顶管施工组织设计方案.doc

施 工 组 织 设 计 及 技 术 措 施 （ 方 案 ） - 18 -工程名称：春风路污水管道顶管段施工组织设计及技术措施（方 案） 编制单位：深圳市建安（集团）股份有限公司 批 准： 审 核： 编 制： 编制时间：二一年四月十二 日目录 1. 施工组织设计编制依据、工程概况和工程特点 1.1 本工程的工程概况 1.2本工程的工程特点 1.3本方案拟采用的技术措施 2.设备、人员、材料运到施工现场的方法 2.1设备、人员、材料进场计划 2.2劳动力、材料、机械计划 2.3施工工期 3.主要工程项目的施工方案、施工方法 3.1施工测量 3.2管材选择 3.3顶管施工 4.确保工程质量和工期的措施 5. 雨季施工的工作安排 6. 安全生产和环境保护措施等 1工程概况和工程特点： 1.1本工程的工程概况 顶管长度：DN1200，L=约120米。 顶管管材：DN1200预应力钢筋混凝土顶管专用管材。 以上详见施工总平面布置图。1.2.本工程的工程特点：1.2.1本工程的DN1200顶管的埋深较深，埋深：大约6-7 米。1.2.2本工程的顶管施工在闹市区内，沿路面或横穿路面，不能影响路面交通的正常运行。1.3本方案拟采用的技术措施：1.3.1管外壁采用：人工涂石蜡，注触变泥浆减阻措施，以减少顶进过程中的阻力。1.3.2工作井开挖时注意其土质情况并作好记录。2设备、人员、材料进场方法：2.1. 设备、人员、材料进场方法：材料、设备的进场采用车辆运进，由于顶管工作井均设在路边，材料及设备进场运输可以直接使用原有道路，比较方便；施工材料、设备的进场采用10吨平板车运进。2.2劳动力、材料、机械计划：按机械化施工的要求组织劳动力；将按照施工图、施工进度计划和施工网络图安排材料进场，按一个顶管工作点施工的要求组织施工机械。2.3.施工工期见附录：施工计划横道图、施工进度计划网络图。3.主要施工技术措施3.1施工测量3.1.1测量原则由于本顶管工程所处地点特殊，并为保证顶管质量，因此必须制定可靠的测量方案，严格按照设计给定的坐标施工放线，才能保证顶管质量符合设计要求。3.1.1.1高程测量控制施工时地面高程点的导入采用悬挂卷尺法。导入标高之前，首先在工作井的适当位置埋设高程点，待稳定后进行高程导入。工作井的同一高程点进行三次独立导入标高，其互差必须在规定值以内（精度指标不大于3mm），然后将其作为顶管施工中测量控制的绝对高程点。工作井内的高程点必须大于2个，并在施工中要定期互相校对。顶进过程中高程测量可依靠工作井内的任一水准点作为后视高程点，测出顶进中最前一节管的绝对高程与设计高程或设计坡度计算值比较，求出顶进中的管道的高程偏差值。3.1.1.2中心测量控制首先将管道中心桩用经纬仪（精度不低于4）引入工作井两侧井壁上或支撑上，作为顶管中心的测量基线，然后将其投入工作井内，将激光指向仪安装在工作井后背稳定的位置，并使其位于中线位置上，用经纬仪及水准仪调整激光束的方向及位置，使激光束位于管道中心线上，并且符合设计坡度。当顶进一段距离后，量测激光束与管子内壁的相对关系，测出施工中管道的高程及中心偏差。随着顶进距离的增加，定期校核激光束的位置，使管子始终沿着设计的方向线前进。3.1.2测量布置测量工作的主要任务是设置中线桩，放样管底高程及坡度桩，具体如下： 设置中线桩按设计要求，利用中线控制桩及经纬仪将中心线分别设在工作坑的前后，使前后两桩通视，并与已建成的管线在一条中心线上。 设置水准点在工作坑内底部顶进起点的一侧设立一木桩，桩侧面高程钉与管顶起点管底高程一致，此点高程的放样，由地面已知水准点直接引测。 施工中测量将地面管道中心桩用经纬仪引入工作井，作为顶管中心的测量基线，将地面临时水准点用水准仪引入工作井，设置两点。同时设置可靠的延长桩。顶管初始时每顶进30cm测量一次中心、高程，保证管道入土的位置精度，正常顶进后，每顶进50cm测量一次。 中心测量采用激光束导向，管前端安设激光接受靶，调整管线坡度及方向。 高程测量用水准仪及小塔尺根据工作井内设置的水准点标高，测量头一节管前端和后端管内底高程，以掌握头一节管子的走向趋势。3.1.3测量误差测量误差达到下表要求：序号项 目允 许 偏 差1水平高程闭和差12L（mm）40n（mm）2导线测量方位角闭和差3导线测量相对闭和差1/30004直接丈量测距两次较差1/50003.2管材的选择 顶管管材材料选用顶管施工管材选用符合国家标准的预制承口式钢筋混凝土圆管，“F-B”形钢套环接口，橡胶圈止水，管口填缝材料为双组分聚硫密封瓷胶，混凝土等级C50、S6。 混凝土管生产厂家的选择混凝土管生产厂家选择深圳市周边地区具有资质合格、一定生产能力、价格合理、质量优良及信誉程度高的混凝土管生产厂。3.3.顶管施工3.3.1顶管工作井3.3.1.1工作井设置由于顶管分五段施工，本着方便顶进，尽量符合现场情况的原则，我们将顶管工作井设置顶进下水方向。3.3.1.2顶管工作井尺寸 顶管工作井尺寸：长宽深 = 6.55H 其中：H值（井深）精确值根据实际管底标高确定。（向西路榕树穿越市政道路横向顶进井位应为6.56.5H）以上开坑尺寸在一般情况下的，遇有特殊情况（如遇障碍物，特殊井等），开坑尺寸另定。管道顶进时挖出的土方考虑全部运走，待回填检查井周围的土方时再运回。3.3.1.3工作井土方开挖由于管线埋深较深，采用机械人工配合开挖。3.3.1.4工作井井壁支护工作井坑壁支护根据现场实际情况采用钢木支撑结合形式：I30B型工字钢圈梁加密板撑支护。支护形式详见附图1：顶管工作井支护结构平、纵断面图。3.3.1.5工作井基础及导轨工作井基础采用混凝土基础，基础混凝土强度为C20，厚度为30cm，混凝土内预埋钢板，高程与设计管道坡度一致。选用24号轨钢，两导轨平行、等高，与混凝土基础中预埋钢板焊接，导轨的中距：A0=824mm，详见下图：导轨布置图。 导轨布置图3.3.1.6顶力计算为减少管材在顶进过程中的磨擦阻力，管外壁注触变泥浆，管道外径：DH = 1240毫米（管材建议壁厚为20cm）。根据本工程特点，最大顶进距离为60米。A = DHL = 1.2460 = 233.6米2。f 采用注浆工艺的磨阻系数，取 f = 812KNm2 最大顶进阻力：F = f = 233.612= 2803.2（KN）每个工作井配备200T千斤顶2台。千斤顶单台顶力：2000KN；总顶力：P =22000 =4000 KN F = 2803.2 KN工作井配备：aZB15-A型电动油压泵1台；出油速度：13升分钟；油压：63MPa；功率：15KW。bBW25050型注浆泵，压力为30 50公斤厘米2；排量：150250升分。3.3.1.7顶镐选用根据顶力计算，顶镐选用200t行程为1.1m单级双作用活塞式千斤顶，每个工作井内设置2台顶镐。3.3.1.8后背施工后座体系：BH=831.0 m3受力计算：单根最大顶进阻力：F=2803.2（KN）；单根受力面积：A=R2=1.2 m2混凝土后座受力：=F/A=2803.2/1.2=2336（KN）=233.6吨/米2R=250吨/米2受力符合要求。 工作井后背为现浇混凝土结构，砼强度等级为C25，深入工作井基础底以下500mm，砼后背前加设钢后背，以增大后背强度和抗力。工作井后背施工时必须保证其垂直。3.3.2工作平台及起重架3.3.2.1工作平台平台主梁采用I40型钢，上铺1515cm方木作为承重平台。中间留下管和出土用的平台口，平台口上设滑车。主梁两端伸出工作井井壁外搭地长度不少于2m，与管道轴线垂直方向工字钢梁埋地敷设，其顶面与现况地面平齐。3.3.2.2起重架起重架由8根159mm厚壁（t=12）钢管组成，每根钢管长度为L=9m，顶部四根长2500mm 的I32a工字钢连接，中间用两根长2360mm的I32a工字钢焊在一起，起重架底部焊接在平台下预埋钢板上，支脚加肋。3.3.2.3起重设备下管依靠20t履带吊车进行，设1台3t电葫芦用于出土。3.3.4钢筋混凝土管道顶进3.3.4.1顶进准备工作1. 稳道轨。2. 打掉工作井管口临时封口。3. 安装顶进设备。4. 检查所有管子型号是否正确，外观有无裂缝，检查合格后方可使用。3.3.4.2前封闭及第一节管顶进： 前封闭及第一节管由电动葫芦吊至导轨上组装，组装后不加泥浆顶进。当前封闭管全部出顶管坑后安装后封闭密封圈；当顶进到第一节管脱离轨道500毫米时，向第一节管管底注入1：1的早强水泥沙浆；填充前封闭与混凝土管管径之差值以防管子出顶坑后跳坑，然后注入触变泥浆。3.3.4.3顶进a 顶进时日夜三班不间断施工，以防止因中途停止而增加压力，造成顶进困难。b 管前人工挖土不得超过管口腔100毫米，同时在管径方向留不少于500毫米的土，顶进时用前封闭刃角切下，以防止超挖或泥浆漏浆。3.3.4.4顶管施工工艺流程 工艺流程详见下图：顶管施工工艺流程图。顶管施工工艺流程图3.3.5管道纠偏顶进过程中出现中心偏30毫米或高程20毫米及有偏差趋势时应考虑纠偏。纠偏用纠偏千斤顶调正前封闭管与管中心线偏角达到纠偏目的。纠偏时应每顶进200-300毫米测量一次，并注意管子前进的趋势，严防纠偏过急。3.3.7管道处理顶管结束后打管口缝。如果管道接口不漏水，可采用水泥沙浆抹接口；如果管道接口有漏水现象，可采用3：7石棉水泥打口或膨胀水泥沙浆填缝。3.3.8打蜡、触变泥浆减阻3.3.8.1打蜡减阻为了减少顶进过程中的摩阻力，增大顶进长度，在管道顶进前管外壁涂改性石蜡减阻。3.3.8.2触变泥浆减阻管道顶进10m后在管壁与土层的缝隙间注入触变泥浆，形成泥浆套减阻。触变泥浆从前向后依次加入，顶进一段距离后及时进行补浆。为了使膨润土充分分散，泥浆拌和后停滞时间在12h以上。膨润土运到现场后分批测得膨润土的胶质价，然后按下表配制泥浆（重量比）。 触变泥浆配比表膨润土的胶质价膨润土水碳酸钠60701005242370801005241.52809010061423901001006141.523.3.8.3加浆设备及加浆压力加浆设备采用BW250/50型注浆泵。加浆前先通过注水检查注浆设备，确认设备正常后方可灌注，压力控制在0.2MPa左右，在灌注过程中按实际情况调整注浆压力。4确保工程质量和工期的措施：4.1以达到优良标准为本工程的质量目标。4.2建立强有力的现场指挥领导机构，组织足够的人力和机械，按图纸和施工规范要求的标准购进所需的材料。4.3选用的原材料或成品必须有出厂检验合格证。4.4做好隐蔽工程记录和工序的中间验收。及时报请监理工程师审批；严格执行质量交底和自检、互检等制度。4.5做好测量放线工作，控制好管道的高程和平面位置，发现偏差及时纠正。4.6做好触变泥浆的置放工作，确保管道顶进时的顺畅和方向。4.7做好接口的密封性以及密封件的防腐工作。4.8采用切合实际的施工方法，注意工种之间的配合，以保证施工质量和工期。4.9工作井工字钢架均采用焊接，并加焊横撑，不允许采用绑扎搭接。4.10将ISO 9000质量控制体系结合到每个工序中去，确保工程质量。4.11.针对本工程特殊的土层结构，采用工具头前端注水泥粉煤灰浆液的施工措施，来阻止流砂现象的发生。5雨季施工的工作安排：必须注意收集天气预报信息，以便及时安排工地排水，以免工作井浸水而影响施工质量。5.1所有露天配电箱、盘、必须有良好的防护门及防护盖，遇到大雨或冬季下雪时，必须拉掉总闸，停止施工，平时要做好防雨的准备工作。5.2.雨天禁止在钢管架上高空作业，以防滑落。5.3.仓库要防雨防水，地面必须垫高，防止受潮。露天电动设备要有防雨罩，工作井四周用砂袋构筑防洪堤。6安全生产和环境保护措施等：6.1以达到“五无”标准为本工程的施工安全目标。6.2建立安全生产责任制度，工地施工负责人、技术负责人、安全负责人和防火负责人均必须与公司经理签订责任书，以明确责任权力。6.3施工现场作业必须穿工作鞋，戴安全帽。6.4工地显眼处设置安全标志，定期检查工地的安全工作。6.5临边防护采用40钢管双层防护，H = 1.2米，水平钢管间距为1.5米。6.6当挖深或高差大于2米时，均为高处作业，均按高处作业的标准作安全防护措施；在控制粗砂层时，要有效进行井点降水以防止流砂塌方，保证施工人员的生命安全。6.7顶管挖土工作点设5.5 KW进口鼓风机1台，出口压力为P = 0.46公斤厘米2。风管采用150 mm镀锌钢管，安装于管道内壁，接头用150 mm法兰螺栓连接。挖土作业点设12伏安全电源，电源线采用软橡胶皮电线。挖土工人配戴安全防爆照明灯。6.8工地设专职安全员1名，专职电工2名。6.9设备、机械保证一机一闸，并有可靠的接零、接地、漏电保护装置。6.10管道、设备吊装时，必须有专人指挥，吊装物件下面严禁站人，工作人员必须在两侧操作