青浦公园东路污水管道新建工程施工组织设计.doc

1 青浦公园东路污水管道新建工程施工组织设计青浦公园东路污水管道新建工程施工组织设计 第一章第一章 编制总说明编制总说明 1 11 1 编制说明编制说明 1 在认真 全面地阅读本工程有关设计图纸及地质资料的基础上 深刻领 会和贯彻设计意图及对施工组织设计的要求 针对本工程的特点结合我公司多 年来在类似施工组织设计的要求和施工实践 2 进一步完善施工 设计方案 形成一份具有技术先进性 内容全面性 科学合理性 经济适用性 操作简易性的施工组织设计 同时在施工全过程加 强现场施工管理 合理组织部署施工 积极配合业主监理对本工程在施工过程 中的检查验收工作 加强原材料质量控制及各施工工序的施工过程控制 力求 使施工达到安全 优质 高效 环保 文明 以满足业主期望和要求 1 21 2 编制依据编制依据 1 青浦公园东路污水管道新建工程施工图纸 2 青浦公园东路污水管道新建工程详细勘察报告 3 国家 上海市主管部门颁发的现行有关建设工程施工 技术 质量规程 规范 标准 以及安全 文明施工等规定 4 建筑结构可靠度设计统一标准 5 建筑结构荷载规范 2006 版 6 混凝土结构设计规范 7 砌体结构设计规范 8 建筑抗震设计规范 9 构建物抗震设计规范 10 室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范 11 建筑地基基础设计规范 12 建筑地基处理技术规范 13 地基基础设计规范 上海规范 14 地基处理技术规范 上海规范 15 混凝土外加剂应有技术规范 16 给水排水工程构筑物结构设计规范 17 给水排水工程管道结构设计规范 2 18 埋地塑料排水管道工程技术规程 19 给水排水工程埋地预制混凝土圆形管管道结构设计规程 20 埋地塑料排水管道工程技术规程 上海规范 21 建筑地基基础工程施工质量验收规范 22 混凝土结构工程施工质量验收规范 23 给水排水构筑物施工及验收规范 24 给水排水管道工程施工及验收规范 25 道路 排水管道成品与半成品施工及验收规程 上海规范 26 给水排水工程顶管技术规程 27 上海市排水管道通用图 参考 28 城市排水工程规划规范 GB50318 2000 29 城市工程管线综合规划规范 GB50289 98 30 室外排水设计规范 GB50014 2006 2011 版 31 污水综合排放标准 DB31 199 2009 32 污水排入城镇下水道水质标准 DB3 455 2009 33 埋地塑料排水管道工程技术规程 GJJ143 2010 34 给水排水管道工程施工及验收规范 GB50268 2008 35 埋地塑料排水管道工程技术规程 DG TJ08 308 2002 1 31 3 施工组织管理目标施工组织管理目标 1 3 11 3 1 工期目标工期目标 积极响应合同文件对工期的要求 对本标段工程总体进行筹划 通过科学 合理组织与安排 保证各阶段节点目标工期实现 确保整个工程工期目标的实 现 本工程计划于 2013 年 4 月 20 日开工 2013 年 10 月 30 日竣工 总工期 195 天 1 3 21 3 2 质量目标质量目标 按设计标准和合同文件要求组织施工 本工程质量等级为一次验收合格率 100 1 3 31 3 3 安全生产目标安全生产目标 1 施工现场道路通畅 工地沿线单位与居民的出入通道通畅 3 2 施工中无管线事故 无重大伤亡事故 1 3 41 3 4 文明施工目标文明施工目标 施工现场按照上海市文明施工的统一标准及业主对施工现场的管理要求实 施 确保区级文明工地 争创市级文明工地 1 3 51 3 5 环境保护及噪声 扬尘控制目标环境保护及噪声 扬尘控制目标 严格执行国家与地方政府的环境保护政策 法规和法律 无施工噪声 扬 尘污染 1 3 61 3 6 施工现场施工现场 渣土垃圾渣土垃圾 的整治处置的整治处置 施工现场渣土处置严格遵守 上海市市容环境卫生管理条例 和 上海市 建筑垃圾和工程渣土处置管理规定 中涉及渣土的各项要求 在施工工地中 按规定设置车辆清洗设施 泥浆沉淀设施以及配套的排水 设施 运输车辆应在装载渣土完毕经除泥 冲洗干净后 方可驶出施工工地 在施工现场处置工程渣土时 对干涸渣土应进行洒水或者喷淋 装载渣土高度 应当与运输车辆箱体上沿口保持平整 并保证平闭箱盖 第二章第二章 工程概述工程概述 2 12 1 工程简介工程简介 本工程为青浦公园东路污水管道新建工程 位于青浦新城一站大型居住社 区 工程沿公园东路 西起古安路 东至中泽路 管道总长度为 2397 米 其中 西段 古安路 汇金路 采用 DN400HDPE 双臂缠绕管 开槽埋管施工 长度约为 781 米 东段 汇金路 中泽路 采用 DN600 1000 钢筋砼管 顶管施工 长度 约为 1616 米 2 22 2 主要工程内容主要工程内容 1 开槽埋管 采用 DN400HDPE 双臂缠绕管 基础为 15cm 厚碎石或砾石砂 上铺 10cm 中 砂 管道接口采用双峰式弹性密封橡胶圈接口 坞膀采用粗砂回填至管顶以上 50cm 覆土厚度小于 3 米时 管道环刚度不小于 8KN M2 管道覆土 3 5 米时 管道环刚度不小于 10KN M2 管道覆土 5 8 米时 管道环刚度不小于 12KN M2 2 顶管 4 采用 DN600 1000 钢筋砼管 接口形式采用 F 型接口 接口材料采用遇水膨 胀橡胶圈接口 3 工作井 接收井 骑马井 顶管工作井 接收井采用树根桩和旋喷桩围护结构形式 并采用钢围檩和 钢支撑结构 圆形工作井采用砼环梁 外包钢板 内设检查井 所有钢筋砼检查井内壁临水面均需防腐处理 防腐涂料采用二底二面 漆 干 膜总厚度 200 m 位于绿化带窨井井盖采用聚合物复合材料井盖 位于 机动车道下的检查井采用防沉降窨井井座 2 32 3 工程地质工程地质情况情况 经本次工程地质勘察报告显示 本工程拟建场地属于上海地区滨海平原沉 积类型 地形较为平坦 本工程施工范围内土层自上而下可分为 6 个层面 个 土层特征分别为 地层特性表地层特性表 地 质 时 代 土 层 序 号 土层名称 成因 类型 层厚 m 层底标 高 m 状态 密 实度 压 缩 性 土 层 描 述 Q43 素填土 人工 堆填 0 8 1 50 4 12 3 25 松散 以粘性土为主 夹碎砖 碎石 等建筑垃圾 含有机质 夹植 物根茎 Q43 粉质粘土 滨海 河口 1 50 2 0 2 21 1 32 中 等 含氧化铁斑点及铁锰质结核 Q42 淤泥质粉 质粘土 滨海 浅海 3 7 4 6 2 02 2 61 松散高 含云母 少量有机质 局部夹 粉土 土质不均匀 Q42 淤泥质粘 土 滨海 浅海 7 8 9 7 10 02 12 19 高含有机质 少量贝壳碎屑 Q32 粉质粘土 河口 湖沼 1 5 4 1 12 02 15 61 中 等 含铁锰质结核 5 地 质 时 代 土 层 序 号 土层名称 成因 类型 层厚 m 层底标 高 m 状态 密 实度 压 缩 性 土 层 描 述 Q32 粉质粘土 河口 湖沼 未钻 穿 未钻穿中密 中 等 含氧化铁条纹 夹薄层粉质粘 土 2 42 4 施工重点及难点施工重点及难点 1 本工程属青浦公园东路污水管道新建工程 开槽埋管 顶管工作坑 顶管接收坑 检查井基坑均处在公园东路交通主干道上 机动车 非机动车 行人流量较大 为了不影响交通及行人出入的安全 开槽埋管沟槽两侧及顶管 井施工区域采用彩钢板围护隔离 围墙高度至少 1 8 米 围墙下部结构为砌筑 50cm 高的砖墙 并用水泥砂浆抹光 2 施工现场排水利用施工场地四周已有的雨水口为排水系统 场地内的 积水流入雨水口 经滤网过滤后排入排水管道并安排专人定期清理滤网 以防 堵塞管道 3 由于涉及路段沿线公用管线较复杂 因此要加强对沟槽内 顶管井两 旁 顶管穿越部位地上电杆和地下公用管线的保护 开挖埋管沟槽 顶管坑 接收坑 检查井布置在道路上 地上 地下管线 较多 车流量较大 其中顶管工作坑 接收坑采用钻孔灌注桩 高压旋喷装桩围 护结构 基坑开挖过程中随挖随撑 浇注钢筋砼底板及前导墙 后靠背 内衬 待顶管施工结束后 在基坑内排管及浇筑检查井 第三章第三章 施工总体筹划施工总体筹划 3 13 1 施工管理组织机构施工管理组织机构 为保证优质 安全 快速 经济建成本工程 我单位将本工程列为公司重 点项目 公司总部作为提供资金 设备和物资支持的后盾 按照 项目管理法 的组织原则组建项目经理部 项目部领导层为项目经理 项目副经理 项目总工 管理层设 7 部 1 室 负责现场施工 施工组织机构图见下图 施工管理组织机构框图 项目副经理 项目经理 项目总工 财 务 部 施 工 管 理 部 合 同 管 理 部 质 量 技 术 部 机 械 物 资 部 安 环 部 综 合 部 工 地 标 养 室 各施工班组 6 3 23 2 施工总体筹划施工总体筹划 根据工程现场情况和工程特点 以及设计文件的有关规定 结合以往工程 的经验 围护桩 顶管 开槽埋管按区域划分三个项目组施工 三支施工队伍 同时进场 同步施工 具体工程施工范围划分如下 项目一组 围护桩施工 项目二组 顶管井及顶管施工 项目三组 开槽埋管施工 施工现场详见 现场施工总平面图 由于本工程施工线路长 施工环境较为复杂 因此三支施工队伍同时进场 同时施工 对于开槽埋管部分不受交通 管线等影响的区域先施工 衔接部分 施工完毕再进行接入 各区域均独立施工 3 33 3 施工准备施工准备 3 3 13 3 1 施工技术准备 施工技术准备 1 组织公司有关技术人员熟悉设计图纸 参加设计技术交底 进一步明确施 工技术要求和质量标准 提出有利于施工或更合理的建议 2 组织现场管理人员进一步勘察现场 学习熟悉图纸 向施工班组进行施工 7 技术 验收标准交底 3 和业主办理好交桩手续 在现场建立符合精度要求的高程控制网和平面控 制网 设置临时水准点和轴线控制桩 4 编制分部 分项工程施工方案 划分施工任务 明确施工质量目标 5 深化施工技术方案 使方案更可行 更具有操作性 更节省成本 提高功 效 6 进一步制定施工工序 编制出详细的施工进度计划 以满足总进度规定的 节点工期 确保关键工序安排达到总进度工期的要求 3 3 23 3 2 施工现场准备 施工现场准备 1 水电 我们准备从附近厂区或村委借水 借电 各施工组根据施工用水 电量需 要 计算出相应线径的导线 引接至现场 按有关用水 用电安全的要求进行 布置 2 搭建临设 根据业主提供的平面位置 对生活设施基地进行平整清场 各施工组搭设 办公室和食堂 住宿等生活设施 项目部设立办公室 其中包括业主现场办公 室 监理工程师办公室和宿舍 同时配有相应的食堂 达到业主满意 临时宿舍等生活设施 包括宿舍 食堂 浴室 厕所等 搭建的具体内容如 下表 序号名称 面积 m2 间 间备注 1 业主办公室 501 配冷热空调和照明及全新的家具 办公设 施 2 监理办公室 501 配冷热空调和照明及全新的家具 办公设 施 3 施工现场办公室 405 配冷热空调和照明及办公设施 4 接待室 501 配备相应的家具 5 会议室 801 配冷热空调和照明及会议桌椅 6 医务室 301 配备相应的医疗设备 7 浴室 401 配有热水淋浴设备 8 厕所 301 9 仓库 1001 10 宿舍 5010 配有照明设施及家具 8 11 食堂 1001 配备卫生设施 12 停车场 6001 3 3 33 3 3 施工机械物资准备 施工机械物资准备 1 施工物资准备 施工用常规物资 如搭建临设用各种建材 临时办公桌 办公椅 各类施工 工具 测量定位仪器 消防器材等 均提前十天进场 合理分类堆方 派专人 看护 施工用建筑材料视施工阶段进展情况 材料按计划进场 并均保证提前进场 对于构成工程实体的建筑材料将先编制详细的物资需求计划 物资储备 申请 定货计划 采购计划 这些都应经过监理工程师的审核认可 所有进场物资将 预先设定场地 分类堆放 并做好标识及产品保护工作 对于业主供货的材料物资 根据工程进展的实际情况 事先编制施工需用量 计划 经监理工程师审批 业主供应的物资派专人收料登记 并指定场地堆放 2 施工机具准备 根据各项内容的施工顺序 拟定施工机械进场计划 并按计划要求安排精 良的机械设备进场 进行保养和调试 对于小型机械设备 根据工程实际需要 合理配置 所有机械设备进场后 均事先规划适当的位置停放 小型机具则规 划房间集中储存备用 3 3 43 3 4 施工人员准备 施工人员准备 1 我公司将组建一套精干 技术素质高和施工经验丰富的项目部班子 并保证班子的所有人员均拥有岗位证书 项目经理具有相当的大型施工项目管 理的经验 其它主要的项目管理人员如项目工程师 项目经济师等均具有丰富 的施工项目经验 使管理机构的设置知识化 专业化 以满足本工程项目的各 项要求 2 在劳务队伍的选择上 挑选施工经验丰富 能吃苦耐劳的优秀施工队 伍 参加本工程施工 对特殊的技术工种均保证持证上岗 备有上海市劳动局 市建委统一考核颁发的操作作业证及技术等级证书 9 3 3 53 3 5 外部协调准备 外部协调准备 我公司进场以后 主动与地方各级主管部门取得联系 质监 安监 公安 市政 环保 公用管线等 办妥有关手续 并明确与对口人员定期召开协调会 加强沟通 为今后施工期间及时解决问题创造良好条件 打下扎实的基础 以 认真的工作态度 良好的工作作风 在整个地区赢得声誉 树立形象 第四章第四章 施工方案 施工组织措施及工程重 难点和对策施工方案 施工组织措施及工程重 难点和对策 4 14 1 工程测量方案工程测量方案 施工测量是贯穿于整个施工过程 是施工的先导 又是施工放样和验收的 手段 对保证工程质量和加速施工进度都起着至关重要的作用 本工程测量的程序是 由整体到局部 先控制后细部 即先进行控制测量 后根据控制点测定井位 管轴线 4 1 14 1 1 主要测量手段 主要测量手段 测量配备测量技术员 2 名 配备如下仪器 施工工 序 仪器名称仪器型号标称精度 配置 数量 备注 全站仪莱卡 1 1 套 控制 水准仪 DSZ3 0 2mm Km 1 台 全站仪莱卡 1 2 台 经纬仪 J2 JDS 0 2 2 台 定位 轴线控 制水准仪 DSZ3 0 7mm Km 2 台 经纬仪 J2 JDS 0 2 1 台沉降偏 移观测水准仪 DSZ3 0 2mm Km 1 台 4 1 24 1 2 施工控制测量 施工控制测量 根据本工程所处的位置及地形地貌条件 拟采用闭合导线的形式设置控制 网点 根据需要设置控制网点 施工高程控制测量采用二级布设 分为基本水准点和临时水准点 基本水 准点为控制整个工程的主要控制点 直接采用业主提供的控制点 临时水准点 为按放样需要布设的加密点 拟采用四等水准进行测量 10 根据业主和监理单位提供的首级控制成果及施工图 在测量控制网桩点现 场交底后 项目部组织人员进行复测 并将测量结果报业主和监理工程师 同 时将项目部临时控制点测量成果报业主和监理工程师 经确认后作为本工程测 量放线定位的依据 4 1 34 1 3 测量质量控制 测量质量控制 1 测量质量控制程序 项目部协调各部门的测量工作 组织专业间的测量交接及施工测量控制网 的检测 各分包施测 项目部复测并将测量作业成果及时报监理工程师验核 监理工程师核验通过后进行下道工序施工 测量质量控制程序 控制网测设 成果整理 报监理工程师核验 发各部 门使用 部门测量 项目部复核 报监理工程师核验 交施工使用 2 测量质量过程控制 1 执行测量任务单制度 测量定位及放样的依据为施工图纸及施工工段工 长认可的测量任务单 测量人员要根据图纸及其他资料复核测量任务单的数据 在确认无误后 才能进行外业测量工作 包括测量定位和沉降观测 2 测量数据的计算要严格遵循两人用同种方法计算或一人用两种方法计算 的形式进行校核 明确无误后才能进行外业施测 未经内业校核测量的数据不 得用于外业施测 3 外业原始数据的记录手簿应统一用规范 标准的手簿 内业成果资料应 统一归档存放 资料要有可追溯性 测量原始数据的更改应有更改人的签字 4 实行定位成果的自检 复检签证制度 外业测量的主要负责人 应熟悉 每项测量任务的精度指标 实测过程中按测量精度指标严格执行 在未征得测 量技术负责人及监理工程师同意 审批前 不得随意降低方案要求的精度指标 5 为避免外业测量可能出现的错误 所有外业测量应用两种方法校核 直 到正确无误 6 规范工序间的测量中间交接 测量标志资料的交接 接收方检查符合精 度要求后签收 7 隐蔽工程在土方回填前 作好隐蔽竣工测量 并整理测量资料 作为编 11 制竣工图及下道工序施工的依据 8 建立测量技术交底制度 在测量外业测量开始前 测量技术人员向测量作业人员进行作业要点 技 术标准 实施措施安排的交底 同时对现场施工人员进行测绘法规的宣传 作 好测量控制标桩的保护 9 本工程测量要控制的关键作业主要有井位定位 围护结构 土方开挖工 程控制测量 顶管轴线控制测量 作为施工总承包方 在施工过程中将特别引 起重视 加强对施工分包的监督与控制 严把测量质量关 要求上述关键工序 上报测量作业方案 待监理工程师审核确认后实施 现场实测时总包测量技术 人员旁站抽查 掌握现场第一手资料 4 1 44 1 4 测量技术要求 测量技术要求 测量作业项目限差项目限差要求备注 仪器标称精度 1 测角中误差 3 测回数 2 半测回归零差 6 重复读数差 1 测回间较差 5 角度测量 2C 互差 1 仪器标称精度 1mm 2ppm 测回数 2 测回读数较差 3mm 往返测较差 2 1mm 2ppm 温度测定允差 1 气压测定允差 10Pa 距离测量 气象元素测定时间间隔每边一次 前后视距允差 1m 视距累积允差 3m 水准高程 最大视距 30m 12 基辅读数较差 0 20mm 控制测量成果精度技术要求 项目限差要求备注 方位角闭合差 4 n n 测站数 水准测量闭合差 4 Lmm L 水准路线长度 单位 Km 直线准直度 180 2 5 正交度 90 5 施工测量精度技术要求 项目 允许偏差 mm 轴线位置 50 D 1500 30 40 管道内底高程 D 1500 40 50 对顶时两端错口 50 4 24 2 开槽埋管施工方案开槽埋管施工方案 4 2 14 2 1 开槽埋管工程概况 开槽埋管工程概况 根据设计图纸 本工程开槽埋管段崧文南路 古安路段管道埋深 H10m 浇垫层 1d 浇好垫层 浇好底板 1d 浇好底板后 7d 内 1d 浇好底板后 7d 30d 内 3d 浇好底板 30d 180d 15d 当监测数据达到报警范围 或若遇到特殊情况 如暴雨 台风或大潮汛等 恶劣天气以及其它意外工程事件 应适当加密观测 直至 24 小时不间断的跟踪 监测 4 3 94 3 9 管线保护施工方案 管线保护施工方案 1 详细阅读 熟悉掌握设计 建设单位提供的地下管线图纸资料 并在工程实 施前召开由各管线单位参加的施工配合会议 进一步搜集管线资料 在此基础 上 对影响施工和受施工影响的地下管线开挖必要的样洞 开挖样洞时通知管 59 线单位监护人员到场 校对弄清地下管线的确切情况 包括标高 埋深 走向 规格容量 用途 性质 完好程度等 做好记录 并填写市政局的 公用管线 施工配合业务联系单 双方签字认可 由建设单位见证 2 编制工程施工组织设计时 把保护地下管线工作列为施工组织设计的主要内 容之一 并在施工总平面布置图上标明影响施工和受施工影响的地下管线 3 工程实施前 向有关管线单位提出监护的书面申请 办妥 地下管线监护交 底卡 手续 4 工程实施前 把施工现场地下管线的详细情况和制定的管线保护措施向现场 施工技术负责人 工地主管 班组长直至每一位操作工人作层层安全交底 随 即填写 管线交底卡 并建立 保护公用事业管线责任制 明确各级人员的 责任 5 工程实施前 落实保护本工程地下管线的组织措施 委派管线保护专职人员 负责工程地下管线的监护和保护工作 项目部 施工队和各班组设兼职管线保 护负责人 组织地下管线监护体系 严格按照经公司总工程师审定批准的施工 组织设计和经管线单位认定的保护地下管线技术措施的要求落实到现场 并设 置必要的管线安全标志牌 悬挂 地下管线无事故日数牌 和保护地下管线安 全的 十个不准 6 工程实施前 对参与本工程施工的全体职工进行 保护公用事业管线重要性 及损坏公用管线危害性 的宣传教育 7 工程实施前 对受施工影响的地下管线设置若干数量的沉降观测点 工程实 施时 定期观测管线的沉降量 及时向建设单位和有关管线管理单位提供观测 点布置图与沉降观测资料 8 成立由建设单位 各管线单位和施工单位的有关人员参加的现场管线保护领 导小组 定期开展活动 检查管辖保护措施的落实情况及保护措施的可靠性 研究施工中出现的新情况 新问题 及时采取措施完善保护方案 9 工程实施时 严格按照施工组织设计和地下管线保护技术措施的要求进行施 工 各级管线保护负责人深入施工现场监护地下管线 督促操作 指挥 人员 遵守操作规程 制止违章操作 违章指挥和违章施工 10 如果某管线由于本工种原因要永久地切断 必须事先出方案 由有关各方 60 讨论决定 办妥手续后 方可实施 施工单位的竣工图上需明确表明 资料交 业主存档 11 管线保护方法 1 悬吊法 一些暴露于基坑内的管线 或因土体可能产生较大位移而用隔 离法将管道挖出的 中间不宜设职称 可用悬吊法固定管线 要注意吊索的变 形伸长以及吊索固定点位置影不受土体的影响 悬吊法管线受力 位移明确 并可以通过吊索不断调整管线的位移和受力点 2 支撑法 对于土体可能发生较大沉降而造成管道悬空的 可沿线设置若 干支撑点支撑管线 支撑体可考虑是临时的 如在树根桩上设置 20 槽钢做撑 托作支撑点 间距为 1 0m 也可以是永久性的 对于前者 设置时要考虑拆除 时的方便和安全 对于后者一般结合永久性建筑物进行 4 3 104 3 10 基坑周边安全围栏施工方案 基坑周边安全围栏施工方案 本工程施工区域范围周边为公园东路机动车道区域 为了确保周边居民出 入安全及机动车 非机动车 行人通行的安全 在施工区域范围内采用布点式 施工围护 基坑四周采用密布安全网 钢管搭设 钢管间距 1500 由于施工范 围内为混凝土路面 施工过程中采用电钻在混凝土路面上打孔 植入锚固钢筋 然后用钢管与锚固钢筋焊接作为围挡固定立杆 确保牢固 在立杆下方离地 50cm 出采用砖砌水平挡墙 并用 M7 5 水泥砂浆粉饰 见下图 61 62 63 4 44 4 顶管施工方案顶管施工方案 本工程共有 600 顶管 115 1 米 800 顶管 300 7 米 1000 顶管 1200 2 米 管道埋深在 6 0 10 0m 顶管采用泥水平衡顶管施工 管材采用 F 型钢承口式钢筋砼管 4 4 14 4 1 顶管机型选择 顶管机型选择 根据土质特点和我公司设备情况 对地面沉降控制的高要求以及对社会环 境的影响情况分析 本工程顶管采用泥水平衡顶管掘进施工 泥水平衡顶管施工特点 1 适用的土质范围比较广 如在地下水压力很高以及变化范围较大的条件下 它也能适用 2 可有效地保持挖掘面的稳定 对所顶管子周围的土体扰动比较小 因此 采 用泥水式顶管 特别是采用泥水平衡式顶管施工引起的地面沉降也比较小 3 与其他类型顶管比较 泥水式顶管施工时的总推力比较小 尤其是在粘土层 表现得更为突出 4 工作坑的作业环境比较好 作业比较安全 由于它采用泥水管道输送弃土 不存在吊土 搬运土方等容易发生危险的作业 它可以在大气常压下作业 也 不存在采用气压顶管带来的各种问题及危及作业人员健康等问题 5 由于泥水输送弃土的作业是连续不断的进行的 所以作业时的施工进度比较 快 DH800DH800 泥水加压平衡式顶管机泥水加压平衡式顶管机 64 泥水平衡法顶管施工泥水平衡法顶管施工 顶管机的各主要组成部分及功能如下 机壳 机身分前后两节 前后壳体通过纠偏油缸联结 纠偏油缸的各种 组合动作可使壳体在需要的方向产生折角 在顶进过程中产生纠偏效果 本机 有 8 台 120T 推力的纠偏用千斤顶 纠偏角上向 2O 下向 2O 左向 1 5O 右向 1 5O 前后壳体间有橡胶止水圈确保壳外泥土入机体内 刀架 顶管机的前端有一只锥形刀架 刀架上的刀用来切削土体和强度 较低的障碍物 如腐烂木桩和三合土等 动力系统 刀盘是由 4 台电动机通过行星减速器减速后 有行星减速器 主轴上的小齿轮带动刀架减速箱中间的大齿轮 再由设在大齿轮中心的主轴驱 动刀架转动 刀头由刀架带动 65 主顶系统 后方顶装置由 4 只 100 吨双行程的油缸组成 总额定顶力 400 吨 油压 31 5Mpa 千斤顶推进全行程为 1000mm 需要使用顶铁接力来完 成每根管道的推进 顶管机内部结构图顶管机内部结构图 在我公司已往类似工程 如上海 昆明 广州等地的施工过程中采用泥水 加压平衡式顶管机 最终的地表沉降都控制在 0 5mm 以内 我们认为 采用这 种顶管方式能够满足本标段顶管的要求 2 2 井内安装 井内安装 井内轨道安装按照规范要求 保证高程和基准线精度 轨道下排架固定时 除须与井底板相连外 横梁和竖梁加长后撑于井壁 轨道安装示意图 预埋钢板 工作井底板 型钢 钢横梁 连接螺栓 立柱 导轨 千斤顶托架 千斤顶 砼管节 66 后背箱 钢制 就位后应根据顶进轴线找正 并保证竖直精度 然后才能 在后背箱和井壁之间加多点型钢支撑 间隙填满素混凝土后方可正式顶管 为 减少顶管准备期 后背与沉井壁间打素砼时加早强剂 油缸支架安装时 支腿或底板须与井内预埋件相连 并按顶进轴线找正 油缸就位后 应空载伸出 检查平行度 激光经纬仪测量架固定 不能与其它设备相连 必须与井单独连接 以保 证其它设备因顶力反作用力而位移时 不影响到测量精度 在井底较低处 用竹筐及纱网做集水坑 保证泥浆潜水泵正常工作 在预留洞口打 16mm 膨胀螺栓 40 个 环向均布 直径 4m 套上止水橡胶圈 压上钢压板 用螺母轻轻压紧 顶管机通过后再压紧 导轨安装的允许偏差应为 轴线位置 3mm 顶面高程 0 3mm 两轨内 距 2mm 后靠背安装示意图后靠背安装示意图 3 3 顶管工程内容顶管工程内容 顶 程推进距离 m 管径 mm 备注 汇金路污水检查井 W22 工作井 100D1000 W22 工作井 W24 接收井 92D1000 W24 接收井 W25 工作井 90 9D800 W25 工作井 W27 接收井 118 1D1000 W27 接收井 W29 工作井 107 2D1000 W27 接收井 W27 1 工作井 57 4D600 支管 反向顶进洞口 井壁 木板厚80mm 20工字钢焊接 钢板厚40mm砼填充焊缝 砼填充 67 W29 工作井 W31 接收井 112D1000 W31 接收井 W33 工作井 105 8D1000 W33 工作井 W33 1 接收井 57 7D600 支管 W33 工作井 W35 接收井 140D1000 W35 接收井 W37 工作井 143 7D1000 W37 工作井 W38 接收井 125 2D800 W38 接收井 W40 工作井 150D1000 W40 工作井 W41 接收井 84 6D800 W41 接收井 W43 接收井 107 6D1000 4 4 顶管顶力估算顶管顶力估算 本标段管径最大为 DN1000 混凝土顶管 各段顶进距离见本节 现取最长 150 米段作顶力详细计算 如下 根据地质条件和施工经验钢筋混凝土顶管顶力的估算 F F0 f0L 式中 F 总推力 KN F0 初始推力 KN f0 每米管子与土层之间的综合摩擦阻力 KN m L 推进长度 m 按照以往在上海地区泥水平衡顶管的施工经验 DN1000 钢筋混凝土管道 F0 初始推力约为 20 吨力 f0 RS Wf 式中 R 综合摩擦阻力 kPa S 管外周长 m W 每米管子的重力 KN m f 管子重力在土中的摩擦系数 本工程取 f 0 2 在粉质粘土中 R 一般取 3kPa DN1000 中 S 周长 3 14 1 2 3 768 米 W 每米管子的重力 15KN m 所以 在 D 1000 时 f0 RS W f 3 3 768 15 0 2 18 80KN m F F0 f0L 20 吨 18 8 KN m 150m 20 吨 282 吨 302 吨 根据本工程设计 油缸提供的最大顶力为 4000KN 400t 所以顶程中不 68 需要设计中继间 5 5 顶管工艺流程顶管工艺流程 施工开始测量放线 放线复核 工作井设备安装地面设备安装 出洞准备注浆材料设备 排运弃土 泥浆 推 进 测量及纠偏 对接砼管 进洞准备 取出设备 洞口处理 全线测量 减阻注浆 报 验 否 顶管机调试 出洞 检查连接 顶力超过设定时加设中 继间 69 6 6 触变泥浆减阻触变泥浆减阻 顶力的控制关键是最大限度地降低顶进阻力 而降低顶进阻力最有效的方 70 法是注浆 我们设想在管外壁与土层形成一条完整的环状的泥浆润滑套 改变 原来的干摩擦状态 就可以大大减轻顶进阻力 要达到这一目的 选择优质的触变泥浆材料 膨润土取样测试 其主要指标为造浆率 失水 率和动态塑性指数比 这些指标必须满足设计要求 在管子上预埋压浆孔 压浆孔的位置要有利于浆液形成环状 注浆孔布置及注浆系统如下图所示 浆液的配置 搅拌 膨胀时间 都必须按照规范要求执行 压浆方法要以与顶进同步注浆为主 补浆为辅 在顶进过程中 要经常检 1 接中继间注浆支路 2 三通 拌浆筒 农 恒压罐用 1MPa 耐驰螺杆泵 流量传感器 储浆罐 泵 接混凝土管的注浆支路 井区总闸门 注浆软管 2 4m 4m h 2m 500L 接顶管机注浆支路 接混凝土管注浆支路 200m设一球阀 地面 71 查各推进段的浆液形成情况 还可以通过各中继间和主顶装置的油压值推算出 各段的注浆减阻效果 从而及时加以改进 注浆设备和管路要可靠 具有足够的压力和良好的密封性能 注浆工艺必须由专职人员进行操作 质检员定期检查 压注触变泥浆又分为三类 分别控制 同步压浆 以形成原始浆套 填充固有间隙和纠偏间隙 沿线 及洞口 压浆 以补充管道不成直线形成的沿线浆套缺损 顶点压浆 根据沉降测量反馈数据 对沉降过大处补偿性压浆 以支撑地 表 在顶管施工中 要做好压浆量 点的记录 以确保压浆工作到点 以降低 管外壁摩擦阻力 提高顶管质量 地面沿线有专人巡视 防止压浆打穿地层造 成浆套损坏 触变泥浆的配比选料中 对膨润土应选择膨胀倍率较大 杂质小 颗粒在 150 目以上的优质膨润土较好 石膏具有使泥浆保持其减摩擦效果持久的功能 同时有提高浆液的胶凝强度 配置的触变泥浆要求粘滞度高 失水量小 稳定性好 还要求静切力低以 满足长距离输送需要 理论要求 比重为 1 06 1 10 黏度为 20 30S 静切力 80 130mg cm2 含砂率90 95 失水率 14ml 30min 配置时膨润土 CMC 须水浸 12 小时以上 注浆压力基本保持在管顶上覆土压力的 2 5 倍 即 P 2rh 顶进时还需根 据地面变形 地下水位等因素适当调整压力和注浆量 每天的注浆量应做记录 作为分析地层损失的依据之一 顶管贯通后可利用补浆进行换浆固化 换浆量 略大于触变泥浆量 压力根据地面隆起状况确定 换浆用普通 325 水泥 水灰 比 0 6 二分之一的顶管管材设置注浆孔 管道前部分每节放置带有注浆孔的管材 后面部分可适当减少放置数量 以达到补浆的效果 注浆孔设置在管材端部 每个压浆孔上安装一只 1 英寸的单向阀 由橡胶管和压浆总管连接 压浆总管 72 是一根 2 镀锌钢管 连接压浆泵 压浆泵选用液压泵 通过井内主管路和每个 注浆断面的 3 个支管 浆液进入注浆孔 通过单向阀 高压浆液能流畅地填入 管外的间隙 同时 不注浆时 流砂和地下水不能倒灌 并保证触变泥浆的压 力 考虑本工程部分管段顶进距离相对较长 一次压浆无法到位 故在单顶距 离超过 200m 时增设一个接力站 保证注浆压力满足工程要求 7 7 进出洞措施进出洞措施 顶管能否顺利出洞是顶管得以成功的基础 我们充分考虑到本工程的土质 条件差 管道埋设深和地下工程的不可预见性和危险性 结合我们的成熟经验 提出以下进出洞措施 为使顶管进出洞口不发生水土流失 导致工程受损 在进出洞口安装可靠 的止水装置是十分必要的 本工程采用的洞口防水装置为双道橡胶法兰形式 具有以下特点 1 具有良好的水密性能 2 安装简便易行 为使进出洞口 止水装置发挥良好的水密性 必须在安装该装置时满足与设计轴线同轴的要求 这样橡胶法兰便会被四周均匀压缩 达到止水效果 8 8 顶管顶进测量顶管顶进测量 可通视顶管测量采用传统的激光经纬仪进行定向 传统经纬仪的激光的发 散距离一般在 400 米以上 各段顶管均能采用激光经纬仪进行定 出口器 井壁 预埋钢环 钢封门 井外侧 井内侧 将顶入的顶管机 注浆范围 73 顶管机头后继管节 测量光靶 激光经纬仪 激光束 方向和设计轴线坡度一致 顶管工作井 测量原理 1 在工作井内管道顶进轴线方向上架设一台激光经纬仪 并要求 底座平台只能与工作井底板单独连接 除此之外不能与其它任何设备有接触 以免其它设备的震动或移动导致底座平台的震动 这样会间接导致激光经纬仪 的不稳定从而导致测量数据的不准确 2 激光经纬仪经过人工的测量和计算发出一束与管道设计轴线和管道 坡度一致的激光直接打到机头测量光靶上 由于机头和管节在顶进时都在不断 的向前移动 这束激光在机头和管节移动的同时是稳稳的跟踪测量光靶 这样 在顶进过程中可以在测量光靶上直观的看出机头的前进方向是否按照管道设计 轴线和坡度挺进 若发现有偏差机头操作人员可以及时依据测量光靶上的偏差 数据来进行反向纠偏 9 9 顶管的通风照明顶管的通风照明 1 通风系统 根据顶管长度和具体条件 通风形式可选择鼓风形式 抽风形式和鼓风抽 风组合形式 通过通风设备 把地面上的新鲜空气不断的补充到管内 同时把 管内的浑浊空气排除管外 通风管道采用风琴管 在机头内配备防毒面具和氧 气面具 在有害气体喷发或缺氧供施工人员抢救时使用 通风由地面的 11KW 送 风机经 150 管道送风至掘进机处 地面和井内的水平 垂直和弯头处的管道 均采用硬管 1mm 白铁皮 管内的管道选用折叠式通风管 2 供电系统 供电系统包括照明供电及动力供电 74 1 总功率约为 200kw 顶管照明 动力供电 通风示例图 2 本工程送电线路长 电压 降大 为确保设备的正常启动和 运转 采用稳压装置和加大电缆 容量以及功率补偿等办法来解决 3 管道内的每个中继间 接 力泵分别设置分电箱 4 管道内照明电源采用 24V 安全电压由工作井内的操作平台 上的配电箱控制 5 在机头和中继间处设有应急照明系统 3 通讯系统通讯采用一台程控交换机 在掘进机处 各中继环 基坑内 地面控制室和项目经理室等各主要部门和岗位上设置一门电话 以便信息及时 传递 在掘进机和基坑各设置 2 台摄像机 以便顶管的施工情况能在主控室里 反映出来 1010 顶管穿越道路防沉降措施顶管穿越道路防沉降措施 顶管过程中可能造成地面变形的原因分析顶管过程中可能造成地面变形的原因分析 顶管机推进施工引起的地表和土体沉降位移的历时变化 一般分顶管机到 达前 顶管机到达 顶管机通过 顶管机尾通过 后续沉降五个阶段 示意如 下图 75 时间 管节 掘进机 后续沉降 机尾过后沉降 通过沉降 到达沉降 超前沉降 第五阶段第四阶段 第三阶段 第二阶段 第一阶段 机尾 掘削面 图一 经时位移曲线模式图 经时位移曲线模式图 1 顶进施工 引起的正面土体移动 顶管机顶进过程中 刀盘切削土体 引起正面土体扰动 土体向切削面方向移动 引起土体滑移 第一阶段 削面切口 3 20m 范围内 主要是机具切削面引起的地下水降低 土体孔隙率缩小 使地表轻微产生沉降 第二阶段 削面切口 0 3 m 范围内 当顶管机设定土压值较大 推力较大 出土量小于 100 时 土体受顶管机挤压作用 使土层隆起 当顶管机设定土压 值较小 推力较小 出土量大于 100 时 易引起土体流失 使土层下沉 2 纠偏引起的土体移动 在顶管施工过程中 不可避免的引起顶进轴线偏差 一般顶管机内部设置 纠偏功能 第三阶段纠偏时 土体受机体的挤压作用 引起的土体扰动 由于在含水 的松软土层中因工具管的外围土体自力性极差 随工具管的顶进 其外围空隙 被随即变形的土体所填充 而引起土层位移 3 工具管与后续管节外径差异引起土层损失 为了便于管道泥浆套的形成 减小顶进顶力 在顶管机制造时一般机具外 径比管节的外径尺寸大 20 30 mm 76 第四阶段 在顶管机顶过后 后续管道外围有 10 15 mm 的环型空隙 如 后续管节压浆量不足或压浆不及时 其压力不足于支撑土体压力 会引起土层 损失 若注浆的充填率大于 150 注浆压力大于 0 3MPa 时 注浆对周围土体 有挤压作用 即致使土体产生变形 4 受摩擦力影响产生土体位移 在顶进施工中 随着顶进长度的不断增加 周围土体受工具管及管节外壁 的摩擦 而产生剪切扰动 也会使土体移动 5 触变泥浆水份流失后引起土体沉降 在顶管施工后 随着时间的推移 周围土体受触变泥浆的水份的逐渐流失而向外围空隙填充 造成土体沉降 这 是第五阶段 控制地面沉降的顶管技术措施控制地面沉降的顶管技术措施 1 根据出泥情况 合理控制推进速度 保证连续均衡施工 在需要保护 的施工段 顶进速度不宜过快 适当放慢速度 减少保护对象下方受扰动土体 范围 避免较长时间的搁置 2 平衡处理出泥量 顶进速度 顶进力三者关系 施工中不许空转刀盘 不准闷顶 3 减少工具管纠偏引起的地层移动 顶进施工纠偏中 加强监测 做到产生微小偏移时就及时进行纠偏 产生 较大偏移时 采用分次逐步纠正 勤调微纠 避免因纠偏幅度过大产生较大的 地层移动 4 严格对膨润泥浆的压注管理 控制压浆量 在施工中 做到同步压浆 和二次补浆结合 保证浆套的形成 防止管道外围土体塌下填充空隙 注浆量 控制同上 5 顶管施工结束后 利用原有的压浆管线 用水泥浆对触变泥浆进行置 换 减少后期沉降 77 第五章第五章 质量管理体系及保证措施质量管理体系及保证措施 5 15 1 质量目标质量目标 一次验收合格率 100 5 25 2 现场质量管理体系现场质量管理体系 质量管理体系是实施管理方针和目标的管理系统 其内容要以满足质量目 标的需要为准 它是一个有机整体 强调系统性和协调性 它的各个组成部分 是相互关联的 质量管理体系把影响质量的技术 管理 人员和资源等因素加 以组合 在质量方针的指引下 为达到质量目标而发挥效能 根据质量管理体系过程和本工程的实际情况 建立现场质量管理体系 质 量 管 理 体 系 施 工 队 质 量 管 理 机 构 作 业 班 组 质 量 管 理 技术管理 工程管理 安全管理 质量管理 物资设备 合同管理 综合管理 质量策划 技术管理 施工过程质量控制 与安全相关的质量控制 全过程质量监督与检查 原材料 设备质量控制 合同 工程分包控制 质量文件 记录管理 业 主 监 督政府宏观监督监理监督 检查公司指导 监督 项目管理机构管理内容 基层管理机构 项 目 部 5 35 3 现场质量管理机构分工现场质量管理机构分工 1 现场质量管理机构项目部由项目经理 副经理 总工程师组成质量管 理的领导层 质量技术 安环生产 机械物资以及综合计划等职能部门按其各自的质量 责任形成项目的质量管理层 施工队按项目部的要求 设立与项目部对应的职能机构或职能人员 组成 专业质量管理层 质量管理部是项目质量管理的责任部门 由多名专职质量检查员组成 在 78 项目部总工程师的领导下 与施工队的技术负责人 专 兼职检查员以及作业 班组兼职检查员组成质量的检查网 自上至下共同组成项目的质量管理体系 外部由政府质监站 业主 监理的监管与检查 再加上我公司质量管理部 门对项目部的业务指导和监督 从而保证了项目的质量管理体系有效运行 2 职责分工 项目经理是项目工程质量的第一责任人 公司将根据该工程的特点 选派 质量意识强 工作认真负责 具有一定实践经验和创优经验 有高度集体荣誉 感和责任感的同志担任项目经理 对项目的工程质量负全责 项目部副经理 总工程师 职能部门以及分包商的施工队 班组按其分工对工 程质量承担相应的责任 5 45 4 项目质量控制程序项目质量控制程序 项目质量目标 编制质量计划 质量计划实施 施工阶段控制 施工技术交底 测量控制 材料控制 计量控制 变更设计 环境控制 质量计划验证 持续改进 质量合格 用户满意 准备阶段控制 熟悉图纸收集规范 图纸会审 控制网点复测 选择分包 供应商 编制施工方案 申请开工 竣工阶段控制 最终检验和试验 质量缺陷处理 整理质量记录 编制竣工文件 自 查 业主验收 竣工报告 79 5 55 5 基坑开挖质量保证措施基坑开挖质量保证措施 基坑开挖前 地下水位降至开挖面下 2m 根据时空效应 保证在规定时间内完成土方 垫层的施工 以上挖土方案的 出土量进行计算 满足在 12 16 小时内完成分块垫层浇注 使垫层及时起到临 时支撑的作用 土方采用阶梯流水式开挖 做到随挖随撑 土方分层 分段留土护壁 限时开挖 高差在 3 米左右按 1 2 5 比例放坡 挖机土方施工时严禁与水平钢支撑用临时支撑桩相碰 围护边 10cm 采用人工 扦土 挖土严格控制标高 严禁超挖 做好明排水措施 防止积水影响施工 施工中保护好井点设备 保证抽水的正常进行 各种机修工 24 小时驻现场 保证挖土连续性 监测工作严密进行 指导挖土的流程和进度 5 65 6 基坑加固质量保证措施基坑加固质量保证措施 深度必须符合要求 按设计配合比配置浆液原材料 采用 425 普通硅酸盐水泥 且不受潮 不接块 各项指标符合国家规定 做好原始记录 并派专人进行质量跟踪检查 浆液要充分搅拌并连续进行 使浆液均匀 供料不断 一般不得少于 3min 不大于 2h 浆液又不能储存时间过长 自制备到用完不宜超过 4h 5 75 7 预埋件 预留洞质量保证措施预埋件 预留洞质量保证措施 预埋件 预留孔洞的施工质量直接关系到单位工程整体质量 为此采取如 下质量控制措施 1 图纸会审及技术交底 施工前 主管工程师会同有关人员对土建结构图与下 道工序关连的图纸对照 对各类图纸中反映的预埋件 预留孔洞作详细的审查 研究 确定在土建结构施工中需要实施的预留孔洞 预埋件的位置 大小 数 量 规格 材质发现有问题 及时向驻地监理工程师及设计人员反映 并以设 80 计或监理工程师书面通知为执行标准 并将所有预埋件 预留孔洞单独绘制成 图进行技术交底 2 测量放线 根据结构施工分段对预埋件 预留孔洞放线 对于梁 板应在土 模或基础垫层或模板上用红油漆标出预埋件位置或预留孔洞形状大小的外缘口 对于围护上预埋铁件 应选定一根或两根主筋来控制预埋件标高位置和方向 预埋件 预留孔洞应以线路中线控制放线定位 3 施工控制