顶管专项施工方案

1顶管专项施工方案编制审核审批2013年1月1日2目录一、编制依据二、编制范围三、顶管施工场地要求四、施工总体部署六、DN1000钢管顶管施工方案七、深基坑开挖施工专项安全保证措施八、安全生产技术措施九、文明施工与环保措施十、已有设施、管线的加固、保护措施十一、应急预案3顶管施工方案一、编制依据1、国家及部委有关的验收规范、规程和标准。2、合同、施工图纸和招投标文件。3、业主、监理对引水管线施工的有关要求。4、工业金属管道工程施工及验收规范GB50235。5、工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范HGJ22991。6、现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236。7、给水排水管道工段施工及验收规范GB5026820088、涂漆前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB8923。9、其他相关规范、标准。10、施工经验和其他调查获取的资料。二、编制范围本工程顶管中包括钢筋砼管米和钢管米。三、顶管施工场地要求1、顶管段该段为顶管，主工作井尺寸8M6M，围挡尺寸20M18M，围挡2M高。副工作副工作井尺寸3M3M，围挡尺寸15M15M，围挡2M高。四、施工组织部署41顶管施工安排1、顶管队伍安排一个专业顶管施工队伍,队伍有丰富的类似工程经历2、顶管分段施工时间安排钢筋砼管段顶管安排在4完成，顶管长M,施工时间日历天；钢管段顶管安排在完成，顶管长M,施工时间日历天。五、管顶管施工方案51工程概况本工程顶管共二段。第一段钢筋砼管,长M，设一个主工作井和一个接收井。第二段钢管,长M本工程位于南昌市新建县解放西路和文教路交界处，地质情况为砂层为主，需注浆处理之后再顶管作业。52顶管施工总体计划1、施工进度安排根据工程特点以及工期的要求，拟计划开工时间开工，竣工,总工期日历天。2、主要施工机械的选择选择原则为了加快施工进度，提高机械化施工程度，减轻劳动强度，并根据公司自身的条件以及施工经验来选择本工程的施工机械，详见机械设备仪器表。机械设备仪器表数量（台）序号机械/设备/仪器名称规格型号产地国商标购置年份自有租赁新旧程度已使用台时1反铲挖土2台PC3201台902自卸汽车20T5台953汽车5T3台854电焊机300A6台955汽车起重机16T/25T2/1台906C02焊机1台8557烘干箱1台958角向磨光机D150、D1254台859砂轮切割机D4006台9010电动套丝机3台8511排污泵6台8512倒链25T6台9013倒链1T6台8514压力表025MP6块9515打压泵、堵头3套9016简易龙门架2T3套8517电动试压泵0160KG/CM24台9018空气压缩机3台9519两轮小推车12辆8520千斤顶320T6个903、劳动力计划劳动力计划表合计工种时间管工焊工起重工电工防腐工普工人工工日数人数12663694212663694212663694253、施工方法6施工工艺流程测量放线工作井、接收井开挖、支护顶管机及其他相关设备安装试运转顶管到达接收井设备吊出拆除辅助设备工作井管道安装回填工作井接收井试验与试运行。531测量放线5311采用经测量监理工程师批复的测量控制网进行施工放样，固定保护好控制点，并经常复核。工作坑定位采用全站仪，管道中线控制采用经纬仪，标高控制采用水准仪。5312地面坐标点导入井下采用直接导入法，利用坑口埋设的坐标点和测量控制网控制点，以支导线的形式，建立井下顶管掘进使用控制点。5313地面高程点导入井下采用悬挂刚卷尺，导入标高时，用两台S3水准仪同时进行，并独立导入三次，其互差不超过井筒深度的1/8000。每一个工作坑设置三个水准点。532工作井、接收井开挖、支护1工作井、接收井位的布置主工作井位于解放西路礼不湖边上，副工作井位于文教路口。2工作坑排水在工作坑四周挖一条3030CM的沟槽，工作坑左右两侧各设一个503050CM的集水井。如果工作坑内水量过多，需增设水泵排水，严禁带水作业。3出土出渣顶管里面人工挖出的渣土，采用卷扬机运至原地面，堆置到10M即派车及时外运。4土方外运堆置点7土方外运弃置点业主指定土方堆置点。533顶管机及其他设备安装5331顶管工作井、接收井基础工作井、接收井位基础采用土槽木枕基础。将工作坑底部平整后，在坑底挖槽并埋枕木，枕木上安放导轨并将导轨用道钉固定于枕木上。离顶管管口1M位置设置长度宽高度500900600MM的焊接工作坑，以便两管焊接连接时使用。5332顶管后背墙顶管后背所能承受的最大的顶力取决于顶管管道所能承受的最大顶力，在最大顶力确定后，据此可进行后背的结构设计。所设计的后背具有充分的强度、刚度、且后背墙表面要平直。本工程顶管后背墙采用方木和工字钢搭设，并在方木和原土后背中间多浇筑一道钢筋砼墙，以保证后背墙的强度和平直度，给顶管的顺利施工增加保险系数。1、钢筋砼后背墙施工方法1）、钢筋工程钢筋加工场制作运至现场安装监理检查验收下一工序82）、模板工程保证模板的平整度及刚度，保证砼脱模后的整体效果。采用定型化、整体化、工具化的模板，提高工效，缩短工期。现场建立严格的材料进场管理制度，并制定节约措施，降低材料损耗。3）、砼浇筑工程砼浇筑前应检查模板的强底、刚性是否符合规定，标高、位置、截面尽寸是否符合设计要求。支撑系统是否稳定，支架与模板的结合处必须间歇时，其间歇时间宜缩短，并应在前层砼凝结之前，将次层混凝土浇筑完。2、后背墙拼装枕木和工字钢顶管后背采用拼装式，在钢筋砼墙面横排200MM200MM枕木，枕木前密排30工字钢，在工字钢前再横排顶铁。横排枕木是为了使顶力均匀的分散在后背墙上。5333起重架1、下管起重架采用4根159厚壁钢管（L9M），顶部用60MM圆钢连接，两端锁紧，架底部焊接在平台上横向放置的30槽钢上，支架加肋。出土及下管采用卷扬机，设2T卷扬机和5T卷扬机各1台。先在地面上组装好四根腿柱及顶部穿械，挂好定滑轮及钢丝绳，再用吊车吊起人工定位焊接。架子顶部用60圆钢连接，两端锁紧，架底部焊接在平台上横向放置的30槽钢上，支架加肋，增加稳定性。2、出土及下管采用卷扬机，设2T卷扬机和5T卷扬机各1台。下管用5T卷扬机，吊土用2T卷扬机。安装要牢固、线路要清晰，滑轮要转动灵活。5334平台主梁使用40工字钢四根，其上满铺150150方木，留出下管9管口位置，焊接好工字钢使其稳定。下管及出土口尺寸为625M，三面用架子管焊出围栏。5335设备安装53351工作井导轨安装1、导轨安装时必须安装牢固，满足管节中心高程及坡度的要求,导轨面标高与管子内管底面的标高相等。两导轨要顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致。安装后的导轨要牢固，不得在使用中产生位移，并应经常检查校核。2、本工程导轨为双排120工字钢、槽钢焊接而成，导轨为预制加工。3、导轨安装利用测量仪器监控，导轨安装允许偏差为轴线位置左右3MM；顶面高程03MM；两轨内距2MM。4、两导轨净距计算B2（DHE（HE）05102（100014025（14025）05619MM其中B基坑导轨间距（MM）D管外径（MM）H导轨高（MM）E管外底距枕铁面的距离（MM）按上述公式求出DN1000顶管导轨之间的宽度为619MM。53352千斤顶安装1、本工程采用2台320T的千斤顶。千斤顶固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，要求其合力的作用点与管壁反作用力作用点在同一轴线上，防止产生顶进偏差。根据施工经验，千斤顶的着力点作用在管节垂直直径的1/41/5为宜。2、千斤顶选用ZB50型的高压油泵，由电动机带动油泵工作，经分配器、控制阀进入千斤顶，各千斤顶的进油管并联在一起，保证各千斤顶活塞的出力和行程一致，油管安装时做到顺直、转角少。3、油泵宜设置在千斤顶附近，油管要顺直、转弯少，油泵与千斤顶相匹配，并有备用油泵，油泵安装完毕，进行试运转。53353顶铁的安装1、本次顶管采用环形顶铁。2、安装顶铁时，顶铁与导轨之间、顶铁与顶铁之间的接触面，要擦拭干净，防止接触不良，相互滑动。安装后，要使千斤顶轴线、顶铁轴线和管道的轴线相互平行。顶铁轴线必须与管道中心的垂线对称，避免顶力产生偏心，导致“崩铁”。顶铁拼装后要进行锁定。3、顶铁与管口之间垫缓冲材料联接（胶合板），使顶力均匀地分布在管端。114、安装后的顶铁轴线与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污。顶铁要原地足够的刚度，顶铁单块放置时能够保护稳定，顶铁的相邻面互相垂直，顶铁上有锁定装置。顶铁与管口之间采用缓冲材料衬垫，当顶力接近管节材料的允许强度时，管端应增加环形顶铁。534试运转1、操作工人操作工作均应经培训上岗，有特种作业上岗证并经项目部培训合格后方可上岗作业。2、安全防护装备、设施、安全用品使用，如安全帽的配戴、安全绳的使用，吊钩保护器的使用，吊装钢丝绳绑扎固定、坑内上下扶梯的使用等进行演练，合格后方可使用。3、顶进设备、工作平台及起重架顶进设备即千斤顶安装完成后，进行加压和卸载试验，检查千斤顶行程是否达到设计要求的标准，泵管是否有漏油现象发生，顶铁等规格型号是否满足顶进作业要求和受力要求，合格后方可使用。4、工作平台搭设完成后，应经项目部安全、技术人员验收合格后方可进行起重架的搭设，搭设完成后对安全保护装置检查，调试，试运转，合格后方可进行正式吊运。5、坑内外人机配合吊装过程坑内外作业人员必须熟悉起重机械的性能和被吊物体的实际重量，操作人员必须服从指挥人员的信号指挥，先进行适当演练，当演练二次以上，配合无空缺后方可进行正式作业。535顶管1、顶管采用D1000钢管顶管，焊接接口。2、顶力计算及顶镐选择A、顶力计算12顶进阻力计算按规范中的计算公式进行。FPD0LFKNF式中FP顶进阻力（KN）D0管道的外径（M）L管道设计顶进长度（M），取75M。FK管道外壁与土的单位面积平均摩阻力（KN/），按最不利因素中粗砂土考虑取11KN/。NF顶管机的迎面阻力（KN），公式为NF/4DG（1E）R，DG取1028，E取0，R取400KN/。FP31410287511314/410284002995（KN）305TB、根据上面顶进阻力计算，在不利情况下的顶进阻力为305T，考虑选用2台320吨顶镐（行程12M）。3、施工顺序导轨、后背完成顶管设备安装就位后，即可进行顶进工作。将第一节管下至导轨上，校核导轨的中线和高程以及坡度，合格后即可顶进。第一节管安放合格后，管前端安装钢刃角开启高压油泵、千斤顶工作管道顶入土内300MM停止顶进，进行人工掏土作业，到管前端钢刃角边止开启高压油泵再顶进300MM人工掏土，以上操作反复进行，最终达到全部顶完。4、顶进由于本工程顶管穿越的障碍物为路面，所以在顶管作业中必须严格遵守“先顶后挖”的原则，严禁超挖。人工掏土必须先上部后下部，挖土坡度不得大于60，以防止塌方事故。管前掏土距离50CM/镐，管顶超挖不超过15CM，管下部13135范围内严禁超挖。出土有固定的出土方向，出土采用专用运土斗车，每处二台交替使用。斗车行进由卷扬机拉动，斗车装土运到工作坑内后由升降滑动组设备吊到自然地面，按固定的出土方向，堆入在规定的弃土场。施工人员应协调配合，随时清走坑上堆土。顶进过程中，应随时进行高程和中心的校核测量，每班应有顶管记录和交接班记录，及时控制高程与中线，随时纠偏。顶进过程中，要随时检查顶铁情况，特别注意顶铁摆放是否直顺、换放顶铁时，要用12米的长铁。200300型顶铁双行每镐顶进长度不大于25米。顶管结束后，检查管口部位焊接质量，检查有无空洞、漏焊、气孔、夹渣等现象。并做管道严密性试验。5、测量、纠偏首先在顶管工作坑内设置3个稳固的临时水准点，每次高程测量都要进行闭合检验。在第一节管入土时，高程测量间隔为30CM/次。特别注意第一管节的末端高程的测量，以掌握首节管坡度。在以后的正常顶进中，测量间隔放大至50CM/次。每顶完一程后，对前端进行水平测量，若发现“扎头”或“抬头”问题，认真作记录，为下一程顶进时纠正提供依据。6、中心偏差测量中心偏差测量采用全站仪和水准仪。在顶管的前端及最后端管内顶部标注顶进中心轴标尺，用仪器测量每顶一程的左右偏差变化，认真作顶进测量记录，为下一程顶进时纠偏调整提供依据。7、纠偏误差校正应逐步进行，测量密度增加到10CM20CM/次。14测量发现管位偏差达1CM，应考虑校正，但对高程偏差的校正，应根据管道的设计坡度和头一节管子的走向，来确定校正方法。当根据头一节管子的定向预计可能自行恢复到设计位置时，不必校正。纠偏校正应缓缓进行，使管子逐渐复位，不得猛纠硬调，以防产生相反效果。人工挖土顶进的校正方法主要有以下几种1）、挖土校正法偏差大于12CM时，可采用此法。此法是在管子偏向设计中心的一侧适当超挖，而在相对的一侧不超挖或留坎，使管子在继续顶进中，逐渐回到设计位置。2）、顶木校正法偏差大于2CM时，或采用挖土法校正无效时，可用10CM的圆木或方木一根，一端顶在管子偏向设计中心的一侧内管壁上，另一端安在垫有钢板或木板的管前土壤上，支架牢固后，利用顶进时顶木斜支管子所产生的分力，使管子得到校正。3）、顶镐校正法方法上基本同顶木校正法，即用小顶镐接一短顶木，利用小顶镐的顶力使管位得到校正。4）、顶管质量标准A、高程允许偏差10MM、20MM。B、中心管线允许偏差30MM。C、管子错口不得超过10MM。D、对顶接头的管子错口不得超过30MM。8、顶管减阻措施在沙砾层或卵石层顶管时，应采取管节外表面熔蜡措施、触变泥浆技术等减少顶进阻力和稳定周围土体。9、顶管过程需注意的问题顶进开始时，要缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进。顶进中若发现油压突然增高，立即停止顶进，检查原因并经过处理后方可继续顶进。千斤顶活塞退回时，油压不得15过大，速度不得过快。下管时工作坑内严禁站人，当管节距导轨小于50CM时，操作人员方可近前工作。顶进时，工作人员不得在顶铁上方侧面停留，并随时观察顶铁有无异常情况。10、地面沉降控制措施加强管理，严格遵守操作规程，严禁超挖，避免塌方。加强测量控制，尽量避免大角度纠偏。根据土质合理选择工具管。覆盖层不能太薄。加强地面沉降观测，发现异常，及时上报并采取相应措施。11、顶管时的意外应急措施本工程在顶管施工时可能遇到一些意外情况，如土质突然变化、遇到障碍物等，必须采取有效的措施来处理。地质发生很大的变化，突然间变硬或变软，如果突然变硬了，应立即停止施工，待问题查明后如果条件允许，可以继续施工，如果碰到岩层等较坚实层面或其它障碍物，应立即通知监理工程师，如有变更则由设计出文字性材料并经监理工程师签认的方案进行施工。如果太软，但为了防止土的承载力急剧下降，如遇流砂层，为防止地面沉降应注入玻璃水对土层进行加固处理，处理后方可继续顶进。如果发生漏水，应查明原因，并及时处理管沟内积水。简易办法是用污水泵抽出管外。在顶管施工过程中，如果出现异常的偏差或纠偏失效，必须在允许偏差标准以内就停下来，分析原因，找出对策再继续顶进，切不可盲目行动。操作人员必须严格遵守这样一条规定无论何种情况，超过允许偏差一律停下来，并且如实汇报情况，以便分析原因，找准对策。16还有一条就是建立意外情况立即报告制度。即当意外情况发生时，当班人员必须采用任何可采用有效通讯方式，尽快地与公司有关领导取得联系，向上级报告情况，以便及时采取行之有效的措施。12、管道焊接钢管焊接采用手工电弧焊，焊条采用J422，具体钢管焊接施工工艺详见埋管方案“56钢管焊接”。536到达接收井顶管顶至设计长度后，停止顶进，并从地面进行测量，测出管头准确位置，后开挖，开挖方法同工作井，开挖完成找出管头后再进行下一工序的施工。537设备吊装设备吊装用吊车16吊车进行，个别设备或管道运送不到作业面或离作业面远的部位，用25吨吊车进行吊装。六、质量保证措施本工程按GB/T190012000标准要求建立质量管理体系，按我公司“科学管理、保护环境、关爱健康、优质高效、精益求精、顾客至上”的质量管理方针为指南，真正做到精心施工、精心管理。顶管质量保证措施1、顶管施工执行给水排水工程顶管技术规程CECS2462008、给水排水管道工段施工及验收规范GB502682008等规程规范。2、顶管施工贯通后管道的允许偏差必须符合规范的规定。3、顶管质量控制措施A、对进场的管材和配件进行外观等方面的检验，各项指标均应17符合规范及设计要求，并应有产品出厂合格证明。B、管道的焊接和防腐，应符合设计要求及有关标准的规定，并应有材料出厂合格证明。C、顶管竣工后管道应进行水压试验。七、安全保证措施71深基坑开挖施工专项安全保证措施1、严格按施工组织设计施工。2、每项工程开工前，制定操作细则，并向施工人员交底。3、工地的安全防护设施要齐全有效，要有明显的警示警告标志。4、基坑开挖时根据设计要求或地质情况按规定的基坑边坡分层下挖，严禁局部开挖深坑或从底层向四周掏土的方法施工。基坑顶面边坡以外的四周，应开挖排水沟，并经常保持畅通。基坑周边设安全围栏。基坑上部有动载时，坑边缘与动载间应留有一定距离的护道或采取加固措施。5、依照应急预案，做好执行应急预案措施准备。72、安全生产技术措施1、在基坑开挖的同时，严格按照施工安全技术要求，严格按照设计的支护结构跟进支护。同时把好支护材料的质量关，保证施工生产的安全。2、施工前，技术人员认真复核地质资料，针对不良地质做好超前预防措施以及应急措施，以便有突发事情时，能够采取切实可行的处理措施。3、技术人员根据核实后的地质等相关资料，并对照施工方案和技术措施，确定正确的施工顺序、选择合理的施工方法及采取相应的安全技术保护措施。在施工过程中随时注意基坑的稳定18情况，确保施工安全。4、基坑开挖前在围护结构顶外侧设置截水沟，防止地表水流流入基坑内和冲刷围护结构顶边坡，做好基坑附近或横跨基坑的地下管线的保护和监测，并严禁基坑外侧10M范围内堆载大于20KPA的重物。5、对支护结构的变形、位移进行精密观测、严格监控，以便采取切实有效的措施确保结构和人员的安全。八、文明施工与环保措施1、施工场地内的临时设施布置，要做到合理、实用和美观大方；材料设备存放整齐、合理；碴土严格按指定地点进行堆放，不得影响市容及场观；2、对进出的车辆进行检查、冲洗，确认不会对城市道路造成污染后，方可让车辆驶出场地；3、场地内设沉淀池，泥浆和废水要经过沉淀过滤处理后才能排放，以防污染及堵塞下水道。若因施工不慎造成下水道堵塞的，应立即自行疏通。场地内不能有积水，排水沟必须保证畅通；4、场内临时道路及有关场地应全部硬化，经常保持路面平整、清洁、畅通；5、协调好与周围单位、居民之间的关系，搞好生活区、施工场地的环境卫生。6、按上级和指挥部的要求做好防尘、防噪及其他文明施工和环保工作。九、已有设施、管线的加固、保护措施1、施工前应对地下管线、地上设施等情况进行调查，与有关管线管理单位联系，确定其管线的具体位置、走向、埋深，制定19详细的施工方案及管线加固措施。2、根据管线管理部门的要求，正确标示管线位置，管线处采用机械或人工开挖，并按要求进行防护，当机械开挖至管线上50CM左右时改由人工开挖。施工时要对施工人员、机械操作员交底，以确保管线安全。3、在地上设施附近开挖必须采取相应的施工方法并对地上设施采用加固保护措施，确保其安全。分期施工的，后期施工时对前期工程采取同样的保护措施。4、施工中如发现不明电缆管线等应立即停止作业，保护好现场，并向甲方和有关部门报告待查明情况并采取措施后方可施工。5、若管线位置与结构物基础位置发生矛盾时，要主动与业主、监理、管线管理单位进行协商，确定施工方案，不得擅自移动管线。十、应急预案一、应急组织机构与资源备置为加强对事故应急救援的领导，项目部成立处置突发事故应急处理领导小组，组长由项目经理担任，组员由项目的相关管理人员担任。1、组织机构应急处理领导小组组成成员如下组长胡翔副组长曹先升组员熊敏、钟火民、岳昌旭、闵超、周峰、张日山、杨冠杰应急事故发生处理流程图20（事故发生后即时上报现场监理及业主代表，上报其他主管部门时间不得超过6小时）。2、工作职责领导小组负责现场救护与处理,在现场处理完后加强对生产的恢复,保障施工生产。值班工长（或值班工程师）负责事故现场的信息收集、处理、记录工作,在接到事故报告后立即上报应急处理领导小组。组长（应急总指挥）负责应急救援工作的启动。负责事故应急行动期间各单位的运作协调，按照应急预案合理布置应急策略，和事故现场指挥者协同工作，保证事故应急救援工作的顺利完成。工程技术部负责研究制定事故控制措施，研究制定抢险措施并付诸实施。安全文明施工部负责救援过程中安全监督及事故处理工作。物资、设备到位进行抢险抢险结束、恢复生产措施及善后处理紧急事故发生上报综合部或质安部长抢险领导小组抢险方案确定上报监理、业主人员伤亡现场处置送医院抢救21材料设备部保障设备、物资的调配，保证后勤物资的供应。办公室负责进行对外联络、车辆调配工作、现场组织救援伤者及护送、转院等具体工作，并调动本项目人员进行现场救护。信息管理人员（由项目调度担任）负责接收事故报警信息，并在事故应急期间向事故应急者提供他们所需信息，负责各应急小组之间的通讯联系，设置专线电话。3、应急处理组织机构以应急领导小组为基础，成立应急反应指挥部，下设应急救援工作小组，应急处理技术小组，应急处理监测小组，应急处理设备物资小组，应急处理保卫小组。应急救援工作小组24小时值班。接到应急通知迅速组织各应急处理小组，应急突击队赶到现场进行抢险救援。应急处理机构见下图4、应急物资准备工地应急物资、机械设备储备见下表所示。序号材料设备名称单位数量备注1发电机台12对讲机台5316T吊机台1应急求援工作小组联络调试应急处理物资组应急处理保卫组保卫组应急处理监测组应急处理技术组应急处理保卫组突击队医疗救护队义务消防队应急反应指挥部22序号材料设备名称单位数量备注4抽水机台25氧气瓶套16急救简易担架个57夹板套15二、基坑应急预案1、在基坑开挖过程中，如遇下列情况，应采取应急措施进行处理当支护结构地面出现裂缝时必须及时用粘土或水泥砂浆封堵，并查找原因防止此类情况的再次出现。当支护结构侧壁土体出现渗漏水时，应及时增设泄水管，卸载水压力。当流泥、流沙或开挖使坑外地面或道路下沉、管线变形时，如超过允许值比较小，应立即用粘土阻塞夯实再加混凝土封砌渗漏和用水泥砂浆、化学浆液等材料处理渗漏，并增加监测频率。2、基坑支护结构变形超过允许值或者有失稳前兆时，应立即采用下列措施当支护结构变形超过允许值，但比较小，无明显大的变化时，及时对变形部位进行加固。当支护结构变形