市政工程污水管道顶管施工方案.doc
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1、目录第1章.编制依据及编制原则31.1.编制依据31.2.编制原则3第2章.工程概况42.1.工程概况42.2.地质条件42.3.水文地质条件52.4.岩土评价52.5.顶管顶力计算书6第3章.施工部署与安排83.1.施工组织机构83.2.施工准备83.3.施工区域划分83.4.施工顺序93.5.劳动人、机械设备投入93.6.施工进度计划10第4章.施工技术措施124.1.顶管设备的组成124.2.设备安装134.3.测量放线与纠偏164.4.顶管测量记录174.5.地面沉降监测174.6.防范预案与措施20第5章.质量、安全保证措施255.1.质量控制和质量验评标准255.2.混凝土管施工质
2、量控制265.3.顶进过程中地面沉降控制275.4.质量保证措施275.5.施工安全管理措施27第1章. 编制依据及编制原则1.1. 编制依据本工程图纸、设计说明及招标文献;顶管施工技术人民交通出版社混凝土和钢筋混凝土排水管(GB/T11836-1999)市政排水管渠工程质量检查评估标准(CJJ3-90)1.2. 编制原则在充足理解设计意图、了解已完毕部分管线的施工状态、分析已施工管线存在的技术、质量问题的基础上,结合理论实际,编制经济科学切实可行的施工方案。质量目的明确,施工中采用先进技术和设备,严格管理,保证措施完善,保证工程质量达成优良。工期目的明确,合理高效安排施工进度,科学划分施工区
3、段,协调统一,保证工期顺利完毕。安全目的明确,安全措施可靠,制度完善保证施工安全。第2章. 工程概况2.1. 工程概况广州市滨江东路延长线(xxxxxx路)整治工程x段污水管道工程采用泥水平衡顶管掘进机械施工方式,管道处在松散、稍密、中密砂层中。顶管采用F型级钢筋砼管,管径d=1000mm,坡度i=0.001,污水沿滨江东路往西排,其下游接入滨江东路现状污水管道。并排入5号泵站,经提高最终进入沥窖污水解决厂。2.2. 地质条件本工程顶管重要穿越在砂层,各土层的性质自上而下分述如下: 1、根据地勘报告,场地出露的岩土层可分为六层:第四系全新统人工填土层(Q4ml)、第四系全新统冲洪积层(Q4al
4、+pl)、第四系全新统坡洪积层(Q4dl+pl)、第四系全新统残坡积层(Q4el+dl)、第四系上更新统冰水沉积层(Q3fgl)和侏罗系中统上沙溪庙组(J2S2)砂岩、泥岩。地下水重要受大气降水和地表人工排水的补给,覆盖层中地下水通过基岩裂隙渗入岩体形成基岩裂隙水,地表水及地下水多顺自然斜坡向冲沟下游及低洼处排泄。地下水水位及水量俱随季节呈动态变化特性,水位变化幅度121.2.1、第四系全新统人工填土层、耕植层(Q4ml)(1)、杂填土:分布大部分场区,呈层状分布。褐红色、褐黄色、深灰色、杂色、稍湿,松散。重要由建筑垃圾及粘性土组成,硬质物含量约为2030%。此层均出露于地表,层厚0.55.3
5、米,平均2.75米。(2)、素填土:分布于部分场区,呈透镜状分布。褐黄色,松散。重要由人工填砂及亚粘土组成。层顶埋深04米,层厚0.806.10米,平均2.93米。1.2.2、第四系全新统海陆交互相沉积层(Q4 mc)重要揭露为淤泥:分布于部分场区,呈透镜状或尖灭状分布。部分地段由于含砂量偏高,相变成淤泥质亚砂土或淤泥质细砂。深灰色,饱和,流塑。具有机质,具臭味。局部夹薄层粉细砂。层顶埋深06.1米,层厚1.0010.10米,平均3.44米。1.2.3、第四系全新统冲积层(Q4 al)总厚度2.0013.20米,按岩性及状态自上而下可划分为:(1)、松散稍密细砂: 分布较为广泛,呈透镜状或层状
6、分布。成分以细砂为主,局部相变成粉砂、粗砂、砾砂。灰色,饱和,松散稍密为主,局部为中密。质不纯,含少量淤泥,局部夹薄层淤泥质,粒径较均匀。层顶埋深2.0011.20米,层厚0.6012.20米,平均3.80米。(2)、中密细砂:分布于大部分场区,呈层状分布。局部相相变成中砂、粗砂、砾砂。灰色,饱和,中密。质较纯,粒径较均匀。层顶埋深3.5012.90米,揭露厚度1.0010.00米,平均4.45米。2.3. 水文地质条件1.3.1、场地地下水类型重要有上层滞水和第四系全新统冲积砂层孔隙水。(1) 、上层滞水:赋存于人工填土层。人工填土层分布广,厚度较大,(2) 结构疏松,含上层滞水。但含水量不
7、大,其动态受季节性控制。上层滞水重要接受大气降水和生活用水的渗入补给。(2)、孔隙水:赋存于3(1)、(2)细砂层孔隙中。砂层分布广,厚度大,透水性良好,含丰富的地下水。孔隙水一般为潜水,局部为承压水。砂层孔隙重要接受大气降水的渗入补给和珠江河水的侧向补给,由于邻近珠江,补给来源充足。1.3.2、水的腐蚀性本段场地地下水对混凝土结构不具腐蚀性。2.4. 岩土评价就整体面而言,场地岩土层结构较简朴,软土稍发育。现就场地各岩土评价如:第1人工填土层成分复杂,结构疏松,未完毕自重固结,压缩性高,承载力低,工程性质差,不能满足道路荷载的规定。第2淤泥层呈流塑状,属高压缩性、高含水量、高孔隙比及低强度、
8、低压缩模量、低渗透性的软土,工程性质极差,在荷载作用下易产生固结构沉降。 第3(1)、(2)细砂层工程性质较好,承载力较好。2.5. 顶管顶力计算书混凝土管的口径D=1000 mm ,壁厚t=100mm ,管外径BC=1.2m ,每米管的重力W=8.63 KN /m ,土的容重=18 KN / m3 ,内摩擦角 =15,土的内聚力C= 10 Kpa ,管与土的粘着力C= 10 Kpa , 标准贯入数 N = 4 ,复土深度H = 7 m ,顶程L = 100m 。1、总顶力为初始顶力与各种阻力之和 F = F0 + (BCq + W ) + BC C LF 总顶力 ( KN ) F0 初始顶力
9、 BC 管外径 q 管周边均布载荷 ( Kpa ) 管与土之间的摩擦系数2、初始顶力 F0 = 13.2BC N =13.23.141.24 =198.95( KN )3、挖掘直径 B t = BC + 0.1 =1.2 +0.1 = 1.3 m4、管顶的扰动宽度 B e = B t =1.3() = 2.65 m5、土的摩擦系数 = tg=tg15= 0.2686、土的太沙基载荷系数 Ce = 1-e= 1-0.243 = 3.748 m7、 管顶上方土的垂直载荷 We = ( - ) Ce = (18- )3.748 = 39.18(Kpa )8、冲击系数 i = 09、地面的动载荷 p
10、= = = 5.12 Kpa 10、管周边的均布载荷 q = We + p = 39.18+ 5.12 = 44.3Kpa 11、管与土之间的摩擦系数 = tg =tg= 0.132 12、总顶力 F = F0 + (BCq + W ) + BC C L = 198.95+ (3.141.244.3+8.63)0.132 + 3.141.210 100 = 6284.24 KN = 641.25 吨 (力) 使用2个500T 千斤顶 按70%效率计算 T = 500 T270% = 700吨 (力) 因此 T F =641.25吨 (力)所以以上千斤顶配置满足规定第3章. 施工部署与安排3.1
11、. 施工组织机构项目经理 项目副经理 技术总工 施工员 安全负责人 资料员 材料员 质检员 顶管专业组电工班组为保证本工程优质顺利按期完毕,组建高素质、高水平项目经理部,实行项目经理负责制,对本工程实行全面管理。3.2. 施工准备组织施工人员熟悉图纸的技术规定和规范规定,熟悉本工程执行的规范和质量评估标准。开工前组织施工作业人员进行施工技术交底和安全交底。对施工用设备、材料及时组织进场检查。顶管设备提前在地面进行整备、试运营,保证顶进过程中故障为零。3.3. 施工区域划分本工程分为两个施工区,分别为(K1+146K1+206)、(K1+905K1+975)。3.4. 施工顺序根据征地情况,先对
12、(K1+146K1+206)范围的顶管进行施工,再对(K1+905K1+975)范围内的顶管进行施工。3.5. 劳动人、机械设备投入1、劳动人投入计划表序号日期工种2023年67891管理人员13212资料员11113顶管特种工5151054电工26425焊工26426普通工410532、机械设备投入计划表序号设备名称规格型号数量备注1汽车式吊车1按施工进度计划进场2泥浆泵BW-25033备用发电机150KW14龙门吊15顶管机16焊机HJ43127配电柜23.6. 施工进度计划3.6.1. 计划工期:2023年6月19日开工至2023年10月10日竣工。3.6.2. 工期总体保证措施(1)组
13、织保证a.缩短施工准备期,尽快进入工程施工,项目重要管理人员应全力以赴组织有关人员进场进行施工准备和编制实行施工组织设计及时调遣工人和设备进场。b.通过合理的施工组织与对的的施工方法来提高施工进度.c.实行工期目的责任制,根据项目总体施工进度计划安排日施工计划,将工期目的分解到班组、个人,将工期目的与个人经济利益挂钩,实行奖惩制度,使全员自觉实行进度计划,做到以工序保日,最终保证总工期的完毕。(2)劳动力保证根据总体施工进度计划安排,逐日做出劳动力计划,保证劳动力充足。(3)物资保证a.提前进行主材加工进定货,要具体制订进场计划。b.严格把住材料设备质量关,防止因材料不合格影响工期。(4)机械
14、保证租赁机械要做好调度计划,保证工程按期完毕。(5)技术保证a.提前做好如图纸会审工作,对图纸和现场中有疑问的地方,及时与设计单位、建设单位联系解决,以免误工。b.加强技术管理和工序管理,杜绝因返工影响正常施工进度的发生。第4章. 施工技术措施顶管段总长度110m,分为两个施工区。管材采用D=1000mm柔性企口砼顶管用(级)管,管节长250cm,采用水平平衡式顶管机。4.1. 顶管设备的组成4.1.1. 主控制集装箱顶管的控制重要在集装箱内进行,内置积极力设备,及操作电脑平台,动力设备重要提供主推动系统、机头掘进系统、膨润土系统及纠偏导向等系统等的动力。采用液压驱动系统,对比电机驱动,具有运
15、营平稳,过载保护等优点。对机头、顶进、纠偏及注浆的操作所有在集装箱内的控制台前进行。采用先进的激光导向定位系统(ELS),能随时显示机头的位置、控制倾斜度并连续提供机头之导向和定位,采用的全自动导向系统,可以在电脑中预设容差值,由系统自动导向纠偏。并能将顶进过程中的相关数据记录打印。4.1.2. 主推动机头采用标准刀盘并加配锄形刀具,能轻松穿越软、硬及含砂、砾石等土层。全断面密封装置,对于在地下水位下的施工无需采用降水措施。刀盘无极调速,易于纠偏。4.1.3. 主液压千斤顶底部装有可以调整水平的推垫,三级等推力油缸。全强化一体成型的顶进架,总推力1000吨。4.1.4. 膨润土注入系统膨润土注
16、入采用电脑控制,以减少管壁的摩阻力,减小推动顶力。注入量和注入压力在电脑上显示,便于监控。4.1.5. 进排泥系统采用离心式泥水泵,转速无限可调,通过进水流量、压力及出泥泵的流量、压力的调节来控制泥水仓的压力来平衡前方土体的压力。可以在电脑前进行操作。4.1.6. 该设备具有以下特点:(1)全断面封闭开挖,泥水平衡前方土体,路面沉降小;(2)电脑全预设容差全自动纠偏,偏差控制在5mm以内;(3)液压驱动,运营平稳,过载保护;(4)机头适应复杂各种地质,为全土质型;(5)装备GTS系统,随时提供机头之定位;(6)顶进速度快。4.2. 设备安装4.2.1. 起重设备安装初期设备安装,在龙门吊尚未安
17、装时,所有设备、构件吊运均采用汽车吊,涉及龙门吊安装。在龙门吊安装完毕后,井内所有吊运工作均由龙门吊来完毕,涉及顶进设备的装拆、顶进管道的吊放和顶铁的装拆、材料的垂直运送。4.2.2. 后背安装后背较坑底深0.5m,采用长2.5m、断面15cm15cm方木码放,高度为4m,并尽量贴紧墙壁,后背平面规定垂直于管道中心线,如有空隙用砂石填充严密,方木前埋设立铁3根,间距1.0m。立铁前码放横铁,横铁规定码放平整,顶镐后座与横铁结合处严密,以便均匀地将顶力传到后背上。4.2.3. 导轨安装导轨使用高度为140mm的钢轨,安装道轨用木枕,经计算D=1000mm砼管导轨宽度为720mm(见计算式),导轨
18、高程用顶管坑内的水准点测设。钢制道轨与木枕用道钉固定,两侧用方木与槽壁撑紧固定。导轨宽度计算及安装图如下:导轨宽度计算式:A=2=720mm4.2.4. 千斤、油泵安装顶进设备为500t油压千斤顶,行程L=700mm。根据顶力计算,安装2台千斤顶,与管道中心线对称布置。油泵设立在千斤顶附近,油管应顺直、转角少;油泵与千斤顶匹配,同时配备了备用油泵;油泵安装完毕,先进行试运转,再进行管道顶进;顶进开始时,应缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常顶进速度进行;顶进中若发现油压忽然增高,应立即停止顶进,检查因素并经解决后方可继续顶进;千斤顶活塞退回时,油压不得过大,速度不得过快。4.2.5. 顶管机
19、安装和调试1、顶管机安装前作一次安装调试,清洗油管,防止灰尘等污物进行油管,保持电路系统干燥,机头运转调试各部分动作正常,液压系统无泄漏。2、顶管机的尺寸和和结构应完全符合实际工作规定,在吊装前做具体地检查。3、顶管机采用钢丝绳外套橡皮吊放,吊装时应平稳、缓慢、避免任何冲击和碰撞。4、顶管掘进机安放在导轨上后,测量前后端中心的方向偏差和相对高差,并作好记录,顶管机的接触面必须互相吻合。5、按设计规定进行定位。6、将顶管掘进机和电路、油路、水路、气压、泥浆管路和控制系统等进行统一连接,各部件安装对的、连接牢固、不得渗漏,安装后对各分系统进行认真检查和试运营,以达成正常运转。7、顶管掘进机下坑后,
20、刀盘离开封门1m左右,放置平稳后重测导轨标高,高程误差不应超5mm,然后开始凿砖封门,砖封门尽量凿除干净,不要遗留块状物,使掘进机刀盘贴住前方土体。4.2.6. 泥水系统的安装1、泥浆沉淀尽量靠近工作井边,减少排泥管路过长而产生的管路摩阻力,沉淀池的配置可沉淀块状物,防止块状物直接进入排泥泵引起排泥泵堵塞和损坏。2、注浆系统使用螺杆泵以减少脉动现象,浆液保证搅拌均匀,系统应配置减压系统。在注浆泵出口处1m外以及掘进机机头注浆处各安装一只隔阂式压力表,便于准确观测注浆力。4.3. 测量放线与纠偏4.3.1. 测量放线(1)根据监理单位审核批准的桩点施测污水管线的中心线和高程桩。(2)根据中线控制
21、桩用全站仪将顶管中线桩分别测设在顶管工作坑的前后,使前后两桩互相通视,并与管线在同一条线上。(3)顶管工作坑内的水准点由坑上一次引测,通过校核,误差不得大于5mm。每座顶管坑内设2个水准点。4.3.2. 顶管测量与纠偏在顶第一节管时,以及在校正偏差过程中,测量间距不应超过30cm,以保证管道入土的位置对的;管道进入土层后的正常顶进,测量间隔不宜超过100cm。中心测量、高程测量与纠偏均采用激光导向定位系统(ELS)进行。每班工作要做好顶管记录和交接班记录,全段顶完后,应在每个管节接口处测量其中心位置与高程,有错口时应测出其错口的高差。4.4. 顶管测量记录(1)在顶进过程中,管道一直处在动态,
22、加强顶进施工中的动态管理,是提高顶进质量的首要保证。顶进施工记录则是反映管道在顶进过程中动态情况的依据,因此,应认真填写顶进施工记录,做好交接班,掌握顶进的动态,做到情况明、问题清、有对策、解决及时。(2)顶进中每班必须如实填写记录,记录中应涉及顶进长度、土质情况、顶力数值、每次的测量记录、校正情况、机械运转情况及其它注意事项。(3)认真执行交接班制度,交接时当班的负责人必须向接班负责人交清记录,并说明在顶进操作中所出现的问题及解决情况。(4)整个施工段的顶进分阶段的进行自检,不可等到全段顶完再全面检查。平常的顶进原始记录(交接班记录),只反映了当班的情况,但顶进的管道在动态过程中的变化情况则
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