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北京市南水北调配套工程第三水厂改扩建工程输水管线蓝靛厂南路~北洼路顶管工程施工方案市政三—常青市政联合体第三水厂项目部2007年10月1第一章编制依据1、《工程测量规范》（GB50026-93）2、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97）3、《土压平衡和泥水平衡顶管工程施工技术规程》（DB/T29-93-2004）4、《埋地给水钢管水泥砂浆衬里技术标准》（CECS10：89）5、《工业设备管道防腐蚀工程施工及验收规范》（HGJ229-91）6、《涂装前钢材表面预处理规范》（SY/T0407-97）7、《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》(GB50236-98)8、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-99）9、《建筑施工高空作业安全技术规范》（JGJ80-91）10、《建筑机械使用安全技术规范》（JGJ33-2001）11、《建筑现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）12、《北京市市政基础设施工程安全技术规范》（DBJ01-87-2005）13、《北京市建设工程施工现场安全资料管理规程》（DBJ11/383-2006）14、《建设工程监理规范》（GB50319-2000）15、《建筑工程冬期施工规程》（JGJ104-97）16、设计图纸、设计交底要求和监理施工安全要求17、《北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规范》（DBJ01-87-2005）18、《北京市建设工程施工现场安全资料管理规程》（DB11/383-2006）19、《金属溶化焊焊接接头射线照相》（GB3323-2005）2第二章工程概况（一）、工程概述1、《北京市南水北调配套工程第三水厂改扩建工程》D段输水管线为沿蓝靛厂南路~北洼路段，施工管道起点位于车道沟桥的西南角，终点位于北洼西里中街与北洼路相交处。由于穿越昆玉河后继续沿北洼西里中街路东至北洼路段，现况为社会交通路，场地狭窄，地下管线较多，经过对现场的反复调查及与有关人员多次论证，计划在D1+228处开设一处顶管坑，因此将北洼西里中街的顶进分为两段，分别长200m、476m，而在北京地区的地质条件下（砂卵石层内）顶进476米长还没有过先例。根据多次讨论及施工现场情况，本段工程计划先在昆玉河西岸做一段大约300米长的试验段，以验证顶管设备及顶进参数，工作井设在蓝靛厂南路中间位置的D4#坑位置，向南顶进至D5#坑处。待试验成功后，总结顶进经验后再由D7#坑分别向东、西顶进，详见下图。D段顶管起点D段顶管终点32、顶管施工所采用的管材为DN1400焊接钢管，材质为Q235B，钢管壁厚为14mm。3、顶管段钢管外防腐考虑采用树脂类防腐层，玻璃钢防腐层厚度为≥6mm。钢管内防腐采用水泥砂浆内衬层。（二）、工程地质条件1、人工堆积层：包含粘质粉土填土层（1层）和房渣土层（1-1层）2、新近沉积层：包含粘质粉土—粉质粉土（2层）、砂质粉土（2-1层）、粉细砂（3层）3、一般第四纪沉积层包含卵石（4层）、细砂（4-1层）、粘质粉土—粉质粉土（4-2层）、圆砾（4-3层）、粘质粉土—粉质粉土（5层）、细砂（5-1层）、砂质粉土（5-2层）、卵石（6层）卵石层（4层）为顶管穿越土层，最大粒径大于15cm，一般粒径2-4cm，第三水厂净配水厂昆玉河蓝靛厂南路中海雅园曙光北路善家坟南路接收坑6m*6m车道沟桥5#顶管坑4#顶管坑D段（机顶坑）D段（机顶）1#接收坑E段接收坑D段6#接头坑6m*6m*12.5mE段1#接头坑6m*6m*11mL=200m长距离机械顶管L=476mD段5#顶管坑10m*6m*12.5mD段4#顶管坑（双向顶坑）10m*6m*12.5m试验段L=320m机械顶管L=200mD段7#顶管坑（机顶坑/双向）10m*6m*12.5m4具体参数详见地质报告。4、地下水情况：根据历年最高水位，（1980年——1982年为44.41米，1999年地下水位最高33.94米，近3——5年地下水位最大标高约27米左右。）抗浮设防水位标高按45.000m考虑。5、地下管线调查情况《管线调查表》桩号名称高程距管顶净距（m）0+716Ø1000给水管不详0+728Ø1000给水管不详0+822Ø900给水管不详1+014现况Ø300*2热力管管顶51.087.181+017现况Ø1000给水管管顶49.34.71+246现况Ø400污水管内底高50.296.791+254现况Ø300给水管管顶49.755.951+281现况Ø600给水管管顶49.355.251+304现况Ø600给水管管顶49.35.21+410现况Ø400污水管内底高49.345.841+454现况Ø400污水管内底高49.35.881+516现况Ø200给水管管顶50.367.741+636现况Ø300雨水管管顶49.155.431+661现况Ø400污水管内底高48.354.93地下管线保护措施详见第三水厂输水管线现况管线保护及应急预案专项施工方案。5第三章主要机械设备的选择（一）、顶管机及配套设备选择1、顶管机选择为满足工程施工技术安全及工期的要求，我公司将选用扬州广鑫生产的ND-D1400-G具有破碎功能的泥水平衡顶管机。具有破碎功能的泥水平衡顶管掘进机基本原理是主轴偏心回转运动而破碎的泥水平衡顶管机，其刀盘的正面，开口比较大，便于大块的卵石等能进入顶管机内，刀盘正面上下两个泥土和石块的进口，其开口的面积约占顶管机全断面的15%～20%。刀盘由设在主轴左右两侧的电动机驱动。电动机是通过行星减速器带动小齿轮，然后再带动设在中心的大齿轮。大齿轮与主轴及轧辊联接成一体。主轴的左端安装有刀盘。这样，只要刀盘驱动电机转动，刀盘也就转动，同时轧辊也转动。在掘进机工作时，刀盘在一边旋转切削土砂的同时还一边作偏心运动把石块轧碎。被轧碎的石块只有比泥水仓联接的间隙小才能进入掘进机的泥水仓，然后从排泥管中被排出。另外，由于刀盘运动过程中，泥水仓中的间隙也不断地由最小变到最大这样循环变化着，因此，它除了有轧碎小块石头的功能以外还始终能保证进水泵的泥水能通过此间隙到达泥土仓中，从而保证了掘进机不仅在砂土中，即使在粘土中也能正常工作。一般情况下，刀盘每分钟旋转4～5转，每当刀盘旋转一圈时，偏心的轧碎动作达20～23次。由于本机有以上这些特殊的构造，因此它的破碎能力是所有具有破碎功能的掘进机中最大的，破碎的最大粒径可6达掘进机口径的40%～45%之间，破碎的卵石强度可达200Mpa。通过刀盘以及顶速平衡正面土压力，调节循环水压力用以平衡地下水压力。采用流体输送切削入泥仓的土体，顶进过程中不间断，施工速度快。无需地盘改良或降水处理，施工后地表沉降小。本掘进机的优点是：7A、顶管机、主千斤顶、泥水循环系统和泥水分离装置成套化。B、带锥形破碎机的条幅刀盘，能破碎小于外径30%，一轴强度196Mpa（2000kg/cm2）的砾石。C、该机能适用各种土壤条件，如粘质土、砂土、砂砾混合卵石土和软岩上。D、使用安装在轨道上的主顶油缸。一次顶进长度超过100m。E、该机由一人在地面遥控操纵即可。F、可在控制台上进行电视监测及方向控制，精度高。带有ISEKI专利的RSG双光靶方向控制系统，有经验的操作人员可以将方向误差控制在10mm之内！G、使用主千斤顶不间断便可单独顶进一节管子(6M)。H、泥水分离装置是一种密封性好，操作灵活的分离系统，且能节省安装空间。2、泥水处理装置选择根据顶进机械的顶进速度，需配置泥水处理能力高于120m3/h的泥水处理装置，经多家比较，选用湖北宜昌黑旋风工程机械有限公司生产的ZX-200型泥浆净化器，处理量为200m3/h。3、进排泥泵的选择由于本工程地质为砂卵石土质，顶管机可将较大颗粒的卵石破碎成小于3cm的碎石，因此排泥泵须选用具有排除碎石功能的水泵，经比较选用了石家庄生产的6/4D-AH砂砾渣浆泵，口径：100mm流量：120m3/h扬程：35m。为了确保工程进展顺利，把进水、排泥泵选同一型号，目的是让它们之间有互换性。因为排泥泵远比进水泵容易磨损，所以，在排泥泵磨损严8重时可把它作为进水泵来用，而原来用于进水的泵可用来排泥，为新泵采购赢得一些时间，不至于使工程停顿下来。（二）、后方顶进装置后方顶进系统由轨道、油缸组、顶进环、钢后背及液压泵站等组成，其主要功能是完成管节顶进。1、轨道轨道采用钢制轨道，起承托顶管机、顶进环、中继间、管节等作用。2、油缸组油缸组由4只油缸分两列左右对称布置，油缸选用等推力双冲程液压千斤顶，每只油缸最大推力为2000KN，总推力为12000KN。3、液压泵站选用型号25L-31.5Mpa的油泵，据顶进时的工况要求及时控制主顶油缸的顶速。4、后背顶管时顶力通过钢后背均匀传递到工作井壁上，避免井壁受力不均或局部受力过大造成井壁结构破坏，钢后背的尺寸为4m×3m×0.3m。后背安装时，应确保与顶进轴线相垂直，受力面要平直，与混凝土后背间的空隙用素混凝土填实，确保整体接触。9第四章资源配备和控制（一）、人员配备计划：序号岗位名称数量序号岗位名称数量1项目负责人1人7测工2人2施工员2人8电工2人3质检员2人9焊工4人4安全员2人10管道工4人5材料员1人11民工16人6机械操作工2人12合计38人（二）、主要施工机械设备配备计划：序号机械设备名称型号数量1泥水、土压平衡顶管机包括泥水处理设备、水泵NPD-D1400-G1套2液压千斤顶200t4只3液压站31.5MPa1台4顶铁DN14001套5中继间及中继间液压站DN14001套6龙门吊20T1部7吊车25T1辆8电焊机ZX7-4002台9潜水泵4＂2台10空压机9m31台1011注浆泵1台12空气过滤、除油装置1套（三）、测量与监视装置配备计划：序号测量装置名称型号数量备注1水准仪DZS3-112塔尺5m13激光经纬仪DJJ2-214全站仪JC10015钢卷尺50m16水平尺1m111第五章主要施工方法和措施（一）、工艺流程施工准备测量放样工作井设备安装出洞推进排运弃土测量及方向纠正下管、接口焊接、中继间安装、使用进洞取出掘进机及附带设备、处理中继间接缝全线测量施工后期处理施工结束地面设备安装注浆材料准备注浆工作井接收井制作作钢管大泵试压钢管水泥沙浆内防腐12（二）、主要施工方法1、施工准备（1）、认真熟悉及审查图纸，领会设计意图，查看现场、校核现状资料，进一步确定管材、劳动力、机具、材料设备的供应计划。（2）、组织施工人员认真学习工程技术文件，深入了解工程性质，工程范围、设计意图、施工期限、各种管道及构筑物的具体情况，工程质量要求、技术和安全措施等，对参加施工的施工队下达施工任务，进行技术交底。（3）、开工前对地上地下障碍进行调查，搞好施工现场三通一平工作，布置好施工作业区。（4）、开工前教育职工不扰民，不乱泼乱倒，爱护周围环境，与周围居民搞好团结，讲究精神文明。（5）、落实好驻地的安全、防火、防盗措施。（6）、根据工程质量、工期、施工进度计划以及公司具体的机械，人员情况按施工组织设计要求，组织采购各种材料进场。（7）、施工人员进驻现场后立即开展场地清理工作，严格按照图纸及现场实际情况清理工程征地界范围内阻碍施工的障碍物，为工程开工创造良好的条件。清理场地范围内施工需要的最小使用范围，尽量少占用土地，在清理过程中，尽可能少破坏现有的地表地貌，保护现场周围环境。在施工现场、施工驻地用挡板、砖砌筑围墙，周围设立施工标志牌。2、工作井施工（1）、场地清理施工人员进驻现场后立即开展场地清理工作，严格按照图纸及现场实13际情况清理工程征地界范围内阻碍施工的障碍物，为工程开工创造良好的条件。清理场地范围内施工需要的最小使用范围，尽量少占用土地，在清理过程中，尽可能少破坏现有的地表地貌，保护现场周围环境。在施工现场、施工驻地用挡板围护，周围设立施工标志牌。（2）、工作井制作1、测量放线施工前先确定轴线及水准点高程，并建立相应的地面控制点，便于施工时复测，经监理部门进行验收后再进行施工。建立地面地下测量控制系统，控制点设在不易扰动，视线清楚，