人工掘进顶管专项方案.docx

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人工掘进顶管专项方案

万罗山路（淮南路~奎子河路）工程
顶
管
施
工
专
项
方
案
合肥虹达道路桥梁工程有限公司
二00九年九月一日
一、工程概况
合肥新站区万罗山路道排工程，全长米，规划红线宽带为30米，机动车道为双向4车道，人非共板，为城市Ⅰ级次干路，道路路幅分配为：30米=米（人行道）+米（非机动车道）+米（绿化设施带）+16米（机动车道）+米（绿化设施带）+米（非机动车道）+米（人行道）。沿线分别与淮南路、天一路、天水路、奎子河路相交，交口型式均采用平面交叉方式。路面结构如下：4cm厚细粒式沥青砼面层AC-13C SBS（I~D）（以马歇尔试验密度为标准密度压实度96%），5cm厚中粒式沥青砼面层AC-20C SBS（I~D）（以马歇尔试验密度为标准密度压实度96%），6cm厚中粒式沥青砼面层AC-25C（以马歇尔试验密度为标准密度压实度96%），乳化沥青（PC-2）透层，下封层，铺复合土工布PAG，32㎝厚5%水泥稳定碎石基层（压实度98%，其7天设计抗压强度~），20cm厚级配碎石底基层（压实度96%），路床压实（重型压实度≧96%）。结构层总厚为67cm。
非机动车道路面结构如下：3cm厚细粒式沥青砼面层AC-10（F），4cm厚细粒式沥青砼面层AC-13（F）, 乳化沥青（PC-2）透层，下封层，16㎝厚4%水泥稳定碎石基层, 20cm厚级配砂砾石，路床压实，压实度＞94%。结构层总厚为43cm。人行道路面结构为：5cm厚纽西兰地砖，2cm厚水泥砂浆，16㎝厚4%水泥稳定碎石基层, 20cm厚级配砂砾石，路床压实，压实度＞94%。结构层总厚为43cm。
雨水：奎子河路~淮南路，污水由北向南汇集，排入淮南路雨水管道，管径：d400~d1800mm。污水：奎子河路~淮南路，污水由北向南汇集，排入淮南路污水管道，管径：d500~d800mm
雨水顶管工程施工
本合同段包括122米D=1600mm的雨水顶管施工，该工程为本合同段关键、重点难点施工之一。该工程在地面8米以下施工，穿越地层为低液限粘土，地下水位较高，顶管施工时刻控制好土压力的变化，并相应调整推进压力，始终使其处于平衡状态顶进施工；因此，要控制好地面沉降的施工。
本标段顶管采用人工顶管方式施工，分别对不同的顶管管径段落进行平行施工作业。
一）作业坑的布置
顶进工作坑主要包括：工作坑的开挖，后背的捣制，导轨和基础，以及安装测量仪器等，各班组同时进行流水作业，各工序密切配合，昼夜值班连续操作，每班由10—14人组成，其中设班长1人，负责全面指挥工作。
二）砼管顶进
顶进部分的主要工序为下管，安装顶铁，管内挖土，管内运土，操作顶进等工序，施工队划分三班倒。
1、工作坑
根据顶力计算，为达到千斤项的有效功率，除保证机动设备完好外，还要加强作业坑坑壁的力量，鉴于本现场情况，拟采用圆形工作坑，作业坑直径为5m，深度为9m左右，作业坑采取砖砌倒挂井方式施工，井壁厚度采用二四墙。
每个作业坑内需导轨安装、后靠背安装、设备安装、设备调向、带帽顶进各1次。全部顶进后，作业坑内设备和均压板、补墙板、钢筋混凝土后背需全部拆除，挖一处取帽坑4m×5m×4m，将铁刃角拆除后进行回填，残土外运。
2、作业坑基础及后靠背
坑底土层的承载能力应满足顶进钢筋混凝土管的要求，管节必须放在平稳的轨道上。坑底要做成级配砂垫层200mm厚及现浇C20钢筋混凝土垫层200mm厚。该路轨基础要铺在混凝土基础上，导轨作用是稳定管节并引导其按设计的中心线和行程前进。两轨的间距应根据管底距基础面保留10mm间隙而定，道轨采用38Kg/m铁轨。在路基的后面捣制一个混凝土测量坑和一个可容纳2台泥浆泵，并超过深于测量坑500mm的混凝土集水坑，供排水之用。坑右侧设Φ20钢管铁爬梯一部，重量为100Kg。
工作坑后靠背是顶管的关键，为达到后靠背的强度、钢度，压缩变形小而均匀，以免顶力大时后靠背倾斜，影响顶进的方向，为使顶力能均匀传递给后靠背，在顶管机后靠背设I级钢筋混凝土管撼砂加固(4000mm×5000mm×5000mm),II级钢筋砼靠背(1000mm×5000mm×5000mm)，III级δ=50mm补强板5000mm×2500mm，Ⅳ级220mm×200mm枕木2500mm×5000mm，V级均压板δ=50mm(5m×3m)，加强后靠背力量。
3、挖土和出土
挖土主要是方向和高程的，必须在操作规程规定的范围内开挖，及时顶进、及时测量，并将管前挖出的土及时运出管外，土洞挖出后及时顶进，为遮蔽管端上方塌落和切土，管端前安装δ=20mm，重吨的铁刃角(见图二)，管内采用DN20-40焊接钢管自制小车(现场制做3台，360kg/台)运土，坑内刨土二人，装车一人。
4、顶进
管节安装完毕，用千斤顶将管节沿导轨向已挖好的土洞内顶进，顶铁中心线一定要在管道的中轴线的垂直面上，防止偏心顶进。安装纵铁相接时一定要平直，顶进时及时注意油泵压力表指示值的变化，千斤顶活塞杆的伸长度，要连续顶进，不能停止不前，随挖土随顶进，将顶速在适当范围内，不要过快或过慢，要求每行程200mm，需要小时(包括挖土，运土，提升土，稳管校正，顶铁拆安，千斤顶运输，油麻垫安装)，昼夜24小时施工可行程3米，每班额定量为1米，顶进过程中特别注意崩铁事故，后靠背破坏，管节破坏，地面变化等事故，发现问题及时解决。
5、顶管质量标准
①行程允许偏差+10毫米，-20毫米
②中心线允许偏差为20毫米
③管子错口不得超过10毫米
④对顶接头的管子错口不得超过20毫米
6、测量要求
　　为保证顶管少有误差，必须安装经纬和水平各一台，通过测量坑，每行程20-30cm时，对中心线的偏差方向各测量一次，在正常顶进中，每顶进50-lOOcm测量一次，如一个顶管顶完后，重新测量一次管中心线和向度。
7、顶进设备布置
顶进设备采用YB-500油压千斤顶1台，ZB型高压双级柱塞泵l台，采用重1．8t箱形和半环形及横向顶铁，其合力应位于管节总高的2/5—1/2处。
为确保砼管能顺利行进，要按顶管要求配顶头，顶套内套环各型号顶铁厚度分别为1OO×2块、150×4块、200×6块及重量为的顶铁托架等，结合作业坑布置进行施工。
8、顶进程序
下管及接口，顶进前向参加作业人员作技术交底，熟悉图纸，每班作好交接班记录，顶进前将管节在导轨上稳好，对正管口并垫上油毡或麻辨圈，在管内用铁涨圈将接口支撑牢固，在工作坑上面向下吊装，采用龙门架管节下吊时，坑内严禁站人，管节落在导轨以上，要检查管臂与导轨面是否密切接触，下管前对管外观要检查，包括管端面平直度。
9、顶管工艺流程
上述流程需各班组密切配合，不间断连续作业，以确保该按期竣工并交付使用。
三）其它
1、润滑设备，为了减少摩擦力，增加行程进度，确保顺利进行，要增加润滑设备，顶头上、下、左、右处焊接Φ50润滑管道，在管外壁涂抹润滑油以达到润滑目的。
2、通风与排水，因顶距不断加长，管内空气逐渐减少，工人在管内昼夜工作，为确保施工人员有足够的氧气，须强制通风，因此，安装一台空气(1.5m3)，Φ50的皮管道50m*2处，不断向管内输送空气，确保人员安全。集水坑内设2台3寸泥浆泵昼夜排水，，泵出的水通过倒水槽和龙带排出百米之外。为保证作业安全，每段顶管内需设置36V安全作业灯5套，以满足施工作业要求。
3、由于顶距加长，顶力加大，穿越交口时为防止塌方导致铁轨塌陷变形，根据顶管的实际长度和需要，在铁轨两侧打卡子加固，加固长度L=12m。
四）质量保证措施
加强技术管理，认真贯彻国家有关操作规程及各项管理措施，明确岗位责任，落实质量目标，熟悉设计图纸，按技术先进、科学合理的原则编制施工组织设计，严格技术交底制度。加强原材料检验工作，严格执行各种材料的检验制度，钢材、红砖、水泥等均应有出厂合格证及检验报告，季节性施工应严格执行季节性施工方案。建立健全质量保证体系和组织机构，保证施工措施的有效性、严肃性。
顶管施工质量控制的允许偏差
序号
项目
允许偏差（mm）
检验频率
检查方法
≤100m
>100m
范围
点数
1
中线移位
50
100
每段
1
经纬仪测量
2
管道内底高程（mm）
+30-40
+40-50
+60-80
+80-100
每段
每段
1
1
水准仪测量
水准仪测量
3
相邻管节错口
≤15
每节管
1
钢尺检查
4
内腰箍
不渗漏
每节管
1
外观检查
5
橡胶止水圈
不脱出
每节管
1
外观检查
6
工作坑后座墙
长度与高度偏差5%
每座

钢尺量
7
工后沉降
最终地面最大沉降≤10mm
顶管在纠偏过程中，应勤测量，多微调，每项纠偏角度应保持10′～20′，不得大于1°。
五）顶管施工安全文明措施
1、安全措施
顶管施工中，管节顶进是整个施工过程中的关键工序，应遵照《安装安全操作规程》所规定的条例，结合本特点要做到以下几点：
①开顶前安排好施工人员，组织好挖土机械、车辆、顶进设备，制定发生故障时的应急预案，以便开顶后能不间断地连续作业，减少顶进阻力与行车干扰。
②设置专人看护。
③储备足够数量的道渣、方木、草袋，组织好人力和工具，一旦线路发生变形，立即进行抢修加固。
④工作坑夜间设置和红灯警示标志，工作坑台面应围挡严密，防止各种物件掉入坑内。
⑤工作坑开挖时，要加临时支，严防坑壁上的土下滑，确保人身安全，对作业坑周围进行栅栏加固，防止重物坠落伤人和砸坏设备。
2、文明施工保证措施
①施工现场建立安全网络，设立专职安全员每周进行一次安全检查，分析研究安全生产。
②建立安全生产责任制，做到安全工作责任到人。
③建立健全班前安全技术交底制度，建立安全奖惩制度。
④开展安全检查活动，对查出的安全隐患，必须定人定时定措施整改，使安全工作横向到边，纵向到底。
⑤加强电器安全检查，现场电气设备严格实行接地和三相四线制，电动机械及电动工具设置漏电开关。
⑥加强吊装作业安全，吊车垂直运输不得用“一点吊”，严格执行“十不吊”规程。
⑦施工现场实行全封闭隔离，井边上设置安全护栏，上下扶梯必须设置扶手，严禁井上下抛物品。
⑧夜间施工增加照明，安放红灯示警。