京杭北路道路工程--顶管工程施工组织设计

1、京杭北路道路工程-D1200顶管工程施工组织设计目录第一章工程概述 (2一、工程概况 (2二、编制原则与编制依据 (2三、施工目标 (3第二章工程进度计划及措施 (4一、施工进度计划 (4二、施工各阶段进度保证措施 (4第三章施工方案 (9顶管段施工方案 (9第四章安全文明施工及保证措施 (34一、安全施工保证体系 (34二、安全事故应急预案 (37第五章工程质量目标及保证措施 (41一、质量目标 (41二、工程组织管理措施 (41三、质量保证措施 (42四、成品保护措施 (43附:施工现场平面布置示意图 (1第一章工程概述一、工程概况京杭北路与新万福路交叉口处,根据自来水公司反应,有一道d1

2、200及d2000大管径给水浑水管道,尤其是d2000浑水管道为pccp管道,管道自重很重且有压,接口相对较为薄弱。多方协商,路西雨污水管道过路接入路东雨污水管道。避让自来水管道, Y27Y56段d1200雨水管道采用顶管施工;W22W44段d400污水管道采用定向钻进拖拉法施工。顶管采用泥水平衡施工工艺,顶距为50m。二、编制原则与编制依据1.编制原则根据招标文件内容要求及施工图纸等要求,本项目施工组织设计编制原则如下:本工程采用以各分部分项施工为主线,全面系统的流水作业施工方法,重点、难点工程和特殊部位的处理方法和措施在施工过程中坚持以工序检测作为质量控制的关键环节,严把工程质量关。遵循设

3、计文件、规范和验标的原则:在编写主要项目施工方法中严格按照设计要求,执行现行施工规范和验收标准,正确组织施工,确保工程质量、进度。坚持安全第一的生产组织原则,以科学的施工管理确保生产安全,以安全促施工生产。选调在同类工程施工中优秀的技术管理人员及施工人员,组成强有力的专业管理施工体系,确保工程按期完成施工。2.编制依据本施工组织设计主要编制依据如下:京杭北路道路工程-D1200顶管工程施工图纸。我公司的内部质量、环境、职业健康安全管理体系文件。扬州市有关劳务、计生、治安、环卫、城建等地方政策法规。相关技术规范标准1工程测量规范(GB 50026-20072施工现场临时用电安全技术规范JGJ46

4、-20053地下防水工程质量验收规范(GB50208-20024给排水构筑物工程施工及验收规范GB50141-20085给水排水管道工程施工及验收规范(GB 50268-20086建筑机械使用安全技术规程(JGJ 33-20017施工现场临时用电安全技术规程(JGJ 46-20058混凝土结构工程施工及验收规范(GB 50204-20029给水排水标准图集10其他现行相关规范及标准注:如有现行其他版本规范,以最新有效版本为准。三、施工目标1、质量目标本标段施工严格按给水排水管道工程施工及验收规范(GB 50268-2008进行分项、分部、单位工程的质量评定。分项工程质量检验合格率100%,确保

5、单位工程质量符合验收合格标准。2、安全目标安全生产预防为主。本标段施工确保安全生产,杜绝重大、大事故发生及人员轻伤负伤。3、工期目标工程暂定于2014年3月1日开工(以甲方及监理批准的开工日期为准,于2014年4月30日竣工,工期为61天,我部将在确保实现质量目标的基础上,进行科学管理,采取各种有效的组织措施,确保在工期内完成施工任务。4、环境目标生产过程中杜绝环境污染,对施工中产生的废水、废气、渣土、噪声等妥善进行处理,加强员工的环境保护意识,加大环境卫生管理。第二章 工程进度计划及措施一、施工进度计划工程暂定于2014年3月1日开工,于2014年4月30日竣工,工期为61天,具体开工日期以

6、建设单位下发开工报告日期为准。二、施工各阶段进度保证措施1、施工进度计划的形式及内容由于该工程工期紧,在组织施工时,要抓住施工关键工序,确保各个施工阶段的节点工期,做到科学组织,合理安排。 施工总进度计划本标段采用以下计划模式:a. 由总进度计划编制相应的施工计划。根据总进度计划制订阶段性施工计划和月计划,由阶段性施工计划和月计划制订周计划,再由周计划制订日计划,做到层层分解,逐层落实。b. 由各类计划保证总进度计划的实现,形成以日计划保证周计划,周计划保证月计划,月计划保证阶段性计划,阶段性计划保证总进度计划的计划保证体系。c. 计划实施过程中进行动态消项管理,检查和发现计划中的偏差,并及时

7、调整和纠正,避免影响月计划、阶段性计划,进而影响总进度计划。d. 切实落实与机电配套计划的实施,从而保证施工计划的进展和实现。e. 对各专业进行计划协调,避免因工序、技术、作业面等矛盾而影响计划的实施。f. 对计划进行严格管理,建立相应的奖惩制度,切实保证计划的实施效果。g. 在施工过程中随时听取业主、监理对工程进度的意见和建议,并及时做出调整。h. 为保证总进度计划的实施,应制定以下配套计划:材料、设备的送审、订货、进场计划;施工机具使用计划;劳动力使用计划;加工件的加工计划;设备调试计划;周计划 日计划 总进度计划 阶段性计划月 计 划配套保证计划验收计划;培训计划等。本标段各级计划的逐层

8、控制程序如图所示。.编制施工进度计划将遵循以下原则:a.招标文件中关于各施工项目总体进度的要求;b.国家及地方的有关法令、法规;c.施工工艺标准规定的施工方法和施工工艺流程;d.设计图纸和设计说明; 是否 规划施工总进度计划制定施工总进度计划阶段性施工进度计划月施工进度计按计划施检查施工进度是否与计划相继续执行制定下月的施工进度计划按计划完成分析偏差产生的原因,找出解决的办对原有计划进行调整各专业按计划竣工程竣工e.有关设备的供货周期;f.本标段的地理位置、交通状况及周边环境;g.各工种之间的施工顺序和搭接关系;h.本公司对本标段的各项承诺;i.本公司同类工程施工管理经验。2、保证施工进度措施

9、多级进度计划保证措施a.总进度计划、阶段性进度计划的控制根据各阶段控制目标,将总进度计划按工种进行目标分解。现场将建立进度控制检查制度,落实进度控制、检查、调整的方式方法。现场还将定期举行各种进度协调会,对影响进度的各要素进行分析和预测。通过建立以项目经理、项目副经理、项目技术负责人、施工队长、作业班组为基础的多级计划执行体系,使得施工计划的每一个节点、每一条线路,层层有人管,事事有人问。通过计划的检查、落实,使得工程进度始终符合要求而不失控。1建立严密的计划保证体系。只有将进度控制节点细化到各区段的分项工程中去,才能保证控制节点顺利实施。施工中将采取多级进度控制的形式,包括施工总进度计划、阶

10、段性施工计划、月进度计划、周进度计划等等。所有这些计划始终围绕一个总的任务而编制,在坚持总进度计划不变的前提下,检查各级进度计划的编排是否合理、衔接是否紧密、计划的实施是否具备条件,同时还应适当考虑计划的超前性。在经过严密、充分而细致的讨论、分析后,以计划任务书、施工任务书的形式逐级下达并实施。2落实进度责任制并签订责任状。从项目经理起,现场经理、项目技术负责人、施工队长、作业班组分别制定各自的进度责任制,签订责任状,定期按计划目标进行考核,做到奖优罚劣。3进行进度计划的全面交底、安排施工人员全面实施。进度计划的实施是全体工作人员共同的目标,通过项目调度会和各级生产会进行进度目标的交底,使得项

11、目管理层和施工作业层协调一致,将计划变成全体员工的自觉行动,充分发挥各级人员的主观能动性、积极性、创造性,做到层层有计划、人人有目标、事事有人管。本标段施工进度计划控制遵循以下流程:b. 月计划、周计划的控制 1、采取多种形式的施工计划采取行之有效的分步作业计划。分步作业计划是确保总进度计划的重要方法,根据土建施工进展、材料、设备供应等情况,我们将工程总进度计划分解为月、周、日分步作业计划,实行月计划、周实施、日落实的计划管理体系。 2、三周滚动计划施工过程中存在着许多动态及不确定因素,需要不断地予以调整和解决。为此,我们将实行检查上周、实施本周、计划下周的三周滚动计划管理办法。本办法将计划的

12、实施、检查、调度集于一体,使得管理工作具体、量化。以业主召开的工程协调会上确定的进度要求为目标,项目内部协调会上检查、实施的情况为依据,通过严密的分析、论证,制定下周的工作计划。 3、日检查工作制项目技术负责人是施工技术、进度、质量的主要责任人,将进行每日现场检查,并将检查的结果通知各工种负责人和施工班组,明确进度的完成情况,并作出调整指令。 4、周汇报工作制配合三周滚动计划的实施,建立每周进度汇报工作制。汇报分析会由项目经理实进进项目工施目项标目度进工施计计划划度度施YN施措纠标阶检记比较录查度进进度偏差?是否出现措及响原因Y析影分纠偏施取采进段偏确度保总目目采调标整取原响原计划实施?能否按

13、N因分及析影主持,现场经理和各级主管人员参加。会上将检查一周工作的完成情况,并将检查结果书面报给业主、监理。若有因外部因素影响工程进度时,将在报告中提出建议及要求,提请业主予以协助解决。5、月分析调整制度项目部按月对施工总进度计划、阶段性进度计划进行分析和总结,并对进度的个别节点重新进行调整,再在内部协调会上进行必要的生产要素调整。6、施工日记施工日记是施工过程中每一天所发生的有关事宜的真实记录,也是项目日常管理的要点,将由项目技术负责人按要求进行每日填写,再由项目经理签字后送资料室存档。7、加强计划的严肃性各级施工进度计划是完成本标段的基础工作,必须在日常工作中提到首位位置,以计划管理带动施

14、工各要素的管理。由此,要求施工的各级管理人员必须有严谨的工作作风,做到当天工作不过夜,本周工作不过周,坚持“一环扣一环”地完成每一节点的计划,使得工程向着既定目标不断推进。第三章 施工方案顶管段施工方案沉井施工流程如下图所示:基坑开挖砂垫层施工立 内 模钢筋骨架安装立 外 模浇 筑 砼拆除砖模下 沉 基底清理封 底砖模制作模板制作立 内 模下沉辅助措施1.沉井施工 沉井制作 a 基础施工:采用反铲挖掘机挖土,根据设计图纸要每边留出3m 操作空间,开挖出台阶状。基坑必须座落在有承载力的粘土、粉质粘土层上。开挖过程中如发现淤泥、腐殖土等,须彻底清理后用中粗砂进行换填,换填标准同砂垫层标准。开挖时留

15、20cm 左右人工清理,严禁超挖。开挖出的土用自卸汽车运走。采用1:0.33的边坡系数放坡,如仍不能满足要求或沉井周围客观条件不允许进行1:0.33放坡时,采用局部钢板桩加横列板桩支护的进行加固。在基坑底设置500mm 500mm 的盲沟,盲沟沿基坑四周设置,填以碎石。再在基坑的边角设2个1m 1m 、深2m的集水坑,将水统一排入已建的场内抽水系统排出场外。b垫层施工基坑开挖后应及时进行砂垫层的施工,砂垫层厚度根据施工现场土质情况及沉井重量计算得出。砂垫层铺垫完毕后须注水用振动棒振捣密实,经甲方、监理验收合格方可进行后续混凝土垫层、砖模、沉井主体制作等工序。砂垫层制作完毕后进行混凝土垫层的施工

16、,混凝土垫层采用C10混凝土,厚度100mm,尺寸为沉井外边框向外1.5m,作为预留工作面。c主体制作1钢筋制作:首先在混凝土垫层上放线,用墨斗弹出轴线及沉井边框线、钢筋绑扎线(按照设计要求设置混凝土保护层,沉井壁板30mm;梁拄纵向钢筋35mm;顶板30mm。设计采用的钢筋:HPB235;HPB335钢筋均必须符合国家标准规定,钢筋要有出厂质量证明书和检验报告。每捆钢筋均应有标志,进场时分批对其复检合格后方可使用;钢筋使用前须清除表面的浮锈、锈蚀、氧化皮及油污等杂质;按照设计图纸钢筋型号、尺寸进行下料,成品钢筋料在堆放时,应分类规则堆放,并做好标识;2钢筋连接:连接前核对钢筋成品的钢量、直径

17、、尺寸和数量是否与料牌相符,如有错误,应纠正增补;钢筋绑扎采用22#铅丝绑扎。水平钢筋连接采用单面焊接,池壁立筋采用电渣压力焊,钢筋接头位置应相互错开500mm或不小于35倍钢筋直径;制作井顶部钢筋时应根据上设计图纸预留钢筋或预埋铁件。3模板工程模板主要采用钢模板,局部用木模板配合施工。对拉螺栓加固,模板加固系统采用独立系统,不与脚手架发生连接。横杆内侧立杆采用密排方式(立杆间距50mm,控制混凝土截面尺寸准确;刃脚部位采用砖模配合木模板施工,砖模采用C10砼垫层砖模12钢筋5mm止水钢板100mm100mm内侧立杆间距500mm横杆间距500mm 钢模板蝴蝶卡子双螺帽固定定位卡子12钢筋4垫

18、铁-10040mmM砂浆机制砖,刃脚处用1:2水泥砂浆粉刷,绑扎钢筋前,刃脚下用油毡隔离。5对拉螺栓间距为500mm,对称均匀分布,采用双蝴蝶卡配合双螺帽固定;前第一次下井的立杆脚下加设垫板,垫块下基土必须坚实,并有排水措施。模板及其支架在安装过程中必须设置防倾覆的临时固定措施;严格按照图纸及技术交底安装模板及加固模板,确保模板稳定性;施工用的模板内表面须平整光洁,尺寸合格,模板在安装前刷脱模剂,模板拼缝严密,模板拼缝要在同一直线上,确保拼缝美观;在施工二次模板前抄设整个模板施工的标高线,控制模板标高,并且在已施工的池壁上贴聚乙烯装饰板,确保接缝处不漏浆;模板的支撑件不得与施工走道的脚手架连接

19、,以保证脚手架上施工人员的安全;壁模板在混凝土浇筑3d后可松固定螺栓,5d后方可拆除模,底模达到规定强度后拆除。池壁水平施工缝用止水钢板连接,止水钢板采用-4003钢板,施工接缝处要凿除活动骨料及浮浆,确保接缝良好。3混凝土工程:沉井主体采用C30S8混凝土,本工程沉井主体全部采用商品混凝土,施工时视现场情况使用12台泵车。混凝土施工前对模板及支架、钢筋及预埋件进行检查,作好记录,符合设计及规范要求后方可浇筑。泵送前用适量的与混凝土内除骨料外成分相同的水泥砂浆润滑管内壁。混凝土自高处自由倾落的高度超过2m时,采用串筒、溜管等措施防止混凝土不发生离析。雨天不宜露天浇筑混凝土,如需浇筑时,应采取有

20、效措施,确保混凝土质量。混凝土应分层浇筑,每层厚度不宜超过插入式振捣器作用部分长度的1.25倍,混凝土应连续浇筑。混凝土浇筑的间歇时间不宜超过210分钟,否则易造成冷缝,影响混凝土整体质量。混凝土浇筑时,应经常观测模板、支架、钢筋、预埋件及预留孔洞的情况,如发现变形、移位,应及时处理。混凝土浇筑12h以内,对混凝土加以覆盖并在7d内进行浇水养护。4拆模为防止混凝土中水分蒸发过快而产生裂缝,应延长池壁模板的保留时间,根据我方施工经验,待混凝土养护3d后方可松模板固定螺栓,5d后再进行模板的拆除。沉井下沉由于本工程管道线路较长,沉井所处环境及地下地质情况较为复杂,差异较大,因此须根据现场实际情况采

21、取合适的下沉方法。下沉主要有排水下沉和不排水下沉两种,由于本工程地处泰山转盘至长江大桥引桥段干道,周围重要道路、建筑较多,车流、人流聚集,施工现场文明施工情况对市容市貌影响较大。排水下沉法对周围既有建筑影响相对较小且使用该方法下沉产生的泥浆量相对较少,不容易对周围环境产生污染。故本工程临近交通干道或居民点的沉井尽量采取排水下沉法进行施工,排水采用管井降水法。a下沉前准备工作:1下沉前应进行结构外观检查、评定,确定混凝土强度等级是否满足设计要求:沉井下沉时混凝土强度必须达到70%方可下沉。下沉前所有预留洞用500mm厚砖墙封堵,砖墙用1:2水泥砂浆砌筑。内部附砖墙垛。2下沉前设置沉降变形观测点,

22、同时对沉井周围的建筑物等也要进行沉降观测。在沉井外壁上弹出垂线,并在垂线处设置线坠,以便随时测定沉井倾斜度。同时在外壁阳角上绘出高度测量标尺,以随时观测下沉深度。3如采取排水下沉,根据本地区其他相似项目的施工经验,下沉前须在沉井周围设置8口降水管井,管井沿井四周均匀布设,待水位下降至设计标高后再开始下沉。4检查沉井所需的各种机械、设备、工具是否完好,数量能否满足要求。b下沉注意事项:1排水下沉采用吊车抓斗取土,配合人工取土,不排水下沉采用高压水枪冲刷的方法。2下沉前刃脚内侧、沉井壁板、底梁与底板接触面应做凿毛处理。3沉井下沉位置的正确与否,初始阶段的下沉质量尤为重要,要特别注意保持其平面位置与

23、垂直度的正确,以免下沉时不易调整。4下沉过程中加强观测,下沉前2m和后1m每小时观测一次,中间阶段每24小时观测一次,观测结果要做好记录,并及时根据观测所得数据采取适当措施进行控制、纠偏。5下沉过程中现场要有经验丰富的施工人员进行指挥、控制,随时根据现场测量的结果进行调整,确保沉井均匀下沉。6沉井下沉到设计标高以上10cm左右即停止取土,依靠沉井自重下沉至设计标高。7要格外注意下沉过程的观测,并及时将数据报告现场施工指挥人员。现场施工指挥人员换班时也要做好沉井下沉的状态的交接,保持工作的连续性。8在沉井两侧10m左右设置地下水位观测井,井深20m,采用D500的无砂混凝土滤管成井,每天定期观测

24、地下水位。沉井下沉过程中井内水位要始终保持在井外水位以上0.51m。c泥浆运输每个沉井的施工现场设置泥浆箱2个,泥浆箱内设沉淀池、泥浆池各一,泥浆箱尺寸为10m*5m*2m,采用钢板焊接制作,沉淀池和泥浆池中间设过滤网片,泥浆池上清液排往河道或城市排水系统,沉淀池沉淀泥浆定期清理并用专门的泥浆运输车辆运至弃土场。沉井封底沉井采用导管法封底,根据混凝土的浇筑量控制导管竖直提升速度(以混凝土浇筑量为控制依据。a.稳定性控制:1沉井下沉到距设计高程0.1m时,停止下沉作业,让其靠自重下沉到设计高程,再经23天下沉稳定,或经观测在8h内累计下沉量不大于10mm时,即可进行沉井封底。2封底前对井底进行修

25、整使之成锅底形,再按设计要求用混凝土进行封底。封底混凝土采用商品混凝土,汽车泵输送。3混凝土封底浇筑后待混凝土强度达到设计强度的70%后,再进行钢筋混凝土底板的施工。4根据设计要求,从井内开始直到到顶板施工完毕,要将井外水位保持在沉井底部以下。b.封底混凝土浇筑:1下沉前将施工缝按标准凿毛冲刷干净。2封底前按照每根导管的作用面积布置导管,浇筑时将漏斗与导管连接后进行浇筑。3封底采用导管封底的方法,封底混凝土要求流动性好,混凝土供应连续,要求混凝土坍落度要控制在20cm2cm以上。4混凝土封底时严格按照规范的要求进行操作,混凝土封底的厚度要大于设计封底厚度大约30cm,以保证流淌到池壁边上的混凝

26、土的厚度达到设计要求。待底板施工之前,需清理出局部鼓出封底混凝土顶表面上的素混凝土。5使用导管法施工混凝土,浇筑前按照计算的每根导管的有效面积布置导管。浇筑时先在导管内塞入一充气球塞,待混凝土填满漏斗,再打开闸板,混凝土连续浇筑。浇筑时从低处开始,导管管口不得直接与水接触,利用混凝土的冲击力使混凝土逐渐向导管周围扩散,导管按照一定的速度逐渐提升,浇筑时每根导管的混凝土,不得间断。沉井下沉常见问题处理方法a.下沉困难采用在沉井顶部加荷载即增加配重的方法;b.下沉过快或突沉:1观测井内水位是否高于井外水位,如井内水位过低要尽快进行注水;2控制冲水量,避免刃脚部位取空或加大外壁下沉摩阻力;c. 倾斜

27、:下沉过程中要特别注意防止沉井的过度倾斜,尤其是跨度较小方向的倾斜。取土时首先从重心两侧对称取土,再向两边对称延伸。下沉中尤其是前2m下沉时要加强观测和资料分析,发现倾斜及时纠正。纠偏的方法有:调整刃脚处取土速度或局部增加荷载。d. 移位1控制沉井不再向偏移的方向倾斜;2有意使沉井向偏移相反的方向倾斜,几次纠偏以后,即恢复正确位置。2、顶管施工根据招标图纸及招标文件,本工程实施过程中采用泥水平衡顶管法施工。顶管施工工艺流程详见下图: 顶管设备安装a 设备安装准备 1 工作井施工期间,可进行工作井上的设备安装准备,包括砌好工具头系统的泥浆池砖墙及触变泥浆系统的泥浆池砖墙、安装好进泥浆的渣浆泵及管

28、道系统、压触变泥浆的螺杆式泥浆泵及管道系统、安装好地面操作系统及操作系统的防雨棚、接好水电。 顶管机出洞机头刀盘运转送排泥泵开启顶进出土泥水分离 主顶推进到位回缩主顶 混凝土管节安安装管内管线弃土出运 顶管机转场出洞密封器安装 工作井、接收井回填 全线复核设备进场顶管机安装就位进洞进洞密封器安装放样、复核工作井、接收井施工2工作井施工完毕后,可进行工作井下的设备安装准备,包括穿墙位置止水密封橡胶的安装、整体式顶进构架的安装、出泥浆的渣浆泵及管道系统的安装、测量系统的安装。b导轨应选用钢质材料制作,其安装应符合下列规定:两导轨应顺直、平行、等高,其纵坡应与管道设计坡度一致;导轨安装的允许偏差应为

29、:轴线位置:3mm顶面高程:0+3mm两轨内距:2mm安装后的导轨应牢固,不得在使用中产生位移,并应经常检查校核。c千斤顶的安装应符合下列规定:1千斤顶宜固定在支架上,并与管道中心的垂线对称,其合力的作用点应在管道中心的垂直线上;2当千斤顶多于一台时,宜取偶数,且其规格宜相同;当规格不同时,其行程应同步,并应将同规格的千斤顶对称布置;3千斤顶的油路应并联,每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。d油泵安装和运转应符合下列规定:1油泵宜设置在千斤顶附近,油管应顺直、转角少;2油泵应与千斤顶相匹配,并应有备用油泵;油泵安装完毕,应进行试运转;3顶进开始时,应缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常顶进速

30、度顶进;4顶进中若发现油压突然增高,应立即停止顶进,检查原因并经处理后方可继续顶进;5千斤顶活塞退回时,油压不得过大,速度不得过快。e分块拼装式顶铁的质量应符合下列规定:1顶铁应有足够的刚度;2顶铁宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型;当采用焊接成型时,焊缝不得高出表面,且不得脱焊;3顶铁的相邻面应互相垂直;4同种规格的顶铁尺寸应相同;5顶铁上应有锁定装置;6顶铁单块放置时应能保持稳定。f顶铁的安装和使用应符合下列规定:1安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称,顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污;2更换顶铁时,应先使用长度大的顶铁;顶铁拼装后应锁定;3顶铁的允许联接长度,应根据顶铁的

31、截面尺寸确定。当采用截面为20cm30cm顶铁时,单行顺向使用的长度不得大于1.5m;双行使用的长度不得大于2.5m,且应在中间加横向顶铁相联;4顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫,当顶力接近管节材料的允许抗压强度时,管端应增加U形或环形顶铁;5顶进时,工作人员不得在顶铁上方及侧面停留,并应随时观察顶铁有无异常迹象。g采用起重设备下管时应符合下列规定:1正式作业前应试吊,吊离地面10cm左右时,检查重物捆扎情况和制动性能,确认安全后方可起吊;2下管时工作坑内严禁站人,当管节距导轨小于50cm时,操作人员方可近前工作;3严禁超负荷吊装。顶力计算顶管的顶进阻力可按下式计算确定F P =DLfk+NF

32、式中FP顶进阻力(kND管道的外径(m,取本段管道最大值0.8mL管道的计算顶进长度(m,取本段管道最大顶进距离116mfk顶进时,管道表面与其周围土层之间的摩擦系数,根据地质勘查结果及本地区施工经验,取10N F 顶进时,工具管的迎面阻力(kN,NF=/4Dg2P(Dg为顶管机外径,取0.96m,P为单位面积顶土压力,根据当地施工经验,取140 kN/m2,经过计算,FP=2914+102=3016 kN。考虑到地下情况的复杂性及不可预见因素,顶力应满足10000 kN的要求。如局部地区出现阻力较大现象时,还可适当采用减阻措施,通常减少管壁摩擦阻力的措施有:管壁与泥土间压触变泥浆减阻(优质膨

33、润土拌制而成。选用优良管材并处理好管节接口对顶管施工是十分重要的。要按有关规范对管材作现场检查验收,如发现不合格坚决予以退回。顶管管节的第一节和最后一节进行特殊处理。后靠背计算后靠背是指工作井后部,安装在沉井后座墙与主千斤顶之间的钢结构件。它的作用是把主千斤顶产生的集中在几个点上的巨大推力的反力,均匀地分布在沉井的后座墙上。后靠背受力情况如下图所示。 本工程采用的后靠背面积5m2。本工程沉井设计允许最大顶力2300 kN/m2,后靠背面积5m2,后靠背可以承受的最大顶力约为11500 kN,可以满足管道顶进需要。顶管测量与控制顶管工程的测量工作是整个顶管工程质量的关键,测量工作的准确性将直接影

34、响到管线实际轴线的平顺,甚至影响到顶管的顺利贯通,因此需精心实施,确保无误。本工程测量包括高程测量和左右偏差测量两部分。在地面上把永久性水准引测至井下,设临时基准点,再在井底架设激光经维仪,将激光投射到机头的标靶上,由机头内的摄像机将信号传到地面遥控操作台的显示屏上,机头高程和左右偏差一目了然。管机进出洞口技术方案对进出洞口土体采用压密注浆进行加固,加固的范围:在深度方向,洞口上2m,下2m,左右各2m;在长度方向为6m。为使进出洞口顶进过程中不发生泥水流失,在进出洞口里安装橡胶止水法兰。进出洞措施:作好进洞前的准备工作,包括人员设备;机头出洞后,及时将与机头连接的管子分离,机头及时吊出井外;

35、并抓紧处理井内泥浆和进行洞口封门止水。机头进洞后止水工作抓紧做好,就可避免洞口处土体流失、管体沉降等现象,从而确保顶管质量。顶管注浆,泥浆置换注浆要使注入的浆液随着管道顶进形成完整的初始浆套,并且每顶进一定的距离应能够得到补充。这些与注浆孔的形式、布置的位置、注浆泵的选用和注浆的压力有关。注浆孔的形式:为确保注入的浆液能够形成完整的环状,然后再挤出管壁形成初始泥浆套,管身上的注浆孔应在管厂制造,制作管节时,先期在每节管的前端制作出DN32注浆孔,每根管注浆孔3个,沿圆周120度分布。注浆孔布置的位置:注浆孔分组布置,每组3个一环。在掘进机后部每一根管布置一组,共布置三组。在顶管掘进机顶进时随顶

36、随注,使顶管掘进机后部在顶进中即形成完整的浆套,填充并支撑由于顶管掘进机外径大于管道外径所留下的注浆空隙。以后每隔两根管布置一组注浆孔,这些注浆孔主要起补浆作用。当顶进一段时间后,先前注入的润滑浆可能失水而导致浆液质量差,这时为补充这部分缺失需进行补浆。注浆是最大限度降低顶进阻力的关键。注浆使管周外壁形成泥浆润滑套,从而降低了顶进摩擦阻力,注浆时要满足以下几点要求:选择优质的触变泥浆材料,对膨润土取样测试,主要指标为造浆率、失水量的动塑比。在混凝土管上预埋压浆孔,压浆孔的设置要有利于浆套的形成。膨润土的贮藏及浆液配制、搅拌、膨胀时间按照规范进行。压浆方式要以同步注浆为主,补浆为辅。在顶进过程中

37、,要经常检查各推进段的浆液形成情况。注浆设备和管路要可靠,具有足够的耐压和良好的密封性能。注浆泵的流量与顶进速度相匹配。利用触变泥浆套减少顶进过程中管壁与土体之间的磨擦力,并填充流失的土体,减少土体变形、沉降和隔水,保护地上及地下既有设施和管线。触变泥浆由膨润土和水搅拌而成,配合比为1:8。触变泥浆经搅拌后存入储浆箱,通过注浆机经管道输送至混凝土管注浆孔,注入土体形成泥浆套。注浆泵选用及注浆压力:为确保注浆效果始终在最佳状态,我们选用无压力脉动的螺杆泵(选奈莫泵,不选择压力脉动大的活塞泵,因为浆液在脉动的峰值时会扩散到土体中,而螺杆泵注入的浆液几乎是从空隙中挤出去的。浆套容易形成又容易保持。注

38、浆压力选择:注浆压力不宜过高,注浆压力高容易地面冒浆,浆套形成不好。正常顶进时,注浆或补浆均以控制注浆量为主。压浆分两类,分别控制:A 机头尾部同步压浆,以形成原始浆套,填充固有间隙和纠偏间隙,操作为随顶随压、先压后顶;B 沿线及洞口补浆,以补充管道沿线因浆套失水等原因造成的浆套缺失,该操作在顶进时或停止时均可进行,补浆时必须有专门人员巡视。顶进顶进利用千斤顶出镐在后背不动的情况下将被顶进管子推向前进,其操作过程如下:安装好顶铁并挤牢,管前端已入土一定长度后,启动油泵,千斤顶过油,活塞伸出一个工作行程,将管子推向一定距离。停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。添加顶铁,重复上述操作,直至

39、安装下一节管子为止。卸下顶铁,下管,用钢套环连接混凝土管,在混凝土管接口处放一圈麻绳,以保证接口缝隙密封和受力均匀,并采用弹性材料填充,保证管与管之间的连接安全。重新装好顶铁,重复上述操作。顶进注意事项:首节管子顶进的方向和高程,关系到整段顶进质量,应勤测量,勤检查及时校正偏差。安装顶铁应平顺无歪斜扭现象,每次收回活塞加放顶铁时,应换用可能安放的最长顶铁,使连接的顶铁数目为最少。顶进过程中,发现管前土方坍塌、后背倾斜,偏差过大或油泵压力表指针骤增等情况,应停止顶进,查明原因,排除故障后,再继续顶进。为防止顶管顶进过程中地面沉降的发生,在原配浆的基础上,将水的参量降低6%,来提高触壁泥浆的稠度,

40、起到控制触壁泥浆的流失,可防止地面沉降的发生。出土方案泥水平衡式顶管的出土采用全自动的泥水输送方式,被挖掘的土通过在机舱内的搅拌和泥水形成泥浆,然后由泥浆泵抽出,高速排土。在工作井施工区域内设置2只泥浆池,沉淀的余土外运需按文明施工要求和渣土处理办法,运到永久堆土点,不得污染沿途道路环境。地表沉降控制及安全防护由于本工程位于城市中心地带,且本段管线距民房较近,因此顶管施工过程中控制地面的隆起或塌陷是十分重要的。施工中除应对渠大堤、楼房及地面标高进行监测外,我们将采取以下措施,控制地面变形不超过允许值:本项目顶管掘进采用泥水平衡顶管机械。可以先计算出各顶管段的开挖中心处的主动土压力和被动土压力,

41、然后将掘进机的土压力设定在此主动土压力和被动土压力之间。在刀盘切削搅拌的同时,主顶油缸徐徐推进,土仓内的土压力便会徐徐升高,当土压力升到大于控制土压力P时,把螺旋输送机打开,一部分土被螺旋输送机排出,只要把推进速度调节到与螺旋输送机排土量相符,则可保持土压力为恒值。在实际推进过程中,不可能完全处于上述理想状态,如推进速度快于排土速度,我们就推推停停,保持向前推进;反之,则可将螺旋输送机开开停停。无论出现哪种情况,都必须使土仓内的土压力保持在控制土压P20KPa的范围内,这就能保证土压平衡,如果土仓内的土压力小于主动土压力,地面将产生沉陷,反之,地面将隆起。因此,控制土压力的设置和土仓内土压力的

42、保持是关键。加强对渠大堤、楼房及地面标高的测量监控,必要时备好应急需要的材料和设备,以及相应的人员,确保行车安全。必要时进行管顶土体的注浆加固。顶管施工质量控制与纠偏顶进中发现管位偏差5mm左右,即应进行校正。纠偏校正应缓缓进行,使管节逐渐复位,不得猛纠硬调。校正方法采用工具头自身纠偏法:控制工具头的状态(向下、向上、向左、向右,这种方法纠偏方法良好,每次纠偏的幅度以5mm为一个单元,再顶进1m时,如果根据工具头的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势没有减少时,增大纠偏力度(以5mm为一个单元,如果根据工具头的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势稳定或减少时,保持该纠偏力度,继续顶进,当偏位趋势相反时,则

43、需要将纠偏力度逐渐减少。管道的初期顶进技术在顶管中显得尤其重要。初期顶进时除在安装导轨、出洞时应严格注意外,管道在顶出洞口的5-15m内,利用主千斤顶施加偏心顶力纠偏是常用的方法,要十分严格地控制掘进机出洞时的顶速,克服急躁情绪,顶速应控制在10-15mm/min范围内,留出充足的时间慢慢找出偏心顶力纠偏的最佳顶力值,保证一次出洞顺直。管道顶进中的纠偏,应突出勤纠、缓纠的原则,勤纠是指对掘进机的方向要勤观察、勤记录,发现微小的偏差,就要采取纠偏措施。缓纠是指用小的纠偏角度,使顶进的掘进机在较长的一段顶程内缓慢回归到设计轴线的位置。正常顶进中可采用“校正”、“恢复”两种方式。“校正”方式是根据机

44、头轴线与设计中心线之间夹角大小,确定是否需要采取纠偏措施。采用“校正”方式时,机头纠偏角约0.30.60。“恢复”方式是由机头位置与设计中心线的累计偏差量,确定是否需要采取纠偏措施,这时的纠偏角约0.20.40。顶管施工质量控制允许偏差项目允许偏差水平轴线偏差15mmD100m 15mm标高偏差D100m 10mm相邻管节错口15mm无碎裂内腰箍不渗漏,橡胶止水圈不脱出顶管在纠偏过程中,应勤测量,多微调,每项纠偏角度应保持10-20,不得大于1。11 顶管施工时易出现的质量通病与防治a.管道轴线偏差过大1偏差结果管道轴线与设计轴线偏差过大,使管道发生弯曲,甚至造成管节损坏,接口渗漏。2原因分析

45、地层正面阻力不均匀,形成导向偏差,造成管道轴线偏差,顶管后背发生位移或不平整,使顶力合力线偏移,造成管道轴线偏差。3预防措施顶管施工前对管道通过地带的地质情况认真调查。通过仪器,指导纠偏。纠偏按照“勤测量、勤纠偏、小量纠”的操作方法进行。加强顶管后背施工质量的控制,确保后背不发生位移,并使后背平整,以保证顶进设备安装精度。顶进过程中随时绘制顶进曲线,以利指导顶进纠偏工作。4治理方法重新调整千斤顶行程、顶力、顶速,或重新调整千斤顶的安装精度。对顶管后背进行加固,防止位移进行发展,并确保后背平整。纠偏前认真分析顶进曲线的发展趋势,采取适当的纠偏量,循序渐进,切不可操之过急,适得其反。b.地面冒浆1

46、冒浆结果顶管施工过程中,在管道轴线两侧一定范围内发生地面冒浆,管道周围建筑物和道路交通及管道等公用设施受到影响,甚至危机到正常使用和安全。2原因分析顶进地层有空洞。3防治措施施工前对工程地质条件和环境情况进行周密细致的调查,制定切实可行的施工方案,并对有问题地段采取加固保护措施。c.顶力突然增大1顶力增大现象在顶进过程中顶进压力突然增大。2原因分析土层塌方,或机头前端遇障碍物,使摩阻力增大。管道轴线偏差形成弯曲,使摩阻力增大。膨润泥浆配比不当或注入不及时,或注入量不足,减阻效果降低,使摩阻力增大。顶进设备油泵、油缸、油路发生故障。顶进施工中,因故停顶时间过久,润滑泥浆失水后,使减阻效果降低。3

47、防治措施顶进过程中严格执行“勤测量、勤纠偏、小量纠”的操作要求,使管道轴线被控制在允许偏差范围内。按不同地质条件配置适宜的泥浆,保证足量的泥浆储备与循环。顶进施工前对顶进设备进行认真的检修保养。停顶时间不能太久,发生故障及时加以排除。4治理方法发生顶力过大的情况时,立即停止顶进,泥浆循环系统保证正常,查找原因,判明情况后采取相应措施进行处理。d.钢筋混凝土管道接口渗漏1渗漏现象管道接口渗水、漏水。2原因分析管节和密封材料质量不符合技术标准或运输、装卸、安装过程中管节被损坏。管道轴线偏差过大,造成接口错位,间隙不均匀填充材料不密实。接口或止水装置选型不当。3预防措施严格执行管节和接口密封材料的验

48、收制度。严格控制管道轴线,按技术标准和操作规程进行施工。在管节的运输、装卸、码放、安装过程中,做到吊(支点正确,轻装轻卸,保护措施得当。认真进行接口和止水装置的选型。4治理方法可采用环氧水泥砂浆或化学注浆的方法进行处理。e.钢筋混凝土管节裂缝1裂缝现象管节纵向和环向有明显裂缝,造成管道渗水漏水。2原因分析管节质量不合格。顶进过程中顶力超过管节的盛压强度使管节损坏。或轴线偏差过大,致使管节应力集中而损坏。运输、装卸、码放安装方法不当,造成管节损坏。3防治措施严格执行各管节质量验收标准。验收不合格要及时退货。顶进时严格控制管道轴线偏差,控制顶力在管节允许的承压范围以内。在管节运输过程中采取管垫等保

49、护措施,并做到吊(支点正确,轻装轻卸。4治理方法认真分析裂缝产生的原因和性质,根据不同受力情况,分别采取不同的治理方法,处理后能保证原有的承载能力、整体性。f.叩头1现象顶管机在推进过程中一直往下走,即使纠偏使用也不明显。2原因A、大多发生在粉细砂土中。由于泥水平衡顶管机比较重,而且机器转动起会相起震动,这种震动会使粉细砂土很快液化,从而降低了它的承载力,就会使顶管机产生往下沉的趋势。B、或者是遇到了上下两层不同性质的土,由于下面一层土较软,而使顶管机往下偏。C、泥水压力控制不好。3防治措施A、首先仔细阅读土质资料,如果在粉细砂土层中顶进偏低,可调低进泥的泥浆浓度,减小顶进速度。B、如果是遇到

50、两层软硬程度不一样的土时,应注意让顶管机的头部略微往上翘一些,同时把前三至四节管与顶管机后壳体联成一体。g.泥水管内产生沉淀、堵塞现象1现象泥水管内泥水流动不畅通,顶管机推进因此也不顺利。2原因A、在泥水管内产生沉淀这种现象大多发生在砂土层中。一是由于排泥泵效率低下流量不足,在泥水管内的流速小于临界流速使泥砂产生了沉淀。二是在顶管机停止推进以前对管内冲洗力度不足致使泥砂产生沉淀。如果是粉细砂,一旦沉淀在泥水管内,时间持久后板结起来就比较难冲洗干净。B、在含水量少的粘土层中,粘土会变成如同鸡蛋一样的泥团,如果泥团过大,它在管道的弯头和阀门处会把管道堵塞。无论是哪一种管道堵塞,都会影响顶管机的正常

51、推进,时间拖长,顶管机就会往下沉,从而影响到顶管的质量。3防治措施A、如果排泥泵达不到所需的流量要求时,就应该更换。B、停止推进前必须对排泥管道进行较为彻底的清洗。C、如果是在含水量小的粘土中推进,应减小刀盘每转一圈时所切削泥土的厚度,同时适当加大送水量。另外在排泥管道与基坑旁通之间加一只沉淀箱,可让土块或卵石在该箱里沉淀下来,过一段时间只需打开箱底排出。h.地面沉降1现象在顶管机过后或顶管施工完成以后,在管子中心线左右两侧的地面产生沉降。并且随着时间的推延,沉降槽的宽度与深度均匀与日俱增。2原因沉降原因有四种:第一种是泥水浓度过低,造成超挖塌方所造成的;第二种是顶管过程中对土的扰动而产生的沉

52、降;第三种则是由于润滑浆套内的浆液流失所造成的沉降;第四种由于采取了辅助的降水施工所造成的沉降。3防治措施控制好进尺与出土量之间的关系,做到不超挖;润滑浆要有一定的稠度,不能太稀。如果对沉降要求很高的情况下顶完全程后,必须用充填浆把润滑浆完全置换出来;尽量少采用降水这一铺助施工手段。i.地面沉降超标(或过大1现象在顶管机头位置出现地面沉降超标(或过大。2原因地面沉降超标(或过大原因有三种:第一种是适于顶管施工的新填土,由于填土较为松散所造成的沉降超标(或过大;第二种是顶管过程中泥水压力过高造成对机头前方土体冲刷成空洞而产生的沉降超标(或过大;第三种则是排泥量过大,使机头前方不能形成压力,造成沉

53、降超标(或过大。3防治措施顶管施工前认识阅读地质勘察报告,土质对顶管施工有影响的地段进行加固注浆处理。在顶管施工过程中,顶管机操作手要严格按照顶管操作规范进行操作,防止进水压力突然增加或突然减小,严格控制进排泥量,达到泥水压力平衡。4、水平牵引管钻进施工方案a. 拖管施工工艺流程图水平导向钻进法(拖管的主要施工工艺流程如下图所示:b. 准备工作a 、 前期调查:进场后调查施工范围内地下管线情况,摸查清楚后才能进行施工。b 、 方位定位i. 根据施工图纸,进行测量放样。并根据施工范围的地质情况、埋深、管径确定管材和一次牵引的管道长度,并设计好钻杆轨迹。ii. 施工前通过全站仪沿地面上拉管的中心线

54、每3米设置一桩(有障碍物的除外,并沿拉管的中心线撒好白灰线且测出桩高程,算好桩高程与设计拉管流水面的关系。iii. 高程控制根据勘测方提供的水准点引测施工现场的高程控制点。根据本工程的实际情况,在现场选择固定的地方做临时水准点,并做好保护。c 、 钻杆轨迹设计i. 根据地下管线布置图设计钻杆的钻进轨迹。轨迹包括两个部分,造斜段和铺设段。因为该段管为重力流截污管,必须按设计标高埋设,埋深的按照设计提供的各段管道设计标高确定。ii.造斜段: iii. 造斜段距离L :1. L =h(2R 1-h0.5iv. 式中:h 埋深,R 1造斜段曲率半径,取1200d,代入数据即可计算出L值。v. 钻杆入射

55、角a :a a =0.5tg -1h(2R 1-h0.5/hvi. 式中各字母意义同上式,求出a 值。施工前准备 测量放线 确定穿越路挖设备就位扩孔泥浆护壁 模块检查井 牵引管道穿越 管道焊接导向钻孔闭水试验 土方回填c. 基坑开挖每段牵引需要挖掘2个工作坑,包括入口工作坑、出口工作坑。均采用机械挖掘,根据需要采用密扣钢板桩支护。2#工作坑开挖尺寸为3m宽10m长、1#接收坑尺寸为3m5m (根据情况可做调整。工作坑深度根据拉管流水面高程确定。出口工作坑是回拖时提供排水管入洞工作坑,出口工作坑尺寸和施工方法与入口工作坑相同。为保证工作坑内干燥和扩孔施工,在工作坑南侧设(4m宽1.5m长1.5m深泥浆沉淀池,并在池底设泥浆泵随时将多余泥浆抽出坑外。 施工工序为:破除路面打钢板桩支护挖土清运余泥工作坑围护。 人工挖泥过程应注意不要损坏人行道的地下管线。d. 钻机就位钻机运到现场必须先锚固稳定,钻机如果锚固不稳,将会发生功率损失或者功率作用在机器身上,造成机器和人的伤害。钻机是依靠地锚座和后支承与地基固定的,安放钻机前应先平整场地,根据预先设计的的钻机倾斜角度进行调整,依靠钻机动力将锚杆打入土中,使后支承和前底座锚与地层固结稳定。 钻机就位后,调整钻机导向杆到略高于设计管位中心高程的位置,水平钻入土中。在导向钻头中安装发射器,通过地面接收器,测得钻头的深度、鸭嘴板的面向角、钻孔顶角、