顶管施工方案(通用)

陕西省西咸新区秦汉新城朝阳五路（一期）市政工程顶管及工作井、接收井专项方案编制人：审核人：审批人：编制单位：陕西建工第三建设集团有限公司编制时间：年月日目录1、编制依据……………………………………………………………第1页2、工程概况………………………………………………………………第1页2.1场地情况……………………………………………………………第1页2.2地质资料……………………………………………………………第1页2.3沿线地下管网及构筑物……………………………………………第2页2.4雨水工程施工图设计……………………………………………第2页3、施工方案………………………………………………………………第2页4、顶管施工工艺…………………………………………………………第3页4.1泥水平衡顶管施工工艺……………………………………………第3页4.2施工工艺流程………………………………………………………第4页4.3泥水系统、注浆量…………………………………………………第5页5、工作井、接收井………………………………………………………第5页5.1工作井、接收井结构及几何尺寸…………………………………第5页5.2工作井、接收井施工……………………………………………第6页5.3后背墙……………………………………………………………第11页6、管道顶进………………………………………………………………第12页6.1顶力的理论计算……………………………………………………第12页6.2机械顶管设备选型及安装…………………………………………第12页6.3顶管工程施工技术措施…………………………………………第13页6.4泥浆的压注与置换…………………………………………第15页6.5泥浆的压注方法……………………………………………………第16页6.6顶进监控…………………………………………………………第16页7、质量验收标准…………………………………………………………第18页8、安全保证措施…………………………………………………………第21页8.1安全生产领导小组及安全生产管理体系……………………第21页8.2安全教育及检查制度……………………………………………第22页8.3确保施工安全的组织及措施……………………………………第22页9、应急救援预案…………………………………………………………第24页9.1安全生产事故风险分析…………………………………………第24页9.2救援组织机构人员配置…………………………………………第24页9.3救援物资…………………………………………………………第24页9.4应急救援程序……………………………………………………第25页9.5现场应急救援处理办法…………………………………………第25页10、事故调查………………………………………………………………第27页10、施工平面布置图………………………………………………………第29页11、朝阳五路雨水工程变更图………………………………………第30页第1页顶管及工作井、接收井施工方案一、编制依据：《陕西省西咸新区秦汉新城雨水工程专项规划》《陕西省西咸新区秦汉新城朝阳五路（一期）市政工程设计图》《陕西省西咸新区秦汉新城朝阳五路市政工程--雨水工程变更通知单》《西安市政设计研究院实测现状地面纵、横断面测量成果》《给排水工程顶管技术规程》（CECS246:2008）；《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）；《建筑基坑支护技术规范》（JGJ120-2012）；《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》（JC/T640-2008）；《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）；《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268—2008）。二、工程概况本工程系陕西省西咸新区秦汉新城朝阳五路市政工程——雨水工程施工图设计。1、场地情况:朝阳五路是秦汉新城渭北综合服务区内重要的南北向次干路之一。道路全长460.648m。朝阳五路现状为道路红线宽15m，机动车道8m，两侧人行道宽3.5m*2。2、地质资料：本工程暂无地勘资料，设计暂按中、粗砂地质类型，经我单位现场开挖上部1.8m为回填土，下部均为砂层。第2页3、沿线地下管网及构筑物：道路中心位置西侧4.4m纵向有一排高压电线杆；5.3m有一条DN200自来水管道，东侧4.8m有一条管径800mm的雨水管道，5.2m有一条DN200自来水管道。4、雨水工程施工图设计本次设计沿道路中心线敷设一条由北向南的雨水主管道，设计管径D1350~2000mm，管道总长约389m,其中Yb1~Yb2段，开挖并排明敷设D1350钢筋混凝土钢承口二级管，180度混凝土基础，长度32m，管道埋深4.4m；Yb2~Yb4段，开挖明敷设D2000钢筋混凝土钢承口二级管，180度混凝土基础，长度76m，管道埋深4.6~5.02m；Yb4~Yb12段，铺设D2000三级钢筋混凝土钢承口管，采用顶管施工工艺，总长度281m，埋深5.02~7.5m。顶进完成后在工作井内现浇钢筋混凝土检查井，检查井井距如下：Yb4--40m--Yb5--32m--Yb6—32m--Yb7--36m--Yb8--36m--Yb9--36m--Yb10---32m-Yb11--37m--Yb12三、施工方案根据施工现场土质开挖状况，地面约1.5米以上为粘土，以下为中、粗砂，土质稳定性较差。结合我公司近年来相关顶管工程施工的成功经验，充分考虑到本工程地质情况，为减少对相邻地下、地上各类管线及构筑物的扰动，管道顶进拟采用泥水平衡顶管施工工艺。工作井、接收井拟采用钢筋混凝土护壁墙形式，几何尺寸选用工作井8m*6m、接收井6m*5m。选择Yb4、Yb6、Yb8、Yb10四座检查井位置作为接收井；四座检查井位置Yb5、Yb7、Yb9、Yb11四座检查井位置作为工作井。第3页泥水平衡顶管施工工艺具有施工周期短，土方开挖量小，对周围建筑物及地下相邻管线影响小，工艺成熟，施工方便，安全可靠的特点。四、泥水平衡顶管施工工艺（一）泥水平衡顶管施工微型掘进机被主顶油缸向前推进，掘进机头进入止水圈，穿过土层到达接收井。电动机提供动力，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层，挖掘的土质在转动的切削刀盘内被粉碎，然后进入泥水舱，在泥水舱与泥浆混合，最后通过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。在挖掘过程中，采用复杂的泥水平衡装置来维持水土平衡，以至始终处于主动与被动土压之间，达到消除地面沉降和隆起的效果。掘进机完全进入土层后，吊下第一根管节，它被推到掘进机的尾套处，与掘进机头相连接，第一根管节顶进后，挖掘停止，液压慢慢收回，另一根管节吊入导轨上，套在第一根管节后方连接在一起，重新顶进，这个过程不断重复，直到所有管节被顶入土层完毕，形成一条永久性的地下管道。掘进机在掘进过程中，采取激光导向控制系统。位于工作后方的激光经纬仪发出激光束，调整好所需的标高及方向位置后，对准掘进机内的定位光靶上，激光靶的影像被捕捉到机内摄像机的影像内，并输送到挖掘系统的电脑显示屏内。操作人员可以根据需要开启位于掘进机内置式油缸进行伸缩，调整切削部分头部上下左右高度，以达到纠偏的目的。当工作井完成以后，经调试完毕的液压系统、顶管掘进机便通过运输到工地，并安装就位至导轨上。微型掘进设备还包括操作室和遥控台、液压动力站、后方主顶、泥浆循环装置、激光定位装置、减摩剂搅拌注入装置、泥水处理装置。第4页（二）施工工艺流程测量引点——工作井施工——测量放样——顶管后背墙制安——导轨安装——液压系统、止水圈等安装——地面辅助设备安装——顶管掘进机吊装就位——激光经纬仪安装——设备调试——掘进机出工作井——正常顶进——顶管机进接受井——设备转场工程开始全线复核砌检查井、回填工作井接收井竣工验收、退场工作井施工场地围闭、“三通一平”、临建搭设、周边管线建筑物调查标志测量放样、复核工作井上下设备安装准备工具头吊装下井、全套设备调试穿墙初始顶进正常顶进到达顶进及准备工作出洞拆除管线、吊出工具管第二段顶管第5页（三）泥水系统、注浆量1、泥水系统泥浆系统的作用是送走被掘进的渣土，它是由封闭的管道组成，通过机头循环形成泥浆混合物，由及排泥管送走，最后沉淀在地面上的泥浆池内。泥浆通过排泥泵管排出，再由进水泵进水送入机头，排泥由变速的泥浆泵进行控制。机坑旁通装置可控制进排泥浆的速度，以防止泥渣堵塞管道淤积施工现场。本工程挖出的是沙土，泥浆中必须添加膨润土以增加泥浆粘度。2、注浆量的确定本工程每米注浆量计算如下：V=3.14*2.4*0.1*1=0.75m3(1)根据地质条件，一般压浆量为计算值的150%~200%，本工程在砂土中顶进，按照200%进行注浆量控制。(2)为防止路面沉陷和地上、地下构筑物扰动，顶管结束后，应及时对管体四周的缝隙充填水泥浆，使其密实坚固，填充水泥浆所用设备与触变泥浆设备相同。逐孔注浆，水泥浆液需搅拌均匀，无结块、无杂物。(3)压浆填充材料:在管顶间隙较小的管段，采用管内注浆，压浆填充材料为水泥粉煤灰浆，配合比为：水泥：粉煤灰=1:3五、工作井、接收井（一）工作井、接收井的结构及几何尺寸第6页本工程土质情况较差，结合我公司相关顶管工程施工的经验，为减小工作井接收井开挖对周围建筑物及管线的扰动，以及施工的安全，工作井接收井拟采用钢筋混凝土护壁墙式。该护壁墙式工作井接收井具有施工周期短、土方开挖量小、对周围建筑物及地下、地上相邻管线影响小、工艺成熟、施工简便、安全可靠的特点。根据施工图纸及我公司施工经验，几何尺寸选用工作坑8m*6m，接受坑6m*5m工作井、接收井开挖深度：工作井、接收井开挖深度按下式计算确定：H1=h1+h2+h3H2=h1+h3其中：H1——工作井开挖深度H2——接收井开挖深度h1——自然地面距管道底部外壁的高度h2——管道底部外壁至导轨底面的高度h3——底板及垫层的厚度（二）工作井、接收井施工本工程工作井、接收井采用土方开挖，再进行钢筋混凝土现浇结构。采用旋喷桩止水固沙，工作井、接收井进洞出洞洞口打两排。土方开挖采用加长伸缩臂挖掘机（专业施工机械）及人工配合挖土，大型运输车运弃土的方式。A、施工方法：1、逆做法土方开挖及井壁施工：第7页（1）、施工顺序、方法：逆做法施工顺序：在开挖前，由测量工根据图纸尺寸进行桩位测放，经校核无误后，方可进行土方开挖施工。采用长臂单斗伸缩臂挖挖掘机进行挖土，挖土顺序为先中间后周边。按标出的桩心十字线吊线检查孔中心位置和孔径，然后进行井壁钢筋绑扎、支定型钢模板和浇筑砼，循环作业至设计要求深度。为保证桩的垂直度，要求每灌柱三节井壁，就应校核该桩中心位置及垂直度一次。（2）、施工中可能遇见问题及处理：如遇局部回填土及淤泥质土层或地下水较大时（如构造蚀变带），出现塌方、流砂等现象，应采取井壁节高适当缩减到300~500mm、并在支模前先采取特殊的防护措施，如堵沙包、稻草、护壁砼加厚、钢筋加密等加固措施。同时在坑底一侧挖一临时集水坑，加泵抽水，防止塌方加大，经加固处理后再进行挖土，所塌方后的孔洞应在浇捣护壁混凝土的同时，用混凝土填好。（3）、井壁钢筋绑扎：采用预先下料、井下绑扎的施工方法，工作井及接收井护壁钢筋配筋检查桩位、标记第一次挖土900mm立模板绑钢筋浇井壁混凝土井内结构墙施工挖土至设计标高挖土立模钢筋砼循环挖下一段土900㎜立模板绑钢筋浇护壁混凝土测量放线定位第8页如下：井壁C30混凝土厚500mm，每节护壁高度900mm，竖向钢筋下料加长200mm，便于搭接，水平钢筋及竖向钢筋采用二级螺纹钢筋，φ14@200单层双向网片配置，绑扎好后，经质监站、甲方和监理验收合格后，方可支模浇筑砼。（4）、井壁模板：井壁模板采用加工好的定型钢模板，按井径分块拼装，安装时用U型扣件连接及固定，沿模板底打短钢筋加固，拼装中留一道接缝夹一根Φ48钢管，以便拆模，必要时采用Φ48钢管加固支撑对顶。（5）、井壁砼浇筑：井壁砼浇筑采用商品混凝土，强度为C30，厚度为