成林路dn2000顶管施工组织设计.doc

DN2000顶管工程

施
工
组
织
设
计

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目 录

一、工程概况
二、 主要施工方法和措施
三、 主要工程量
四、 质量管理体系要求
五、 冬、雨季施工措施
六、 安全文明施工措施
七、 环境保护措施

一、工程概况
本工程为某路段交口顶管工程，顶管穿越十一经路。顶管用DN2000水泥管，顶进长度约为60米。需平行顶进两根，顶管完成后穿入DN1200热力工作管道两根。
二、主要施工方法和措施
(一)、工艺流程
施工准备(施工人员进场—测量放线、引测施工控制点—施工设备进场)—帷幕桩—大口井制作—工作井开挖及支护—工作井底板浇筑—洞口制作及顶进设备安装、调试—顶管机出洞—吊放第一节砼管—顶进(注浆减阻)—依次循环—顶管机进洞、顶管结束—拆卸设备
(二)、主要施工方法
1、施工准备
(1)、认真熟悉及审查图纸，领会设计意图，查看现场、校核现状资料，进一步确定管材、劳动力、机具、材料设备的供应计划。
(2)、组织施工人员认真学习工程技术文件，深入了解工程性质，工程范围、设计意图、施工期限、各种管道及构筑物的具体情况，工程质量要求、技术和安全措施等，对参加施工的施工队下达施工任务，进行技术交底。
(3)、开工前对地上地下障碍进行调查，搞好施工现场三通一平工作，布置好施工作业区。
(4)、开工前教育职工不乱泼乱倒，爱护周围环境，与周围居民搞好团结，讲究精神文明。
(5)、落实好驻地的安全、防火、防盗措施。
(6)、根据工程质量、工期、施工进度计划以及公司具体的机械，人员情况按施工组织设计要求组织采购各种材料进场。
2、顶管施工
(1)、测量放线
施工前由设计、甲方、施工单位三方确定轴线及水准点高程，并建立相应的地面控制点，便于施工时复测，经监理部门进行验收后再进行施工。
建立地面地下测量控制系统，控制点设在不易扰动，视线清楚，方便校核，易于保护的地方。
(2)、工作井和接收井的布置
DN2000顶管主副工作井尺寸为：
工作井：长7.5米，宽9米，深7.5米(含基础)
接收井：长5米，宽9米，深7.5米(含基础)
(3)、工作井、接收井作法
工作井采用水泥搅拌桩单排咬打方式进行闭水。在距井边工字钢边缘0.5米处进行水泥搅拌桩帷幕施工（水泥参入量为15%），桩长10米，直径为Φ600，互相咬合200mm。
工作井后背采用36#b型工字钢竖排密打，其它三侧采用36#b型工字钢横排密打，桩长10米。工作井采用人机配合开挖，工作井内用36#b型工字钢焊接两道双矩形支撑框架，每道支撑四周使用双层36#b型工字钢加焊三角支撑。接收井四侧施打10米长36#b型工字钢，接收井四周采用工字钢横排密打。接收井支撑框架做法与工作井一致。工作井与接收井四周采用ф40钢管制作一米高的护栏，工作井、接收井各安装20蹬U型爬梯，爬梯分两步下至井底。
封底：井身开挖及支护至设计标高后，回填碎石垫层封底，井底预留集水井。
(4)、基础做法
工作井内采用碎石垫层200mm厚，其上做C20混凝土底板厚200mm，基础内预制Φ14螺纹钢，焊成0.4m×0.4m网状。
(5)、工作井、接收井降排水措施
在工作井、接收井四周各打2眼Ф500大口井，井深12m，工作井内对角设集水井两座，井径0.5m，井深基础下1m，坑底四周设0.3×0.3m排水沟,1%坡度坡向集水井，井内稳泵，昼夜排水。
(6)、顶进设备安装
1)、把地面上建立的测量控制点引至工作井内，并建立相应的地面控制点，便于顶进施工时复测。
2)、工作井内精确测放轴线。
3)、稳置轨道。
基础上焊接导轨基架。安装完成后应对其质量进行检查，每条导轨测其4点高程，高程必须一致，导轨间每隔一米加设一根扁钢支撑。
轨道采用钢制轨道，表面平直光滑无毛刺。根据设计管道的标高进行轨道安装，轨道中心线与管道中心线在同一垂直平面内，轨道与底板基础连接牢固。轨道安置在工作井前段，距洞口止水圈30cm。
4)、主顶油缸架稳置
依照轨道和管道中心线、高程为参考，进行稳置主顶油缸底架，油缸底架中心线与所顶管道中心线在同一垂直平面内，油缸底架及主顶油缸稳置要牢固并在允许偏差范围内。
5)、后背铁稳置
后背铁采用钢制后背铁，后背铁受力面平直，具有足够的刚度和强度。后背铁安装要在后背铁与坑壁之间浇注钢筋混凝土，与工作井底板充分接触并与管道中心线垂直，安装偏差要在允许范围内。
6)、设备联接
主顶油缸的油路应并联连接，每台油缸应有独立的进油、回油的控制系统。其它各设备之间按规范进行连接安装，安装完毕后进行调试。
7)、供电系统的设置
供电系统由变压器、总控箱、分配箱、开关箱和用电设备及输电线路组成，总控箱、分配箱、开关箱及升压装置的布置应符合相关规范要求，并采取防雨、防晒措施；输电线路采用线板架设并标识，线路架设应横平竖直、符合相关要求。
8)、设备调试
A、所有的电控系统安装完毕后对电控系统的连接及控制开关进行调试，检验线路连接是否正确、开关是否灵敏。
B、对主顶油缸及油泵站进行调试，检查油管是否连接正确、油泵站运转是否正常、油路控制闸阀是否完好、顶镐出镐缩镐是否正常，对油管进行排气处理。
C、对测量系统进行校验，检验支架的稳定性和安全性，对仪器进行摆放调试。
D、对机头的各项开关进行调试，检验电压表、电流表；检验刀盘转向是否与控制相符；检验纠偏系统是否运转正常；检验压力表是否灵敏；
(7)、工作井洞口处理
为阻止地下泥水及触变泥浆从管外壁与土体形成的缝隙流入工作井，特制作双层止水圈，止水圈主要由四片钢制法兰盘和两片橡胶垫组成，橡胶垫内含胶量应大于50%。要求双层封闭圈中心线与管中心线一致。而且在洞口正上方处预埋三根20mm注浆管，顶管开始，使管节一出洞就被泥浆包裹，减少摩阻。
洞口封闭圈做法：首先将预制的止水圈钢法兰焊接在进洞不受影响的钢件上，然后两侧缝隙处支模打灰，最后钢制法兰及橡胶圈与螺栓连接，将橡胶圈压紧。掘进机头推进土层前，拔掉龙门桩以使掘进机头顺利推入土层。
(8)、顶进
本工程采用泥水平衡顶管掘进机，顶进分为初始顶进和正常顶进两个阶段，掘进机从顶进开始到第一节管子接上并与掘进机连接好之前的顶进称为初始顶进，在此以后的顶进称为正常顶进。
A、初始顶进
初始顶进阶段缓慢进行不可以进行纠偏，要始终注意观察掘进机与基坑导轨的接触情况是否正常，如果不正常或有大的变化，必须停止顶进，经原因分析后，再决定是否继续顶进。
B、正常顶进
泥水平衡顶管施工在正常顶进中，开顶前先打开排泥系统和注水系统，运行30秒后再开启切削口，在仪表盘上观察泥水仓内泥水压力，两数值都在设定的范围内时才能顶进。停止顶进时，先关闭顶进系统，然后关闭掘进前方的泥水仓门系统，再关停排泥系统。
顶进过程中，正面土压值的变化是通过仓前的压力表来观察的，顶进前根据理论计算设定一个泥水压力值，顶进时通过调节排泥量和顶进速度保证掘进机正面的稳定压力在设定值的范围内。操作者应始终注意观察各电流表及电压表是否在正常范围内，应通过改变推进速度、排泥速度使泥水仓压力始终控制在上下限之内。
(9)、测量、纠偏方法
顶管掘进机先进有效的纠偏系统是由四组纠偏油缸构成的，纠偏的控制是根据管道激光测量定位系统来决定的。在顶进过程中，激光经纬仪从始至终进行跟踪测量，激光纠偏系统随时根据激光点的左右上下进行纠偏。顶进第一节管时，每顶进0.2～0.3m即对中心线和高程测量一次，顶进正常时，每顶进0.5～1.0m测量一次，发现偏差及时调整纠偏，加以修正控制。做到勤测勤纠，先纠高程偏差后纠左右偏差，并做好纠偏记录。
(10)、泥浆减阻的方法和技术措施
长距离顶管的成败在于减阻的好坏，采用触变泥浆减阻护壁的施工措施，即在管壁与土壁之间注入触变泥浆。
1)、触变泥浆的配比
触变泥浆配制：选用较好的钠基膨润土，膨润土：水=1：8(重量比)，采用机械定量搅拌桶把水与膨润土搅拌均匀然后打入几个注浆罐，静置12小时，使其充分吸水，膨润成胶体，利用比重计测其比重，掌握在1.15g/cm3为宜。
2)、注浆孔布置
顶管机机尾部均匀设置三只压浆孔，为顶部和120°两个浆孔，同时在洞口注浆，顶进时，及时跟踪注浆，确保在顶管机后面及时形成完整的泥浆套。
每个注浆孔均安装闸门进行独立控制，并在第一节管的注浆孔前安置注浆压力表。
3)、同步跟踪注浆
制作触变泥浆采用机械定量搅拌罐把水与膨润土搅拌均匀，然后打入两个钢制注浆箱，静置12小时，使其充分吸水、膨润成胶体。将地面配制好的触变泥浆经注浆泵增压后进入输浆管，通过环形管注入顶管机及管节的压浆孔，形成泥浆套。当管节顶进时，利用顶管机尾部环向均匀布置的三个压浆孔，与顶进同步跟踪注浆，以确保当掘进机向前时在其后形成的环向空隙立即被泥浆充填，从而形成完整的泥浆套。
4)、补压浆
管节在顶进过程中，由于部分浆液流失到土层中，因此必须利用管节上的压浆孔进行补压浆，一般在一节管顶进结束后就应进行补压浆，且还要视每段顶进的阻力情况。
5)、压浆量与注浆压力
压浆量原则上控制在同步跟踪注浆量为管节外理论空隙体积的2倍左右，注浆压力值不宜过高和过小，依据采用浆液的粘度和管路长度，压浆站的压力初步控制在20～50KPa。经计算，触变泥浆用量约为31.05m3。
6）、预留注浆孔补孔措施：
将长15mm的熟铁堵拧进预留注浆孔，拧至管外壁，用手砂轮将管内壁的注浆孔打磨出坡口。熟铁堵卧进管内壁的空隙部分用电焊条填充满焊，焊缝表面略高于管内壁1～2mm，用手砂轮将表面打磨光滑。
(12)、通讯及监控方法和措施
为解决管道内和地面之间的联络，在地面控制间、顶管机内均安装内部使用程控交换电话，保证各岗位通过电话自由联络、信息畅通。

三、主要工程量
序号
名 称
数 量
1
工作井（长7.5m×宽9m×深7.5m）
1座
2
接收井（长5m×宽9m×深7.5m）
1座
3
DN2000砼管顶管
60m

四、质量管理体系要求
1、顾客要求的识别沟通:
⑴、本工程所采用的标准、图纸、设计交底纪要，合同中的要求及过程中的合同变更均为顾客的明示和隐含的要求。
⑵、在施工过程中采用设计变更、工程例会、监理通知形式与顾客代表进行沟通。
2、内部沟通：
内部沟通可利用技术交底，生产调度会，简报及文件，监督检查方式进行沟通，沟通内容为施工进度，质量情况，技术要求，设计变更等内容。
3、过程测量和监控：
⑴、组织相关人员对设计图纸会审、确认，参加由顾客组织的设计交底并制定施工方案。严格按照施工图纸和相关规范进行施工，各施工工序质量要求均应满足相关规定。
⑵、各有关部门及项目负责人对设计图纸、施工方案、施工工艺进行交底。
⑶、对顶进设备安装、管道顶进工序执行“三检”制度。由操作人自检，由工序负责人进行交接检，由质检员进行专检，并负责填写保存“工序三检记录”。
⑷、本工程关键工序为：顶进设备安装。特殊工序为：管道顶进。
⑸、施工技术科应对本工程制定检查计划，对工程开工前、施工准备工作、施工过程的质量及管理情况，竣工交验前的工程施工质量及质量检验资料、质量保证资料，进行检查及控制，并填写《程序控制检查记录》。
4、产品测量和监控：
⑴、分项工程的测量和监控，由质检员在分项工程质量经三检合格后，对分项工程质量进行抽检和评定，填写分项工程质量检验评定记录，进行质量状态标识。
⑵、分部工程的监控和测量，由质量负责人组织有关人员对分部工程质量进行评定，并填写分部工程质量检验评定记录，进行质量状态的标识。
⑶、对于管道在安装后需由负责人组织质检员和现场监理代表参加共同对管道接口、安装质量进行检查验收，并填写隐检记录。
⑷、最终检验和试验，在分项、分部工程检验合格后，由负责人组织会同监理或顾客，对工程整体质量进行检验，合格后，报施工技术科交验，对单位工程进行质量评定，并填写单位工程质量检验评定记录，进行状态标识，报监理单位进行确认。
⑸、物资的测量和监控由材料员、质检员按《采购程序》要求进行检查和验收，并填写验收记录。工程所用的材料、设备进场前必须进行登记检验，并应具有合格证书，在使用前应按照规范要求作好复试合格证书和复试报告必须经现场工程师认定后方可允许该材料、设备用于工程中。
5、过程质量控制：
⑴、顶管采用泥水平衡掘进机进行施工，先进的纠偏系统是顶进质量的可靠保证。顶进时采用三班作业不间断，认真填写施工记录并向下班交清施工情况。
⑵、管道在安装过程中，随时进行检查安装的高程、轴线位置、接口安装、注浆压力及管道顺直度，并报请监理检查验收。
⑶、顶进过程中，为控制好顶进方向，采取勤测勤纠的纠偏方式，先纠高程后纠左右。并在出洞前控制好掘进机姿态，不做大的纠偏动作，以保证掘进机准确出洞。
⑷、为保证触变泥浆减阻达到预定效果，每根注浆管上的注浆孔前都设置闸阀。并在第一节注浆管的注浆孔前安置注浆压力表。
⑸、顶管施工，应按作业指导书的规定进行，使各道工序处于受控状态，一道工序完成后经检验合格做好工序交接签证，并且经监理工程师认定后方可进行下道工序。
⑹、认真做好顶管施工质量的检查和及时评定，及时向监理提供顶管工程的详细施工记录表，并由专人收集和整理保存，同时做好所有材料、设备合格证和实验报告的收集保存，以保证竣工资料的详细完整。
⑺、顶管质量测量和监控表
过程
名称
质量控制点
检测手段
计划过程质量等级
过程
质量
负责人
轨道
安装
允许偏差：轴线3mm
顶面高程0~+3mm
两轨内距±2 mm
水准仪、塔尺经纬仪 盒尺
合格
——
后背
安装
允许偏差：垂直度≤1‰
扭转度≤1‰
经纬仪
线坠
合格
——
油缸架
安装
允许偏差：整体轴线<3mm
左右高差0~3mm
水准仪、塔尺经纬仪
合格
——
洞口
止水圈
安装
允许偏差：轴线20mm
高程20mm
水准仪、塔尺经纬仪
合格
——
顶进
安装
允许偏差：
中心线偏差：50mm
高程偏差： +40mm-50mm
激光经纬仪、
水准仪、
塔尺钢卷尺
优良
——
6、测量、分析、改进
⑴、对于施工过程中出现的质量通病由技术负责人组织进行原因分析，并制定纠正或预防措施。
⑵、项目经理负责组织有关施工、技术、质检人员对出现的一般有合格品（项）的原因进行调查分析，为制订纠正或预防措施提供依据。
⑶、一般工序的不合格品（项）纠正措施技术责任人组织制订，上报项目经理审批。
⑷、关键工序的不合格品（项）纠正措施由技术责任人组织有关施工、技术和质检人员研究制定，上报管理者代表批准后实施。
7、标识及可追溯性
⑴、物资材料员应对进场物资的规格、数量、供方及状态进行记录和标识，并由质检员对物资安装的位置在单线图中进行标识，达到可追溯目的。
⑵、本工程关键特殊工序的施工情况，由施工员以关键特殊工序标识图做好标识。
⑶、本工程关键特殊工序的质量情况，由质检员以记录形式做好标识，并以单线图形式做为追溯依据。
8、不合格品控制
⑴、采购物资出现不合格品，由材料员负责按《不合格品控制程序》要求进行评审处置。
⑵、过程中出现的不合格品由质检员负责标识隔离，并按《不合格品控制程序》要求进行评审处置。
9、竣工验收质量控制
⑴、由负责人组织对所承建工程质量和竣工资料进行自检，验收合格后向管理部门申报验收。
⑵、组织负责人、质量负责人、施工管理部、顾客代表对工程进行最终验收。
⑶、由施工管理部对工程质量进行评定，由施工管理部组织竣工资料的成册及转交顾客。
⑷、由施工负责人负责工程产品的防护，执行《产品、搬运、贮存、防护程序》。
五、冬、雨季施工措施
1、顶管工作井应处理好地下水，防止工作面结冰，顶铁与顶铁之间应垫有防滑物品，防止滑动伤人。
2、工作井内应将冰雪及现场清扫干净，对电器设备及机具雪后要进行检查，安全可靠后方准继续施工。
3、工作井必须有防雪棚，做好防冻准备，保持工作井温度0℃以上。
4、雨天施工时要采取防滑措施，特别是上下工作坑。
5、遇到大雨、暴雨、雷电等天气，为了安全起见，必须停止一切施工作业。
6、电器设备、机械设备，雨天做好防护，以免发生漏电事故和机械设备损坏事故。
7、在汛期应准备足够的排水设备和草包、草袋等材料，并在工地成立专门的防汛小组，组长由项目经理担任。
六、安全文明施工保证措施
1、安全施工保证措施
（1）、组织全体施工人员学习国家和地方的施工安全法规，建立出入施工基地和现场的管理制度，严格执行安全操作规程。
（2）、各施工现场设置专职安全员，并授予对施工生产中出现的不安全的因素，采取措施的权力，防止事故发生。本工程容易出现的不安全因素为：塌方、火灾、中毒、触电、物体打击、机械伤害。
（3）、由于工作坑深，工作坑做二步台，上下扶梯分两步做。工作坑四周设护栏，要牢固，不得堆放各种材料及设备，坑内设置带护栏的爬梯，夜间设防水照明灯与警示灯。
（4）、工作井开挖前必须作好降（排）水。
（5）、作业时要随时注意检查土壁变化，发现有裂纹或部分塌方，必须采取果断措施，将人员撤离排除隐患，确保安全。
（6）、氧气瓶和乙炔气瓶工作间距不小于5米，并远离火源和高压线。氧气瓶、乙炔气瓶应分别稳固放置，不得混放一起，气瓶要防止暴晒。
（7）、对易燃易爆危险品，严格进库、发放、领用登记手续，库存和在用的易燃易爆物品定期清理盘查，严加保管。
（8）、严格易燃易爆危险品安全检查制度，及时发现问题，消除隐患，对检查情况做好记录，确保安全。
（9）、在工作井内施工前要利用小动物或检测仪进行检测。在确认无危险的情况下进行施工。
（10）、施工现场要做好食堂和食物的卫生防止食物中毒。
（11）、施工现场临时用电必须执行三相五线制，三级控制两极保护，做到一机一闸一箱一漏一保。
（12）、所用电气设备的类型必须与工作环境相适应，必须按规定做好接地或接零保护，使用前必须进行绝缘检测并定期进行检查，雨雪天或修理后，检测合格方可使用。
（13）、电工必须持证上岗，作业时必须穿好防护用品。
（14）、起重吊装作业时臂杆要与高压线保持必要的安全距离，一般禁止在高压线下方进行吊装作业。在高压线一侧作业又不能保证安全距离（小于6米）时应采取防护措施。
（15）、管道内照明必须使用24V低压照明设备，灯线用二芯胶皮线引入管内。有接头的地方需用防水胶布封好。手持电动工具应使用专用的电闸箱。
（16）、各岗位人员在工作前要认真观察周围环境，对环境四周要有一个整体的印象，防止周围物体伤到自己。
（17）、现场人员不得在起重吊装的重物下停留或站在起重臂杆下。
（18）、凡操作机械设备的人员要熟知本岗位的安全操作规程，不得违章作业。
（19）、机械设备的防护罩等装置必须齐备，不得有裸露的旋转部位。
（20）、进入工地人员必须佩戴安全帽，非工作人员禁止进入工作区内，顶铁使用前要检查，顶进时顶铁两侧不得站人。退镐时人员也要离开镐头，以免发生意外，出现工伤事故。
（21）、管道卸车、安装时，起吊管子设专人指挥。进入现场的操作人员必须佩带安全帽，重物下严禁站人。
（22）、夜间施工时严格控制照明、噪音,及其它影响居民休息的施工.
（23）、当穿越地下障碍施工时，要采取必要的保护措施，尽量避免对原有地下各种管线的损坏。
（24）、电工、焊工、起重工等技术工种人员必须持证上岗。
（25）、顶进时，不得在顶铁上面或侧面站人。
（26）、下管时，确定安全后方可起吊，工作井内严禁站人。当管节距导轨小于50cm时，人员方可靠前工作。
（27）、顶进过程中应用有毒有害气体检测仪进行检测，如果管内有害气体含量超过临界值或氧气缺乏时要进行管道内强制通风。
（28）、施工现场要做好食堂和食物的卫生防止食物中毒。
2、文明施工措施
⑴、施工现场根据临时征地范围分生产区、生活区、办公区，有明显的标识和界线。施工现场和生活区不乱堆、乱放、乱泼、乱倒、乱排积水，施工现场设置围挡，保证施工现场整洁。
⑵、教育全体参加施工人员少扰民，尽量减少施工给周围群众带来的不便。
⑶、施工人员统一着装，佩戴标识，统一指挥。
⑷、施工中无法避免的对各种设施的影响，应复原使监理工程师满意。
⑸、竣工后，立即从现场搬走，清除施工机械、多余材料、垃圾及各种临时设施，保持现场清洁整齐。
七、环境保护措施
1、采取合理的措施，保护现场附近施工基地的环境，应尽量避免因施工引起的污染河水、噪声和其它因素对公众或公众生产、生活等造成伤害或妨碍。
2、现场材料堆放，机械停放，要做到整齐有序。减少扰民降低污染和噪音。
3、运料车辆经过居民区道路要慢行，严禁遗洒。
4、对废油、废水、废渣到指定地点排放，以免污染空气和水源。
5、对周围的水电设施及交通道路要做好保护，不得损坏。
6、控制使用柴油机做动力机械，以防制造太大噪音。工程完工后，要做到工完、料净、场清。
7、施工过程中注意对原有建筑物、构筑物和地下管线等设施的保护。