解放西路顶管施工方案

长沙市解放西路高排截污改造工程顶管专项施工方案湖南望城建设集团有限公司2012年4月24日解放西路高排截污改造工程牵引管改为顶管施工专项方案我公司承建的解放西路高排截污改造工程设计为牵引管，由于原路基回填全部为细沙和卵石层，前期旋喷固结没达到预期效果，导致拉管无法施工。为此，根据设计，业主，监理现场初步决定改为顶管施工，现就此段管道改为顶管作如下施工专项方案：我部拟定首先采用旋喷桩再次对地下沙层进行固结和拦挡，然后施工工作井，再进行顶管施工，顶管采取双向顶进，顶管完工最后施工接收井，工作井和接收井均采用地下连续墙施工工艺制作。一．旋喷桩护墙施工1.旋喷桩的布置：首先在原来旋喷桩两侧相距0.5米位置各加一排旋喷桩，桩中心距离为0.5米，旋喷深度为4~6.5米，桩顶到路面结构层底部，桩底到管外底以下0.5米；同时在原来每四个旋喷桩中间再打一个桩，桩旋喷深度为2.5~5米，桩顶到路面结构层底部，桩底到管顶以上0.5米。两侧的旋喷桩每个桩孔内插入4根￠16钢筋，长度为旋喷深度。2.旋喷桩的设备和人员配备：拟采用2台旋喷钻机，2台钻孔机，4班作业人员，24小时作业。3.旋喷桩的工期安排：旋喷桩于2012年4月24日进场，25日开始钻孔，至2012年5月10日前完成。4.工作坑和接收坑施工：在管道中间位置做一个工作井，采取双向顶进施工，两头设两个接收井。5.围挡拆除安排：首先在旋喷桩施工完毕后将原来全部围挡进行拆除，然后对工作坑位置进行局部围挡，待顶管全部完工后再施工接收坑，每次围一个坑施工完毕再施工下一个。6.旋喷桩施工工期保证措施：旋喷桩共计880个，约4300米，拟定两台旋喷桩机，每台桩机每天完成35~40个桩钻孔，每天每台桩机完成旋喷200米左右，计划15天内完成全部旋喷桩施工；施工人员配备四个施工班组，每组5个人，共计20人，24小时不停作业；材料派专人负责进场，做到备料充足；安全上有抓们的安全员和施工班组长配合监督检查，杜绝一切安全事故发生；文明卫生施工安排四个杂工专门进行施工场地内外的浆液清理，每天清理的浆液及时清理出去；旋喷桩严格按照施工规范施工，所用材料必须为合格产品，确保旋喷桩质量。二．顶管施工1.工作井和接收井的施工（1）旋喷桩施工完毕后，立即拆除全部围挡，清理和恢复施工场地，然后进行工作井周围的施工围挡（最好是等中博会结束后再围挡施工），工作井尺寸为长5.5米，宽4米，井壁厚度为0.5米，围挡长度为长25米，宽为4.5米；待顶管全部完成后再施工接收井，接收井的尺寸是长4米，宽3米。（2）工作井和接收井均采取地下连续墙的施工工艺，工作井开挖和制作计划5天时间，接收井就利用原来拉管时做好的1#和2#工作坑，顶管完工后再与原来的管道对接。2.顶管施工（1）工作井施工完毕后，立即安装顶管设备，计划安装时间为2天，拟每天顶进8米，中间设备掉头安装为3天时间，顶管贯通后管道内清理和补管缝，以及设备拆场和扫尾要3天时间，预计顶管全部完成时间为30天。（2）顶管设备为两套，留一套作为备用，作业班组2个，每个班组5人，24小时不停作业。（3）顶管的工期保证措施：设备和施工人员充足，均留有备用；材料设专人管理；施工安全有专人检查和监督；文明卫生有专门人员随时进行施工场地内外清扫。（4）具体的顶管施工方案附后。顶管施工方案一.编写依据本施工方案编写依据如下：1、现有的地质情况；2、现行国家有关施工验收规范、规程；3、管材生产厂家提供的管材技术资料及指导性施工案；4、长沙市建设委员会颁发的有关建筑规程，安全、质量及文明施工等文件。二.工程简介本工程为长沙市解放西路高排截污改造工程，位于解放西路上，管道埋深为3～5.5米，由于地质情况地面以下0.5～6米全部为回填砂卵层和细沙层，土质极为松散，极易垮翻，遂采取先旋喷固结后顶管施工工艺，顶管采用钢筋砼“F”管、管径为1000mm,顶管段长83米，顶管工作坑1座，；接收坑2座。工作坑、接受坑采用地下连续墙施工工艺进行施工。三.施工部署1、施工组织安排本工程需要采用人工顶管的管段为计划用2套顶管设备，一套为备用，由于交通通行的限制，本段顶管施工分成五个阶段施工，第一阶段为旋喷注浆施工，目的是固结地下的砂卵层和细沙层；第二阶段为工作井的施工；第三阶段为顶管顶进施工；第四阶段为顶管接收坑的施工；最后开挖埋管和回填竣工扫尾。2、施工工艺流程施工工艺流程见顶管施工工艺流程图首先按照设计图纸，准确设置工作坑和接收坑的位置，构筑工作井。根据设计要求，工作井后背墙必须与管道垂直，待混凝土强度达到设计要求后，方可进行顶进作业，为提高效率、节省工期，在满足设计要求的情况下，在混凝土中掺入早强剂，按项目部委托试验室确定的配合比组织施工。为方便施工，对可能涉及到工作坑和接收坑结构的施工工艺以及线路调整等，项目部将在设计人员现场交底后按照相关程序报请监理工程师批准后实施。三.工作坑设备，地面设备安装(顶管)一．沉井工作坑顶管设备平面布置施工顶管在场地受约制，机械多、各种管线多。特别是油压千斤顶的高压油管压力大，所以场地设备的布置必须有一个较为规范的布置。1、桁架的主梁方向必须和顶管的主轴线保持一致，四角支撑，必须在同一个水平上，并且分布均匀，受力均匀，骑马螺栓，必须是用45络锰钢制M32细牙螺栓。2、在安置好的顶管设备必须作相应的前期检验工作，检查电、开关、葫芦、桁架、主梁、四柱脚及地基基础的稳定性，钢度和操作性、安全性、防雨性、防风性。3、在井坑地面上的设备布置，一、主电源，开关箱，分为三个部分：高压电、照明电，分地面照明和低压电地下顶进照明。主设备用电：油泵、衍架、高压机和油泵机、水泵是同一个用电系列。照明和低压照明是一个系列。所以管线的分布应当有以下：高压斤千顶和主油泵的高压油管、出油、回油管，接口、上、下、左、右四个千斤顶与油泵油箱的联接控制开关，出入口，分别用不同色带标明油管的位置，并将油管用钢制卡子固定在井坑墙上。有利于识别油管的具体位置；有利于根据识别油顶的顶进和回收情况进一步掌握好油压力和千斤顶行程。抽水泵在井内的主管必须用φ50的钢管，因它在井坑的墙上，联接水泵用软管，伸出井坑用钢制弯头、水泵的电缆线顺着钢制管引下去。注浆泵管从机泵引出后的管道也要用钢制φ50的钢管固定在井坑墙上，下部用开关与进砼顶管内口软管联接，采用活节头。风炮管也必须用钢制管固定在井坑墙上，下部用开关与进洞软管联接。4、在文明生产、安全生产的前提下，围墙内的排水沟和围墙内的用地必须硬化，是保证文明施工的基本原则。5、工作井到位后，工作井的人梯、踏步必须按沉井之深度，采用斜梯并安装好钢制扶手，以利工作人员上下传递器材和安监、质量、业主、设计、监理部的领导上、下到井底和顶管内检查的工作，扶梯宽高度不少于50根据井的深度来决定扶梯的斜度和长度。总之以文明施施工、安全施工为原则。二．管材吊装施工方案长沙市解放西路高排截污改造工程污水顶管，根据设计要求所用D1000钢筋砼管顶管，总长165米。全部采用汽车式起重机吊装及转运。在整个施工过程中存在高空坠落等危险源。为保证本工程安全、有序施工，加强过程控制，特编制了本安全和文明专项施工方案，指导本工程施工。1.作业环境顶管管道堆放场地在围挡封闭的沥青道路上，临时施工区域满足管材吊装及运输要求。2.起重机械选用根据工程特点，结合现场实际情况，对本工程的管材采用随车吊装卸管道桁架下管。3.施工准备1、人员组织指挥员1人，桁架操作手1人，技术员1人，安全员1人，施工员1人，吊装作业人员2人。2、起重机械设备组织采用轮式吊车装卸管道，桁架下管。。3、安全教育起重工和汽车式起重机车辆司机等特殊工种工人，除进行一般安全教育外，还要经过本工种的专业安全技术教育。4、吊装场地满足要求三．吊装安全技术措施1、吊车操纵手必须经专业培训，并经考试合格持有安全作业证，方可操作。2、严禁任何人在已吊起的构件下停留或穿行，已吊起的构件不准长时间在空中停留。3、起重作业人员在吊装过程中要选择安全位置，防止吊物的冲击、晃动、坠落伤人发生事故；4、工作前必须戴好安全帽，对投入的机械设备必须严格检查，确保完好可靠。5、起吊前，应先清理起吊地点及运输便道上的障碍物，并通知无关人员离开作业区域。6、吊运时保持管材重心平稳。发现捆绑松动，或吊装工具发生异常、怪声、应立即停车进行检查。7、吊挂时，吊挂绳之间的夹角宜小于90°，最大不得超过120°，以免吊绳受力过大。8、严禁酒后或精神情绪上不正常的人员操作，与本机无关人员禁止上机。9、吊车吊有重物时，司机不得离开操作室；作业时，司机不得从事与操作无关的事情或他人闲谈。10、指挥员指挥吊车的安全要求：1）指挥信号清晰，准确；2）指挥翻转时应使其重心平稳变化，不应产生指挥意图以外的运作；3）指挥人员应站在使操作人员和荷载时，必须设中间指挥人员逐级传递信号，当发现错传信号时，应立即发出停止的信号。四．管材吊装“十不吊”规定4）重量不清不吊；5）吊车有病不吊；6）绑扎不牢不吊；7）吊物有人不吊；8）信号不清不吊；9）斜拉斜挂不吊；10）气候不好不吊；11）电线旁边不吊；12）危险物品不吊；13）措施不全不吊。五．工作坑内顶管设备安装采用2台320吨／台千斤顶作为主顶，配置共用液压系统一套，千斤顶行程为1.1米，千斤顶动力由油泵提供。千斤顶后端用道木和分压环将反力均匀作用于工作井，前端顶进分压环，顶铁将顶力传至管节。分压环制作具有足够的刚性，与管端面接触相对平整，无变形。卸管使用汽车吊车，下管选用8t电动葫芦。1.安装导轨先复核管道中心位置，计算导轨轨距。采用装配式轻型导轨，按轨距安放在混凝土基础面上。二根轨道必须互相平行、等高，导轨面的中心标高按设计沟底标高设置，坡度与设计管道坡度相一致，工作坑的混凝土基础面标高为沟底标高减去导轨的构造高度和10mm以下调整的薄铁板厚度。导轨定位后必须稳固、正确，在顶进中承受各种负载时不位移、不变形、不沉降.2.安装主顶设备将主顶千斤顶对称布置为2只，固定在组合千斤顶架上作整体吊装。每台千斤顶规格一致，行程同步，油路并联，共同作用，均备有独立的控制阀，伸出的最大行程小于油缸行程10cm左右。油泵设备设在距离主顶千斤顶较近处,并设备防雨棚,油路安装顺直,减小转角,接头不漏油,油泵的最大工作压力不大于额定压力,装有限压阀、溢流阀和压力表等指标保护装置，安装完毕后必须进行试车，在顶进中定时检修维护，及时排除故障。选择符合要求刚度的环形顶铁，受力后无变形，相邻面垂直，排列不扭曲，单块放置稳定性好，连续部位不脱焊、不凸面,与导轨的接触面平整,顶进前滑动部分抹润滑油.环形顶铁与钢筋管口相吻合,中间用软木板衬垫.3.安置起重机械顶进工作坑配备一套8吨的电动机葫芦和一台汽车吊进行垂直运输作业.其起重能力满足顶管工具管和顶进设备的装拆、吊管和顶铁装拆、其他材料的垂直运输。正式作业前要先试吊，离地面约10cm检查重物捆扎情况和制动性能，确认安全可靠，方可使用。4.顶进根据设计图纸及地质勘察资料，本工程地质条件较复杂，管道在杂填土层中顶进，杂填土层极为松散，易跨放，对施工造成较大影响，现结合管材生产厂家提供的信息和指导性方案，进行管道顶进力计算。（1）、人工顶管顶力的计算(管外径1.8m)以最长距离80m，工作井段顶管计算：F=F1+F2其中F—总推力F1—迎面阻力F2—顶进阻力F1=π/4*D2*P（D—管外径1.2mP—控制土压力）P=KO*R*HO式中KO--静止土压力系数，一般取0.55HO--地面至掘进机中心的厚度，取最大值6mγ--土的湿重量，取1.9T/m3P=0.55*1.9*6=6.27TF1=3.14/4*1.2*6.27=5.91TF2=πD*f*L式中:f—管外表面综合摩阻力,取0.5T/M2D—管外径1.2mL—顶距83mF2=3.14*1.2*0.5*83=156.38T。F=F1+F2=5.91+156.38=162.29T经计算得知顶管的总推力为162.29T，由于主顶一般只能用到80%顶力，所以主顶使用2台320T级油缸，即2*320*