顶管专项施工方案

1沈阳市运河水系综合治理工程（南运河、卫工明渠、辉山明渠及满堂河段）截污工程-辉山明渠沈河段二标段顶管工程施工专项技术方案编制人：审核人：审批人：施工单位：沈阳市鑫港市政工程有限公司2017年5月30日2第一章施工方案说明1、工程概况本工程为沈阳市运河水系综合治理工程（南运河、卫工明渠、辉山明渠及满堂河段）截污工程-辉山明渠沈河段二标段顶管工程，具体位置详见施工图。2、编制依据2.1沈阳市运河水系综合治理工程（南运河、卫工明渠、辉山明渠及满堂河段）截污工程-辉山明渠沈河段二标段工程招标文件2.2对现场的实地勘察；3、施工目标充分发挥我公司技术力量，调动全体员工的积极性，发扬我公司敢打硬仗的光荣传统，精心组织安排，按多、快、好、省的原则提前完成-辉山明渠沈河段二标段顶管工程，保证结构施工质量评定达到合格标准工程。4、文明施工及环境保护沈阳市是一座美丽的城市，又是一座国家文明模范城市，城市环境优美。我公司在施工中一定加强文明施工，进一步加强施工场地的环境清洁力度，设专人负责施工场地环境清洁维护。对运输车辆采取在场区内冲洗干净后再出施工现场，尽量采用低燥音设备，最大程度减少燥音扰民的发生。对生活区和部分施工区采取场地硬化，对进出施工现场人员、机械设备统一管理，施工人员统一着装。我公司是环境保护体系认证单位并具有多年城市市区市政公用工程施工经验，并有成套的相应规章制度，在本项工程施工中，我们在满足业主要求的基础上，严格管理，争创沈阳市文明施工现场。5、施工质量和施工安全我公司是ISO9001质量体系、ISO14001安全体系及ISO28001职业健康体系认证单位，具有完整的质量管理体系和安全环境管理体系，在本工程上我公司承诺每道工序合格率100%，重大安全事故为0。36、工期安排我单位中标后严格按业主指定时间开工，计划工期为15天。第二章工程的关键点、难点及解决方案1、工程关键点及难点1.1地下水位高。1.2顶管后背为淤泥，顶距长，后背的反力大，后背梁支撑要强大。1.3顶进距离长，对于大于1m的管径需采用中继间型式才能顶过去。2、工程关键点及难点的解决方案2.1采用井点降水，详见方案。2.2采用长工作坑，后背采用装配式后背墙。2.3对于1.2m的钢筋混凝土管设中继间。第三章各分部分项工程的施工方法第一节工作坑降水1、降水方案设计降水计算简图4H0slR考虑到采取不完整潜水井降水)(0lsaHR=2sKH0式中Q——流量（立方米/日）K——渗透系数（米/日）H0——含水层有效带的厚度（米）S——降水深度（米）L——滤管长度（米）R——影响半径r——群井所包围面积的平均半径（米）经计算该段施工需布设降水井4眼。降水井深度25米。2、降水井布置2.1降水井平面布置rRSSHKQlglg)2(36.1052.2降水井骨架结构降水井直径采用800mm，井管直径500mm，井深25M。井管壁采用Ф16钢筋笼做骨架，外缠竹条、8``聚乙烯绕、外缠30``砂布结构。井壁处采用水泥砂砾石填充，水泥、砂、砾石比例，291kg:0.49M3:0.86M3。012@1516@300012@1516@3008''聚乙烯绕外缠30''砂布一层降水井骨架示意图63、降水井施工（1）降水井施工工艺流程图(2)降水井成孔为确保降水效果，减小洗井难度，所有管井采用冲击钻机成孔。井身结构误差结构误差要求：井径误差±20mm；垂直度误差≤1%；井深应满足设计井深。施工准备井位施放人工挖探井钻机就位成孔下井笼填骨料下泵及泵管铺设排水联络线抽水现场踏勘测量孔深起拔护筒钻机移位7（3）下笼下笼采用吊车下笼，钢筋笼以分节下放，分节处采用电焊连接，同时将分节处用砂布缠绕，防止填骨料时从分节处落入砂石，影响水泵正常工作。为防止上下节错位，在下笼前将笼依井方向立直。吊放井笼要垂直，并保持在井孔中心，为防止雨污水、泥砂或异物落入井中，井笼要高出地面不小于20mm，并加盖或捆绑防水雨布临时保护。（4）填充骨料骨料采用水泥砂砾石进行填充，填充前应检查骨料材料的质量，满足施工要求，骨料采用现场搅拌，人工进行填充。（5）下管及抽水潜水泵及泵管安装吊放，置于距井底以上1.5m～2.0m处，开槽前的超前抽水时间不少于2天。开始抽水时，因出水量大，为防止排水管网排水能力不足，可以间隔的逐一检查单井出水量、出水含砂量。抽水含砂量控制：为防止因抽地下带出地层细颗粒物质造成地面沉降，抽出的水含砂量必须保证：粗砂含量＜1/50000；中砂含量＜1/20000；细砂含量＜1/10000。当含砂量过大，可将水泵上提。第二节工作坑制作1、工作坑尺寸根据设计图纸及我单位对施工现场实际情况，确定设顶进工作坑工作坑大小尺寸由公式确定：工作坑宽度：B=D1+S（1）{B-矩形工作坑的底部宽度（m）；D1-管道外径（m）；S-操作宽度，可取2.4～3.2(m);};工作坑长度：L=L1+L2+L3+L4、（2）{L-矩形工作坑的底部长度(m);L1—管节长度（m）首节管取2M；L2-千斤顶长度（m）取2.5M；L3-设备长度（m）取1.6M；8L4-留在井内管道长度（m）取0.5M；根据以上计算，工作坑断面尺寸为4m×7m。工作坑深度：H1＝h1+h2+h3（3）H2＝h1+h3（4）式中H1-顶进坑地面至坑底的深度（m）;H2-接受坑地面至坑底的深度（m）;h1-地面至管道底部外缘的深度（m）;h2-管道外缘底部至导轨底面的高度（m）;h3-基础及其垫层的厚度。但不小于该处井室的基础及垫层厚度（m）。2、工作坑施工方法2.1测量放线，确定工作坑与附坑的尺寸及位置。2.2沥青路面采用路面切割机进行切割，采用机械挖工作坑至2.5m深，平整槽底，吊入支撑框，栽入钢板桩时要确保钢板桩垂直不倾斜，钢板桩夹紧，不能移动。2.3钢板桩及支撑框放入后，由人工进行挖土，少先吊出土。钢板桩及支撑框下沉要随挖土平稳下沉，后背钢板桩要埋入土中0.5m深，工作坑土方挖完后引入水准点。2.4顶进工作坑基础保证结构尺寸及强度。基础顶面高度低于设计管下皮3cm，并在基础上设置管道中心点。2.5滑道安装时宽度及高程根据管径确定，滑道的中心线与管线轴线重合。2.6工作坑后背与顶进方向是否垂直直接影响顶管质量，工作坑靠后背的大框安装时采用经纬仪测量，后背钢板桩必须选用平直的钢板桩。3、工作坑布置原则4.1工作坑设在两井位中间。4.2在管线折线段不设工作坑。4.3井位根据玻璃钢管的长度适当调整，以不破管为原则。4.4井位长度确定：首节管顶进时因有管帽约束，管长度均采用2m。9工字钢加强二层横隔板加强板@30第三节顶管施工1、管帽设计就我公司顶管施工经验，我们就本工程设计了顶管管帽如图3-4，并根据以往顶管中经常出现的中隔板在顶进中先进入土中造成塌方的问题，对管帽中隔板进行改进，防止顶进时塌方。砂质土顶进大口径管道时必须带管帽，本工程顶进钢管的管帽采用以A3钢板δ=20mm，卷板机卷制焊接成型，与顶进用管相同管径，顶进时与管套接。见下图。3-4管帽示意图2、中继间设计2.1中继间布置本工程因距离过长，拟设两处中继间，长度及间距见图4-4中继间布置示意图。10环形顶梁1环形顶梁2环形顶梁2环形顶梁12.2中继间工作原理4-4中继间工作原理图2.3中继间送风由于管道的顶进距离较长，为了保障管道内有足够的氧气，采用空压机往管道内送风，改善管道前端的空气质量，保证操作人员的正常施工。3、顶前准备（1）顶前拔板桩时以往经常出现板桩拔出后大面积塌方，造成顶管高程向上偏差，并在被拨板桩周围及管帽内用草袋围堵成一道墙，防止塌方。（2）在顶进前须对首节管的高程和中心线进行测量，确定首节管的高程和中心线不超过2mm时，首节混凝土管或玻璃钢夹砂管方可开始顶进。（3）顶进用千斤顶的位置对顶进质量有很大影响，特别是顶进前两至三根时影响更大。本工程顶管时要求单个千斤顶顶进时，千斤顶中心位置必须与顶进中心重合；两个千斤顶顶进时，两个千斤顶距管道中心线必须相等，并设置液压串联板以保证两11个千斤顶压力平衡。高度位置设在顶管下部的1/4处。管道入土后经测量出现偏差时可采用调整千斤顶位置的方法调整偏差。4、首节管顶进首节管的质量对本段顶进质量至关重要，必须保证首节顶进入土的高程偏差在2mm以内、中心偏差在5mm以内、自身偏差在2mm以内。所以首节钢筋混凝土管的顶进质量进行严格控制。具体操作方法是：（1）开启千斤顶使工具管的刃角切入土中，此时，工人可进入工作面挖刃角切入土层的泥土，并随时将弃土通门式吊车等运土设备从顶进坑吊运至地面。顶进过程中刃角前不得超挖。（2）开始顶进时观察首节管前端与滑道的间隙，如首管前端离开滑道，及时调整钢筋混凝土管的高程。（3）首节钢筋混凝土管每顶进0.2m进行高程测量，首节钢筋混凝土管顶进三分之二时应进行中心测量，如出现误差应及时进行调整，应尽量控制首管顶进不出现误差。（4）当首节钢筋混凝土管顶进后，安装第二根钢筋混凝土管，后节钢管的加强板伸入前管的后部与前管焊接牢固，管口采用满焊。再次开启千斤顶，顶进钢筋混凝土管。如首管高程或中心有偏差时在顶第二根时将误差调整准确。4.1管道顶进及调整（1）本工程顶管采用两台400T千斤顶顶进，顶进出土采用人工出土，采用手推车进入管内水平运输，有条件的工作坑采用少先吊或电葫芦垂直运输。（2）管线顶进过程中，必须做到勤顶、勤测、勤调整的四勤原则。每顶进0.5m应进行高程测量并及时出土；特殊地段（土质条件不好、或下部3M范围内有障碍）每次顶进长度不得大于0.1m。顶进的每根管都要进行中心测量，及时发现问题。（3）为减少钢筋混凝土管的磨阻力，在顶进过程中对土壤的扰动，钢筋混凝土管的外皮涂润滑剂。（4）在顶进过程中如出现偏差，进行调整偏差。调整方法是：高程偏差调整方法是：头两根至三根时可采用调整千斤顶高度来调整高程，四根管以后如高程偏高可利用管帽的中隔板将上层土方挡住，管帽下清至管皮以下小深度超挖，靠管本身重力12逐渐使管道的高程向下。如高程偏高可利用注浆后砂土的内聚力增大的条件，小距离超挖或边顶进边超挖。中心偏调整方法：利用注浆后砂土的内聚力增大的条件侧向小距离超挖或边顶进边超挖，靠管外侧的土压力逐渐调整管道中心偏差。4.2工作坑及附坑拆除（1）工作坑拆除时先拆除下层框，再拆除上层框。每层框拆除时随填土依次拆除下框和上框。当回填至路面结构以下时，拔出钢板桩。（2）工作坑和附坑回填前将坑内的杂物清除干净，回填撼砂至路面结构层以下。（3）工作坑回填撼砂密实度达到要求后恢复路面。如两顶管坑之间路面发生沉陷，路面需要修复。4.3工作坑内管道铺设4.3.1下管、安管施工(1)下管时采用边线法控制安管中心线。钢筋混凝土管从上游向下游铺设。(2)接口采用橡胶垫板石棉水泥接口，聚氨酯密封膏欠缝。4.3.2钢筋混凝土管的吊装(1)混凝土管采用30t吊车，人工配合的方法吊装。(2)吊装时管长向轴线与基础纵向轴线垂直。(3)管铺设前对基础高程进行复测。如有误差，及时调整。第四章施工组织第一节施工组织机构根据本工程项目内容、工程特点及施工工期要求，公司将成立项目经理部。经理部将由我公司曾参加过与本工程类似的排水改造工程等且对当地条件熟悉的工程技术人员及施工多年、经验丰富的优秀技术人员和管理水平高的优秀技术人员组成。本工程的生产组织机构见图4-1、图4-2。13总经理总工程师总会计师总经济师技术开发公司生产副经理经营副经理行政副经理工程管理公司财务管理公司市场经营公司投资核算中心综合办公室项目经理部资产运营公司总部生产组织体系框图图4-1总部生产组织体系框图14现场生产组织体系框图图4-2现场生产组织体系框图第二节资源配置1、人员配置我公司选派具有丰富施工经验和扎实理论基础的二级建造师担任本工程的项目经理，并具有丰富施工经验实体承担施工，现场将成立项目经理为责任人的组织体系，按质量管理标准建立质保体系，形成以全面质量管理为核心，以专业管理和计算机管理相结合的科学管理系统。根据本工程的工程规模和技术特点，项目部设项目经理一名，项目技术负