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1、 土頂頂管工程施工方案 編制人： 審核人： 審批人： 編制單位： 編制日期： 一、編制依據(jù)相關(guān)施工設(shè)計圖紙； 相關(guān)類似地質(zhì)勘察報告；城市排水工程質(zhì)量檢驗標準（DB29-52-2003）；給排水構(gòu)筑物施工及驗收規(guī)范（GB50141-2008）；給排水工程管道結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50332；混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB 50010；頂進施工法用鋼筋混凝土排水管JC/T 640-2010;橡膠密封件給、排水管及污水管道用接口密封圈材料規(guī)范HG/T 3091；混凝土和鋼筋混凝土排水管GB/T 111836-2009;建筑施工安全檢查標準JGJ59-2011；施工現(xiàn)場臨時用電安全技術(shù)規(guī)范JGJ 46-2005；2、建筑與市政降水工程技術(shù)規(guī)范（JGJ/T111-98）；工程測量規(guī)范（GB50026-2007）；中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建質(zhì)200987號文件；公司現(xiàn)有施工管理隊伍、技術(shù)力量、設(shè)備能力、施工能力及本企業(yè)標準；我公司承建過相關(guān)類似工程等成功的施工經(jīng)驗；二、工程概況1、管道在既有高速公路下60m（公路路面距頂管管頂）處頂管穿越既有公路，頂管與公路的夾角為90。 本次計劃實施頂管工程。根據(jù)現(xiàn)場情況，本工程直接在原地面做靠背做為頂管受力結(jié)構(gòu)（鋼筋砼），受力結(jié)構(gòu)地面以下5m深，機械開挖施工（后附平面與立面圖）。本工程頂管采用鋼筋混凝土管三級管，管內(nèi)徑為D2000mm，壁厚200mm；一條180m，3、路寬30m，頂管坡度2。 2、工程地質(zhì) 1）、場地土質(zhì)特性主要為回填土（現(xiàn)場勘察）2）、水文地質(zhì)條件本次各勘探點在勘探深度范圍內(nèi)未揭露地下水，可不考慮地下水的影響。三、施工計劃一、施工進度計劃1、進度計劃安排2016年 04 月 05 日開工，進場準備2天，基坑開挖2天，鋼筋綁扎砼澆筑5天，安裝頂管設(shè)備4天，頂管施工18天，工期合計31天，2015年 05月 05日完工。2、進度管理措施 我公司將全面負責(zé)協(xié)調(diào)工程質(zhì)量進度，組織強有力的現(xiàn)場管理部全面負責(zé)本工程的施工、進度、技術(shù)、安全及文明施工等工作。 項目部每晚召集項目經(jīng)理、技術(shù)負責(zé)人、工長、材料員、測量員、質(zhì)檢員、安全員、施工班組長開會，及時4、研究解決施工中存在的問題，提前做好次日施工安排，確保工程順利進行。 項目經(jīng)理用五日計劃來控制每日進度，確保按計劃實施。二、勞動力投入計劃勞動力投入計劃如下表： 序號 崗位、工種 數(shù)量安全生產(chǎn)管理人員 技術(shù)負責(zé)人 1人 專職安全員 1人專職監(jiān)測測量員 2人施工人員 電焊工 2人 電 工 1人 起重工 2人頂管工 6人 挖土工 6人 雜工 5人 機修工 1人 起重機司機 2人 挖掘機司機 1人 裝載機司機 1人三、材料投入計劃提前與信譽好、質(zhì)量優(yōu)的砼管道、鋼板、商品砼供貨廠家聯(lián)系，材料經(jīng)嚴格檢查，符合質(zhì)量要求才能進場，進場后立即組織試驗人員進行取樣檢驗，檢驗合格并經(jīng)監(jiān)理工程師認可后確定原材料料場，5、再進行施工。四、機械設(shè)備投入計劃施工主要機械設(shè)備表 主要機械設(shè)備名稱規(guī)格、序號單位計劃數(shù)量 用途土壓平衡頂管機2200套1頂管施工電焊機BX330臺2鋼筋鋼材焊接插入式振搗棒50臺1板澆筑砼挖掘機臺1基坑開挖液壓千斤頂200t臺8頂管頂進高壓油泵42Mpa臺2頂管頂進空壓機臺2頂管通風(fēng)頂鐵、軌道等套1頂管頂進汽車式起重機25t臺1 吊運材料、出土汽車式起重機100t臺1 吊運材料、砼管吊斗1.5m3個2裝土自卸汽車15t臺2外運土配電箱200A臺2配電污水泵100臺2防汛排水發(fā)電機50KW臺2臨時發(fā)電注漿泵臺1注漿灰漿攪拌機臺1攪拌灰漿五、測量、質(zhì)檢儀器設(shè)備投入計劃主要儀器、設(shè)備名稱規(guī)格、序號6、單位計劃數(shù)量RTK衛(wèi)星定位儀臺1電子經(jīng)緯儀臺1電子全站儀DTS602臺1水準儀DS32臺1四、施工工藝一、施工工藝流程基線確定定樁位基坑開挖鋼筋綁扎模板澆注板混凝土安裝靠背頂進設(shè)備頂管施工。二、施工準備工作 （一）生產(chǎn)準備 1、根據(jù)施工方案進行現(xiàn)場放線工作，劃定施工范圍。 2、對施工范圍內(nèi)及施工需用場地內(nèi)所有障礙物如地下管線、構(gòu)筑物、建筑物、電線桿、樹木等的準確位置進行調(diào)查核實，準確標注于施工平面圖及剖面圖上，做好相關(guān)障礙物的拆除、遷移、保護工作。 3、安裝臨時水、電線路，并試水、試電。臨時用水采用本項目工地現(xiàn)用的10t汽車式水車供應(yīng)水，施工用電接本項目工地現(xiàn)用的施工電源，并有發(fā)電機備用。4、7、工作場地和接收場區(qū)現(xiàn)場布置：在工作場地周圍需布置頂管施工地面設(shè)置，包括起重機、油壓系統(tǒng)、供水供電、管節(jié)堆場、臨時堆土場、車輛進出通道、加工維修場地、值班室等臨時設(shè)施。頂管之前，頂管區(qū)間內(nèi)的管材必須一次性備齊，才能進行頂管施工，每個工作井存管場地需清表后進行平整碾壓并鋪筑20cm厚級配碎石。工作井區(qū)周圍設(shè)圍擋進行封閉式施工。 5、頂管管材預(yù)制所有頂管管材全部采用砼強度C50的頂管專用F型接口級鋼筋混凝土圓管，抗?jié)B等級為S8，本項目部將從有資質(zhì)的專業(yè)廠家訂購，并要求廠商按供管計劃送管節(jié)到工作井井區(qū)現(xiàn)場。現(xiàn)場堆放要求：（1）管材要放在木頭墊塊上并高出地面，要求管材任何一個最低點要高出地面至少150m8、m,為了防止損壞管材，墊塊要放在管材的端部。（2）管材堆放在無遮蓋物的場合的時間不能超過四周，管材不得重疊堆放和外運。（3）吊車將管材搬運到頂管工作井內(nèi)時，管材要用寬帆布吊帶纏繞，然后吊裝，在管道基礎(chǔ)上做好一個凹口，以讓吊帶抽出而不致?lián)p傷涂層。 （4）在管材下到頂管工作井之前，管件正吊在半空中時，還應(yīng)將其清理一遍并再一次檢查裂縫和傷痕情況。6、板混凝土本工程混凝土采用商品砼，本項目部將從有資質(zhì)的專業(yè)商砼站訂購。7、頂管設(shè)備進場，進行調(diào)試檢修，進行頂管其他設(shè)備的加工制作。 8、根據(jù)材料計劃，分期分批組織材料進場。 （二）技術(shù)準備 1、組織參與施工的有關(guān)技術(shù)人員、管理人員、施工隊共同進行圖紙會審，9、及時發(fā)現(xiàn)并解決施工圖中存在的問題，為工程順利實施創(chuàng)造條件。2、向本項工程全體施工人員進行施工技術(shù)交底、安全技術(shù)交底。 3、布設(shè)施工導(dǎo)線點、水準點，進行施工現(xiàn)場測量放線工作。三、施工工藝技術(shù)（一）測量定位放線、管線探測及場地準備1、測量定位放線對建設(shè)單位提供的施工區(qū)內(nèi)的導(dǎo)線網(wǎng)與水準網(wǎng)及其控制點進行復(fù)測，經(jīng)核對無誤后方可使用。測量工作從外業(yè)到內(nèi)業(yè)必須做到步步校核。2、平面測量控制 施工測量按城市測量規(guī)范CJJ8-99、工程測量規(guī)范GB5002697的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。根據(jù)施工需要，引測三個導(dǎo)線點至頂管工作坑附近，布設(shè)三級導(dǎo)線平面控制網(wǎng)（即采用原有控制網(wǎng)作為平面控制網(wǎng)），形成閉合導(dǎo)線網(wǎng)。 為保證測量精度10、，對于鋼尺測量的邊長，需加入相應(yīng)的修正，測量的平面導(dǎo)線需進行平差計算，測量角度精確至0.1，坐標及高程精確到1毫米。3、高程測量 高程控制采用城市四等水準測量的技術(shù)施測，使用DS3水準儀進行觀測，往返各一次。高程閉合差在20之內(nèi)（L為水準跨線長度，以千米計）為合格。 井坑內(nèi)的高程控制點采用長鋼尺導(dǎo)入法將高程傳入，先做趨近水準測量，再做豎井高程傳遞。豎井傳遞高程采用懸吊鋼尺法，井上和井下兩臺水準儀同時觀測讀數(shù)，每次錯動鋼尺3-5厘米，施測三次，高差相差不大于3毫米時取平均值使用。 高程控制點的布設(shè)：可利用平面控制點的埋石作為高程控制點，也可單獨設(shè)置，如特殊需要時可進行加密。加密的水準點精度不低于11、高程控制點的精度，其布設(shè)形式為附合水準路線。4、 頂管施工測量頂管施工采用連續(xù)測量與間斷測量結(jié)合的方式。連續(xù)測量：在頂進坑后方安放一臺激光經(jīng)緯儀，激光經(jīng)緯儀按照設(shè)計頂進軸線方向發(fā)出一束激光，照射到掘進機的光靶上，機手按照激光指示路線操控機械頂進。間斷測量：每頂進一節(jié)管后，測量人員對激光經(jīng)緯儀進行校核，并且采用水準儀，測量已頂進管道高程偏差情況；采用水平尺測量管道水平偏差情況。測量結(jié)果填表上報到項目部。根據(jù)施工圖要求的管道軸線，放出鉆機安裝位置線、管道兩端的具體軸線位置及標高；在地面上放出軸線及標高，設(shè)計詳細的導(dǎo)向數(shù)據(jù)。5、管線復(fù)測進場后根據(jù)定位放線現(xiàn)場成果，主要采用現(xiàn)場管線調(diào)查對地下金屬和非金12、屬管道進行復(fù)測，把管線種類、埋深、管材標示在現(xiàn)場和圖紙上。根據(jù)現(xiàn)場管線資料調(diào)整管道軌跡，確定定向鉆穿越剖面圖，確保提前避開地下障礙物及管線。6、場地準備根據(jù)現(xiàn)場測量放線及管線復(fù)測結(jié)果確定的最終施工圖對出入土點進行按有關(guān)文明施工要求圍護，清理平整場地，搭建施工設(shè)施，落實現(xiàn)場水源、電源。 （二）基坑開挖基坑開挖用挖機進行開挖，深度5m深，寬度分別為1.5m，0.8m，0.5m，間距1m，條形。（三）鋼筋綁扎及模板按照圖紙綁扎鋼筋，嚴格控制間距，進場鋼筋需合格證及檢驗報告，進場試驗報告等，模板加固牢靠，綁好鋼筋骨架焊接好，吊裝入基坑。（四）澆筑板混凝土為縮短施工周期和保證工程質(zhì)量，采用泵送商品混凝土13、。泵送混凝土可將輸送管的軟管直接放入澆注段，距離澆注面1米左右，保證混凝土不離析。砼標號C30底板混凝土澆搗完成后應(yīng)及時養(yǎng)護，確保其表面不露白，并應(yīng)防止陽光及溫差的劇烈變化，以免底板出現(xiàn)收縮裂縫。（五）頂管施工方案1、管道概況頂管管道內(nèi)徑為D2000mm，壁厚200mm，頂管長度約180m；2、頂管方式根據(jù)此次施工所穿越的土質(zhì)，確定采用土壓平衡機械頂管方法施工。土壓平衡機械頂管施工是市政管道鋪設(shè)的一項新技術(shù)，它省卻了全線降水，地面沉降小，對地面構(gòu)筑物的穩(wěn)定性影響小，施工不影響地面交通，頂進速度快（平均頂進速度10米/天），適應(yīng)的土質(zhì)廣。3、工作靠背尺寸頂管需開挖澆筑混凝土板。管外底高程加上機坑14、軌道及底板厚度，就是頂進面的標高，接收面標高與管外底標高相等。綜合頂管機具的尺寸及作業(yè)要求，確定頂進工作面的凈空尺寸：4、 機械頂管后背（1）機械頂管后背結(jié)構(gòu)為：鋼筋混凝土+后背鐵。（2）在混凝土墻壁前垂直地面放置后背鐵，后背鐵與鋼筋砼墻面之間的空隙以C20素混凝土澆灌填充。（3）頂進坑后背要有足夠的強度，在頂進過程中能承受千斤頂?shù)淖畲笞饔昧Γ?（4）后背墻表面要平順，并且垂直于頂進管道的軸線，避免產(chǎn)生偏心受壓。5、 導(dǎo)軌安裝導(dǎo)軌安裝是頂管施工中一項重要的工作，安裝的準確與否直接影響管道的頂進質(zhì)量，其安裝要求如下： 兩導(dǎo)軌要平行、等高，或略高于管道設(shè)計高程的2厘米左右，其坡度與管道坡度一致； 15、安裝后導(dǎo)軌要牢固，不得在使用中產(chǎn)生位移，且需設(shè)專人經(jīng)常進行檢查； 將機械頂管導(dǎo)軌安放在工作坑底板上，導(dǎo)軌兩側(cè)牢固地焊接工字鋼，工字鋼須另一端須牢牢抵在側(cè)墻上。6、頂管機就位用100噸吊車吊裝頂管機，將頂管機放入頂進坑內(nèi)的導(dǎo)軌上，頂管機前端距砼臂約300毫米。就位后先檢查頂管機的軸線是否與機坑軸線、導(dǎo)軌軸線以及主頂油缸的軸線保持一致，發(fā)現(xiàn)偏差立即調(diào)整。無誤后再進行頂管機電路、油路、注漿系統(tǒng)的安裝調(diào)試。1、機坑導(dǎo)軌 2、頂鎬 3、激光經(jīng)緯儀4、后背鐵 5、頂鐵 6、砼管7、止水圈 8、土車 9、操作臺10、光靶 11、機頭4、后背鐵 5、頂鐵 6、砼管7、止水圈 8、土車 9、操作臺10、光靶 116、1、機頭9871165104321圖3-5 土壓平衡頂進示意圖7、機頭入洞先將洞口處的鋼板樁拔除，洞口處，人工向前挖土500800 mm，再將機頭徐徐推進洞口里，待刀盤全部進洞，調(diào)整止水圈位置，使其完全封閉地下水。然后開動頂管機刀盤，待土倉壓力升到0.1 MPa時，這時螺旋輸送機的土壓也上升到0.07 MPa左右。掘進機開始入土?xí)r，機頭外露，只存在軌道對機頭的摩擦力，機頭易發(fā)生旋轉(zhuǎn)，故在入土前兩米頂進時，頂進速度控制在 5毫米/分鐘以下，以防機頭整體旋轉(zhuǎn)，并觀測機頭傾角和旋轉(zhuǎn)變化，及時修正和調(diào)整。傾角的變化用糾偏千斤頂調(diào)正，旋轉(zhuǎn)角大于 30度時，可使用刀盤反轉(zhuǎn)調(diào)正，頂進 2.5米以后在機頭不旋17、轉(zhuǎn)的情況下可逐漸加大頂進速度。機頭完全入土后，土倉壓力控制在5080KPa，下第一節(jié)混凝土管做反封閉。8、正常頂進1） 土倉壓力的設(shè)定： 按計算表數(shù)值設(shè)定，施工時設(shè)備自控可保證10%的土倉壓力：遇有砂層、砂礫石層、下穿道路、離構(gòu)筑物較近時，土倉壓力設(shè)定適當(dāng)加大30%左右，以提高安全系數(shù)。 9、加固注漿 （1）水泥漿性能：采用42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比0.5,注漿管采用6分加厚鍍鋅鋼管，噴膨潤土潤滑并且在管壁打蠟以便于減低管道的摩擦力。（2）注漿水泥量：每米注漿量1500KG.（3）入口壓力：在不同的注漿階段，所需的壓力也不同。注漿開始階段由于要克服很大的初始阻力，所需壓力較大，在注漿接近結(jié)18、束時，由于漿液已經(jīng)充滿地層，此時所需要的壓力較大。因此，本工程施工中，初始和結(jié)束階段的注漿壓力為3Mpa，穩(wěn)定注漿壓力約為1.5Mpa，當(dāng)注入水泥量不能滿足要求時，入口壓力最高可提高至5Mpa。（4）壓漿時間：在頂管完成后即可進行注漿，注漿穩(wěn)定時間一般為3-5min，最高可延至8min。注漿流量控制在60L/min左右，不超過75L/min。（5）終止壓漿的條件壓漿當(dāng)達到如下條件之一時，便可終止壓漿。a.注入的水泥量已達到要求：b. 注入的水泥量已經(jīng)達到設(shè)計值的75以上且管道兩側(cè)冒漿，終止注漿。一、頂管應(yīng)力計算F=F1+F2F1為迎面阻力F2為側(cè)壁摩阻力F1=/4*D2*P+Pn（頂管機外徑）19、（土倉附加壓力2t）P=Ko*r*Ho（靜止土壓力系數(shù)，土的重度，管道覆土深度）F2=*D1*f*L（管外徑，管外綜合摩阻力，頂距）F1=3.14/4*2.5*2.5* 0.3*1.86*10+2=24t。F2=3.14*2.4*0.5*180=678t。F1+F2=24+678=702t（實際頂力小于此數(shù)據(jù)，側(cè)壁和頂部挖空） 取用4組400t的千斤頂（每個千斤頂能有效利用50%，因此考慮在頂進中間加中繼間，以彌補頂力不足的缺點） 管節(jié)應(yīng)力e = PS 其中：P總頂力 S管節(jié)截面面積。 最大總頂力P = 702噸 = 70210009.8 = 6879600（牛頓） S = 1.2*1.23.20、14-1*13.14 = 1.38m2, 最大應(yīng)力e = 6879600 1.38 = 4360289 Pa = 5 MPa 頂管管節(jié)混凝土強度為 50MPa，大于管節(jié)最大應(yīng)力，強度滿足要求。二、通風(fēng)設(shè)備計算：風(fēng)量的計算： 按洞內(nèi)同時工作的最多人數(shù)計算： Q=kmq 式中：Q所需風(fēng)量，m3/min; k風(fēng)量備用常用系數(shù)，常取k=1.11.2 m洞內(nèi)同時工作的最多人數(shù) q洞內(nèi)每人每分鐘需要新鮮空氣量，通常按3m3/min 計算。 現(xiàn)管內(nèi)有兩人工作，一人開挖，一人負責(zé)運土，取k=1.1,m=2, 則有Q=kmq=1.123=6.6 m3/min 漏風(fēng)計算 Q 供PQ 式中：Q計算風(fēng)量 P漏風(fēng)系數(shù) 采用200PVC 管，每百米漏風(fēng)率一般可控制在2以下。取P1.02，則Q 供PQ6.61.026.73 m3/min 取風(fēng)量不小于7m3/min 的離心鼓風(fēng)機（或高壓空氣壓縮機）作為通風(fēng)設(shè)備則可以滿足要求。