快速通道工程顶管施工专项施工方案[优质工程案例]

1、郑州市农业路快速通道工程(雄鹰东路-金源东街)第二标段(京广铁路西侧K5+800.030-南阳路西侧K6+339.000)顶管施工专项施工方案 编制： 审核： 批准： 中国铁路通信信号股份有限公司中国通号郑州市农业路快速通道工程项目部二一七年四月三日顶管施工专项施工方案 编制依据：郑州市农业路快速通道工程(雄鹰东路-金源东街)第二标段(京广铁路西侧K5+800.030-南阳路西侧K6+339.000)施工图设计(第三册 排水工程)给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-2008给水排水构筑物施工及验收规范GBJ141-90一、工程概况本工程为郑州市农业路快速通道工程(雄鹰东路-金源东街)

2、第二标段污水工程,该段道路分为农业路主线东段、农业路主线西段、嵩山路北段、嵩山路南段四个部分.根据规划,本工程采用雨污分流制.本标段为农业路主线东段,设计方案 如下： 现状污水管与规划高架桥墩有冲突,按规划废除. 本段双侧新建污水管,设计管径为d800.北侧污水管在K6+330 处向南接入南侧污水管,之后向东排入四标设计污水管(d800).1.1、地形地貌及地质情况1、地形地貌 地貌单元属于山前冲积郑州西部倾斜平原区,场地地形较为平坦,地貌较为单一.现状主要为居民生活区和铁路附属用地.2、地质条件根据钻探揭露及地质调查,地层由上而下分别为杂填土、粉土层组成.3、水文本工程场地沿线地下水为空隙潜

3、水,场地内地下水埋深约10.019.0米,水位年变幅1.02.0米,主要受大 气降水补给.4、地下水腐蚀性评价该场地地下水对普通混凝土结构无腐蚀性.1.2 施工组织安排本次设计污水检查井之间距离为60米-90米,由于采用人工掘进式顶管施工工艺,为保证施工质量,故在每个井位设置一个工作井,井距不大 于60米的 采用单向顶进,井距大 于60米的 采用双向顶进.每次顶进距离不大 于60米,工作坑内的 管道采用排管方式进行连接.二.施工人员及机械配备1、施工人员情况：负责本项工程施工的 人员共计64人,分三个作业队：基坑作业队、顶管作业队、注浆作业队.1.1基坑作业队负责工作坑开挖、防护、弃土及工作坑

4、设置等工序;1.2顶管作业队负责管道顶进,管内出土,接口处理;1.3注浆作业队负责管道外壁压浆处理.具体人员安排见下表：1.4计划共投入人员1、拟投入顶管人员数量表工种负责人拟投入人数(名)技术负责人1测量负责人1测量工1机械手2混凝土工5电工1顶进工6注浆工8杂工62、 主要施工机械：(详见下表) 主要设备配备表序号名称规格数量单位序号名称规格数量单位1顶管机YDG3005套7砂浆机1台2行灯368套8发电机3台3吊车25t1台9鼓风机6台4挖掘机CT3201台10水准仪1台5自卸汽车10t3台11经纬仪1台6压浆机1台三、施工工艺流程：施工准备测量放线施工降水工作坑制作设备安装(顶背、导轨

5、、油顶安装) 管道顶进管壁压浆砌检查井闭水试验1、施工准备顶管施工前应,根据设计文件、施工环境、周围建筑物情况、水文地质情况以及工期安排做相应的 施工准备,包括环境调查、顶进方法的 选择,人员、材料和机械设备的 组织安排,以及施工围挡、场地平整等几个部分.1.1调查准备工作顶管施工之前,应根据设计文件,对以下内容进行周密调查核对工作：a、施工地点的 工程地质及水文地质情况：土壤种类及物理力学性质、地下水的 高低和流量的 大 小 .施工中,土的 种类及物理力学性质直接影响顶进方法的 选择,决定施工的 难易程度 及工程造价及施工进度 ,故此项调查在顶管施工中显得尤为重要,根据施工图纸和现场地质的

6、实际调查,我标段采用人工挖土配合油顶顶进的 方法.b、被顶进路线的 地下障碍物调查：了 解其用途、规格、位置、基础及使用情况,并与有关单位联系,定出相应的 处理措施.比如,我标段东侧管线,调查中如果发现了 燃气、电力、通讯和路灯等多条公配管线,如果这些管线在顶进路线附近,通过与设计单位和业主单位联系,协商后进行相应地改线处理,为顶管施工创造必要的 施工条件.C、被顶进路线附近一段的 交通状况调查：了 解交通运输情况,并征得有关单位的 同意,以便决定加固措施,以及工作坑的 设置地点.1.2施工围挡施工前首先需进行合理的 施工围挡.施工围挡应根据图纸和实际调查情况、综合考虑开挖宽度 、材料和土方的

7、 堆放,交通疏解等因素后,以方便施工,减小 施工对市民的 干扰,营造良好的 文明施工环境为目标,并征得交管部门同意后进行围挡施工.1.3场地平整为便于材料和机械的 堆放,施工围挡后,应首先进行必要的 场地平整,市政中多为将花坛中的 花草树木移植,和施工场地内的 道路沿石拆除.2、测量放线根据之前的 调查,通过坐标计算和现场放样工作,复核污水顶管线路的 高程和坐标,根据工作坑的 形式定出工作坑的 开挖线,在现场放出顶管的 轴线,以便后序工程的 开展.2.1主要是工作坑中心线的 放样.工作坑的 中心线与管道中心线一致,是顶进施工全过程的 标准线.设置方法：在工作坑两侧定基坑(水泥钉),桩应距坑边不

8、小 于1.5米,以防止塌土埋桩.但我们实际操作是将点钉在坑边,这样便于工人操作,但是可能会因为护壁沉降导致基桩不准.基桩一定要保护好,竣工前不能移动或丢失,以便随时对顶管轴线进行复核校正.2.2设置水准点工作坑附近应设临时水准点,坑内设备安装完毕后,在坑内两端各设置一个临时水准点.水准点应妥善保护,竣工前切勿移动,便于施工中对顶管高程的 控制.2.3在顶管过程中还要随时对顶进的 轴线和高程进行复测.详细方法见后页顶管纠偏.2.4顶管施工平面布置示意图3、工作坑制作其包含开挖土方、护壁制作、导轨和顶背安装.根据实际情况,现场采用直槽时工作坑,工作坑的 尺寸应满足施工要求,工作坑截面尺寸计算如下：

9、(附图) 宽度 =D+2a+2b+2c 式中： D-管道外径(宽度 ),0.98米; a-两侧操作空间,视工具而定,取0.8米. b-板撑厚度 ,0.20米; c-排水沟及集水井宽度 ,0.7米;工作坑宽宽度 不小 于D=0.98+2x0.8+2x0.2+2x0.7=3.98米长度 =L1+L2+L3+L4+L5式中：L1 - 工具管长度 ,0.5米; L2 - 管节长度 ,2.0米; L3 - 运土工作间长度 ,包括立铁,横铁,取1.0 米;L4 - 千斤顶长度 ,取0.8米L5 - 后背墙厚度 ,取0.5米 工作坑长度 不小 于0.5+2+1.0+0.8+0.5=4.8米本工程依照图纸设计

10、采用直径6米钢筋混凝土工作井,满足以上要求 图32工作坑平、剖面示意图a、土方开挖主要采用人工开挖的 方式.根据地质情况,我标段工作坑开挖深度 范围内土质多为硬质黄土,稳定性较好,但适逢雨季施工,基坑护壁的 质量好坏直接关系到顶管施工安全,故我们要求,施工队必须做好工作坑的 防雨措施,工作坑施工完毕后四周必须砌筑50厘米高的 阻水墙,工作坑内在东北角设置一集水坑,如有流水进入坑内可立即采用水泵抽水,以保证护壁的 整体性,抵抗主动土压力,保证施工安全.b、导轨和顶背安装导轨是顶进过程中的 导向设备,安装的 好坏将直接影响顶进的 质量.故在安装导轨时要反复校测,使中线、高程、坡度 务必符合设计和规

11、范要求,规范规定d FxL2=1836x0.2=367 KN.米故该顶管工作坑后背稳定性满足施工要求.三、板撑支护计算书4米撑板,撑木计算假定土的 重度 r=18.9 KN/米3,土粒间摩擦角=22.3支撑结构：垂直挡土板(密板撑)水平挡土板圆撑木(上下间距1.5米,水平间距2.5米)（1） 水平挡土板抗弯强度 计算(以下简称水平板)基坑在h=4.5米处对水平板的 主动土压力PaPa= rhtg2(45-/2)=18.94.50.45=38.26KN/米2水平板选用规格:bd=3010厘米,红松TC13B型板材.故在4.5米处作用在水平板上荷载为q1= Pabq1= 38.260.3=11.4

12、8 KN/米中层撑木水平间距为2.5米,上下间距1.5米共6根.故水平板承受的 最大 弯矩按两跨连续梁进行计算,跨距2.5米.米米ax=0.07q1L12=0.0711.482.52=5.02 KN米水平板截面抵抗矩W=1/6bd2W=1/60.30.12=510-4 米3水平板抗弯强度 f= 米米ax/W=5.02103/510-4=10米Pa水平板抗弯强度 设计值为f米=13米Pa【建筑施工模板安全技术规范JGJ-2008页79】ff米,故水平挡土板材质及布置间距满足要求.（2） 垂直挡土板抗弯强度 计算(以下简称垂直板)垂直板与水平板一致,选用规格:长度 3米,宽度 ,厚度 bd=301

13、0厘米, 红松TC13B型板材.撑木垂直间距h为1.5米,则垂直板上下两根撑木间的 平均主动土压力按最深处土压力考虑.Pa= rhtg2(45-/2)=18.94.50.45=38.26KN/米2垂直板与水平板规格一致,所以作用在垂直板的 均布荷载为q2q2= Pab=38.260.3=11.48 KN/米垂直板承受的 最大 弯矩按简支梁考虑.米米ax=1/8q2l12=1/811.481.52=3.23KN米垂直板截面抵抗矩W=1/6bd2W=1/60.30.12=510-4 米3垂直板抗弯强度 f= 米米ax/W=3.23103/510-4=6.4米Pa垂直板顺纹抗弯强度 设计值为f米=13米Pa【建筑施工模板安全技术规范JGJ-2008页79】ff米,故垂直挡土板材质及布置间距满足要求.(3)撑木抗压强度 计算支点反力计算撑木选用规格：l0=4米,d=0.2米的 原木,材质