顶管专项施工方案.docx

1、顶管专项施工方案 天水市秦州大道污水管网建设工程竖井开挖、支护及管道顶进专项施工方案审批： 审核： 编制： 编制单位：甘肃神第八建设集团有限责任公司 天水市秦州大道污水管网建设工程项目部 编制日期：二一七年二月十六日第一章 编制说明 编制说明为完成预期的建设任务，达到目标，指导工程的实施。为此，根据现场实际情况和工程特点，特编制本方案。 编制依据天水市秦州大道污水管网建设工程设计图纸；甲方关于该工程的现场技术交底；地形地貌、地下管线、地下构筑物的实地调查；施工区域地层地质、地下水情况的调查了解；工程所在地道路运输、通讯联络、人文等条件，以及材料、构件、特别是特殊材料的供应加工情况，机械的供应维

2、修，配件的协作能力及有关劳动力供应和分布情况； 有关本工程的国家现行法律法规、施工及验收技术规范，质量验收标准： 1 质建2009（87号）文件2中华人民共和国安全生产法3中华人民共和国环境保护法4 国务院建设工程安全生产管理条例（国务院令第393号）5 劳动部压力管道安全管理与监查规定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）8给水排水工程顶管技术规程（CECS 246: 2008）9建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)10混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2011)11土方

3、与爆破工程施工及验收规范(GB50201-2012)12建筑基坑工程检测技术规范（GB50497-2009）13建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）14施工现场临时用电安全技术规范（JGJ46-2012）15地下建筑工程逆作法技术规程（JGJ165-2010）第二章 工程概况 工程概况本工程为天水市秦州大道污水管网建设。施工地点位于天水市秦州区在建秦州大道沿线，敷设管道为DN800三级钢筋混凝土管、DN1000三级钢筋混凝土管、DN1200三级钢筋混凝土管和DN1500三级钢筋混凝土管，依次从秦州大道西端自西向东敷设，人工顶管作业段管顶覆土深度至少8米，管位位于非机动车道正下方。按照

4、污水检查井设计距离需开挖工作井2口，位置及大小详见施工方案图。敷设管道型号DN800mm*80mm*3m级钢筋混凝土管、DN1000*100mm*3m级钢筋混凝土管、DN1200*120mm*3m级钢筋混凝土管、DN1500*150mm*3m级钢筋混凝土管。 地勘资料地理位置及地形、地貌秦州大道全线位于渭河沿岸，属河谷冲击平原带。地质水文条件 （1）地质状况黄土状土为中压缩性土，具湿陷性，厚度在到6m范围内。距离地表六米以上，砾石、黏土及沙土混杂。 （2）水文条件根据天水藉河流域地质资料显示，有挖出地下水的看能，到时候需要考虑降水。 地下管线调查 本工程敷设管道，走向东西向，管位在路北，位于非

5、机动车道中线正下方，因秦州大道为在建路，除平行走向在路南有一道在建供水管网外，无其他管线。第三章 施工组织 组织机构鉴于本工程的特点，为了更好地服务于业主，保质、保量、按期完成，创建精品工程，我公司领导班子经过认真研究讨论，决定选派本公司经验丰富、在全国非开挖领域有领先技术的专业人员承担此项工程的施工任务，并成立组织管理机构。项目部组织架构如下图： 施工进行计划 本工程总工期根据工程进展需要进行安排，施工进度详见施工进度图。 施工人员本工程施工人员安排原则 1）首先依据工程的施工阶段安排劳动力； 2）各专业施工队伍，根据施工进度计划，分阶段进入，保证人员的稳定； 3）劳动力的数量则依据工程量的

6、大小和工期，以及工程项目的难度等因素综合考虑，保证工程总体控制计划、工程量、流水段施工需要； 4）特殊工种如钳工、接口处理等施工人员，须有相应资质单位或持有有效工作证件方可上岗。主要工种劳动力计划序号职 位人 数序号工 种人 数1开挖工185电 工52管 工66机械操作工33密 封37杂 工34砼 工128钢筋工3 施工设备 工具和机械根据需要计划分期分批由公司组织配备运往施工现场。其他小型机械器具均由项目部自行解决（“/”根据具体情而定）。序号机械名称型号单位数量备注1顶管设备/台3300-500T液压油缸2垂直起降设备套32T3发电机台350千瓦4挖掘机240辆36运输车辆27吊 车18T

7、辆2 施工材料材料型号单位数量材料型号单位数量砖块块/木板m2/沙子m3/支木2506m根/彩钢块/3009m根/水泥T/电缆25平m100商砼C30m3/模板m2/钢筋16150、20150T钢管m/ 技术准备收集整理各类资料，向业主申领施工图纸。参照设计图纸与现场初步实地调查资料，发现按原设计无法施工时立即向甲方汇报，待新设计完成后再施工；发现现场有大量超额设计以外的工程量的，及时向甲方汇报。组织技术人员、现场与作业相关的管理人员熟悉施工图纸，了解设计内容、施工任务，制定相关的工期、质量措施、安全措施、进度措施。按图纸要求配齐相关定型图集、规范等，进行图纸会审工作。进行分部分项开工前的技术

8、交底工作，交底内容应准确、全面，对其中难点、要点应予以强化。工程确立后，确定的项目部派遣人员立即进场，与建设单位的各部门联系，会同监理部门及时作好现场接收工作，并办理相关的手续。与业主和监理单位办理工程高程控制点、具体管位中线、地质资料的书面交接手续，并进行现场踏勘确认。与业主和监理单位明确施工用水、电、道路的各规章制度要求的方式、途径、供应点和供应量以及可用区域的界限或业主其它特殊要求。现场测量放线，按合同规定放出具体的工作坑位置。并做标高的引测工作。 第四章 工作井开挖、支护施工方案 施工准备工作坑布设应充分考虑地上及地下管线、建筑物分布情况，在满足施工有求的场地放坑。对施工区进行全封蔽围

9、挡，围挡按当地市政关于道路施工区彩钢板围挡要求围挡。彩钢围挡上悬挂施工铭牌注意来往车辆及行人的安全，并做好警示标志。基坑开挖前，必须掌握沿线地质，水文和地下管线埋设情况，对各个井位详细勘查。在顶管工作坑开挖前，必须根据管线协调会精神，通知各种管线产权单位现场指认线位。破除路面用挖机施工，破除前用管线探测仪盲测地下是否还未探明管线，探测方式：先用自然波法探测纵向、横向是否有稳定信号；再用感应法进一步详探，分别探测纵向、横向是否有稳定信号。如无信号，则开始用挖机破除施工。 工作坑开挖及支护设计以DN800mm*80mm*3m级钢筋混凝土管为例，以此类推，根据此法确定剩余型号管径工作坑尺寸。工作坑尺

10、寸设计 工作坑宽度B=D（管道外径）+2b（作业宽度米），故 B=+2=； 工作坑长度L=L1(管节顶进后压在尾端的最小长度米)+L2（管节长度3米）+L3（液压千斤长度米）+L4（后背厚度），故 L=+=；逆作法工作坑上口尺寸：主坑均为，副坑尺寸根据检查井设计要求决定。在开设工作坑时，净空尺寸可根据现场实际情况进行适当调整。工作坑支护设计 依据工作坑深度（深）、现状周边环境影响、工程进度，基坑支护等级为级。工作坑支护采用钢筋砼支护，工作坑壁第一层厚300mm，第二层厚300mm第三层厚300mm，第四层厚300mm。根据工作坑深度及土质情况，现场具体情况进行调整开挖深度。 工作坑开挖及护壁施

11、工主坑施工工序 施工放线约请管线单位进行现场确认管线探查开挖第一层工作坑防护及搭建平台人工刷坡制作第一层护壁（钢筋制作、绑扎、支模、浇筑混凝土并养护）拆除模板开挖第二层人工刷坡制作第二层护壁（钢筋制作、绑扎、支模、浇筑混凝土并养护）拆除模板开挖第三层人工刷坡制作第三层护壁（钢筋制作、绑扎、支模、浇筑混凝土并养护）拆除模板开挖第四层人工刷坡制作第四层护壁（钢筋制作、绑扎、支模、浇筑混凝土并养护）拆除模板人工开挖至要求深度底板施工导轨设备安装。施工平面布置图 工作坑围挡尺寸为30m8m，围挡内布置如下图所示：工作坑开挖、支护施工方案据施工图纸提供的坐标点，用全站仪放出工作坑坑中、坑南、坑北中线点。

12、坑南、坑北轴线点距坑中8m，在开挖的过程中对坑南、坑北轴线点进行保护。工作坑开挖前根据工作坑下口尺寸、深度、墙厚、放坡等计算出工作坑上口尺寸。放线采用经纬仪控制中线，其他边线采用十字交叉法定位，严格保证工作坑上口尺寸。施工步骤如下： （1）第一层土方开挖及护壁浇筑工作坑开挖采用人工与机械配合施工：待查明无地下管线后，用机械进行土方开挖，直至挖至3m深。开挖完成后人工处理坑壁，坡度1：。第一层钢筋混凝土护壁（地面下13m）浇筑施工：刷坡完成后随即进行钢筋绑扎，模板支设和混凝土浇筑，混凝土养护达到要求后拆除模板。 （2）工作坑防护措施及施工平台搭建在第一层完成后，进行工作坑防护措施及平台搭建施工。

13、砌筑挡水墙：位置距坑边，高度25cm，挡水墙内外壁用水泥粉刷。钢管护栏：位置距坑边，高度大于，立杆处采用三角坚脚支撑，保证护栏稳固可靠，钢管警示色鲜艳明显。在上下坑口处的一侧设置专用活动式护栏。 （3）第二层土方开挖及护壁浇筑待第一层混凝土护壁模板拆除后，然后进行以下开挖、支护施工。第二段土方开挖，二段开挖深度视各工作坑深度而定，采取人工开挖方式，第二层护壁制作方式同第一层。第二层钢筋混凝土护壁（地面下）浇筑施工：刷坡完成后随即进行钢筋绑扎，模板支设和混凝土浇筑，混凝土养护达到要求后拆除模板。第三层钢筋混凝土护壁（地面下）浇筑施工：刷坡完成后随即进行钢筋绑扎，模板支设和混凝土浇筑，混凝土养护达

14、到要求后拆除模板。第四层钢筋混凝土护壁（地面下）浇筑施工：刷坡完成后随即进行钢筋绑扎，模板支设和混凝土浇筑，混凝土养护达到要求后拆除模板。人工开挖至工作坑要求深度。工作井护壁施工及检查验收钢筋加工：钢筋的表面不得有裂缝，结疤和折叠。钢筋加工前，应先去除钢筋上的铁锈，油渍等杂物。弯曲钢筋时，要用机械冷弯，不得用气焊烤弯。水平钢筋末端做180o弯钩。钢筋绑扎：竖直钢筋与水平钢筋采用绑扎连接。绑扎网片时中间部分的相交点间隔交错的扎牢。在弯折处，接头处钢筋位置应错开至少500mm，且同一截面不大于二分之一。钢管脚手架：钢管脚手架搭设时，自下而上，横杆水平，立杆竖直。其采用扣件连接，扣件螺丝拧紧牢固。在

15、脚手架外侧设置与地面45-60夹角的剪力撑。模板安装：模板安装前对模板表面进行清理干净，模板连接牢固。对有缝隙处采取相应措施防止漏浆。模板拼装完毕后其几何平面尺寸符合要求。模板采用18mm胶合板，模板外用50100mm木枋做压条格栅，其竖向间距，混凝土浇筑及养生：混凝土采用C30商品砼，浇注时采用溜槽灌入，分层浇注，每层厚度不超过45cm。插入式振捣棒振捣时，插点均匀排列，不遗漏，做到均匀振实。震动棒平移间距40cm。振捣上一层时应插入下层10cm，以消除两层间的接缝。对混凝土外表进行湿润养生。工作井上下扶梯的搭设扶梯采用梯宽不小于60cm、踏步不大于40cm的金属梯子。扶梯搭设角度为7080

16、，并在腰部加设扶梯支撑。扶梯支撑采用角钢为L706，在扶梯米高加装扶手。扶梯安装时梯脚部坚实，并固定。第五章 管道顶进施工方案 施工准备 待墙体混凝土拆模施工完成后，底板下方采用级配碎石摊铺，厚度，顶面采用双层土工布布设，用C30混凝土浇筑底板表层，板厚，将导轨埋设在混凝土中，要求混凝土顶面低于管道底面40mm80mm。待顶管施工完成后拆除导轨，绑扎底板钢筋进行检查井底板施工。 导轨安装 （1）导轨安装应符合下列要求 导轨采用钢质材料制作，根据管材质量选配钢轨作导轨。 两根导轨顺直，两根导轨的内距按下式计算： 式中：A0两导轨中距(mm)； A两导轨上部的净距(mm)； a导轨的上顶宽度(mm

17、)； D管外径(mm)； h 导轨高度(mm)。 （2）导轨安装质量应符合下列规定两根导轨应直顺、平行、等高，导轨安装牢固，其纵坡与管道设计坡度一致。导轨高差允许偏差2mm，导轨内距允许偏差为2mm；中心线允许偏差为3mm，顶面高程允许偏差为0mm3mm。依据给水排水工程顶管技术规程（CECS246:2008）第12章第11节P-49页。顶管工作井竖井及设备允许偏差项目规定值或允许偏差（mm）检验频率检验方法范围点数工作竖井每侧宽度、长度不小于施工、设计规定每座2用尺量后背垂直度%H每座1用垂线与角尺量水平扭转度%L1导轨内距2每座1用尺量中心线31用经纬仪顶面高程0，+31用经纬仪 顶管的顶

18、力计算 参照GB50268-2008和CECS 246:2008,顶力估算公式如下： F0=D1Lfk+NF =70+0 =（KN） 式中：F0顶进阻力(kN)； D1管道外径 (m)，取900mm； L管道设计顶进长度(m)，最长取； fk管道外壁与土的平均摩阻力（KN），取；NF迎面阻力 本工程采用人工挖掘顶管施工，迎面阻力NF取0，通过计算得出最大F0=。管道顶进采用1台300T液压油缸即可满足施工要求。 后背设置顶管利用坑壁土体作后背，后背所能承受的最大的顶力取决于顶管管道所能承受的最大顶力，在最大顶力确定后，据此可进行后背的结构设计。后背的尺寸主要取决于管径大小和后背土体被动土压力。

19、所设计的后背具有充分的强度、刚度，且后背墙表面要平直。后背墙布置后背墙采用拼装式，在墙面横排200mm200mm枕木，枕木前排30#工字钢，在工字钢前再横排顶铁。横排枕木是为了是顶力均匀分散在后背墙上，同时将工字钢下扎500mm加强锚固。后背墙应与管道轴线垂直，允许不垂直度为5mm/m。后背墙核算工作坑后背的受力分析见下图： 反力R应为总推力F0的倍，确保安全。 后背墙每米宽度上的被动土压力： P被 =h2KP+ =17+227 = kN/m 总被动土压力： R被 =P被Bh = = kN式中： P被-每米宽度上的被动土压力，kN/m R被-总被动土压力，kN -土的容度，kN/m3，取17k

20、N/m3 h-后背墙高度，m，取 B-后背墙宽度，m，取 KP-被动土压力系数，KP =tg2(45o+23o/2) c-土的内聚力，KPa，取27 KPa R/F0 = =，可确保安全。（F0为估算总顶力，见） 下管平台下管采用18T吊车，根据施工进展依次逐根下管。 顶进设备安装 安装前对高压油泵、液压油缸、液压管路控制系统、顶铁和压力表标定等进行检查，设备完好，方可安装。 根据顶管竖井的施工设计，安装高压油泵、管路及控制系统。油泵宜设置在液压油缸附近；油管直顺、转角少；油泵与液压油缸相匹配，并有备用油泵。 液压油缸的油路并联，每台液压油缸有进油、退油的控制系统。 液压油缸的平面中心与管道中

21、心线一致。 顶进设备试车运行符合下列要求： （1）设备试车运行及顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并随时观察顶铁有无异常迹象； （2）顶进开始时，缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进； （3）顶进中若发现油压突然增高，立即停止顶进，检查原因并经过处理后，方可继续顶进； （4）液压油缸活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。 顶铁安装 有足够刚度、无歪斜扭曲现象，顶铁上有锁定装置，顶铁单块旋转时能保持稳定，顶铁采用铸铁成型或型钢焊接成型。 顶铁放置在管道两侧，且顶铁中心线与管道中心线平行、对称直顺；顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污。 更换顶铁时，先使用长度大的顶

22、铁，以减少顶铁连接数量；顶铁的允许连接长度，根据顶铁的截面尺寸确定。当采用顶铁截面为200mm300mm时，单行顺向使用的长度不得大于；双行使用的长度不得大于，且在中间加横向顶铁相连。 顶铁与管口之间采用缓冲材料衬垫。在顶力作用下，管节承压面应力接近其设计顶镐压力强度时，采用U形或环形顶铁等措施，减少管节承压面应力。 管道顶进顶进前检查下列内容，确认条件具备时方可顶进：全部设备经过检查，并经试运转确认正常；导轨的中心线、坡度、高程符合设计规定； 已具备防雨防水的措施； 已制定开启封门的措施。 初始顶进5m10m范围内，增加测量密度，首节管允许偏差为：轴线位置3mm，高程03mm。 顶进连续施工

23、，除不可抗拒情况下，不得中途停止作业。人工挖土顶管的施工要求顶管方式采用随挖随顶，在道轨以外管前挖土长度不得超挖，同时应遵守挖掘、顶进的有关规定； 正常顶管地段管顶部位最大超挖量宜控制在15mm以内，管底部位135范围内不得超挖。在不允许土层下沉的顶管地段，管道周围不得超挖。 在顶进过程中遇到下列情况之一时，及时采取措施，方可继续顶进。 （1）发生塌方或遇到障碍物。 （2）后背倾斜或严重变形。 （3）发现顶铁扭曲迹象。 （4）管位偏差过大，且校正无效。 顶进过程中，顶铁拆装及使用应符合下列要求： （1）顶铁无歪斜扭曲现象，安装必须直顺； （2）每次换放顶铁时，换可能安放的最长顶铁。出土方式 采

24、用人工掘进，土斗、土车配合运土至工作坑内，坑上架设垂直起降设备上下土或采用吊车配合的方式。开挖出的土方堆放至相应位置并及时外运。 下管采用18T吊车下管。下管时，设专人指挥、统一信号、分工明确，工作坑内严禁站人。下管期间，注意保护母材管口，防止豁口变形破损。 减阻措施为了减小顶进阻力，保护母材，对于较长距离或地层变化较大段采用相应减阻措施。在不破坏管外层结构的条件下可涂抹非亲水减阻剂，如石蜡。 通风措施 当顶进深度超过35m须对管内施工人员进行通风换气。 管内通风采用压缩通风，通风质量应符合环保要求，每人通风量不小于30m3/h。在地面湿度较高，地面温度又高于地下温度的季节，对压缩空气采取先除

25、湿。第六章 质量控制措施 一般要求 进场时由测量人员仔细校核水准点，并按照相关规范建立施工控制网。对放置工作坑内的水准点、中线点进行保护，严格按照设计控制。 架设导轨时严格控制中线、高程、坡度。保证误差在3mm内。 管材、防腐漆等材料，应符合现行的产品标准，具有质量检验部门的产品合格证和产品性能说明书，并应标明生产厂家、规格和生产日期。 出工作坑进入土层每30cm测量不少于1次，正常顶进每1m测量不少于1次。进入接受坑前应增加测量次数，每顶进30cm测量不少于1次。 全段顶完后，应在每个管节处测量期水平轴线和高程，有错口时应测出高差。测量记录应完整，清晰。 顶进、纠偏 人工顶进时按照随挖随顶的

26、原则进行，严禁超挖。如遇到湿软土、砂等其他土质应以地基验槽记录形式报告业主、监理工程师，商议采取相应措施进行处理。 管道顶进中，严格遵循“勤测量，勤纠偏”的原则。管道下部135内不得超挖，管顶以上超挖量不大于15mm。当需要纠偏时根据实际情况进行调整。纠偏一般采用超挖纠偏法与顶木纠偏法。第一节管道增加观测次数，每顶进测一次，保证管道顶进轴向、深度偏差在允许范围内。 质量验收依据给水排水管道工程施工及验收规范（GB 50268-2008）第6章第7节相关规范。主控项目 管节及附件等工程材料的产品质量符合国家有关标准的规定和设计要求。 检查方法：检查产品质量合格证明书、各项性能检验报告，检查产品制

27、造原材料质量保证资料。检查产品进场验收记录。 防腐层制作应符合要求：无位移、脱落现象。管道接口端部应无破损、顶裂现象，检查方法：逐节观察。一般项目 管道内应线性平顺、无突变现象。一般缺陷部位，应修补密实、表面光洁。管道无明显渗水和水珠现象。 管道与工作井、进洞口的间隙连接牢固，洞口无渗水。 管道内应清洁，无杂物、油污。 顶管施工贯通后管道的允许偏差要求如下： （1）直线顶管水平轴线允许偏差：50mm； （2）直线顶管管内底高程允许偏差为：+30mm，-40mm。 测量控制 （1）有严格放样复核制度，做好原始记录。顶进前必须遵守严格的放样复测制度，坚持三级复测：施工组测量员项目部监理工程师，确保

28、测量万无一失。 （2）测量次数：在顶第一节管时及时校正顶进偏差过程中，应每顶进20cm30cm，即对中心和高程测量一次；在正常顶进中，应每顶进50cm100cm时，测量一次。 （3）中心测量：根据工作井内测设的中心桩、挂中心线，利用中心尺，测量头节管前端的轴线中心偏差。 （4）高程测量：使用水准仪高程尺，测首节管前端内底高程，控制顶进高程。 （5）顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏采用超挖纠偏法和千斤顶纠偏法。偏差在1020mm时采用超挖纠偏法，偏差大于20mm时，采用千斤顶纠偏法。 （6）开始顶进前必须制定坡度计划，对每一米、每节管的位置、标高需事先计算，确保顶进时正确，以最终符合设计坡度要求

29、和质量标准为原则。 第七章 施工安全保障措施 组织机构 按照本工程的特点、难点，我部抽调责任心强，有经验的管理人员及劳务方来完成本次任务。 安全生产保障体系 安全目标严格按照JCJ59-99标准执行，在施工过程中按安全生产的各项技术和要求对工作坑进行开挖。每道工序开工前，施工人员应针对工序进行全方位危险源识别，针对识别出危险源向施工员、作业人员进行针对性安全交底，并在施工中监督执行，杜绝违章指挥，违章作业，坚持安全生产与施工生产的“四同步“。严格按照安全施工要求进行全封闭围挡工作坑。围挡完毕后，对围挡进行涂刷黑黄警示漆。 各工序安全保障措施井口安全防护措施 （1）施工现场严禁闲杂人员入内，工作井周围设置防护栏； （2）施工现场设置醒目的安全施工标语牌、警示牌、危险地加设警示牌，进行规范安全防护，在夜间悬挂红灯； （3）做好临时用电施工安全措施和停电应急预案； （4）工作井的不仅体安全性现在井壁的加固，工作井的内外围护同样重要，在工作井倒挂完后除工作的一面外在其他三面还须米高的夹心板围挡三面围起来，在最外侧布设米高的建筑钢管对整个施工区域进行维护，在无人作业时用反光带在外围全部围起来并在