公路顶管穿越方案

-1-高青县滨河路建设工程管道顶管穿越公路方案山东莱钢建设有限公司-1-目录第一章工程概况...........................................-2-第一节工程概况.......................................-2-第二节编制范围、依据.................................-2-第二章施工准备...........................................-3-第一节项目组织机构....................................-3-第二节项目部主要成员及部门职责........................-3-第三节项目管理目标....................................-4-第三章施工方案...........................................-5-第一节顶管施工原理...................................-5-第二节施工方法.......................................-5-第三节施工技术措施...................................-6-第四章安全文明施工措施.................................-15-第一节安全施工技术措施...............................-15-第二节施工现场文明施工、环保、消防、降噪声措施.......-15-第五章质量保证和质量违约责任承诺.......................-16-第一节质量保证措施...................................-16-第六章有必要说明的其他内容.............................-17-第一节雨季施工基坑坍塌事故应急预案..................-17--2-第一章工程概况第一节工程概况一、工程说明本标段采用水泥管顶管穿越上东外环路K1+381米处，长度44米，管径为DN1000mm接入东外环污水主线；就近开挖东外环东侧至东外环污水主线检查井，管径为DN1200mm。第二节编制范围、依据一、编制范围本次编制的工作范围为上东外环路K1+360.473米、K1+402.473及过东外环接入东外环污水主线检查井标段内管道安装,以及无压力排水管道闭水试验。二、编制依据2.1、《给排水管道工程管道工程施工及验收规范》GB50268-20082.2、《市政排水管道工程施工及验收规程》DBJ08-220-962.3、《给水排水工程顶管技术规程》CECS246-20082.4、《公路路基设计规范》JTGD30-2004-3-第二章施工准备第一节项目组织机构现场管理组织机构框第二节项目部主要成员及部门职责项目管理机构各岗位部门职责范围和授权：一、项目经理职责1.项目经理是工程的第一责任人，全权负责该工程的指挥运行，对工程的安全、质量、进度、经济技术指标等负全面责任。2.建立健全各项管理体系，制定和完善各项管理制度，保障项目的高效、有序运转。3.协调各部门、岗位的工作关系，监督考核其工作质量，奖优罚劣。4.合理调配项目部各项资源，解决施工中的重大问题。项目经理：技术员隋坤鹏质检员张杰施工员董国徽安全员周生和造价员任纪委-4-5.组织协调和业主、监理、地方部门及其它施工单位的关系。6.对本岗位工作质量负责。二、项目技术负责人职责1.负责工程项目的全面技术管理，是工程技术第一责任人。2.贯彻执行本工程各项技术标准和施工规范。3.负责组织制定本工程主要技术方案，组织编写施工组织设计。4.组织项目重大技术问题的决策与处理，解决现场技术、质量及HSE问题。5.组织编写和整理各项技术资料，负责工程的竣工验交。第三节项目管理目标一、工程工期目标：18天内施工完成。天数内容123456789101112131415161718施工准备操作坑开挖操作坑支护操作坑设备安装顶管作业闭水试验竣工验收二、工程质量目标：确保本工程质达到“合格”标准。三、安全文明施工目标：-5-工程实施过程中贯彻“安全第一、预防为主”的方针，确保工地一切建筑、安装、顶管的施工安全，施工设备运行的安全，第三方的人身安全、消防安全、物资材料安全，路面交通畅通，不发生重大安全生产事故，伤亡率O%，创建安全文明工地。四、环境管理目标：严格执行国家和省市有关环境保护的法规法则。第三章施工方案第一节顶管施工原理在公路两侧放出管道中心线，选择公路西侧作为顶管操作坑，另一侧为接收坑，确定顶管穿越的进、出口位置，在操作坑内放入第一节顶管管道和顶管设备。由人工先在管道前端掏土，待管道前端形成略大于管道外径的圆型空间后，再顶进管道。如此循序渐进，直至穿过公路为止。施工中的清土、排渣采用小滑车配合施工。第二节施工方法本工程管道入口处埋设深度在4.84m，穿越土层为粉土、粉质粘土，地下无石块等其它阻碍物。顶管穿越施工设备主要包括千斤顶、顶铁及运土设备等。施工前开挖工作坑，将设备安装就位，吊装管道、安装顶环，利用千斤顶顶推管道，每顶进一定行程，退回顶缸，然后加入顶铁或管道继续顶进，循环作业，直至管道顶至对面接收坑；拆除设备，清理管道内余土。管道首先选择钢承口连接方式。-6-第三节施工技术措施一、施工工序二、施工准备组织施工人员熟悉施工图，进行技术交底，制定施工质量保证措施。先与公路主管部门联系，按照路政部门的要求办理穿越施工手续，并根据现场情况设置相应的警示标志。现场确定超占地使用范围，并与当地政府联系获得土地使用许可。必要时修筑一条从公路通往作业带的便道，便于设备、材料运输。顶管设备、配套设备及各种机具材料准备齐全。由于是昼夜连续施工，夜间所需材料、用具必须准备齐全，以保证施工正常进行。后背结构及抗力计算合格施工准备测量放线开挖操作坑安装顶管器顶进试压套管安装测量管道安装完毕检查验收合格-7-后背作为千斤顶的支撑结构，要有足够的强度，且压缩变形要均匀，所以，应进行强度和稳定性计算。本工程采用组合钢结构后背，这种后背安装方便，安装时应满足下列要求：使用千斤顶的着力中心高度不小于后背高度的1/3。顶力计算FP=πD0Lfk＋NF其中FP—顶进阻力（kN）；D0—管道外径（0.6m）；L—管道设计顶进长度（按36m计算）；fk—管道外壁与土的单位面积平均摩阻力（kN/m2），粉质粘土，取12kN/m2；NF—顶管机的迎面阻力（kN），对于敞开式顶进，NF=л/4×D2×γs×Hs式中：D——顶管机外径（m）取0.72γs——土的重度（KN/m3）取18Hs——覆盖土层厚度（m）取4.82NF=35.3kNFP=π×0.72×36×12＋35.3=1012kN根据《给水排水顶管技术规程》（CECS246-2008）的规定，钢筋混凝土顶管的混凝土等级不宜小于C50。钢筋混凝土管顶管传力面允许最大顶力按下式计算：pcQddcAf53215.0F-8-式中：Fdc——混凝土管道许用顶力设计值（N）；1——混凝土材料受压强度折减系数，取0.90。2——偏心受压强度提高系数，取1.05.3——材料脆性系数，取0.85.5——混凝土标准调整系数，取0.79.cf——混凝土受压强度设计值（N/mm2）pA——管道的最小有效传力面积（mm2）。dQ——顶力分项系数，取1.3.管道最小传力面积pA=3.14×(4802-4002)=221056mm2则Fdc=0.5×0.9×1.05×0.85×221056×23.5÷1.3÷0.79=2031517.02N=2031.52KN.。由于2031.521012，故管道的许用顶力满足施工要求。三、测量放线根据现场情况，选择运输方便、平整、地面高程较低且无障碍的一侧作为施工场地，并作为顶管设备、水泥管道摆放地点，同时开挖操作坑也设在这一侧。根据设计给定的控制桩位，用经纬仪放出穿越轴线，并打出管线穿越中心1.边坡2.管道3.环向方木+顶铁4.纵向顶铁5.横向顶铁6.千斤顶7.集水坑8.方木9.基底铺设枕木顶管穿越示意图-9-桩、施工作业带边线桩，撒上白灰线。放线时，同时放出操作坑与接收坑的位置与尺寸。在穿越至验收的全过程中，随时有测量仪器进行配合。本次穿越管道，为了防止施工出现管道倒坡、或者管道中积水，施工坡度定为0.5%。四、开挖操作坑，安装顶管设备工作井尺寸按下井管节长度确定，工作井的内净长度为：L≧L2+L3+L4+KL2——管节长度，对于钢筋混凝土管取2.5~3.0m;L3——千斤顶长度，取2.5m;L4——留在井内的管道最小长度,取0.5m;K——后座和顶铁的厚度及安装富余量，取1.6m;则：L≧L2+L3+L4+K=3.0+2.5+0.5+1.6=7.6m工作井的宽度：B=3D1+(2.0~2.4)D1——管道外径；则：B=3D1+(2.0~2.4)=3×0.96+（2.0~2.4）=4.88~5.28m,取5m。工作井底板面深度：H=HS+D1+hHS——管顶覆土层厚度，取4.16m;D1——管道外径,960mm;h——管底操作空间,取0.4m;则：H=HS+D1+h=4.16+0.96+0.4=5.5m。工作井上部放坡下部采用三面（除后背墙外）U型钢板桩支护模式。-10-放坡高度2m,放坡坡度1：1。工作井坑底抄平夯实，基础采用混凝土基础，基础混凝土强度为C20，厚度为20cm，混凝土内预埋钢板，高程与设计管道坡度一致。导轨由2根38#轨钢组成，两导轨平行等高，与预埋在混凝土中的钢板焊接在一起（见下图）。固定在工作井底板上的导轨在管道顶进时不可产生位移。导轨的中距为500mm。顶铁采用U型顶铁，顶铁两面应平整，互相平行。顶帖与混凝土管道之间加木垫圈，木垫圈用胶黏剂粘在受力面上。钢筋混凝土管道的接头采用钢承口接头，接缝应采用弹性密封填料勾缝。（参见CECS246-2008《给水排水工程顶管技术规程》）。400mm38#导轨500mm导轨中距其深度挖至设计标高+5.42m。承受顶进反作用力的作业坑背部处理成DN800砼管500mm×800mm×10mm条状预埋钢板间距@500mm500mm×800mm×12mm轨道架立钢板，间距@500mm-11-垂直状，误差小于±5°，后背墙采取相应的支撑措施，用枕木排靠紧后背坑壁，后座采用三层20cm×20cm方木(两边横排，中间竖排)+1500mm×1500mm×20mmQ235B钢板。后座低端位于工作井底以下500mm处。后座应于管道轴线垂直，允许不垂直度为5mm/m。作业坑处理完毕，用吊车把顶管设备安装好，包括支撑架、推进轨道、千斤顶等，测量校正导轨面，保证管道中心与设计中心相吻合，保证施工精确度。五、顶管作业由于顶进长度小于40米，故可不采用减少管壁摩阻力措施，也无需采取通风措施。用吊车将穿越管道轻放在推进轨上，使液压顶管器活塞的中心线与管道的中心线在一条直线上，中间加上环形方木、顶铁，管节端面垂直顶管中轴线，液压顶管器与后背墙靠紧，调整好开始顶进。在开始顶进前，先用人工在管道中心线入土点处挖略大于套外径，长0.5m的洞口，试顶一次，用水准仪测量，无需调整后，开始顶第一根管道，先用水准仪测量管道中心、管道前后标高差，每当管道顶进500mm后，就再测量一次，管线位置、标高是否发生偏移现象，发生偏移时，要及时采取校正措施。收回顶管器活塞，加入顶铁块，然后用顶管器再顶，直至顶完第一根管道，顶铁的安装应平直，顶进时严防偏心，以免顶铁崩出伤人，并随时注意油压变化，发现不正常时，立即停止顶进，并检查原因，然后吊入第二根管道。在两管接口处，按设计要求用石油沥青麻刀进行密封，确保接口处于刚性连接，避免在顶进时受力产生错位，保证管道在顶进过程中高程和方-12-向不会发生变化。泥水排放应选用管道运输。为减少地面沉降，应严格控制出泥量，不可超量出泥。顶管