顶管专项施工方案.docx
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1、 目 录一、编制依据、原则- 3 -1.1、编制依据:- 3 -1.2、编制原则:- 3 -二、工程概况- 4 -2.1、工程简介- 4 -2.2、工程的主要特点- 4 -三、施工总体部署- 4 -3.1、工程布置要求- 5 -3.2、施工用水、用电- 5 -3.3、施工拟投入设备和人员- 5 -3.4、施工准备工作- 6 -3.4.1、施工人员准备- 6 -3.4.2、劳动组织- 6 -3.4.3、施工材料、机械设备的组织准备- 7 -3.4.4、技术准备- 7 -3.4.4.1设计图纸、施工规范的交底- 7 -3.4.4.2专项方案的编制- 7 -3.4.4.3测量准备工作- 7 -四、顶
2、管施工工艺- 7 -五、顶管施工方案- 9 -5.1、顶管测量- 9 -5.1.1、测量- 9 -5.1.2、校正- 10 -5.2、工作坑的施工- 10 -5.3、土石方工程开挖及施工- 10 -5.3.1测量放线- 10 -5.3.2开挖方式- 11 -5.3.3浇筑基坑阻挡墙- 12 -5.4、导轨- 13 -5.5、千斤顶安装- 14 -5.6、顶管机- 14 -5.7、工作坑基顶- 15 -5.8、顶管顶进施工- 15 -5.8.1、管前挖土- 15 -5.8.2、管子周围超挖的控制- 16 -5.8.3、下管- 16 -5.8.4、顶进- 16 -5.8.5、管道的连接与密封- 1
3、7 -5.9、管道内辅助管道的辅设- 17 -5.10、泥浆减阻- 18 -5.11、闭水试验- 19 -5.12、基坑回填- 19 -六、顶管质量保证措施- 19 -6.1、顶管技术措施- 19 -6.2、测量监测措施- 21 -6.3、顶管施工中可能出现的问题及采取的措施- 21 -6.4、施工技术保证措施- 22 -七、安全、文明、环保施工措施- 23 -7.1、安全保证体系及控制要点- 23 -7.1.1现场施工用电- 23 -7.1.2 构件吊装- 23 -7.1.3、施工安全措施- 24 -7.1.4、施工中遇下列情况,采取的应急措施- 24 -7.1.5、安全保证体系- 25 -
4、7.2、文明施工保证措施- 26 -7.2.1 文明施工要点- 26 -7.2.2、文明施工措施- 27 -7.2.3、环保措施- 27 -八、施工进度计划- 28 -九、工期保证措施- 28 -9.1、施工技术保证- 28 -9.2、施工组织保证- 28 -9.3、进度计划的落实与调整- 29 -9.4、物资资料与机械设备保证- 29 -9.5、劳动力保证- 30 -9.6、其他方面的保证- 30 -十、雨季施工措施- 31 -一、编制依据、原则1.1、编制依据:(1)、室外排水规范(2)、给水排水管道工程施工及验收规范(3)、给水排水构筑物工程施工及技术规范(4)、现场地质情况、地下管线情
5、况和周边建筑物及设施情况。(5)、建筑地基处理技术规范。(6)、城市道路设计规范(7)、公路路基设计规范(8)、市政公用工程设计文件编制深度规定(9)、城市道路和建筑物障碍设计规范(10)、公路工程施工安全技术规程1.2、编制原则:1、严格执行施工验收规范、技术规程,积极采用先进施工技术,确保工程质量和施工安全。2、加强生产管理,不断提高机械化施工水平和劳动生产率。3、合理安排施工计划,用统筹方法组织平衡流水作业和立体交叉作业,加快顶管施工进度。4、落实季节性施工措施,确保在有效工作日内连续均衡施工。5、按照环境的特点组织施工,编制合理的施工方案。6、精心进行现场布置,搞好环境保护。7、认真进
6、行技术经济比较,选择最优方案。 8、遵守党和国家及地方政府的有关方针政策。针对本次顶管施工具体情况,合理安排施工进度,选用较优的施工方案;采用“四新技术”即新技术、新工艺、新材料、新施工措施。对现场施工道路、交通运输、水电供应、材料库房和生产、生活临时设施作出科学规划和安排,使施工生产活动能有计划地进行,力求优质、高效、安全、文明、守信地完成顶管施工任务。 二、工程概况2.1、工程简介节能大道起点段接沱江部分,过已建道路采用非开挖方式(顶管)过街,采用顶管管径d800级钢筋混凝土管,顶管长度为75m;环保大道起点段过已建道路采用非开挖方式(顶管)过街,采用顶管管径d800级钢筋混凝土管,顶管长
7、度为41.85m。施工时分别探明各地下管线情况,节能大道设工作坑2座、环保大道设工作坑1座。2.2、工程的主要特点本工程顶管深度位于砂岩及页岩层,其中节能大道雨水管埋深为5.1米、顶管管径d800;环保大道污水管埋深为5.0米。在施工过程中砂岩及页岩层属坚硬石,增加了顶管施工难度。本次顶管施工属于露天作业,施工季节性强,受气候变化影响大;同时,施工时间段属于雨季时期,施工时应密切注意天气变化,充分做到施工的主动性。顶管部分施工工期短,时间紧,任务重,施工用电采用柴油发电机发电。三、施工总体部署3.1、工程布置要求环保、节能大道顶管设置顶管工作坑尺寸均为:5m(长度)6m(宽度)5.5m(深度)
8、,根据地质及地形状况,基坑边坡土层边坡0.67,岩层边坡0.3,对于土层厚度大于1.5m,在土层下脚砌筑500mm的挡土墙,以防止土层的滑塌;工作坑场地上口周围用砖砌筑30cm高挡水墙,防止地面砂石等物体跌落至工作坑内伤人及防止雨水、地表水渗入工作井中。3.2、施工用水、用电根据本工程特点,施工用水采用洒水车运输送水;施工现场配备30kw柴油发电机2台,以满足现场施工用电需求。3.3、施工拟投入设备和人员表1 机械设备序号机具名称型 号单位数量1液压顶管机200T台32动力站30千瓦发电机台23东风吊车12T辆24管线探测仪RD-385L型台25基坑导轨付26液压助推器DJ50台27主顶油泵架
9、台28空压机VY9/7台29电潜泵200JQ-80台210测量仪器套211换气扇、鼓风机台212挖掘、运土、提升设备套213低压照明设备台214张拉设备台215电焊机台216钢筋切割机台117制浆机台218附属设施套219冲击钻机CZ22型套420挖掘机CAT 台221运输汽车辆2表2:人员专业或工种按工程施工(或设计)阶段投入劳动力情况辅工12抹灰工3模板工3钢筋工3砖工3砼工3机操工3焊工33.4、施工准备工作3.4.1、施工人员准备针对本工程的特点,我们将选择专业的施工班组进行顶管施工,配备足够的管理人员和技术力量,组建一套精干、技术水平高和经验丰富的管理班子,满足本次顶管施工的各项要求
10、。3.4.2、劳动组织该工程根据实际工程量及施工段,分为2个施工班组进行平行施工,各作业班组施工任务安排如下:1土石方开挖作业班组1个:完成顶坑的开挖、开挖土的外运等施工工作;2顶管作业班组1个:完成顶管设备的安装、调试及砼管顶进工作。3.4.3、施工材料、机械设备的组织准备工程量:节能大道顶管长度为75m的d800的平口式钢筋砼管;环保大道顶管长度为41.85m的d800的平口式钢筋砼管。机械设备的选择:采用垂直运输机运输土,共配备3台;水平运输采用特制的小推车,共配备3台。3.4.4、技术准备施工前,项目部工程技术室对施工班组及所有管理人员、操作工人进行施工图纸的相关要求、相关的施工规范、
11、质量标准,以及施工方案的技术交底,使参与施工的每个人都做到心中有数,严格按设计及施工规范的要求进行施工。根据本工程的特点,制定适用于该工程的专项方案,确定合理的施工流程、施工技术、质量保证、安全文明生产等具体措施。工程正式施工前,由测量工程师采用高精度的全站仪和水准仪进行施工现场的轴线、标高引测,同时建立现场测量控制网,对各控制点采取妥善的保护措施。四、顶管施工工艺 a最大超挖量; b允许超挖范围工具管接触或切入土层后,应自上而下分层开挖;工具管迎面的超挖量应根据土质条件确定;在允许超挖的稳定土层中正常顶进时,管下部135范围内不得超挖;管顶以上超挖量不得大于1.5cm;管前超挖应根据具体情况
12、确定,并制定安全保护措施。施工工艺:现场勘察与探测测量放线工作坑设置设备进场安装顶管基坑回填场地清理。1、本工程管道内径均为d800mm级钢筋砼平口管,顶进长度穿越砂岩或页岩,土壁阻力在30KPa左右,综合考虑本工程施工特点要求和地质条件,采用人工掘进式液压顶管法完成该项施工任务。2、顶管动力使用400T液压顶管机,顶管机背负挡墙,面顶砼管,砼套管置于轨道上,砼管前端安装切土工具管(切土工具管的外径与砼套管的外径相同),通过切土工具管切屑土体,然后用人工利用小车在切土工具管内取出土石方,人工挖取土时,每次挖取土的深度均不超过顶铁的长度,以保证挖土时不会在套管圆周20mm以外形成空洞或坍塌,每次
13、顶进100300mm,每顶管一次后都要进行测量,以防偏差过大后难以纠正。图1顶管施工图五、顶管施工方案5.1、顶管测量5.1.1、测量在顶第一节管(工具管)时,以及在校正偏差过程中,测量间隔不应超过300mm,保证管道入土的位置正确;管道进入土层后的正常顶进,测量间隔不宜超过1000mm。中心测量:顶进长度在2000mm范围内,可采用垂球拉线的方法进行测量。要求两垂球的间距尽可能的拉大,用水平尺测量头一节管前端的中心偏差。一次顶进超过2000mm采用经纬仪测量。高程测量:用水准仪及特制高程尺,根据工作坑内设置的水准点,标高,测头一节管前端管内底高程,以掌握头一节管子的走向趁势。测量后应与工作坑
14、内另一水准点闭合。激光测量:用激光经纬仪安装在工作坑内,并按照管线设计的坡度和方向调整好,同时在管内装上标示牌,当顶进的管道与设计位置一致时,激光点即射到标示牌中心,说明顶进质量无偏差,否则应根据偏差量进行校正。全段顶进完后,应在每个管节接口处测量其中心位置和高程,有错口时,应测出错口的高差。5.1.2、校正顶管误差校正是逐步进行的,形成误差后不可立即将已顶好的管子校正到位,应缓缓进行,使管子逐渐到位,不能猛纠硬调,以防产生相反的结果。常用的方法有以下2种:超挖纠偏方法:偏差为1020时,可采用此方法,即在管子偏向的反侧适当超挖,而在偏向侧不超挖甚至留坎,形成阻力,使管子在顶进中向阻力小的超挖
15、侧偏向,逐渐回到设计位置。千斤顶纠偏法:在顶木上用小千斤顶强行将管慢慢移位校正。5.2、工作坑的施工为确保施工中不损坏路面、不破坏原有管线及不影响正常的交通秩序,不破坏原建筑物,开挖工作坑尺寸长为:节能大道(长5m宽6m高5.5m)、环保大道(长5m宽6m高5.5m)左右,顶坑后背需采用钢筋砼灌注阻挡墙,基坑采用简易沉井法施工。我公司拟采用半机械化手掘式顶管法施工,达到完成顶管穿越施工的目的。先挖一个1.5m深比工作井外周尺寸大0.6m的坑,坑底要平整;然后再在工作井的刃脚下垫一层砂和素混凝土垫块,垫块的宽度与井壁大致相同;立模、扎筋、浇捣。下沉前把素混凝土垫块打碎,沉井的刃口就切入土中。挖去
16、井内的土,沉井就会慢慢下沉,待四周必须沉到同一标高时,沉到位立即用钢筋混凝土封底;然后再做基础和底板及后背墙。该阻挡墙采用C25钢筋砼挡墙,采用此方法施工,施工简易,总工期短、成本低。5.3、土石方工程开挖及施工根据设计图纸资料、轴线控制点、场地绝对高程点测放出基坑开挖边线及场地高程方格网,确定实际开挖范围及深度。本基坑工程土方开挖使用人工开挖方式,结合基坑护壁的支护工作,采用逐层向下开挖的方式进行。根据现场具体情况,为迅速运出基坑土方,采用8t卷扬机进行吊土。土石方开挖从开挖边线进行,逐层开挖,逐层支护,土方开挖区分两个区,即自由开挖区和分层开挖区。距四周边壁2m内为分层开挖区,其余为自由开
17、挖区,首先开挖分层开挖区,然后开挖自由开挖区,土方每开挖一层后应预留坡道并削平垫实,保证下层土方及外运道路的畅通。在土方开挖的过程中,为了保证工程安全文明施工,保证周边道路清洁卫生,施工时须注意以下事项:1)、施工前应作好技术交底工作,并核实控制点及开挖边线,确认无误并办理有关交接手续后,方可进行开挖。2)、每层开挖深度应严格按照技术交底要求进行控制。3)、上层支护工作完工后,方可进行下层土方的开挖,且开挖时应尽量避免损坏上层结构。4)、修整边坡时应由熟练操作人员进行,修整边坡时动作要轻、慢、稳,以保证坑壁的安全。必要时可采用人工清坡,避免损坏上部支护结构,严禁出现超挖和倒坡现象。5)、最后一
18、层开挖时,应在场地上设立控制标高点,严格控制开挖深度,杜绝出现超挖现象。预留20cm采用人工挖土,不扰动基底原状土。6)、基坑开挖边线应设警示牌及警戒线,或设置防护栏,夜间施工应有足够的照明。7)、安排专门的清洁工负责随时打扫基坑周边的卫生。8)、运输渣土的车辆做到每天常规检查,使其随时保证正常运输。阻挡墙主要用作抵卸200T电动液压顶管机的反作用力,要求有足够的强度和分散集中力量的作用。作业坑开挖后,要求阻挡墙面的坑壁应修剪垂直;根据现场土质确定,该阻挡墙采用C25钢筋砼挡墙(见后附图),并采用枕木立铺,枕木间用抓钉联接为整体,顶管时枕木与电动油压顶管机之间隔垫=50mm钢板,使其受力均匀分
19、散,或者采用块石混凝土挡墙。2、L为装配式后背墙的长度()。5.4、导轨导轨的设置是顶管工程关键,要求设置牢固可靠,轨距高程正确,须在轨底下浇注厚20cm的C20砼垫层,并预埋螺栓,以便通过扣件扣紧导轨,并保证水平。 导轨及千斤顶支架系统结构简图导轨安装在顶管中至关重要,其安装精度甚至决定管道是否可顶好,故须达到如下要求:两导轨应顺直、平行、等高,其纵坡应与管道设计坡度一致导轨轴线偏差3mm;顶面高差0+3mm;两轨间距2mm。5.5、千斤顶安装千斤顶在使用前,必须到专门的检测单位进行检测、校正,合格后方可用于工程施工。主顶站千斤顶选用2台,固定在型钢制作的千斤顶支架上,支架焊在井底的横梁上,
20、千斤顶着力点应在与水平直线成45的顶管圆周上,即与管道中心的垂线对称,其合力的作用点在管道圆心上,每个千斤顶的纵线坡度应与管道设计坡度一致。5.6、顶管机顶管机型的选择应根据该施工地段土质,顶进管道迎面阻力、摩擦力等计算其顶力,由下式:Fp=DOLfK+NF式中 Fp顶进阻力(KN) DO管道内径(m) L 管道设计顶进长度(m) fK 管道外壁与土的单位面积平均摩擦力(KN/m2) NF顶管的迎面阻力(KN),经测算穿越的砼管选用200T液压顶管机节能大道2台和环保大道1台。(根据顶管所需的压力逐步增加液压千斤顶)。5.7、工作坑基顶在工作坑上四周砌300mm高的 240mm砖砌体,水泥砂浆
21、抹面,在工作坑施工完后,四周设钢筋护栏,并用彩钢进行围护,在彩钢四周设红色警示灯。5.8、顶管顶进施工5.8.1、管前挖土管前挖土是控制顶管方向和高程、减少偏差和重要作业,是保证顶管质量及管上构筑物安装的关键。一般是安排一个人挖土,为加快工程进度,每班两个人,轮流开挖。在土方外运过程中,保证管内不得有泥土、石子、砂袋等杂物。挖土应自上而下分层开挖,用小四轮运出,集中后用少先吊进行垂直运输,吊至指定地点,然后再用汽车进行外运。挖土时,密实土层内坑壁与管上方可有12cm的间隙,以减少顶进阻力。但如果间隙范围大,管壁与坑道壁接触所形成的管中心包角越小,这时顶进阻力就小,但管子的偏移随意性越大,不易控
22、制顶进管子的中线。因此,开挖时管壁与坑壁之间不宜留有空隙,最好是少许切土顶进。根据规范要求,在允许超挖的稳定土层中正常顶进时,管下部135范围内不得超挖,管顶以上超挖量不得大于15mm,超前超挖视具体土质情况确定,本工程超挖量控制在30cm左右。5.8.2、管子周围超挖的控制在不允许土下沉的顶地段(如上面有重要建筑物或其它管道),管子周围一律不得超挖。在一般顶管地段,上面允许超挖15mm,但在下面135范围内不得超挖,一定要要保持管壁与土基表面吻合。5.8.3、下管挖土之前应先下管,并做好以下几项工作:a、验管下管前应先对管子进行外观检查,主要检查管子有无破损及纵向裂缝;端面要平直;管壁无坑陷
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