机械顶管施工方案模板

第一章编制依据及编制原则一、编制依据：1、管线平面设计图；2、管线纵段设计图；3、工程地勘报告（钻孔柱状图）；4、D2150土压平衡顶管机使用说明；5、D2150土压平衡顶管机成功顶进的技术经验；6、有关工程技术规范。二、编制原则1．以设计文件及有关规范为依据，紧密结合现场实际情况，编制经济科学切实可行的施工方案，施工部署、施工方案、施工方法及工艺做到先进科学；2．质量目标明确，施工中采用先进技术和设备，严格管理，保证措施完善，确保工程质量达到合格的基础上创精品工程；3.安全目标明确，安全措施可靠，制度完善，确保施工安全；4．工期目标明确，合理高效安排施工进度，科学划分施工区段，协调统一，确保工期顺利实现；5．施工中做到保护环境、保护文物、文明施工，整个工地达到文明施工工地标准；6．遵守招标文件各项条款要求，全面响应招标文件，认真贯彻业主及其授权人或代表的指示、指令和要求；7．坚持技术先进性、科学合理性、经济适用性、安全可靠性与实事求是相结合；8．自始至终对施工现场坚持实施全员、全方位、全过程的严密监控，科学管理的原则；9．服务于业主；强化精品意识，以昨天为落后，视精品为合格的企业精神为指导，使本工程成为一项优质精品工程的代表。第二章工程概述一、工程概述本工程是*****工程中自雨水管线11号检查井至11a闸井段。位于***，横跨***主路。井段长度为61米，管道型式为双排直径2150mm的钢承口混凝土管材（Ⅲ级），管材净间距为1.5米（结构外皮）。二、工程特点及难点1、施工区域狭窄，距离不长，需要调运机头次数多。2、顶管上面覆土浅，顶管区域车流量大，动和载持续不断。3、施工深度较浅，地下土质较差。4、由于此次顶管施工采用机械顶进，其设备重量较大且用电量较多，所以在整个施工过程中，要特别注意支护安全及电器设备的运行安全。5、位于现况道路上，文明安全施工极为重要。并且须分时段进行施工，6、工期紧，施工难度大，如何确保施工安全和交通安全既是工程的重点又是工程的难点。第三章工程部署与安排一、施工部署原则1．本工程是横穿***的顶管工程，施工产地狭窄，顶管覆土较浅，土质较差，外加车流量大，动和载持续不断等诸多因素造成施工难度较大。我单位根据现场情况，准备和开顶进工作坑和接受坑，管线单向顶进，当顶完一条管后把机头吊运回顶进工作坑从新顶进。顶进工作坑再管道顶进时不搭设出土设施，雇用一台30吨吊车作为出土及调运安管作业。根据现场条件合理地安排施工顺序，保证在劳动力、物资以及资金消耗量最少的情况下，从而保证工期和质量目标顺利完成任务。2．文明施工、环境保护工作是本工程的一大重点，施工前要对施工区周边现况情况进行更进一步的详细调查，确保居民、车辆出行安全，保护施工区域的环境，确保对周边居民的干扰减少到最小程度。二、施工组织机构1．成立施工组织机构的原则根据本工程施工工期紧、安全隐患多、作业面狭窄、地理位置复杂等，我公司按照业主对工程的施工要求，结合本工程特点，组建高素质、高水平的项目经理部。同时在施工中坚持科学管理、严密组织、精心部署，确保总体施工目标的实现。2．施工组织机构（详见项目经理部组织机构框图）建立项目部组织施工。项目部班子由项目经理、项目副经理、项目总工组成，下设五个职能部门：即工程管理部、技术质量部、安全保卫部、物资供应部、机械设备部。实行项目经理负责制，对本合同段实施全面管理。3.施工项目划分为保证工期要求根据本工程的实际情况，根据工程施工特点进行工程项目划分，本工程项目经理部下设施工作业队。项目经理部组织机构框图项目人员配备：项目经理：项目副经理：项目总工程师：施工员：空气检测员：技质部：物资供应部：安全保卫部：机械设备部：综合办公室：三、工程实施部署1、施工组织项目经理项目副经理项目总工程师工程部程部技术质量部程部物资供应部程部安全保卫部程部机械设备部程部施工作业队本顶管段采用D2150土压平衡顶管机----京顶一号进行机械化顶管，为了施工技术质量和施工安全，同时也为了为机械化顶管技术积累宝贵的经验，我们项目部组织了有丰富经验的机械化顶管小组有项目部经理任组长。成员见上具体操作人员分工及人数每班次分配如下：控制柜操作人员2人稳管、出土车配合6人开泥口2人顶进（拆卸2根电缆）2人测量2人吊车机手2人领班（负责指挥下管）2人卸泥、推管4人电工2人配比泥浆、加水、泥泵2人合计共26人2、施工顺序顶进调运机头顶进在11#设顶管坑，占地面积为10.5m×9.6m.在12#设置接收坑，占地面积为11m×9m.机头吊装在夜间进行，吊装时占用二环主路最北侧一条行车带、一条停车带以及二环北侧道路附属设施。（在顶坑附近设临设及办公区。）3、施工进度计划根据工程总工期的要求，求稳、求安全、报质量，制订周密的进度计划是工期的关键，具体安排如下工程进度计划：计划工期为50天开工日期：****年**月**日顶进工作坑接收工作坑竣工日期：****年**月**日1）、施工准备：设备、材料人员进场，5天2）、工程施工：37天3）、竣工验收、撤场3天第四章施工方法一、施工工艺流程工作坑开挖→后背→导轨安装→顶进设备安装→顶进→压浆→两浆置换二、工程测量为确保工程质量，必须对中心及高程严格控制。精度要达到1/70000，达到工测四等三角网的有关精度要求；高程控制点的精度达到国家三等水准测量的有关技术要求才能使用。1、测量定线依据项目经理部提供的线位和交桩导线点，放出施工中线，分别给出工作坑和接收井位置中心线，高程必须设置临时水准点。2、定线复核复测图纸是否与设计图纸相符合，如复测偏差值符合规范要求，将成果及定线成果图报监理审批。3、水准点复核每次进行测量时必须对临时水准点进行闭合测量，闭合差应不大于±12K1/2复测不合格不得使用，合格后报监理审批。4、管道中心控制中心复测合格后，及时设置中心控制桩，并砌砖保护，做明显标志。5、管道高程控制水准点复测合格后，应在工作坑内设置临时水准点供施工中使用，临时水准点不少于2个，测量是要进行闭合效核。6、顶管中心、高程复测顶管开始后，每天复测井内中心线和标高桩一次，以防顶管反作用力时井中心偏移。7、测量仪器校核(1)水准仪、经纬仪校核合格后方可使用。(2)要定期校核。(3)本工程采用激光定位，每天校核激光束中心、高程是否准确。8、沉降观测由于该顶管段部分需穿越南二环路，对路面的沉降控制非常重要，虽然在施工过程中沿线不需降水，其因施工造成的细微沉降非常小，但我们仍将在附路管道中心线上及两侧设沉降观测点，具体为在管线中心两侧间距2m，纵向分别在主辅两侧路缘石设一沉降观测点，我们将定期观测，以便发现问题及时采取相关措施。从以前顶进施工所做的沉降观测记录来看，机械化顶管对于地面沉降影响很小，完全可以确保在施工过程中路面的安全。三、土压平衡顶管机设备特征及优点顶顶管管设设备备横横断断面面图图和和施施工工原原理理图图如如下下::壳体总成加泥系统螺旋输土机1、采用机械顶管施工的优点1）中心支承幅条式刀盘结构中心及周边刀具布置，提高刀具的防磨和抗冲击力，更适合砾石地层的掘进。出土斗液压系统2）液压马达+行星轮+齿轮减速的刀盘回转传动机构，具有良好的启动性能。利用恒功率变量液压技术，刀盘转速和扭矩随切土变化自行调整，有利于减轻砾石对刀具的冲击，并可根据不同土质情况，获得较大的扭矩或较高的转速，从而改善刀盘的切土和搅拌效果。3）采用变频调速技术的螺旋输土装置，确保手动或自控工况下调节土压的有效性和可靠性。后端设有蓄土装置，更换运土车时可不中断出土。4）独特的纠偏装置轴向位置调整功能，增强了纠偏控制和处理掘进故障的技术手段和可操作性。5）设备运行状况的集中显示和控制，以及激光靶跟踪+倾角仪测斜的动态方位误差监控系统，使监测和操作工作更直观、更方便。6）长行程、整体式主顶装置，无须顶铁，提高施工效率，工作安全可靠。7）具备加注护壁泥浆的技术手段，用于降低减阻泥浆的外渗，提高减阻效果，从而实现降低顶进阻力，加大单行程顶进距离。8）管线在顶进施工时两侧不用降水，从而减少因降水施工引起地面沉降，确保周边建筑物的结构安全。减少临时占地，减少对社会车辆及行人的干扰。9）采用大扭矩强顶力土压平衡顶管机配合中继间使用，可增加顶管长度，充分显示缩短施工工期、减少工程造价的优势。2、D2150（D2200）土压平衡顶管机主要技术参数①有关数据1）主机尺寸：直径Ф2620mm×长度6010mm2）控制装置采用中心支承幅条式刀盘结构，增强型中心及周边刀具布置，以提高刀具的抗磨及抗冲击能力及适用多种地质条件。3）主机采用全液压恒功率驱动，转动力矩大，转速与扭矩随切土阻力变化能自动调整。4）全液压主顶机构顶力为12000KN。5）最大顶进速度50mm/min。6）刀盘最大转速2.4rpm/min。7）刀盘最大扭矩450000Nm。8）总功率220KW。9）单程顶进距离（不设中继间时）50～100m。10）使用寿命5000m。11）电瓶运土车轨道间距0.6m。12）（综合各项影响因素）平均顶进速率18m/d13）机头总重量约为60吨14）适应地层条件：使用于粘性、砂性、砂砾（最大砾径120mm）的干性或含水地层条件下施工。②螺旋输送机参数1）螺旋输送机直径：410mm2）转速：1～17rpm（微机控制、连续可调）3）最大扭矩：12KN.m4）电机功率：28KW5）出土最大粒径：120mm6）最大出土量：0.4m3/min（满足加泥30%时最大掘进速度的出土要求）③纠偏系统：1）纠偏千斤顶：4×1500KN2）纠偏最大力矩：4539KN.m3）最大纠偏角：±1.5°④控制系统：采用操作台集中控制操作，运行状态参数可屏幕显示。动态方位误差由激光靶及姿态仪反馈信号，土压仓压力由土压传感器反馈信号并显示。土压可预控或按设定值自控。⑤顶进系统：1）等推力双作用双级千斤顶6台（每台2000KN），不间断一次顶进行程3.45m，无需配各种顶铁，工作效率高，安全可靠。2）顶力：6×2000KN=12000KN3）中继间：可设12～24台，单台顶力800KN，总顶力可达9600KN～16000KN。中继间行程300mm。⑥加泥系统：采用压力无脉动的螺杆式加泥泵，并设有流量计，可根据原土质情况，以最大限度的改善土压仓土质，实现全断面土压平衡，保证在各种土质情况下安全顶进。⑦触变泥浆系统：采用柱塞泵加注触变泥浆，可起到护壁，减小顶管阻力，加大顶进距离的作用⑧弃土机构1）输土采用皮带机传递到运土小车。2）因为顶进距离较短采用人工运土，可实现每顶进1m出土一次。四、设备工作描述土压控制，土仓压力可在0～250Kpa范围内任意设定。土仓压力是靠螺旋输送机转速调整出土量以调整土仓压力，螺旋输送机转速由土仓压力计控制，土仓压力传感器通过PLC系统控制螺旋输送机，土仓压力高时可控制螺旋机减速，反之控制螺旋输送机加速。流塑性更好的全断面实现土压平衡，加泥能力0.13m3/min。同样可以加泡沫，增强设备在砂砾石层、流砂层的正常顶进的安全性。同时可向土体注入水泥浆或水玻璃等加固浆液。本机机尾设有触变泥浆注浆系统，在顶进时同步注入触变泥浆以隔离土与管子的接触达到减阻的效果。本机还设有机头倾角仪和姿态仪表，随时显示机头前进的纵坡和机头的旋转的角度，角度精度0.02°相对坡度万分之3.5。可供操作人员及时调正机头的坡度和旋转角。螺旋输送机设有液动密封门，当遇有停电可自动关闭，长时间不施工可关闭密封仓，保持土仓压力。五、土压平衡顶管土仓压力、顶力确定：1、顶力计算（一）计算公式主动土压力被动土压力土仓压力p0=p01+2m水压(3)顶力式中：水压245224500201Ctghtgp水压245224500202Ctghtgp(1)(2)0202114124522PDfGLtghhfLDhfLDpi（4）p0---土仓压力（主动土压力+2m水压）单位：KN/m2A---管正截面面积单位：m