洛阳引洛济秦一标段吕沟段顶管施工方案

1、洛阳市秦岭防洪渠治理改造工程期-引水工程（引洛济秦） CB01 施工技术方案申报表（水建2016 技案 01号）合同名称：秦岭防洪渠治理改造工程期引水工程（引洛济秦）施工标段 合同编号：YLJQ SG-01 致：洛阳河川工程建设监理有限公司洛阳市秦岭防洪渠治理改造工程监理部我方已根据施工合同的约定完成了秦岭防洪渠治理改造期引水工程（引洛济秦）进口回水区明渠段实施方案调整（顶管）施工方案的编制，并经我方技术负责人审查批准，现上报贵方，请审批。附：进口回水区明渠段实施方案调整（顶管）施工方案承包人：河南水建集团有限公司 秦岭防洪渠治理改造工程标项目部项目经理：日 期： 年 月 日监理机构将另行签发

2、审批意见。 监理机构：洛阳河川工程建设监理有限公司洛阳市秦岭防洪渠治理改造工程监理部签收人： 日期： 年 月 日说明：本表一式 份，由承包人填写，监理机构审核后，随同审批意见承包人、监理机构、发包人、设计代表各1份。洛阳市秦岭防洪渠治理改造工程标段进口回水区明渠段实施方案调整（顶管）施工方案编制： 审核： 批准： 洛阳市秦岭防洪渠治理改造工程标段项目部目 录一、工程概况3二、编制依据4三、施工工法及施工组织.2 1、准备工作22、工程地质分析33、顶管施工方法4四、质量保证措施17五、安全文明施工及环保措施191、施工安全措施192、环保与文明施工20六、施工资源配置计划20七、施工组织及进度

3、计划221、施工组织计划222、进度计划22进口回水区明渠段实施方案调整（顶管）施工方案一、工程概况洛阳市秦岭防洪渠治理改造工程期-引水工程（引洛济秦）进口回水区明渠段实施方案调整（顶管）工程，位于洛阳市高新区吕沟村境内，设计桩号0+000-0+239.1，顶管实施进尺229m，另有工作井3座，其中末端3#工作井接原一标施工隧洞洞口，采用顶管施工顶进到隧洞洞口。后期顶管施工完毕后，沉井上部做30cm厚C30钢筋混凝土井盖，并在2#工作井井盖上预留2.24m*2.24m方形检查孔一个，方便后期清淤工作。每个工作井内设50mm*50mm*4850mm柱子一根，在井盖下面设40mm*40mm*810

4、0mm十字梁一座。顶管主体结构采用F-B型级钢筋混凝土管材，规格为DN2000×2000×200mm，接口采用厂家配套的弹性橡胶密封圈。二、编制依据1、洛阳市秦岭防洪渠治理改造工程期-引水工程（引洛济秦）进口回水区明渠段实施方案调整2、顶管施工技术及验收规范（试行）中国非开挖技术协会（2012.03）3、GB50268-2008给水排水管道工程施工及验收规范三、施工工法及施工组织1、准备工作1.1研究和熟悉设计文件并进行现场核对，为图纸会审和编制实施性施工组织设计及施工方案做准备。1.2对业主及设计单位交付的GPS点、导线点、水准基点桩等及其测量资料进行检查核对，并向监理工

5、程师提交测量复核结果，同时根据施工需要做好加桩工作。1.3根据施工组织设计的总体安排，布置生产、生活设施，做好水、电、路、通讯的畅通，为开工创造条件。2、工程地质条件分析2.1基本概况依据“洛阳市秦岭防洪渠治理改造工程期-引水工程（引洛济秦）进口回水区明渠段实施方案调整”所提供的工程地质勘察结果，工程地貌单元上属黄土丘陵沟壑地貌，地形起伏不平，沟岭相间分布，基本全部被第四系上、中更新统低液限粘土覆盖。工程区无崩塌、滑坡、泥石流、岩溶、地面沉降等不良地质现象，也无全新的活动断裂带通过，区域稳定性好，地质构造稳定。该区段地表水贫乏，地下水类型属上层滞水。主要赋存于沟谷底部第四系含砾低液限粘土中，以

6、大气降水及河水补给为主，地下水位位于管底3m以下，地下水的影响较小。根据工程沿线地形高程为189.20-187.70m，管顶覆土厚度23.4m,而规范中要求管顶覆土厚度一般为3m以上或管道外径的1.5倍，故本次施工中需采取相应的技术措施，实际施工中加强监测、严密观测顶管覆土的塌陷、失稳倾向，出现问题征兆时，立刻停止掘进，及时与设计部门联系，及时处理。3、顶管施工方法3.1工作井（沉井）施工3.1.1工作井结构形式工作井沉井为圆形结构，内径6.5m,外径8.3m；总高度6.35m，壁厚上部80cm，下部90cm。3.1.2施工方法根据设计图纸的要求以及施工现场的地质情况和周围环境条件，确定沉井采

7、取上部机械开挖，沉井机械挖土下沉，井壁分节制作、分次下沉和均匀沉降、二次封底的施工方案。 (1)基坑开挖为保证沉井制作均匀下沉，先将井区范围的障碍物与表层土挖出。依据图纸结合现场实际条件，先用1m³反铲挖掘机按1:1的坡度开挖至沉井井口上部高程，配合8t自卸汽车将土运走，然后采用长臂挖掘机配合人工挖土下沉。对于沉井基坑开挖产生的土方，除留下沉井后期回填所需的土方外，其余多余土方一律外运至市区外指定地点堆放，运距为15km。为保证制作沉井的地基具有足够的承载力，基坑底部若为松软的土质，必须予以清除，以砂或砂土回填、整平、夯实，防止在沉井制作过程中发生不均匀沉降，造成井壁开裂。 (2)钢

8、筋绑扎及模板支拆在钢筋绑扎前，搭设好施工用脚手架（兼作砼浇筑工作平台），钢筋绑扎与模板支立应交错进行，刃脚斜面砖砌粉饰绑扎刃脚钢筋临时支立墙身内侧模板支立外侧模板模板整体加固。模板采用普通钢模和异形模板拼成大模板，主要对穿螺杆拉撑固定，辅以钢管支撑，安拆用吊车进行。钢筋绑扎和搭接应按规范严格执行，并参照设计说明和图纸施工，尤其注意各种预埋件、预留钢筋的位置、数量及规格。(3)混凝土浇筑混凝土浇筑采用商品混凝土，计划采用6m³混凝土搅拌运输车，实际运距15km。混凝土入模应注意对称布料并及时振捣，使上下砼结合成一体。入模振捣用插入式振捣棒进行，为确保振捣质量，在模板一侧开一定数量的振捣

9、窗，便于振捣棒入模振捣，浇筑完窗下部分混凝土后，立即封闭。工作井分三次浇筑完成。第一次混凝土浇筑完成后，待混凝土强度达到设计强度后，开始浇筑第二次混凝土，施工缝凿毛，用水冲，再铺一层10mm左右，水灰比0.30.4的水泥砂浆，然后浇筑。浇筑混凝土时，应有专门的指挥人员，保证连续、对称作业。混凝土浇筑后应及时加强养护，加盖草包及湿水润湿，并确保带模养护时间。(4)沉井分段下沉本工程中沉井是整个工程的基础，故下沉控制非常重要，一旦发生倾斜就会给后续工序带来困难，故需精心施工，均匀下沉。每次沉井下沉前均要按规范进行沉井下沉计算，需满足下沉系数K1.05。每次下沉前都要注意有关下沉的技术数据，如井壁实

10、际阻力等，供每次下沉系数计算时考虑。a、首次下沉沉井浇筑后，开始首次下沉。沉井下沉必须由专人指挥。初沉采用人力挖土下沉。初沉是沉井下沉最关键的工序。此时四壁无约束无摩擦力，下沉系数很大。沉井重心又高，开挖若不均匀，就可能倾斜位移，刃脚下的砂垫层要分层均匀开挖，每层厚度25cm，在刃脚沿线全面进行。沉井入土后，挖土应分层、均匀、对称的进行，分层厚以30cm左右一层为宜。井内土面高差一般应控制在0.5m以内，为防止突沉，靠近刃脚处尽可能不掏土，发现沉井倾斜，应及时纠偏，如出现突沉，应分析原因，及时采取措施。b、第二次下沉第二次下沉在沉井最后浇筑后进行。第二次沉井下沉采用人工挖土长臂钩机垂直运土，汽

11、车地面运土。沉井下沉过程中，在做好观测、分析刃脚压力变化、分析挖土深度与沉井下沉量的关系的基础上，确定合理的开挖深度，让沉井缓缓“穿刺”下沉，防止因开挖过深形成突沉，特别是沉井最终接近设计标高时，尽量控制好井底开挖量。沉井下沉至设计标高后，经观测在8小时内累计下沉量不大于100mm，或沉降速率在规范允许范围内时，即可进行沉井封底。 (5)沉井下沉中特殊情况的处理沉井突沉的处理a、为了确保施工顺利进行，防止由于挖土过快或地质骤变等使下沉失控，产生突沉，在施工前一定要对施工地点进行实地考察，详细了解土质情况，做到心中有数。在下沉过程中如遇到突沉采取如下处理措施：沉井下沉速度过快时，首先要放慢挖土速

12、度，始终保持刃脚以上有较厚的土，使井壁内侧亦承受一定的摩阻力，刃脚下土的阻力和井壁内、外侧摩阻力之和与沉井自重处于极限平衡状态，沉井徐徐“穿刺”下沉。采用井壁外回填，以增强井壁外摩阻力。b、超沉的处理在刃脚处回填土，垫加石块，增加阻力。向井内灌水，增加沉井所受的浮力。c、遇障碍物的处理沉井下沉发现障碍物，应立即停止下沉，根据障碍物的性质、大小、位置等情况决定处理办法。刃脚下如遇较小的孤石，可将四周土掏空后取出；较大孤石，可用风动工具破成小块后取出。3.2管道顶进工艺流程测量引点工作井施工测量放样井下导轨机架、液压系统、止水圈等设备安装地面辅助设施安装顶管管材吊装就位激光经纬仪安装人工挖土顶进顶

13、管机进接收坑3.2.1地面准备工作在顶管顶进施工前，按要求进行施工用电，用水，通道，排水及照明等设备的安装。施工材料，设备及机具必须备齐，以满足本工程的施工要求。管节等准备要有足够的余量(3040m)。井上，井下建立测量控制网，并经复核报验监理认可。3.2.2井下准备工作及井内布置工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯等。顶管基座为钢结构预制构件，顶管基座位置按管道设计轴线准确进行放样，安装时按照测量放样的基线，吊入井下就位安装固定。基座上的导轨按照顶管设计轴线并按实测洞门中心居中放置，并设置支撑加固，保证基座稳定不变形。 3.2.3顶管设备安装、顶管工作坑一般应安装

14、以下设备：导轨；后背；下管设备；顶进设备；出土设备；照明设备；通风设备；工作平台；工作棚。、顶管均应安装导轨，以便确保管子的顶进方向。导轨应安装在枕木或枕铁上，并固定牢固。、导轨选择与安装导轨是在基础上安装的轨道，一般采用装配式。管节在顶进前先安放在导轨上。在顶进管道入土前，导轨承担导向功能，以保证管节按设计高程和方向前进。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，其坡度应与管道设计坡度一致。当管道坡度>1%时，导轨可按平坡铺设。导轨安装的允许偏差应为：轴线位置：3mm；顶面高程：0+3mm；两轨内距：±2mm；安装后的导轨必须稳固，在顶进中承受各

15、种负载时不产生位移、不沉降、不变形。导轨安放前，应先复核管道中心的位置，并应在施工中经常检查校核。导轨应选用钢质材料制作，导轨安装完毕后需在预留洞口内安装副导轨，副导轨的轴线以及高程均要与主导轨保持一致，此副导轨用于防止机头进洞后低头。目前常用的导轨形式有两种，普通导轨和复合型导轨。普通导轨适用于小口径顶管，它是用两根槽钢相背焊接在轨枕上制成的，它的导轨面标高与管子内管底的标高是相等的，因此两轨道之间的宽度B可以根据公式求得： 式中：B基坑导轨两轨之间的宽度，m；D0顶进管道外径，2.4m；D 顶进管道内径，2m。则=1.33m、导轨材料必须直顺安装，严格控制高程、间距及中心线。安装时可根据所

16、顶管子的实际外径制作的弧形样板进行检查。导轨高程及内距允许偏差为2，外轨中分线允许偏差为3。、工作坑采用C30现浇钢筋混凝土后背，规格为1000×4500×5000（厚*高*宽），为保证顶进安全，后背墙采用双层HRB40016双层钢筋网，间距150mm，在浇筑时要加强振捣，注意养护，待强度达到规定值时方可使用。、千斤顶的高程，一般宜使其的着力中心位于管子总高的1/4处。千斤顶的平面位置，使用一台顶时，顶中心应与管道中心一致，使用多台顶时，各项中心应与管道中心对称，油路并联。、本项目采用环形顶铁，顶铁应无歪斜现象，安装必须直顺。每次退顶加放铁时，应换用可能安放的最长顶铁，始终

17、保持连接的顶铁数目为最少。现用20×20截面的顶铁，其连接长度，单行使用时最大一般不应超过1.5m，双行使用时最大一般不应超过2.5m，超过时应采取安全措施，或设计截面较大的顶铁。在顶进土方及侧面均不得站人，并随时注意观察顶铁有无扭曲迹象，及时采取措施，防止崩裂。3.2.4下管、下管应以施工安全、操作方便为原则，根据工人操作的熟练程度、管材重量、管长、施工环境、沟槽深浅及吊装设备供应条件等，合理确定下管方法。结合现场实际情况及设计要求本项目计划采用40t吊车一台。、下管的关键是安全问题，必须由经验较多的工人担任指挥，起吊管子的下方严禁站人；人工下管时，坑底工作人员必须躲开下管位置。、

18、下管前，应对坑底进行彻底检查。包括基底杂物、地基土质、坑底高程和宽度、坑壁稳定性等内容。在砼基础上下管时，还应检查砼强度是否达到设计要求。、下管工具和设备必须安全使用，并经常检查和保养，发现不正常情况，及时修理或更换。3.2.5管道顶进及管道接口、顶钢筋砼管时，两管接口处应加衬垫，木衬垫的厚度应与设计顶力相适应。混凝土管节表面应光洁、平整，无砂眼、气泡，接口尺寸符合规定；橡胶圈的外观和断面组织应致密、均匀，无裂缝、孔隙或凹痕等缺陷；安装前应保持清洁，无油污，且不得在阳光下直晒；钢套环接口无疵点，焊接接缝平整，肋部与钢板平面垂直，且应按设计规定进行防腐处理； 、本项目采用钢承口管接口形式，这种接

19、口形式是把钢套环的前面一半埋入到混凝土管中去，又称为F型管接口。为了防止钢套环与混凝土管结合面产生渗漏，在该处设了一个橡胶止水圈。该橡胶止水圈不是用普通橡胶，而是采用了遇水膨胀橡胶，该橡胶在吸收了水分以后体积会膨胀13倍。钢承口管规格尺寸表 5.3.4、顶进每班均应填写施工记录。施工记录应包括顶进长度。顶力数值（或油泵压力表数值）、管位偏差及其校正情况、地质水位以及出现的问题和应注意事项，交接班时应将施工记录向下一班交接清楚。3.2.6施工控制、第一节管子下到导轨上，应测量管子中线及前端和后端的管底高程，确认合格后，方可顶进。第一节管子顶进方向的准确，是保证整段顶管质量关键，对顶进方位应勤测量

20、，勤检查，并细致操作，防止出现偏差。、测量次数，在顶进第一节管子时，及在矫正偏差过程中，应每顶进2030，及对中线及高程测量一次，在正常顶进中，应每顶进50100测量一次。、中心线测量，根据工作坑内设置的中心桩挂设中心线，利用特制的中心尺，测量头一节管前段的中心偏差。、高程测量，使用水准仪和特制的高程尺进行，除测量头一节管前段管底高程，以检查与设计高程偏差外，还应测量头一节管后管底高程，以掌握头一节管子的走向（即坡度）；工作坑内应设置稳固的水准点2个，以便测量调和时互相闭合。、一个顶管段完后，应重新测量一次管道的中心线和高程，一般每个接口测一点，有错口时测两点。、测量发现管位偏差达1，一般考虑

21、校正，但对高程偏差的校正，应根据管道的设计坡度和头一节管子的走向，来确定校正方法，当根据头一节管子的定向预计可能自行恢复到设计位置时，不必校正，纠偏校正应慢慢进行，使管子逐渐复位，不得猛纠应硬调，以防产生相反结果。、顶管质量标准：高程允许偏差+3040；中线位移允许偏差50；管子错口不得超过15%管壁厚,且不大于20；对顶接头的管子错口不得超过50；3.2.7顶管管内土方外运由于本项目施工现场场地狭小，加上高新区相关部门关于洛阳市创建全国卫生城市的相关要求，顶管管内开挖土方不能就近堆放在施工现场，需要外运至指定的地点。结合现场实际，本项目计划采用1m³反铲挖掘机配合8t自卸汽车进行土

22、方外运，实际运距15km。3.2.8后期封井措施及管周后期密封 顶管作业完成后，封堵施工竖井。作30cm厚C30钢筋砼盖板，并在2#工作井井盖上预留2.24m*2.24m方形检查孔一个，方便后期清淤工作。待盖板混凝土强度达到要求的75%后，再行覆盖压实，压实度不小于0.94。 本项目采用DN2000*2000*200mmF-B型钢承口C50钢筋混凝土管，沉井预留孔洞直径为2.8m，管材外径为2.4m,根据设计要求，管材上要涂抹环氧树脂密封涂层，然后管材周围与预留孔洞之间要用C30细石混凝土振捣密实。 对于3#工作井与原一标隧洞洞口连接之作业，采用DN2000*2000*200mmF-B型钢承口

23、C50钢筋混凝土管顶进至隧洞洞口附近，然后用C30钢筋混凝土将原顶管末端与原隧洞洞口整体浇筑在一起，在接缝细部浇筑C30碎石混凝土，并在接口处埋设651型橡胶止水带，涂抹环氧树脂，确保密封完好。 3.4顶力计算及后背墙设计3.4.1顶力的计算最大推力计算，采用经验公式，按最大顶距120米计算：F=F1+F2上式中：F总推力； F1端阻力； F2侧壁摩阻力；F1=/4×D×P式中D管外径；P控制土压力；P=Ko··Ho=0.55×1.9×4=4.18t/式中：Ko静止土压力系数，一般取0.55 Ho地面至顶管中心的高度，取值4m 土的重

24、量，取1.9t/m3则F1=/4×D×P=3.14/4×2.4×4.18=7.88TF2=D·f·L式中：f管外表面综合磨擦阻力，根据地质勘察报告，取值0.80T/m2 D管外径 L顶距则F2=D·f·L=3.14×2.4×0.8×120=723.46TF=F1+F2 =7.88+723.46=731.34T根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。工作井（DN2000mm顶管）设计允许的最大顶力为1000t，管材轴向允许推力700t，主油

25、缸选用2台500t级油缸。所以许用最大顶力F为700t。3.4.2后背墙设计与计算后座墙是顶进管道时为千斤顶提供反作用力的一种结构，有时也称为后座、后背或者后背墙等。在施工中，要求后座墙必须保持稳定，一旦后座墙遭到破坏，顶进工程就要停顿。依据设计要求及顶管施工机械最大顶力，结合现场实际情况，本项目采用钢筋混凝土竖井内建筑的C30现浇钢筋混凝土后座墙，规格为5m宽*4.5m高*1m厚，为保证顶进安全，后背墙采用HRB40016双层钢筋网，间距150mm，在浇筑时要加强振捣，注意养护，待强度达到规定值时方可使用。依据顶管施工技术及验收规范，进行后座墙的反力验算如下： 式中：总推力之反力，kN；系数

26、，取=1.52.5;后座墙的宽度，m；土的容重，kN/m3；后座墙的高度，m；被动土压系数(见表7.1.8)；土的内聚力，本项目为低液限粘性土，取40kPa；地面到后座墙顶部土体的高度，4m。土的主动和被动土压系数值 表7.1.8土的名称土的内摩擦角（º）被动土压系数主动土压系数软土101.420.702.03粘土202.040.494.16砂粘土252.460.416.00粉土272.660.387.00砂土303.000.339.09砂砾土353.690.2713.67=2.5×5×（1.9×4.5²×2.04/2+2×

27、40×4.5×1.43+1.9×4×4.5×2.04）=7579.63KN换算为吨得，7579.63KN /9.8=773.43T 许用顶力F=700t, 故规格为5m宽*4.5m高*1m厚的钢筋混凝土后座墙所能提供的后座反力足以满足要求。四、质量保证措施(1）顶管施工前编制顶管专项方案，提交监理和业主审定才能进行施工。(2）顶管前，项目部向作业班组进行详细的技术交底工作，每道工序开工和员工上岗前进行简短的质量要求和技术交底，由各专业工程人员负责实施，使每个员工上岗前做到人人心中有数，以确保工程质量。(3) 摸清施工沿线的地下管线的详细情况，并

28、制定详细的技术措施。(4) 做好施工资料管理工作，及时填写原始记录和隐蔽工程记录（含照片），及时完成竣工资料。(5) 认真做好施工计划，保证施工作业连续均衡、紧凑，从而有效可靠地控制质量，保证工程质量。(6) 顶进过程中，应严格控制顶力在允许的范围内，并留有足够的安全系数。(7) 顶管控制在质量标准范围以内，如果在顶进过程中，发现方向失控，应该立即停止顶进，逐级上报，经研究同意后，方可以继续顶进。(8) 作好地质勘察及资料整理工作，认真编制好施工方案和通过不同土层的技术措施及纠偏措施，确保管道的顺利顶进。(9) 加强操作控制，使顶管均匀平稳，受力均匀，尽可能减少顶进过程中的倾斜、偏移、扭转，防

29、止管壁出现裂缝、变形。(10) 质量标准质量检验标准按标书要求并参照有关工程施工及验收有关规定进行施工及验收，并应达到工程设计图纸、技术文件、建设单位和监理单位提出的要求和质量标准。顶管施工质量要求 序号项目允许偏差1管线轴线偏差L300m 50L300m 1002标高偏差（1500）L300m 40 50L300m 60 803相邻管节错口15% 无碎裂4钢筋混凝土管偏角0.5。 施工中应严格按照上表检查现场施工情况，做到在过程中控制，发现问题及时要求整改，验收合格后方能进行下一道工序施工。五、安全文明施工及环保措施1、施工安全措施1）、沿工作井四周设置1.2 米高的固定护栏，护栏上挂安全网

30、，工作井四周要挂相应的警示标语。2）、工作井必须设置坚固的爬梯，供人员上下井用。3）、挖出的土石方应及时运离工作井，不得堆放在工作井四周1 米范围内。4）、顶管作业人员必须戴安全帽。5）、顶管施工区域沿线采用高度不小于1.8m的硬质坚固围挡，并在围挡适当部位悬挂安全警示标语与文明施工宣传标语。6）、严格遵循土方开挖程序，控制均匀挖土，防止发生偏位，严重倾斜或管涌等现象。 7）、吊车、起重设备由专人操作和专人指挥，统一信号，预防发生碰撞。吊车靠近工作井边坡行驶时，加强对地基稳定性检查，防止发生倾翻事故。吊管下工作井时，注意安全。8）、加强机械设备维护、检查、保养。机电设备由专人操作，认真遵守用电安全操作规程，防止超负荷作业。9）、开挖前详细了解沿线管线资料，做好沿线管线保护措施。10）、顶进过程中，施工人员必须使用安全带，洞口必须有施工人员照应，洞内用不大于12 伏照明灯照明，每班作业时必须有合格的电工当班。11）