过路顶管工程施工组织设计.doc

过路顶管工程

施
工
组
织
设
计
编制人： 技术负责人：

审核人： 审 批 人：

九月一日

目 录

第一部分： 工程概况
一、 编制依据
二、 工程概况
三、 施工条件

第二部分：施工平面图

第三部分：工程总体部署
一、工程特点
二、部署原则
三、队伍布置及任务划分
四、 资源配置计划

第四部分：工期保证措施
一、工程目的
二、计划进度及保障措施

第五部分：施工方案
一、 做简易工作井施工技术方案
二、 顶管施工技术方案
三、 雨季施工措施

第一部分：工程概况
一、 编制依据：
1、工程项目图纸
2、《室外排水设计规范》（GBJ50014-2023）
3、《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2023）
4、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2023）
5、与本工程相关的其他行业标准、规范、规程等
6、现场踏勘情况
二、工程概况
本工程过路管道采用顶D1500钢筋砼管施工工艺施工，共计6段顶管，每段顶管18～34m不等，合计132m。
顶管工作坑坑采用简易工作坑，工作坑底板垫层采用10cm素砼垫层，底板采40cm钢筋砼底板。工作坑后靠背采用50cm钢筋砼及1cm钢板。顶管工作坑共计6坑。
三、施工条件
1、地下管线情况
施工地段没有提供管道资料图纸，施工前要对施工区域地下管进行探测，要先开挖样洞，弄清管线位置后再进行施工，碰到地下管道时注意加以保护。
2、施工用电
由于本工程顶管施工用电量较大，施工现场没有施工电源及配电房。采用50KW发电机发电供施工用电及生活用电。

第二部分：施工平面布置
1、由于本工程施工现场位于道路边上，采用顶管工艺施工。减少对周边环境影响，不影响道路正常运营。
2、采用50KW发电机发电供施工用电及生活用电。
3、在沿线路段上搭建材料仓库及施工棚，保证各个工段的材料供应；项目经理部的布置要考虑简洁明了，以提高施工效率，体现本单位的风格。
本着保证工程的施工质量、工期、安全和文明施工，结合本工程在进行顶管的特点，以及顶管施工的高技术性规定，科学、合理、方便的原则对现场平面进行了精心布置和合理安排。
第三部分 施工总体部署
一、工程特点：
本工程工作量较小，顶D1500钢筋砼管只有约132m、简易工作井6坑。
二、部署原则
1、充足考虑本项目工程的特点和难点，保证实现业主所规定的，我单位所坚持的进度、质量、安全和现场管理等目的。
2、保证施工工期内完毕协议内所有工程施工任务，达成验收标准。在进行施工组织设计时，通过人、材、机的优化配置和施工全过程的严格管理，保证工期目的的实现。
3、依据我单位现有的技术实力、施工管理水平和机械配套能力，充足发挥数年来我们在类似工程实践中积累的成功经验，保证安全生产，实现全面创优。

三、队伍布置及任务划分
根据本工程的特点和工期安排，拟组织2个专业施工队进场，分别是：1个做简易工作井施工队，1个顶管施工队。具体情况如下：
1、做简易工作井施工队，1个施工队伍，施工人员8人，完毕本工程范围的简易工作井施工队。
2、顶管施工队，1个施工队伍，施工人员13人，负责本工程范围内的顶管施工任务。
四、资源配置计划
1、重要管理人员与技术人员配备计划
根据本项目工程的特点，拟配置各类专业技术与管理人员共7名，其中，项目经理1名，测量员1名，质检员1名，材料员1名，顶管工程师1名，机械工程师1名，安全员1名。
2、劳动力组织计划
根据本项目工程特点，按照分工明确、突出专业化施工、保证工程质量的原则。投入具有丰富施工经验的专业施工队参与本工程施工，配备具有数年管道施工和管理经验的人员进行施工管理。
在施工过程中，一方面，加强施工配套机械设备投入，提高机械化作业限度，推动劳动生产率的进步；另一方面，采用用工弹性制度，根据工程的进展进行合理安排劳动力。
3、重要材料进场时间
（1）、由于现场场地限制，材料以边用边进为原则，水泥经简易工棚堆放，注意防水、受潮，使用时短驳。
（2）、成本控制，对各种原材料进场必须先检质量后对数量，特别是原材料
如钢筋、水泥、黄砂、碎石、砖、以及成品钢筋砼管等需要严格把关，从而控制原材料质量和进货成本。
（3）、严格材料领用制度，谁领用谁负责，所用材料于何道工序，多少数量都必须填写申请表，以杜绝工地浪费导致成本上升。
4、劳动力进场计划
劳动力进场计划需要及时增减，一些技术工种须结合项目特点经技术培训方可上岗，施工时要严格按施工规范施工，杜绝因人为因素导致质量事故。同时要防止因质量问题返工。
第四部分：工期保证措施
一、工程目的
施工质量、工期、安全生产及文明施工都会对整个工程起到至关重要的作用，公司决心在以往管道施工经验的基础上，巩固成绩，克服缺陷，坚持公司的质量方针，运用科学管理，制定严格的质量、进度和安全生产的控制措施，大力采用新技术、新工艺和新材料，以科技推动生产，减少成本。在施工过程中，与建设单位、监理单位、设计单位和质检单位密切合作。实行项目法施工，责任到人，实行目的管理，精心组织施工，保证优质、高效、高速、安全、文明生产。
为此我公司制定以下各项目的：
1、工期：保证协议工期内完毕招标规定的所有工程项目。
2、质量：保证工程质量评估达成优良标准。
3、安全：杜绝伤亡、设备、火灾事故，保证行人、车辆的安全和周边建筑物的安全。
二、计划进度及保障措施

1、保证措施：
⑴、我单位保证人员和机械设备所有及时到位，在接到业主的告知书后，立即进行本工程项目部所需管理人员、施工队伍、设备、材料的进场准备工作，保证在七天内完毕人员、机械的进场，临设的搭建，完毕施工准备工作。
（2）、组建强有力的指挥机构。选派指挥能力强、决策水平高、富有开拓精神和类似项目管理经验的干部进入各级管理层。配备专业素质高、业务能力强，富有强烈事业心的技术干部。调集足够的具有市政污水施工经验，有良好社会信誉和施工业绩的施工队投入本工程施工建设。合理配置相应的机械设备，保证工期目的的实现。
（3）、强化物资供应系统，保证物资供应渠道畅通，做到预先定货，及时采购，准确供应，保证工程进度正常进行。
（4）、编制科学、合理、严密的实行性施工方案，并严格付诸实行。按网络计划组织施工，施工段的划分科学、合理，采用分项流水，周密安排，环环相扣，并留有余地的组织施工。切实考虑本地区多雨对施工带来的不利影响。充足运用施工的黄金季节，不影响施工质量，不扰民的前提下，实行倒班作业。推行全面质量管理，保证重要项目、关键工程的工期。以日产保月产，从而保证总工期。
（5）、合理运筹资金，加强调控能力，保证工程正常运转。
（6）、选派敬业精神强、业务精、技术纯熟的工程技术人员和技术工人参与施工，针对工程特点及技术规定，对参与施工人员先培训后上岗，避免出现返工现象，以保证施工的顺序进行。
（7）、积极推广新技术、新工艺、使用新设备、优等材料、半成品，加快施工进度，缩短工期。

（8）、保证工程质量和施工安全，不因质量和安全而影响工期。
严格按照设计规定、技术规程组织施工，推行全面质量管理，针对技术和质量问题，开展小组攻关活动。全面实行“自检、互检、专检”的质量“三检”制度，杜绝质量事故，避免工程返工，保证各项工程、各个工序按工期规定，有条不紊地进行。
（9）、实行目的管理，奖罚分明。使工程做到长计划，短安排，切实指定各个阶段的生产计划和保证措施，使职工明确目的。为提高职工的积极性，定期考核评选，奖罚及时兑现。加强经济管理和承包核算工作，以劳动、材料、机械定额为依据，采用承包责任制，使公司效益和个人利益有机结合，健全管理制度，使职工收入与工程进度、质量、安全挂钩，调动职工生产积极性，以保证工期。
（10）、成立项目经理为首，由各部门负责人和工程人员组成的项目进度计划管理班子，随时掌握了解工程进度情况，及时调整施工力量，以保证本工程按期完毕。
（11）、积极与业主、设计、监理单位联系，及时了解和掌握业主与监理对工期和质量的规定，以便及时采用措施，保证施工有序进行，从而保证工期目的的实现。
第五部分 ：施工方案
一、简易工作井施工技术方案
工艺流程：
测量放样、平整场地→基坑开挖→钢筋砼底板→顶背安装
1、平整场地、测量放样
基坑开挖前先平整场地，随后根据设计井位座标将井位放出，并运用周边环境做好井位控制点并加以保护，同时根据设计提供的水准点进行复测，
根据施工需要，设2—3个水准控制点，并加以保护。施工中所设的座标控制点、高程控制桩需经业主及监理复核无误后方可进行下道施工。
2、基坑开挖
基坑开挖以液压挖掘机配合人工开挖并修整边坡。特别是当开挖还剩20-30cm左右采用人工修挖坑底，以保证坑底不被扰动及保证坑底的平整度。在坡脚处设20×20cm盲沟并设4只集水井以抽明水，集水井比盲沟底低50cm以上，以保证基坑干燥、稳定。基坑周边不允许土方堆载。
3、底板
浇底板，应清除井底浮土、超控部分采用石块加碎石填满至规定标高，然后浇筑10cmC10素砼，最后施工40cm钢筋砼底板。
4、顶管后靠背
工作坑后靠背采用50cm钢筋砼及1cm钢板。顶管工作坑共计6坑。

二、顶管施工技术方案
1、概述：
本段污水管线顶管重要工作量为顶管径为d1500钢筋砼管，每段顶管22m，共6段，合计132m
2、顶管施工工艺流程

施工准备
测量放样
顶进设备安装
导轨安装
后坐顶板安装
后坐千斤顶安装
洞口止水装置安装
掘进机头进内就位
掘进机头试运
出洞
去除洞口挡土板
后坐千斤顶顶进
出泥设备
地面注浆设备安装
注浆材料准备
管道顶进
注浆
偏差测量
管内出泥
顶进纠偏
轴线控制
混凝土管拼装
接口检查
混凝土管进场验收
进洞
顶进结束
竣工测量
置换泥浆、洞口管缝解决
设备转移

3、顶管掘进机选型
本工程顶管穿越粘土层、按照设计规定和工程地质条件，本公司采用土
压平衡机头顶管工艺。土压平衡掘进机具有沉降控制精度高，顶进速度快，便于操作和维修，有施工可靠性等特点，在长期顶管施工中说明是适合本工程地质条件。
4、主顶进装置
主顶进系统由底架、油缸组、顶进环、钢后靠及液压泵站等组成，其重要功能是完毕管节顶进。
（1）底架：承托顶管机头、顶进环、混凝土管节。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。底架顶部设内、外两幅轨道，内轨作顶管机、混凝土管节的承托及导向之用，外轨则为顶进环往复行走之用。
（2）油缸组选择
根据经验，油缸组选4只油缸分两列左右对称布置，该油缸行程2400mm，最大推力为2023KN。后座千斤顶总顶力可达成8000KN。
（3）液压泵站
选用63SCYl4—1B手动变量轴向柱塞油泵，配备Y180L—4型电机。通过变频调速可以改变油泵的流量，根据顶进时的工况规定及时控制主顶油缸的顶速。并可遥控操作。
（4）顶进环
由顶环和顶座组成，顶环用螺栓固定在顶座上，顶座底设有顶轮，可沿底架上的外侧轨道往复运营。顶进时，油缸将顶环顶入混凝土管节尾部，与管节端部环垫板相贴，起对中及导向作用，并传递油缸顶力，均匀作用在混凝土管节上。
5、泥浆系统
（1）泥浆减阻
A、用泥浆减阻是长距离顶管减少摩阻力的重要环节之一。在顶管施工过程中，假如注入的的润滑泥浆能在管子的外围形成一个比较完整的泥浆套，则其减摩效果将是十分令人满意的，一般情况下摩阻力可减至3-5KN／m。
B、润滑泥浆材料重要采用钠基膨润土、纯碱。物理性能指标：比重1.05-1.08g／cm3，粘度30—40s，泥皮厚3-5m。
（2）注浆设备
润滑泥浆用BW-160压浆泵通过总管、支管、球阀、管节上的预备注浆孔压到管子与管土体之间，包住砼管。
（3）压浆工艺及压浆操作规程
对于中距离顶管，为了减少土体与管壁间的摩阻力，应在管道外壁压注润滑泥浆。为保证减小管道外壁的摩阻力，需要有切实可行的技术措施来保证润滑泥浆，在施工期间不失水沉淀、不固结，合理布置压浆孔。在管节断面一侧安装压浆总管，每6米处接三通阀门至管节注浆孔。总管与阀门用软管连接。制定合理的压浆工艺，严格按压浆操作规程进行。为使顶进时形成的建筑间隙及时用润滑泥浆填补，形成泥浆套，达成减少摩阻力及控制地面沉降。压浆时必须坚持“先压后顶，随顶随压，及时补浆”的原则，泵送注浆压力控制在0.1-0.6Mpa(1-6kg／cm3)。
4）压浆工艺流程：
地面拌浆→总管阀门打开→启动管→节阀门→启动压浆泵→送浆(顶进开始)→管节阀门关闭（顶进停工）→坑内快速接头拆开→下管节→接总管→循环复始。
压浆配比见下表：
膨润土
水
纯碱
CMC
锥土
104
800
3.05
1.05
10-12

注：此配比为质量比。
6、供电系统
现场供电由业主提供，现场配电间安装主受电柜1只，分别输入3只配电屏，经三路分送至各用电部门。
7、测量系统
（1）建立平面控制网
A、地面按设计院提供井位轴线控制桩定位。采用J6经纬仪测量。
B、工作井、接受井施工结束后，按工作井穿墙孔与接受井接受孔的实际坐标测量放线，定出管道顶进轴线并将轴线投放到工作井测量平台上和井壁上。在工作井井四周建立测量控制网，并定期进行复核各控制点。
（2）管道轴向测量
A、土压平衡段施工管道轴向测量采用高精度激光经纬仪进行测量，测量重要用导线测量法，测量平台设在顶管后座处。测量光靶安装在掘进机尾部，测量时激光经纬仪直接测量机头尾部的测量光靶的位置，并根据机头内的倾斜仪计算机头实际状态。
B、顶管水准测量
全站仪水准仪测量精度由于顶进距离长而略有减少，传统方法用联通管测量。
8、顶管施工技术措施
（1）顶进穿墙措施
顶进前所有顶进设备必须所有安装就位，并需试运转。在穿墙前通过沉井墙上的预埋螺栓安装好帘布橡胶板、圆环板、扇形后板等止水装置。将掘进机机头顶进至工作井墙面，拆除封门板后，立即启动主顶千斤顶和顶管掘进机顶进工作。
（2）顶管轨迹控制措施
初期顶进顶管掘进机先行入土，然后在其尾部拼接特殊纠偏段。初期顶进应均匀出土，控制好初始偏差，并及时调整后座千斤顶合力中心来控制初
始偏差，保证工具头初始状态稳定和轴线顺直。
（3）顶进时管道防扭转措施
在安装设备及管材的另一侧配以相同重量的配重，使管道顶进时左右重量保持平衡。消除人为导致管道扭转的因素。
（4）地下防治措施
A、管内设立排风管道，由数台轴流风扇通过皮带接力输送到工作井口，一旦报警装置显示管内有有害气体，即启动排风系统，迅速抽取管内有害气体，并通过程控电话告知供气房，加大对管内净化气体的供气量。
B、建立建全管内动火制度。管内施工人员不允许吸烟，管内动用明火施工必须开具动火证明且专职安全员在场监督。
C、假如发现开挖土体含大量沼气，且浓度较高、面积较大时，立即停止顶管施工。会同工程技术人员制定具体、周密的施工方案，报监理、业主批准后方可继续施工。
（5）顶管接受井进洞措施：
在顶管掘进机接近接受井洞口10M—15M时，作一次全面的轴线及高程复核，在确认无误后，在接受井内做好接受的一切准备工作，涉及接受平台的搭设。工具头顶进到井壁后，停止压浆，拆除接受井的封门，顶管掘进要穿进井墙上接受架，立即采用临时止水措施，并继续顶进，待完全上架后采用永久性止水封堵措施。
（6）采用减少地层移动的施工技术措施
A、工具管开挖面的稳定措施
a．在开挖和顶进中，必须采用措施防坍塌、防涌水，保证正面土体稳定，并尽量使正面土体保持或接近原始的应力状态。
b．采用土压平衡式工具管时，为平衡正面土体，须注意根据土质特性在施加性能适当的护壁泥浆。并通过关于地层移动的测量反馈资料及时合理调整。查明和封堵顶进路程中的漏浆通路。严密检查工具管尾部的密封性，以防漏浆影响正面泥浆压力。

B、向顶管外周空隙中精心注浆
由于顶管工具管与管道外径相差以及工具管纠偏形成的管道外周空隙，必须精心压注触变泥浆有效地予以填充。压浆一定要及时、适量，压力、点位要适当，方法要对的，以使所有管道外周空隙在整个顶进过程中始终充满着有一定压力的触变泥浆。
C、控制顶管顶力的偏心度
随时监测推动中该管节接缝上的不平均压缩情况，推算接头端布应力分布状况及顶推合力的偏心度，并据以调整纠偏幅度，防止因偏心度过大而使管节接头压损或管节中部出现环向裂缝，从而无法保证管道外围泥浆套的支承润滑作用，因而导致推动困难并引起地表沉降。
D、保证顶管承压壁的后靠结构及后靠土体处在稳定状态
除了保证工作井结构工程的施工质量以外，尚须在工作井下沉到位封底及底板施工完毕填实沉井侧面与地体之间的空隙，验算沉井后靠土体稳定性拟定顶进的极限顶力，并适当安排中继间的间距。
E、采用严密的防止土压流入管道的密封措施
在顶管施工前须严格检查工具管尾端与管道搭接处，各管节接头中及中继间与管节端头搭接处的环形橡胶密封装置、管节自身和管节中预埋注浆孔的防水性。钢筋砼管节要有检查合格的质保书。务必防止管节在搬运中碰撞损坏，以及在顶进纠偏中引起管节的压损开裂和过大的接缝张开。
F、加强施工监测：对需保护的建筑物进行施工监测。
a、在工作井、顶管和埋管施工阶段，对邻近建筑、道路及地下管线水平和垂直位移进行跟踪监测，以信息指导施工，保证工程和环境的安全；
b、如监测数据超过预警值，应及时告知建设、监理、设计和施工单位，并研究和采用应急措施，防止发生工程和环境事故。
9、顶进
（1）地面准备工作
在顶管顶进施工前，按常规进行施工用电、用水、通道、排水及照明等
设备的安装。起重设备置于便于出土和下管的地方。本工程钢筋砼管道采用25T吊机吊管。
施工材料、设备及机具必须备齐，以满足本工程的施工规定，管节、止水胶圈等应有足够的余量。
坑上、坑下建立测量控制网，并经复核、认可。
（2）坑下准备工作
A、导轨安装：顶管导轨按设计轴线准确放样，安装时按测量放样的顶管设计轴线，吊入坑下就位焊接，并设立支撑加固；两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡度应与管道设计坡度一致；导轨安装的允许偏差为：轴线位置：3mm、顶面高程：O-3mm、两轨内距：±2mm；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。
B、顶管机安装
顶管机头吊装就位、调实验收。
a、千斤顶固定在支架上，并与管道中心的轴线对称，其合力的作用点在管道中心的垂直线上。
b、两千斤顶的油路并联，其行程应同步，每台千斤顶装有进油、退油控制系统。
c、圆形顶铁与管道的轴线、千斤顶的轴线平行。顶铁与管道之间联接垫以缓冲材料胶合板。使顶力均匀地分布在管端，避免应力集中对管端的损伤。
d、经纬仪按照管线设计的坡度和方向在工作坑内安装并调整。
工作坑平面布置图

（4）顶管正常顶进施工
A、顶管顶进与地层变形控制
顶管引起地层变形的重要因素有：工具管开挖引起的地层损失，工具管后面管道外周空隙因注浆填充局限性引起的地面流失，管道在顶进中与地层磨擦而引起的地层损失，管道接缝中土压流失引起的地层损失。规定坡度保持相对的平稳及时控制纠偏量，减少对土体的扰动，尽量不超挖。根据顶进速度，控制出土量和地层变形的信息数据，从而将轴线和地层变形控制在最佳状态。
B、压浆工艺及压浆操作规程
a、对于长距离顶管，为了减少土体与管壁间的摩阻力，应在管道外壁压注润滑泥浆。为保证减少管道外壁的摩阻力，需要有切实可行的技术措施来保证润滑泥浆，在施工期间不失水沉淀、不固结，合理布置压浆孔。在管节断面一侧安装压浆管，每6米处接三通阀门至管节注浆孔。总管与阀门用软管连接。制定合理的压浆工艺，严格按压浆操作规程进行。为使顶进时形成的建筑间隙及时润滑泥浆填补，形成泥浆套，达成减少摩擦阻力及控制地面沉降。压浆时必须坚持“先压后顶，随顶随压，及时补浆”的原则，泵送注浆压力控制在0.1—0.6Mpa(1—6kg／cm2)。
b、压浆工艺流程：
地面拌浆→总管阀门打开→启动管节阀门→启动压浆泵-送浆(顶进开始) →管节阀门关闭(顶进停止)坑内快速接头拆开→下管节→接总管→循环复始。
c、压浆配比见下表：
膨润土
水
纯碱
锥土
104
800
3.05
10-12

注：此配比为质量比。
（5）顶管纠偏
纠偏操作方案应是顶管司机交接班讨论的重点。方案的依据为测量提供的机头折角、倾斜仪基数和走动趋势、前后尺读数比较、机尾处地面沉降量等等。0.5度以上的大动作纠偏须尽量避免并慎重讨论，不得已时也应争取在非重要地段进行并加强观测。纠偏动作后如无折角变动应即停顶，会同电工、机修工检查电路和液压管路，尽早排除故障，严防轴线超差。纠偏应在下管后尽早进行，注意观测纠偏仪读数的纠后趋势及光点滞后变化，同时告知地面和地下压浆人员加大同步压浆量。
12、顶管工程质量检查评估按《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268—97)第6.1.1条至6.5.1条有关规定执行。
管道顶进的允许偏差应符合下表规定
项目
允许偏差（mm）
轴线位置
50
轴线内底高程d＜1500
+30 -40
管道内底高程d≥1500
+40 -50
相邻管间错口 钢筋混凝土管道
15％壁厚且不大于20
对顶时两端错口
20
三、雨季施工措施
1、本工程在施工前,一方面解决好排水问题,低洼地段增设临时排水沟，保证雨季排水畅通，在设备上多考虑些抽水机等排水机械；生活设施、材料堆放等不放置在低洼处，以免发生洪涝；积极加强与本地防洪机构的联系，及时掌握天气和雨情变化情况，早作安排准备，防患于未然。
2、加强材料、零配件防雨措施，水泥仓库安排在临设高处，仓内地坪较室外至少高出30cm，地坪用水泥浆抹面并铺设油毡防潮，综合仓库四周均必须开挖排水沟，引入排水系统，部分细小材料、零配件，如焊条、仪表、电器、电缆等存放于仓内木架上，防止受潮。所有机械电机在雨天必须盖上防潮布，防止电机受淋损坏。
3、在施工平面总体规划上，认真布置完善排水系统，在场内施工走廊的两侧及低洼处，开排水沟，将雨水排出场外，尽量保持场内不积水成洼。
4、施工坚持“两及时”，即遇雨要及时检查，发现积水尽快排除；雨后及时检查。
5、加强对施工现场用电系统用电线路的管理，根据用电安全规定，对不符合安全规定及时拆除，加强电工巡回检查工作，发现隐患，及时排除。雨季对工程施工极为不利，在生产安排上综合多方面的因素，采用行之有效的措施，严格把好质量关，尽量减少对质量和工期的影响。

2023年9月1日