管道顶管施工方案

临沂城30万吨供水工程东线供水工程一标段顶管施工专项方案审核：李永兵审批：孟凡华编制：袁合龙工程名称：临沂城30万吨供水工程东线供水工程工程地点：临沂市兰山区半程镇编制日期：二O一二年二月十四日1第一章编制依据1.1编制依据1、《临沂城30万吨供水工程东线供水工程施工图设计》2、我公司的技术力量、机械设备情况及管理制度3、对施工现场和周围环境实际踏勘获得的资料和数据4、国家现行的施工验收规范、规程、标准及省、市基本建设的有关规定文件：《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005《给排水管道施工及验收规范》GB50268—2008《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246—2008）《地下管线非开挖技术规程》（DB29-73-2004）2第二章工程概况2.1工程简介沂城30万吨供水工程东线供水工程施工一标段位于临沂市兰山区半程镇，桩号为K0+000至K7+100。其中管道穿沂蒙路（桩号：2+077至2+131）和半程镇水厂前文泗路的管道采用顶管的方式进行施工。总长约65m，顶管采用DN1200钢管。2.2场地工程情况根据勘察报告反映，顶管段地质情况为强风化花岗岩和弱风化花岗岩，管线主要在弱风化花岗岩层中穿过，根据地质和现场穿越公路等实际情况，此段顶管采用手掘式机械顶管，以利于在遇到花岗岩时，采用小药量爆破或人工凿除。2.2.1场地：由于施工场地是在城市干道边，施工运输车辆多、作业人员流动大、场地狭窄。所以要切实做好交通疏导、现场安全和文明施工工作。施工前做好各种宣传和教育工作，施工中加强对安全施工的监控力度，减少对周边环境的影响。2.2.2施工配合：顶管作业需24小时连续施工，并做好顶管顶进的施工记录，内容要准确完整。2.2.3工作井位周边设置工程施工所需机具，要严格围挡和做好夜间照明。第三章施工前期准备3.1施工用电水厂前的公路采用水厂内部的供电系统提供顶管施工、照明用电。沂蒙公路段的顶管施公采用1台发电机(75kw)供电。3.2施工用水3根据本工程特点，施工用水主要由附近供水系统接入。3.3临时设施综合现场的具体情况，本工程在工作井附近设置顶管配套设备、机械、材料等工作场地。3.4施工技术准备3.4.1认真组织和落实主要工程技术人员，熟悉施工图，领会设计意图，阅读建设单位述及的规定、要求和参照标准。工程开工前，为设计交底和图纸交底做好充足的准备，将不清或不明的问题汇总会知业主、监理人员，以便及时解决。3.4.2做好定位点控制，以便施工放样时用。并按业主提供的水准点，沿线自引，施工中经常进行校核。3.4.3对施工范围内的地下管线和架空线，管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，应由业主提供，项目部进行实地详细调查情况以作保护措施。3.4.4进行施工测量和现场（工作井、接收井和顶进轴线）放线工作。3.5机械、材料进场准备3.5.1合理调配资金，及机械计划分批进场。在正式进行顶管施工前，提前3天向监理和业主报钢管使用计划。3.5.2根据顶进长度，计算所需的各类管线（进水、排泥和电缆等）的长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等）。第四章施工部署4.1管理组织架构为保证工程能按质量、按安全、按期完成，强化施工现场的组织管理工作。项目部组织架构如下:44.2施工程序按总体布局本标段顶管施工时间安排在2月中旬至三月中旬，日平均气温低、施工难度较大，因此顶管工程要先行施工。按照先准备后施工，先地下后地上，先深后浅的施工程序。4.3劳动力计划采用多工种形式，以做到相互配合，发挥多面手作用，现场配备顶管技术负责人1人，施工员2人，电工2人。每天3班连续作业，其中开机1人测量1人。项目负责：孟凡华技术负责人：李永兵质安负责：江良涛施工员:宋鹏测量员：袁合龙机电员：王建强材料员：张斌井体施工队顶管施工队54.4主要设备计划主要机械设备一览表序号名称规格数量备注1汽车吊25吨1台2汽车吊16吨1台3汽车5吨1辆4卷扬机5吨1台5卷扬机1吨2台6千斤顶320吨4台7空压机9m32台8压浆泵≥0.8Mpa1台9电焊机30KV/A2台10人货车1.5吨1辆11小车2.8型1辆12高压油泵42Mpa2台13气压式顶管机头DN2000m1台14挖掘机（1m3以外）1m31台15自卸汽车4辆4.5、施工进度计划计划工期为31天工种数量管理人员3测量3顶管工10井体结构工18焊工2电工26工序名称计划日历天地质勘探、施工放线1工作坑的开挖、制作5设备的安装2顶管钻进20设备的拆卸1地貌的恢复1工程的验收1第五章主要施工方法顶管施工，是以顶管工作井内安装千斤顶，采用高压油泵供油，提供水平推力，将待顶管节，一节一节由工作井（起点端）顶推至接收井（终点端）。从而达到非开挖暗敷管道的目的。施工顺序：测量定点→工作坑（顶坑）施工→管道顶进施工→收尾清场。5.1测量定点根据勘测院提供的坐标点定出顶坑位置，并做好顶管方向控制桩及高程控制点以便顶管时引测。测量与方向控制要点为：1.有严格的放样复核制度，并做好原始记录。顶进前必须遵守严格的放样复测制度，坚持三级复测：施工组测量员→项目管理部→监理工程师，确保测量万无一失。2.采用经测量监理工程师批复的测量控制网进行施工放样，固定保护好控制点，并经常复核。工作坑定位采用全站仪，管道中线控制采用经纬仪，7标高控制采用水准仪。3.地面高程点导入井下采用悬挂刚卷尺，导入标高时，用两台S3水准仪同时进行，并独立导入两次，其互差不超过井筒深度的1/8000。每一个工作坑设置一个水准点。4.开始顶进前必须制定坡度计划，对每一米、每节管的位置、标高需事先计算，确保顶进时正确，以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。5.2工作井的施工5.2.1工作井、接收井位的布置工作井、接收井位的布置根据现场道路通行条件，设计管线位置、顶进距离、土质等因素综合确定，在沂蒙路西侧设置工作井，东侧设置接收井。5.2.2工作井、接收井位下口尺寸1）长度计算L=L1+L2+L3+L4+kL——工作坑的最小长度（m）L1——钢管单根长度（m）取12mL2——下井管段长度（m）取1mL3——主油缸长度（m）取1.5mL4——未顶出顶的管道最小长度（m）取0.5mk——后座、刚性顶铁和环形顶铁厚度之和，再加上安装富余量（m）取1.6m则：L=12+1+1.2+0.5+1.6=16.3m（取17m）82）宽度计算B=D+(2.0～2.4)B——工作坑的宽度（m）D——管道的外径（m）则：B=1.000+2.0=3.28m（取4米）5.2.3土方开挖工作坑开挖采用人机配合作业，在挖至距离底标高20cm时，采用人工挖土，以防拢动坑底原状土。开挖过程中根据挖深情况进行边坡支坑避支护，严禁一步到底开挖后再支护的开挖方法，开挖时必须有专职安全人员进行看护，发生异常情况及时停止开挖并立即撤人，待处理完成后再开挖。5.2.4坑底支护采用钢木支撑法支护。工作井、接收井位分两层支护，第一道支护设在自然地面下80cm处，第二部设在第一道盘撑下2米位置，第三道盘撑设第二道盘撑下1.5m位置。支撑材料采用4米长大板及30#工字钢。每步大板支撑两道盘撑，底部盘撑设不小于2m八字撑。5.2.5工作坑排水液压顶管要求操作坑内无水作业，基坑地面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥。考虑施工期间会出现阴雨天气，坑内四周以土筑0.3m宽，0.4m高土埂拦水，坑内挖0.5m×0.5m边沟，将雨水以3‰坡率引往集水坑，及时用Φ50口径污水泵排出，不致浸泡边坡和影响作业。5.2.6工作坑底板设置9土方支护完成后即可浇筑底板混凝土垫层。坑底面应尽量整平;清除浮泥，防止封底混凝土和基底间渗入有害杂质；底角与封底混凝土接触面处的泥污应予清除；底板垫层混凝土强度为C25，厚度为300mm。底板预埋导轨致以便于管道顶进。5.2.7顶管后背墙设计后背墙面2台320t顶镐卧铁15×46cm竖向30#工字钢密排20×20cm横方木C10砼基础横向顶铁5002000顶管利用坑壁土体作后背，后背所能承受的最大的顶力取决于顶管管道所能承受的最大顶力，在最大顶力确定后，据此可进行后背的结构设计。后背的尺寸主要取决于管径大小和后背土体被动土压力。所设计的后背具有充分的强度、刚度、且后背墙表面要平直。顶管后背采用拼装式，在墙面横排200mm×200mm枕木，枕木前密排30#工字钢，在工字钢前再横排顶铁。横排枕木是为了使顶力均匀的分散在后背墙上，同时将工字钢下扎500mm是为了加强锚固。5.2.8工作井导轨安装导轨的作用是引导管节按设计的中心线和坡度顶进，导轨安装时必须10安装牢固，满足管节中心高程及坡度的要求,导轨面标高与管子内管底面的标高相等。两导轨要顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致。安装后的导轨要牢固，不得在使用中产生位移，并应经常检查校核。本工程导轨为双排120工字钢、[20槽钢焊接而成，导轨为预制加工。5.2.9顶铁的安装顶铁是顶进管道时，千斤顶与管道端部之间临时设置的传力构件。其作用是将一组千斤顶的合力，通过顶铁均匀地分布在管端，并起调节千斤顶与管端之间距离的作用。顶铁可分为环形顶铁和u形顶铁两种，本标段用U型顶铁。安装顶铁时，顶铁与导轨之间、顶铁与顶铁之间的接触面，要擦拭干净，防止接触不良，相互滑动。安装后，要使千斤顶轴线、顶铁轴线和管道的轴线相互平行。顶铁轴线必须与管道中心的垂线对称，避免顶力产生偏心，导致“崩铁”。顶铁拼装后要进行锁定。顶铁与管口之间垫缓冲材料联接（胶合板），使顶力均匀地分布在管端。安装后的顶铁轴线与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污。顶铁要原地足够的刚度，顶铁单块放置时能够保护稳定，顶铁的相邻面互相垂直，顶铁上有锁定装置。顶铁与管口之间采用缓冲材料衬垫，当顶务接近管节材料的允许强度时，管端应增加U型或环形顶铁。5.3管前挖土与顶进5.3.1管前挖土管前挖土是控制管节顶方向和高程、减少偏差和重要作业，是保证顶质量及管上构筑物安装的关键。5.3.2下管11挖土之前应先下管，并做好以下几项工作：⑴检查管子下管前应先对管子进行外观检查，主要检查管子有无破损及裂缝；端面要平直；检查合格后的管子方可用起重设备吊到工作井的导轨上就位。⑵检查起重设备起重设备以检查、试吊，确认安全可靠方可下管。下管时工作井内严禁站人。当距导轨小于50㎝时，操作人员方可进前工作。⑶管子就位第一节管放到导轨上，测量管子中心及前端和后端的管底高程，确认安装合格后方可顶进，第一节管作为工具管，顶进方向与高程的准确，是保证整段顶管质量的关键。因此必须认真对待此项工作。5.4管前挖土的长度控制一般是安排一个人挖土。为加快工程进度，每班两个人，轮流开挖。土方在管内可采用电瓶车进行，也可采用人力斗车进行运输。土方在工作井采用电动葫芦进行垂直运输。在一般地段，土质良好，挖土时可超挖30～50㎝。在道轨以外最大不得超过30㎝，同时应遵守管理单位的规定。在不允许土下沉的顶管地段（如上面有重要建筑物或其它管道），管子周围一律不得超挖。在一般顶管地段，上面允许超挖1.5㎝，但在下面120°范围内不得超挖，一定要要保持管壁与土基表面吻合。5.5顶进采用2台320T/台的液压千斤顶作为主顶。顶进开始时，就缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常速度顶进。顶进若发现有油路压力突然增高，12应停止顶进，检查原因经过处理后方可继续顶进，回镐时，油路压力不得过大，速度不得过快。挖出的土方要及时外运，及时顶进，使顶力限制在较小范围内。5.6焊接管道顶管采用D1200长12m的钢管顶管，焊接接口。为了有利于导向，钢管必须与顶进的钢管平直，方可进行焊接。焊接时，不能出现焊接缺陷。焊接部位进行防腐处理。5.7通风设施由于施工过程中难以避免人员进入已施工好的管道内进行作业，而施工好的管道内并没有新鲜空气进入，人员在里面呆的时间太久，极易人体缺氧而造成安全事故的发生，为此在进行顶管施工时，应该配备空压机进行工作井及管道内通风，确保施工工人安全作业。为使拥有足够的功率能把新鲜空气送入管道内并尽量减少气体在管道内流动的压力损失，因此有