顶管施工方案

顶管施工专项方案目录一、编制依据2二、工程概述2三、工程特点分析2四、工程总体安排2五、施工准备3六、施工工艺过程5七、施工方案5八、顶管穿越采取的措施9九、质量保证措施12十、文明施工措施13十一、施工安全措施15十二、雨季施工措施16十三、施工工期17十四、投入机械设备17一、编制依据1、给水排水管道工程施工及验收规范（GB5026897）2、市政排水管渠工程质量检验评定标准（CJJ390）3、顶进法施工用的钢筋混凝土排水管（JC/T6401996）4、顶管铺设工程技术规范（草案）（中国非开挖技术协会2003）。5、现场地质情况、地下管线情况和周边建筑物及设施情况。二、工程概述1、本工程为成都新建调度室外给排水工程，由站北西二路接入市政管网顶管工程，由于沿线道路已形成，开挖不仅易堵塞交通，而且破坏市政道路的完整性，因此决定采用非开挖性顶管进行施工。2、新建成都调度所室外给水、雨水、污水按市政管网，采用非开挖性顶管施工，长各20米左右，埋深为5米左右。三、工程特点分析1、根据我公司以往施工经验及施工现场勘查，本工程所在区域路面以下管道敷设位置为回填土其深度较深，埋深5米，土方密度小，顶管施工难度大。2、根据我公司对施工现场实地勘查，该施工区域位于西一路，地下管线复杂，埋有电力、道路、通信、煤气、自来水等管道，非开挖位置均在车道边缘，对交通影响不大，顶进时需根据土质和实际情况，由人工或机械开挖两个工作坑。四、工程总体安排1、测量放线工程开工前组织测量人员到现场进行测量放线交底，作好定桩记录。按设计提供的水准点在施工范围内引测，设置临时水准点。设置沉降观测点，在工作坑、顶管施工范围内的建筑物、电杆、管线等位置放置沉降观测点。2、施工安排进场后对施工场地进行平整，解决施工场地的用水、用电问题。进行工作井的施工场地平面布置。进行工作井的开挖。井坑开挖到位封底后，后靠背设置，进行顶管设备的安装调试。进行顶管穿越施工。顶管完毕后接口内处理。五、施工准备1、施工组织机构我公司在承接该工程后，充分总结以往本公司在同类工程施工中的经验，结合本工程实际情况，全力以赴，精心组织队伍，采取切实可行的管理方法和手段，保质保量按期完成施工任务。调配公司精干的管理人员和技术人员，承担该工程施工作业，实行项目法管理，成立项目经理部。组织机构如下2、劳动组织根据本工程施工工程量，结合工期计划安排，我公司集中综合工程队施工力量，保证顶管施工作业施工人员配备，保证作业队连续作业，对各作业队进行合理配置。施工外业施工机械施工安全质量检查施工内业施工测量工程材料劳工治安计划内业项目经理技术负责施工负责生产负责根据施工进度的安排，组建穿越开挖作业队1个完成井坑的开挖、开挖土的外运等施工工作；顶管作业队1个完成顶管设备的安装、调试及砼管顶进工作。组装作业队1个完成穿越管段的接口内处理等施工工作。3、技术准备由项目部技术负责人组织工程技术人员，各职能部门人员认真查看消化施工图及与工程相关的规范、规程、标准。组织编写施工方案，经总包方及监理审定批准后，下发至各作业队，并组织施工人员进行交底，使本方案作为工作的依据，指导工程施工。4、现场准备工作正式开工前首先应作好场地准备，尽快形成施工通道，设备及混凝土管用汽车运到施工场地。工地接通水电、埋设工地围栏；进行导线点、水准的复测，建立施工控制网；与相关部门及单位配合，探明施工区域内的各种地下管网，通知总包方尽快办理相关手续。5、施工场地布置工作坑底部宽尺寸为4M5M，工作坑场地上留出位置堆放材料及出土。工地用电从施工现场就近接入，并配备约50KW柴油发电机一台。六、施工工艺过程施工工艺采用手掘式液压顶管法，管道接口处作防渗处理。现场勘察与探测测量放线工作坑设置设备进场安装顶管基坑回填场地清理工程结束。1、本工程管道700MM钢筋砼水泥管，污水管底约5米左右，管道穿越地层为粘土层，土壁阻力在15KPM左右，综合考虑本工程施工特点要求和地质条件，采用手掘式液压顶管法完成该项工程。（故管材质量定为三级钢筋混凝土管）。2、顶管动力使用150T液压顶管机，顶管机背负挡墙，面顶砼管，砼套管置于轨道上，砼管前端安装切土工具管（切土工具管的外径与砼套管的外径相同），通过切土工具管切屑土体，然后用人工利用小车在切土工具管内取出土石方，人工挖取土时，每次挖取土的深度均不超过顶铁的长度，以保证挖土时不会在套管圆周20MM以外形成空洞或坍塌，每次顶进100300MM，每顶管一次后都要进行测量，以防偏差过大后难以纠正。图1顶管施工图七、施工方案顶管施工1、根据规划施工，先用经纬仪在现场地面上准确放出管道铺设的中线控制桩，控制桩必须用砼保护好，待工作坑工挖好后，再用经纬仪将管道中线控制桩引至工作坑并做好保护，确保施工使用时管道中线的准确度。2、工作坑设置根据工程需要设计工作坑，工作坑底部尺寸为4M5M，坑壁采用放坡，深度以设计管底高程为依据，结合管道壁厚，导轨承台枕木厚度及导轨高度等因素决定，作业坑挖掘支护完成后，坑周进行封闭打围，并设置醒目安全警示标识。坑底要求夯实，并现浇厚20厘米的C20砼基础，为防止有渗水，另开两个集水井（05M05M05M）,随时排水。3、土方外运（含顶管内出土）工作坑和管道内土方采用人工挖掘，工具管切入土层后，自上而下分层开挖，土方由人工通过提升设备提升至地表面堆放，管内不得有泥土、石子、砂袋等杂物。挖土时，密实土层内坑壁与管上方可有12CM的间隙，以减少顶进阻力。但如果间隙范围大，管壁与坑道壁接触所形成的管中心包角越小，这时顶进阻力就小，但管子的偏移随意性越大，不易控制顶进管子的中线。因此，开挖时管壁与坑壁之间不宜留有空隙，最好是少许切土顶进。根据规范要求，在允许超挖的稳定土层中正常顶进时，管下部135范围内不得超挖，管顶以上超挖量不得大于15CM，超前超挖视具体土质情况确定，本工程超挖量控制在30CM左右。受场地限制管内出土用人工提升至地面后，再进行二次转运后用汽车全部外运至20公里以外。4、浇筑基坑阻挡墙阻挡墙主要用作抵卸150T电动液压顶管机的反作用力，要求有足够的强度和分散集中力量的作用。作业坑开挖后，要求阻挡墙面的坑壁应修剪垂直；根据现场土质确定，该阻挡墙钢板挡墙（见后附图），并采用枕木立铺，枕木间用抓钉联接为整体，顶管时枕木与电动油压顶管机之间隔垫50MM钢板，使其受力均匀分散，或者采用块石混凝土挡墙。详见如下示意图。5、导轨导轨的设置是顶管工程关键，要求设置牢固可靠，轨距高程正确，须在轨底下浇注C20垫层，厚20MM并预埋螺栓，以便通过扣件扣紧导轨，并保证水平。导轨安装在顶管中至关重要，其安装精度甚至决定管道是否可顶好，故须达到如下要求两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致导轨轴线偏差3MM；顶面高差03MM；两轨间距2MM。7、千斤顶安装主顶站千斤顶选用1台，固定在型钢制作的千斤顶支架上，支架焊在井底的横梁上，千斤顶着力点应在与水平直径成45的顶管圆周上，即与管道中心的垂线对称，其合力的作用点在管道圆心上，每个千斤顶的纵线坡度应与管道设计坡度一致。8、顶管机顶管机型的选择应根据该施工地段土质，顶进管道自身重量、摩擦力等计算其顶力，由下式PFD12H2HD1TG245LPF经测算穿越的砼管选用150T液压顶管机1台。（根据顶管所需的压力逐步增加液压千斤顶）9、管道的连接与密封2D1（1）每根混凝土管（特制顶管专用加强型钢筋砼管）接头之间采用44扁铁焊的“工”字连接，以保证顶管的平整度。（2）管节入土后，管节相邻接口处必须采用内涨圈对中器。管节接口应位于内胀圈的中部，并将内胀圈与管道之间的缝隙用木楔塞紧。（3）混凝土管铺设完毕之后，采用内抹缝及内抹带工艺进行密封。（4）如施工中发现个别管段有局部淤泥层或严重垮塌，则根据需要，对局部管段外周进行环状间隙固结注浆处理。10、掘进与顶进人工掘进，用小回轮拖出，集中后提升外弃，每次挖掘长度不大于50CM，采用顶一节挖一节的手掘式液压顶管法。顶铁与管口之间采用缓冲材料衬垫，当顶力接近管节材料的允许抗压强度时，管端应增加环形顶铁。顶进中必须作好高程，中线控制，作好顶进压力、方位，高程记录。11、方位、高程控制此工作事关工程质量，要求在工作坑内安置好S3水平仪、J2级经纬仪，每次顶进观测后作好记录，计算其方位、高程，如发生偏离，应及时纠正，不允许超出设计要求（中线允许偏差50MM，管内高程30MM40MM）。12、坡度控制根据设计坡度在导轨上作好调整，通过测量无误后才固定导轨，并在坑内部设两个可供相互检校的临时水准点，以随时控制管道顶进坡度。在测量中如发现管位偏差达1CM，应校正。八、顶管穿越采取的措施（一）管理措施1、详细阅读、熟悉掌握施工设计图纸资料，对受影响的公路设置监测点作好记录。2、工程实施前，把穿越路面所采取的措施详细情况向现场工程技术负责人员、班组长直至每一位操作人员层层交底，建立保护路面责任制，明确各级人员职责。3、严格按照经审定的施工方案和有关单位认定的保护措施实施，并设置安全操作规程标牌及安全标志牌。4、工程实施时，严格按照施工组织设计和保护措施的要求进行，各级负责人深入现场监护，督促操作人员遵守操作规程，制止违章操作、违章指挥和违章施工。5、施工过程中对可能发生以外情况制定应急措施，配备好抢救器材，以便在管线出现险兆时及时抢修，作到防患于未然。（二）技术措施1、顶管地面沉降宽度计算1顶管地面沉降宽度验算L2HD外COSCTGD外SIN式中L沉降宽度；H地面至管外底高45内摩擦角的一半，根据地质报告取保守值59；D外管道外径。本工程中顶管穿越路面和建筑物，经地面沉降宽度计算，沉降宽度在46M，故施工过程中在顶管轴线左右8M范围内进行沉降监测。2地面沉降验算本工程中重点防止下沉部位是路面和建筑物，故对其进行沉降验算。式中S1地面沉降量；S2自重应力引起的沉降量；H土地面至管顶覆土高度；B土土壤系数，取经验值，一般为13，一般土质情况越差取值越大。根据本工程地质情况B取2。由验算得出，当无注浆措施时施工引起的下沉量为101CM，当采取注浆措施后沉降量可控制在理论计算值的0305倍。3允许覆土高度验算S1D外B土H土12D外H土20D外根据顶进深度可知管道覆土高度满足允许覆土高度要求。2、顶管施工措施1顶管施工应按照先将土体挤入，在逐步取土方式施工，保证顶头内土压力与外部土压、水压达到平衡，避免地面沉降。2严格控制排土是与推进速度之间的关系，并且控制好机头前的压力，务必使它小于顶管机前头的被动压力。3控制好尺进与出土量之间的关系，做到不超挖。4顶管施工结束后，采用嵌缝膏对已有管节接缝进行勾缝处理，从而保证无渗漏现象发生。（三）测量监测措施1监测方法采用静态连续监测位移及沉降。2数据采集及处理方案数据采集采用人工记录方式，并需多人观测记录。数据用软件处理，做到数据清晰、分析合理、及时准确3减少测量误差的措施对测量仪器进行定时检查。观测时须多人进行观测，确保观测值准确。采用模型改正法减小误差；连续长时段进行观测。4监测仪器保护措施设立醒目标志和护栏。做好设备的防水、防潮、防雷电工作。做好测量设施的防风、防晒工作。（四）顶管施工中可能出现的问题及采取的措施。1顶管机旋转顶管机在顶进过程发生旋转几乎在每条顶管中都会出现，将影响管内设备的使用，甚至使液体外溢等。采取配重法，顶管机内的设备布置注意了重量对称分布，以防顶管机旋转，但顶进中的机体旋转仍常有发生，处理方法是在顶头内摆放配重，若顶管机左旋，即在机内右侧摆放配重，若右旋，配重就摆左边，效果良好，因项管机内设备已考虑了重量对称分布，故所用配重的数量较小，配重一般用废铁板、钢筋等。2地面沉降或隆起控制措施控制沉降与隆起的主要技术措施有小心操作，控制挖土与顶进的量与速度，避免土体超挖和顶管机的过量挤进，使挖土与顶进始终处在动态平衡状态。测每顶进1M所挖出的土的方量，进尺与挖土量相当，沉降隆起就可控制。管道穿越前，必须使顶头调至正位，并保养好机头。穿越道面顶管时，加密测量密度，控制好方向，避免作过大的纠偏操作过大纠偏是地面沉降原因之一，并且连续作业，机头不得在道路下停滞，保养等。同时还要加强现场值班，现场资料分析，并加强对公路的沉降观测，确保道路安全。九、质量保证措施（一）质量体系1、建立完整的质量体系，本工程质量保证体系。2、为保证工程质量创精品，创名牌，工程质量与工地全体人员的经济利益挂钩，实行质量工资和质量风险抵押金。3、加强职工质量意识教育，严格按各项操作规程和验收规范施工。（二）顶管测量控制根据总包方提供的测量控制点布置整个工程的控制网，在井周围设一个高精度的控制网，用测放、检查和修正工作井区和井下的测量点，如轴线点、井下的测量起始点和后视点等。测量平台置于井下顶管轴线上，靠近中靠背处，通过控制网将顶管测量起始点测放其上，并在井中布设23个稳固的后视点，以便互相校核。起始点对顶管测量精度至关重要，故井下测量平台要单独设置，不与管道、设备、后靠背接触，不受顶管操作影响，以保持其稳定性。（三）顶管轴线与标高控制本工程顶管测量按500M以内的直线顶管测量方法，顶管方向与高程控制可直接用置于井下测量平台起始点上的激光经纬仪对顶管机上方的光靶即可。激光经纬仪发射的激光束偏离光靶中心的距离，即顶管的偏差值，但方向相反。为了消除顶管机旋转而偏差值的显示误差，光靶设计为可调试，使其始终在顶管机的垂直中心线上。（四）顶管测量注意事项；由于顶管的部分操作在工作井内进行，顶管过程中起始点和后视点发生位移是完全可能的，故每周均需对其进行检查校核，发现偏移过大需查明原因并及时修正。地面测量控制网上的部分点在顶管轴线上或工作井附近，可能因地面沉降等原因而移动，故也需不定期进行校核检查。每段顶进结束后，应重新进行一次管道的中心和高程的测量，每个接口一点，错口处测两点。（五）顶管允许偏差偏差MM顶进长度MM管径MM钢管钢筋混凝土管400150080110304050400150060130405050（六）顶管施工过程质量控制1、在进洞前必须先刷好洞口处理，做好工作井排水系统，将水引进工作井以外。2、推行顶管技术，施工技术负责人应根据土质情况调整施工技术参数，作业人员未经批准不得随意进行操作，以免造成达不到规定循环进度及超挖或欠挖。3、必须按设计规定和施工规范进行操作，以免造成整体性差，接头处不平整，顶管橡胶止水圈渗漏等诸多病害。4、顶管严格控制出渣量与顶进速度的关系，力求顶头推进压力与开挖面压力平衡。5、严格控制顶管轴线偏差，执行勤测量、勤纠偏、小量纠的施工方法。6、严格控制管道接口的密封质量，防止渗漏。7、顶进施工前，对顶进设备应进行认真的检修保养连续进行。8、严格执行管节和各种材料的验收制度。本工程所用的砼管道必须具有检验合格证，进入施工现场的管道必须由现场施工人员、技术人员进行验收，合格后方可使用。9、强化项目质量保证体系，设专职质量监督员跟踪工序检查，工作中接受建设、设计和政府部门的监督。十、文明施工措施文明施工管理是企业施工生产经营的综合反映，应贯穿于施工管理的全过程，以便提高劳动生产率、消除污染、美化环境、提高工程质量，有效地防止火灾事故，减少安全隐患，保证社会效益和企业经济效益的稳步提高，本施工方案重点考虑了环境保护的要求。1、施工作业班组不得从施工坑边向下投掷物体，一经发现，将处以其作业班组当月工资5的罚款。2、生活、搞好施工临时设施（生活及办公）及其环境的清洁卫生，使其达到施工现场文明施工管理标准的要求。、临时住宿室，必须通风良好，有足够的照明度。室内必须清洁，摆挂必须整齐。工长必须定期对其内清洁进行检查。、进入现场的人员不得因工作忙，面在场内随地大小便，一经发现，将给予重处，驱逐现场；若找不出肇事者，将对当时其施工域内班组入以当月工资5的罚款。3、民工宿舍管理根据我公司多年来对民工的管理经验，本工程的施工过程中我们将进一步做好以下工作、选择技术素质高的成员，相对稳定的民工队伍。、进入施工现场必须佩戴安全帽，不佩戴安全帽不允许进入施工现场。、便于在施工管理人员在工作面上随时检查质量、安全文明施工，发现问题针对到个人及班组及时处理。、提高民工居住条件，搭设明亮、整洁的职工简易宿舍。4、环境（1）、为了消除运输工作坑及管道材料对道路清洁的影响，特采取如下措施运输材料不得堆放过高，应绑扎牢固。运输砂、石的车辆，装载不得超过车箱壁。白天，设专人在车辆经过道路上值班，随时清理道路上的垃圾，并保护道路畅通；清晨6点，派人清扫施工场地和运输材料车辆通过的道路。（2）、班组应做好“三清、五好”工作，帮到工完料净，场地清。材料员必须搞好材料的堆放工作，使场地整洁、清爽。现场建立保卫小组，落实防盗措施，公司保卫部门协助基层班子，搞好治安工作。项目加强对外用工的管理，外用工必须持本人身份证和务工证方可进入施工现场。（3）、防火按规定，施工消防用水流量为5L/S，施工用水管用DN75的镀锌钢管。民工宿舍每间房屋中设12个泡沫灭火器。加强外用工的防火意识，职工不得在临时宿舍内拉电线、生火、卧床吸烟等，一经发现，将按公司“施工现场防火管理标准”予以重处。十一、施工安全措施本次施工在西一路主要交通段，穿越已建路面和已建地下管道，责任非常重大，确保顶管施工安全是重中之重，征对本工程特制定以下措施1、项目经理是本工程施工安全的第一责任人，在安全检查工作方面不仅同其他工作一样接受企业监督并对企业法人负责，而且接受企业安全科的指导和督促。2、施工现场安全工作，按企业安全科，总包方直接监督的同时也接受上级各级的检查和监督。3、工程技术负责人是工程安全技术工作的责任人，责任工长、专职安全员负责修复，增补安全设施，指导和整个现场安全监督检查工作，领导分全监督岗。4、实行安全技术交底，定期由安全检查对班组进行安全交底。班组长坚持安全日检查，提高工人班组安全意识，发现问题及时报施工人员解决。5、设专职安全员一名，负责整个施工现场安全检查工作，坚持巡视现场和操作部位，及时发现不安全因素及隐患，排除险情，纠正违章作业，严格执行安全文明施工制度；由于施工地段的特殊性，工作区应有安全标识，并设置安全彩钢瓦围栏。6、施工中遇下列情况，采取的应急措施1）顶管中要精确控制管道轴线轨迹，遇障碍物必须立即停止顶进，向现场技术人员报告，弄清障碍物性质后再采取相应技术措施；2）顶管中遇空洞等异常地质体或水体，必须立即停止顶进，向现场技术人员报告，及时采取相应技术措施处理或调整设计轨迹；3）管内掘土时要密切注意地层变化，如发现流砂现象，必须立即停止顶进，向现场技术人员报告，及时采取相应封堵措施处理；4）管道顶进时要密切观察仪表顶力变化，及时调整顶进速度，防