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基坑及顶管施工方案培训资料 作者 日期 东海县农村饮用水安全及城乡统筹东海县农村饮用水安全及城乡统筹 区域供水输水管道工程区域供水输水管道工程 工作坑施工及顶管工作坑施工及顶管 专项施工方案专项施工方案 编编 制制 人 人 审审 核核 人 人 审审 批批 人人 编制日期 编制日期 20162016年年0606月月0404日日 目目 录录 第第1章章 编制依据编制依据 4 第第2章章 工程概况工程概况 4 2 1工程简介 4 2 2主要工程数量 4 2 3现场施工环境 5 2 4工程地质 水文情况 5 第第3章章 施工部署施工部署 6 3 1组织机构 6 3 2现场准备 6 3 3技术准备 7 3 4材料计划 7 3 5机械设备 8 3 6工力准备 9 3 7施工计划及保证措施 9 第第4章章 基坑及基坑及顶管施工方法和措施顶管施工方法和措施 11 4 1测量 11 4 2顶管坑施工 12 4 2 1管道基坑支护 12 4 3 2钢板桩支护施工工艺及程序 12 4 3 3基坑支护计算 14 4 3 4基坑开挖及排水 16 4 3 顶管施工和技术措施 17 4 3 1顶力计算 17 4 3 2顶管机选型 18 4 3 3工艺流程 18 4 3 4顶管测量 19 4 3 5基坑设备安装 20 4 3 6地面准备工作 22 4 3 7管道顶进 22 4 3 8顶管进洞阶段技术措施 23 4 3 9施工中技术处理 23 第第5章章 监控测量监控测量 24 5 1基坑监测 24 5 2顶管施工监测 25 第第6章章 安全防护及文明施工措施安全防护及文明施工措施 26 6 1安全保证体系 26 6 2安全生产管理制度 27 6 3安全生产的防护措施 28 6 4文明施工措施 31 第第7章章 质量目标及控制措施质量目标及控制措施 33 7 1 质量目标 33 7 2 质量保证体系 33 7 3 质量保证措施 33 7 4 质量控制措施 34 第第8章章 风险管理及应急预案风险管理及应急预案 36 8 1危险源分析 36 8 2危险源管理措施 36 8 3危险事故应急预案 36 8 4路面沉降应急预案 41 附图 第1章 编制依据 1 东海县农村饮用水安全及城乡统筹区域供水输水管道工程施工图纸 2 给水排水构筑物施工及验收规范 GBJ141 90 3 混凝土结构工程施工及验收规范 GB5004 2002 4 砌体工程施工质量验收规范 GB50203 2003 5 建筑地基基础工程施工质量及验收规范 GB50203 2002 6 国家建筑标准设计图集 10S505柔性接口给水管道支墩 第2章 工程概况 2 12 1工程简介工程简介 1 工程名称 东海县农村饮用水安全及城乡统筹区域供水输水管道工程 2 工程地点 东海县 3 建设单位 东海县城乡统筹区域供水工程建设处 4 设计单位 中国市政工程华北设计研究总院有限公司 5 监理单位 连云港市科力建设监理有限公司 6 施工单位 北京市市政四建设工程有限责任公司 7 工作内容 本工程为东海县农村饮用水安全及城乡统筹区域供水输水管道工程施工 两处过牛辰 路 245省道顶管 都为DN800的过路顶管 顶管段采用壁厚10mm的Q235B镇静钢焊接管 顶 管作业的工作坑为9 2 4 5m 接收坑为4 5 4 5m采用钢板桩制作施工 2 22 2现场施工环境现场施工环境 顶管各段都位于道路两侧施工不影响道路交通 但是基坑较深路边有行人 基坑周边 设护栏 高度不低于1 2米 上涂安全色 有部分顶管段位于沟塘河边 地下水丰富 需 要做好排水 2 32 3工程地质 水文情况工程地质 水文情况 根据勘察报告反映 现场地层岩性自上而下简述如下 把地勘说明写点 附报告 第3章 施工部署 3 13 1组织机构组织机构 1 为保证本工程的顺利实施 我公司将成立 东海县城乡统筹区域供水工程二标项 目经理部 配备具有丰富管理经验的工程技术人员 按照项目法全面负责工程的组织实 施 2 项目部设项目经理 施工负责人 技术负责人各一名组成领导团队 下设施工员 质检员 测量员 材料员 安全员等 按施工内容安排顶管施工专业队伍 3 项目经理部通过职责再分配和高效率的分工协作 共同完成工程的日常运行 提 高项目整体管理水平 3 23 2现场准备现场准备 1 本工程施工在道路两侧施工不影响道路交通 但是基坑较深路边有行人 基坑周边 做好护栏 2 混凝土全部采用商品混凝土 砂浆全部采用自拌 工地设置 机械 材料等工作 场地 3 临时供电 1 临时供电线路及设备安装要求 临时供电线路从指定电源引出后 先进入总配电 箱 箱内设总自动空气开关及分路自动空气开关等 每台用电设备均有各自专用的开关箱 实行 一机一闸一漏一箱 制 总配电箱装设一块 0 450V 的电压表和一块 0 600A 项目经理部 工程科 安监科 质检科 计财科 项目主要业 务管理层 基坑开挖支护组 顶 管 组 土 建 组 施工作业层 项目经理 项目副经理 主任工程师 工程师 工程师 工程师 供应科 测 量 组 的电流表 管内电缆悬挂在管壁 为保证安全 应尽量减少管内的电缆接头 机头采用380 V供电 2 配电系统的保护装置 系统采用 TN S 三相五线制保护接零系统 在总配电箱处及分箱处做重复接地 接地电阻小10欧姆 保护 线专用一根黄 绿间色 BVR2 5mm2的多股铜软线 敷设方式为直埋 所有用电设备及配电箱均做保护接零 采用保 护接零的同时还设置漏电保护器 实行总配电箱 分配电箱 开关箱三级配电两级保护 总箱选用 DZ15LE400 430 漏电保护 开关箱内选用的漏电保护器其额定漏电动作电流不大于 30MA 额定漏电动作时间小于0 1S 3 33 3技术准备技术准备 1 组织主要工程技术人员做好充足的准备 将不清或不明的问题汇总会知业主 监 理人员 以便及时解决 2 学习建设单位和监理单位的有关文件 掌握其有关规定 要求和参照标准 3 完成现场调查 施工前要认真调查地上地下障碍物情况 经管理单位确认后 设 标志牌 标明桩号 管线名称 直径 埋深 以便开槽时采取妥善加固保护措施 配合发 包方尽快完成地上地下障碍物拆改工作 4 做好定位点控制 以便施工放样时用 并按业主提供的水准点 沿线自引 施工 中经常进行校核 做好施工测量和现场放线工作 5 对施工作业人员进行安全技术交底 说明工程特点 相关技术规程规范 强调工 程难点及解决办法 3 43 4材料计划材料计划 1 管材 根据施工图 项目部组织技术 材料人员进行各种材料统计 汇总 编制 材料计划 报公司工程材料部审核 2 在甲方的组织下 协同监理工程师对主要供货厂家进行考察 选择合格的供应商 并鉴定材料供应合同 3 在施工中根据施工进度安排和现场情况 做好对各种材料的进场时间及数量的计 划 分期 分批进场并派专人看护 4 所有进场材料均需进行质量检查验收 不合格材料不允许进场使用 所有材料均 需有质量合格证 3 53 5机械设备机械设备 根据该工程的特点及工程地质 水文条件 为满足工程施工技术安全及工期的要求 我公司将选用性能良好 具有破碎功能的土压平衡顶管设备 并根据工程实际工程进度 使用装载机 自卸车等机械外运土方 本工程所投入的主要机械机械设备见下表 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电焊机22KW台2 2注浆泵台1 3灰浆搅拌机台1 4主顶泵站YG 250台1 5主顶油缸YG 250个4 6经纬仪GJG22台1 7水准仪DS3台1 8吊车150T台1 9运土车辆1 10锚喷机台2 11空压机台2 12水泵台10 开槽机械设备 序号名称型号规格数量备注 1 勾机 1502 2 铲车 501 3 吊车 50T1 4 震捣器 SQ7771 3 63 6工力准备工力准备 人员配备计划表 序号序号岗位名称数量序号序号岗位名称数量 1 1 项目负责人1人 9 9 焊工2人 2 2 施工员2人 1010 管道工8人 3 3 质检员1人 1111 砼工4人 4 4 安全员2人 1212 钢筋工4人 5 5 材料员1人 1313 木工4人 6 6 测工2人 1414 杂工 4人 7 7 电工2人 1515 瓦工 4人 8 8 顶管机械操作工4人合计合计45人 3 73 7施工计划及保证措施施工计划及保证措施 1 施工进度计划 严格按照施工组织设计安排顶管段施工进度计划 制定合理 有效的措施 以满足业 主对总体工期的要求 2 工期保证措施 1 组织方面的保证措施 组织保证是各项保证措施的前提 根据本工程的施工难度和工程内容 成立由高素质 经验丰富的人员组成的施工队伍 建立 健全计划 技术 质量 安全等控制系统 将 计划管理责任 工期目标分解 落实到位 作业层要根据需要 配备符合专业资质要求的 作业队伍 满足工程的质量 进度要求 2 管理方面的保证措施 加强管理 科学 紧张有序地组织施工 计划安排要抓住重点 明确工程间的相互 制约关系 集中人力 物力确保关键项目 关键部位 实现工程的分阶段工期目的和总工 期目标 为保证施工严格按计划的安排进行 要在施工组织设计总体工程计划的基础上编制 专项方案施工进度计划 并根据进度编制月 旬 周实施性施工计划作为进度控制的考核 指标 过程控制中 要强调动态管理 随时掌握进度计划的执行情况 及时纠正偏差 调 整计划 提前做好施工的各项准备工作 做好现场情况调查 结合现场具体情况 制定合理 可行的施工方案 保证工程实施的顺利进行 3 技术方面的保证措施 本工程施工 面临着如何保护现况地下管线安全 与现况管线近距离施工的技术难 题 成为制约和决定工程能否顺利进行的主要矛盾 在项目管理工作的安排上 要把解决 上述问题的方案制定摆在的各项工作的首要位置 根据工程实际情况 制定切实可行的顶管施工方案 明确施工顺序 施工机械的选 择及施工方法 保证工程按期完成 4 资源供应方面的保证措施 劳动力需求计划 根据施工进度计划和各阶段施工内容 并结合本公司在类似工程施工中积累的经验 编制劳动力计划 根据季节特点及劳动力供应的市场情况 提前落实相关专业工种的劳务 来源 组建各专业施工队 分批进入现场 结合工程专业特点和现代科学管理理论充分发挥和调动每个人的劳动积极性 精心筹 划 科学安排 进行动态管理 实施平行 流水 交叉作业 施工机械设备计划 为了确保本工程高标准 高质量 按期建成 我公司将投入足够数量的各类机械设备 根据工程各阶段施工需要 编制本工程拟投入的主要施工机械设备计划 结合施工期处 在施工高峰期的特点 主要施工机械必须提前落实 自有设备要最好维修 保养 保持完 好状态 做到随时能够进场 新购及租赁设备要提前做好选型和供应厂家的考察 材料计划 编制各种钢筋 混凝土 顶管用钢筋砼管等主要施工材料要会同甲方 监理单位对供 应商进行考察 评审 使用通过ISO9001 2000系列国际质量体系认证的供应商 对于分批采购的材料 应分批进行检验 根据产品的生产厂家 产品的规格与型号 采购的数量 分别进行试验 提高施工质量水平 减少返工及修复 针对本工程施工难点及质量控制的重点 做好预控工作 发挥企业质量体系的作用 制定与实施预防措施 与监理工程师配合 确定工程质量控制的待检点 停止点及旁站部 位 通过必要的试验工作 确定可行的操作工艺及细则 认真贯彻落实 实现工序质量一 次到位 杜绝返工 保证工程按计划进行 第4章 基坑及顶管施工方法和措施 4 1测量测量 4 1 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 4 1 2 平面测量控制 施工测量按 城市测量规范 CJJ8 99 工程测量规范 GB50026 2007的有关规定执行 根据施工需要 引测三个导线点至 顶管工作坑附近 布设三级导线平面控制网 即采用原有控制网作为平面控制网 形成 闭合导线网 为保证测量精度 对于钢尺测量的边长 需加入相应的修正 测量的平面导线需进 行平差计算 测量角度精确至0 1 坐标及高程精确到1毫米 4 1 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水准仪进行观测 往返各一次 高程闭合差在20之内 L为水准跨线长度 以千米计 为合格 L 井坑内的高程控制点采用长钢尺导入法将高程传入 向井坑内传递高程与坐标传递 同步进行 先做趋近水准测量 再做竖井高程传递 竖井传递高程采用悬吊钢尺法 井上 和井下两台水准仪同时观测读数 每次错动钢尺3 5厘米 施测三次 高差相差不大于3毫米时取平均值使用 高程控制点的布设 可利用平面控制点的埋石作为高程控制点 也可单独设置 如 特殊需要时可进行加密 加密的水准点精度不低于高程控制点的精度 其布设形式为附合 水准路线 4 1 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线方向发 出一束激光 照射到掘进机的光靶上 机手按照激光指示路线操控机械顶进 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 量已顶进管道高程偏差情况 采用水平尺测量管道水平偏差情况 测量结果填表上报到项 目部 4 1 5 测量要求 对于坐标点 水准点现场需采取可靠的保护措施 需设立明显的标志 施工过程中 要注意对测量控制点的保护 并定期进行校测 施工过程中要严格执行测量复核制度 特别是对中心线和高程 管线起终点 控制 桩位 交叉点等更要严格控制 要提前做好内业 然后现场实施放样 4 2顶管坑施工顶管坑施工 4 2 1管道基坑支护 基坑深度4500 采用6米长钢板桩加一道内支撑进行基坑支护 钢板桩之间采用HW25 0 250 11 11围檩进行连接 直径DN300 10的钢管进行内支撑 第一道支撑距地面 桩头 500 向下3米做第二道支撑 管道基坑支护及标高尺寸图 见附件 4 2 2钢板桩支护施工工艺及施工程序 钢板桩之间采用HW250 250 11 11围檩进行连接 围檩与每根钢板桩之间空隙须打入木 楔抵紧 转角必须设置专用构件 采用直径 300 10的钢管进行内支撑 管道安装须设置 好支撑位置 垫层混凝土强度达到100 方可拆除垫层内支撑 1 钢板桩施工的一般要求 1 板桩的设置位置要符合设计要求 便于基础施工 即在基础最突出的边缘外留有 施工作业面 2 基坑护壁板桩的平面布置形状应尽量平直整齐 避免不规则的转角 以便标准板 桩的利用和支撑设置 各周边尺寸尽量符合板桩模数 3 整个基础施工期间 在挖土 吊运 浇筑混凝土等施工作业中 严禁碰撞支撑 禁止任意拆除支撑 禁止在支撑上任意切割 电焊 也不应在支撑上搁置重物 2 板桩施工的顺序 板桩准备 围檩支架安装 板桩打设 偏差纠正 拔桩 3 板桩的检验 吊装 堆放 1 板桩的检验 对板桩 一般有材质检验和外观检验 以便对不合要求的板桩进行矫正 以减少打桩 过程中的困难 外观检验 包括表面缺陷 长度 宽度 厚度 高度 端头矩形比 平直度和锁口形 状等项内容 2 板桩吊运 装卸板桩宜采用两点吊 吊运时 每次起吊的板桩根数不宜过多 注意保护锁口免受 损伤 吊运方式有成捆起吊和单根起吊 成捆起吊通常采用钢索捆扎 而单根吊运常用专 用的吊具 3 板桩堆放 板桩堆放的地点 要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而 坚固的场地上 并便于运往打桩施工现场 堆放时应注意 堆放的顺序 位置 方向和平面布置等应考虑到以后的施工方便 板桩要按型号 规格 长度分别堆放 并在堆放处设置标牌说明 板桩应分层堆放 每层堆放数量一般不超过5 根 各层间要垫枕木 垫木间距 一般为3 4 米 且上 下层垫木应在同一垂直线上 堆放的总高度不宜超过2 米 4 导架的安装 在板桩施工中 为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直 控制桩的打入精度 防止板 桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力 一般都需要设置一定刚度的 坚固的导架 亦称 施 工围檩 安装导架时应注意以下几点 1 采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置 2 导梁的高度要适宜 要有利于控制板桩的施工高度和提高施工工效 3 导梁不能随着板桩的打设而产生下沉和变形 4 导梁的位置应尽量垂直 并不能与板桩碰撞 5 板桩施打 1 板桩用吊机带振锤施打 施打前一定要熟悉地下管线 构筑物的情况 认真放出 准确的支护桩中线 2 打桩前 对板桩逐根检查 剔除连接锁口锈蚀 变形严重的普通板桩 不合格者 待修整后才可使用 3 打桩前 在板桩的锁口内涂油脂 以方便打入拔出 4 在插打过程中随时测量监控每块桩的斜度不超过2 当偏斜过大不能用拉齐方法 调正时 拔起重打 5 板桩施打采用屏风式打入法施工 屏风式打入法不易使板桩发生屈曲 扭转 倾 斜和墙面凹凸 打入精度高 易于实现封闭合拢 施工时 将10 20 根板桩成排插入导架内 使它呈屏风状 然后再施打 通常将屏风墙两端的一组板桩打至 设计标高或一定深度 并严格控制垂直度 用电焊固定在围檩上 然后在中间按顺序分1 3 或1 2板桩高度打入 屏风式打入法的施工顺序有正向顺序 逆向顺序 往复顺序 中分顺序 中和顺序和 复合顺序 施打顺序对板桩垂直度 位移 轴线方向的伸缩 板桩墙的凹凸及打桩效率有 直接影响 因此 施打顺序是板桩施工工艺的关键之一 其选择原则是 当屏风墙两端已 打设的板桩呈逆向倾斜时 应采用正向顺序施打 反之 用逆向顺序施打 当屏风墙两端 板桩保持垂直状况时 可采用往复顺序施打 当板桩墙长度很长时 可用复合顺序施打 板桩打设的公差标准如下表所示 项目允许公差 板桩轴线偏差 10cm 桩顶标高 10cm 板桩垂直度1 6 密扣且保证开挖后入土不小于2 米 保证板桩顺利合拢 在整个竖向工字钢施打完成后 在每根工字钢之间用挖掘机配合 人工插入规格为 4 0 25 m 厚度为5cm的大板 在插入坑底的过程中必须保证大板的垂 直度使之与工字钢整体相连 防止土方坍塌 特别是工作井的四个角要使用转角板桩 若 没有此类板桩 则用旧轮胎或烂布塞缝等辅助措施密封 7 打入桩后 及时进行桩体的闭水性检查 对漏水处进行焊接修补 每天派专人进 行检查桩体 6 板桩的拔除 基坑回填后 要拔除板桩 以便重复使用 拔除板桩前 应仔细研究拔桩方法 顺序 和拔桩时间及土孔处理 否则 由于拔桩的振动影响 以及拔桩带土过多会引起地面沉降 和位移 会给已施工的地下结构带来危害 并影响临近原有建筑物 构筑物或底下管线的 安全 1 拔桩方法 本工程拔桩采用振动锤拔桩 利用振动锤产生的强迫振动 扰动土质 破坏板桩周围 土的粘聚力以克服拔桩阻力 依靠附加起吊力的作用将桩拔除 2 拔桩时应注意事项 拔桩起点和顺序 对封闭式板桩墙 拔桩起点应离开角桩5 根以上 可根据沉桩时的情况确定拔桩起点 必要时也可用跳拔的方法 拔桩的顺序最好 与打桩时相反 振打与振拔 拔桩时 可先用振动锤将板桩锁口振活以减小土的粘附 然后边振边拔 对 较难拔除的板桩可先用柴油锤将桩振下100 300mm 再与振动锤交替振打 振拔 起重机应随振动锤的启动而逐渐加荷 起吊力一般略小于减振器弹簧的压缩极限 供振动锤使用的电源为振动锤本身额定功率的1 2 2 0 倍 对引拔阻力较大的板桩 采用间歇振动的方法 每次振动15min 振动锤连续不超过1 5h 7 板桩土孔处理 对拔桩后留下的桩孔 必须及时回填处理 回填的方法采用填入法 填入法所用材料 为砂 4 2 3基坑支护计算 1 施工时采用井点降水 基坑外侧水标高视为0m 基坑内侧水标高0m 2 基本计算参数 选取最深的基坑作为计算依据 地面标高 0m 基坑坑底标高 4 5m 支撑分别设置在标高 0 5 3 5m 处 计算标高分别为2m 0 2m处 侧壁重要性系数1 00 桩墙顶标高 1 80m 桩墙嵌入深度3m 桩墙计算宽度0 25m 桩墙顶标高以上放坡级数为1级坡 序号 坡高m 坡宽m 坡角 平台宽m 1 1 80 0 00 45 00 3 00 3 地面超载 序号 布置方式 作用区域 标高m 荷载值kPa 距基坑边线m 作用宽度m 将桩顶标高以上的土压力转换为均布荷载 Q 19 00 1 80 34 20kN m2 第一阶段 挖土深2 40m 挡土桩 墙 呈悬臂状 计算过程如下 1 作用在桩 墙 的主动土压力分布 第1层土上部标高2 6m 下部标高2m Ea1上 19 00 0 00 34 20 tg2 45 13 00 2 2 10 00 tg 45 13 00 2 5 73kN m2 Ea1下 19 00 0 60 34 20 tg2 45 13 00 2 2 10 00 tg 45 13 00 2 12 93kN m2 第2层土上部标高2m 下部标高 0 9m Ea2上 19 00 0 60 34 20 tg2 45 13 00 2 2 10 00 tg 45 13 00 2 12 93kN m2 Ea2下 19 00 0 60 34 20 tg2 45 13 00 2 2 10 00 tg 45 13 00 2 12 93kN m2 2 作用在桩 墙 的被动土压力分布 第2层土上部标高 2m 下部标高 0 9m Ep2上 19 00 0 00 tg2 45 13 00 2 2 10 00 tg 45 13 00 2 25 15kN m2 Ep2下 19 00 2 10 tg2 45 13 00 2 2 10 00 tg 45 13 00 2 88 23kN m2 3 土压力为零点距离坑底距离d的计算 桩的被动 主动土压力差值系数为 B 88 23 25 15 12 93 12 93 2 10 30 03kN m3 d 0 00 0 00m 4 D点以上土压力对D点的力矩与合力计算 D点以上土压力对桩 墙 土压力的合力 Ea 5 73 12 93 0 60 2 0 5 59kN m D点以上土压力对D点的力矩 梯形转为矩形与三角形计算 Ma 5 73 0 60 0 00 0 60 2 0 12 93 5 73 0 60 2 0 0 00 0 60 3 0 1 46kN m m 5 悬臂桩嵌入D点以下距离t的计算 合力Ea到D点的距离 y 1 46 5 59 0 26m 根据规范4 1 1条得到桩 墙 需要的总长度为1 10m 考虑到规范的要求当桩埋深小于0 3倍的基坑深度时 桩埋深取0 3倍基坑深度 L 0 60 0 3 2 40 1 32m 6 最大弯矩的计算 而经过积分运算得到 最大正弯矩Mumax 0 00kN m m 发生在标高 4 55m处 最大负弯矩Mdmax 2 46kN m m 发生在标高 1 66m处 考虑到桩 墙 的计算宽度为1 00m 最大正弯矩Mumax 1 00 0 00 0 00kN m 发生在标高 4 55m处 最大负弯矩Mdmax 1 00 2 46 2 46kN m 发生在标高 1 66m处 4 2 4基坑开挖及排水 1 基坑开挖 由于顶管措施井土方量不大 工作井尺寸一般9 2 4 5m 接受坑尺寸4 5 4 5m 每个 作业段用二台挖掘机开挖与人工配合清底的方式 挖土要遵循 竖向分层先支后挖 的原 则进行 施工现场开阔 对开挖的土方采取20米外堆放 或者填埋至附近废弃沟塘 2 支护 钢板桩支护 管沟开挖 基坑深度4 5m 采用6米长钢板桩加一道内支撑进行基坑支护 支撑距地面1000 1 支护基坑开挖配备二台挖掘机 采取分层分段对称进行 在开挖过程中掌握好 分层 分步 对称 平衡 限时 五个要点 遵循 竖向分层 纵向分段 先支后挖 的 施工原则 2 在基坑开挖过程中先掏槽安装 500mm处钢围檩 架设钢支撑 以尽早对围护结构进行支撑 自卸汽车运输 基底以上30cm 采用人工突击开挖 严格控制最后一次开挖 严禁超挖 3 分段开挖两端设截流沟和排水沟 渗水及雨水及时泵抽排走 雨季备足排水设备 做好预警工作 确保基坑安全 4 开挖过程中 按既定的监测方案对基坑及周围环境进行监测 以反馈信息指导施 工 3 基坑排水措施 鉴于本工程部分施工现场距离河涌较近 本工程拟采用降水施工技术措施来保证工程 施工顺利进行 1 基坑排水措施 沿基坑两边设350 350 的截水明沟 防止地表水流向基坑 离井4 5米处设降水坑5 10米工作井沿对角位置各设置一座降水坑 接收井设置一个降水坑 一组顶管设三座降水 坑 4 3顶管施工方法和技术措施顶管施工方法和技术措施 4 3 1顶力计算 顶进前应根据各地段土质情况及施工方法对每段顶管进行顶力计算 顶力计算可通过 以下方法计算 采用经验公式计算 计算公式 P n G L 3 0 12 3 0 65 780t P 顶管顶力 t G 每米管重 t L 顶进长度 m n 土层系数 取值等于3 0 4 3 2顶管机选型 根据甲方提供的地质勘探报告 管道所处的土层在风化岩地质间 拟采用250T液压油顶2台 施工方式为土压平衡开放式机头 使用机头的直径同等于所顶进的管道 4 3 3工艺流程 4 3 4顶管测量 1 地面及井下平面测量 为确保两井之间相互顺利贯通 本方案采用无定向导线测量 方法如下 A C F G点为地面测站点 B 点为出洞门中心点 D 点为井内布设的测量观测台 E 点为后靠点 H 点为进洞门中心点 测量计算时假设B点坐标为X 0 Y 0 方位角 A B 0 00 00 用Nikon ETM 530E全站仪分别测量平面角 左角 BAC ACE ACD BAF FGH及距离SAB SAC SCE SCD SAF SFG SGH 用导线测量计算的办法计算出各点坐标 然后在以顶进方向为X轴 以出洞口B点为坐标原点建立新坐标系 通过新旧坐标转换 分别计算出D E H点的新 坐标 D E点的横坐标 Y值 即为观测台及后靠与顶进轴线的偏离值 根据此偏离值将D E点移至顶进轴线上 H点的纵坐标 X值 即为顶进实际距离 以B E点的连线作为后靠钢板 主顶油缸及轨道铺设的依据 在D点假设测量仪器 将B点 用经纬仪向上引至井壁作一标志B 作为顶管顶进测量的后视点 2 地面及井下高程测量 利用地面已知水准点分别测定出洞口 进洞口中心高程 以及测量观测台高程 3 管道内测量 测量仪器架设在测量台上 用对中盘强制对中 以B 点为后视点 分别测出前标水平角 后标水平角 并分别计算出前标 后标的平面偏离值 经转角改正 然后计算出切口 的偏离值 通过测量前标和后标的竖直角分别计算出前 后标高程偏离值 经转角改正 然后计算出切口偏离值 此项计算较麻烦 为便于计算 可用程序计算机预先编排程序 这样只要输入顶进里程 转角和所测的水平角和竖直角 便可直接得出顶管切口和机头尾 部的偏离值 这样顶管机的姿态便一目了然 测量台布置时 使仪器中心精确置于顶管轴线上 包括平面和高程 仪器采用苏光J2型 激光经纬仪 通过顶管坡度计算出激光束的竖直角 将仪器精确调到所设定的角度 顶进 时可在显示器上直接看出激光点的移动 随时可以进行纠偏 每节管节顶进结束后采用上 述的测量方法测量出顶管机的姿态 与激光点位置进行比较 采用测量和激光点双管齐下的方法可以起到复核作用 避免只看激光点而错误判断顶管机 姿态的后果 做到万无一失 地面测量用Nikon DTM 530E全站仪六测回 管内测量用苏光J2经纬仪二测回 按测回差9 2C差13 归零差6 控制测角精度 按工程测量规范GB50026 93执行 4 3 5 基坑设备安装 顶管基座为钢结构预制构件 顶管机座位置按管道设计轴线准确进行放样 安装时按照测 量放样的基线 吊入井下就位安装固定 基座上的导轨按照顶管设计轴线并按实测洞门中 心居中放置 并设置支撑加固 保证基座稳定不变形 见工作坑内布置图 1 后座安装及后背承载力计算 后座采用特制钢制后座 紧贴工作坑混凝土后座 并与主顶油缸成90度夹角空隙用砼 填实 后背墙墙体混凝土从底板下50cm处往上浇筑墙体 后背墙采用C25混凝土浇筑 高度H 2 0m 宽度B0 2 5m 墙厚0 5m 后背墙承载力 2 CrOp FKBHhHK 式中 为后背墙的承载能力 KN C F 为后背墙的宽度 m O B H为后背墙的高度 m 为后背墙顶至地面的高度 m h 为土的容重 KN m3 为被动土压力系数 p K 为后座墙的土抗力系数 r K 各参数取值为 为后背墙承载力 C F 为2 5m O B H 为2m 为2m h 20 KN m3 3 p K 7 6 r K 所以 FC 7 6 2 5 2 2 2 2 20 3 6840KN 2 导轨安装 导轨轨距可根据公式B2 R2外 R2内计算 导轨采用装配式导轨 按所测设的轴线高程安装 导轨定位后必须稳固 正确 须顶进过程中承受各种负载时不变形 不位移 不沉降 二根轨道必须互相平行 等高 导轨的中心必须经常复核 以确保顶进轴线的精度 导轨的坡度应与设计管道坡度相一致 3 主顶设备安装 主顶油缸采用二只行程为3米 顶力为300吨油缸 固定在油缸架上整体吊装 油泵站设在 距离主顶油缸近处 油路安装应顺直 接头不漏油 油泵站应设在防雨棚内工作 4 顶管机安装 顶管机机头吊装时应平稳 缓慢 避免冲击 碰撞 并由专人指挥 机头安放在导轨上后 应测定前后端的中心方向偏差 并作好记录 机头与导轨的接触面必须平稳 吻合 机 头必须对电路 油路 泥浆管路和操纵 监测系统进行逐一连接 各部件连接牢固 不得 渗漏 安装正确并对各分系统认真检查和试运行 1 顶管机 2 洞口止水系统 3 环形顶铁 4 弧形顶铁 5 导轨 6 主顶油缸 7 主顶油缸架 8 测量系统 9 后靠背 10 后靠墙 11 工作坑 4 3 6 地面准备工作 在顶管顶进施工前 按要求进行施工用电 用水 通道 排水及照明等设备的安装 施工材料 设备及机具必须备齐 以满足本工程的施工要求 管节等准备要有足够的 余量 井上 井下建立测量控制网 并经复核认可 垂直运输机械 顶管的施工可以用25吨汽车吊 如吊车不能进入则在工作井上部安装 一自制的小行车 用来下管节及吊运井内泥土 4 3 7 管道顶进 1 在顶管机运转前 应对各系统各部位进行认真检查和调试 在运转过程中以及运转开始 停止时各操作人员需紧密配合 按正确的操作程序进行操作 发生故障及时排除 2 操作时根据显示的数据及时调整顶进速度 工具机头机出洞后的轴线方向与姿势的正确 与否 对以后的顶进起关键的作用 实现管节按顶进设计轴线顶进 做好顶进轴线偏差的 控制和纠偏量的控制是关键 要认真对待 及时调节工具管纠偏千斤顶 顶进纠偏可采取 调整纠偏千斤顶的办法进行编组操作 如管道偏左则千斤顶采用左伸右缩方法 反之也然 随时根据顶进曲线图以及顶管机姿态分析发展趋势 严格按实际情况和操作规程进行 勤出报表 勤纠偏 每项纠偏角度应保持10 20 不得大于1 严格控制工具管大幅度纠偏造成顶进困难 管节破裂 如偏差超过质量 标准应通知停止顶进 研究有效措施 方可继续顶进 3 管道断面布置 顶进施工中 管道内的压浆管 动力电缆 照明线及通风管道等要严格按照管内断面布置 图分门别类地安放 各类管线要固定好 不能有松落 4 管道通讯 为了便于操作平台 工作井内 地面以及各作业点间的相互联系 因此在操作平台上安装 一部程控电话交换机 在操作平台 工作井 地面等处安装分机 各处即可通过电话方便 联系 4 3 8 顶管进洞阶段技术措施 为防止顶管进洞时水土流失过大 造成地面沉降 对接收井的洞口采取和工作井洞口同样 的措施 工具管逐渐靠近洞口时 必须控制好顶进时的土压力 在工具管切口距接收井10 15米时 放慢顶管顶进速度 并尽可能使工具管靠拢接收井井壁 降低土压力 凿除砖封 门 然后工具管进洞 进洞后快速将机头调出井外 立即对进洞口与管节的空隙进行封堵 4 3 9 施工中技术处理 1 机头生产扭动 旋转 在施工过程中 有时机头会产生扭动 此时 一方面可通调节顶的左右回转来克服 另一 方面可将第一节管与机头连接起来 在产生扭动的一边加配重 慢慢纠正其旋转方向 恢 复至正常位置 2 遇障碍物的排除 顶进前应对顶进轴线位置进行详细研究 摸清管线位置 标高 必要时可对所顶轴线 位置进行详细的地质勘察 在顶进过程中 若遇到原管道及其它障碍物及时停止 查明情 况及时和业主 监理沟通 3 管内有害气体处理 顶管施工时 应用压缩空气通进管道内 将管内旧气体排出 施工过程中应连续通风 并 随时用检测仪检测管内气体中的有害气体含量 确保进入管内人员的身心健康 第5章 监控测量 为了保证工程顺利地进行 确保周边构筑物的安全 实行动态化 信息化施工管理 本工程进行全程监控量测及项目部自测 监测重点分为工作坑与顶管施工两部分 5 15 1基坑监测基坑监测 1 监测内容 1 基坑周边沉降及位移监测 监测点和控制点均采用钢筋水泥制作 设置稳固 采用J2光学经纬仪或全站仪观测水平位移 采用精密水准仪观测垂直位移 基坑开挖期间每开挖一层观测2次或每天观测2次 时间为上午开工前 下午收工后 2 土体侧向变形监测 沿基坑周边每20m布设一个测斜孔 测斜孔采用专用PVC管 管内正交的两组导向槽 埋入深度以进入弱风化岩为宜 测斜孔埋置时角保其中一组导向槽垂直于基坑边线 测 斜孔与钻孔壁间的空隙密实填砂并用水泥密封 基坑开挖过程中每开挖支护一层观测一次 3 地下水位监测 观测孔成孔口径 90 深9米 全长置入口径 48向钻眼 外包塑料滤网的PVC管 P VC管与钻孔间隙1米以下填砾 深1米至孔口填膨润土并用水泥砂浆抹面 PVC管口配保护 盖 基坑开挖施工过程中 每开挖支护一层观测一次 本基坑支护结构的最大水平位移允许值 基坑按安全等级二级考虑 最大水平位移允 许值为40mm 各项监测项目在基坑支护施工前应测得稳定的初始值 且不少于2次 基坑 监测完成时间为回填到标高 0 00 从基坑开挖到底面后到基坑回填到标高 0 00这段时间 的观测间隔时间为7 15天 监测数值表监测数值表 监测项目监测项目警戒值警戒值控制值控制值危险值危险值 土体沉降土体沉降35mm40mm50mm 墙体倾斜墙体倾斜35mm40mm50mm 墙体水平位移墙体水平位移35mm40mm50mm 5 2顶管施工监测顶管施工监测 为保证路面结构的稳定 顶管施工过程中 须进行沉降观测 1 监测目的和意义 施工监测的目的是为了确定在管道顶进期间道路路面的竖向变化 保证顶管过路路基 的安全稳定 正常运营 2 监测点的布设 根据工程范围及周边地区的地质情况 土方开挖对周围环境的影响及顶管安全本身的 需要 本着既能全面掌握信息 又要节省费用的原则布置监测点 为观测路面的竖向位移 中间点布设在顶管轴线上 监测点布设在路面上 尽量不影 响正常的交通运行 3 监测方法及施工手段 采用独立高程系统 在远离顶管施工区 正在进行或即将进行的区域 50m的地方设 置6个稳固水准点 按国家水准测量规范 采用水准仪 往返测出该稳固水准点的高差 即 为本工程变形监测的高程基准点 各监测点的高程是通过高程基准点形成的一条二等水准 闭合线路 顶管施工前对各监测点进行连续三天的观测 取三次观测平均值作为原始值 4 观测频度及时间安排 顶管施工前 顶管作业期间 每天观测三次 5 监测技术要求 依据中华人民共和国 工程测量规范 并结合工地的具体情况 本工程的监测必须 复核以下技术要求 1 沉降和位移测试的闭合差按中华人民共和国 工程测量规范 中的要求执行 2 监测点埋设结束后 及时绘出正规的测点位置图 3 沉降测试采用闭合路线 位移测量采用视中线法 4 各项监测点埋设完毕且稳定后 初始值测试应不少于三次 并取其三次稳定值的平均数作 为原始基准数据 5 所有测量器材及测量仪器在测量前必须经过检定 测量器材及测量仪器运至测量现场后必 须进行检查校正 以保证设备完好 6 在监测过程中要加强对现场测点的保护 发现问题及时与施工单位取得联系 若有因施工 不慎损坏测点 应当尽最大努力进行补救 对于被损坏而无法进行补救的测点 应及时发 出工程联系单 告知各方认可 6 路面保护的控制标准 根据道路设计单位要求 本工程施工前后对比 路面允许的差异沉降量最大为15毫米 结合本工程双排管的特点 第一根管顶进时沉降需控制在6 7毫米之间 第二根管顶进时 沉降控制在8毫米 总沉降最大值控制在15毫米 7 监测管理 当出现下列情况之一时 应加强监测 提高监测频率 并及时向委托方及相关单位报 告监测结果 1 监测数据达到报警值 2 监测数据变化量较大或者速率加快 3 存在勘察中未发现的不良地质条件 4 超深 超长开挖或未及时加撑等未按设计施工 5 基坑及周边大量积水 长时间连续降雨 市政管道出现泄漏 6 基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值 7 支护结构出现开裂 8 周边地面出现突然较大沉降或严重开裂 第6章 安全防护及文明施工措施 6 1安全保证体系安全保证体系 项目部建立安全保证体系 切实贯彻安全生产责任制 强化安全第一的意识 杜绝伤 亡事故 6 2安全生产管理制度安全生产管理制度 1 持证上岗制度 电工 电焊工 信号工 顶管操作手等特殊工种必须持证上岗 定期对特殊作业人员 进行复审 合格后方可继续上岗 2 安全奖惩制度 根据规定对安全生产工作做出成绩的单位和个人给予奖励 对于违章施工的单位和个 人给予处罚 并追查责任 3 安全检查制度 建立定期检查与不定期抽查相结合的安全检查制度 查安全隐患 查事故苗头 消除 不安全因素 通过安全检查增强广大干部职工的安全意识 促进企业对劳动保护和安全生 图图6 16 1 安全保证体系安全保证体系 施工队 项目经理 生产经理 安全员施工员技术员 机械员 项目总工 产方针 政策 规章制度的贯彻执行 解决安全生产上存在的问题 安全检查内容 坚持以自查为主 互查为辅 边查边改的原则 主要查思想 查制度 查隐患 查事故处理 结合季节特点 重点查防触电 防高空坠落 防机械车辆事故 防火 防雷击等措施的落实 4 安全教育培训制度 新工人上岗前必须经过入场三级安全培训方可上岗工作 1 公司安全培训 主要内容 安全生产法规和安全知识教育 即建筑法 消防法 宪法 刑法有关条款 建设部 交通部颁布的施工企业安全生产条例 规定 企业有关安全生产的规章制度 安 全纪律 有关伤亡事故案例分析 宣传企业文化等 2 项目部安全培训 主要内容 建筑工人安全技术操作规程 有关规定的学习 建筑工程现场的安全管 理规定细则 本合同段基本情况 安全生产的重点和必须遵守的安全事项 机械顶管施工 的工艺流程 主要危险因素以及预防重大伤亡事故发生的主要措施 施工时容易发生的伤 害事故及其预防等 3 施工队安全培训 主要内容 个人从事生产工作的性质 必要的安全知识 各种机具设备及其安全防护 设施的性能和作用 本工种的安全操作规程 容易发生事故的部位及劳动防护用品的使用 要求等 做到 三不伤害 即我不伤害自己 我不伤害别人 我不被别人伤害 6 3安全生产的防护措施安全生产的防护措施 本工程主要危险源有 竖井及和顶管施工 施工用电 吊装作业 交通及夜间施工等 1 竖井及顶管工程防护 1 操作人员必须经过安全及技术培训 经考试合格方可上岗并在指定岗位上操作 非专业人员不得从事机械及电器维护维修作业 严禁擅自拆改设备 2 进入施工现场的人员需按规定佩戴劳保用品 3 作业中各环节操作人员间必须严格按约定操作信号操作 遇到任何报警信号 应 立即停止操作 4 因故停顶后在恢复顶进前应对支承 平台 支架 吊具索具 机械设备及电器设 备进行检查 对地面以下工作面空气中氧含量及有害气体含量进行检测 确认安全后方可 作业 5 作业中传递工具 材料必须轻拿轻放 稳妥传递 严禁抛扔 6 电线电缆 管路 信号控制线连接必须牢固可靠 并应靠管壁装卡稳固 严禁使 其受压或用于悬挂物体 7 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 人员不得踩 踏 8 作业面遇到不明构筑物或有异常情况时 应立即停止作业 报告施工技术管理人 员 经处理并确认安全后方可继续作业 9 顶管作业必须执行交接班制度并保持记录完整 10 顶进中 采用鼓风加抽风综合形式通风 抽风机风道用不透风的橡胶布包裹在 钢丝骨架上 悬挂内壁的上 固定要牢固 风筒出口至工作面的距离小于15m 鼓风机设在 竖井出口处 管道沿管底铺设 两风管搭接12 15m 11 管道内每10米装一只照明灯 照明灯采用24V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 12 人员上下工作坑必须走安全梯 安全梯应固定在支架上并设扶手或护圈 2 施工用电防护 1 电气专业人员持证上岗 非电气专业人员不准进行任何电气部件的更换或维修 2 建立临时用电检查制度 按临时用电管理规定对现场的各种线路和设施进行检查 和不定期抽查 并将检查 抽查记录存档 3 检查和操作人员必须按规定穿戴绝缘胶鞋 绝缘手套 必须使用电工专用绝缘工 具 4 临时配电线路必须按规范架设 架空线必须从采用绝缘导线 不得采用塑胶软线 不得成束架空敷设 不得沿地面明敷 5 施工现场临时用电的架设和使用必须符合 施工现场临时用电安全技术规范 JGJ46 88 的规定 6 施工机具 车辆及人员 应与线路保持安全距离 达不到规定的最小距离时 必 须采用可靠的防护措施 7 配电系统必须实行分级配电 现场内所有电闸箱的内部设置必须符合有关规定 箱内电器必须可靠 完好 其选型 定值要符合有关规定 开关电器应标明用途 电闸箱 内电器系统需统一样式 统一配置 箱体统一刷涂桔黄色 并按规定设置围栏和防护棚 流动箱与上一级电闸箱的连接 采用外搽连接方式 所有电箱必须使用定点厂家的认定产 品 8 工地所有配电箱都要标明箱的名称 控制的各线路称谓 编号 用途等 9 应保持配电线路及配电箱和开关箱内电缆 导线对地绝缘良好 不得有破损 硬 伤 带电梯裸露 电线受挤压 腐蚀 漏电等隐患 以防突然出事 10 独立的配电系统必须采用三相五线制的接零保护系统 非独立系统可根据现场 的实际情况采取相应的接零或接地保护方式 各种电气设备和电力施工机械的金属外壳 金属支架和底座必须按规定采取可靠的接零或接地保护 11 在采取接地和接零保护方式的同时 必须设两级漏电保护装置 实行分级保护 形成完整的保护系统 漏电保护装置的选择应符合规定 12 为了在发生火灾等紧急情况时能确保现场的照明不中断 配电箱内的动力开关 与照明开关必须分开使用 13 开关箱应由分配电箱配电 注意一个开关控制两台以上的用电设备不可一闸多 用 每台设备应由各自开关箱 严禁一个开关控制两台以上的用电设备 含插座 以保 证安全 14 配电箱及开关箱的周围应有两人同时工作的足够空间和通道 不要在箱旁堆放 建筑材料和杂物 15 分配电箱与开关箱的距离不得超过30米 开关箱与它所控制的电气设备相聚不 得超过3米 16 电动工具的使用应符合国家标准的有关规定 工具的电源线 插头和插座应完 好 电源线不得任意接长和调换 工具的外绝缘应完好无损 维修和保管有专人负责 17 施工现场的照明一般采用220V电源照明 结构施工时 应在顶板施工中预埋管 临时照明和动力电源应穿管布线 必须按规定装设灯具 并在电源一侧加装漏电保护器 18 电焊机应