机械顶管及竖井锚喷工作坑施工方案.doc

第1章 编制依据1.1施工文件1.1.1阜石路天然气工程（9标过金鼎小区及杨庄东路）工程施工图(设计号：090223GC-20G北京市煤气热力工程设计院有限公司设计)。1.1.2金鼎小区中路、杨庄东路燃气过路顶管工程岩土工程勘察报告(详勘) (工程编号：BGEC-J勘-2010-0502北京地矿工程建设有限责任公司)。1.1.3阜石路天然气工程（穿越杨庄中路及金鼎小区中路）探测报告 (北京诚易达通测绘所2010年5月测绘)。1.2工程应用的主要法规1.2.1中华人民共和国建筑法1.2.2中华人民共和国环境保护法1.2.3中华人民共和国安全生产法1.2.4建设工程质量管理条例1.2.5城市市容和环境卫生管理条例1.2.6建设项目环境保护管理办法1.3工程有关规范、技术规程和质量评定标准1.3.1工程测量规范(GB50026-2007)1.3.2建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2001)1.3.3建设工程施工现场安全资料管理规程(GBJl1/383-2006)1.3.4建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)1.3.5混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)1.3.6砌体工程施工质量验收规范(GB50203-2002)1.3.7钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)1.3.8钢筋焊接及验收规程(JGJl8-2003)1.3.9北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程(DBJ01-87-2005)1.3.l0手持式电动工具的管理、使用、检查和维修安全技术规程(GB3787-2006)1.3.11建筑施工场地噪声标准(GB12348-90)1.4其它公司质量保征体系文件现场踏勘第2章 工程概况2.1工程简介2.1.1北京市石景山阜石路天然气工程（穿越杨庄中路及金鼎小区中路）分别位于北京市石景山阜石路与金鼎小区中路交叉口和阜石路与杨庄东路交叉口南侧，管线分别穿越金鼎小区中路和杨庄东路。天然气管道设计为高压B天然气管道，设计压力为2.5Mpa。B天然气管道采用直缝焊接钢管71111.9，管道防腐采用三层结构聚乙烯加强级防腐，全线加设牺牲阳极电保护设施。本工程高压B天然气管道分为两段：第一段穿越金鼎小区中路，采用顶管方式施工，起点、终点桩号为T1T2，管线长度56.70m，顶进钢筋混凝土套管1550（钢筋混凝土管材外径为1870）L43.75m；第二段穿越杨庄东路，采用顶管方式施工，起点、终点桩号为T5T6，管线长度68m，顶进钢筋混凝土套管1550 L46.875m。以上设计天然气管线均与阜石路上已设计DN700K高压B天然气管道相接。全线敷设在阜石路永中南侧绿地内。本工程天然气管线穿越金鼎小区中路段和杨庄东路段拟采用机械顶管施工方法。2.1.2阜石路天然气顶管工程，总计长度为90.625m，管底距现状地面埋深7.37m，起点、终点为T1T2和T5T6段，套管采用钢筋混凝土管，管径为l550。2.1.3本工程设计单位为北京市煤气热力工程设计院有限公司，岩土勘察单位为北京诚易达通测绘所和北京地矿工程建设有限责任公司，顶管施工单位为北京市城建道桥建设集团有限公司。工程质量要求为合格。2.1.4本文是针对机械顶管施工编制的专项方案。2.2主要工程量顶管施工：2段顶管，共90.625m；工作坑开挖：顶进坑2座、接收坑2座；2.3现场施工环境2.3.1现场地上情况本段顶管工程分别在工程节点T1T2和T5T6两处，顶管要穿越的部位分别是金鼎小区中路段和杨庄东路段，顶管工作坑分布在道路两侧，地面高程起伏不大，施工场地范围内是现状阜石路南侧绿地，场地条件较好，便于解决临设、材料堆放、加工场地等用地问题，施工材料、顶管设备的运输较为便利。2.3.2现场地下情况地下其它管线在施工处通过的具体情况有详细的物探资料，机械顶管穿越施工时，地下管线对施工的影响较大，施工前须通过物探、坑探寻找现况地下管线，对地下管线位置进行校对，确保现况管线的运行安全。2.4工程地质、水文情况2.4.1地质情况根据现场钻探与原位测试成果的综合分析，在本次岩土工程勘察最大勘探深度范围内所分布的图层按沉积年代、成因类型可分为人工堆积层、新近沉积层和第四纪沉积层三大类，按地层岩性及工程特性进一步划分为4个大层。现分述如下：表层为人工堆积之粘质粉土素填土层，杂填土1层；其下为新近沉积之粉质粘土层；之下为第四纪沉积之卵石层，卵石层，细砂1层。2.4.2地下水情况2.4.2.1本次岩土工程勘察期间(2010年5月下旬)采用SH30钻机套管护壁冲击钻进工艺，共完成勘探孔5个，孔深均为20m。本次勘察期间，在勘探深度内未观测到地下水。2.4.2.1历年最高水位记录根据场区区域水文地质资料，拟建场区1959年和19711973年的最高地下水位标高为60m；近35年最高地下水位标高为38m左右（不包括上层滞水）。根据以上地下水位情况，本工程施工中不考虑施工降水。2.5施工工期阜石路天然气顶管工程计划总工期45日历天，在这期间需要完成：顶管工作坑开挖、设备安装、管道顶进、钢管焊接、注浆固化等工作。2.5.1施工准备5历天，主要事项如下：2.5.1.1生活区、办公区临时设施的建设，施工用水、用电电源的安装与架设：2.5.1.2测量交桩，测量放线及复测、审核报验；2.5.1.3设计图纸会审与设计交底，施工组织设计的编制、上报和审批：2.5.1.4主要材料计划、采购、进场。2.5.2工作坑开挖控制在18日历天内完成。2.5.3顶管施工顶管需要15日历天。安装顶管机械设施，3日历天：顶管施工，10日历天顶管设备拆除，2日历天2.5.4收尾交验5日历天管缝处理，换浆处理，雷达检测，竣工测量。2.5.5清场2日历天清理场地，退场2.6工程特点及必要措施2.6.1本工程穿越金鼎小区中路和杨庄东路，并且设计管线在金鼎小区中路下横穿一条电力管线；设计管线在杨庄东路下横穿多条雨水、污水、上水、电力、电信、天然气管线及一条2600*2350热力方沟，沟底高程64.10m，设计顶管管底62.00m，设计顶管管外顶63.71m。在施工过程中应制定详细的施工保护方案保证现况地下管线和市政公共设施的安全，并协助各相关的管理单位做好管线及公共设施的各项保护工作，以确保顶管工程的顺利施工。在管道穿越金鼎小区中路和杨庄东路时，为保护现况地下管线和市政公共设施安全和保障顶管工程顺利施工，在管道周围注浆进行土体加固。同时，为防止管道穿越金鼎小区中路和杨庄东路范围内上部路面沉降，道路沿路宽铺设2厚钢板，长20米，且在铺设钢板路段两端设置减速坎，对施工路段通行车辆进行限速慢行。2.6.2本工程设计管道位于土层土质多为沉积卵石层，为保证现况地下管线和市政公共设施的安全和满足技术要求，施工时必须固化土质。同时对地面的隆起和沉降进行实时监测，地面隆起、沉降最大极限值控制在30，公路沉降最大极限值控制在-20。2.6.3本工程跨越雨季施工。施工组织实施中，将结合工程进展情况制定有效措施，保证工程质量。2.6.4工程施工过程中，管节底部135范围内不得超挖，管上部超挖不得超过1.5，管前挖土长度在路基下，不宜超过管端10，在以外，不宜超过管端30，并应随挖随顶。第3章 顶管施工3.1施工准备3.1.1组织准备3.1.1.1选派施工经验丰富、曾多次承接机械顶管施工的人员出任项目经理，配备具有丰富施工经验的技术、测量、施工、质控人员。3.1.1.2组织有关部门的技术、业务能手到本工程部，在项目经理、总工的领导下，各尽其职。3.1.1.3本项目部组织机构由项目经理、总工程师及“四部一室”(即：工程部、技质部、材料设备部、商务部及办公室)组成，下设降水、竖井、顶管3个专业施工队(见图3-1项目经理部组织机构图)。3.1.1.4项目部人员构成(见图3-2项目部人员构成图)图3-1项目部组织结构图项目经理项目总工工程部技质部商务部材料设备部办公室降水专业队竖井施工队顶管专业队3.1.2技术准备3.1.2.1完成项目部组建，完成施工组织设计方案的编制与审批；3.1.2.2完成现场顶管范围内可能与施工矛盾的现况管线调查；3.1.2.3完成测量桩位交接及控制网点的布设工作。图3-2项目部人员构成项目经理项目总工工程部技质部商务部材料设备部办公室泵手顶管工安全员质控员员电工测量员办事员计划员工长材料员3.1.3人员准备计划人员详情参见表3-1表3-1工程施工人员计划表劳动力分配计划人数劳动力分配计划人数工长1人机械顶管20人测量员1人工作坑施工30人材料员1人杂工20人质控员1人降水施工10人电工2人安全员1人合计87人3.1.4生产准备3.1.4.1临时设施临时生活区建设：现场搭设帐篷，供施工人员居住。临时办公室建设：施工现场附近租赁民房，作为临时办公用房。顶进坑施工区布置：占地面积为50m30m。接收坑施工区布置：占地面积为30m20m。3.1.4.2用水、用电根据现场的具体情况确定。临时用水：生活用水从附近解决，施工用水由降水井提供。临时用电：生活用电根据现场情况临时搭接，顶管机施工用电需建立临时供电系统，顶管机组要求供电能力为250KW。3.1.4.3临时通讯施工工地安装对讲机和视频监控设备；与公司总部的联系，使用移动通信设施；公司数据往来采用网上交流的方式。3.1.4.4临时道路施工前先修建设备和材料进场的临时通道。3.1.4.5临时场地选好弃土暂存场地及施工配套设施的安装场地；确定配浆工作区、管材暂放区及顶管辅助设施排放位置。3.1.5材料准备根据上程实际需要提出材料计划，选择供货厂家，为材料及时进场做好前期准备。施工主要材料为顶管用管材，顶管管材采用DNl550混凝土管。管材为钢筋混凝土钢承口管(III级)。表3-2顶管施工所需管材表序号顶段管材种类规格单位数量备注1T1T2机头管1550节2机械顶管普通管1550节132T5T6机头管1550节2机械顶管普通管1550节14图3-3顶进坑平面布置示意图3.1.6机械设备本工程所投入的主要机械为顶管施工工具，主要设备及用量，详见表3-3。表3-3顶管施工主要机械设备表序号机械设备名称规格单位数量备注1顶管掘进机1550套2土压平衡2电焊机22KW台23注浆泵台44灰浆搅拌机台25主顶泵站YG-200台26主顶油缸YG-200个127全站仪GTS-722个28经纬仪GJG22台29水准仪DS3台210吊车50T(100T)台211运土车辆212空压机台413水泵台20表3-4机械顶管施工主要物资计划表序号品名规格单位数量备注1顶铁1.5m块42顶铁1.2m块43后背铁23.5O.4m块84护口铁2400200块45基坑道轨6m套46基坑道轨2m套47管内道轨6mm728土车个29土斗个210油缸支架1550套111经纬仪支架1550套112储浆池600900213注浆钢管DN326000m10014高压橡胶管DN3220000根215低压变压器台116电闸箱套617低压铝线10mm2m26018低压灯泡36V,60W个2019碘钨灯1000W个620架子管6000根3021架子管2000根3022架子管1000根3023铅丝8#KG10024围档块8025十字扣卡个5026挂勾个427钢丝绳164000根428方木根3029工字钢32#m20030钢板20mm块231膨润土吨2532碱KG25033液压油桶234水泥吨25换浆35粉煤灰吨80换浆36风镐个23.2测量3.2.1对建设单位提供的施工区内的导线网与水准网及其控制点进行复测，经核对无误后方可使用，测量工作从外业到内业必须做到步步校核。3.2.2平面测量控制施工测量按工程测量规范GB50026-2007的有关规定执行。3.2.3高程测量高程控制采用城市四等水准测量的技术施测，使用DS3水准仪往返观测各一次，高程闭合差在l2mm之内(L为水准跨线长度，以千m计)为合格。3.2.4顶管施工测量顶管施工采用连续测量与间断测量结合的方式。连续测量：在顶进坑后方安放一台激光经纬仪，激光经纬仪按照设计顶进轴方向发出一束激光，照射到掘进机的光靶上，施工人员按照激光指示路线顶进。间断测量：每顶进一节管后，测量人员对激光经纬仪进行校核，并且采用水准仪测量管道高程偏差，采用水平尺测量管道水平偏差。3.3顶管施工方法和技术措施3.3.1顶管方式根据此次施工所穿越的土质、顶进长度、钢管顶进、管道内径等因素综合考虑，确定采用机械顶管，土压平衡机械顶管施工方式。长度为90.625m；顶管工艺流程图见图3-4。施工准备竣工测量出洞入洞正常顶进开挖工作坑设备安装泥浆置换完成止水圈后背铁道轨开洞入土抽水抽水抽水抽水抽水图3-4顶管工艺流程图3.3.2项力计算通常确定机械顶管总顶力，使用经验计算公式：P=NGL其中：G一单位长度管体自重(KNm)N一土质系数P一总顶力L一最长顶距本工程的管径为1550，管长3m，管重2267千克，单位长度管体自重(G=22679.81000=22.22KNm。顶管长度最长为L=48m。本工程管道位于砂质粉土与粉质粘土层之间，N取2。P=222.2248=2134KN根据总顶力计算出最大顶力为2134KN，实际施工过程中选用的顶镐设备为4台200吨的顶镐，可以提供7840KN的顶力，大于实际需求的顶力，可以顺利进行顶进施工。3.3.3工作坑尺寸顶管需开挖工作坑，工作坑分为顶进坑与接收坑，综合顶管机具尺寸及作业要求，确定顶进坑与接收坑的净空尺寸：3.3.3.1顶管进坑长度计算L=Ll+L2+L3+L4L 顶进坑长度，mLl顶管机长度，m，Ll=5.2mL2千斤项长度，m，L2：1.7mL3出土工作间长度，m，L3=1.0mL4后背厚度，m，L4=O.6mL=5.2+1.7+1.0+O.6=8.5(m)接收坑长度取5.0m3.3.3.2顶管顶进坑宽度B=D+SB顶进坑宽度，mD管外径，m，D=1.98mS操作宽度，m，每侧1.2m，S=2.4mB=1.98+2.44.5m，取5.0m接收坑宽度也取5.0m3.3.3.3顶进坑深度Hl=Al-A2+A3H1一顶进坑净空深度，mA1地面高程，mA2一管内底高程，mA3一机坑导轨安装高度，O.4m3.3.3.4接收坑深度H2=Al-A2H2顶进坑净空深度，mA1地面高程，mA2管底高程，m如此，确定顶管工作坑净空尺寸为：顶进坑：8.5m5.0m接收坑：6.0m5.0m表3-5接收坑深度序号节点号工作坑类型尺寸（m）LBH地面高程管底高程1T1顶进坑8.55.08.47169.7662.502T2接收坑5.05.08.3069.6562.503T5顶进坑8.55.08.52069.3762.004T6接收坑5.05.08.4269.2962.003.3.4顶管工作坑做法施工准备机械人员材料圈梁施工浇筑砼开挖绑钢筋井身施工喷射砼开挖安榀架封 底浇筑砼开挖绑钢筋图3-5工作坑施工工序图3-6顶进工作坑支护平面示意图图3-7接收工作坑支护平面示意图图3-8顶进工作坑井圈梁配筋示意图图3-9接收工作坑井圈梁配筋示意图为了保证顶管工作坑能够承受顶进施工中的顶力，安全顺利地完成施工，确定工作坑采用钢筋锚喷混凝土+工字钢支撑的联合支护方式。工作坑施工工序见图3-5。工作坑的施工原则：快开挖、强支护、小分块、短进尺、早成环。3.3.4.1管线调查：工作坑施工前需进行地下管线的调查，提出对原有管线的保护方案，施工中不得损坏原有管线。3.3.4.2探槽：工作坑施工须先开挖探槽，开挖相互垂直的二条探槽，以探查地下管线及其它构筑物的情况，深度通常在2m左右。3.3.4.3地圈梁：工作坑上口设混凝土地圈梁，地圈梁尺寸为宽高=800mm500，主筋使用822和422的螺纹钢，箍筋使用12150和12500的钢筋，混凝土强度C25。3.3.4.4土方开挖：待圈梁混凝土强度达到90后进行基坑土方开挖，开挖顺序由上至下进行，同层间隔开挖，每层除中心土外分成六个开挖断面，间隔、对称进行，严禁同层贯通挖土，每一循环挖深为每步格栅距离，出现土体松散、地下水较大、有流沙时，可根据情况缩短每循环的挖深距离。3.3.4.5支撑：选用 218a对焊沿竖向每隔一榀钢格栅设一道，最低一道临时支撑距竖井底不小于1.75m，以便于安装顶管设备。每道支撑有直撑与角撑两种形式。顶进工作坑在四个角内侧焊接角撑，角撑长度为2.775m，直撑长度5.14m；接收坑在四个方角内侧，焊接角撑，角撑长度2.447m。工作坑施工过程中，应根据现场实际情况及时调整临时支撑。临时支撑与钢板之间焊接牢固，且与井壁间连接可靠。图3-10顶进工作坑临时支护平面、断面示意图图3-11接收工作坑临时支护平面、断面示意图3.3.4.6钢格栅：其主筋使用22的螺纹钢4根，其断面尺寸为288180，支撑钢筋使用12的钢筋弯成波浪形与主筋焊接牢固。箍筋使用8300钢筋。钢格栅分段加工现场组装，钢格栅之间的连接采用焊接方法，钢筋相互搭接时，其搭接长度要求为：双面焊接为5倍的钢筋直径，单面焊接为10倍的钢筋直径。水平钢格栅自埋深4m以上竖向间距0.75m，自埋深4m以下0.5m，其间洞口上方1m范围内设置3榀钢格栅。3.3.4.7网片：网片采用6的钢筋焊接而成，网格间距150150，在钢格栅内、外放置双层网片。网片搭接重叠一个网格宽度。3.3.4.8连接筋：地圈梁与钢格栅之间及每个相邻的钢格栅之间均需使用连接筋，连接筋使用18的螺纹钢，在钢格栅内、外两侧同时使用连接筋，内外两侧交错排列，连接筋间距定为0.5m。顶部的连接筋需弯折成90度，并插入地圈梁长度不小于300，弯折长度不小于500。连接筋之间搭接要求为双而焊接5倍、单面焊接10倍钢筋直径。图3-12顶进工作坑格栅展开图图3-13接收工作坑格栅展开图3.3.4.9墙壁锚喷：工作坑施工时应依次向下逐层施工，土体开挖、安装外网片、内连接筋、安装钢格栅、内连接筋、内网片、锚喷混凝土。锚喷混凝土厚度为30，混凝土强度等级C20，材料为水泥、中粗砂、豆石(粒径在5l0) ，并加入速凝剂，经验配合比为水泥：砂子：石子=1：1.9：1.9，速凝剂掺入量为水泥重量的35。3.3.4.10底板：工作坑采用钢筋混凝土封底，在挖深达到工作坑底标高后施工。采用14150和14200螺纹钢，单层双向排列，底板厚度为250，混凝土要求强度为C20。3.3.4.11集水坑：在工作坑的底板，均需预留500500500集水坑一个，坑内安装潜水泵一台，以保证施工时坑底干燥。图3-14分部挖土顺序平面、断面及网片大样图3.3.5顶管设备安装3.3.5.1后背安装工作坑验收合格后，安装顶管设备，首先安装后背，根据我公司的施工经验，后背采用后背铁，后背铁尺寸为23.50.4m。3.3.5.1.1机械顶管后背结构为：锚喷墙+混凝土+后背铁。3.3.5.1.2紧贴锚喷墙垂直地面放置后背铁，后背铁与墙面之间的空隙以C10素混凝土浇灌填充。3.3.5.1.3后背的安装允许偏差为：垂直度：0.1%H水平扭转度：0.1%L其中H为后背的高度，L为后背的宽度。3.3.5.2工作坑坑导轨安装导轨安装是顶管施工中一项重要的工作，安装的准确与否直接影响管道的顶进质量。导轨内距的确定：A=2其中：A一两导轨内距(mm)；D一管外径(mm)，D=l870mm；d一管内径(mm)，h=1550mm；则：A=2=1130(mm)导轨安装内距为1130，这样确定的导轨项面与管道流水高程相同。3.3.5.2.1在工作坑底部上铺洒一层厚约15的豆石，豆石之上铺设置150150的方木，方木长度为2m，方木之间的间距为400，方木顶面高程与顶进坡度一致。3.3.5.2.2将钢质导轨平铺于方木之上，测量导轨的中线位置与高程偏差，其允许偏差为：导轨内距：2mm；中 心 线：3mm；顶面高程：03mm。3.3.5.2.3安装后导轨要牢固，不得在顶进施工中产生位移，且需设专人经常进行检查。3.3.5.3止水环安装为防止推进机入洞时泥砂涌入工作坑，在顶进方向的墙壁上需安装止水环。首先，进行测量，确定止水环安装的位置；其次，将止水环底圈固定到墙壁上，用混凝土封闭底圈与墙壁之间的缝隙；然后，在底圈上固定防水橡胶板；最后，安装止水圈压板。在推进机入洞之前才允许将止水环内的墙壁凿除。3.3.5.4掘进机就位使用吊车吊装，将掘进机轻轻放入顶进坑内的导轨上，前端距井壁约400。就位后检查掘进机的轴线是否与顶进坑轴线、导轨轴线以及主项油缸的轴线保持一致；检查导轨下沉幅度是否过大。一切正常后再进行电路、油路、注浆系统的安装调试。3.3.6入洞将掘进机徐徐推进洞口，观察主顶泵站压力，在可以顶进的前提下，尽量向前顶进，土体进入管道内部，人工只在管道内部挖土，边挖土边顶进。待掘进机全部入洞后，连接第一节管做反封闭，掘进机与首节管要连接牢固。3.3.7正常顶进3.3.7.1土仓压力的设定：按计算表数值设定，施工时设备自控可保证10的土仓压力变化，遇有砂砾石层、下穿道路、离构筑物较近时，土仓压力设定适当加大到30左右，以提高安全系数。3.3.7.2触变泥浆减阻：顶管过程中，须同步注入减阻泥浆，它是减少顶进阻力、提高顶进速度的重要一环，减阻泥浆采用膨润土配制而成，膨润土要求胶介质在80以上。在机头尾部设置有触变泥浆注浆孔，顶进施工的同步注入触变泥浆，以形成原始浆套；在每节钢管的前端均有三个注浆孔，顶进过程中，通过注浆孔持续补浆。注浆使用挤压式注浆泵，注浆口压力控制在O.10.2MPa。3.3.7.3顶进测量：顶管测量主要使用激光经纬仪，安装于顶管坑后背处的顶管掘进中心线上。在掘进机内安装有激光靶，激光照射到光靶上，机手根据激光点的位置变化确定掘进机的方向变化。初始顶进每米测量一次，正常顶进时，每一节管测量一次，纠偏时每米测量一次。图3-15土压平衡顶进示意图3.3.7.4顶进纠偏：连续观察光靶上激光点的行走轨迹，如发生偏移大于20，预测机头又有向偏差大的方向发展的趋势时，采取纠偏措施。纠偏时开动纠偏千斤项，顶出最大不超过1.5。纠偏的原则是勤纠、微纠。3.3.7.5顶进速度：顶进速度控制在3050/分钟，刚入洞及纠偏时用较低速度，以后视出土情况、刀盘扭矩情况适当加快顶进速度。3.3.7.6出土外运：掘进机刀盘切削破碎土体，由螺旋输送机将泥土输入到管道内部，使用土车通过管道将泥土运入顶进坑中，再使用吊车运到地面，倒入泥土暂存区，定期外运。3.3.7.7机头出洞：在接收工作坑开挖时，挖至设计管顶时暂时停止开挖，待机头推进进入到接收坑内后，再继续进行接收坑的施工。按照以上步骤施工可以减少接收坑洞口处墙壁的安、拆工作量。同时减小掘进机的土仓压力对洞口处的结构破坏，防止洞口处坑壁结构开裂并向外凸出。3.3.7.8机头出坑：拆除掘进机的电源线、注浆管、油管，拆除掘进机与第一节管的连接板。使用100吨吊车，将掘机吊运出坑。3.3.8土体加固。在顶进过程中管壁外的土体受到扰动，上层土体易形成松动或空洞，引起地面沉降或塌陷。顶管工序结束后，从钢管内部通过注浆孔向管外土体注入加固浆液，对土体进行加固。使用的注浆材料为水泥加粉煤灰浆，其配比为水：水泥：粉煤灰=6：l：3。由管道内部的注浆孔压注，注浆次数不少于三次，两次间隔时间不大于24小时。每两节管编为一组，第一节管注浆孔注浆，第二节管注浆孔排浆，从管道一端开始，依次进行。图3-16土壤加固示意图3.3.9设施拆除顶进、换浆后，拆除顶镐、后背铁、止水环、基坑导轨等顶管设施。3.3.10注浆孔封闭管道内部的注浆孔，采用石棉水泥填充。3.4顶管中的安全技术措施3.4.1管内照明管道内每10m装一只照明灯，照明灯采用36V的安全电压供电。为防止电缆接头松动、管道内配有部分活动接头箱，即保证了接头质量，又可以避免接头的包扎受潮而产生的漏电事故。地面备用一台发电机，遇突然停电时供电，保证照明、通风。3.4.2通风在顶进施工过程中，随着管道不断向前延伸，空气中的氧气会逐渐稀少，会给在管内的工作人员带来极大危害，甚至会造成恶性事故。为改善管内工作环境，在管道施工的全过程中采取通风措施，加大管道内空气流通，营造良好的作业环境。采用压入式通风，空压机安装在地面上，用DNl00的硬质PVC通风管道，将风送至掘进机端部。3.5顶管质量监控表3-9顶管施工质量要求过程名称质量控制点检测手段质量等级轨道安装允许偏差：轴线3mm顶面高程0-+10mm两轨内距2mm水准仪激光经纬仪盒尺、塔尺合格后背安装允许偏差：垂直度1扭转度1激光经纬仪线坠合格油缸架安装允许偏差：整体轴线3mm左右高差0-3mm水准仪激光经纬仪盒尺、塔尺合格洞口止水圈安装允许偏差：轴线20mm高程20mm水准仪、激光经纬仪、塔尺合格管道顶进允许偏差：中心偏差：50mm高程偏差：+40mm-50mm水准仪激光经纬仪钢卷尺、塔尺合格管道接口相邻管间错口15%壁厚，且不大于20mm钢卷尺合格第4章 顶管施工常见病害的防治4.1管道轴线偏差过大4.1.1偏差结果管道轴线与设计轴线偏差过大，使管道发生弯曲，甚至造成管节损坏，接口渗漏。4.1.2预防措施4.1.2.1顶管施工前对管道通过地带的地质情况认真调查，指导纠偏。纠偏按照“勤测量、勤纠偏、小量纠”的操作方法进行。4.1.2.2采用同种规格的千斤顶，使其顶力、行程、顶速相一致，保持顶力合力作用线与管道中心线相重合。4.1.2.3加强顶管后背施工质量的控制，确保后背不发生位移，并使后背平整，以保证顶进设备的安装精度。4.1.2.4顶进过程中随时绘制顶进曲线，以利指导顶进纠偏工作。4.2地面沉降与隆起4.2.1沉降、隆起结果顶管施工过程中或施工后，在管道轴线两侧一定范围内发生地面沉降或隆起，使管道周围道路交通受到影响，甚至危及到正常使用和安全。4.2.2防治措施4.2.2.1严格控制顶管轴线偏差，执行勤测量、勤纠偏、小量纠的操作方法。4.2.2.2在项进过程中及时足量地注入符合技术标准的润滑支承介质填充管道外围环形空隙。施工结束及时用水泥或粉煤灰等置换润滑泥浆。4.2.2.3严格控制管道接口的密封质量，防止渗漏。4.3顶力突然增大4.3.1增大现象在顶进过程压力表指针突然增大。4.3.2防治措施4.3.2.1按不同地质条件配制适宜的泥浆，并采取同步注浆的方法，并及时足量的沿线补浆，经常检查膨润土质量，特别是不得含砂。4.3.2.2顶进施工前对顶进设备进行认真的检修保养。4.3.2.3停顶时间不能过久，发生故障及时排除。4.4管道接口渗漏4.4.1渗漏现象管道接口渗水、漏水。4.4.2预防措施严格执行管节和接口密封材料的验收制度，严禁使用不合格产品。严格控制管道轴线，必须按“勤纠”、“小纠”的原则进行，以避免接口不匀而使胶圈减小止水作用。下管时，要在钢丝绳与管口之间加橡胶垫，保护管口。采用F型插口管材，并选用相匹配的橡胶圈，事先检查橡胶圈的质量，临下管前抹好润滑剂，安装要正确。4.5管节裂缝4.5.1裂缝现象管节纵向和环向有明显裂缝，造成管道渗水、漏水。4.5.2预防措施4.5.2.1管材进场后要进行质量验收，验收不合格要及时退货。4.5.2.2顶进时严格控制管道轴线偏差，控制顶力在管节允许的承压范围以内。4.5.2.3在管节运输过程中采取管垫等保护措施，并做到吊(支)点正确，轻装轻卸。4.6顶管前端正面土体坍塌4.6.1坍塌现象顶管施工中实际出土量远远大于理论出土量，且地面有明显塌陷。4.6.2预防措施顶进施工中采取短开挖、勤顶进的方法，并随时注意到土质的变化情况，向士仓内加泥浆，使出土量与顶进量基本一致，保持土仓压力平衡。第5章 安全防护施工措施5.1安全技术保证体系为了保证本一程施工中的安全保证，公司、项目部及班组三级分别成立安全小组，以便加强安全管理工作。现场施工的安全保证体系见图5-1安全保证体系见图5-1项目经理项目总工安全员施工员技术员机械员兼职安全员兼职安全员兼职安全员竖井施工队兼职安全员兼职安全员5.2安全管理目标积极开展安全达标工作，切实贯彻安全生产责任制，强化安全意识，本工程杜绝重伤和死亡事故，轻伤事故频率控制在0.007以下。5.3安全岗位职责为确保现场文明安全工作目标明确、职责明确，顶管部从项目经理到施工员、作业队层层落实岗位安全责任制。5.3.1项曰经理安全职责5.3.1.1认真执行国家、北京市、本公司安全生产、劳动保护的法规及规章制度。对本单位在生产经营活动中的安全健康负全面领导责任。5.3.1.2建立、健全安全生产保证体系，领导组织实施本单位安全生产工作目标，督促、检查各职能部门人员执行安全生产责任制。5.3.1.3落实施工组织设计、施工方案中各项安全技术要求，严格执行安全技术措施审批制度及设备、设施交验、验收、使用制度，保证安全技措及劳动保护用品经费的落实。5.3.1.4随时掌握安全生产动态，监督并保证安全生产保障体系的正常运转，认真执行ISO28001“安全生产管理程序”，开展定期和不定期地组织安全生产检查，及时消除事故隐患与不安全因素，制止违章指挥和违章作业。严禁职工在工作中休息或就餐时饮酒。5.3.1.5严格遵守特殊工种的安全管理规定，组织职工的各项安全生产教育。5.3.1.6发生因工伤亡及重大未遂事故，要做好抢救伤员、保护现场、及时上报的工作，并协助事故调查组参加事故的调查处理，制定、落实各项防范措施，认真吸取教训，对事故责任者提出处理意见，报上级审批。5.3.2顶管专项总工程师的安全职责5.3.2.1组织有关人员认真学习和贯彻执行安全生产和安全技术管理规定，对顶管项目工程生产经营中的技术工作负安全责任。5.3.2.2主持制定、审批、上报安全技术措施，并监督落实。及时解决施工生产中的安全生产技术问题。对执行中发现的问题及时予以纠正。5.3.2.3在组织编制和报批施工组织设计、施工方案或专业工程项目施工方案以及大型临时设施、特殊施工设施、自制生产机具的施工或设计方案时，要把安全措施渗透到各个环节中去，使方案、措施成为科学地全面地指导施工的依据，确定后的方案如有变更，要及时修订、上报。5.3.2.4负责领导安全技术方面的宣传、教育、培训工作，参加安全检查，对检查出的隐患要从技术措施方面提出改进办法。5.3.2.5主持制定采用新技术、新工艺、新设备、新材料的安全技术措施和安全操作方法，报上级审批后负责实施：5.3.2.6主持重要、特殊工程部位的安全技术交底，领导安全技术攻关活动。5.3.2.7参加本单位职工因工伤事故及重大未遂事故的调查分析，从技术上分析事故的原因，提出防范措施。5.3.3工程部安全职责5.3.3.1负责编制审查施工组织设计和施工方案，认真贯彻执行有关安全、文明生产技术及安全、文明生产操作规程。5.3.3.2在编制生产计划时，组织保证安全、文明工作与生产任务协调一致。5.3.3.3贯彻执行涉及企业安全工作的有关法规及规定，协助项目副经理负责工程施工、生产安全管理，负责安全检查工作，制定项目部安全管理规定。5.3.3.4组织安全生产活动，组织系统进行安全检查。参加施工组织设计中有关安全技术措施的制订，并对执行情况进行检查。5.3.3.5组织特殊工种培训、考核和管理。负责对参与顶管施工的全体职工进行安全教育、考核。5.3.3.6负责职工劳保管理及工程事故的调查处理。5.3.3.7在建设单位统一领导下，做好施工现场及临时生活区、办公区的治安保卫工作。5.3.4施工员安全职责5.3.4.1在经理的领导下，认真贯彻执行有关的各项安全、文明生产法规、规程、措施方案。5.3.4.2在布置生产任务的同时，必须下达书面的安全技术交底。5.3.5顶管作业队安全职责5.3.5.1组长是本组安全、文明生产第一责任人，认真贯彻执行有关的安全、文明生产管理制度、安全技术交底、安全操作规程。做好本组安全、文明教育，不违章指挥，坚决制止违章作业。5.3.5.2作业工人自觉执行各项安全、文明生产操作规程、安全交底、安全、文明劳动纪律。不违章作业，服从安全人员的管理。有权拒绝违章指挥。5.4安全作业措施5.4.1吊车安全作业措施5.4.1.1起吊前应检查吊车是否完好，吊车的吊装不能超载，吊具强度能够满足吊装重量的要求；5.4.1.2吊车作业要有专人指挥，使用通用信号和手势；5.4.1.3作业场地应坚实，车体应平整，汽车吊支撑腿伸展应适当，支撑坚实有力；5.4.1.4超重臂下严禁有人，作业区上方应明朗开阔，不准在输电线路下作业；5.4.1.5作业时必须起吊平稳，慢速均匀升降，不得在有重载情况下进行调臂、急进、急退或急转弯；5.4.1.6吊装作业中突然发生机械故障，暂停作业时，应设法把吊物放在安全位置，不允许重物悬挂在吊钩上；5.4.1.7禁止任何人随同物体升降；5.4.1.8六级以上大风、雷雨时停止作业。5.4.2下管安全措施5.4.2.1下管前检查吊具是否完好，吊装用具不得带病工作；5.4.2.2管节起吊不得高于地面1.Om；5.4.2.3管道侧部连接牵拉绳，防止管节转动、碰撞工作坑工字钢支护；5.4.2.4下管时，工作坑内不得有人员活动；5.4.2.5管道距离项进坑导轨O.5m时，操作人员才能到工作坑内，进行稳管、对管工作。5.4.3顶管工作坑焊割作业安全指导5.4.3.1电焊机一次线、二次线的接线均须由电工操作；5.4.3.2电焊机壳应接地或接零；5.4.3.3二次接线焊接电缆的绝缘应良好，焊工出汗或在潮湿地点焊接时，在作业地点应用绝缘垫板与管子进行隔离绝缘；5.4.3.4焊工应穿戴齐全防护用品，如工作服、帽、面罩、手套等，且应保持干燥：5.4.3.5焊接作业区5m内不得有易燃、易爆物品；5.4.3.6地面或沟内焊接时，先检查管子垫墩、沟壁是否有松动、塌方的可能性；5.4.3.7氧、乙炔瓶距火不小于10m，氧、乙炔瓶距离大于5m，气带长度大于10m；5.4.3.8点火时不能对人，气割时在被割物即将切掉时，应检查其下部；5.4.3.9工作时，如发生回火，应立即关闭乙炔阀门，检查排除故障；5.4.3.10不得使用有故障的焊割具，氧气瓶不应与油类接触，避免暴晒；5.4.3.11使用氧气时，减压阀必须有安全阀和两个专用气体压力表，安全阀开启压力应为工作压力的110，减压阀冻结时，用温水解冻，不得用火烤；5.4.3.12严禁把点燃的割具放在工件上和地面上。5.5安全技术措施5.5.1作业时，设专人统一指挥，相互配合，特别是多种机械和运土车辆作业，由机械现场调度员统一指挥，配合机械作业人员，要密切注意路床作业机械、车辆的行走方向，合理避让以发挥机械作业的效率。5.5.2吊装作业设专职人员指挥，持证上岗。作业中遇特殊情况，将重物落在地面上，不得悬停在空中。起吊作业的下方不得站人或有车辆通行。5.5.3起吊机械作业停放在土质坚硬的地方，在吊车回转半径内不得有人员停留。5.5.4夜间施工必须保障现场有足够的照明条件，夜间在重点防护部位悬挂红色警示灯。5.5.4使用电动手持工具的操作人员必须戴好绝缘手套，穿绝缘鞋。5.5.6做好安全防火工作，严禁在施工现场点火或吸烟，执行施工用火证审查制度。5.5.7现场材料严格按种类规格码放，严禁超高、超范围靠近沟槽码放，以防堆料倒塌。5.5.8工人工作中按安全技术交底操作，上班时不得做与本职无关的工作。5.5.9下管时必须有专人指挥，下管前要向工人做安全交底。5.6安全用电措施5.6.1所用施工人员掌握安全用电的基本知识和所用设备性能，用电人员各自保护好设备的负荷线，地线和开关，发现问题及时找电工解决，严禁非专业电气操作人员乱动电器设备。5.6.2高压线引至施工现场的变压器，变压器四周设高防护栏，上锁并由专人负责，人员不得随便进入，变压器安设位置，接地电阻符合规范要求。高压线离施工建筑物的水平距离不小于10m，与地面的垂直距离不小于6m，与过顶物体的垂直距离不得小2.5m。5.6.3配电系统分级配电，配电箱、开关箱外观完整、牢固、防雨防尘、外涂安全色、统一编号。其安装形式必须符合有关规定，箱内电器可靠、完好，选型、定值符合规定，并标明用途。5.6.4现场内支搭架空线路的线杆底部要实，不得倾斜下沉，与坑槽边及临近建筑要有一定安全距离，且必须采用绝缘导线，不得成束架空敷设，达不到要求必须采取有效保护措施。5.6.5所有电器设备及其金属外壳或构架均要按规定设置可靠的接零及接地保护。5.6.6施工现场所有用电设备，必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查，发现问题及时处理解决。5.6.7现场内各用电设备，尤其是电焊、电热设备、电动工具，其装设使用符合规范要求，维修保管专人负责。5.6.8凡是使用电器的工人必须持证上岗。5.6.9施工现场架设的临时电线，有专人负责，做到经常检查。5.6.10现场的临时电闸箱有专人管理，并加锁。5.7安全防护重点5.7.1防触电伤害施工现场严格执行三相五线制要求，配电系统实行三级配电两级漏电保护，严格电工当班及值班制度。线路敷设严格按规范要求。各种电器设备均采取接零或接地保护，不在同一系统中接零接地两种保护同时混用。每台机械和电器设备采用单独开关和熔断保险，严格按“一机一闸一漏一箱”，严禁一闸多用。5.7.2防机械伤害各种机械(含中小型机具)要当期检查，定期保养，施工前要对操作人员进行交底，严禁无证上岗，违章驾驶。各种机械要有专人负责维修、保养，并经常对机械的关键部位进行检查，预防机械故障及机械伤害的发生。机械安装时基础必须稳固，吊装机械臂下不得站人，操作时，机械臂距架空线要符合安全规定。各种机械设备视其工作性质、性能的不同搭设防尘、防雨、防砸、防噪音工棚等装置，机械设备附近设标志牌、规则牌。运输车辆服从指挥，信号要齐伞，不得超速，过岔口、遇障碍物时减速鸣笛，制动器齐全，功能良好。所有起重机械在使用前，认真检查限位控制系统的灵活性，不合格者不得使用。起重机操作人员和指挥人员必须经考核持证上岗。5.7.3预防物体打击伤害凡进入施工现场的人员，必须头戴安全帽。在进行吊装作业时，要注意避开吊物下方的人员。5.7.4预防土方坍塌施工顶管工作坑时，须分段、分层挖土，严禁同层贯通。设立支撑须严格按规定间距执行。5.8对易燃、易爆物品的保管和使用的安全措施5.8.1凡易燃、易爆物品分开保管，且相互之间间隔5m以上。易燃、易爆的库房远离工地临时设施，并保持干燥、通风。5.8.2对易燃、易爆物品设专人看管，严格领、发放制度。5.9预防工伤