人工顶管施工方案参考.docx

人工顶管施工方案第一章 编写根据本施工方案编写根据如下：1、广州开发区市南路北段（黄沙快速干线黄阁大道段）扩建工程设计图图纸；2、给水排水管道施工及验收标准GB50268-97；3、混凝土质量限制标准GB5016492；4、市政道路工程质量检验评定标准CJJ1-90；5、市政排水管渠工程质量检验评定标准CJJ3-90；6、广州市建立委员会颁发的有关建筑规程，平安、质量 及文明施工等文件；第二章工程概况2. 1工程简介本工程原设计采纳机械顶管施工，但由于工期紧、施工场 地有限、现场交通繁杂、 地下管线困难、有可能遇上地 下障碍物等状况,将影响本工程机械顶管正常施工的不利 因素，故将本工程中的顶管工程改用人工顶管。管材采纳 DN800及DN1200的玻璃钢管埋深约为57m。改用人工顶 管后，工作井、接收井及检查井的井位和管段长度将根据 现场实际状况（顶进长度、地下障碍物、交通影响等）而 确定。2. 2施工参照标准GBJ08-221-96市政排水构筑物工程施工和验收规程GBJ08-220-96市政排水管道工程施工和验收规程GBJ141-90给水排水构筑物施工和验收规程YS1411-89防腐蚀工程施工规程GB50194-93建筑工程施工现场供用电平安标准GBJ208-83地下防水工程施工及验收规程GB50026- 93工程测量标准第三章施工部署3. 1施工组织支配本工程须要采纳人工顶管的管段为方案用4套顶管设 备，分成两个阶段顶进，第一阶段为工作井、接收井的施 工，第二阶段为人工顶管的施行，其中工作井、接收井的 施工可以穿插作业，速度较快，设备也能得到充分的利 用。3. 2顶管施工工艺流程工作井施工设备安装管吊装就位施工打算开机顶进回收掘进机头完毕测量限制及纠偏复核废泥外运施工下一节3. 3施工依次施工依次为：工作井施工一顶进设备安装调试一吊装 碎管到轨道上一连接好工具管f装顶铁一开启油泵顶进一出泥一管道 贯穿一拆工具管一砌检查井。顶管施工工艺流程图见上 图所示。第四章施工打算工作3.1 消费打算1、进展施工测量和现场放线工作。2、确定管线范围内及施工需用场地内全部障碍物，如管 线、电线杆、树木及旁边房屋等的精确位置。3、按施工平面布置图修建临时设施，安装临时水、电线 路，并试水、试电。4、进展顶管所用设备的加工制作。5、根据顶进长度，打算好各类管线和所需的协助物（固定架等)。6、根据材料方案，分期分批组织材料进场。4. 2技术打算1、审查施工图纸和进展各专业图纸会审，进展施工技术 交底工作。2、做好标高点限制，施工测量和现场放线工作。3、根据规划局供应的永久水准点，引临时水准点至井下, 施工中常常进行校核。第五章主要工程工程的施工技术方案1 .1人工顶管顶力的计算：(一)对于顶管顶进深度范围土质好的，管前挖土能形成 拱，可采纳先挖后顶的方法施工。根据经验公式：P=n PO其中：P总顶力n土质系数。土质系数取值可根据以下两种状况选取：(1) 土质为粘土、亚粘土及自然含水量较大的亚砂土， 管前挖土能成拱者，取L 52. Oo(2) 土质为中粗砂及含水量较大的粉细砂，管前挖土不 易成拱者，取34。取n为2.0。PO为顶进管子全部自重。顶进的每节管自重约为2 吨，最长段以60米计，每 节管长2米，共要顶进33.5 节管，贝IJPO=2*33. 5 = 60 吨。则总的顶力为:P=n PO =2. 0*60=120吨考虑地下工程的困难性及不行预见因素，顶管设备取1. 3 倍左右的贮存实力，设备顶进应力为156吨，取总的顶力F=200吨,选用两个千 斤顶作为顶进动力设备，每个千斤顶的顶力应为100吨。（二）对于顶管顶进深度范围土质较差的，即开挖时简单 引起塌方的，可采纳先顶后挖的方法施工。根据顶管工程力学参数确定，先顶后挖时，顶管的推力就 是顶管过程管道所受的阻力，主要包括工具管切土正压 力、管壁摩擦阻力。工具管正压力：与土层密实度、土层含水量、工具管格 栅形态及管内挖土状况有关。根据有关工程统计资料，软土层一般为20-30t2, 硬土层通常在30-60tm20大于40tm2时说明土质较好。Fl=SlXKl其中FI一顶管正阻力(t)Sl一顶管正面积(m2)KI 一顶管正阻力系数(tm2)Fl=SlXKl= r2×Kl=3. 14*0. 85*0. 85*35 = 79. 40 吨管壁摩擦阻力：管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。根据有关工程统计资料，管壁摩擦阻力一般在0. 1-0. 5tm2之间。F2=S2×K2其中F2一顶管侧摩擦力(t)S2一顶管侧面积(m2)K2一顶管侧阻力系数(tm2)F2=S2×K2=DL×K2=3.14*1. 7*60*0. 5=160. 14 吨顶管阻力为以上二种阻力之和，顶进长度按最长管段60米计算，总顶力：F=F1+F2合239.54吨因此，取总的顶力F=300吨，选用两个150吨的千斤顶 作为顶进动力设备。5. 2工作井和接收井的施工工作井和接收井的施工方法采纳人工挖孔护壁法施工。工 作井和接收井的构造设计见附图。工作井施工工作井采纳人工挖孔护壁支护构造。工作井尺寸净空为4.5X4米，开挖深度为4. 5-8. 5米左右，壁厚30cm,具体配筋方案见附图。（-）、施工工艺采纳分层开挖，分层浇注井壁的方法施工，每节开挖护壁 的高度最多不超过IOOcmo（二）、施工流程（三）、施工技术要求1、每层开挖深度不大于LO米。2、钢筋搭接长度不小于35d。3、模板拼装要平整，牢固。4、层与层之间搭接部分的泥土要清洗干净，并凿毛。5、护壁的下一节和上一节的搭接长度不小于IOcm06、钢筋的配置必需根据有关标准和标准进展，浇注的碎 必需运用振动棒进展振捣，要浇注混凝土是否到设计标高回填300mm厚碎石垫层底板浇注测量限制绑扎钢筋立护壁模板放线定位开挖一节土方人工顶管施工方案设置足够的支撑，防止“跑模现象的发生。7、井内的积水由集水井(长X宽义高为30CmX30CnIX40 cm)刚好排走，抽水时要留意用电平安。8、严格限制后靠背、洞口墙的程度度和垂直度。洞心的 标高和洞口的直径要符合设计要求。9、浇注完后，养生72小时，才能拆模并开挖下一层。10、第一层护壁必需勾挂在井口周边。11、确保工作井的净空尺寸满意设备要求。12、底板的标高要符合设计要求。5. 2. 2接收井施工接收井是直径为2. 5米的圆井，其护壁厚30Cnb具体配 筋方案见设计图纸。5.3 顶管工作井内设备安装(-)导轨安装。严格限制导轨的中心位置和高程，确保 顶入管节中心及高程能符合设计要求。1、由于工作井底板浇注了 20Cm的碎，地基稳定，导轨干脆放置在工作井的底板上。2、严格限制导轨顶面的高程，其纵坡与管道纵坡一样。3、导轨采纳浇注碎予以固定，导轨长度采纳23,间距设置为60cmo4、导轨必需直顺。严格限制导轨的高程和中心。（二）下管、顶进、出土和挖土设备：采纳电动卷扬机下管,用千斤顶、高压油泵作为顶进设备,用斗车、垂直牵引的卷扬机作为出土设备，用空气压缩机带风镐机作为挖土设备。（三）照明设备：井内运用电压不大于12V的低压照明。（四）通风设备：人工挖土前和挖土过程中，采纳轴流鼓 风机通过通风管进展送风。风量的计算：1、按洞内同时工作的最多人数计算：Q=k ×m×q式中：Q所需风量，m3min;m一洞内同时工作的最多人数q 一洞内每人每分钟须要簇新空气量，通常按3m3Inin计 算。现管内有两人工作，一人开挖，一人负责运余泥，取k=Ll,m=2,则有 Q二 k×m×q=l. 1 ×2×3=6. 6 m3min2、漏风计算Q 供=PXQ式中：Q计算风量P一漏风系数采纳200PVC管,每百米漏风率一般可限制在2%以下。取 P=LO2,则 Q 供=PXQ=6. 6XLO2=6.73 m3min取风量大于7000Lmin离心鼓风机（或高压空气压缩机） 作为通风设备则可以满意要求。（五）工作棚架：作为防雨及安装吊运设备。工作坑上设 活动式工作平台，平台用20#工字钢梁。在工作平台上设 起重架，井旁边装置电动卷扬机。5.4 引入测量轴线及水准点（一）将地面的管道中心桩引入工作井的侧壁上（两个 点），作为顶管中心的测量基线。（二）将地面上的临时水准点引入工作井底不易碰撞的地 方，作为顶管高程测量的临时水准点。5.5 下管（-）下管前，要严格检查管材，不合格的严禁运用。（二）第一节管下到导轨上时，应测量管的中线及前后端 管底高程，以校核导轨安装的精确性。（三）要安装户口铁或弧形顶铁爱护管口。5. 6千斤顶和顶铁的安装千斤顶是掘进顶管的主要设备，由前面顶力计算可知,本 工程最长管段的顶力为300吨.拟采纳2台150吨液压千斤顶。（一）千斤顶的高程及平面位置：千斤顶的工作坑内的布 置采纳并列式,顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应 在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏向。根据施 工经验,采纳机械挖运土方,管上部管壁与土壁有间隙时, 千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的115处为 宜。（二）安装顶铁应无歪斜、扭曲现象，必需安装直顺。（三）每次退千斤顶加放顶铁时，应安放最长的顶铁，保 持顶铁数目最少。（四）顶进中，顶铁上面和侧面不能站人，随时视察有无 扭曲现象，防止顶铁崩离。5. 7顶进施工工作坑内设备安装完毕，经检查各部分处于良好状态。即 可进展试顶。首先校测设备的程度及垂直标高是否符合设 计要求，合格后即可顶进工具头，然后安放混凝土管节， 再次测量标高，核定无误后进展试顶，待调整各项参数后 即可正常顶进施工。在施工过程中，做到勤挖勤顶勤测， 加强监控。顶进施工时，主要利用风镐在前取土，千斤顶 出镐在后背不动的状况下将污水管向前顶进,其操作过程如下:(1)安装好顶铁挤牢，工具管前端破取肯定长度后，启 动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管子推 向肯定间隔。(2)停顿油泵，翻开限制阀，千斤顶回油，活塞回缩。(3)添加顶铁，重复上述操作，直至须要安装下一节管 子为止。(4)卸下顶铁，下管，用环形橡胶环连接混凝土管，以 保证接口缝隙和受力匀称，保证管与管之间的连接平 安。5.8 顶进施工中的重点工序(一)测量1、测量次数：在顶第一节管时及校正顶进偏向过程中， 应每顶进2030cm,即对中心和高程测量一次；在正常 顶进中，应每顶进50IOOCnl时，测量一次。2、中心测量：根据工作井内测设的中心桩、挂中心线， 利用中心尺，测量头一节管前端的轴线中心偏向。3、高程测量：运用水准仪和高程尺，测首节管前端内底 高程，以限制顶进高程；同时，测首节管后端内底高程，以限制坡度。工作井内应 设置两个水准点，以便闭合之用，常常校核水准点，进步 精度。4、一个管段顶完后，应对中心和高程再作一次开工测量, 一个接口测一点，有错口的测两点。（二）纠偏：当测量发觉偏向在10-20mm时，采纳超挖纠偏法，即在 偏向的反侧适当超挖，在偏向侧不超挖，甚至留坎，形成 阻力，施加顶力后，使偏向回来。当偏向大于20mm时，采纳千斤顶纠偏法，当超挖纠偏不 起作用时，用小型千斤顶顶在管端偏向的反侧内管壁上， 另一端斜撑在有垫板的管前土壁上，支顶牢固后，即可施 加顶力。同时协作超挖纠偏法，边顶边支，直至使偏向回 来。（三）管前挖土要求1、在道路和重要构筑物下，不得超越管段以外IOOmn1, 管周不得超挖，并随挖随顶。2、在一般顶管地段，如土质良好，可超挖管端300500 mm,在管周上面允许超挖15,下面135度范围内，不 得超挖。（四）接口的处理：由于顶管的管材为F型接口，顶管 完毕后，对于管与管之间的缝隙，采纳膨胀水泥砂浆压实 填抹。选用硅酸盐膨胀水泥和干净的中砂，协作比（重量 比）为：膨胀水泥：砂：水口：1 ：0.3,随拌随用，一次拌 和量应在半小时内用完。填抹前，将接口潮湿，再分层填 入，压实填抹平整后，在潮湿状态下养护。5.9 工作井内管道施工管道完成后，按设计图在井内用砖砌筑检查井，井内外批 防水砂浆。待砂浆到达肯定强度后，回填石屑至管顶面, 用水冲实。5. 10遇到流砂时的施工技术措施顶进时假设遇到流砂较多，且流砂流淌性较强，则要在管 内打算足够的砂包、稻草，用来阻挡流砂的流淌。或用改装后带网格的工具头协作施 工。以防万一,确保施工人员的生命平安.第六章施工方案6. 1施工进度方案由于本工程工期较紧，因此在开工前肯定要做好施工前期 的打算工作：首先要落实挖掘机、吊机、槽钢、管材等关键设备和材料以及人员， 保证工程开工可以即刻到位;测量人员根据甲方供应的限 制点加密导线点水准点、测放中线点标高点以及探测地下 管线、构筑物等，根据中线点确定开挖范围以及范围内的 拆迁物，在现场和平面图上作标记；搭好工地办公室、小 型仓库、工棚以及清理停车场等前期工作。6.1 2主要施工机具设备主要施工机具设备一览表机具名称规格、性能单位数量用处工具头台6纠偏，掘进空压机3立方台6破岩四角架6米副6出土斗车部12运土水泵1.1-2.2千瓦台10基坑排水电焊机BX-330台2型钢焊接气割套2型钢切割卷扬机L 5T台6竖井提升千斤顶150T台12顶管高压油泵ZB-50台6顶管顶压装置全套顶铁、垫座、滑道套6顶管鼓风机7000Lmin离心鼓风机 台6通风第七章质量保证措施1、顶管施工前编制顶管组织设计，提交监理和业主审定 才能进展施工。2、顶管前，工程部向作业班组进展具体的技术交底工作, 每道工序开工和员工上岗前进展简短的质量要求和技术交底，由各专业 工程人员负责施行，使每个员工上岗前做到人人心中有数，以确保工程质量。3、摸清施工沿线的地下管线的具体状况，并制定具体的 技术措施。4、做好施工资料管理工作，刚好填写原始记录和隐藏工 程记录（含照片），刚好完成开工资料。5、仔细做好施工方案，保证施工作业连续平衡、紧凑，从而有效牢靠地限制质量，保证工程质量。6、顶进过程中，应严格限制顶力在允许的范围内，并留 有足够的平安系数。7、顶管限制在质量标准范围以内，假如在顶进过程中，发觉方向失控，应当马上停顿顶进，逐级上报，经探讨同意后，方可以接 着顶进。8、作好地质勘察及资料整理工作，仔细编制好施工方案 和通过不同土层的技术措施及纠偏措施，确保管道的顺当顶进。9、加强操作限制，使顶管匀称平稳，受力匀称，尽可能 削减顶进过程中的倾斜、偏移、改变，防止管壁出现裂缝、变形。第八章平安文明施工及环保措施6.2 施工平安措施1、沿工作井四周设置L 2米高的固定护栏，护栏上挂平 安网，工作井四周要挂相应的警示标语。2、挖土施工时工作井必需设置爬梯，供人员上下井用。运用的卷扬机等应平安牢靠并配有自动卡紧保险装置。3、挖出的土石方应刚好运离工作井，不得堆放在工作井 四周1米范围内。4、顶管作业人员必需戴硬平安帽。5、顶管施工区域沿线采纳标准围蔽。6、严格遵循土方开挖程序，限制匀称挖土，防止发生偏 位，严峻倾斜或管涌等现象，做好作业前和施工中的通风 换气工作，每次进入管道时，保证管内通风，以免导致人 身事故。7、吊车、起重设备由专人操作和专人指挥，统一信号， 预防发生碰撞。吊车靠近工作井边坡行驶时，加强对地基稳定性检查， 防止发生倾翻事故。吊管下工作井时，留意平安。8、加强机械设备维护、检查、保养。机电设备由专人操作，仔细遵守用电平安操作规程，防止超负荷作业。9、开挖前具体理解沿线管线资料，做好沿线管线爱护措 施。10、作业人员轮换制。每个作业人员在管内作业时间不得超过1小时，防止劳动强度过大引起危急。11.顶进过程中，施工人员必需运用平安带，洞口必需有 施工人员照应，洞内用不大于12伏照明灯照明，每班作业时必需有合格 的电工当班。12、利用轴流式抽水泵在工作井设置的集水井内进展抽水，保持井内无积水，抽水时，施工作业人员不得站立在积水范围内。13、采纳卷扬机垂直牵引出土时，井下不能站人，工作 井上平台的作业人员出土时必需运用平安带。14、自制木板小车，用于放置压缩空气呼吸器和运载进管 人员，并在车尾部拴上绳子，在万一发生意外的状况下由 管外监护人员快速将管内人员拉出管外进展抢救。15、利用鼓风机并购置48米长的软管，用于输送空气进 入管道，加强管内空气的流淌和循环。工作挖掘面的工人要佩带含氧量探测仪，常常检查该处含氧量必需超过18% o16、管外装备专职监护人员，亲密留意入管作业人员状态，每一分钟对管内人员进展呼喊，或用一条绳子每隔肯定时间拉一下 作业人员，在得不到平安的反响状况下马上实行相应应急措施。17、井上装备相应药品。作业前要对施工人员进展紧急救 援的培训，使全体人员懂得运用呼吸器和含氧量探测仪，懂得救人步 骤，并进展实地现场考核合格后才施工。18、在人员进管前要用含氧量探测仪进展管道内氧气浓度 的探测，利用毒气探测仪进展管道有毒气体浓度的探测。19、电动卷扬机必需设置防冲顶装置。20、施工过程中运用的有关机械设备必需严格根据各机械的平安操作规程进展操作，全部用电设施必需符合施工现场临时用电平 安技术标准。6.3 采纳空气压缩机带风镐机挖土时的平安措施1、作业环境内保持清洁和枯燥，贮气罐放在通风良好的地方，半径15m以内不得进展焊接或热加工作业。2、曲轴箱内的光滑油量应在标尺规定范围内，加添光滑 油的品种、标号必需符合规定。3、各联结部位应紧固，各运动部位及各部阀门开闭应敏捷，并处于起动前的位置。4、起动空气压缩机必需在无载载荷状态下进展，待运转正常后，再逐步进入载运转。5、开启送气阀前，应将输气管道联接好，输气管应保持 畅通，不得扭曲。送气时，在出气口前不准有人工作或站立。6、发觉以下状况必需马上停机检查，找出缘由待故障解 除后，方可作业。漏水、漏气、漏电或冷却水突然中断；压力表、温度表、电流表的指示值超过规定；排气压力突然上升，排气阀、平安阀失效；机械异响或电动机电刷发生剧烈火花。7、停机时，应先卸载，然后别离主离合器，再停顿电动 机的运转。6.4 环保与文明施工1、限制噪声，顶管设备施工作业、施工运输车辆特殊是 夜间施工所造成的对旁边居民的影响，由于顶管进展连续顶进施工，实行必要的减噪措施，同时报经主管部门批准。2、加强环境爱护，限制空气污染，对施工作业机械，运 输车辆作业时所产生粉尘进展限制，并定期对施工现场四周地面进展淋 水，削减灰尘对四周环境的污染，同时做好对城市绿化、地下管线、地下文物 的爱护。3、保持每天24小时对工地范围内的交统统道进展维护、 清扫。工地范围与各主要通道加强照明设施，保证车辆司机、行人能 充分看清路况、警示标记以及施工围栏。4、当天的余泥尽量当天运走，防止污染环境。名称型号单位数值型号单位数值石灰岩密度gcm32.60容也kgm310002600花岗岩密度gcm32.602.80容垂kgm325002700（石灰岩）碎石密度gcm32.60容市：kgm314001700砂密度gcm32.60容而kgm314501650粘土密度gcm32.60容正kgm316001800上合后I名称型号单位数值型号单位数ffi行灰岩密度Qcm32.60容用kgm310002600佗脚皆密度gcm32.60-2.80容玉kgm32500-2700(¼>,O¼,f密度gcm32.60容用kgm31400-1700砂密度gcm32.60容不kgm31450-1650粘1.密收g/cm32.60容正kgm31600-1800常用建筑材料密度