北京污水干线顶管施工技术.doc

目 录

第一章 编制依据与编制原则
第二章 工程概况
第三章 施工布署
第四章 主要施工工艺和技术措施
第五章 技术措施
第六章 质量保证措施
第七章 安全保证措施
第八章 文明施工
第九章 各类图表：
1.项目经理部主要人员名单
2.顶管机械设备一览表
3.工程进度计划表
4.质量目标计划
5.质量保证体系框图
6.工作坑支撑平面图
7.工作坑支撑断面图
8.工作管工作原理图
9.工作坑底部平面示意图
10.工作坑断面示意图
11.降水井平面布置及地面排水示意图
12.降水井布置横断面图
13.顶管施工平面示意图

第1章 编制依据和编制原则
一、编制依据：
1、《**河污水支线管道工程招投标文件》
2、《**河污水支线志新路污水管道工程设计图》
二、编制原则：
1、遵守招标合同文件条款，认真贯彻业主及项目监理工程师的指示和要求。
2、坚持技术科学性、经济适用性、安全可靠性与实事求是相结合的原则。
3、自始至终对施工现场实施全方位、全过程的严密监控、科学管理的原则。
4、一切听从业主，强化精品意识。

第2章 工程概况

一、 工程概况
1.简况
工程名称：北京某污水干线顶管施工工程；
建设单位：
设计单位：；
监理单位：甲方指定；
施工单位：；
工程地点：：
2.主要工程量
本工程内容为顶φ1350mm钢筋混凝土污水管，管道全长391米，平均深度7.５—7.8米；顶φ1050mm钢筋混凝土污水管,管道全长54米, 平均深度7.2—7.8米；开槽下管φ400混凝土污水管，管道全长９米，平均深度２.2米；现浇钢筋混凝土三通井（Ｊ１０）２座，现浇钢筋混凝土跌落井（Ｊ１８）２座，现浇钢筋混凝土跌落井（Ｊ１２＋Ｊ１６）２座，支线砖砌井３座。工程位于志新路永中北侧，位于现状道路北侧第一条机动车道上。拟于18#、20#、22#设置顶管工作坑共计3座。
3.工程特点：
（1） 现场地上情况：本工程是成府路污水的主要干线，主要座落在志新路的主路上，且沿现况道路铺设，交通流量大，场地狭小， 无堆放管材、土方条件，施工时土方随挖随弃，并做好交通导流工作。
（2） 现场地下情况：地下管线较多，开工前应会合有关
单位进行细致的调查、勘测，并在此基础上做好保护工作，以确保道路、管线和建筑物的安全。
（3） 水文地质情况：地表3米以内为杂填土，管到主要座落在轻、重、中、亚粘土中，局部夹有细纱、粉沙，此层有两层地下水，第一层（深1.2M—5.2M）为台地潜水。第二层为地下水（层间水）（深约8.5M—10.5M）地下水位高。
4.计划工期：70日历天，计划开竣工日期2001年 月 日至2002年 月 日。

二、 工程要点
1． 为保证工程进度按计划进行，工程按期完成。在此前提下制订相应的施工方案，集中优势施工队伍，分段突击，多开创工作面以投入施工力量。保证材料及时供应和机械设备正常运转，
2． 确保工程经过地段的全部道路、建筑、构筑物和管线不受影响和破坏，确保施工安全。
3． 因施工场地狭小，施工临时占地受到一定影响，施工中将采用土方随出随外弃、材料异地存放随用随调等方法，避免互相干扰。工作坑尺寸尽量缩小，争取少影响机动车辆的正常行使。

三、 施工准备：
1、现场的主要桩点重新进行栓桩工作。预防点位失去或破坏。水准点必须进行测量复核。
2、重新认真熟悉图纸，做好图纸会审工作，并做好图
纸会审记录。认真学习施工方案。
3、认真做好施工队进厂安全教育和考核工作。并做好考核记录。做好安全技术交底和做好每道工序的工序交底。以便全体工人明确工程的实际施工技术和质量标准。
4、事先做好原材料的检验实验工作。

第三章 施工布置
1、由三个专业施工队同时进行施工，每个作业队开始安排先开挖顶管工作坑，在管道开始顶进后，抽出部分工人开挖接收坑，顶管就位的井段接着开挖井坑、浇筑混凝土检查井。
3、工力安排：每座工作坑安排20人，实行两班倒班昼夜不停的施工，另外安排14-16人做准备工作及浇筑井室混凝土。
4、现场施工员、测量员、安全员、质控员必须随时在现场值班，发现问题及时解决及时汇报。
5、为加快工程进度，18#、20#、22#同时开挖工作坑，同时顶进。因21#～22#顶距超长（83.5米），此时应视顶进阻力情况，如果阻力偏大，应考虑中继间，因此22#～21#应先期安排施工。
6 、根据地质情况，施工前进行大口井点降水；根据土层情况采用水玻璃土壤加固；顶进时采用管前加设铁帽沿，人工纠偏的施工办施工。管道顶进过程中加注触变泥浆，全段完成后进行水泥浆填充加固。
7 、工程采用人工挖土顶管，分二班昼夜施工。
8 、考虑工作坑位于道路筑路上，尽量缩小工作坑尺寸，L×B=7×６（单位：米），上部采取钢木支护，下部采用锚
喷支护。
9、为保证基坑内干槽作业，在基坑内挖一集水井，挑出排水小边沟，用水泵随时抽水。
10、项目部人员布置详见《小月河东岸污水管下段成府路污水（17#--23#）顶管工程项目部人员名单》；

第四章、主要施工工艺和技术措施
1、定位放线：
现场接桩后，使用经纬仪定点放线以确定工作坑的准确位置和管线走向，定位点及水准点应设于坚固处并明显标示和保护。
2、工作坑：
（1） 工作坑开挖采用机械和人工相结合的办法，钢梁木板及锚喷组合支撑及钢梁方木支塔平台，由于工作坑较深（8M），且根据以往经验，该地区地下水位高，土质情况较差，施工中可根据实际情况在保证安全的前提下适当加强支撑方法，以保施工安全。
（2） 工作坑为双向顶进，平面尺寸为7×6M，挖深为8M，土方挖出后应及时外运。
（3） 工作坑支撑方法，上部采用钢木组合支撑结构，下部采用锚喷结构。盘撑用25#工字钢支焊，竖向间距1.5M，要求焊接牢固，八字斜撑必须焊满，其后加焊0.3M长支托，立钢梁为20# 工字钢，密排大板要保持竖直，板后填土应密实，不得有空隙。
（4） 坑底设混凝土基础，宽度为3米，厚0.2米，高程低于管外底4CM。
（5） 工作坑口平台主梁采用40#工字钢4根，两段搭设
长度不得小于2.5米，并需垫以方木。主梁之间需加横撑，并焊接牢固，以保持稳定。
（6） 施工采用钢导轨与枕木。枕木高度应低于管外底高程2CM，坡度与管道一致，导轨内距离按下式计算：
A=2√[D-（h-e）+E（H-E）
A—导轨内距 D—管外径（1620MM） h—导轨高
e—管外底至枕木面距离（20MM）
后背做法为：用C30钢筋混凝土座后背，长度4.0米，宽度3.0米，厚度0.4米。后背应卧至坑底以下1.2米，前置立铁，立铁前置15×40CM横铁。
（7） 坑口搭设四脚钢管架，架设高度不小于6米，四面连接加固杆。下管采用JJM-12型卷扬机。牵引力为120KN。钢丝绳规格为6×19-D37，下管工及采用具吊勾，工作平台的下管及出土口处应设活动平台和防护栏。
（8） 顶管设备采用两台320T顶镐及高压油泵。
（9） 后背顶力计算：根据顶力经验公式P=hp（P—背顶力、h—土质系数、p—管体自重）计算。h取4.0，p=1.573T/M×82.5M，则顶进φ１3５０管82.5M，最大顶力可达519.09吨。

采取以下方法减少靠背受力：
A．全线采用触变泥浆减阻工艺顶进以减少沿程摩擦阻力，根据经验公式计算采用该减阻方法，可减少30～50%后背顶力。
B．加大混凝土后背受力面积和后背宽度，再用铁板做特殊加固，以使后背均匀受力。
通过以上计算和以往工作经验采取以上措施，可以确保安
全正常顶进。
3．顶管
（1）顶进设备的设置：应使顶镐的着力中心位于管高的1/4处，横向排放两台，两台顶镐中心应与管道中线对称，并将油管并连在一起。前置环形护口铁，增大管材受力面积防止顶力大于管材承受力而破碎。
（2） 管材选用3M长钢筋混凝土外套环平口管。管间采用密封膏软接口。
（3） 顶铁截面为25×40CM，安装必须直顺。每次退镐加放时，应尽可能选用最长的顶铁，保持顶铁连接数量最少。连接长度双排使用时不应超过2.5米。在顶进过程中，应随时观察，防止崩离。
（4），当管道从道路之下经过时，管前挖土不得超越管端以外10CM，并随挖随顶。路外最大掏挖长度不超过30CM。顶进正常时，管道周围一律不得超挖。
（5） 管位偏差超过1CM，应考虑校正。纠偏校正应缓缓进行，使管道逐渐复位，不得猛纠硬调。
（6）顶管操作必须认真执行过路顶管操作规程，严格控制管前超挖，为保证路基及现况建筑物、管线的安全，顶进后进行水泥浆填充，以防止土体坍塌，造成路基路面沉降。水泥浆填充具体操作按有关技术、质量规程进行。
（8） 施工当中所有操作包括挖土、支撑、安装、下管、顶进、掘土、出土、测量、捻口、注浆、填充等均需认真执行市政工程技术、安全、质量规程，保证施工质量和安全。竣工后按市政工程质量标准（+1CM；-2CM；左右3CM）进行验收。
（9）根据以往经验，该地区土质情况较差，地下水位偏高，
因此本方案应此采取排降水措施。

五、 技术措施
1、全线进行地下降水
根据现场地下水位情况，保证工程安全、优质完成，工程采用大口径降水。
2、全线采用触变泥浆减阻工艺
为减小阻力、防止坍塌，在顶管中应使用触变泥浆。须按要求配备封闭管、后封闭圈、空气压缩机、压浆分浆罐、输浆及喷浆管、拌和机和储浆罐等设备。触变泥浆的配置应按澎润土的胶质价确定配比，灌浆应在顶进数米后从前端进行，并从后端及中间进行补浆。注浆孔通常都设计在管子的中间位置，按90度或120度设置四个或三个孔，呈梅花状。这样设置的注浆孔从孔里往外注出的浆遍布在管子四周，这样，浆套就比较容易形成。注浆孔的设置除第一节以外，后连续放置三至四节有注浆孔的管子，不断的注浆，使浆套在管子外面保持的比较完整些以后在间隔3节管子放置一节有注浆孔的管子用以补浆。顶进过程中，除了注浆孔设置得好以外，在注浆孔中应该装一只单向阀。这样浆液注出去以后就不可能返回，外面的土砂同样也不可能流会使注浆管路堵塞，以确保注浆管路的畅通。注浆时压力不易用得太高，因为注浆压力太高了容易产生冒浆，不易形成浆套。还有过高的压力作用在管子上时，会增加管子周边的正压力，反而使顶进时的推力增大。

3、土壤加固

在顶管施工之前，为稳定砼管上方的土体积其他构筑物，应预前埋入小导管，并进行灌浆，以达到固结上体的作用。小导管采用直径ф32的钢管，每根长度为3米，间距0.3米，钢管上需打孔，外倾角呈12度~15度，插入砼管轮廓外延的土层中，注浆液为改性水玻璃，注浆压力控制在0.3~0.5Mpa之间。每孔稳压时间不小于2分钟。在注浆、封堵完成后，可进行砼管的开挖顶进，当顶进长度接近2.5米时，在进行小导管注浆，依次反复施工。
在制定工艺时，要根据管边缘土层的实际情况，调整浆液的凝胶速度和早期强度，以满足顶进的需要。根据本工程的特点采用改性水玻璃进行注浆加固。浆液现场配制，每次配制的浆液应于注浆速度相适应，浆液必须在规定时间内用完，不得任意延长停放时间。注浆时应注意检查各联管件的连接状态，严格控制注浆速度。注浆压力经试验确定。
4、全线采用水泥砂浆填充
为了防止路面下沉，使地上、地下构筑物不受扰动，在顶管结束后应及时对管体四周的缝隙填充水泥浆，使其密度饱和。填充水泥浆所用的主要材料为水泥、粉煤灰，配合比为1：2.33，无结块、无杂物，按不大于0.1Mpa开始加压三遍，没遍相隔时间为6小时。注浆结束后需用清水刷洗注浆设备，以免堵塞，损坏设备。
5、支模工程：
（1）从而保证混凝土墙体质量本工程租用市政新模板。
（2）钢模板使用前，必须清理板面，并均匀涂刷脱模剂，严禁污染钢筋，使用木模部分一定要刨光整齐，并粘贴塑料板，从而保证混凝土质量。

（3）预埋件埋设时，位置必须正确无误且与钢筋固定牢固，与模板贴实。
（4）拆模时不要用力过猛，拆下来的材料要及时运走整理好，清扫干净，板面涂油，按规格分类码放整齐。
6、混凝土工程：
（1）本工程检查井混凝土一律采用商品混凝土。
（2）检查井侧墙混凝土的浇筑均匀对称浇筑，高差不大于50cm以防模板偏移。
（3）混凝土振捣遵循“快捶慢拔”的原则，底板振捣点梅花状布置，侧墙每隔50cm振捣一次。
混凝土浇筑后必须进行养护，常温下洒水养护
7、闭水试验：
闭水试验的水位为试验段上游管道管内顶以上2m，将水灌至规定水位，开始记录，对渗水量的测定时间不少于30min，根据井内水面的下降值计算渗水量，渗水量不超过规定的允许渗水量即为合格。
十三、回填土：
1、本工程回填质量至关重要，回填时必须严格执行操作规范。
2、回填时必须按规范要求进行回填压实度和最佳含水量试验。
3、严禁回填垃圾、房渣、腐殖土、冻土。回填时将土中含有的碎砖、石块大于50mm的块状物筛除。
4、回填土在混凝土达到一定强度后进行，回填前拆除支撑，拆撑时必须密切注意四周土体的安全。
5、为解决检查井周边沉陷问题，检查井周边1m内回填12%灰层，每层虚铺厚度不超过25cm，层层夯实井室四周同时
回填。

六、质量保证措施
1．加强岗位责任制，各个班次要交接测量记录资料及工作纪录。
2．质量控制人员负责工程全部过程的质量管理，做好监督检查工作。
3．管材在使用先要逐根检查编号，环裂、通裂者不得使用。
4．管前挖土要严格控制超挖量，认真按照有关规程操作，防止塌方造成地面（路基）沉陷。
5．顶进测量要认真填写测量记录，正常情况下每顶进0.6M测量一次。出现偏差时要根据实际情况按照有关规程及时进行方向调整，随调随测，注意勤调微调，防止纠正过猛。
6.绘出施工动态图，对工程进度、质量实行动态管理。
七、安全保证措施
开展安全教育，明确职责，严格按照有关规程进行施工组织和操作。
加强安全工作管理，对施工要分工种，分工序进行安全交底并设专人监督检查安全生产情况。
非工作人员禁止进入顶管工作坑，工作坑周围设置安全栏杆，工作坑支撑安全可靠，坑内要搭牢固的爬梯，入口处设小护栏，进入现场必须戴好安全帽。
吊运管材、土方和机具设备，其下严禁站人，工作坑内不得垂直作业。
顶铁安装顺直，避免蹦铁伤人，不用时应码放整齐。
要定期检查工作坑、活动平台、护栏、卷扬机钢丝绳和滑车、电机、电器等各种机具设备状态是否良好。

施工中所用电器设备，需由电工安装接线，非电工人员不得擅动。
进行电气焊作业人员必须进行专业培训，持证上岗，注意防火。
管材运至现场后要一次码好，注意将管材固定好防止滚动，不得多层码放。
10．夜间作业应安装足够的照明设备，工作坑边设工程闪灯。
11.工作坑四周必须搭设标准的施工护栏，护栏四周每2米设一红灯，护栏东西方向20米处各设置工程闪光灯一台，并设交通疏导员2名指挥车辆。
12.特种作业人员必须持证上岗。
13.高空作业必须系好安全带。
八、文明施工
施工现场必须严格按批准的临时占地范围布置安排，一切物品必须码放在护栏内。
所有出土必须即使外运，临时存放不得超出占地范围。土方外运不得遗洒飞扬。
排水必须畅通，不得到处流淌，影响环境及交通。
宿舍实行统一化管理，管理人员与施工人员分开住宿，每个宿舍设一名舍长负责宿舍人员和卫生的管理工作。
5.现场设一办公室，建立健全项目管理体制，组建项目部（详见《小月河东岸污水管下段成府路污水（17#--23#）顶管工程项目部管理体系》和文明安全领导小组。
6.维护现场环境，尽量减少噪音和粉尘及其它可能对附近单位、居民和行人有害的影响。
7.在施工中不与附近居民和单位发生人为冲突，如有民扰
发生及时向上级领导汇报。
8.施工中具备应有足够的、有效的安全护栏或其他设施，加强安全管理维护市容卫生，在组织班前安全教育，加强施工维护现场交通安全意识。
9.施工过程中如遇到地下管线和不明构造物不要擅自处理，即时详报上级领导部门解决。
10.施工危险部位悬挂施工警告牌。
11.施工人员必须统一着装上岗，佩戴需卡
现场设立明显标牌。

其他
本方案未考虑到和施工中临时遇到的问题根据实际情况再行确定。