PPP建设截污管道工程施工组织设计方案修订版.docx

1、PPP建设截污管道工程施工组织设计方案修订版第一章 编制依据1.1 编制依据1、某某城市副中心水环境治理PPP 建设项目某某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

2、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

3、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工程综述根据某某区某某桥镇农村地区雨污水排除方案（某某工程股份有限公司，2016 年 10 月），凤港减河某某流域农村（大 杜社、小松垡）属于流域内规划小松垡 5#污水处理站的服务范围。 污水经管网收集输送后进入 5#污水处理站，处理后出水排入受纳水 体某某（凤港减河）。（1）主干污水管道布置 按规划接大杜社村北侧企业排放污水，沿九德路自北向南布置D=400mm 管道，接大村社和小松垡村内污水后，最终全

4、部接入小松 垡村南侧新建 5#污水处理站，杜绝污水直排入某某。（2）大杜社村污水管道布置根据某某市某某区统计年鉴 2015，大杜社村常住人口 1810 人，污水排放量很少，因此村庄内管道均按照最小管径铺设，总变化 系数取值为 2.3(室外排水设计规范最大值)计算村中最大设计水 量。大杜社新建村内污水收集管网，村内布置 D=300mm 管道，最终 进入规划小松垡 5#污水处理站。杜绝污水直排入某某和凤港减河。 入户管道采用管径为 dn160 的 UPVC 管道，每户按 20m 管道长度考虑。（3）小松垡村污水管道布置根据某某市某某区统计年鉴 2015，小松垡村常住人口 1380 人，污水排放量很

5、少，因此村庄内管道均按照最小管径铺设，总变化系数取值为 2.3(室外排水设计规范最大值)计算村中最大设计水量。小松垡新建村内污水收集管网，村内布置 D=300mm 管道，最终 进入规划小松垡 5#污水处理站。杜绝污水直排入某某和凤港减河。入户管道采用管径为 dn160 的 UPVC 管道，每户按 20m 管道长度考虑。2.2 主要设计情况某某截污管线主线位于现况道路西幅路设置，因道路宽度约8米，按设计原方案采用钢板桩明开槽施工，管线埋深较深，需占用约2/3主路宽度，对现况交通影响较大；且在K0+808至下游道路西侧沿路边有高压线杆无法施工。结合现场实际条件，结合参照非开挖工艺实施，减少道路开挖

6、范围，少占路宽，减少对道路交通及周边建筑物的影响。截污主线采用泥水平衡法机械顶管管材采用D1050 III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5060m。支线采用人工顶管，管材采用D1050 III级顶管管材。因现场条件受限，顶管竖井尺寸需缩小，管材定做为2m一根。 2.3 工程地质、水文情况2.3.1土层概况次勘察揭露的地层情况如下：表层为人工堆积的粉质粘土素填土层；人工堆积层以下为新近沉积的砂质粉土层、粉砂1层，一般第四纪沉积的粉质粘土层、砂质粉土1层、粉质粘土层。现将各土层描述如下：人工堆积层：粉质粘土素填土层：黄褐色，稍

7、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：砂质粉土层：褐黄色，中密，湿很湿，含云母、氧化铁，局部夹粘质粉土；粉砂1层：褐黄色，稍密中密，湿饱和，含云母、氧化铁，呈透镜体分布。一般第四纪沉积层：粉质粘土层：褐黄色，可塑，局部软塑，含云母、氧化铁；砂质粉土1层：褐黄色，中密，很湿，含云母、氧化铁，呈透镜体分布。粉质粘土层：灰色，可塑，含云母、氧化铁、有机质。2.3.2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3.106.00m，地

8、下水类型为潜水，局部不排除局部存在上层滞水。2.4 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 1715m 级顶管2 顶管工作井4m8m 8座 3 顶管接收井 4m5m 14座2.5供电系统本次工程管道全场1.715km，将全线划分四个工作段，因同时施工，所以要配备4套设备。每套设备功率大，给供电系统无形增加了一道屏障。为了尽快完成目标，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

9、.1.3 文明安全施工目标某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：余显钟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

10、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

11、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

12、，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

13、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.

14、3 主要施工方案选择截污主线采用泥水平衡法机械顶管施工，7道穿沟支线因场地受限采用人工顶管施工。从0+0000+808段管线位于道路西侧，需将管线西移布设在路肩位置，以保证竖井开挖占地不影响交通通行。0+808终点段管线沿道路东侧路肩布置。 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。本次工程全部路线划分四个工作段同时施工。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

15、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42注浆设备套43空气压缩机（低噪音）0.5m3/min44吊车75t、25t85千斤顶200t8-206钢筋弯曲机Q4047钢筋切断机JL4068电焊机500

16、A69水泵3KW610自卸汽车斯太尔311洒水车解放水车1辆125m储浆罐10mm厚钢板制成41324m泥浆沉淀罐10mm厚钢板制成414静音发电机100KW84.5人员配备序号工种数量备注1项目部管理人员102顶管操作手43机械工25测量工26电工27电焊工49钢筋工1010壮工2511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 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

17、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 顶进系统泥水平衡顶进系统主要由以下几部份组成： 泥水加压平衡顶管机； 送泥泵； 排泥泵； 井内泥水旁通； 减摩剂搅拌注入机； 主千斤顶动力站； 主千斤顶； 激光定位器； 钢后背板； 基坑导轨； 油缸架子。 进排泥系统主要由以下几大部份构成： 泥水分离设备（沉淀箱及分离器等）； 进水泵； 排泥管； 进水管； 基坑旁通； 流量计； 排泥泵； 进排泥泵控制柜； 进排泥软管； 流量调节器。图4-2 泥水平衡进排泥系统图 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

18、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

19、 1.11.2 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。 施工特点 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； 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； 与其他类型顶管相比，泥水顶

20、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； 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。 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5.3 1 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

21、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46只油缸分两列左右对称布置，每列各23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800012000kN。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

22、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

23、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

24、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26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6200=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

25、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/min124mm/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2030mm厚钢板焊成纵

26、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：预埋钢板环； 橡胶圈； 钢压板； 钢压环； 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4555，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。安装固定好后，预埋钢环板与混凝土墙接

27、触面处采用水泥砂浆堵缝止水。5.3.3 进排泥系统1、泥水式进、排泥系统主要设备：包括进排泥浆泵、进水管、排泥管、泥水处理装置、泥水箱等。排泥系统有两个作用：一方面是排土，另一方面是平衡地下水。进水管与排泥管均采用4寸无缝钢管制作，接头处采用活动卡环连接，卡环内设置止水胶圈。2、安装调试：泥水处理是指泥水平衡顶管过程中排放出来的泥水的二次处理，即泥水分离。一般采用振动筛与旋流器组合起来进行泥水分离的方法。由振动筛把较粗的颗粒，一般在 1.0mm 以上的颗粒分离出来，然后由旋流器把较细的颗粒再分离出来。如果颗粒比较细，分离出来的土的含水量比较高，可在其中掺入一定比例的吸水剂，如丙稀酸盐，这种吸水

28、剂可吸去土中的水分，使原来流淌的土变成可运输的干土。 泥水分离设备：拟采用ZSZY280D-3P型钻井液直线振动筛和ZQJ2002型除砂清洁器联合分离。 泥水系统的进排泥水的调配是确保挖掘面稳定的条件之一，同时也是确保泥水能正常输送不可忽视的一个重要环节。根据地质资料，顶管穿越的土质为流塑性细砂淤泥层，含泥量较大。所以，进浆泥水的比重调配在 1.051.10 之间。在施工中测试，排浆泥水的比重在 1.251.30 之间，此排浆泥水的比重能确保细砂在输送管内不易沉淀，也能确保挖掘面的稳定。 同时，地层含有较多杂物和贝壳，进入泥水循环系统的杂物和贝壳，容易堵塞排泥管和泥浆泵，所以，在排泥泵前需加装

29、滤石箱，防止杂物和贝壳堵塞泵叶轮，同时还需及时清理滤石箱里的杂物和贝壳，保证循环系流无堵塞。5.3.4 顶铁及护口铁为满足泥水平衡式顶管出泥需要，顶铁选用马蹄形顶铁，同时为确保管体安全，使管体端面传力均匀，采用1块圆形钢护口铁。5.3.5 中继间本工程顶管距离基本设置在150m以内，为确保施工安全和顺利推进，顶力过大时通过加设中继间来减小顶力，实行分段顶进。 中继间结构中继间结构的耐磨损性能一般要求较高，密封防水效果必须良好。因此，选用双气囊组合密封式钢制中继间，其主要特点：a. 整体结构刚度大、加工制作精密，可提高总推力，减少中继间的使用数量，提高施工速度；b. 密封装置可调节、可组合、可在

30、常压下对磨损的密封圈进行调换，中继间密封装置由左右两组复合密封组成，两组复合密封均由外圈的耐磨环和内圈的充气环组成，充气环上设有充气管，只要向充气环内充气或使充气环内保持一定的气压，耐磨环就会紧贴中继间的壳体行成一道可靠的密封，即使是耐磨环有些磨损或中继间的壳体有些变形，该密封装置都会自动加以补偿。在平时的使中，只向左边的充气环内充气，中继间就可以正常工作。如果左边的耐磨环损坏需要更换时，才向右边的充气环内充气，然后把左边的充气环内的气放光，把中继间油缸回缩，拆去左边的法兰就可更换耐磨环了。更换工作结束以后，须向左边的充气环内充足气后才能把右边的充气环内的气放光，然后再按前述的方法继续使用中继间。中继间油缸的行程为1000mm，总推力为根据不同管径设置安装千斤顶数量，但中继间总推力不应小于主顶力，中继间采用集中统一的控制方法控制。中继间使用前，外防腐按特加强