顶管安全方案(最终版).doc

三环路十陵立交桥改造工程顶管施工安全专项方案中国五冶三环路十陵立交桥改造工程二O一一年六月十日一、顶管工程概况1本工程污水管道顶管施工范围为：位于十陵立交桥，属于十陵立交桥改造工程的一部分。排水工程主要由H、I、J、F、M、L6条辅道的排水工程组成。现场地质状况复杂，存在各种管道交错及未探明的障碍物。因三环路路面整治，需在2011年8月10日断我施工范围内的三环路主车道，其间所有车辆必须由辅道通行。为了确保这一目标，必须在8月10日前完成三环路H辅道及其人行道工程，而三环路H辅道及其人行道工程的完成存在拆迁电力浅沟及其电缆的障碍，如先完成迁改再施工辅道及人行道，8月10日通车无法保证。为了确保8月10日H辅道通车的进度目标,经监理、设计、业主、施工等多方研究决定对于污水管道路线复杂及影响施工工期的污水管道实行顶管施工，具体更改范围见后十陵立交桥改造工程顶管数量统计表。此次污水顶管原施工管道直径小于800的管道采用D800钢筋混凝土管顶进作业，预计顶管长度72.4m，原施工管道直径等于800的管道采用D800钢筋混凝土管顶进作业，预计顶管长度130.8m，施工所用管材为顶进法施工钢筋混凝土排水管。顶管深度按设计要求施工，污水埋置现状地表以下56米，根据现场情况设置顶管工作坑。2、水文地质简况2.1、根据工程地质调查测绘，钻孔深度范围内所揭露地层自上而下依次为第四系全新统人工填土层（Q4ml），第四系中下更新统冰水沉积层（Q1+2fgl）。其岩性特征自上而下分述如下：2.1.1第四系全新统人工填土层（Q4ml）1）杂填土：色杂；主要由混凝土路面、砂卵石路基等硬杂质混少量粘性土组成，硬杂质含量约30%40%；结构杂乱，松散；稍密；湿。部分地段缺失。2）素填土1：灰色；主要由粘性土混约5%20%左右砖瓦碎屑块、卵石等硬杂质组成；可硬塑；湿。部分地段缺失。3）素填土2：灰黑色；有粘性土夹大量植物根系组成；软塑。在29#、31#孔段分布。4）人工填土全场地分布。人工填土层厚度0.76.7m2.1.2第四系中下更新统冰水沉积层（Q1+2fgl）1）中液限粘质土：黄色、褐黄色；含铁、锰质氧化物及其斑痕，含铁、锰质氧化物，填充灰白色粘土条带，局部夹全风化卵石，卵石粒径36cm。硬塑；湿。分布基本连续，厚度1.25.3m。该层厚度大，本次勘察未揭穿。2.2地下水2.2.1本工程地质勘察的时候并没有发现地下水。根据周边地质情况，结合成都区域水文地质资料及地下水的赋存条件，场地在丰水期局部可能形成上层滞水，该地下水呈透镜体状分布于人工填土层，赋存于粘土层之上，大气降水和附近居民的生活用水为其主要补给源。2.2.2根据区域水文地质资料可知，成都地区丰水期为7、8、9月份，地下水位埋藏较浅。枯水期为12、1、2月份，地下水位埋藏较深。其余月份为平水期。本场地上层滞水无稳定的自由水面，水位变化主要受大气降水等因素影响。本次勘察为平水期。2.2.3含水层的渗透性小，连通性差。3、工程特点3.1、本工程管线数量不多，但都牵涉到原建的地下管线，主要是燃气、通信、电力、自来水等，施工过程中将与多个相关部门进行沟通、协商解决问题；严禁在无施工组织设计（施工方案）的情况下施工。3.2、污水管线的埋置深度在原地面以下56米。4、顶管工程主要实物量（见下表）十陵立交桥改造工程顶管数量统计序号井号或桩号桩号设计管径(mm)顶管管径(mm)长度(m)深度（m)工作坑数量(个）1h380h420间D500管道50070041.65.222WH7 WH880080014.66.5613WH11WH1280080016.56.2914WH1WH250070015.34.3815WH5WH650070015.54.8916WI1WI2段80080012.46.1917WI11WI1280080013.14.8918WI5WI5接老井段80080011.56.0919WI6WI7段80080011.54.08110WH8WH11800800151.26.362小计1D70072.42小计2D800130.812二、顶管施工的危险危害因素分析、辨别1、沉井坍塌造成的伤害。（1）沉井砼浇灌过程中支架.模板搭设不规范，材料差，造成支架.模板断裂，坍塌引起的人员伤害。（2）沉井砼强度不足下沉过早造成坍塌引起的伤害；2、顶管施工过程中通风不畅造成人员窒息引起的伤害。3、不按规范用电造成的人员伤害。4、井圈四周未设置维护及明显的警示标志造成的伤害。5、物体打击 管件、扣件、模板支架及施工机具等在重力或其它外力作用下运动，打击下方作业人员造成的伤害。三、针对辨析出现的危害因素所采取的预防对策（一）、安全技术对策措施1、沉井坍塌造成伤害的安全技术对策措施（1）沉井支架.模板搭设必须规范，材料符合要求，必须根据施工技术方案交底要求施工。 （2）沉井下沉时，砼强度必须达到要求。2、顶进中应有防毒、防燃、防爆、防水等措施，顶管中应设置通风设备，顶进长度超过50m时，应有预防缺氧、窒息的措施。3、严格按现场用电有关规定、标准执行碘钨灯不得进入坑内及顶管内，工作坑内照明必须采用36V安全电压，管内潮湿时不得大于12V，同时应做好接零或接地保护。4、沉井四周应进行防护并设置明显的警示标志，晚上应设置照明设备并安装红灯。5、井圈上不得放置杂物和临时使用的施工机具，常用的振动棒、铁锹等应放置与井圈以外或用铁丝、绳索等固定，防止坠落井中。（二）、安全管理对策措施1、组织人员落实情况贯彻以企业安全生产责任制为主体的安全管理措施，真正落实“安全第一、预防为主”和谁主管、谁负责的原则，做好安全生产技术交底，加强安全措施，成立安全管理体系。公司安全主管各班组安全员机械设备负责人安全负责人施工负责人质量负责人项目经理 2、安全教育措施对新职工进行公司，项目部，班组三级安全教育。因工作需要变换工作时，必须由安全部门对其调换后的工作进行安全操作规程和技术规程培训。尤其特种作业人员必须进行安全教育和安全技术培训，取得培训合格证后，方可上岗操作。 3、安全技术、专项方案交底签字等措施执行“安全生产技术交底制度”安全技术交底与施工技术交底同时进行，项目部一组的安全技术交底与项目部技术员向班组施工员、安全员及班组长进行详细交底。安全技术交底最基层是施工员向班组长交底，在交底时需进行详细交底，结合具体操作部位，贯彻安全技术措施。上级领导的指示、关键部位、安全生产的重点操作及注意事项，凡参加施工人员不论是管理人员或是班组长、施工员一律进行安全技术交底，随到随交，均应签字备查。4、专项方案检查，落实整改情况一般专项施工方案，一星期检查一次，由安全员和施工员及班组长组成检查组；重大专项方案，随时检查并现场监管，检查组由项目经理、安全员、施工员及有关部门组成。检查情况引成书面形式，对检查中存在的问题应督促施工人员整改落实，并上报有关部门。(1)、顶管工作坑的位置，水平与纵深尺寸，支撑方法与材料平台的结构与规模，后背的结构与安装，坑底基础的处理与导轨的安装，顶进设备的选用及其在坑底的平面布置等均应再施工方案中有经计算后的详细规定，在施工过程中不得任意更改。顶管工作坑距公路、铁路、河道、各种地上及地下构筑物的安全距离，一般可根据土质和安全坡度与有关单位共同确定，如果因施工现场的条件、土质、管道的永久构筑物的位置等原因不能满足安全距离要求，采取安全措施方能保证安全施工时，该措施除和有关单位共同商定外，必须经上级技术负责人审批后方能实施。(2)、工作人员必须戴安全帽，上下工作坑应走安全梯，根据施工具体情况，正确使用个人劳动保护用品。(3)、坑深超过1.5m，必须支撑，工作坑四周应设两道牢固的防护栏（支搭工作平台后可以撤，不支搭封闭或工作平台的不能撤）。密板支撑下端入土不得小于30cm，盘撑、八字撑、横撑、立撑应横平竖直，顶紧撑牢，联结牢固，立撑与撑木（钢撑）相接处应有托木（钢托）板桩必须紧靠坑壁。盘撑间距根据土质情况决定，但最多不得大于2m；立撑间距不得大于1.5m，板桩用方木与立撑顶紧，板桩厚度不应小于5cm，最下面一道盘撑距工作坑底面应小于1m。支撑材料虽经荷载计算，但现场用料时，严禁采用劈裂、腐朽的木料作支撑、板桩、易于劈裂的木料不得用做托木、横撑应用圆木、直径应计算后确定，水平支撑（盘撑）截面应不小于1515cm。选用钢材支撑严禁使用弯曲变形的钢材，严禁撑木不够长加铁条或扒钉。支撑时撑木两端要用大绳系吊好再打撑，严禁用手托举撑木打撑，打撑的作业人员应站在安全可靠的部位，严禁站在板桩或撑木上打撑。追板桩必要时应搭工作平台，如利用工作平台当翻土板，必须采用必要的安全措施方可使用。板桩随挖随追，严禁板桩尖外露和先挖后追。如果土壤中含水量大，板桩入土深度应自始自终处于3050cm之间。使用吊车往坑内运支撑材料，应有信号工指挥，起重臂下严禁站人，材料应捆绑牢固，坑内人员应站在安全位置，架空输电线路下严禁使用吊车。工作坑上下不得随意抛掷工具等物品。(4)、开挖工作坑的所有作业人员都应接受并严格执行施工管理人员的安全技术交底，熟知地上、地下的各种构筑物的位置、深度、走向、及可能发生危害所必须采取的劳动保护措施；对构筑物的保护措施不但事先取得有关部门的同意，而且应在施工时请该部门的代表亲临现场，指导施工；人工挖土使用的工具应牢固，作业人员应保持安全距离，人工破冻土或路面（坚硬土）扶钎人与掌锤人严禁对面锤，掌锤人不得戴手套，稳钎子时要用夹具，即使剔除钎子的蘑菇头。工作坑采用机械挖上部土方时，现场应有专人指挥装车，堆土应符合有关规定，注意不得损坏任何构筑物和预埋立撑。工作坑立撑用的工字钢如果采用钻孔机钻孔就位，场地应平整坚实，四周宽敞无障碍物，给钻机本身安全作业创造好条件。钻机按指定位置钻孔，孔径应能满足工字钢垂直就位，起吊工字钢应捆绑牢固，就位时应有专人指挥缓慢系放，一次到位摆正，这样才能保证支撑作业的安全顺利进行。工作坑如果采用混凝土灌注桩连续壁，应严格执行桥梁工程中有关混凝土灌注桩的安全技术操作规程。工作坑的四周要有防雨水进入坑内的措施，坑外的临时排水设施应保证畅通，工作坑底要安装有效的排水设施，保证坑底的安全。工作坑内应设符合规定的和固定牢固的安全梯，梯子竖立较陡时，应有可靠的扶手。(5)、工作坑底的基础结构，必须按照施工组织设计中的规定施工，确保基础的稳定安全，对方木、导轨的规格尺寸、材质事先都应检查验收，原木基础要特别注意防止扰动和排降水工作；混凝土基础的排水盲沟在施工中要注意排水的有效性和与排水井保持畅通。导轨安装时，应牢固地用道钉固定在方木上，两根导轨的高程应保持一致，木导轨与管外皮接触处抹角的铁皮应钉牢。基础行业导轨在施工的过程中要经常注意其稳定性。后背应与顶进方向垂直，用木材作后背应联结牢固，后背与坑壁之间的填充材料应分层夯实，用型钢作后背，板后用砂砾灌实。后背墙设计的安全系数一般应大于1.5倍，后背的受力面积、宽度必须按施工组织设计施工，顶镐的着力中心高度不小于枋木后背高度的1/3；人工后背的结构与规格尺寸更应严格按要求施工。如用钢板桩后背，应先打钢板桩后开挖工作坑，后背的稳定是保证顶进安全施工的重要因素之一，在施工中自始自终应加强注意，只要发现顶进过程中管子不向前而后背压缩，顶铁上拱或下啃，立即停镐，加固后背严防崩铁伤人，顶力突然增加超过设计值时，一方面考虑用触变泥浆减阻，另一方面要考虑加固后背。2、顶进作业(1)、每班顶进作业开始之前，必须对后背基础与支撑进行仔细的检查，发现异常现象及时研究处理，确认安全可靠后方可施工。顶管作业必须建立交接班制度，并有记录，检查机电设备是否完好。坑内工作人员必须戴安全帽，上下坑走扶梯，梯子应固定完好，深坑每步梯子的梯角平台、走道应平稳、牢固、有两道牢固的护身栏。往工作坑内下管前，施工负责人必须进行防高处坠落，物体打击的安全交底，工作人员分工要明确，严格遵守纪律。每次下管前，均应由施工负责人组织检查吊装设备及辅助设施（地锚等）是否完好无损，安全可靠，下管工序应有专人指挥，人工推运管子必须选用有效的打掩材料，管子前方严禁有人；管径较大无法利用活动平台下管，采用人工运管至起吊位置，当往平台口运管时，管前20cm应设打掩枋木，枋木两端系牢，两根拉绳，由两人负责同步拖拉枋木，枋木的截面，依据管径的大小来确定，枋木的长度根据活动平台口确定，运管与调整管子的方向时，必须有技术熟练，责任心强的人指挥，缓慢运、调；拖拉打掩枋木和运管作业的人员应精神集中，服从指挥，动作协调一致，如果工作平台口的栏杆必须撤掉时，拉打掩枋木和挖制管子方位的人员均应站在平台支架外侧，用足够承重的大绳作业，严禁在无防护的工作平台口边缘作业；挂勾人员应从支架两侧登安全梯上下，作业时必须严格按规定使用安全带，个人劳动保护用品应按规定正确使用，严禁用手扶钢丝绳，防止手被滑轮、吊钩碰挤致伤。2、下管作业的全过程中，工作坑内严禁有人。坑内上下吊运物品时，坑下人员应站在安全角落，严禁利用卷烟机上下运人。垂直运输设备的操作人员，在作业前要对卷扬机等设备各部位进行检查，该注油的注油，制动装置、安全装置、滑轮、吊装索具、地锚、电器设备等确认无异常后方可作业，作业时精力集中服从指挥，严格执行卷扬机和起重作业有关的安全操作规程。3、高压油泵是顶镐的配套设备，安全使用时，应注意保护压力表和油管，发现异常停镐检查，特别是压力突然上升，经检查排除故障后方可继续作业。长行程顶镐安装就位时一定要有专人指挥，动作协调一致，严防伤手伤脚；顶镐的高程一般宜使顶镐的着力中心，位于管子总高的1/4左右；使用一台顶镐时，顶镐中心必须与管道中心线一致，使用两台以上顶镐时，各顶镐中心必须与管道中心线对称。顶铁一般是采用型钢自行焊制的，它的规格和结构均可视需要而定，但是必须直顺，无歪斜，扭曲等变形现象，要充分保证顶铁使用时接触面的严密性，在安装时，不给使用过程中潜伏下崩铁伤人的隐患。如用2030cm截面较小的顶铁，其连接长度单行使用时，一般不应超过1.5m；双行使用时，一般不应超过2.5m；超过时采用有效的安全措施或选用截面较大的顶铁。顶镐、顶铁必须与管子保持平直，受力平均一致。在顶进作业时，发现顶铁变形、异常、左右偏移或向上有凸出现象，应立即停镐进行调整；搬运顶铁，胀圈要稳拿轻放，不准经坑内抛掷；顶铁之间或顶铁与后背、底板联结不得有间隙，顶铁如用两排以上时，应平行、等距、松紧程度一致，顶进作业时，人不得站在顶铁上方或两侧，严禁穿行。在顶进作业时，如发现混凝土管端有混凝土剥皮脱落等异常现象，应立即停镐检查。在顶进作业过程中，对顶铁的观察要有专人，丝毫不得放松，严防崩铁事故的发生。4、管前人工挖土，视土质情况决定掏挖长度。沙土不得超过20cm土质良好最好不得超过50cm，管前顶进作业严禁纵向超挖，作业面的照明条件应良好。管前纠正管位偏差，发生管前超挖时，应根据具体情况采用有效的支护措施。管道顶进作业的管径过大，套挖净高超过2.5米，管内架设平台时，结构和高度应计算确定，并且要注意交叉作业的安全。如在土质条件较差、土壤中含水量大、容易塌方的地段施工时，在管前端应加管帽，管帽的长度与刚度应经过计算后确定。在顶进作业时，管帽应先顶入土层中以后再开始按规定的套挖长度挖土，要始终让管帽前沿保持在土层中，在塌方特别严重、形成闷顶（不用挖砂、石就流入管内）时，应在地面进行有效土壤加固措施的同时，使用触变泥浆，确保施工安全。管内运土，一般在管内径大于1350mm时，用手推车运土；小于1350mm时，用运土斗运土，如果运土斗运土采用双筒卷扬机作动力时，要有明确有效的联络信号与工具，卷扬机作业时，严禁有人在管内进出；卷扬机作业遵守有关的安全技术操作规程。5、顶进中应有防毒、防燃、=防爆、防水措施，顶进长度超过50m时，应有预防缺氧、窒息的措施。安全防护和劳动用品的选用应注意其有效性，必须用经有关部门批准的产品。氧气瓶与乙炔瓶（罐）不得进入坑内。顶进作业，应先试顶，确认安全后，方可正常作业；每次顶进前，应仔细检查液压系统、顶铁（柱），后背灯是否有异常现象。底下水位较高或有流砂时，有专人监护支撑，平台、工作坑有无异常；发现异常，立即停止作业排除险情。在公路、铁路、建筑物、问道下面顶进作业要严格执行安全技术方案，施工负责人要盯在现场；所有施工人员作业前，应学习安全技术操作规程和安全技术方案；列车通过时，严禁顶进作业，人员应撤离辅导安全地区。3、电器设备(1)、严格按现场用电有关规定、标准执行。(2)、不得在架空输电线路下立支架，特殊情况应与有关单位共同指定安全技术措施后施工，在输电线路与电缆保护区内施工，必须申报区、县以上供电部门，批准后，按方案施工。施工暂设的输电线路必须案规定架设，闸箱应符合规定，防雨防潮；地区停电、维修设备、停止作业时，应拉闸断电、箱门加锁、箱内无杂物、不能使用破旧电线，架设高度应符合规定。碘钨灯不得进入支架及坑内。一般在支架或坑内使用低压安全灯的支架高度别的低于2.5米，附近不得有易燃易爆物，灯与支架绝缘良好，有接零（接地）保护。工作坑内照明一般应用36 V安全电压，管内潮湿时不得大于12V。顶管坑总配电箱必须加装符合规定的漏电保护装置，漏电保护装置必须保持灵敏有效，不得当作断路闸用。同时，要做好接零或接地保护，工作零线荷保护零线应