手掘式机械顶管施工方

燃气管线工程(过烟郝路，大辛三村)手掘式机械顶管施工方案辽宁建设安装集团有限公司第五分公司2012年3月12日目录一、工程概况1二、顶管范围及主要施工内容1三、顶管前准备工程1四、顶管施工顺序及工艺流程2五、顶管设备安装2六、管道顶进施工技术措施6七、施工计划7八、质保体系8九、HSE体系10十、应急救援方案14手掘式机械顶管施工方案一、工程概况1、工程名称：烟郝线顶管工程2、建设单位：沈阳市沈西新建燃气工程配套有限公司3、设计单位：沈阳市燃气规划研究院有限公司4、监理单位：辽宁三全监理有限责任公司5、施工单位：辽宁建设安装集团有限公司第五分公司6、主要工程量：顶进DN1500钢插口水泥套管在大辛一村处穿越烟郝路，工程数量：60米。7、工期：工期控制在进入现场至工程结束15天。8、验收标准：合格工程9、工程施工组织机构：工程负责人：王明涛安全负责人：翟新宝施工队长：张波工程技术负责人：杨亚刚二、顶管范围及主要施工内容本工程为DN813燃气管道的ø1500钢插口水泥套管。管径采用ø1500的钢筋砼F型承插管，全长约60米（1处），采用手掘式机械顶管施工。三、工作坑开挖的工作准备1、主要工序施工方法（1）施工准备组织施工人员熟悉施工图，进行技术交底，探讨施工安全、质量保证措施。向土建施工单位了解清楚开挖地段内地下是否通讯线路，管道等设施，对于此类设施应请主管部门的有关人员现场指定位置，人工开挖，使之暴露，保护得到主管部门认可。（2）测量放线根据设计给定的控制桩位，用经纬仪放出穿越中心轴线，并定穿越中心桩，撒上白灰线。放线同时放出作业坑与接管坑的位置和开挖边线。（3）作业坑开挖根据设计要求，先在站外涵管处开挖一个工作坑，找到涵管。2、施工方法（1）进站管采用分段分层开挖的方法施工，使用挖土机接驳法结合垂直吊运土方法。基坑的土方开挖根据基坑的深度和实际的地质条件进行分层开挖，在整个基坑开挖根据基坑的深度和实际的地质条件进行分层开挖，在整个基坑开挖过程中应做好各项工序的搭接，作到随挖随做支护，以保证基坑支护安全。在施工过程中，要注意做好施工将为施工排水的组织和措施。土方开挖过程中，派人对挡土支护结构进行配合监测，如发现挡土支护结构有偏移过大的现象，立即采取回填加固等有效措施进行处理，待加固措施完成后，基坑偏移趋于稳定时才能继续进行开挖。机械挖土过程中，配有经验丰富的施工人员现场指挥。（2）基坑开挖监测措施在施工过程中维护结构的基坑顶土体和桩顶变形进行监测，通过监测掌握支护结构、地表的动态，及时预测和反馈。当变形值超过时，应立即停止开挖，并通知设计和监理，采取有效措施，确保安全后方可继续施工。施工过程须对基坑周边的地下水位、水土压力等进行量测。（3）质量、安全保证措施施工前做好管理人员、各班组的安全交底和技术交底工作。基坑周围设置钢管护栏，护栏采用水平两道Φ50钢管，钢管立柱间距3.0m。并在明显位置挂安全警示牌。机械开挖庈在高度超过3m或在不稳定土体之下作业。在挖方边坡上如发现有滑坡土体或导致土体向挖方一侧滑移的软弱夹层、裂隙时，应及时清除和采取相应措施，以防止土体崩塌与下滑。吊运土方时，起吊物下严谨站人。加强基坑周围建筑物、基坑和钢支撑的变形监测，遇暴雨等异常情况应加密监测周期。如变形有异常，应立即停工，分析原因及时采取措施补救。注意施工场内安全用电，夜间施工做好照明及安全防护工作。基坑开挖后尽量减少对基土的扰动、基坑底部以上30cm土层采用人工挖土，严禁机械开挖。防止施工顺序不合理：土方开挖宜先从低处进行，分层分段依次开挖，形成一定的坡度，以利于排水，严禁大锅低式开挖。二、管道连头碰死口管道连头是指对施工中因穿越、阀室、清管试压、管道转角等处因施工技术要求的限制而预留的管口之间的连接。1、准备工作从各机组抽调经验丰富且技术熟练的人员亨利专业连头碰死口作业机组，完成预留的管口的组焊连接。2、配备必要的设备，并保护其完好状态，如：吊车、吊管机、单斗挖掘机、发电机、电焊机、潜水泵等以及所需的机具。3、连头所需钢管、弯头、补口材料等必须严格控制规格、防腐等级、防腐层耐温性及热性收缩套耐温性等4、管线连头工序只要具备条件就要尽快地进行，以减少管线施工中的隐患。5、管道开挖时如有地下障碍物时，障碍物两侧3m范围内，应采用人工开挖。对于重要设施，开挖前应征得其管理方的同意，并应在其监督下进行管沟开挖。（1）对不同土质、在开挖初始阶段做试验时，应考虑施工机械的测压、震动、管沟暴露时间等因素。（2）穿越地下设施时，设施两侧3m范围内，应采用人工开挖，与其穿越间距应符合设计要求。对于重要设施，开挖前应征的其管理单位同意，并应在其监督下开挖。管沟开挖完毕后，开挖单位应根据设计要求先进行自检。自检合格后向管道安装单位和监理提交管沟验收申请报告，监理和管道安装单位接收到申请报告后及时组织检查验收，并填写管沟开挖施工验收记录，验收合格后办理交接手续。根据通信人孔结构尺寸确定顶管坑尺寸：工作坑布置在北土城西路南辅路向南2.5米改线#3处工作坑开挖尺寸：8.2m×5m×10.6m接收坑布置在河右堤改线#2号处接收坑开挖尺寸：8.5m×2.7m×9.6m工作坑施工方法工作坑采用C20砼锚喷，井壁厚度0.25m，锁口圈梁断面尺寸800mm×500mm，主筋为8根ф20钢筋，架立筋为Φ8＠250。钢格栅主筋为4根ф20钢筋，蛇形筋为ф14钢筋。尺寸为25cm×20cm，水平格栅间距为800mm，竖向格栅间距2000mm。竖向连接筋ф20，间距1m，挂ф6钢筋网150mm×150mm。在工作坑锁口圈上口砌筑挡水墙240mm厚，高约700mm。（接收坑同顶管坑）施工过程中应加强对喷射混凝土的控制（1）原材料的控制：喷射混凝土的原材料进场均应进行质量检验，进行速凝效果的试验，确定速凝效果的试验，确定速凝剂的品种和最佳掺量，要求初凝不超过5min，终凝不超过10min，进行配合比选择试验，确定水泥用量和水灰比。掺有速凝剂的混合料应立即使用，存放时间一般不大于30min，计量误差小于2％，搅拌均匀，无结团，搅拌采用强制式混凝土搅拌机，禁止人工搅拌。（2）施喷前的准备：喷射作业前应检查开挖断面尺寸、清除松动的浮石、土块和杂物，清除基脚下的堆积物，用高压风吹净；埋设控制喷射混凝土厚度的标志；作业区有足够的通风、照明装置；调整好喷射机的风压、水压，做好准备。（3）喷射作业：喷射作业分段、分层进行，喷射顺序由下而上；喷射混凝土时，喷头与受喷面应保持垂直，喷头距受喷面距离不宜大于1m；喷射压力控制在0.12～0.15MPa，一次喷射厚度，侧壁约60～100mm，当分层喷射时，应在前一层喷射混凝土终凝后进行，若在终凝1小时后再进行喷射时，喷层表面应用风水清洗。喷嘴应避开格栅钢筋密集点，以免产生密积，对悬挂在网筋上的混凝土结团应及时清除，保证喷射混凝土的密实。喷射混凝土应将钢筋全部覆盖，喷射手应控制水灰比，在0.40～0.45，此时喷层无干斑和滑移流淌现象，尽量减少喷射混凝土材料的回弹损失，严禁使用回弹料。喷射混凝土应加强喷水养护，以防风干裂口。开挖时密切注意土体的稳定性，如发现异常，及时采取有效措施，确保施工安全。工作坑施工中应严格控制井壁厚度及垂直度，水平钢格栅安装完毕后，必须经质检人员检验合格后方可进行锚喷混凝土施工。工作坑喷射混凝土检验标准序号检验部位项目允许偏差(毫米)检验频率检验工具方法范围点数1喷层厚度不小于设计厚度5米4用钢尺量2砼强度不小于设计强度每座1组喷模成型标养3井底标高-20,0每座5用水准仪、塔尺4井身尺寸0,+205米4用水准仪、塔尺考虑工作坑的整体稳定性，在锁口圈梁下2m设第一道顶撑，顶撑采用219×6钢管，两边和锚喷墙预埋铁焊接，每隔2m设一道顶撑，共4道。（4）格栅配筋计算由于横向同一水平面所受荷载相同，均按水平格栅计算。将横向格栅简化成两端固结中间简支的连续梁。Ea=0.5γH2k0=0.5×21×112×0.267=339.3KN/m2Ea—最深处主动土压力γ—土的容重H—工作坑深度k0—主动土压力系数最大弯矩Mmax=0.077ql2=0.077×339.3×22=104.5KNmq—最大荷载L—计算荷载长度(竖向格栅间距)按单筋计算格栅配筋:As=α1fcbhξ÷fyas=M÷α1fcbh2=104.5×106÷1×14.3×250×2002=0.73ξ=1-(2×0.73-1)0.5=0.32As=1×14.3×200×250×0.32÷200=1146mm2选用4根ф20钢筋截面积为314×4=1256mm2As安全与环保7.1施工安全管理7.1.1为了确保本工程顺利实施，必须认真落实国家、某单位和本公司有关安全生产规定，严禁违章作业，完善和充实安全规章及操作规程，把安全规章制度落实到生产的全过程中，保证员工身体健康和设备在生产过程中的安全。7.1.2工程项目的安全工作由项目经理负责，班组安全由班组安全员具体负责实施。7.1.3施工现场要充分考虑安全施工和文明施工。7.1.4在管道穿越施工过程中，在适当位置应设置警示标志，管道两端部各50ｍ范围内应划为禁区，作业坑15ｍ范围内为禁区，设置警示标志或设专人值勤。7.1.5凡进入施工现场的施工人员，在上岗前要进行必要的安全教育，施工中必须穿戴好劳动保护用品，班前严禁饮酒，上班必须坚守岗位，集中精力干好本职工作。7.1.6电器设备必须由专职电工操作，不准擅自接用或改动电气设备，工地所使用的用电机械和电工工具接地必须良好，工地所有监时用电缆必须有良好的绝缘性能，不得有破皮漏电之处。7.2施工中环保措施7.2.1本工程地形平坦开阔，地势较低，故施工中必须加强环境保护，工程施工中严格执行国家和当地有关部门对环保的政策和法规，开工前必须得到当地有关部门的批准许可，方可开工作业。7.2.2施工结束后，必须恢复地形地貌。7.3施工注意事项管道穿越处为人中稠密区，要求穿越工程不留后遗症，不造成环境污染。为解决问题，使用无毒无害的对环境友好型的泥浆材料。每种材料均有环保证书，保证工程完工后不对环境有任何负面影响。泥浆控制为整个定向钻穿越施工中的关键环节，同时也是一个薄弱环节。用纯碱、液体DRISPAC、液体FLOSAN、超细碳酸钙等按顺序并有一定比例配置了泥浆，并有足够容积的泥浆罐，以满足在最大泵量下钻进时对泥浆的要求。在泥浆配置及监控方面，坚持连续配浆、使泥浆具有一定的粘度，只有泥浆保持了一定粘度，才能在保证其他泥浆性能达到要求。为满足泵送泥浆要求，配备1台泥浆泵，并对现场收到的泥浆材料进行初检，同时取现场泥浆材料进行泥浆配方优选试验，保证泥浆性能满足正常穿越施工要求方可开钻。在穿越过程中视泥浆状况及时调整，尽量减少泥浆消耗，减少成本；施工中根据泥浆往返、冒顶情况、泵压、扭力、推拉力变化等情况分析，判断并采取对应措施，如当钻屑过多污染泥浆时，应停止钻进，先进行循环，排砂或采取其它措施，待正常后再恢复钻进。标高控制现场建立统一的水准网点，水准网点应根据建设单位提供的水准点进行引测。工作坑施工时，根据所建立的水准网点，在坑边上测出标高线，作为工作坑施工的依据。高程传递水准仪配合钢卷尺，钢卷尺起始端悬挂15kg线坠。工作坑支护方案工程概况：本工程为杜陵邑南路雨水工程，由明开挖施工变更为顶管施工工艺，本顶管井段由y2～y24，共计23个井段，全长890.56米，设计9个工作坑。基坑开挖：1、基坑开挖道到设计标高后，义利观要将支护桩根部的淤泥清挖，否则会造成支护桩倒塌。2、基坑底面不能暴露时间过长。基坑开挖中间间歇过长，变形会随着时间不断增加。这种情况下，应考虑增加支护结构的强度。3、顶管工作井的后背和出洞位置必须平整垂直，否则会发生顶进偏移和后背破坏。4、如果基坑开挖后，不能立即进行下一道工序施工时，可在基坑设计标高上，预留0.15-0.3m厚的一层土不挖，待下一工序开始前，再用人工开挖至槽底的设计标高。否则在下雨时，基坑会浸水坍塌。5、人工吊运泥土，应检查工具，绳索，钩子是否牢靠，起吊时垂线下不得有人，