公路工程+顶管工程施工组织设计方案

第一章 工程概况1工程简介本工程主要工程量为顶管D=1200mm,L=148m,工作坑4座。2.施工方法及结构形式本工程计划在东侧、西侧和中间两处各开挖顶管工作坑1座，内径尺寸为7m长、5m宽、井深为7m，工作坑施工采用钢板木撑支护。由于有地下水须作降水处理，降水采用大口径井点降水处理。工作坑周围的井点设于工作坑四角1.5米以外。管线的降水井点位于管线外侧的1.5米。梅花状排列，中心间距4米。3.工程质量和工期要求工程质量：本工程质量等级为合格。本工程计划工期为40日历天，自甲方通知进场之日。第二章 施工技术方案31工程降水本工程由于在地面上无法采取降排水措施，所以采用大口径井点降水法。具体的施工方法是：使用水钻在地面钻直径600孔，然后在孔内放置400的透水滤管将地下水用水泵抽至地面，再用管道将其连接集中排放。3.2顶管施工1. 顶管后背顶管后背采用双层工字钢或混凝土后背形式,顶管后背的面积为44m(宽高),后背坑底低于顶管工作坑底板1.0m,以使顶镐着力中心高度不小于后背高度的1/3。后背采用密排20#工字钢L=4m，工字钢后现浇厚300mm低标号砼。后背原状土方必须保证在长10米以上。节点A45-4由于覆土深度不够，在后背上方设置挡土墙堆土碾压，覆土高度应大于后背高度2m以上，以保证后背的整体稳定性。2. 顶管设备顶管工作坑内配置3台3200kN(320t)顶力的顶镐和一台50Mpa高压油泵,同时配置3组3200kN(320t)级专用配套顶铁(顺铁)和护口铁。每组配套顶铁(顺铁)的规格为; 顶铁长度(L= cm) 100 50 20 10 顶铁数量(块) 1 1 2 2顶进设备安装调试后,经专业工程师检查合格后方可使用3.顶管架本工程DN1950钢筋混凝土管,每根管自重5.50t,采用我公司专用顶管架,可以满足下管和出土需要。顶管架受力杆(立柱)采用DN150(外径165)mm水煤管、壁厚4.5mm。立柱下端焊加强连接板、板厚d=14mm、长360宽285mm。每块连接板四角位置钻f22mm孔4个,使用M20螺栓与地梁连接。顶管架每根立柱必须踹座在地梁上,地梁也为双40#工字钢、其结构尺寸与主梁相同。立柱与立柱之间使用f50mm水煤管作剪刀撑联接,注意进管、出土方向不要联接。本支架每次安装完成后,必须经安全技术部门检查验收后方可使用。顶管工作坑施作完成后,必须报请监理工程师检查批准后方可进行下一步工序施工。4. 管材及运输本工程顶管管材全部为企口钢筋混凝土管材,管材出厂前要进行质量检查、(检查内容执行GB 1183689标准、按4.3、4.4规定进行外观质量和尺寸偏差检查,并索取出厂合格证书)合格后方可运到现场。管材运输要垫稳、绑牢,不得相互撞击;管材装卸要使用兜身吊带或专用工具起吊,防止接口部位损伤。加强现场预制管的成品保护,管材直接放在平台专用导轨上或专用导轨延长线上(管材数量较多时),并使用方木楔打掩稳定,以减少现场二次搬运工作量并确保施工安全。起重设备经检查、试吊,确认安全可靠后,再将封闭主梁洞口的活动平台移开,敞露主梁洞口进行下管操作。下管时顶管工作坑内和主梁洞口周边严禁站人。当预制管节下管距顶管工作坑底顶进导轨小于50cm时,操作人员方可进前工作。 5.顶进施工为保证顶管质量和施工安全,管前安装钢刃角。管后端管口加整圈钢护铁,为保证其受力均匀,护铁与管口间垫麻辫(接口外环垫麻辫,内环间隙打口用)。 首节管(工具管)顶进方向的准确是保证整段顶管质量的关键。首节管下到导轨上,必须复核其中心线、管前端、管后端高程,确认合格后方可拆除顶管工作坑龙门口挡板,立即进行首节管切土顶管施工。顶管工作坑龙门口管顶以上部位的土体稳定是非常重要的,而该部位的土体由于顶管工作坑开挖制作等原因是非常容易扰动坍塌的,因此当龙门口挡板拆除后,立即先将管前钢刃角插入土壁15cm,然后再挖土是可以防止土体坍塌的。同时首节管(最初3m)切土顶进可以形成较完整的封闭隧道,有利于触变泥浆的压注封闭。（1）下管与稳管：下管前对管材做全面的质量检查，对下管设备做安全检查。工作台下面不许站人，注意企口管端的方向。安装顶铁时，必须顺直，顶铁无歪斜扭曲。顶铁的长度越长越好，始终保持顶铁数为最少，不能以多块小顶铁连接。（2）顶管施工中路面不允许有任何沉降，管子周围一律不许超挖。顶进开始时，缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度进行。顶进时，随挖随顶，随时注意顶铁不无异常。如发现异常，如扭曲、偏离等立即停镐，急速处理。发现下列情况，必须停镐自理后再进行顶进：挖土工作面塌方或遇到障碍物。后背变形形成倾斜。管位偏差超限未能纠正过来。顶力突然增大。（3）测量与校正入土时，测量间隔30cm正常顶进不超过100cm。采用经纬仪进行中心测量，水准仪进行高程测量。工作坑内设置水准点两个，测量后与工作坑内另一个水准点闭合。顶管误差校下逐步进行。（4）触变泥浆减阻为了减少顶进阻力，采用在管壁与土壁的缝隙间注入触变泥浆，形成泥浆套，减少管壁与土壁之间的摩擦阻力，泥浆在输送和灌注过程中具有流动性、可泵性。顶进10米后开始注浆，以保证泥浆套环的连续性，达到减阻的目的。为保证顶管时触变泥浆的减阻效果，在施工中采取以下技术措施。为保证泥浆质量，严格控制配比。注浆孔设置正确。注浆压力合适，顶进与压浆同步，以保证注浆饱满。（5）水泥管的接口钢筋混凝土管口处按双插口管材所配钢筋套环加正贴紧，胶圈安装牢固、严密。（6） 硅化浆的填充由于顶进中需要管外壁必要超挖，为防止路面沉降，顶进结束后24小时内开始进行水泥浆压力充填，注浆时充填饱满。进行钻孔水泥浆充填，最大限度地消除因顶管施工造成的地面沉降，水泥浆充填可以有效地补偿顶管管外侧空隙部分，从而达到管体外侧土体密实。注浆采用三次注浆新技术，确保注浆充填的工作质量。第三章施工中安全生产要求1、注浆操作（1）穿孔机具应具有专人操作，采用高压风吹孔时，应佩戴防护面具和眼镜等防护用品。（2）注浆人员须穿戴防护用品。（3）在注浆作业开始前、结束后，应清洗机械管路及接头，经试运转检查后方可正式使用，防止机具破损和管路阻塞现象。（4）注浆孔口压力不得超过0.4MPa。（5）当发生注浆堵塞或接头时，应消除压力后方可进行拆卸和维修。2. 顶管施工（1）严格执行现场安全管理规章制度，建立安全生产组织系统，经常性开展安全性检查活动。（2）落实安全生产责任制，坚持安全第一、预防为主的方针，把生产的安全问题置于头等地位优先考虑。（3）开挖基坑及时支护，预留出车辆与槽边的安全距离，雨后要认真检查，防止发生土方坍塌事故。（4）基坑边要设防护栏杆，上下坑走安全梯。坑作业人员必须戴安全帽。（5）吊装作业必须设哨工专门指挥，操作人员严格执行规程作业。（6）施工现场用电要符合有关规定，配备漏电开关，闸箱上锁。（7）机械设备设专人负责检查维修，不得带病运转，不准超负荷作业，不准违规操作。（8）保证路口要有安全标志，保证过往行人和车辆的安全。3、施工机械设备使用要求（1）机械设备要定期保养，使用前检查设备，填写运转记录。（2）料斗提升所有钩具和连接装置应牢固，以免断裂和自动脱落，操作人员随时查看。（3）提升钢丝绳和各种吊具，安装后要进行试载，试运转，合格后方可使用，使用中要定期检查、保养维修或更换。（4）各种机器设备操作人员和电工、电器焊工应持证上岗，无证不得上岗；各工种人员严格按照本工种操作规程进行作业。（5）电焊工应设置二次线漏电保护器，各种电焊线应绝缘良好。（6）对起重设备、电葫芦等设备限位器等保护装置。（7）各种电气设备、新设备维修必须先停机断电，电闸箱断电后要上锁挂牌或专人看护。4、电器线路及设备要求（1）供电线路必须采用“三相五线制”、“三级漏电保护”、电线必须架空。（2）电焊机外壳必须接地良好，使用多台电焊机时要一闸一机，并且保证每台电焊都要有电焊机专用闸箱，分别接地，严禁串联。电焊机的一次线长度不超过5米，二次线不超过30米并保持完好，电焊机与闸箱距离也保持在5米范围内。电焊机两端子必须接牢，并装备保护网，防止触电。各种电器装置要做到防雨防潮，避免漏电事故发生。（3）各种机械、电闸箱、电缆电线旁须挂上标牌，设立标志，严禁非工作人员靠近。（4）施工中定期检查电源线路和设备的用电部件，保证漏电保护装置灵敏有效，洞内照明必须使用24V直流低压灯，潮湿状态下使用12V直流低压灯，确保用电安全。本工程地处繁华临街地带，为加强施工现场的治安、消防工作，保障施工生产的顺利进行，特制定如下措施：1、严格遵守消防法规，使消防安全与施工安全做到“五同时”。2、施工现场的临时工棚，要“一报、二批、三支搭”，并在工地配备足够的消防器材，设明显的防火标志。各种临设及机械设备均应符合消防要求。3、施工过程中不得压埋、圈占、挪用消防器材。4、施工现场必须加强值班守卫，现场人员佩带执勤标志。要加强巡逻，确保国家财产不受损失。各竖井施工区域要建立门卫和巡逻制度，消除安全隐患。5、外部人员未经现场工地领导批准，不得进入施工现场参观或滞留。6、加强劳务队管理，签订消防安全协议书。7、现场材料场、库房的设置要符合消防要求。8、电器焊工必须持证上岗，氧气瓶与乙炔瓶的安全工作距离不小于5m，两瓶与明火作业的安全距离不小于10m。工 程 质 量 检 验 程 序依据合同、规范等编制施工组织设计专业施工队施 工 专 业 队 自 检质 控 组 自 检监理工程师验收办理签认手续转入下道工序验收合格自检合格检验合格监理验收不合格检验不合格自检不合格 环境保护、文明施工保证体系图项目经理生产经理技术负责人现场管理负责人机械安全负责人环境保护负责人保卫消防负责人环境卫生负责人料具管理负责人安全管理负责人安全生产系统保证体系项目经理生产经理安全督导员安全员用电安全负责人机械安全负责人安全物资负责人安全措施负责人施工安全负责人 成 品 保 护 管 理 体 系各专业施工队材料组机械组质控组技术组施工组技术负责人生产经理项 目 经 理顶管与道路工程施工探讨 笔者2007年参加3标段截污纳管一期工程的施工，并担任项目部技术负责人。工程中有一段污水管穿越马路，其交通繁重，采用顶管方案，其工作井预制后沉井方案，工作井为矩形，lbh=4.53.510.0m。一、深井降水工程由于沉井地区为粉质沙土为主，在下沉过程可能有流砂、突沉以及封底时出现管涌和抛砂现象，为预防上述现象发生，确保沉井下沉均匀及封底顺利进行。由于该井底板在原地面以下10.0m左右，因此在沉井外布2根深井管，每根深井管的深度为12.0m，滤网长度为5m，每根深井管外周回填黄砂为10.0m，并保证深井管连接真空24h不间断抽水，使沉井区域底下水位降到沉井地板以下。带沉井下沉到设计标高和封底达到设计强度后，沉井管降水才能停止。二、沉井下沉1.沉井下沉钱的准备工作1)、检查预制井壁混凝土必须达到100%的强度。2)、沉井的进水孔用砖和m10砂浆封堵，双面粉刷。3)、井壁螺栓孔有水泥砂浆天嵌密实。4)、做好下沉观察和监控系统准备，在井外地面设置轴线十字桩。水准基点加密，井壁设置垂直轴线控制线，下沉时经常与地面轴线校核。5)、沉井的内外两侧搭设人行爬梯，爬梯外侧用钢管维护，并布设安全网，沉井的上口搭设施工指挥操作平台，平台上合理安装控制电箱供高压水泵以及泥浆泵等设施使用，平台与沉井必须安装牢固，视线清晰。6)、本工程2台22kw泥浆泵，用吊车吊进井内，安装就位，2台15kw高压水泵安装在沉井外的就近水源处，调试合格，确保安全运行、施工用电线路应架设空中，夜间施工照明固定牢固。7)、在沉井意外30m处，设置可容纳池内方量3倍的泥浆沉淀池，沉淀池内设置3格，实行层层沉淀，格格分离，泥浆沉淀成清水后溢入河道。8)、冲浆前技术人员对施工人员进行安全技术交底，明确沉井下沉的各项技术数据。9)、组织下沉指挥机制，统一指挥，落实各工序责任制。2.初沉阶段（初沉阶段为沉井下沉在3.0m以内的施工过程）1)、凿除素混凝土垫层，在凿除素混凝土垫层时，要求对称施工，应由周边开始向中间施工，垫层凿除要由专人负责，加强测量观察，沉井发生倾斜时应及时调整位置，尽可能使沉井平稳切入土内。2)、待素混凝土垫层清除后，应将井下砂垫层从井中部开始向四周均匀对称的扩展冲吸上来。3)、初沉时井的下沉系数大、重心高、稳定性差，因此冲土一定要均匀、对称。首先冲中部仓土，后冲周边仓土，当将土体冲深0.5m1.0m的浅锅底，然后再冲刷周围土体，土体成泥浆排出，但沿井壁刃脚下宽1m的土不宜冲刷。四周刃脚下的土塞始终高于中间的土面，再初沉阶段四个方向控制点的高差容易偏大，必须重视纠编工作，利用不同的取土深度，对高处多冲刷，地处少冲刷，调整井内刃脚踏面的土反力分布情况，使井改变倾斜状态，逐步过渡到垂直方向。4)、初沉阶段测量要求每2h测一次，当测量报表反映沉井偏差超限时，应及时向冲土人员发出指令，调整冲刷部位。当测量报告反映沉井四个方向高差较好时，则对称仓位冲土继续保持正常状态下沉，但要限制冲土锅底不宜超过1.0m。以防沉井发生突沉事故，确保做到勤冲、勤测、勤纠、冲土均匀，控制高程，确保沉井顺利下沉。初沉阶段的下沉速度控制在每天50m左右。3. 正常下沉阶段1)、在初沉阶段末期，沉井的下沉指数可控制在技术要求范围内，可增加沉井锅底深度，一般锅底深度可控制在1.2m左右，并可开足水利机构设备，加快冲土深度和方量，降低下沉方向阻力，提高下沉速度。正常下沉阶段的下沉速度控制在每天100cm左右。2)、做好沉井下沉中的记录工作，画出下沉速率图，同时做好降水记录，并整理好与沉井下沉的关系图，为终沉阶段的施工提供可靠依据。4.