污水管顶管施工设计.docx

1、污水管顶管施工设计第一章 编制依据1.1编制依据： （1）、建设单位提供的设计图纸招标文件 （2）、市政工程施工技术规程 （3）、北京市给水排水管道工程施工技术规范 （4）、施工现场管理工作细则 （5）、北京市文明施工管理规定 （6）、现场调查资料 （7）、工程测量规范GB50026-93 （8）、混凝土质量控制标准GB50164-92 （9）、其它有关规定、规范 （10）、公司质量体系文件之现行有效版本。1.2编制指导思想： 依据设计图纸，现场调查资料，结合本公司管理水平、施工技术水平、机械设备装备能力，综合考虑技术、质量、工期、安全、经济性，力争为业主提供高质量、低成本的建筑产品。 第二章

2、 工程概况2.1工程概况:1、工程名称：宋家庄工业区污水管工程2、建设单位：北京市城市排水公司3、地理环境：本工程名称为宋家庄工业区污水管工程，位于凉水河北岸规划河道上口线北侧的规划绿化带内，起点为大红门闸（现况凉水河北岸污水干线末端），沿凉水河北岸向东至北杨树街，再向南穿过凉水河与凉水河南岸污水干线下段相接。管线走向同河道平行，位置与规划凉水河中心线相距50m。4、凉水河水系污水管道工程是世行贷款北京环境二期项目污水子项目的内容之一。宋家庄工业区污水管为凉水河水系污水管道工程。全长约2.145Km。5、本工程合同编号为C2.5。6、该段主要工程量统计如下：本段工程量：（1）、钢筋混凝土（承插

3、）管开槽施工 D2000mm 740m D1600mm 61m（2）、钢筋混凝土顶管施工 D1950mm 1385 m（4）、钢筋混凝土方沟施工 WH=1800x1600 10 m WH=2000x1200 10 m（4）、钢筋混凝土过河倒虹管开槽施工 D1000mm 330m D1200mm 345m（5）、检查井 54座（6）、倒虹管闸井 2座（7）、闸槽井 3座支线及预留管工程量：（8）、钢筋混凝土平口管开槽施工D300mm 10mD400mm 33mD500mm 24mD700mm 2mD800mm 16mD1000mm 28m2.2场区工程地质与水文地质条件本工程沿线地势平坦，由西（

4、36.0m）向东（34.0m）逐渐降低，现况用地主要为厂房、居民区。沿线表层为人工堆积的厚度1.261的轻、中亚粘土填土层，碎石填土层，房渣土层，亚砂土填土层，细粉砂填土层；其下为新近沉积的重亚砂土层，轻亚粘土土层，中、重亚粘土层，亚砂土层；之下为卵石、圆砾层，中、细沙层，细、粉砂层，灰色的重、中亚粘土层，亚砂土层与含有机质粘土层；再下为第四纪沉积的重亚粘土层。管道工程沿线历年最高水位标高1959年为36.00左右。1999年9月钻探时，于钻孔中实测静止水位标高24.7826.37(深8.610.5m)，呈自西北向东南降低的趋势。根据污水管道设计内底高程，管底土质主要为新近沉积的卵石、圆砾层，

5、中、细砂层，综合考虑地基土容许承载力为218kpa。2.3本工程的特点1、规模大：本工程全长2145米,可谓线长面广,且工期6个月，期间跨雨季、冬季。投入劳动力人数及材料供应量相应就比较大。2、标准高：由于本工程为世行贷款北京环境二期项目，建成后对改善北京市区环境有重要意义，因此它的工程质量标准要求高。3、施工难度大：由于本工程地处凉水河北岸，周边居民密集，施工道路狭窄，沿线地下土质复杂，对施工现场管理、技术管理等都提出了相当高的要求，无形中给施工增加了难度。4、意义重大：由于本工程的建设可以还清于凉水河，可以缓解北京市环境污染现状、美化首都环境。因此该工程意义重大。5、我公司是国有大型企业，

6、长期从事市政工程的施工，具有承担大型工程的国家一级建筑企业的施工资质。6、多年来我公司承担了大量的国内外大中型市政工程及工业、民用工程，积累了丰富的创精品工程的施工管理经验，有一大批高素质的施工管理及技术管理人才。7、我公司通过多年的发展，已拥有了足够的保证各种工程施工正常进行的人、材、物、设备等各方面的储备和相应的技术储备，有保证任何工程施工的高质量的供货渠道。8、近几年来，经过全公司上下人员的齐心协力、艰苦拼搏，我们公司的经济效益和社会效益有了很大的提高，综合施工能力得到了前所未有的增强，具备了组织大型工程的施工能力和资金调配能力。9、我们有着解放军的那种服从指挥、不怕困难、敢打硬仗、勇于

7、为党为人民为社会做贡献的优良传统和作风，因此，在有限的时间里完成艰巨的任务是我们的优势，也是我们的责任。针对以上工程特点及我们的条件，我们保证作到：工期不拖延、交通不影响、噪音不扰民、施工精安排、质量保一流。第三章 施工部署我们公司是国家一级施工企业，有类似工程的施工队伍和设备，具有多年的施工及管理经验，拥有一批高素质的专门人才，创造了多项市优工程，在北京市建筑市场上享有良好的声誉。这次我公司对该工程高度重视，决心组织精干的项目班子、选择优秀的施工队伍、配备精良的施工设备、运用现代化施工技术、确保一流质量、创一流速度、建一流工程、获得一流社会效益。有决心把本工程建成高质量工程。3.1施工组织管

8、理机构设置1、为了保证本工程高标准完成，我公司将成立以公司副经理为组长的生产协调领导小组，公司总工程师为技术总负责的技术组。2、项目经理部下设生产部、材料部、技术部等主要管理职能部门全权负责本项目的施工。3、施工管理程序依ISO9002管理体系进行。施工现场管理机构详见附图一。3.2劳动力安排为确保该项目的施工质量和工期，在劳动力的组织上发挥公司的总体实力，调动公司主要施工力量。保证选用合作多年、技术过硬的劳务队伍，完成本项工程。调进现场的各专业施工公司统一在现场项目经理部的领导下开展工作，具体劳动力根据工程需要可增可减，保证施工合理有序的进行，高峰期需劳务人员约200人。3.3工程施工部署本

9、工程主线全长2145米,设计桩号0+0002+145.0。全线主要包括钢筋混凝土（承插）管开槽施工、D1950顶管施工、钢筋混凝土方沟、倒虹管、结构井施工五大部分。各施工段均以井室编号表示。宋家庄工业区污水管总平面详见附图二（1）、附图二（2）施工临设布置在管线中间，拟租用1233处一民用约400平方米场院作为施工临设，场院旁边围出钢筋加工场，所有钢筋现场加工。由于施工现场狭窄，富余土方全部外弃，有条件时后段开挖土方经筛选作为前段沟槽回填用土。各部分具体施工安排如下：1、第一部分明挖施工安排：该部分主要包括1#2、2123、2428、38#40#，共长740m。该段采用明挖施工，每天挖槽203

10、0m左右，开挖采用人工配合机械开挖，开挖前先放好沟槽的上口线。开挖时基层留1020Cm用人工进行清槽，不得超挖，同时挖出接口工作坑。验槽合格后，人工填筑砂基，并作好混凝土垫块，同时用平板振捣器进行夯实。砂基验收合格后即可下管、接口。在接口跟不上的情况下，应停止开挖，沟槽开挖后露置不得超过三天。开槽施工中预见地下障碍物需将障碍物作悬吊保护。悬吊保护时由于开挖槽口宽，因此先作混凝土灌注桩作为顶撑，混凝土桩采用400灌注桩。23#至24#井之间有一道横穿沟槽的高压电缆，施工中需做灌注桩将高压电缆支起，灌注桩10x600间距1.2米，桩深超过管底1米即可，采用c25混凝土、受力筋10-16、箍筋10-

11、8-200施工中新发现的管线及时和各单位联系确认，同时做好保护工作。沟槽放坡系数为1：0.5，边坡采用背板支护。局部地段根据现场情况将放坡系数减小，并采用背板支护。明开沟槽施工断面示意详见附图三2、第二部分顶管施工安排：该部分包括213、1421、2324、2830、3138共5段，顶距1385m。顶管工作坑分别设在3、5、7、9、11、13、16、18#、20、23、29#、31#、33#、35#、37#计15个工作坑，工作坑平面尺寸为6m8m，由于工作坑挖深均在6米以下，所以工作坑开挖3米以后向里收0.5米，分两步挖到底。工作坑支护采用背板支护。顶管工作坑均为单坑双向顶管。工作坑尺寸净空为

12、68m2,接收坑为55 m2。施工投入设备三台。分三个流水段施工。3、第三部分方沟施工安排：钢筋混凝土方沟部分主要包括1314（WH=18001600）长10 m 、3031（WxH=2000x1200）长10m，共2段。分两个流水段。该部分平均挖深约6.5米，开梯形断面槽施工，沟槽放坡系数为1：0.5，边坡采用背板支护。4、第四部分倒虹吸施工安排：倒虹管施工部分大红门闸倒虹管D1000长330m，北杨树街倒虹管d1200长345 m，共2段。倒虹管在施工中采取围堰钢管导流措施，围堰范围内采取明排排水并设积水坑。围堰导流施工平面示意图详见附图四 5、第五部分井室安排：井室施工部分包括59座井室

13、，结构形式为钢筋混凝土结构形式。井室施工与管线干线的同期施工，并注意预留支线。6、1314、2122、2728、2526、3031段与现况雨污水管相交，施工时先拆除现况沟管15米，并作导流，待工程整体完工后引入设计管线。3.4.进度计划及保证措施本工程业主工期：预计2001年8月15日开工，工期6个月。1.工期安排 （1）、中标后，马上组织人员设备进场，8月15日前做好人员、设备、材料准备工作；（2）、8月20日开始明开部分管线施工，共分3个小段同时进行，2002年1月27日前完成所有明开管线的安装、闭水试验工作；（3）、2001年9月17日开始顶管工作坑施工，全线顶管施工共分三个班组，三套设

14、备同时进行施工，2002年1月25日前完成所有管线并完成闭水试验；（4）、污水管道检查井原则与管线同步进行，2002年1月25日前完成所有井室浇筑工作。（5）、进入枯水期进行过河倒虹管施工，2001年12月5日开始围堰，2002年2月5日完成管道敷设并拆除围堰；（6）、地貌恢复在竣工验收前分步分阶段完成；（7）、2002年2月15日竣工验收。施工进度计划详见附表一2.工期保证措施为了保证如期完成施工任务，结合本工程施工特点，制定工期控制措施：(1) 进场后立即展开降水工作，为沟槽开挖顺利进行提供条件。(2) 为加快沟槽开挖速度，土方尽量现场存放，同时也为回填提供了有利条件。(3) 本工程污水管

15、管径在500毫米以内的采用四合一施工法施工，可加快施工速度，同时也可确保闭水试验一次通过，避免返工。(4) 进场后，提前做好物资供应计划。根据施工进度计划，及时保证物资供应，把好材料进场质量关。(5) 劳动力实行专业化施工，管理人员分工实行专业化管理，项目部统一协调。(6) 科学组织生产，全面信息化系统管理，按照总的进度计划确定短期阶段目标，编制好月计划、旬计划，全面全方位地实施工程进度控制，并做好劳动力计划控制。各作业队要如期将当日工程进度上报工程部，如无特殊情况，必须如期或超前完成当日计划。(7) 实行“质量”同位控制法，各作业队在分项工作完成后，由技术部、质量部邀请业主、监理、设计等驻地

16、代表进行阶段性鉴认验收，若有问题返工时差严格控制在24小时之内。在施工过程中认真听取业主、监理各方的建议和意见，最大限度避免返工，分项返工率原则上要求为0%。(8) 认真贯彻优质优价的方针，严格执行内部计价评定制度，作为内部结算、劳动竞赛包括立功受奖和各种处罚的主要依据，制定组织奖罚制度和标准，在贯彻上合理拉大距离。(9) 实施现场办公制，每周一质量例会制，所有问题现场解决。第四章 施工准备4.1技术准备1、在接到施工图纸后，组织有关人员认真审图，在严格审核的基础上，组织设计交底。2、在图纸会审之后，立即编写施工组织设计和分项工程作业指导书，并组织对各工种施工人员进行技术交底。3、及时编制详细

17、的各种材料计划。4、组织技术及管理人员现场勘察地形地貌情况。5、备齐工程技术资料用表格，选择试验室配备现场用试验设备和计量设备，设备手续齐全，检验合格。4.2劳动力准备1、成立现场管理机构，根据工程的开工要求尽快开展工作，现场管理组负责落实技术工人的配备，落实管理人员的进驻及顺利开展工作。2、根据各施工队的综合情况，挑选施工经验丰富、施工技术好的施工队进行施工，对有关人员进行培训，并办理各种手续，保证特殊工种持证上岗。3、劳动力计划见下图：劳动力计划表详见附表二4.3物资准备1、根据施工预算的材料分析和施工进度计划的要求，编制工程用料和施工用料以及项目部、监理部办公物资计划。2、施工材料必须分

18、期分批进场，严格管理“四证”，严格控制材料质量。3、进场物资要加强自检及原材试验，进一步控制材料质量。对合格材料需存放安全、加强保护。4.4施工现场准备1、首先进行现场“四通”工作，“四通”：水通、电通、路通、电讯通。（1）施工用水：本工程施工中最主要的用水量为顶管部分用水、井室砌筑用水、闭水试验及生活用水，用水量相对不大。施工前向沿线单位租借水源及水车运水。（2）施工用电：需甲方提供3台100KVA变压器。（3）施工道路：施工前踩清现况路段，平整施工道路，局部铺设施工道路。（4）开工前接通项目部办公区电话及监理部电话。2、现场拆迁准备：按招标文件要求，施工占地管线轴线两侧障碍物较多，为了施工

19、严格按照计划进行，该范围内地上物影响施工的必须全部拆除或移走，为施工正常进行准备现场条件。3、建筑材料进场后，分门别类码放整齐，作好防雨、防火准备。同时主要材料及时抽样实验、检验。4.5机械设备准备配备施工机械主要有挖土机和自卸汽车，安排2辆反铲挖土机，10辆自卸汽车、油泵3台、顶镐18台、压浆机3台、卷扬机10台、电刨1台、电锯1台、钢筋弯曲机1台等。主要施工机械设备表详见附表三4.6质量工作准备1、根据业主的要求本工程质量等级为合格，我公司确定本工程最终质量等级为优良（争创市优工程）。2 、在满足有关质量和工艺规范条件下，编制本工程的分部分项工程的质量标准。该质量标准不小于国家的相应标准。

20、3 、根据本工程施工特点、工程承包合同和设计要求，认真分析影响施工质量的各项因素，明确施工质量特点及其质量控制重点。4 、根据施工质量要求和特点，项目经理部设专职质量员2名。第五章 主要项目施工方法5.1地下障碍物勘探 1、进场后及时与业主及当地政府有关部门联系，进一步了解施工范围内地下障碍物情况。 2、利用我单位的勘探仪器，沿施工道路整体勘探一遍，确定障碍物的位置；并进行标识，必要时挖探坑，防止开挖时造成破坏；并对已探出的地下障碍物做出处理或保护方案。5.2工程测量1、桩橛交接：开工前请设计单位到工地共同进行交接桩工作，并提前拟定好交接桩计划，交接过程中理清各种图表及数据，包括基线桩、辅助基

21、线桩、水准基线桩、构筑物中心桩以及个桩的控制桩及护桩示意图等。2、测量复核及测量放线：（1）交接桩完成后进驻场地，开工前先进行测量复核，在测量复核满足规范要求的前提下，测量放线，准备开工。在施工过程中主要对以下工序进行测量控制：沟槽开挖时的上口开挖线、管道轴线及槽底高程、顶管施工中的施工设备安装、顶进过程中的方向及高程、路面恢复高度。（2）顶管施工中利用加密的控制点使用全站仪采用极坐标法测设出施工中线，在中线上定测出各工作坑的具体位置和开挖边线，并将高程引测到工作坑附近。工作坑到底，在坑顶重订中线桩，当工作坑较大较深时要交中线投测到坑内，同时将高程再引测到坑底较稳妥的地方，桩点不少于两点且观测

22、要方便。中线点也可以投测到坑内撑杆上，以备挂线定向之用，但撑杆上的点要经常检测，以防受坑内撑杆变形的影响。（3）测量技术要求：为确保工程顺利进行，测量采用两级复核，施工过程中成立专项测量小组，固定人员，固定仪器，固定观测线路。（4）测量控制点的设置必须符合有关规范规定，在施工过程中应建立地面及地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便控制、易于校核处，并且每班开工前校核一次。（5）对于顶管施工，控制点应由地面利用经纬仪、水准仪引入工作坑中后，采用激光瞄准仪控制掘进方向及高程，激光束打出角度应与管道设计坡度相一致，激光瞄准仪被视为一控制点，应设有固定及保护装置，并且每掘进300mm进

23、行一次校核。5.3顶管施工方法1、顶管主要工艺流程为：工作坑、接收坑施工导入测量吊土设备安装后座施工基坑导轨施工主顶装置就位推进用管就位各种运输设备就位注浆设备及配备系统安装完毕整个系统调试完毕掘进开始跟踪测量注触变泥浆二次双液注浆洞口止水掘进完毕坑内设备吊出。2、工作坑的开挖及支护（1）、工作坑土方对角开挖，工作坑背板支护，分两步开挖。后座墙采用方木组成，所接触的后背土体壁面应平整，并保证与管道顶进方向垂直，后座墙的底端宜在工作坑底以下，不宜小于500mm，后座墙与后背土体壁应贴紧，有间隙时应采用砂石料填塞密实。考虑到工作坑便于供应设备、材料及下管排水、出土等条件，且利于堆放一定量管材及临存

24、开挖土体。结合管道井室及现场实际情况等因素，将设计的检查井位置作为工作坑的位置。工作坑尺寸的确定要虑及管径、管两侧的操作空间、检查井砌筑、降水井的建造以及材料的准备和周转等因素，此外，尚应结合现场具体情况。（2）背板支护具体做法：工作坑开挖至0.5米后，刷齐边墙，设置4I32工字钢支撑。支立四脚架，安装提升设备。对角跳跃式开挖，满铺40-50mm厚背板，边墙立面竖向每间隔1.5米支14槽钢一道。横向每道工字钢支撑间距1.2米并设置角撑。竖井施工中，应密切观察土体和支撑的变化，如发现异常，可利用减小开挖步距和加密支撑的措施确保施工安全。工作坑上口砌筑240步道挡墙20cm高，必要时做散水面，以防

25、雨季雨水倒灌渗漏。顶管工作坑平剖面图详见附图五 工作坑平台示意图详见附图六3、工作坑基础及导轨施工（1）工作坑基础的形式取决于槽基的土质、管节重量及地下水等情况，对于工作坑基土为圆砾层、无水的情况，采用20cm厚C10混凝土加木枕基础。木枕长度采用3米，间距50cm。混凝土木枕基础要求埋入混凝土中并设铆钉钉稳。（2）导轨安装是一项关键工作，准确与否直接影响管子的顶进质量，本次施工选用159钢管作导轨，保证其有足够的刚度。两导轨应平行等高或略高于该处管道的设计高程，其坡度应与管道坡度一致。安装后的导轨应牢固，不得在使用中产生位移，并应经常检查校核。其允许偏差应满足：轴线：3 mm，顶面高程0+3

26、 mm，两轨内距 ：2 mm。顶管施工示意图详见附图七4、顶力计算：顶力管重系数节数（最长顶距63米，计算中取60米，20节管）9320540t使用北京市地区经验公式验算：PK砂（34D121）L 1.5（342.3521）60 5301KN541t（4）后背力计算：按6.5米深，6米宽P12rnt2tan2（45 2）2rntan（452） 121.86.5ta2(45302)0.56.5tg(45+302) 136T后背力后背力每米被动土压力宽度 1366 816t根据计算,工作坑后背可满足顶力要求。5、后背墙施工在坑壁原土前浇筑同工作坑宽、50cm厚、2m高混凝土墙作后背，使壁面与管道顶

27、进方向垂直，后背前可设置立铁，立铁前再横向叠放1540横铁。后背深入到工作坑底以下50cm，使顶镐的着力中心高度不小于后背高度的13。考虑到本段工程最长段顶管长度和工作坑的长度，顶管最大顶进长度按照50m计算，根据市政规范顶力计算的经验公式计算所得的顶力为540t。每个工作坑将采用最大顶力为320T的QYS320型顶镐两台并行顶进，后背墙的宽度为6米，高度为2米。6、工作坑建造的质量技术要求：（1）工作坑的支撑应形成封闭式框架，设置四角应力斜撑。（2）后背土体壁面应与后背墙体贴紧，对所存在的孔隙以砂石料充填密实。（3）组装的后背墙体应有足够的钢度和强度，深于工作坑底50cm以下，并垂直于管道顶

28、进方向。（4）安装后的导轨顺直、平行、等高、牢固，其纵向坡度与管道设计坡度一致。（5）顶镐安装应确保其着力中心位于管道总高的四分之一左右，并与管道中心线一致。（6）顶铁应有足够的钢度和锁定装置，相邻面相互垂直。（7）安装后的顶铁轴线应与管道平行、对称，顶铁、导轨与顶铁接触的一面不得有泥土、油污；每次退镐加放顶铁应尽可能安装最长的顶铁，以保证连续的顶铁数目最少；顶铁单行使用时，最大长度为1.5米，双行使用不得大于2.5米，且应在中间加横向顶铁相连。（8）所用顶铁宜采用型钢焊接成弧形，开口向上。安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称，顶铁与管口之间采用橡胶圈衬垫。7、顶进施工（1）、下管就位：下管

29、采用滑轮组，利用卷扬机下管或电葫芦下管。第一节管子下到导轨上，量测管子中心、前端和后端高程。管道中心轴线依据平面图上的位置而定，前端和后端的高程根据顶管剖面图的角度计算而定。确定合格后方可顶进。（2）、顶进与管前挖土：顶进前，应在顶管和顶管机接触部位（着力点处）设护铁，以保护管子末端，防止由于应力集中造成局部损坏。管节入土前，接口外侧垫麻丝、油毡或木垫板，管口内侧留1020mm的空隙，顶进后两管间的空隙宜为1015mm。顶进开始和完成时，应缓慢顶进，顶进时应防止工具管转动，待各接触部位密合后，再按正常速度顶进。入土后，管节相临接口处安装内胀圈，应使管节接口处位于内胀圈中部，并将内胀圈与管道之间

30、的缝隙用木楔塞紧。为防止土层坍塌，在管头安装帽檐，先顶进帽檐。采用手工掘进顶管时，工具管接触或切入土层后，应从上到下分层开挖，挖出的土方应及时外运，并及时顶进。更换顶铁时，应先使用长度大的顶铁，顶铁拼装后应锁定。顶进施工由人工掘土、油压推进砼管，并在砼管正上方布置注浆孔，即每个断面设置35个孔，用于注触变泥浆及背后注液，在管道轴线上设置激光瞄准仪，用于方向及高程控制。人工挖土以“先上后下”为原则，分台阶进行，确保洞内不塌方；所掘土方由小推车推至工作坑内，卷扬机吊出。在稳定土层中正常进行时，管下部135范围内不得超挖，管顶以上超挖量不得大于1.5cm。（3）、减阻顶进为了降低顶进阻力，并防止塌方

31、，在管壁和土体的间隙中注入触变泥浆，触变泥浆的材料应按照规定的配比配制。当砼管组对时，润滑浆孔第一个设在管前4.5m处，注浆孔径为50，距管顶45度处，间距3m。（4）、填充注浆管道顶进完毕后，进行填充注浆，填充浆孔每6m一个，左右跳跃布置。注浆孔均放在管中，注浆时所有浆孔进行封堵，不得漏浆，注浆时要注意充填饱满，尤其在路口，避免地面沉降。注浆采用水泥加水玻璃浆液，配比现场试验确定或用经验配比水：水泥：水玻璃为1：0.5：0.5。注浆压力控制在2公斤以内。8、顶进施工的技术质量要求：顶进前，应对顶进设备、工具管在导轨上的中心线、坡度、高程及其它各项安全措施检查或试运行正常后方可作业。（1）下管就位前，检查管子应无缺陷，才能起吊到工作坑导轨上就位，起吊设备要进行安全检查，起吊过程中要注意安全。管子就位后，经测量中线及高程，确认合格后方能顶进。尤其是第一节工具管，顶进方向的准确，是保证整段顶管质量的关键。（2）管前挖土与顶进：