公路顶管穿越方案

1、高青县滨河路建设工程管道顶管穿越公路方案山东莱钢建设有限公司第一章工程概况 -1 -第一节工程概况 -1 -第二节编制范围、依据 -1 -第二章施工准备 -2 -第一节项目组织机构 -2 -第二节 项目部主要成员及部门职责 -2 -第三节项目管理目标 -3 -第三章施工方案 -4 -第一节顶管施工原理 -4 -第二节施工方法 -4 -第三节施工技术措施 -5 -第四章安全文明施工措施 -14 -第一节安全施工技术措施 -14 -第二节 施工现场文明施工、环保、消防、降噪声措施 .-14 -第五章质量保证和质量违约责任承诺 -15 -第一节质量保证措施 -15 -第六章 有必要说明的其他内容 -

2、16 -第一节雨季施工基坑坍塌事故应急预案 -16 -第一章工程概况第一节工程概况 一、工程说明本标段采用水泥管顶管穿越上东外环路K1+381米处，长度44米，管径为DN1000mr®入东外环污水主线；就近开挖东外环东侧至东外环污水主线检查井，管径为 DN1200mm第二节编制范围、依据一、编制范围本次编制的工作范围为上东外环路 K1+360.473米、K1+402.473及过东外环接入东外环污水主线检查井标段内管道安装 ，以及无压力排水管道闭水试验。二、编制依据2.1、 给排水管道工程管道工程施工及验收规范GB50268-20082.2、 市政排水管道工程施工及验收规程DBJ08-

3、220-962.3、 给水排水工程顶管技术规程CECS246-20082.4、 公路路基设计规范JTGD30-2004第二章施工准备第一节项目组织机构现场管理组织机构框第二节 项目部主要成员及部门职责项目管理机构各岗位部门职责范围和授权：一、项目经理职责1 .项目经理是工程的第一责任人，全权负责该工程的指挥运行，对工程的安全、质量、进度、经济技术指标等负全面责任。2 .建立健全各项管理体系，制定和完善各项管理制度，保障项目的高效、 有序运转。3 .协调各部门、岗位的工作关系，监督考核其工作质量，奖优罚劣。4 .合理调配项目部各项资源，解决施工中的重大问题。5 .组织协调和业主、监理、地方部门及

4、其它施工单位的关系。6 .对本岗位工作质量负责。二、项目技术负责人职责1 .负责工程项目的全面技术管理，是工程技术第一责任人。2 .贯彻执行本工程各项技术标准和施工规范。3 .负责组织制定本工程主要技术方案，组织编写施工组织设计。4 .组织项目重大技术问题的决策与处理，解决现场技术、质量及HSE问题。5 .组织编写和整理各项技术资料，负责工程的竣工验交。第三节项目管理目标一、工程工期目标：18天内施工完成天数内容f '123456789101112131415161718施工准备操作坑开挖操作坑支护操作坑设备 安装顶管作业J闭水试验竣工验收二、工程质量目标:确保本工程质达到“合格”标准

5、。三、安全文明施工目标:工程实施过程中贯彻“安全第一、预防为主”的方针，确保工地一切 建筑、安装、顶管的施工安全，施工设备运行的安全，第三方的人身安全、 消防安全、物资材料安全，路面交通畅通，不发生重大安全生产事故，伤 亡率O%创建安全文明工地。四、环境管理目标：严格执行国家和省市有关环境保护的法规法则。第三章施工方案第一节顶管施工原理在公路两侧放出管道中心线，选择公路西侧作为顶管操作坑，另一侧 为接收坑，确定顶管穿越的进、出口位置，在操作坑内放入第一节顶管管 道和顶管设备。由人工先在管道前端掏土，待管道前端形成略大于管道外 径的圆型空间后，再顶进管道。如此循序渐进，直至穿过公路为止。施工 中

6、的清土、排渣采用小滑车配合施工。第二节施工方法本工程管道入口处埋设深度在 4.84m,穿越土层为粉土、粉质粘土, 地下无石块等其它阻碍物。顶管穿越施工设备主要包括千斤顶、顶铁及运土设备等。施工前开挖工作坑，将设备安装就位，吊装管道、安装顶环，利用千 斤顶顶推管道，每顶进一定行程，退回顶缸，然后加入顶铁或管道继续顶 进，循环作业，直至管道顶至对面接收坑；拆除设备，清理管道内余土。 管道首先选择钢承口连接方式。第三节施工技术措施、施工工序二、施工准备组织施工人员熟悉施工图，进行技术交底，制定施工质量保证措施。先与公路主管部门联系，按照路政部门的要求办理穿越施工手续，并 根据现场情况设置相应的警示标

7、志。现场确定超占地使用范围，并与当地政府联系获得土地使用许可。必要时修筑一条从公路通往作业带的便道，便于设备、材料运输。顶管设备、配套设备及各种机具材料准备齐全。由于是昼夜连续施工，夜间所需材料、用具必须准备齐全，以保证施 工正常进行。后背结构及抗力计算后背作为千斤顶的支撑结构，要有足够的强度，且压缩变形要均匀，所以，应进行强度和稳定性计算。本工程采用组合钢结构后背，这种后背 安装方便，安装时应满足下列要求：使用千斤顶的着力中心高度不小于后 背高度的1/3。顶力计算FP=兀 DoLf k+ NF其中Fp一顶进阻力（kN）;D0一管道外径（0.6m）;L 一管道设计顶进长度（按36m计算）；fk

8、一管道外壁与土的单位面积平均摩阻力（kN/m2）,粉质粘土, 取 12 kN/m2;Nf顶管机的迎面阻力（kN）,对于敞开式顶进，Nf=ji /4 乂 D2X 丫 sx Hs式中：D顶管机外径（m）取0.72丫 s-W的重度（KN/m3）取 18Hs覆盖土层厚度（m）取4.82Nf =35.3kNFp=；t 0.72 36X12 + 35.3=1012kN根据给水排水顶管技术规程（CECS246-2008的规定，钢筋混凝土顶管的混凝土等级不宜小于 C50。钢筋混凝土管顶管传力面允许最大顶 力按下式计算：Fdc,1, 2 ；= 0.5 1 2 3 fcAp :Ic pQd 5式中：Fdc混凝土管

9、道许用顶力设计值（N）;*1 混凝土材料受压强度折减系数，取0.90。心一一偏心受压强度提高系数，取1.05.*3 一一材料脆性系数，取0.85.*5 一混凝土标准调整系数，取0.79.fc 一一混凝土受压强度设计值（N/mm2）Ap一一管道的最小有效传力面积（mm2）。y-Qd 一一顶力分项系数，取1.3.管道最小传力面积 Ap=3.14抬802-4002）=221056mm2则Fdc=0.5 0.9 X.05 0.85 121056 >23.5 1.3 0.79=2031517.02N=2031.52KN.O由于2031.52>1012,故管道的许用顶力满足施工要求。三、测量放

10、线根据现场情况，选择运输方便、平整、地面高程较低且无障碍的一侧作为施工场地，并作为顶管f设备、水泥管道摆放地点， 同时开挖操作坑也设在这 一侧。根据设计给定的控制 桩位，用经纬仪放出穿越轴 线，并打出管线穿越中心 桩、施工作业带边线桩，撒 上白灰线。1.边坡2.管道3.环向方木+ 顶铁4.纵向顶铁5.横向顶铁6.千斤顶7.集水坑8.方木9.基底铺设枕木顶管穿越示意图放线时，同时放出操作坑与接收坑的位置与尺寸。在穿越至验收的全过程中，随时有测量仪器进行配合。本次穿越管道，为了防止施工出现管道倒坡、或者管道中积水，施工 坡度定为0.5%。四、开挖操作坑，安装顶管设备工作井尺寸按下井管节长度确定，工

11、作井的内净长度为：L三 L2+L3+L4+KL2管节长度，对于钢筋混凝土管取2.53.0m;L3千斤顶长度，取2.5m;L4留在井内的管道最小长度，取0.5m;K后座和顶铁的厚度及安装富余量，取1.6m;贝U: L 三 L2+L3+L4+K=3.0+2.5+0.5+1.6=7.6m工作井的宽度：B=3Di+(2.02.4)Di管道外径；贝U: B=3Di+(2.02.4)=3 0.96+ (2.02.4) =4.885.28m,取5m。工作井底板面深度：H=Hs+Di+hHs管顶覆土层厚度，取4.16m;Di管道外径,960mm;h管底操作空间，取0.4m;贝U: H=Hs+Di+h=4.16

12、+0.96+0.4=5.5m。工作井上部放坡下部采用三面(除后背墙外)U型钢板桩支护模式o放坡高度2m,放坡坡度1: 1。工作井坑底抄平夯实，基础采用混凝土基础, 基础混凝土强度为C20,厚度为20cm,混凝土内预埋钢板，高程与设计管 道坡度一致。导轨由2根38#轨钢组成，两导轨平行等高，与预埋在混凝土 中的钢板焊接在一起（见下图）。固定在工作井底板上的导轨在管道顶进 时不可产生位移。导轨的中距为500mm。顶铁采用U型顶铁，顶铁两面应 平整，互相平行。顶帖与混凝土管道之间加木垫圈，木垫圈用胶黏剂粘在 受力面上。钢筋混凝土管道的接头采用钢承口接头，接缝应采用弹性密封 填料勾缝。（参见CECS2

13、46-2008给水排水工程顶管技术规程）。其深度挖至设计标高+5.42m。承受顶进反作用力的作业坑背部处理成垂直状，误差小于士 5 ,后背墙采取相应的支撑措施，用枕木排靠紧后背坑壁，后座采用三层20cm 20cm方木（两边横排，中间竖排）+1500m/1500mrH 20mmQ235B钢板。后座低端位于工作井底以下 500mm处。后座应于管道轴线垂直，允许不垂直度为 5mm/m。作业坑处理完毕，用吊车把顶管设备安装好，包括支撑架、推进轨道、 千斤顶等，测量校正导轨面，保证管道中心与设计中心相吻合，保证施工 精确度。五、顶管作业由于顶进长度小于40米，故可不采用减少管壁摩阻力措施，也无需 采取通

14、风措施。用吊车将穿越管道轻放在推进轨上，使液压顶管器活塞的中心线与管 道的中心线在一条直线上，中间加上环形方木、顶铁，管节端面垂直顶管 中轴线，液压顶管器与后背墙靠紧，调整好开始顶进。在开始顶进前，先用人工在管道中心线入土点处挖略大于套外径，长 0.5m的洞口，试顶一次，用水准仪测量，无需调整后，开始顶第一根管道， 先用水准仪测量管道中心、管道前后标高差，每当管道顶进500mmB,就再测量一次，管线位置、标高是否发生偏移现象，发生偏移时，要及时采 取校正措施。收回顶管器活塞，加入顶铁块，然后用顶管器再顶，直至顶完第一根 管道，顶铁的安装应平直，顶进时严防偏心，以免顶铁崩出伤人，并随时 注意油压

15、变化，发现不正常时，立即停止顶进，并检查原因，然后吊入第 二根管道。在两管接口处，按设计要求用石油沥青麻刀进行密封，确保接口处于 刚性连接，避免在顶进时受力产生错位，保证管道在顶进过程中高程和方 向不会发生变化。泥水排放应选用管道运输。为减少地面沉降，应严格控制出泥量，不可超量出泥顶管施工应建立地面和地下测量控制系统。测量控制点应设在不易扰 动，视线清楚，便于校核和易于保护处。由于顶进距离较小且为直线顶进, 故顶管方向测量采用经纬仪，管内水准测量采用水准仪。管道偏差测量每 顶进500mmR1少于一次。测量控制是在管节顶进时对顶进管段中线的方 位及高程进行严格控制，每顶进一节管子时都要用水准仪测

16、量被顶进管段 的高程并采用中线垂球法测量顶管的方位偏差，将每次测量的成果做好记 录，及时纠偏，否则偏差积累过大，校正困难。管道前后的标高差，边顶边测量，如有偏差，随时进行调整。同时在 顶进过程中随时用经纬仪和水平尺配合，检查进管的长度、水平度和与设 计轴线的偏差。以施工放线时布置的中心桩为准进行监测，发现位移，要 采取适当措施予调整过来。每次纠偏角度不宜过大，可根据顶进长度和土 质情况来确定，一般可在 5/20，之间选择。另外应严格控制油泵的压 力，不使油泵压力升得过快，纠偏结束后应锁紧螺旋定位器。纠偏调整措施有：发生左右偏斜时，可在管道偏向设计中心的一侧进行适当超挖土， 而在相对的一侧不超挖

17、或留坎，使管道在继续顶进时，逐渐回到设计位置如发生向上、向下偏斜时，可在管道的末端和顶铁之间加一块相应 厚度的楔形钢板，让顶铁和管道之间形成一角度，顶进时可使被顶管得到 纠正。顶管工作开始后要连续施工，不宜中途停止，同时应尽量衔接工序， 减少停顶时间，避免推进阻力的增大，如此周而复始循环顶进，直到规定 长度。如在纠偏过程中，发现借口缝隙开裂，做好记号，在施工完毕后， 进行注浆堵漏。集水坑尺寸为 800mr 800mr 1000mm。六、降水施工根据本工程拟建场地周边环境情况、工程地质条件、水文地质条件及拟建建筑物的特征，结合地区降水经验，采取管井降水经济合理，便于施 工和质量控制。施工方法A根

18、据轴线测量放井位，然后钻机就位。B采用回转钻机成孔，成孔直径 600700mm成井直径500mm孔深 15mC成孔后冲孔换浆，之后安装钢筋硅管。做好井管之间的连接。D井管安装完毕后，在管井与孔壁之间填入直径为5-10的米石。E成井后及时进行洗井，达到水清砂净。F安装合适的水泵进行抽水、排水，降水深度 10m工艺流程管井定位配套安装米石固井抽 水根据涌水量，管井选择安装23m3/h （根据实际情况调整泵量大小,以便更好地控制水位）潜水泵进行抽水，扬程不小于30m,泵的大小根据施工时实际情况最终确定排水系统：井中抽水管采用50-76mmt防带与泵连接，井外排水管采 用150mmi管。七、管道测量，

19、设备拆除管道安装完毕后，用测量仪器对管道进行测量，包括入土、出土点标 高、顶进轴线偏离值、管道长度等并填写记录表。管道钻进允许误差：水 平轴线允许偏差不大于50mm由经纬仪测量），管内底高程允许误差范围为 -40mm+30mM水准仪测量）。顶管造成的地面沉降不应造成道路开裂且 地面沉降量不大于20mm管道检查合格后，将设备、顶铁、轨道吊出操作坑，拆除后靠背墙。八、管道无压力闭水试验管材规格等级必须符合设计要求。管道经无损检测合格后进行水压试验，具体试压技术要求应符合设计 及规范要求。如果在试验当中，出现漏水，立即排出管道内积水，查找漏水点，找 到漏水点后，采用堵漏剂+水泥堵漏。九、回填、恢复地

20、貌附件安装完毕检查合格后，进行回填。靠近公路侧的回填土要分层夯 实，并恢复边沟、排水沟等道路设施。将穿越施工中留下的废钢铁、防腐材料、污水、油迹及其它垃圾物等 全部清除，环境清洁程度与施工前一致。十、质量保证措施接受现场监理的监督检查，发现问题及时解决。特殊工种必须持证上岗，严禁无证操作。防腐补口每一道口，每一道工序要严格执行规范，要求详细的施工数 据，施工记录，并搞好防腐检漏工作，把缺陷全部消除。认真贯彻三检制度，实行班组自检、互检与专业检查相结合的检查制 度，并做好各项检查记录。第四章安全文明施工措施第一节安全施工技术措施1 .基坑开挖前施工负责人针对地下设施情况、危险性、安全措施、操作方

21、法和在施工中应注意的事项等向操作人员详细交底。2 .挖土方时每人施工不得超过1小时，轮流换班施工，3 .挖土方时应自上而下进行，尽量不采取掏洞、挖空底角的方法必要 时采取安全措施，防止塌方。4 .下管子时坑内不得站人，使用吊车下管应有专人指挥，并应事先查看现场。5 .应按照要求架设临时线路，闸箱应安全合格，停止工作期间应将总闸打开停止供电。6 .雨雪天应停止带电作业，雨后检查电器设备，符合规定时才使用。7 .压力实验时，管端及附近均不得站人。对封堵等部位的检查，应在不带压情况下进行。第二节 施工现场文明施工、环保、消防、降噪声措施一、文明施工管理目标现场实行标准化文明施工管理，确保达到省“安全

22、文明工地”标准。二、文明施工管理措施1 .文明施工管理是全面体现一个企业的现代化管理水平，体现一个企业 的总体精神面貌，也是杜绝安全事故发生的治本途径，我们公司的宗旨向 来就是“一手抓生产，一手抓文明施工”，两者兼顾。2 .在堆土的四周排设排水道，确保堆土四周无积水，四周道路畅通、 平整，各种物资整齐堆放。3 .强调安全员管理概念，对进入现场要悬挂醒目的警示标牌。4 .作业场地及临设，配备有效的灭火器材。第五章 质量保证和质量违约责任承诺第一节质量保证措施1 ）建立以项目总工程师为首的质量保证体系和质量检查监督机构，实行 质量跟踪检查，保证影响工程质量的各种因素始终处于受控状态，各级质 量人员

23、要认真落实各项技术管理制度和工程师岗位制，强化质保体系的运 转。2）确立明确的工程质量细则，实行工程创优目标管理，建立工序质量控 制目标，实行全过程的质量控制和管理 ，把住分部分项工程质量验收标准 关，运用全面质量管理法，根据工程特点，技术难点开展QC小组进行攻关，提高工作人员的工作质量，以工作质量来保证工序质量，以工序质量 来保证工程质量。3）强化技术管理工作，建立图纸会审、技术交底、技术复核和隐蔽验 收制度。严把材料进场质量验收评定关，各种原材料进场必须有出厂质量 合格证书，严禁不合格材料用在工程上。4）建立定期的与建设单位、设计院、质量监理联系会议，共同分析质量动态，解决工程进度，建筑设

24、计与工程质量的矛盾，做到进度、设计、 质量三保证。5）实行严格的质量奖罚制度和材料检验制度，以严密的管理和优质的 材料来保证优质工程的实现。6）现场质检人员要严格按照施工工序的质量要求对工序进行质量监督 及检验并执行管道验收标准。7）严格执行三检制度，并做好记录。8）隐蔽工程必须经建设单位或监理公司验收合格，再进行下道工序施 工O9）各种材料进场必须有合格证，并经质量检验人员验收，方可使用。 无证或不合格者不可使用。第六章 有必要说明的其他内容第一节雨季施工基坑坍塌事故应急预案1、工程概况该工程位于高青县境内，地质条件是相对复杂，受雨水或生产、生活 用水的作用、边坡放坡有限等条件的限制，是容易

25、产生滑坡或塌方的主要 因素。必要时采取措施加以预防。2、目的为了控制基坑坍塌事故，并对其它可能引起的坍塌事故，规定防范措 施和应急响应措施，尽可能减少事故对人、财产和环境造成的损失。3、适用范围本预案适用于发生重大基坑坍塌事故的预防和应急救治。4、危险性分析4.1. 基坑坍塌事故隐患主要分布于以下部位或作业活动：(1)基坑开挖放坡不够，条件所限不能按土的类别和坡度的允许值按 规定的高宽比进行放坡。(2)基坑边坡顶部超载或由于震动，破坏了土体的内聚力，引起土体 结构破坏。(3)由于施工方法不正确，开挖程序不对，超标高挖土，支撑设置或 拆除不正确，或者排水措施不力。4.2. 基坑坍塌事故的影响分析一旦发生坍塌事故，造成如下影响：(1)人员的伤亡。(2)材料、物资的损坏或损失。(3)影响周边生产生活环境。5、预防措施5.1. 基坑开挖前，要按照土质情况、基坑深度以及周边环境确定支护方案。(支护方案内容包括：放坡要求、支护结构设计、机械选择、开挖时间、开 挖顺序、分层开挖深度、降水措施及监测要求等 )5.2. 采取合理的排水方法。5.3. 机械挖土与人工挖土进行配合操作时，人员不得进入挖土机作业半径 内，待挖土机作业停止后，人员方可进行坑底清理、边坡找平等作业。5.4. 挖土机司机应经专门培训考试合格