顶管施工方案.docx

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顶管施工方案

顶管穿越公路

施

工

方

案

XX住房保障和城乡建设管理局

编制人：

审核人：

编制日期：

XXXX年X月X日

一、编制依据及原则

1.1编制依据

（1）施工设计图。

（2）《室外排水设计规范》GB50014-2006（2014板）

（3）给水排水设计手册第五册—城镇排水

（4）《城镇给水排水技术规范》GB50788-2012

（5）《给水排水管道施工及验收规范》GB50268-2008

（6）祁县规划局提供1:

500地形图

（7）中北工程设计咨询有限公司实测高程

1.2编制原则

（1）满足业主对工期、质量、投资、安全及环境保护等要求的原则。

（2）精心组织、科学管理，合理配置各种资源，做到施工的连续性，减少对周边自然环境的影响。

（3）根据工程特点，结合以往施工经验，优化施工方案，确保工程质量、安全。

（4）优先采用先进的施工机具、施工技术和管理方式，按期并保证施工安全质量的完成施工。

二、工程概况

本工程顶管施工段为W29~W30，设计埋设深度为2.6m,与公路交叉角为90度，采用机械顶管穿越施工方式，顶管采用钢筋混凝土管，管径d=900mm，坡度i=0.001，6.5*3.2工作井及4.0*3.0接收井。

三、顶管穿越施工方法

顶管施工工艺流程

做顶管靠背

挖操作坑

测量放线

退程加顶铁、接管

管材顶进

安装轨道和设备

顶管完毕测量检验

测量检验

土方开挖套管顶进

1.测量放线

依据设计施工图纸及控制桩点，用全站仪测量放出穿越管道的轴线、用地边界线及发送坑、接受坑的位置、尺寸线，撒白灰线进行标识。

2.作业坑开挖、制做

测量放线后，作业坑开挖.作业坑深度根据穿越处管道设计管底标高确定。

人工配合单斗挖掘机进行发送坑开挖，每开挖1.0m深度后，采取混凝土支护，直至开挖到设计套管管底标高下0.1m─0.8m深处，底层浇筑顶管用混凝土靠背或放置钢靠背。

坑底先敷设200mm─500mm厚的碎石，再浇注200mm─300mm厚的C25钢筋混凝土，坑底浇筑500mm集水坑一个。

如通过勘探，发现开挖处有管道、电缆等隐蔽物，得到主管部门的认可并进行必要保护后，方能开挖。

工作井下沉时四周要平衡，发生倾斜时要及时纠正，抽木垫时间要一致，每挖500㎜下沉一次。

3.顶管设备安装

顶进设备主要包括钢后座、导轨、主顶液压油缸、泵站、顶铁、四角支架等，用汽车吊将顶进设备吊入发送坑，并配合进行安装。

4.管材顶进

为使后靠背受力均匀，液压设备与后背接触面加=30mm的钢板和道木，在液压缸与被顶管间加承力盘。

液压系统包括高压油泵、动力传递机构等，液压缸按顶管中轴线对称布置，顶管中保持轴线重合。

做预顶试验：

检验液压系统性能，液压缸行程，传力设备的中心线和垂直度等。

对顶入管节做最后检查，如端面平直度，椭圆度，管壳任一侧母线直线度等。

顶入管节采用Φ900mm钢筋混凝土管。

第一根管子必须加特制工具头，确保管子的承重面积。

用起吊设备将管节轻放在导轨上，测量中线与前后两端高程，管节端面垂直顶管中轴线。

人工在管子前端掏土，清出的土方用小车配以小型卷扬机外运出作业坑。

待管子前端形成略大于管子外径的圆形空间后，启动主顶液压油缸，慢慢向前推动，首节管子顶入后，液压缸退回到起始位置，将第二管节与首节按照规范要求连接，合格后再依次顶进。

每一根管子顶进后，人工继续在管子前端掏土，如此循序渐进，在顶管过程中，辅以纠偏、纠扭措施，直至顶入满足设计要求，完成顶管作业。

顶管过程中，每顶进200cm左右就要对顶管中线、高程进行检测，施工中采用全站仪控向，以施工放线时布置的中心桩为准进行监测，发现位移，要采取纠偏措施调整过来。

每次纠偏角度不宜过大，可根据顶进长度和土质情况来确定，一般可在1cm—10cm之间选择。

另外要严格控制纠偏油泵的压力，不使油泵压力升得过快，纠偏结束后要锁紧螺旋定位器。

顶管施工示意图

5.纠偏、纠扭调整措施

纠偏是指工具管偏离设计轴线后，利用纠偏油缸或套管前端加管锲，改变管端的方向，减少管线偏差的过程。

由于钢筋混凝土套管是分段进行的，段与段之间是柔性连接，不传递弯矩，因此纠偏必须遵循以下规律：

纠偏在顶进过程中进行，静态的纠偏会对管线产生不利的影响；

钢筋砼纠偏比较灵敏，纠偏角度不宜过大，避免造成较大的弯曲；

第一段管节质量要好，因为第一段管节在纠偏过程中承受多次反复应力，容易损坏管节；

纠偏过程中，要在网格底上绘制工具管的测点轨迹，推算出其行轨迹，根据行轨迹及时纠偏角度，避免纠偏过大产生过度的弯曲；

及时了解穿越处的土层，特别是软土层，不均匀土层的土质情况。

顶进过程中常常出现管道扭转，须加强控制，避免扭转角过大，纠扭预防措施：

纠偏时，注意纠偏油缸不要对管节形成扭矩；

稳定主顶油缸后座，主顶油缸后座不稳容易使主顶油缸工作时方向变化，产生扭转角；

纠扭管节扭转的有效方法为压重纠扭，即在管道单边压重，使管道在相反方向扭转。

6.顶管完毕检查验收

混凝土管顶管作业完成后，及时对管子凹部进行注浆，防止管子下沉和路面塌陷,向监理报验并现场测量验收。

验收合格后，填写施工资料，请旁站监理检查签证。

四、管道接口施工过程及完成后处理：

管道接口是在顶管施工中一个很重要的组成部分，如果处理不好，就存在渗漏现象，直接影响管线质量，在施工中要做好以下几点：

1、吊管时要利用吊装孔吊管，不能从管中穿吊，以免损坏管道承插口，更不能碰撞操作。

2、下管前将承插口处的泥土及杂物清理干净，在插口上仔细套好胶圈，并安好木垫板。

3、下管时要小心轻放，落拉后慢速顶进，使承插口对接后再加力顶进。

4、施工完成后，清理好每个接口的泥土及杂物，并用3：

7石棉泥打口并抹光滑。

五、顶管施工质量保证措施

1、地面沉降控制监测

地表监控采用地表和深层观测相结合的方法。

沿顶进轴线的管线和重要区段应增加每天监测次数，以致进行24小时跟踪监测。

正常情况下地面的观测点每天进行1～2次沉降跟踪观测，经数据处理分析后作为及时调整掘进机参数的依据，减小地面沉降量。

2、顶管施工过程中应注意的问题

（1）、当掘进机停止工作时，一定要防止泥水从土层或洞口及其它地方流失。

不然，挖掘面就会失稳，尤其是在进洞这一段时间内更应防止洞口止水圈漏水。

（2）、在掘进过程中，应注意观察地质情况的变化，随时要注意挖掘面是否稳定，并及时采取相应的措施和对策。

（3）、压浆孔的处理，顶管顶进完成后，对管节上的压浆孔进行封堵措施。

六、施工总工期和施工进度计划

1、施工总工期

根据本工程的工程量和所使用的施工方法，本工程总工期为10天，我单位将合理安排，尽量争取提前完工。

2、施工进度计划

结合工作坑与顶管施工方案，施工进度计划安排如下:

施工进度计划表

施工名称

数

量

单

位

工

作

日

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

工作坑

2

个

5

顶管设备安装

1

套

1

顶管施工

10

米

2

检查验收

1

清理现场

1

3、劳动力、材料、机械计划

（1）劳动力安排计划如下表

序号

工种名称

人数

进场日期

1

砼工

5

2016、7

2

起重、指挥工

2

2016、7

3

模板工

2

2016、7

4

顶管工

6

2016、7

5

电焊工

1

2016、7

6

电工

1

2016、7

7

司机

4

2016、7

8

其他人员

8

2016、7

（2）顶管部分主要材料需要量计划如下表：

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

Φ0.9×2

m

5

2016、7

顶管用

2

膨润土

T

2

2016、7

顶管用

3

商品砼

C20

m3

6

2016、7

工作井、接收井用

（3）主要机具投入计划如下表所示：

序号

机具名称

类型型号

需用量

资源

使用起止时间

备注

单位

数量

1

顶管工具管

D900、

套

1

自有

顶管用

2

主顶千斤顶

200T

套

1

自有

顶管用

3

高压油泵

40Mpa

台

1

自有

顶管用

4

泥浆泵

BW600/30

台

1

自有

顶管用

5

空压机

6m3

台

1

自有

注浆、通风、破洞用

6

吊车

25t

台

1

租用

下管用

7

自卸汽车

20t

台

4

自有

弃土外运

8

水准仪

台

1

自有

测量用

9

经纬仪

台

1

自有

测量用

10

全站仪

台

1

自有

测量用

11

其他设备

台

4

自有

备用

七、质量保证措施

1、质量目标设计

（1）质量目标设计：

合格工程；

（2）施工验收执行标准：

　　中华人民共和国国家标准《给水排水管道工程施工质量验收规范》JC/T640-2010；

　　中华人民共和国国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2002；

　　中华人民共和国国家标准《混凝土强度检验评定标准》GBJ107-87；

2、质量保证措施

（1）按照ISO9001：

2000质量管理体系要求建立工程质量保证体系，从思想上、组织上和工作质量上保证工程质量，树立“质量第一、用户至上”的思想意识，明确奋斗目标。

对本项目部的技术人员明确其分工与岗位职责，做到各负其责，认真完成本职工作。

（2）严格按照操作规程及制定的技术措施进行施工作业，把好质量关，确保工程达到优良标准。

　（3）坚持质量验收层层报检制度，每道工序完成后由项目部验收合格、监理工程师代表检验合格后，方可进行下道工序施工，关键工序、部位、隐蔽工程项目应邀请上级主管部门检查验收合格后，方可进行下道工序施工或隐蔽，否则不能进行下道工序施工。

　（4）开工前技术负责人对施工员、质检员、测量员进行全面的技术交底，交代本工程的特点、工艺、质量的难点和具体要求，认真组织施工技术人员熟悉图纸、资料和有关技术规范及工程质量检验评定标准，加强施工队伍的质量教育，提高整个施工队伍的质量意识。

对关键工序施工中，如工作坑开挖、管道顶进、污水管闭水试验，现场施工员、质检员必须到岗到位，现场旁站监督、检查、指导，施工中做到“勤顶、勤挖、勤测、勤纠”，贯穿一个“勤”字，确保每道工序一次验收合格，工程一次成优。

　（5）开工前必须由试验室进行各种原材料的试验、配合比的试验，以试验数据指导施工。

工地要及时索取试验结果，做好原材料及砼制品、半成品的进场验收及检验工作，严禁不合格原材料及砼制品、半成品进场。

　（6）施工中应定期或在重要工序施工前对检测仪器进行校核，避免在超常规条件下使用而影响工程精度、质量。

同时加强对技术人员培训，操作人员必须持证上岗作业。

　（7）对作完的工序和项目做好防护工作，制定防护措施避免造成已完工序的损坏和污染。

　（8）工地应定期召开质量分析会，对存在的质量问题提出改进措施，对后续工程提出预防措施，以确保高质量的施工。

　（9）制定奖罚措施，对造成质量事故的个人和单位必须严肃处理，对不合格的项目坚决推倒重来，返工造成的工料等损失由责任者自负。

八、安全保证措施

安全生产是企业管理的基础，“安全第一，预防为主”是施工的基本方针之一。

本工程安全目标：

杜绝死亡、重伤事故，无火灾、管线事故。

1、隐患分析

（1）施工过程中经常使用氧/乙炔焰切割，有可能发生火灾、爆炸事故,氧气和乙炔的距离不小于5m。

（2）吊装作业过程中，发生吊装物件倾倒、散落等，砸伤施工人员事故。

（3）因发电机等用电设备漏电而发生触电事故。

（4）管道系统试压、冲洗的意外伤害。

（5）工作坑开挖时沟壁可能坍塌而发生砸伤事故。

2、一般防范措施

加强安全教育，严格执行班前安全教育和周一安全活动制度，有针对性地交代近期工作中的安全注意事项。

（1）为预防物体打击事故的发生，施工人员进入现场必须戴好安全帽，系好帽带。

（2）针对有可能发生火灾甚至爆炸事故的原因，采取下列措施：

为防止火灾、爆炸事故的发生，做到氧气瓶、乙炔瓶与用火点间距，三者之间应大于10m，并应立放氧气瓶、乙炔瓶，两者不得混放在一起，避免爆炸事故的发生，违反者给予重罚，并给予通报。

在安装现场动火，就近应有必备的消防设施。

（3）针对吊装作业过程中，发生吊装物件倾倒，损坏吊车等的原因，采取以下措施：

起重机械的操作，必须按机械本身的技术操作规程进行，并执行《起重机械安全规程》（GB6067-85），操作人员必须经特种作业专门训练，考核合格后持证上岗操作。

起重作业前必须对起重机械的运行部位安全装置、吊具、索具等进行详细检查，吊装时，必须进行试吊检查。

（4）如遇大雨、五级以上大风等恶劣气候，影响施工安全时，应停止吊装作业。

雨、大风后，要检查现场临时设施，发现问题及时处理。

（5）吊装作业前，将吊装作业危险区域隔离，无关人员不得入内。

吊装作业时，吊臂活动范围内严禁有人停留或行走，并指派专人监护，规定统一的联络信号，统一指挥。

3、顶管施工安全保障措施

1、顶管施工前应先于相关部门（铁路、公路、市政）和附近居民进行协调,经他们同意方可施工。

2、挖土和顶进时洞内照明使用低压行灯变压器,洞内不准用明火；

　3、顶进时停止挖土,传力柱上和两侧不准站人,所有传力柱必须摆放顺直；

　4、吊装时坑内人员要做好防护措施,并有专人指挥.

5、顶管过长时应设给风设施,防止缺氧.

4、针对可能发生触电事故的原因，采取以下措施

（1）为防止触电事故的发生，现场接线均应严格按“三相五线制”进行，现场所用板房、焊机房、焊接平台、配电盘、开关箱、电焊机应按规定接地良好，电线不得与金属物绑在一起；现场使用的手持电动工具和可移动式电动工具必须安装高灵敏度的漏电保护器，并应先试转合格后再使用；严禁擅自接用电源，非电工不得从事电气作业，维修用电设备时应先切断电源，并挂“有人工作，严禁合闸”警告牌。

（2）现场使用的手持电动工具，必须配漏电保护器。

在使用时应先试转，合格后方可使用。

九、应急措施

1、在初始推进阶段，要精心组织地表监测，在轴线上方每隔3米布设1个沉降控制桩，通过地表监测得到隆沉量与相对应的掘进机主参数（包括推进速度，开挖面土压力值，出土率等）进行比较，从而优化掘进机参数，指导以后的顶管推进。

2、在顶管施工过程中，如果出现异常的偏差或纠偏失效，必须在允许偏差标准以内就停下来，分析原因，找出对策再继续顶进，切不可盲目行动。

操作人员必须严格遵守这样一条规定：

无论何种情况，超过允许偏差一律停下来，并且如实汇报情况，以便分析原因，找准对策。

十、现场文明施工的措施

施工现场是一个单位管理的“镜子”，直接反映出一个单位的精神面貌、施工面貌，为做到文明施工，良好管理，应保证做好如下措施：

1、建立现场场容管理机构，明确分工，责任落实到人，并合理使用施工场地，避免土地的浪费。

2、定期组织场容检查，严格执行场容管理的各项规定。

3、在整个施工过程中，机械与人工，班组与班组之间必须由现场办公室统一指挥，确保工程按章有序地进行。

4、工地办公室每天召开碰头会，及时总结、布置工作，协调处理有关进度、质量、安全及现场管理等方面的问题。

5、工地材料必须定点堆放，砼集中搅拌，机械、车辆必须停放整齐。

6、所有人员在工地上不得吵架、打闹，违者将按情节轻重，处以一定的经济处罚，直至除名。

7、严格执行城市管理规定，运输车辆应保持车容整洁，车辆不得带泥上路，车箱必须完好，不得漏泥、砂、石、浆等污物；运输材料时，用麻袋覆盖其表面以免灰尘飞扬，从而保证环境卫生，禁止超过载、超高、超速行驶。

8、妥善处理好淤泥、泥浆，未经处理不得排放到城市排水设施、河流等处，对所生产的泥浆，必须集中存放，不得污染现场及周围环境；机械挖土时，所挖土方尽量堆在一侧，下雨时及时排除积水，以保证行人和车辆的通行。

9、认真处理好与当地居民的关系，取得居民的支持，保证施工顺利进行。

10、施工结束后，及时清理场地，拆除临时设施，组织剩余物资退场，恢复占用的土地。