顶管及工作井专项施工方案.doc
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1、南宁市中华-园湖立交工程(市政部分)顶管及工作井安全专项施工方案 目录一、工程概况1(一)、基本概况1(二)、场地范围内水文地质情况1(三)、施工平面布置及剖面图4(四)、施工要求5二、编制依据5三、施工计划6四、施工工艺7五、施工安全保证措施14(一)、安全生产管理14(二)、安全技术交底16(三)、危险源分析22(四)、雨季施工及排水措施、夜间施工23(五)、现场安全文明施工 24(六)、安全应急预案 26(七)、监测监控措施 30六、劳动力计划30七、附图32一、工程概况(一)、基本概况本工程由广西市政集团有限责任公司建设。顶管工程场地位于南宁市中华路、望州路和园湖路交叉处,道路两侧有民
2、房分布,地貌为、级阶交接部位,地形起伏较大。中华路至望州路右侧雨水管道K0+080K0+340段共260米管道顶进(2200);中华路至望州路左侧污水管道K0+115K0+345段230米管道顶进(1000),共有14座工作(接收)井。本工程顶管施工受道路交通及周边结构物影响,顶管将从北湖路口与中华路节点纵向穿越道路下6米深左右,接望州路下穿铁路立交雨污排水工程,且地下管线纵横交错,应引起重视。(二)、场地范围内水文地质情况经钻探查明,场区内的岩土层主要为第四系冲洪积及坡残积成因的粘性土、砂土及圆砾,下伏第三系泥岩、粉砂岩等。根据场地的地貌单元、岩土成因类型、风化程度及其物理力学特征,对场地内
3、的岩土层进行划分,大致可分为9个主层3个亚层。自上而下,各岩土层依次为:(一)填土层1、压实素填土(Qml)黄、灰黄色,稍密状态,有一定均匀性;主要成份为粘性土,混约520%的碎石角砾,角砾呈棱角、次棱角及亚圆状,成份不一,母岩成份主要为灰岩、砂岩、硅质岩及石英碎块等。回填时间约510年,经人工分层碾压,有一定的密实度,但尚未完成自重固结,仍属欠固结土,具高压缩性及湿陷性;重型动力触探试验校正后锤击数平均值为7.7击。分布于场地表层大部份地段,厚约0.505.20m。2、素填土1(Qml)黄、灰黄色,松散状态,局部稍密状,各向异性;主要成份为粘性土,混约520%的碎石角砾,角砾呈棱角、次棱角及
4、亚圆状,成份不一,母岩成份主要为灰岩、砂岩、硅质岩及石英碎块等。回填时间约510年,经人工碾压,但密实度不高,为道路人行道的填土,尚未完成自重固结,仍属欠固结土,具高压缩性及湿陷性;重型动力触探试验校正后锤击数平均值为5.0击。分布于场地表层大部份地段,厚约0.604.70m。3、素填土2(Qml)黄、灰黄,松散状态,各向异性;主要成份为泥岩弃土及粘性土,混约510%的碎石角砾,角砾呈棱角、次棱角及亚圆状,成份不一,母岩成份主要为灰岩、砂岩、硅质岩及石英碎块等,偶混少许砖瓦碎片或块石。回填时间约510年,未完成自重固结,属于欠固结土,具高压缩性及湿陷性,重型动力触探试验校正后锤击数平均值为4.
5、2击。分布于场地表层大部份地段,埋深约0.01.0m,厚约0.306.50m。(二)坡积层1、砾质粘性土(Q4dl) 黄、棕黄色,局部夹灰白色,呈稍密、硬塑状态,属干燥类型土,具中等压缩性;摇震反应无,光泽反应稍光滑,干强度中,韧性中。发育网纹闭合状微风化裂隙,裂隙面附着褐黑色铁锰质氧化物及结核,具斜层理及二元结构,为雨后坡面流水携带物或滑坡、崩塌物经短距离搬运后沿坡面沉积形成的坡积层。含约2035%的圆砾碎石和少量铁锰质氧化物颗粒,含量不均匀,性质变化大;圆砾碎石风化程度中等,主要呈亚圆或次棱角状,少许呈棱角状;碎石粒径以0.22.0厘米为主,最大粒径约510厘米,分选性及磨圆度中等偏差,母
6、岩成份主要为灰岩、砂岩、硅质岩及石英碎块等。重型动力触探试验校正后锤击数平均值为8.5击。分布于场地大部份地段的地表浅部,埋深约0.83.8m,厚约1.001.90m。(三)冲洪积层1、粘土(Q3al)黄、棕黄色,局部夹灰白色,液性指数平均值0.14,呈硬塑状态,属干燥类型土,压缩系数平均值为0.17MPa-1,具中压缩性;摇震反应无,光泽反应光滑,干强度高,韧性高,具交错斜层理,为邕江级阶地冲积相沉积层。局部混少量铁锰质氧化物结核颗粒,发育网纹闭合状微风化裂隙,裂隙面附着褐黑色铁锰质氧化物。标准贯入试验实测锤击数平均值为12.9击,分布于场地大部份地段的地表浅部,埋深约0.53.6m,厚约3
7、.506.00m。2、粉质粘土(Q3al)灰色,顶部地段局部呈灰黄白色,液性指数平均值0.71,呈可塑状态,局部软塑状,属潮湿类型土,压缩系数平均值为0.33MPa-1,具中压缩性;摇震反应无,光泽反应稍光滑,干强度中,韧性中,具触变性,易被人工扰动,具交错斜层理,局部夹粉土、粉砂透镜体,为邕江级阶地冲积相沉积层。标准贯入试验实测锤击数平均值为5.5击,分布于场地地表下的中部,埋深约4.57.2m,厚约1.005.50m。3、圆砾(Q2bal) 黄、棕黄色,局部夹灰白色,呈中密状态,具低压缩性;发育网纹闭合状微风化裂隙,裂隙面附着褐黑色铁锰质氧化物,具斜层理及二元结构,为邕江级阶地冲、洪积层。
8、砾石含量约占5070%,含约3050%的砂及粘性土,含量不均匀,性质变化较大;砾石粒径以0.22.0厘米为主,最大粒径约510厘米,局部含少许铁锰质氧化物结核。砾石风化程度中等,呈亚圆或次棱角状,少许呈棱角状,分选性中等,磨圆度中等偏差,母岩成份主要为灰岩、砂岩、硅质岩及石英碎块等。重型动力触探试验校正后锤击数平均值为11.0击。分布于场地大部份地段的地表浅部,埋深约1.25.1m,厚约0.602.50m。(四)残积层粘土(Q3el)黄、棕黄色,局部夹灰白色,液性指数平均值0.09,呈硬塑状态,属干燥类型土,压缩系数平均值为0.15MPa-1,具中压缩性;摇震反应无,光泽反应光滑,干强度高,韧
9、性高,具斜层理;该层为泥岩在原地风化形成的残积层,组织结构全部破坏,已风化成土状,锹镐易挖掘,干钻易钻进。局部混少量铁锰质氧化物结核颗粒,发育网纹闭合状微风化裂隙,裂隙面附着褐黑色铁锰质氧化物。标准贯入试验实测锤击数平均值为14.3击,分布于场地大部份地段的地表浅部,埋深约0.35.4m,厚约0.805.40m。(五)基岩1、全风化泥岩(E3)棕红、棕黄夹灰白色,呈硬塑状态,局部坚硬状,中等压缩性;液性指数平均值0.03,属干燥类型土,压缩系数平均值为0.16MPa-1,标准贯入试验实测锤击数平均值为16.3击;成份以泥岩为主,局部夹粉砂质泥岩。短柱状岩芯,中厚层状构造,全风化程度,结构基本被
10、破坏,但尚可辨认,有残余结构强度,可用镐挖,冲击易钻进,干钻可钻进;锤击声哑、无回弹、有较深凹痕,手可捏碎,浸水后可捏成团;具胀缩性,亲水性强,失水干裂、湿水易软化。发育网纹闭合状微风化裂隙,裂隙面附着褐黑色铁锰质氧化物。岩石坚硬程度为极软岩,为可软化岩石,岩体完程度为较完整、节理发育程度为不发育。该层分布于场地浅部,埋深约0.613.4m,厚约0.3013.40m。2、全风化粉砂岩1(E3)灰黄、黄色,密实状态,低压缩性。成份以粉砂岩为主,局部夹泥质粉砂岩或煤层,偶含贝壳类化石;岩芯易散呈散砂状,少量呈短柱状。砂粒呈亚圆或次棱角状,等粒结构,分选性好,母岩成份主要为灰岩、砂岩、硅质岩及石英碎
11、粒等。具层理构造,全风化程度,结构基本被破坏,但尚可辨认,有残余结构强度;可用镐挖,冲击易钻进,干钻可钻进;锤击声哑、无回弹、有较深凹痕,手可捏碎,浸水后可捏成团,湿水易软化,岩芯采取率90100%。标准贯入试验实测锤击数平均值为18.0击,岩石坚硬程度为极软岩,为可软化岩石,岩体完整程度为较完整、节理发育程度为不发育。该层分布于地表下中部局部地段,埋深约1.87.0m,厚约1.003.40m。3、强风化泥岩(E3)灰绿色,局部灰黄色,呈硬塑状态,局部坚硬状,中等压缩性;液性指数平均值0,属干燥类型土,压缩系数平均值为0.11MPa-1,标准贯入试验实测锤击数平均值为24.7击。成份以泥岩为主
12、,局部夹粉砂质泥岩或煤层,局部含钙质或炭化锰结核,偶含贝壳类化石。短柱状岩芯,中厚层状构造,强风化程度,结构大部份被破坏,矿物成份显著变化,发育网纹闭合状微风化裂隙,裂隙面附着褐黑色铁锰质氧化物,局部发育构造裂隙,裂隙面光滑,有定向擦痕排列。刀可切片,用镐可挖,干钻不易钻进;锤击声哑、无回弹、有较深凹痕,手可捏碎,浸水后可捏成团;具胀缩性,亲水性强,失水干裂、湿水易软化。岩石坚硬程度为极软岩,为可软化岩石,岩体完整程度为较完整、节理发育程度为不发育。该层分布于地表下中部,埋深约1.019.0m,未揭穿,揭露层厚约0.2013.90m。4、强风化砂岩1(E3)灰绿色,局部灰黄色,密实状态,低压缩
13、性。成份以粉砂岩为主,局部夹泥质粉砂岩或煤层,偶含贝壳类化石;岩芯易散呈散砂状,少量呈短柱状。砂粒呈亚圆或次棱角状,等粒结构,分选性好,母岩成份主要为灰岩、砂岩、硅质岩及石英碎粒等。具层理构造,强风化程度,结构大部份被破坏,锤击声哑、无回弹、有较深凹痕,手易捏碎,浸水后易软化,可捏成团,可用镐挖,冲击可钻进,干钻不易钻进,岩芯采取率90100%。标准贯入试验实测锤击数平均值为34.6击,岩石坚硬程度为极软岩,为可软化岩石,岩体完整程度为较完整、节理发育程度为不发育。该层分布于地表下中部,埋深约3.68.2m,厚约1.201.40m。(三) 、施工平面布置及剖面图(见附图01、02)。 1、施工
14、平面布置图 (四)、施工要求 按照经有资质审图公司审核的设计施工图施工。施工前做安全技术交底,并指出一些关键问题和注意事项,做好三级安全教育。由专业的施工队组来进行施工。基坑顶用钢管防护栏杆,采用钢管搭设两道防护栏杆形式(下道栏杆离地600mm,上道栏杆离地1200mm),立杆间距为2m,栏杆离基坑边沿为1m。因施工地点靠近体育学校及两侧沿街铺面,所以要做好安全防范措施。沿线做好安全围挡并做好安全警示牌。根据地势情况及现场条件,采用最合适的支护条件开挖,最优施工方法进行顶管顶进。顶管在建筑物下施工时,需明确施工路线上所遇到的基础类型,对于部分顶管顶进可采取脱换、加固措施。二、编制依据建筑与市政
15、降水工程技术规范JBJ/T111-98;顶管施工技术及验收规范(试行)2006年12月;给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-2008;建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009;碳素结构钢GB/T700;混凝土结构施工质量验收规范GB50204-2002,2011年版;钢筋焊接及验收规程JGJ18-2012;工程测量规范GB50026-2007;建筑施工安全检查标准JGJ59-2011;建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2012;施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2005;建筑施工高处作业安全技术规范JGJ80-91;建筑施工现场环境与卫生标准JGJ146-2013;危
16、险性较大的分部分项工程安全管理办法建质【2009】87号有资质设计单位的设计文件及资质图审单位审核的图纸地质勘察报告,本工程施工组织设计。三、施工计划(一)、施工进度计划1、施工进度计划 计划施工日期:2015年 3 月28日 计划完工日期:2015年 6 月28日,共计 93 天 由于本工程工期较紧,因此在开工前一定要做好施工前期的准备工作:首先要落实挖掘机、吊机、龙门吊、管材、顶管设备等关键设备和材料以及人员,保证工程开工能够即刻到位;测量人员根据甲方提供的控制点加密导线点水准点、测放中线点标高点以及探测地下管线、构筑物等,根据中线点确定开挖范围以及范围内的拆迁物,在现场和平面图上作标记;
17、搭好小型仓库、工棚以及清理停车场等前期工作。2、施工机具设备配置表。序 号名 称 单 位数 量备 注1顶进机头台22起吊装置台23注浆设备台24油缸个25自卸车辆26液压站个27卷扬机台28全站仪套19水准仪套1四、施工工艺(一)、施工组织安排本工程需要采用机械顶管的管段计划用2套顶管设备,分成两个工作面顶进,第一工作面为中华路至望州路右侧雨水管道K0+080K0+340段的施工,长度为260米;第二阶段为中华路至望州路左侧污水管道K0+115K0+345段的施工,长度为230米。 1、工艺流程图 2、施工原理图 3、施工方法顶管施工法是一种采用不开槽敷设地下管道的施工工艺,借助顶镐从事先准备
18、好的工作坑出发,按管道的设计位置,边挖土,边开动顶镐,将管材逐节顶进地层中,这样反复操作,直至将管材顶进至设计长度为止。在施工前,应组织技术及现场作业人员认真学习设计图纸,深入调查和掌握顶管段的土质和水文地质情况,弄清地上、底下构筑物的结构、高程及有关的物理、化学性能、水源、电源等主客观因素,制定有针对性、实效性的安全技术措施及施工场地布置图,在确定施工管理及劳动组织的同时,要建立安全生产岗位责任制。顶进设备及顶进工艺2.1 主顶:采用4台200吨台千斤顶作为主顶,千斤顶行程为1.4米。千斤顶动力由油泵提供。千斤顶后端用道木和分压环将反力均匀作用于工作井,前端顶进分压环,顶铁将顶力传至管节。分
19、压环制作具有足够的刚性,与管端面接触相对平整,无变形。2.2 中继间:在长距离顶进过程中,当顶进阻力超过容许总顶力时,无法一次达到顶进距离时,须设置中继间分段接力顶进。本顶管工程在顶进长度超过100米时,考虑在机头后设置一只中继间,并采用触变泥浆注浆工艺。中继间由前壳体、千斤顶及后壳体组成。前壳体与前接管连接,后壳体与后接管连接,前后壳体间为承插式连接,两者间依靠橡胶止水带密封,防止管道外水土和浆液倒流入管道内。每只中继间安装10个、每个顶力为30吨的千斤顶,千斤顶沿圆周均匀布置。千斤顶的行程为28厘米,用扁铁制成的紧固件将其固定在前壳体上。钢壳体结构进行精加工,保证其在使用过程中不发生变形。
20、中继间壳体外径与管节外径相同,可减少土体扰动、地面沉降和顶进阻力。当管道顶通以后,拆除千斤顶及各种辅件,外壳与管节内壁之间的间隙用细石混凝土填充。2.3 接口:管节接口主要由外套环(钢套环)橡胶止水带和软土衬垫组成。钢套环在加工处至现场运输吊装过程中不能变形,接口不损坏,以确保管节在对接过程中,橡胶带不移位、不翻转,确保管节的密封性。同时,钢环套在进场前还必须做好防腐处理。橡胶止水带应保持清洁、无油污,并存放在阴暗处,防止老化。施工中,将橡胶止水带用强力胶水粘贴于混凝土管口凹槽处,并粘贴牢固,在管节对接前涂无腐蚀性润滑油以减少摩阻,防止止水带翻转、移位和断裂。软木衬垫采用多层胶合板(厚度1cm
21、左右),将其夹于前后管节钢套环间,以均匀管节间的相互作用力,减少接口损坏。管道顶通后,管道须作内接口处理,将管节间的胶合板凿至同样深度(深度23cm即可),并用沥青弹性嵌缝膏或水泥砂浆抹平。2.4 注浆工艺: 在长距离(大于100米)管道顶进过程中,必须采用注浆工艺,利用触变泥浆套减少顶进过程中管壁与土体之间的磨擦力,并填充流失的土体,减少土体变形、沉降和隔水。触变泥浆由膨润土和水搅拌而成,配合比为1:8。触变泥浆经搅拌后存入储浆箱,通过注浆机经管道输送至混凝土管注浆孔,注入土体形成泥浆套。管道内辅助管道的辅设混凝土管内的辅助管道设置于管道内壁,用钢架将其有序地固定在混凝土管壁上。3.1 通风
22、设施:由于管道顶进距离长,埋置深度深,管道内的空气不新鲜,加上土体中会产生有害气体,因此,必须设置供气系统。通风设施用一台9米3的柴油空压机将压缩空气输入空气滤清器,再进入储气桶,经过气压调节阀,将压缩空气传输至管道最前端,并将管道最前端的空气排出,以此进行空气循环。3.2 电源布置:在顶管过程中,主要的电源为动力用电和照明用电。3.2.1 动力用电由于管道内的电机采用380V动力电,因此,进入管道的动力电必须做到二级保护和接地保护措施,动力电源线设置在操作人员不易接触处,并在电源线外增设护套,保证用电安全。3.2.2 照明用电 由于管道内的空气湿度较大,因此,采用36V低压照明电,低压电须通
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