管道顶管施工方案

目 录一、工程概况1二、编制依据1三、主要工程量1四、施工方案21、施工准备22、工作坑及顶进中的测量23、工作坑设计和施工34、下管就位55、管道试顶66、管前挖土与顶进67、钢管焊接及防腐7五、施工现场安全管理措施7六、文明施工及环保措施8宁晋60万吨/年真空制盐自用输卤输废水管网工程管道顶管施工方案一、工程概况宁晋60万吨/年真空制盐自用输卤输废水管网工程位于河北省宁晋县宁晋盐化工园区内，起点为草厂中盐矿部，终点为中盐厂部。本工程项目输卤管线总长度7555m，供卤规模为1000m3/h，输废水管7515m。管道管材采用钢骨架聚乙烯复合管，工作介质60，试验压力0.8MPa。管道规格为输卤管线DN600，输废水管线DN600。管道沿线多次穿越沟渠、道路，采用顶管施工方案。顶管管材采用1020mm20mm长度为6m的螺旋焊管，内外除锈，刷沥青漆两道防腐。其中穿越S393省道段顶管工程穿越距离长，施工难度大，为本工程的重点控制项目。二、编制依据宁晋60万吨/年真空制盐自用输卤输废水管网工程招投标文件和施工设计图纸；2014年4月23日中盐制盐工程技术研究院设计变更通知给水用钢骨架聚乙烯塑料复合管(CJ/T1232004)给排水管道工程及验收规范（GB502682008）钢骨架塑料复合管管道工程施工及验收规范(Q/HT-ZJ-05-04)工业金属管道工程施工质量验收规范(GB 50184-2011)工业金属管道工程施工规范（GB50235-2010）三、主要工程量四、施工方案1、施工准备（1）地层条件对顶管、工作井、接收井所涉及的土层的物理、力学性质进行详细描述。地层条件不仅是选择顶管工法的主要依据，也是合理选择辅助施工方法和各种施工计算(如顶进力计算)的依据。因此，要求其数据可靠、可信。如果业主提供的资料不能完全满足要求，承包商应进一步要求业主提供有关资料，或者自己进行一次比较详尽的勘探，以取得完整的资料。在比较简单、推进距离不长的情况下，可以在地层的纵剖图上标明所顶管子的直径、高程和顶进长度。但是，若顶管施工规模比较大且较为复杂时，就必须每间隔一定距离绘一张地层柱状图。地层柱状图是把每一个钻探孔的土质分层，并对其主要特性加以说明，让施工人员能一目了然地了解地层状况。在每一张地层柱状图中，自左至右，其应含有的内容有：绝对标高、土层深度、柱状图、土层颜色、土质名称、土层物理力学性质说明、标准贯入值、标准贯入值曲线、顶管所穿过的土层及管径和管内底标高等。（2）地下管线及地下构筑物对顶管、工作井、接收井及辅助施工可能影响到的各种地下管线，应注明所要施工的管道是与其平行还是相交，顶管与它们的间隔、距离都应标明。还要标明该管线的名称、用途、接口、埋设年份及目前使用状况。特别应该引起注意的是那些早已废弃的各种管道，如果调查不充分，会给顶管施工带来麻烦，甚至影响工程的顺利进展。所以，应尽可能取得它们的竣工资料或开挖样洞来获取第一手资料。同样，对于地下废弃的构筑物也要仔细调查清楚。2、工作坑及顶进中的测量施工前须将管线的中线点及水准点引至工作坑附近，并作上标记。工作坑施工完成后，将地面管道中心桩用经纬仪（标称精度不低于6）引入工作坑两侧坑壁上或支撑上，作为顶管中心的测量基线。将地面的临时水准点用水准仪（精度指标不低于3mm）引入工作坑的底部，每一个工作坑须设置三个水准点，选择不易碰撞及不遮挡测量的地方设置。工作坑的中心桩与水准点设置必须牢固可靠，要经常校对并保证准确。对中心桩设置可靠的延长桩，延长桩设置时采用2经纬仪用正倒镜实施，结果采用归化法确定。管道中心桩位置，要考虑到后背或基础变形影响。检查、校对各种测量仪器及工具均经权威鉴定部门检测，且在检测期内使用，凡不符和精度标准且过检测期的绝对不许使用。每镐顶近300mm，每顶进一镐用经纬仪测设管中心线位置、水准仪测量流水面高程一次。下完一根管后用经纬仪及水准仪核测一次中心及管高程。每天做好现况地面沉降施测，早晚一次做好测量记录。全段顶完后，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。3、工作坑设计和施工（1）顶管工作坑设置要求可利用坑壁土体作后座墙；便于排水、出土和运输；对地上、地下建筑物、构筑物易于采取保护和安全施工措施；距电源和水源较近，交通方便；地下水位以下顶进时，工作坑要设在管线下游，逆管道坡度方向顶进，有利于管道排水。尽可能减少工作坑的数量：顶进过程中要力求长距离顶进，少挖工作坑。直线顶管工作坑最好设在管道附属构筑物处，竣工后就工作坑地点修建永久性管道附属构筑物。长距离直线管道顶进时，在检查井处作工作坑，在工作坑内可以调头顶进。在管道拐弯处或转向检查井处，应尽量双向顶进，提高工作坑的利用率。多排顶进或多向顶进时，应尽可能利用一个工作坑。（2）矩形工作坑的底部尺寸应满足下列公式要求：B = D1 + S L = L1 + L2 + L3 + L4 + L5 式中：B矩形工作坑的底部宽度，m；D1管道外径，m；S操作宽度，可取2.43.2m；L矩形工作坑的底部长度，m；L1顶管掘进机长度，当采用管道第一节管作为顶管掘进机时，对于钢筋混凝土管，不宜小于0.3m；钢管则不宜小于0.6m；L2管节长度，m；L3输土工作间长度，m；L4千斤顶长度，m；L5后座墙的厚度，m。（3）工作坑深度应符合下列公式要求：H1 = h1 + h2 + h3H2 = h1 + h3+ t +h4式中：H1顶进坑地面至坑底的深度，m；H2接收坑地面至坑底的深度，m；h1地面至管道底部外缘的深度，m；h2管道外缘底部至导轨底面的高度，m；h3基础及其垫层的厚底(不应小于该处井室的基础及垫层厚度)，m；h4顶管机进入接收坑后支撑垫板厚度，m；顶进工作坑深度示意图（4）工作坑开挖施工根据相关规范要求，本项目工作坑开挖尺寸（长宽高）：8.7m4m4m。根据现场土质条件，工作坑长边放坡系数1:0.33，短边考虑到后背安装和顶进的安全技术要求的需要，放坡起点距离坑底2m，放坡系数为1:0.22。为防止雨季施工，雨水流入坑内，需在工作坑四周设置土埂截水。坑内设置一个0.5m0.5m0.6m集水坑，备用一台潜水电泵随时准备抽排坑内积水。挖出的土方堆放在距工作坑1m以外的地方，堆土高度不得超过1.5m。（5）工作坑布置坑底找平后，铺2002003000mm枕木，间距300mm，枕木间用粗砂填满压实。铺装枕木一定要保证横向水平，纵向满足管道坡度要求枕木上安装43Kg/m钢轨，钢轨间距以使钢管距枕木3050mm为宜。钢轨安装完毕方可吊装安放钢管。钢管后面安装500500mm顶铁，其后分别安装320T液压千斤顶一台，=10mm钢板，枕木后背和砼填芯铁后背。钢板要与枕木后背牢固固定。铁后背安装前应将与其接触的坑壁精细整平并确保垂直于顶进钢管中心线。顶管工作坑、后背墙、导轨允许偏差表序号项目规定值或允许偏差值（mm）检验频率检验方法范围点数1工作坑每侧宽度、长度不小于施工、设计规定每座2用尺量2后背墙垂直度0.1%H每座1用垂线与角尺水平扭转角0.1%L13导轨内距2每座1用尺量中心线31用经纬仪顶面高程0，+31用水准仪4、下管就位（1）钢管检查钢管应无变形、锈蚀、裂缝破损；端面垂直、管壁光滑。供货厂家资质，产品合格证、检测报告等相关资料保证齐全。检查合格后方可起吊就位。（2）检查起重设备：起重设备工况应良好，支腿处地面应坚硬稳定。吊钩保险卡子及限位器灵敏可靠。正式起吊前应进行试吊，确认安全可靠后方可进行正常吊装作业。管道吊装时，管下工作坑内严禁站人。当钢管下降至距导轨小于50厘米时，操作人员方可进前操作。（3）下管就位：第一节管子下到导轨上，测量管子中心及前端与后端的管底高程，确认安装合格后方可顶进施工。第一节管有工具管的作用，顶进方向与高程的准确，是保证整段顶管质量的关键。5、管道试顶钢管为调试完毕后，安装顶铁，开启液压千斤顶油泵缓慢施压。待所有部件均初步受力后停止施压，检查各部位位移及连接情况，确认稳定后，方可进行正常顶进施工。顶进中发现油路压力突然增高，应停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进，回镐时，油路压力不得过大，速度不得过快。6、管前挖土与顶进管前挖土是控制管节顶进方向和高程、减少偏差的重要作业，是保证顶管质量及管上构筑物安全的关键。因此，管前挖土与顶进须严格按照以下规程操作：（1）管前挖土的长度：在一般顶管地段，土质良好，可超过管端3050厘米，并随挖随顶。S393省道顶管施工处，大吨位载重车交通流量大，不利于顶管施工。因此，该施工段在主路范围以外，每次挖土进尺不得超过30cm，进入主路范围以内，每次挖土进尺不得超过10cm。（2）土方超挖：严禁径向超挖，挖土作业面尽可能与顶进的钢管外圆吻合且略小于外圆，以确保顶管方向正确。管前挖土人员应在管内进行挖土作业，以避免安全事故的发生。（3）顶进施工应连续进行，以防止因中途停滞导致摩擦阻力增大，造成顶进困难。 (4)测量与校正在顶第一节管时，以及在校正偏差过程中，测量间隔不能超过30厘米，保证管道入土的位置正确；管道进入土层后的正常顶进，测量间隔不能超过100厘米。高程测量：用水准仪及小塔尺，根据工作坑内设置的水准点标高，测头一节管前端与后端管内底高程，以掌握头一节管子的走向趋势，测量后与工作坑内另一水准点闭合。全段顶完后，在每个管节接口处测量其中心位置和高程，有错口时，测出错口高差，做好记录。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，使管子逐渐复位，不能猛纠硬调，以防产生相反的结果。顶进管道允许偏差值序号项目允许偏差（mm）检验频率检验方法范围点数1中线位移D150050每节1测量并查阅测量记录，有错口时测2点2管内底高程D1500+20，-40每节1用水准仪测量，有错口时测2点3相邻管间错口D150020每个接口1用尺量4对顶时管节错口30对顶接口1用尺量7、钢管焊接及防腐当管道顶进至外露3050cm时停止顶进。吊装下一节钢管就位，与已顶进钢管焊接牢固，打磨平滑，并在焊口处内外壁各刷两道沥青防腐漆。涂刷沥青防腐漆过程中，注意管道内通风。由于钢管管壁较厚，焊接前应按照规范将管道接口处打磨坡口，方可施焊。焊缝要饱满均匀，不得有夹渣、漏焊等现象。认真填写顶进记录、班组交接记录及在顶进过程中出现的问题和处理情况记录。五、施工现场安全管理措施 1、安全生产目标：不发生重大事故，不倒塌、不中毒，认真贯彻“安全第一，预防为主”的原则，坚持管生产必须管安全的原则。 2、安全保证体系：施工现场的项目经理为安全生产的责任人，建立以项目经理为主，包括施工人员、安全员、技术员、班组长参加的现场安全管理小组，检查施工现场及班组安全制度的贯彻执行，并对违反人员进行处罚。 3、进场后，对工人进行安全教育，特殊工种和安全员须持证上岗。 4、施工现场的安全设施，必须齐全有效，不得随意拆除和改动。 5、施工区、生活区建立消防责任制度，要备足消防器具。 6、严格用民管理，电工持证上岗，现场采用三相五线制，供电系统，严格执行一机一闸一保护，各类电器必须安装漏电保护装置。7、上下工作坑必须走安全梯，安全梯固定在支撑上，并设置扶手或护圈。严禁运输料斗乘人。8、顶管作业必须执行交接班制度。9、非机电人员不得从事机械、电气作业。10、作业中必须明确联络信号及报警方法。11、作业中传递工具、材料必须轻拿轻放，稳妥传递，严禁从坑上向下或者从坑下向下抛扔。12、在顶管作业过程中必须按安全技术交底要求保护地下管线和构筑物，作业人员不得踩踏被保护的地下管线和构筑物。13、作业面遇不明构筑物（管道）时立即停止作业，报告施工技术管理人员，经处理确认安全后方可继续作业。六、文明施工及环保措施1、严格执行施工现场文明施工和环卫保护的管理制度。2、施工范围要严格控制，不在范围以外，搭设、临设、停放机具、材料等。3、施工范围内的土方要苫盖，施工作业面用硬式围挡搭建，围挡上策安装红色警示灯。4、现场施工人员一律佩戴安全帽，非施工人员一律不得进入施工现场。5、严格禁止生产、生活污水乱到乱放，防止污染施工环境和附