排污管道施工组织设计.docx
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排污管道施工组织设计
第一章工程概况
1.1工程概况
现状机场立交位于渝北两路城区附近，XX江北机场西侧，与机场快速路、渝航支路及机场出港道路呈“十”字交叉。
现状机场立交为简易菱形立交，上层机场快速路南北向直通上跨桥，下层四条匝道与渝航支路和出港道路接入转盘，由转盘实现各方向交通转换。
机场立交向东接机场出港道路，向西接渝航支路（连接在建的同茂大道），南北向为机场快速路，机场立交向北距离双凤桥立交约1km，向南距离城南立交约2.8km。
现状机场快速路为双向6车道，其中转盘上跨桥双向4车道（规划双向6车道），出港道路为双向6车道（进港两车道、出港4车道），渝航支路为双向4车道，在建的同茂大道为双向6车道。
1.2气象与水文
气象：
沿线属亚热带湿润气候，具冬暖春早、雨量充沛、夜雨多、空气湿度大、云雾多、日照偏少等特点。
多年平均气温18.3℃，月平均最高气温是8月为28.1℃，月平均最低气温在1月为5.7℃，日最高气温43.0℃，日最低气温-1.8℃。
多年平均降水量1082.6mm左右，降雨多集中在5～9月。
全年主导风向为北，频率13%左右，夏季主导风向为北西，频率10%左右，年平均风速为1.3m/s左右，最大风速为26.7m/s。
水文：
拟建工程区沿线地表水不发育，未见河流、泉水等地表水出露。
1.3地形地貌
拟建线路宏观上属构造剥蚀丘陵地貌，由于人类活动改造，大部分为居民房或交通公路，地段地形平缓，一般地面坡角2～5，由于民房拆迁物堆积，局部地段地形较陡，地面坡角一般8～25，最大可达35。
地势西高东低，场地内418.0～443.9m，高差约25.9m。
1.4地质构造
拟建工程位于川东南弧形地带，华蓥山帚状褶皱束东南部的次一级构造龙王洞背斜东翼。
其岩层产状：
倾向80°，倾角12，越靠近轴部倾角越小；根据地面调查，隧道进口附近边坡中主要发育两组裂隙。
第二章编制依据
2.1编制依据
1、签订的设计合同；
2、甲方提供1/500现状地形图、现状管线物状资料；
3、《XX市机场立交改造工程A匝道、出租车停车场还建道路工程施工图设计文件排水工程》；
4、XX设计人员现场踏勘收集的相关资料及其他相关资料；
5、《室外排水设计规X》（GB50014-2011版）；
6、《给水排水工程构筑物结构设计规X》（GB50069-2002）；
7、《给水排水工程管道结构设计规X》（GB50332-2002）；
8、《城市工程管线综合规划规X》（GB50289-98）；
9、《给水排水管道工程施工及验收规X》（GB50268-2008）；
10、《给水排水工程构筑物工程施工及验收规X》（GB50141-2008）；
11、《埋地聚乙烯排水管管道工程技术规程》（CECS164-2004）；
12、《安全生产法》；
13、《建设工程安全生产管理条例》（国务院第393号令）；
14、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）；
15、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）；
16、《建筑施工现场临时用电安全技术规X》（JGJ46-2005）；
17、《建筑施工高处作业安全技术规X》（JGJ80-91）；
18、《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质[2009]87号）；
19、《建设工程高大模板支撑系统施工安全监督管理导则》（建质[2009]254号）；
20、《企业职工伤亡事故报告和处理规定》（GB6441-1986）；
21、《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》（AQ/T9002-2006）；
22、《建筑基坑工程监测技术规X》（GB50497-2009）；
23、《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120-99）；
24、《关于加强人工挖孔桩作业安全工作的紧急通知》（渝建发[2011]95号）；
25、《施工现场机械设备检查技术规程》（JGJ160-2008）；
26、《建筑施工土石方工程安全技术规X》（JGJ180-2009）；
27、《建筑工程预防坍塌事故若干规定》（建质[2003]82号）；
28、《特种设备安全监察条例》（国务院第373号令）；
29、《国务院关于修改＜特种设备安全监察条例＞的决定》（国务院第549号令）；
30、《XX市特种设备安全监察条例》（XX市人民代表大会常务委员会公告（2008）23号）；
31、《关于强制执行<建筑施工安全检查标准>（JGJ59-99）有关规定》（渝建安[2001]13号）；
32、《关于进一步加强基础安全施工的规定》（渝建安发[2003]21号）；
33、《生产过程危险和有害因素分类与代码》（GB/T13861-2009）；
34、《建设工程施工现场消防安全技术规X》（GB50720-2011）；
35、《XX市房屋建筑和市政基础设施工程现场文明施工标准》（渝建发[2008]169号）；
36、《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246:
2008）；
37、《顶管施工技术及验收规X》（试行）；
38、《砼结构工程施工质量验收规X》（GB50204-2002）；
39、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18-96）；
第三章施工计划
3.1施工计划
3.1.1施工进度计划
按业主要求及机场高速改造工程A匝道建设的需要，本工程于2013年3月20日开始进场筹备，计划于2012月3月25日正式开工，2013年10月31日竣工（具体时间合同另行约定）。
施工进度计划横道图详见附图。
3.2材料与设备计划
3.2.1材料计划
1、严格要求材料员对原材料、成品、半成品等择优选择供应厂家，并严格执行质量验收、管理制度。
选用设计、建设方及建委推荐的优质品牌产品。
2、材料质量全部合格以上，不合格材料不进场。
3、严格执行材料送检化验制度、进场材料必须有出厂合格证明，并送质检部门检测试验合格方可使用。
4、妥善储存和保管好各种材料、构配件，确保其质量。
5、根据工程需要及施工情况，对施工中所需材料采用分批进场或一次性进场，具体进场主要材料详见下表：
表3.2.1明挖施工主要材料进场数量表
序号
材料名称
规格
单位
数量
进场时间
1
双壁波纹管（HDPE）
D400
米
441
根据进度
2
双壁波纹管（HDPE）
D500
米
26
根据进度
3
双壁波纹管（HDPE）
D600
米
411
根据进度
4
聚乙烯塑钢缠绕管（HDPE）
D1000
米
17
根据进度
5
玻璃钢夹砂管
D1000
米
75
根据进度
6
聚乙烯塑钢缠绕管（HDPE）
D1800
米
530
根据进度
表3.2.2顶管掘进主要材料进场数量表
序号
材料名称
规格
用量
供应时间
备注
单位
数量
1
钢筋砼顶管管节
Φ1800×L2000
节
118
顶管用
2
膨润土
t
80
顶管用
3
商品砼
C25
m3
235
工作井、接收井用
4
商品砼
C30
m3
16
工作井后靠背用
5
商品砼
C15
m3
14
工作井垫层、盖板用
6
钢筋
Φ10、Φ12、Φ14
t
20
工作井、接收井用
7
水泥
P.O32.5
t
300
顶管注浆
8
水玻璃
t
6
顶管注浆
以上进场材料为暂估数量，施工中可视具体情况进行调整。
3.2.2设备计划
1、现场在各个施工阶段投入相应机具设备，满足工期、质量要求。
2、机械设备进场前要实行试运转制，性能良好方可投入使用。
现场配备2名机械修理工，对机具设备定期检修和日常维护保养，保证机具正常运转。
3、操作上“人机固定”，谁操作，谁负责。
4、对采购不合格的原材料、半成品、设备等，如属工作原因造成，应给责任者以经济制裁。
5、具体设备进场计划如下表：
表3.2.3主要材料进场数量表
序号
机具
名称
类型
型号
需要量
资源
使用起止时间
备注
单位
数量
1
顶管工具管
DN1800
台
2
自有
顶管用
2
主顶千斤顶
300t
只
8
自有
顶管用
3
高压油泵
40Mpa
台
2
自有
顶管用
4
泥浆泵
BW600/30
台
2
自有
顶管用
5
空压机
3m3
台
2
自有
顶管用
6
起重机
16t
台
2
租用
用于井口起重
7
自卸汽车
5t
台
6
租用
弃土外运
8
水准仪
台
2
自有
测量用
9
激光经纬仪
台
2
自有
测量用
10
全站仪
台
1
自有
测量用
11
水钻机
台
16
自由
顶管和做井
12
挖掘机
X工XE260C
台
2
租用
明挖沟槽
第四章施工工艺技术
4.1施工工艺技术
4.1.1技术参数
1、排污管道开挖安全专项方案由掌握该工程概况（包括该边坡工程的相关数据、水文地质状况、周边环境等一手资料），并由熟悉安全生产法律法规、规X、标准等的技术人员编制；
2、排污管道开挖、基坑支撑、管道安装以及回填各项技术参数必须满足现行标准、规X、规程及设计图纸的规定；
3、排污管道明挖段采用垂直坑壁挖掘法，若基坑壁为松散土层，将对其进行支撑，若基坑壁为坚硬岩层，将不对其进行支撑。
表4.1.1排污管道施工主要技术参数表
施工顺序
安装标段
管径D（mm）
具体位置
施工工艺
水流方向
备注
1
Y27~Y29
1800
出租车停车场
明挖
Y27→Y29
Y27~Y44整段接入机场排水箱涵
2
Y45~Y47
Y80~Y86
400
出租车停车场
明挖
Y45→Y47Y84→Y86Y80→Y83
Y45~Y47、Y80~Y83接入35#井Y83~Y86接入25#工作井
3
Y34~Y36
1800
停车场对面绿化带
明挖
Y34→Y36
4
Y36~Y44
1800
国航办公楼前绿化带
顶管
Y36→Y44
5
Y31~Y34
1800
出租车停车场
明挖
Y31→Y44
接入机场出租车场排水管网系统
6
Y48~Y57
400
出租车停车场
明挖
Y48→Y57
7
Y29~Y31
1800
隧道出口段
明挖
Y29→Y31
8
Y58~Y64
600
隧道出口段
明挖
Y58→Y64
接入机场环道排水管网系统
9
Y70~Y77
600
区府转盘
明挖
Y70→Y77
接入两路城区排水管网系统
4.2工艺流程
4.2.1排污管道施工分段
Y-36~Y-44段采用顶管法，Y-27~Y-36、Y-48~Y-57、Y-84~Y-86、Y-44~Y-47、Y-78~Y-83段采用明挖法。
管道具体布置详见附图1。
4.2.2顶管施工流程
测量、放样定位→基坑开挖→钢筋绑扎→立模和支架→浇捣混凝土→养护及拆模→安装爬梯→顶管管节开洞→井底连接段井体施工→混凝土养护→砌砖墙井筒→安装人孔盖板→基坑回填→清退场。
图4.2.1顶管工艺流程示意图
图4.2.2明挖法施工流程图
4.3顶管法施工（具体详见顶管工程专项施工方案）
顶管施工，是以顶管工作井内安装千斤顶，采用高压油泵供油，提供水平推力，将待顶管节，一节一节由工作井（起点端）顶推至接收井（终点端）。
从而达到非开挖暗敷管道之目的。
4.3.1工作井的施工
根据现场情况，结合我施工单位常规顶管工作井结构，逆作井施工。
工程设置顶管工作井2座，接收井1座。
4.3.2顶管施工
本段顶管工程共划分为2段，顶管区域内既有岩层又有素填土，且第一段顶进距离较长达到188.3m，结合以往施工经验，为确保施工万无一失，我项目部决定在岩层段采用水钻法人工掘进机顶管，在素填土段采用敞开网格式机头施工。
当机头前方遇大块石（直径不大于50cm）时，可采用人工进入，采用半机械化一边顶进一边凿除，弃土及废渣由人力车运至工作井内，吊运至地面运弃。
顶管施工时，为防止路面塌陷，保证作业安全，必须先顶进后取土。
同时，不间断输送新鲜空气进入顶管内，以保证施工人员操作安全。
4.3.3顶管设备安装
1、井内顶管设备及安装
DN1800mm顶管每个工作井布置4台300t的油压千斤顶，油压由电动油泵供给，两台并联供油，千斤顶行程150cm。
井内其它设备包括：
导轨、千斤顶台架、替顶、分压环、后靠背、操作平台、爬梯等。
当工作井封底后，安装好安全围栏和爬梯，然后采用25t汽车吊将上述设备吊入井中。
2、工作井地面设备
工作井的地面需布置一系列与顶管施工有关的设备，如空压设备、液压设备、泥浆站、起重设备等。
①空压机
选用多台电动空压机，用于生产压缩空气，经过净化后输入管道内，以保管内工作人员的呼吸安全。
②油压系统
选用多台高压油泵，通过高压油路管向顶推油缸输送液压，使用42MPa的高压油泵，中继间和机头内的油泵也布置在工作井地面，统一管理。
③泥浆站
在井外用膨润土配制泥浆，供顶管时注浆使用，减少管外壁的摩擦阻力，选用0.8MPa的压浆泵。
④起重设备
管节入井及挖出的土石方提升到井外需用起重设备，2.0m长的DN1800管节重8吨左右，采用16t起重机。
4.3.4顶管出洞
顶管出洞是指顶管机头和第一节钢筋砼管，从前墙破出洞口封门进入石层中，开始正常顶管之前的过程，是顶管的关键工序，也是容易发生事故的工序。
当井内、外的准备工作全部准备好后，可将机头吊放到井内轨道上，调整好方向，开始顶管出洞。
工作井壁前墙有机头及管道出洞的预留洞口，为防止井外泥、水从预留洞口与机头外壁之间的缝隙流入工作井内，预留洞口与管道间设有密封装置。
图4.3.1顶管出洞施工工艺图
1、洞口密封结构
出洞密封结构的作用是阻止在顶管过程中泥水从管节与洞口间的间隙流入井内，同时也起定位作用。
根据管道中心线与井壁预留孔的位置，制作一个钢结构的内套环，套环内圈高有橡胶止水带环，套环安装在井预留孔与管节之间，外围焊接在孔的预埋钢板上，内圈橡胶紧贴管节。
2、破墙出洞
当机头前端进入洞口密封圈后，即可破墙出洞，工作井预留洞口是采用砖砌体临时封堵，在顶前采用风镐凿除内层一部分封堵墙体，然后将机头推进，依靠机头前端刃口破除外层墙体，随即进行顶管正常推进。
如工作井周围地下水较丰富，应预先在出洞口的地层内灌注浆，使其土体固结，防止井外的水渗进工作井内。
3、管材处理
顶管预留吊孔在顶管吊放到位后，顶进前须用M50水泥砂浆充填。
顶管结束后，管节接口的内侧间采用1:
2防水水泥砂浆填塞密封。
4、方向监测
顶管出洞方向控制得好，整条管道才有可能顶好，顶管出洞不好，整条管道都难于顶好，故必须严格控制顶管出洞精度。
采用跟踪测量，随时调整机头出洞的方向及高程偏差。
4.3.5中继井设置
在本工程中，顶管距离较长，顶管阻力随着距离的增加也逐渐增大，且管材自身具有允许极限顶力，为了能够顺利地一次性将管道顶进到位并不破坏管材结构，可在管段中间设置中继间，采用中继间接力顶进技术，实施分段逐次顶进。
4.3.6注浆减阻
将膨润土泥浆注入管道的外周，使管道外壁形成泥浆套，减少管道外壁与周围土层之间的摩擦阻力，膨润土泥浆是在地面泥浆站拌制好静置几小时后，通过注浆泵向管道内泵送。
注浆主管采用φ50mm钢管,从泥浆站直通机头,主管沿线每间隔约10m设一个三通连接注浆支管，每条支管采用φ25mm橡胶管，沿顶管横断面弧形布置，支管上设3~4个三通，连接管壁上预留的注浆孔。
顶管过程中应专人交替打开注浆孔阀门，不断地向管外壁注浆。
机头尾端要紧随管道顶进同步压浆，后方各注浆点位还必须跟补浆。
一般压浆量是管道外周环形空隙的1.5~2.0倍，注浆压力根据埋设深度和土的天然重度而定，本工程拟用指标为1.5rH，r为土的重度，H为土的复盖深度，不同的地质条件，灌浆压力各不相同，施工过程中区别对待。
图4.3.2注浆装置和润滑系统
4.3.7测量纠偏
管道是否沿着设计线路顶进，是靠测量方法进行监测、检查，平面偏差采用经纬仪测量检测，高程偏差采用水准仪测量。
测量的频率一般每天四次或每顶进一节管测量一次，特殊情况次数增多。
通过测量检查的管道偏差，是通过布置在机头上的四组纠偏千斤顶来进行调整，若机头偏左，则千斤顶采取左伸右缩的调整方法，反之亦然。
4.3.8顶管工程检查验收
1、顶管过程中，对下列各分项工程应进行中间检验：
①顶管工作井的座标位置；
②管段的接头质量；
③顶管轴线轨迹。
2、顶管工程竣工验收应提交下列文件：
①工程竣工图；
②测量、测试记录；
③中间检验记录；
④工程质量试验报告；
⑤工程质量事故的处理资料等。
表4.3.1顶管的允许偏差标准表
项目
允许偏差（mm）
顶管中心线水平方向偏移
300
顶管中心线垂直方向偏移
300
钢管接口外管壁错位
0.2δ且不大于10
钢筋混凝土接口外管壁错位
0.05δ且不大于10
钢管变形
0.03D
注:
：
δ为管壁厚度，D为顶管直径
表4.3.2顶进过程中地面沉降控制X围
项目
允许变化X围（MM）
地面隆起的最大极限
+10
地面沉降的最大极限
-10
备注：
顶管在纠偏过程中，应勤测量，多微调，每项纠偏角度应保持10´～20´，不得大于1
4.4明挖施工
4.4.1施工准备（测设和探坑）
1、工程开工前，进行以下的测设工作：
核对接入原有管道的高程，测设管道坡度，管道中心线，开挖沟槽边线及附属构筑物的位置，堆土堆料界限及其它临时用地X围。
2．开挖前进行探坑，以摸清地下管线的情况，探坑每10m一道，深度不少于3m，管线复杂或情况不明处时加密探坑，探出的地下管线时必须请各管线的业主单位至现场进行确认和交底，同时请各管线的业主单位对管线保护方面等内容对我施工单位的施工进行指导，并要求其派专人进行监察。
4.4.2沟槽支护
1、排污管道明挖段采用垂直坑壁挖掘法，若基坑壁为松散土层，将对其进行支撑，若基坑壁为坚硬岩层，将不对其进行支撑。
2、排污管道支撑采用工字钢与钢板配合支撑。
4.4.3管坑开挖
1、管坑开挖
（1）基坑开挖采用直壁支撑，挖掘机侧向开行加人工配合挖土方式。
挖掘机械采用3m³斗容量的挖掘机，运输土方机械利用15m³的自卸汽车。
在挖土过程中管理人员应在现场指挥并应经常检查沟槽的净空尺寸和中心位置，确保沟槽中心偏移符合规X要求。
（2）基坑开挖分层、分段依次进行每段长约10～20m。
用机械挖土时为防止超挖，挖至设计坑底标高以上20～30cm时用人工开挖，检修平整。
由于本段开挖区域地下水贫乏，只要集水来自雨水，故应事先配备水泵、电机等抽排水机械设备及安排相关专职人员。
（3）沟槽两侧不准临时堆土，以保证槽壁的土体稳定和施工通行，原则上基坑开挖要求边挖边装即运，然而由于交通管制及环境要求，现我项目部需根据交通及天气状况及时外运弃渣，一般在天晴夜间进行。
（4）若发生基底超挖的情况，要采取回填石料砂或粒径＜40mm碎石，并夯实，压实度不小于95％.
（5）如开挖后地基承载力不能满足设计要求，应会同设计、业主及监理等相关单位及时进行研究处理，如遇基底土质为淤泥时，知会监理工程师，同时报审处理方案进行清除污泥和换砂处理，地基承载力为0.20Mpa的粉质粘土，在砂砾石基础下采用250mm厚碎石.
2、沟槽检查验收
基槽开挖完成后应进行检查验收，检查项目包括开挖断面、开挖标高、轴线位移等。
表4.4.1基槽开挖允许偏差和检验方法
序号
项目
允许偏差（mm）
检验频率
检验方法
X围
点数
1
槽底高程
0,-30
两井之间
3
用水准仪测量
2
槽底中线
每侧宽度
不小于规定
6
挂中心线用尺量，
每侧计3点
3
沟槽边坡
不陡于规定
6
用坡度尺每侧3点
4.4.4垫层、基础施工
1、基础施工前应对基底承载力进行检测，地基承载力0.2Mpa，如果基底承载力小于设计承载力，则应及时会知设计人员进行相应处理后方可进行下一步施工。
2、测量中心轴线，标高，并放出基础边线。
在沟底设置水平小木桩，桩顶标高为管道垫层基础面的标高。
3、垫层铺设采用砂砾石，本工程一般地基砂砾石底层厚度为≥150mm，软土地基砂砾石垫层为≥200mm。
铺筑时应边铺边检平，并用平板振动器在垫层面上予以振动压实。
4、管顶填方高度不大于3m时，可按道路密实度要求回填到路基标高后，再开挖管槽施工管道。
管底填方大于3m时，应按道路密实度要求回填至管顶以上1.5m后，再开挖管槽施工管道；且管道基槽应超挖0.5m，再回填0.5m厚的砂卵石或级配碎石，最后施工管道基础。
5、当开挖沟槽基础为岩石时，槽底应超挖200mm，采用砂砾石回填至设计高程后，在施工管道基础。
4.4.5土方运输
1、土方运输一般在夜间进行，必要时白天在办理相关证件后照样进行。
2、淤泥外运将由有资格的散体物料运输单位运输，遵守XX市对淤泥、废浆排放的有关规定，不雇用无淤泥排放证的车辆运送余泥，不乱倒淤泥。
3、流塑质土必须经过晾干后才能装运，不能水土混装。
4、汽车装土必须低于车箱高度，防止土方掉漏。
4.4.6管道安装
其主要施工工艺如下：
图4.4.1管道安装工艺流程图
1、管材检验和堆放
管道安装施工前，施工单位应会知建设单位、监理单位对施工管材和管材连接件的产品质量和资料进行检查验收。
其产品质量应满足本工程的质量要求。
其管材资料验收项目如下：
①管材的检验报告和产品质量保证书。
②要求厂商提供与产品有关的技术文件，其中包括管壁设计厚度及所用原材料的牌号。
③检验管材的产品合格标志。
④连接管件的检验报告和产品保证文件。
⑤要求厂商提供与产品有关的技术文件，其中包括连接管件的设计长度、厚度、截面尺寸、连接要求等。
⑥管材应水平堆放平整的地面上，不得不规则堆放，也不得暴晒。
管件凡能立放的，应逐层码放整齐；不能立放的管件，应顺向或使其承口插口相对地整齐排列。
2、HDPE管双壁波纹管管道安装
1）管道下放
①下管安装前，应对开槽后的槽宽、凹槽深度、基础表面标高、检查井位等项目进行检查，沟槽内应无污泥杂物，基面无扰动。
检查合格后才可进行下一步工序的施工。
②应按产品标准，对管材逐节进行质量检验，不符合标准者，应做好标记，另做处理。
凡规定须进行管道变形检测的断面，必须事先量出该断面管道的实际直径尺寸，并做好标记。
③下管施工可用人工或起重机进行。
公称直径DN≤500的管材宜采用人工下管，DN＞500的管材应采用起重机吊装下管。
人工下管时，可由地面人员将管材传递给沟槽内的施工人员；（对放坡开挖沟槽，严禁将材由槽顶滚入槽内）起重机吊装下管时，应用非金属绳索扣系牢固，严禁串心吊装。
2）管道连接（热收缩带连接）
①连接时将两根管子调整到一定高度后保持水平状。
②用碎布将管子接口处的泥土、水分等抹干净，并用火焰喷一下管子的接口部位，将残余水份烘干。
③
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