需要，及时有效的交叉工作，在不影响周边居民的情况下，全线所有施工用电采用静音发电机供电系统。
第三章施工部署
3.1工程目标
3.1.1质量目标
合格
3.1.2工期目标
计划工期：
2017年4月15日开工，2017年6月15日竣工，总工期60天。
具体安排见施工进度计划网络图。
3.1.3文明安全施工目标
某市建筑工程安全文明样板工地；
3.1.4现场环境管理目标
营建绿色花园工地，添一幅别致风景，建立环保体系，杜绝污染环境。
3.1.5新技术应用目标
争创市政行业新技术应用示范工程。
3.2组织管理机构
项目经理：
项目总工
副经理
资料员
云彩
安全员
范华
质检员
张晓东
技术员
王涛
测量员
杨浩平
施工员
陈銮道
专业施工班组
项目组织结构精简、务实、合理、科学是保证工程实现的前提和关键，因此公司总部将选择具有改革开拓精神，丰富施工经验，工作协调，严谨务实的工程技术人员和管理干部组成本工程项目部。
3.3.3项目岗位职责
（1）项目经理职责
项目经理是公司总部在项目上的全权代表，受公司法人委托行使项目管理权，在授权范围内负责项目的全方位、全过程管理，达到目标责任管理的各项指标，实现公司对业主的合同承诺。
科学地组织和管理进入施工现场的人、材、物等生产要素，协调好与业主、设计、地方主管部门的关系，做好各生产要素的合理调备、供应和使用。
深入现场及时解决施工中出现的问题。
（2）项目总工程师的职责
全面负责项目的技术质量管理工作，完成所确立的技术进步及效益指标。
负责组织工程技术人员及各专业工程人员学习技术标准。
落实施工图、合同及施工组织设计的现场实施。
主持编制施工方案、工程技术措施，并向作业班组进行技术交底，检查指导按施工组织设计、施工方案和各项技术措施进行施工，发现问题及时解决。
绘制加工及节点施工大样，进行深化设计满足定货和施工需要。
主持质量事故的分析和整改方案的制定，组织验证和评价效果。
（3）项目生产经理的职责
负责项目工程的生产管理，协助项目经理做好“人、材、物”的合理调配与供应，以现场的生产管理为主，同时对各阶段的施工设备和工程物资需求及时提出计划，保证供应。
组织工程部及各专业施工队，进行安全文明施工，处理解决施工现场的生产问题，对现场的土建、安装配合进行具体安排和协调。
（4）项目材料员的职责
主要负责后勤保障和安全管理，包括物资、设备供应，施工现场安全生产和文明施工管理，对外协调及民扰控制。
保障工程项目的正常施工，创造和谐、安全的施工环境，协助项目经理处理外部事务及接待工作，保持内外部信息的及时沟通传递。
（5）技术员的职责
在项目工程师的领导下，完成工程的各项技术工作，负责办理工程的设计变更、洽商手续，深入现场，及时处理施工中出现的一般技术问题，负责工程翻样工作和编制工具、模具及半成品加工计划，负责工程技术档案资料的收集审查整理、保管。
（6）项目施工工长的职责
负责组织施工人员严格按照设计图纸、施工验收规范、安全技术操作规程、施工组织设计及施工方案、施工进度计划的有关内容要求组织施工，发现问题及时处理或提请项目总工解决。
（7）项目安全员职责
积极贯彻执行各项安全法规和规章制度，并监督检查。
组织安全活动和检查，制定项目安全生产管理制度，对职工进行安全教育，协助对特殊工种的培训考核和取证。
监督落实安全技术交底，及时处理施工中的安全隐患。
实施本项目环境措施的落实及执行中的监督工作。
（8）项目试验员的职责
负责原材料的取样和送检及施工试验工作，对现场拌制的混凝土、砂浆配比进行交底和调整，并监督过程中的实施。
（9）项目测量员的职责
负责单位工程定位测量、高程抄测和过程测量放线工作，对所使用测量器具进行维护、保管，按规定进行检定，作好测量记录，整理归档，保管好测量档案。
（10）项目专业质检员的职责
负责对工程用材料的进场验证，对施工过程进行跟踪检查，进行分部分项工程的交接检、预检、隐检验收或评定，对现场质量事故进行调查分析。
对工程质量信息状况及时向公司主管部门进行传递。
3.3主要施工方案选择
本工程根据现场实际情况及地质水文条件，截污主线深度大于3.5m采用泥水平衡法机械顶管管材采用D1050III级顶管管材，工作坑为锚喷支护逆作法施工，尺寸为8*4m，工作坑双向施顶；因管径增大，检查井间距可调整至50~60m。
拉管管材采用PE管，管径与设计管径一致，造斜段采用钢板桩支护开挖竖井，尺寸为12*2.5m，单次拉管长度约150m。
明挖施工采用1：
5自然放坡，遇到局部有障碍时采用锚喷支护的方式，保证施工的安全性。
3.4施工段划分与安排
根据工程管线的分部情况，路由特点，施工环境和工期的要求，为了不影响道路交通，便于工、料机的及时调配与供应。
将本工程按照工艺划分三个施工段。
序号
部位
施工工艺
1
WA2~WA17（KA0+010~KA0+535）
明挖施工
2
WA17-WA91（KA0+535~KA3+026.52）
泥水平衡法机械顶管施工
3
WA45-WF1（KA1+515-KF0+000.00）WA0~WA2（KA0+000~KA0+010）
机械拉管
第四章施工准备
4.1施工现场准备
为了不影响交通和施工安全，施工前对各施工段的施工场地进行围挡，培训专人进行交通指挥和安全施工。
4.2临时用水、用电
临时用水：
施工用水必须保证机械顶管的注浆需要，后期闭水试验的需要。
现场必须配备4辆8T水车满足施工用水。
临时用电：
本工程机械多，功率大、电量高，每个施工段都必须配备静电发电机，6台发电机作为施工，2台作为备用。
以满足施工用电的需求。
4.3临时围挡及交通组织
为了搞好文明施工，保证社会行人安全，每个顶管工作坑处设围挡。
施工临时占地范围：
顶管坑尽量靠近空地，避免占用公路。
施工现场与社会人保证分离。
4.4机械配备
机械设备计划表
序号
名称
规格型号
数量
1
顶管机
GDDT泥水平衡式
4
2
注浆设备
套
4
3
空气压缩机（低噪音）
0.5m3/min
4
4
吊车
75t、25t
8
5
千斤顶
200t
8-20
6
钢筋弯曲机
Q40
4
7
钢筋切断机
JL40
6
8
电焊机
500A
6
9
水泵
3KW
6
10
自卸汽车
斯太尔
3
11
洒水车
解放水车
1辆
12
5m³储浆罐
10mm厚钢板制成
4
13
24m³泥浆沉淀罐
10mm厚钢板制成
4
14
静音发电机
100KW
8
4.5人员配备
序号
工种
数量
备注
1
项目部管理人员
10
2
顶管操作手
4
3
机械工
2
5
测量工
2
6
电工
2
7
电焊工
4
9
钢筋工
10
10
壮工
25
11
特种机械司机
3
合计
61人
4.6进度计划
第五章主要施工技术
5.1顶管井
1、工作坑为锚喷支护逆作法施工，因本次工程师双向顶坑后后背墙，不用考虑出水墙。
2、工作坑封底，顶进工作坑在开挖支护到设计管底+管壁厚+机头导轨高后，按要求配置地板钢筋，预埋导轨、坑下设备的固定地脚，地脚与地板钢筋网焊接，然后浇筑C25混凝土，与预留集水坑、槽。
5.2顶管施工工艺
5.2.1顶管工艺——泥水平衡顶管系统
⑴顶进系统
泥水平衡顶进系统主要由以下几部份组成：
①泥水加压平衡顶管机；②送泥泵；③排泥泵；④井内泥水旁通；⑤减摩剂搅拌注入机；⑥主千斤顶动力站；⑦主千斤顶；⑧激光定位器；⑨钢后背板；⑩基坑导轨；⑾油缸架子。
⑵进排泥系统
主要由以下几大部份构成：
①泥水分离设备（沉淀箱及分离器等）；②进水泵；③排泥管；④进水管；⑤基坑旁通；⑥流量计；⑦排泥泵；⑧进排泥泵控制柜；⑨进排泥软管；⑩流量调节器。
图4-2泥水平衡进排泥系统图
⑶基本原理
顶管施工是从地面开挖两个基坑井，然后管节从工作井安放，通过主顶千斤顶或中继间的顶推机械的顶进，推动管节从工作井预留口穿出，穿越土层到达接收井的预留口边，然后通过接收井的预留口穿出，形成管道的施工。
泥水平衡顶管施工时，通过位于工作井内的后座主顶油泵和主顶千斤顶产生推力，推动管道向前推进。
在管节推进的同时，顶管掘进机大刀盘切削前方土体，切削下来的土体进入顶管掘进机的泥土仓内，经刀盘的搅拌与进浆管送入的泥浆搅拌成浓的泥浆，再通过排浆管道将浓泥浆排出机头。
通过管节一节一节向前推进，顶管掘进机不断推进最后到达接收井，形成整段管道。
通过调整进排泥水量，或调整顶进速度，调整顶管掘进机泥水仓的泥水压力，从而保持了挖掘面的稳定。
泥水平衡顶管施工前需先在地面上的泥浆池内搅拌一定量的比重1.1～1.2左右的泥浆。
顶管施工时打开泥浆池的阀门，泥浆通过进泥泵加压，经进浆管进入到顶管掘进机的泥水仓；泥水仓的泥浆在工作井内的排泥泵抽排作用下，泥浆经排泥管排到地面泥水分离器处理，泥渣分离外运，泥浆留在泥浆池内，形成了泥水循环系统。
泥水平衡顶管主要依靠泥水在挖掘面上形成一层不透水的泥膜，既可阻止泥水向挖掘面里面渗透，同时又可通过调节泥水压力来平衡地下水压力和土压力，达到稳定挖掘面的目的。
⑷施工特点
①适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高以及变化范围较大的条件下也可适用；
②可有效的保持挖掘面的稳定，对所顶管周围的土体扰动比较小，因此施工引起的地面沉降很小；
③与其他类型顶管相比，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其是在粘土层表现得更为突出，适宜较长距离顶管；
④工作坑内的作业环境比较好，作业也比较安全。
由于它采用泥水管道输送弃土，不存在吊土、搬运土方等容易发生危险的作业；可在大气常压下作业，也不存在采用气压顶管带来的各种问题及危及作业人员健康等问题。
⑤泥水输送弃土的作业连续不断地进行，其施工进度快，能有效的保证工期。
5.2.2顶管施工工艺流程图
5.3顶管主要施工设备
5.31主顶系统
（1）主顶系统装置由：
后背铁、导轨、主顶镐及顶镐架组成，其作用是提供推力，完成管道的推进。
工作井系统考虑的主要是顶管机及中继间顶进速度，顶力匹配，同时工作井后座能承受。
工作井内管子在顶进时不失稳。
主顶进系统由底架、油缸组、顶进环、钢后靠、顶铁及液压泵站等组成，主要任务是完成管节顶进。
底架：
承托顶管机、顶进环、中继间、钢管管节。
底架设有微调千斤顶和水平支撑，可以调节底架高程和水平位置，底架顶部设有内、外两副轨道，内轨做顶管机、中继间、钢管管节的承托及导向之用，外轨则为顶进环往返行走之用。
主顶油缸组：
油缸组由4～6只油缸分两列左右对称布置，每列各2～3只油缸叠积而成，并用分式结构支座固定，用连接梁连成一体。
主顶油缸选用国产双冲程、双作用等推力液压千斤顶，每只油缸的最大推力为2000kN，装备推力为8000～12000kN。
主顶油站选用手动变量轴向柱塞油泵：
配备Y180L-4型电机，通过变频调速可以改变油泵的流量，根据顶进时的工况要求及时控制主顶油缸的顶速，并可遥控操作。
顶进环：
由顶环和顶座组成，顶环用螺栓固定在顶座上，顶座底设有滚轮，可沿底架上的外侧轨道往复运动，顶进时，油缸将顶环顶入钢管管节尾部，与钢管端部环垫板相贴，起对中和导向作用，并传递油缸顶力，均匀地作用在钢管管节上。
钢后靠：
管节顶进时，油缸的反力通过钢后靠均匀传递到工作井井壁上，避免井壁受力不均匀或局部受力过大造成井壁结构破坏。
钢后靠安装时，应与顶进轴线保持垂直，与井壁间空隙用速混凝土或木板填实，确保整体接触。
（2）设备安装调试：
a、导轨安装
1、导轨用45kg/m重型钢轨制作，导轨基座焊于方钢上。
钢横梁置于工作井底板上，并与底板上的预埋件焊接，使整个导轨系统成为在使用中不会产生位移的、牢固的整体。
2、导轨安装要求如下：
1）、导轨选用钢质材料制作，安装后的导轨应牢固，不得在使用中产生位移，并应经常检查。
2）、两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致。
3）、导轨安装的允许偏差为：
轴线位置：
3mm；顶面高程：
0～+3mm；两轨内距：
±2mm。
3、基坑内导轨在顶管施工过程中有时会产生左右或高低偏移现象，防治措施如下：
1）、对导轨进行加固或更换。
2）、把偏移的导轨校正过来，并用牢固的支撑或焊接锚固钢筋固定。
3）、垫木应用硬木或型钢、钢板，必要时要焊牢。
4）、对工作井底板进行加固。
b、顶镐架
顶镐架是用来支撑并固定主顶镐的构件，用槽钢及钢板加工而成。
支架固定在导轨之上并形成整体构件，便于整体吊装。
支架体要有足够的刚度，要稳定性好，两支架应平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致。
c、主顶镐安装
根据不同管径、不同顶距选用不同的顶进设备，泥水平衡顶管机主顶进设备一般选用2～6台二级等推力液压油镐，行程3500mm，单缸推力为200t，最大总推力为6×200=1200t。
主顶镐固定在稳固的顶镐支架上，千斤顶着力点应在管轴圆心高度外壁上，对称布置，其合力的作用点在管道的中心上。
每个千斤顶的安装纵向坡度应与管道设计坡度一致。
使用前应进行调试，要对缸体内进行多次排气，使到缸体伸缩自如，不出现爬行现象。
设定工作压力为25Mpa（最高压力不能超过31.5Mpa），防止超压损坏千斤顶。
d、主顶泵站安装
主顶泵站是给主顶千斤顶供油以及回油的设备，为千斤顶提供动能，该泵站压力最大31.5MPa，安装在工作井操作室内，方便机手操作，可自动化控制。
最大主顶动力系统采用2台SCY14-1B型（额定容量25L、额定压力31.5MPa）的柱塞式高压油泵并联控制，其中一台使用变频调速机。
当不使用中继间时，开一台油泵顶进速度可在62mm/min~124mm/min调整；当使用中继间时，主顶系统只起跟进作用，两台泵同时开跟进速度为186mm/min。
e、后背铁安装
选用整体式后垫铁。
后垫铁用20～30mm厚钢板焊成纵横加劲肋的箱形体，为顶管的反力提供一个垂直的受力面。
后垫铁安装无误后，在后垫铁与工作井后墙之间摆放一块100mm厚钢板，钢板与工作井墙体空隙间填充浇注砼，以使井壁受力均匀，不受破坏。
5.3.2止水洞口——穿墙止水环
穿墙止水环安装在工作井预留洞口，具有防止地下水、泥砂和触变泥
浆从管节与止水环之间的间隙流到工作井。
穿墙止水圈的组成部分为：
①预埋钢板环；②橡胶圈；③钢压板；④钢压环；⑤螺栓。
详见下图：
中间夹装20mm厚的橡胶止水环，该橡胶环具有较高的拉伸率（大于300）和耐磨性，硬度为45～55，永久性变形不大于10％。
借助管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置。
安装固定
升级会员 