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宝鸡市代家湾地区污水干管工程A标段高速路段顶管施工方案第一章编制依据、原则及指导思想一、编制依据1、《代家湾地区污水干管工程施工设计图》和建设部颁布的有关规范。2、合同规定采用的施工技术规范，验收标准及质量、安全技术规程。3、通过现场勘测获取的资料。4、我单位的技术实力以及近年来参加市政、公路等类似工程的施工经验，目前可投入的机械设备和人员。二、编制原则1、严格遵守我公司的质量方针和ISO9000质量运行体系，在施工中严把工程质量关，确保每道工序达到规范要求。2、根据安全生产管理条例，结合本工程的特点，本工程时间紧，任务重，工程量大，把安全防范工作落到实处。3、，在工期安排上必须做到合理布局，不等不靠，调动精良的设备，提高机械的使用效率，在规定的工期内，圆满完成施工任务。4、重视并加强环境保护工作，杜绝因野蛮施工而破坏环境的事件发生。5、搞好文明施工，做到便民、利民、不扰民，把文明施工贯穿于整个施工过程。第二章高速路段顶管施工技术方案高速路段顶管施工技术方案：1、人工顶管顶力的计算：①对于顶管顶进深度范围土质好的，管前挖土能形成拱，可采用先挖后顶的方法施工。根据经验公式：P=nP0其中：P——总顶力n——土质系数。土质系数取值可根据以下两种情况选取：a、土质为粘土、亚粘土及天然含水量较大的亚砂土，管前挖土能成拱者，取1.5～2.0。b、土质为中粗砂及含水量较大的粉细砂，管前挖土不易成拱者，取3～4。取n为3.5。P0——为顶进管子全部自重。顶进的每节管自重约为4吨，最长段以50米计，每节管长2米，共要顶进25节管，则P0＝4*25＝100吨。则总的顶力为：P=nP0＝3.5*100＝350吨考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备取1.3倍左右的储备能力，设备顶进应力为455吨,取总的顶力F＝500吨，选用两个千斤顶作为顶进动力设备，每个千斤顶的顶力应为350吨。②对于顶管顶进深度范围土质较差的，即开挖时容易引起塌方的，可采用先顶后挖的方法施工。根据顶管工程力学参数确定，先顶后挖时，顶管的推力就是顶管过程管道所受的阻力，主要包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力。a、工具管正压力：与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。根据有关工程统计资料，软土层一般为20-30t/m2,硬土层通常在30-60t/m2。大于40t/m2时表明土质较好。F1=S1×K1其中F1--顶管正阻力(t)S1--顶管正面积(m2)K1--顶管正阻力系数(t/m2)F1=S1×K1=πr2×K1＝3.14*0.9*0.9*35＝89.02吨b、管壁摩擦阻力：管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。根据有关工程统计资料，管壁摩擦阻力一般在0.1-0.5t/m2之间。F2=S2×K2其中F2—顶管侧摩擦力（t）S2—顶管侧面积（m2）K2—顶管侧阻力系数（t/m2）F2=S2×K2=πDL×K2=3.14*1.8*50*0.5=141.14吨顶管阻力为以上二种阻力之和，顶进长度按最长管段50米计算，总顶力：F=F1+F2≈230.16吨因此，取总的顶力F＝500吨，选用两个350吨的千斤顶作为顶进动力设备。2、工作井的施工工作井的施工方法采用人工挖孔护壁法施工。工作井的结构设计见附图4。3、工作井施工工作井采用人工挖孔护壁支护结构。工作井尺寸净空为4.0×4.5米，开挖深度为4.5～5.0米左右，壁厚37cm，具体方案见附图4。设置足够的支撑，防止“跑模”现象的发生。井内的积水由集水井（长×宽×高为30cm×30cm×40cm）及时排走，抽水时要注意用电安全。4、顶管工作井内设备安装①、导轨安装。严格控制导轨的中心位置和高程，确保顶入管节中心及高程能符合设计要求。由于工作井底板浇注了30cm的砼，地基稳定，导轨直接放置在工作井的底板上。严格控制导轨顶面的高程，其纵坡与管道纵坡一致。导轨采用浇注砼予以固定，导轨长度采用2～3m，间距设置为60cm。导轨必须直顺。严格控制导轨的高程和中心。②、下管、顶进、出土和挖土设备：采用25T吊车下管，用千斤顶、高压油泵作为顶进设备，用斗车、垂直牵引的卷扬机作为出土设备，用空气压缩机带风镐机作为挖土设备。③、照明设备：井内使用电压不大于24V的低压照明。④、工作棚架：作为防雨及安装吊运设备。工作坑上设活动式工作平台，平台用20#工字钢梁。在工作平台上设起重架，井旁边装置电动卷扬机。5、引入测量轴线及水准点①、将地面的管道中心桩引入工作井的侧壁上（两个点），作为顶管中心的测量基线。②、将地面上的临时水准点引入工作井底不易碰撞的地方，作为顶管高程测量的临时水准点。6、下管①、下管前，要严格检查管材，不合格的严禁使用。②、第一节管下到导轨上时，应测量管的中线及前后端管底高程，以校正导轨安装的准确性。③、要安装户口铁或弧形顶铁保护管口。7、千斤顶和顶铁的安装千斤顶是掘进顶管的主要设备，由前面顶力计算可知,本工程最长管段的顶力为500吨.拟采用2台350吨液压千斤顶。①、千斤顶的高程及平面位置：千斤顶的工作坑内的布置采用并列式，顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。根据施工经验，采用机械挖运土方，管上部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4~1/5处为宜。②、安装顶铁应无歪斜、扭曲现象，必须安装直顺。③、每次退千斤顶加放顶铁时，应安放最长的顶铁，保持顶铁数目最少。④、顶进中，顶铁上面和侧面不能站人，随时观察有无扭曲现象，防止顶铁崩离。8、顶进施工工作坑内设备安装完毕，经检查各部分处于良好状态。即可进行试顶。首先校测设备的水平及垂直标高是否符合设计要求，合格后即可顶进工具头，然后安放混凝土管节，再次测量标高，确定无误后进行试顶，待调整各项参数后即可正常顶进施工。在施工过程中，做到勤挖勤顶勤测，加强监控。顶进施工时，主要利用风镐在前取土，千斤顶出镐在后背不动的情况下将污水管向前顶进，其操作过程如下：①、安装好顶铁挤牢，工具管前端破取一定长度后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管子推向一定距离。②、停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。③、添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管子为止。④、卸下顶铁，下管，用环形橡胶环连接混凝土管，以保证接口缝隙和受力均匀，保证管与管之间的连接安全。9、顶进施工中的重点工序①、测量a、测量次数：在顶第一节管时及校正顶进偏差过程中，应每顶进20～30cm，即对中心和高程测量一次；在正常顶进中，应每顶进50～100cm时，测量一次。b、中心测量：根据工作井内测设的中心桩、挂中心线，利用中心尺，测量头一节管前端的轴线中心偏差。c、高程测量：使用水准仪和高程尺，测首节管前端内底高程，以控制顶进高程；同时，测首节管后端内底高程，以控制坡度。工作井内应设置两个水准点，以便闭合之用，经常校正水准点，提高精度。d、一个管段顶完后，应对中心和高程再作一次竣工测量，一个接口测一点，有错口的测两点。10、纠偏：当测量发现偏差在10～20mm时，采用超挖纠偏法，即在偏向的反侧适当超挖，在偏向侧不超挖，甚至留坎，形成阻力，施加顶力后，使偏差回归。当偏差大于20mm时，采用千斤顶纠偏法，当超挖纠偏不起作用时，用小型千斤顶顶在管端偏向的反侧内管壁上，另一端斜撑在有垫板的管前土壁上，支顶牢固后，即可施加顶力。同时配合超挖纠偏法，边顶边支，直至使偏差回归。11、管前挖土要求①、在道路和重要构筑物下，不得超越管段以外100mm，管周不得超挖，并随挖随顶。②、在一般顶管地段，如土质良好，可超挖管端300～500mm，在管周上面允许超挖15mm，下面135度范围内，不得超挖。12、接口处理：顶管完毕后，对于管与管之间的缝隙，采用膨胀水泥砂浆压实填抹。选用硅酸盐膨胀水泥和洁净的中砂，配合比（重量比）为：膨胀水泥：砂：水1:1:0.3,随拌随用，一次拌和量应在半小时内用完。填抹前，将接口湿润，再分层填入，压实填抹平整后，在潮湿状态下养护。13、工作井内管道施工管道完成后，按设计图在井内用砖砌筑检查井，井内外批防水砂浆。待砂浆达到一定强度后，回填石屑至管顶面，用水冲实。14、遇到流砂（粉砂）时的施工技术措施①、顶进时若遇到流砂较多，且流砂流动性较强，则要在管内准备足够的砂包、稻草，用来阻挡流砂的流动。或用改装后带网格的工具头配合施工，将塌陷（空隙）部分采取注浆法进行加固，减少沉降。②、如以上方法无法满足施工要求时，我们将采用注浆泥塑法进行施工，在施工期间,确保施工人员的生命安全.15、将D1500顶管施工完成后在进行其余排水管施工，具体方法：首先使用液压千斤顶在W126内由南向北顶进，再顶进的过程中在管内使用千斤顶、方木在D1500管内进行校正。后从W125内由北向南顶进管道全部顶进后，对于管与管之间的缝隙，采用膨胀水泥砂浆压实填抹。选用硅酸盐膨胀水泥和洁净的中砂，配合比（重量比）为：膨胀水泥：砂：水1:1:0.3,随拌随用，一次拌和量应在半小时内用完。填抹前，将接口湿润，再分层填入，压实填抹平整后，在潮湿状态下养护。第三章顶管施工及围护措施顶管施工安全措施：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，工作井四周要挂相应的警示标语。工作坑四周用土围堰，顶部搭棚，防止下雨时地表水流入工作坑。2、挖土施工时工作井必须设置爬梯，供人员上下井用。使用的卷扬机等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置。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硬安全帽。5、顶管施工区域沿线采用标准围蔽。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、作业人员轮换制。每个作业人员在管内作业时间不得超过1小时，避免劳动强度过大引起危险。11．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24伏照明灯照明，每班作业时必须有合格的电工当班。12、利用轴流式抽水泵在工作井设置的集水井内进行抽水，保持井内无积水，抽水时，施工作业人员不得站立在积水范围内。13、采用卷扬机垂直牵引出土时，井下不能站人，工作井上平台的作业人员出土时必须使用安全带。14、自制木板小车，用于放置压缩空气呼吸器和运载进管人员，并在车尾部拴上绳子，在万一发生意外的情况下由管外监护人员迅速将管内人员拉出管外进行抢救。15、电动卷扬机必须设置防冲顶装置。16、施工过程中使用的有关机械设备必须严格按照各机械的安全操作规程进行操作，全部用电设施必须符合《施工现场临时用电安全技术规范》。第四章附表与附图1、工作井设计平面图2、施工平面图目录第一章编制依据、原则及指导思想…………………………………1第二章过高速段顶管施工技术方案…………………………………2第三章顶管施工及围护措施…………………………………………8第四章附表与附图……………………………………………………10工作井设计结构图…………………………………………………11施工平面图…………………………………………………………12代家湾地区高速路辅道排水出水口改造工程高速路段顶管施工方案编制:复核:审核:宝鸡市市政工程公司二〇〇九年六月