2013市政工程污水管道顶管施工方案解析

郑州市市政设施维修建设有限公司二标段顶管施工专项方案1第1章.－编制依据及编制原则1.1编制依据1.1.1郑州市市政工程勘测设计研究院:郑州市陇海路（工人路—勤劳街）快速通道排水改迁工程（污水工程）设计施工图。1.1.2对第二标段陇海路的实地勘察，对工程现场及周围环境的调查及踏勘获得的相关资料。1.1.3建筑工程质量验收规范，系列标准，工程建设标准强制性条文，国家及行业现行建筑施工及验收规范和评优标准。符合施工图中指定的国家、河南省及郑州市现行的与本工程有关的标准和规范（包括但不局限以下标准）。1.1.3.1《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97。1.1.3.2《给水排水构筑物施工及验收规范》GBJ141-90。1.1.3.3《砌体工程施工质量验收规范》GB50203-20021.1.3.4《城市道路工程施工及验收规程》DBJ08-225-97。1.1.3.5《城市测量规范》CJJ8-99。1.1.4我公司多年的施工管理经验及其成熟的质量控制、进度控制、成本控制的技术措施；GB/T19001:2000标准的质量管理体系。1.1.5公司施工技术水平，施工组织管理能力和资金准备、机械设备、物资供应等方面的资源配置情况等。1.2编制原则在充分理解设计意图、了解已完成部分管线的施工状态、分析已施工管线存在的技术、质量问题的基础上，结合理论实际，编制经济科学切实郑州市市政设施维修建设有限公司二标段顶管施工专项方案2可行的施工方案。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，确保工程质量达到优良。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，确保工期顺利完成。安全目标明确，安全措施可靠，制度完善确保施工安全。施工中做到保护环境，文明施工。坚持技术先进性、科学合理性、经济运用性，安全可靠与实事求是相结合。坚持科学管理，对施工现场进行全员、全方位、全过程监控。第2章.工程概况2.1工程概况本工程为郑州市陇海路（工人路—勤劳街）快速通道排水改迁工程（污水工程），设计陇海路污水自西向东敷设污水管道，收集沿线污水，并转输交叉路口污水，沿陇海路向东排放，最终汇入王新庄污水处理厂，管径D800~D900。全段均采用顶管施工，顶管段管材采用钢筋混凝土F管（Ⅲ级），工人路—勤劳街段，长约1842米。第二标段污水主要工程量：D900钢筋混凝土F顶管957米，D800钢筋混凝土F顶管1353米，检查井41座。2.2地质水文情况根据《岩土工程勘察报告》查知基坑开挖深度内自上而下分别为杂填郑州市市政设施维修建设有限公司二标段顶管施工专项方案3土、粉质粘土、粉土和粉砂为主。因管线施工距离较长，各个基坑的土层结构有些许不同，越往东，土层的粉砂层越厚。施工工地地质大致可分为五个单元层。第一层：平均2.1m深，为填筑土，素土以粉土、粉细砂为主；第二层：平均7.13m深，为粉质土，局部相变为粉砂状；第三层：平均9.34m深，为粉土，中度密实，质地均一；第四层：平均8.92m深，为粉砂，以石英、长石碎屑为主，局部夹有细砂；第五层：平均82.39m深，为粉质粘土夹粉土，主要矿物为长石、石英、局部钙质结核较为丰富。工程场地地下水埋藏较深，静止水位均在13.2m以下,为空隙潜水，详见《岩土工程勘察报告》2.3周边环境情况本工程基坑均位于建筑物旁边和现有道路旁，周围有建筑物及各类地下、地上管线，现有道路车流量较大，我们进场将后配合有关部门做好管线调查并办理好相关的手续。做好对建筑物的加固保护措施，在道路上的工作井和接收井要封闭施工，做好车辆过往通行便道，设好交通指示牌及警示灯。2.4顶管顶力计算书混凝土管的口径D=1000mm,壁厚t=100mm,管外径BC=1.2m,每米管的重力W=8.63KN/m,土的容重γ=18KN/m3，内摩擦角Ф=15º，土的郑州市市政设施维修建设有限公司二标段顶管施工专项方案4内聚力C=10Kpa,管与土的粘着力C′=10Kpa,标准贯入数N=4,复土深度H=7m，顶程L=100m。1、总顶力为初始顶力与各种阻力之和F=F0+[(πBCq+W)μ′+πBCC′]LF—总顶力（KN）F0—初始顶力BC—管外径q—管周边均布载荷（Kpa）μ′—管与土之间的摩擦系数2、初始顶力F0=13.2πBCN=13.2×3.14×1.2×4=198.95（KN）3、挖掘直径Bt=BC+0.1=1.2+0.1=1.3m4、管顶的扰动宽度Be=Bt[)245cos(245sin(1）]=1.3×(79.061.1)=2.65m5、土的摩擦系数μ=tgΦ=tg15º=0.2686、土的太沙基载荷系数Ce=)21BeK（[1-e)2HBek（]=202.01[1-0.243]=3.748m7、管顶上方土的垂直载荷We=(γ-BeC2)Ce=(18-65.2102)×3.748=39.18(Kpa)8、冲击系数i=09、地面的动载荷郑州市市政设施维修建设有限公司二标段顶管施工专项方案5p=)2()1('2HtgaBip=05.39200)45722.0(75.2)01(10020tg=5.12Kpa10、管周边的均布载荷q=We+p=39.18+5.12=44.3Kpa11、管与土之间的摩擦系数μ¹=tg2=tg2150=0.13212、总顶力F=F0+[(πBCq+W)μ′+πBCC′]L=198.95+[（3.14×1.2×44.3+8.63）×0.132+3.14×1.2×10]×100=6284.24KN=641.25吨（力）使用2个500T千斤顶按70%效率计算T=500T×2×70%=700吨（力）因此TF=641.25吨（力）所以以上千斤顶配置满足要求郑州市市政设施维修建设有限公司二标段顶管施工专项方案6第3章.施工部署与安排3.1.施工组织机构我公司在施工现场设有项目经理部，作为公司派出机构。项目经理部代表公司，运用系统工程的理论，按照工程项目运行的内在规律，以项目为中心，以全面、忠实地履行工程承包合同为目标，以完善、健全的公司管理体系和制度为条件，以公司雄厚的技术力量和充足的资源为后盾，对项目建设进行全过程、全方位的科学管理。项目经理部的组织框图如下3.2.施工准备组织施工人员熟悉图纸的技术要求和规范规定，熟悉本工程执行的规项目经理技术负责人项目副经理技术部质监部工程部物资设备部安监部合约部财务部综合办公室技术管理物资设备采购、供应、管理，施工设备维修质量检查、监督进度、环境管理与控制安全检查与监督合同管理资金管理、成本控制外联接待、行政后勤、医疗保健、治安保卫土建施工队顶管施工队郑州市市政设施维修建设有限公司二标段顶管施工专项方案7范和质量评定标准。开工前组织施工作业人员进行施工技术交底和安全交底。对施工用设备、材料及时组织进场检验。顶管设备提前在地面进行整备、试运行，确保顶进过程中故障为零。3.3.劳动人、机械设备投入1、劳动人投入计划表序号工种日期2013年4月5月6月1管理人员1010102资料员1113顶管特种工3050204电工1215焊工1116普通工2040202、机械设备投入计划表序号设备名称规格型号数量备注1汽车式吊车2按施工进度计划进场2泥浆泵BW-25033备用发电机150KW14龙门吊15顶管机66焊机HJ43127配电柜33.4.施工进度计划3.4.1.计划工期：2013年4月15日开工至2013年6月30日完工。郑州市市政设施维修建设有限公司二标段顶管施工专项方案83.4.2.工期总体保证措施（1）组织保证a.缩短施工准备期，尽快进入工程施工，项目主要管理人员应全力以赴组织有关人员进场进行施工准备和编制实施施工组织设计及时调遣工人和设备进场。b.通过合理的施工组织与正确的施工方法来提高施工进度.c.实行工期目标责任制，根据项目总体施工进度计划安排日施工计划，将工期目标分解到班组、个人，将工期目标与个人经济利益挂钩，实施奖惩制度，使全员自觉实施进度计划，做到以工序保日，最终保证总工期的完成。（2）劳动力保证根据总体施工进度计划安排，逐日做出劳动力计划，保证劳动力充足。（3）物资保证a.提前进行主材加工进定货，要详细制订进场计划。b.严格把住材料设备质量关，防止因材料不合格影响工期。（4）机械保证租赁机械要做好调度计划，确保工程按期完成。（5）技术保证a.提前做好如图纸会审工作，对图纸和现场中有疑问的地方，及时与设计单位、建设单位联系解决，以免误工。b.加强技术管理和工序管理，杜绝因返工影响正常施工进度的发生。郑州市市政设施维修建设有限公司二标段顶管施工专项方案9第4章.施工技术措施4.1.设备安装4.1.1.起重设备安装初期设备安装，在龙门吊尚未安装时，所有设备、构件吊运均采用汽车吊，包括龙门吊安装。在龙门吊安装完成后，井内所有吊运工作均由龙门吊来完成，包括顶进设备的装拆、顶进管道的吊放和顶铁的装拆、材料的垂直运输。4.1.2.后背安装后背较坑底深0.5m，采用长2.5m、断面15cm×15cm方木码放，高度为4m，并尽量贴紧墙壁，后背平面要求垂直于管道中心线，如有空隙用砂石填充严密，方木前埋设立铁3根，间距1.0m。立铁前码放横铁，横铁要求码放平整，顶镐后座与横铁结合处严密，以便均匀地将顶力传到后背上。4.1.3.导轨安装导轨使用高度为140mm的钢轨，安装道轨用木枕，经计算D=900mm砼管导轨宽度为720mm(见计算式)，导轨高程用顶管坑内的水准点测设。钢制道轨与木枕用道钉固定，两侧用方木与槽壁撑紧固定。导轨宽度计算及安装图如下：导轨宽度计算式：A=2×)20120()]20120(900[=710mm郑州市市政设施维修建设有限公司二标段顶管施工专项方案10方木工字钢导轨安装图4.1.4.千斤、油泵安装顶进设备为500t油压千斤顶，行程L=700mm。根据顶力计算，安装2台千斤顶，与管道中心线对称布置。油泵设置在千斤顶附近，油管应顺直、转角少；油泵与千斤顶匹配，同时配备了备用油泵；油泵安装完毕，先进行试运转，再进行管道顶进；顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度进行；顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进；千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。4.1.5.顶管机安装和调试1、顶管机安装前作一次安装调试，清洗油管，防止灰尘等污物进行油管，保持电路系统干燥，机头运转调试各部分动作正常，液压系统无泄漏。郑州市市政设施维修建设有限公司二标段顶管施工专项方案112、顶管机的尺寸和和结构应完全符合实际工作要求，在吊装前做详细地检查。3、顶管机采用钢丝绳外套橡皮吊放，吊装时应平稳、缓慢、避免任何冲击和碰撞。4、顶管掘进机安放在导轨上后，测量前后端中心的方向偏差和相对高差，并作好记录，顶管机的接触面必须相互吻合。5、按设计要求进行定位。6、将顶管掘进机和电路、油路、水路、气压、泥浆管路和控制系统等进行统一连接，各部件安装正确、连接牢固、不得渗漏，安装后对各分系统进行认真检查和试运行，以达到正常运转。7、顶管掘进机下坑后，刀盘离开封门1m左右，放置平稳后重测导轨标高，高程误差不应超5mm，然后开始凿砖封门，砖封门尽量凿除干净，不要遗留块状物，使掘进机刀盘贴住前方土体。4.1.6.泥水系统的安装1、泥浆沉淀尽量靠近工作井边，减少排泥管路过长而产生的管路摩阻力，沉淀池的配置可沉淀块状物，防止块状物直接进入排泥泵引起排泥泵堵塞和损坏。2、注浆系统使用螺杆泵以减少脉动现象，浆液保证搅拌均匀，系统应配置减压系统。在注浆泵出口处1m外以及掘进机机头注浆处各安装一只隔膜式压力表，便于准确观测注浆力。4.2.测量放线与纠偏4.2.1.测量放线(1)根据监理单位审核批准的桩点施测污水管线的中心线和高程桩。郑州市市政设施维修建设有限公司二标段顶管施工专项方案12(2)根据中线控制桩用全站仪将顶管中线桩分别测设在顶管工作坑的前后，使前后两桩互相通视，并与管线在同一条线上。(3)