顶管施工专项方案Word下载.docx

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（3）充分理解设计意图和设计对施工总工期规划，根据施工组织设计总体大纲和相关阶段性限制性工期范围内，合理地进行本标施工进度安排；

（4）严格按我单位的施工管理水平，合理地进行人、机、物等资源的配置，确保施工进度计划的可操作性和资源保证措施的充分性；

（5）严格按照我单位的施工技术水平，详细进行施工规划，确保本施工进度计划同技术力量保持一致，保证本施工计划在技术上的可行性；

（6）全面分析关键线路上各项目的施工方案，据实考虑关键项目的施工强度，力求进度计划合理可靠；

（7）按期并力争提前实现各项控制性进度，优质、高效地完成本合同工程施工，是本进度计划的根本控制目标。

1.1.2编制依据

（1）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）；

（2）《给水排水构造物工程施工及验收规范》（GB50141-2008）；

（3）《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）；

（4）《某某县凯江河铜山桥至大西街污水管网建设工程施工图设计》；

（5）《某某县凯江河铜山桥至大西街污水管网建设工程地质勘察资料》；

（6）企业整体施工及工程质量管理、安全管理、文明施工管理等规章制度；

（7）同类工程施工工法、工程做法和施工经验；

（8）现场及周围环境的实际情况。

第二节工程概况

1.2.1工程名称

某某县凯江河铜山桥至大西街污水管网建设工程。

1.2.2建设地点

四川省某某县大西街沿线。

1.2.3.建设单位

某某县住房和城乡规划建设局。

1.2.4.设计单位

某某西南勘察设计研究院有限公司。

1.2.5勘察单位

四川某某岩土工程有限公司

1.2.6施工单位

某某县某某建设工程有限责任公司

1.2.7工程简介

本工程顶管施工为凯江河铜山桥至大西街污水管网建设工程中的分部工程，顶管施工区域位于某某县大西街小学路口至某某县大西街路口。

管道采用φ1000钢筋混凝土管，管道级别为Ⅲ级，管节采用钢套环接口，顶管长度约为75m。

根据工程量清单结合现场环境，设置工作井1处，接收井1处。

工作井尺寸5.0*4.0m，接收井4.0*4.0m，深度根据现场实际高程确定。

工作井及接收井均采用240mm厚砖墙砌筑。

第三节工程地质与环境条件

1.3.1勘察区场地内岩土体粉土、杂填土划分为Ⅰ类松土，中砂、砾砂划分为Ⅱ类普通土，圆砾、稍密卵石划分为Ⅲ类硬土，中密卵石划分为Ⅳ类硬土，强风化泥质粉砂岩划分为Ⅲ类硬土，中风化泥质粉砂岩划分为Ⅳ类软石。

1.3.3本工程管道部分区域埋藏于地下水位以下，施工时应考虑地下水位变化的影响。

1.3.3施工地段没有提供地下管道资料资料，施工前要对施工区域地下管进行探测，要先开挖样洞，弄清管线位置后再进行施工，遇到地下管道时注意加以保护。

对于开挖过程中出现的未知管道，应及时通知业主，确认管道负责单位。

第2章施工工艺及技术措施

第一节施工准备

2.1.1组织准备

我司将陆续调配具有丰富施工经验的专业施工队伍进场。

进场工人数量按照临时工程及各专业工程的施工强度进行确定，保证劳动力配备能够满足工期的要求。

同时，对进场所有职工加强管理，建立健全内部约束激励机制，充分调动广大职工的积极性和自觉性，保证安全、高效、优质完成本工程的施工任务。

2.1.2技术准备

（1）会同建设单位、监理公司、设计单位进行图纸会审，听取设计要求、意图及施工工艺的特殊要求。

（2）施工前做好施工技术、工程质量和安全交底。

组织现场施工管理人员充分熟悉和学习图纸，做好图纸自审和会审的工作，特别要做好各专业图纸会审。

解决施工现场与设计图纸之间的相互矛盾，各专业交叉、搭接出现的问题，以避免施工中不必要的返工。

（3）按会审过的施工图，编制材料计划，以便材料部门组织资源，按时供应。

开工前制定材料进场计划，特殊材料进场和设计指定的材料尽早落实货源，及时组织进场。

（4）提前进行原材料检验工作和砂浆的试配，把好质量关，以确保工程质量，同时工程使用的材料必须符合设计图纸和有关规范的要求，必须有出厂合格证和试验合格资料及材料许可证。

（5）组织人员进行安全教育和技术交底，确保各分部分项工程的验收准则，建立现场质量保证体系。

制定施工计划和作业细则，保证开工前所有准备工作，一切准备就绪。

2.1.3设备准备

（1）千斤顶

　　千斤顶是掘进顶管的主要设备，本工程采用液压千斤顶。

　　千斤顶在工作坑内的布置应与管体中心线一致，顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时折力偶，造成顶进偏差。

根据施工经验，采用人工挖运土方时，管上半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1/4～1/5处为宜。

（2）高压油泵

　　由电动机带动油泵工作，选用额定压力为62MPa的ZB－500注塞泵，经分配器，控制阀进入千斤顶。

（3）顶铁

顶铁是传递和分散顶力的设备。

要求它能承受顶压力而不变形，并且便于搬动。

根据顶铁位置的不同，可分为横顶铁、顺顶铁和U形顶铁三种。

（4）其它设备

工作坑上设活动式工作平台，平台用工字钢梁，上铺15×

15cm方木。

工作坑井口处安装一滑动平台，作为吊土使用。

工作平台上设起重架，上装电动卷扬机。

2.1.4施工人员准备

施工人员计划

序号

工种

人数

备注

1

管理人员

3人

2

挖机司机

1人

3

自卸车司机

4

顶管操作工

4人

5

测量工

2人

6

电工

7

机修工

2.1.5施工现场准备

（1）场地布置

严格按照要求进行材料堆放及现场围挡布置，力求减少占地，方便当地民众、方便施工、减少干扰、安全可靠、经济节省。

（2）施工用电准备

施工前，与附近商户协商，就近接入施工用电，且现场备用50千瓦的柴油发电机组一台，保证现场施工用电。

（3）沿线管线及建筑物勘测保护

根据业主、监理、设计提供的沿线管线及建筑物分布情况，结合现场实际勘测的结果，对沿线需进行保护的管线及建筑物进行标识、施工时根据需要有针对性地避开或保护或迁移。

对需进行深层作业的地段，先用探测仪器进行勘测，再用人工开挖探管，确保施工不破坏沿线管线及建筑物。

（4）建立测量控制网络

按照设计单位提供的永久水准点，引临时水准点至井下，施工中经常进行校核。

第二节施工工艺

2.2.1顶管施工流程图

2.2.2工作井（接收井）施工

（1）工作坑的布置

工作坑是顶管施工的工作场所。

其位置可根据以下条件确定:

①单向顶进时，应选在管道下游端，以利排水；

②考虑地形和土质情况,有无可利用的原样土做后背；

③工作坑与可能穿越的管线，建筑物要有一定安全距离；

④距水、电源较近的地方；

⑤工作井不影响地面交通等。

（2）工作坑的尺寸

　　工作坑应有足够的空间和工作面，保证下管、安装顶进设备和操作间距，坑底长、宽尺寸可按如下公式：

底宽W＝D＋（2.4～3.2）

式中　W──工作坑底宽度（m）；

　　　D──被顶进管外径（m）；

底长L＝L1＋L2＋L3＋L4＋L5　　

式中　L──工作坑底长（m）；

　　　L1──管子顶进后，尾端压在导轨上的最小长度，一般留0.2米；

　　　L2──每节管子长度（m）；

　　L3──出土工作间隙，根据出土工具确定,一般为1.0～1.5m；

　　　L4──千斤顶长度（m）

　　　L5──后背所占工作坑厚度（m）。

考虑到坑内后背采用现浇混凝土，本工程拟采用内径5.0m×

4.0m的工作井，内径4.0m×

4.0m的接收井

（3）工作井施工

顶管工作井、接收井均采用标准实心砖砌筑，井墙厚度240mm，由于砌筑高度约为4m，因此井墙分两天砌筑，第一次砌筑至2.5m位置，24h后进行第二次砌筑至要求高度。

砌筑完成后采用1:

2水泥砂浆抹灰。

井内设一个集水坑，平面尺寸为30cm×

30cm，深40cm，用砖砌筑，水泥砂浆抹面，以便收集地下水和雨水，用潜水泵将水排出地面。

（4）工作坑导轨设置

　导轨：

作用是引导管按设计的中心线和坡度顶进，保证管在顶入土之前位置正确。

导轨安装牢固与准确与否对管子的顶进质量影响较大。

因此，安装导轨必须符合管中心、高程和坡度的要求。

本工程拟采用10cm槽钢（5mm厚）作为顶进轨道。

（5）接收井施工

方法同工作井（略）

2.2.3人工顶管顶力的计算

根据经验公式：

P=nPO

其中：

P——总顶力

n——土质系数。

土质系数取值可根据以下两种情况选取：

（1）土质为粘土、亚粘土及天然含水量较大的亚砂土，管前挖土能成拱者，取1.5～2.0。

（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3.0～4.0。

根据现场开挖情况，取n为3.0。

PO——为顶进管道自重。

顶进的每节管自重约为2.5吨，最长段以40米计，每节管长2.5米，共要顶进16节管，则PO=2.5×

16=40吨。

则总的顶力为：

P=nPO=4.0×

40=160吨

考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备取1.5倍左右的储备能力，设备顶进应力为1.5×

160=240吨，取总的顶力F=300吨，选用一个千斤顶作为顶进动力设备，千斤顶的顶力应为300吨。

2.2.4人工顶管施工方法

本工程顶管方式主要采用手掘式顶管。

手掘式顶管是最早发展起来的一种顶管施工的方式，由于具有施工操作简便、设备少、施工成本低、施工进度快等优点，现在仍被许多施工单位采用。

从已施工的实例来看，在粘土中采用手掘式顶管工作时，每一个工作坑每天可顶进6～8m，速度较快。

手掘式顶管是一种敞开的顶管工艺，因此要特别注意防止发生有毒、有害气体中毒现象，井内必须采用鼓风机鼓风，以便稀疏井内的空气。

另外还要注意防止涌水现象，在施工的过程中，如果发现渗水现象比较明显的地方，这有可能存在涌水，对这样的位置我们一定要特别注意，在旁边准备好防范措施。

（1）引入测量轴线及水准点

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。

②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。

（2）下管

①下管前，要严格检查管材，不合格的不能使用。

②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，以校核导轨安装的准确性。

应安装户口铁或弧形顶铁保护管口。

（3）千斤顶和顶铁的安装

千斤顶是掘进顶管的主要设备，本工程拟采用300t液压千斤顶。

①千斤顶的高程及平面位置：

千斤顶的工作坑内的布置采用并列式，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，造成顶进偏差。

根据施工经验，采用机械挖运土方，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1/4~1/5处为宜。

②安装顶铁应无歪斜、扭曲现象，必须安装直顺。

③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。

顶进中，顶铁上面和侧面不能站人，随时观察有无扭曲现象，防止顶铁崩离。

（4）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。

即可进行试顶。

首先将工具头下到导轨上，就位以后，装好顶铁，连接好各系统并检查正常后，校测工具水平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，核定无误后进行试顶，待调整后各项参数后即可正常顶进施工。

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情况下将顶管向前顶进，其操作过程如下：

①安装好顶铁挤牢，工具管前端破取一定长度后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管子推向一定距离。

②停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。

③添加顶铁，重复上述操作，直至需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均匀，保证管与管之间的连接安全。

测量：

在顶第一节管时及校正顶进偏差过程中，应每顶进20～30cm，即对中心和高程测量一次；

在正常顶进中，应每顶进50～100cm时，测量一次。

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差。

高程测量：

使用水准仪和高程尺，测首节管前端内底高程，以控制顶进高程；

同时，测首节管后端内底高程，以控制坡度。

工作井内应设置两个水准点，以便闭合之用，经常校核水准点，提高经度。

一个管段顶完后，应对中心和高程再作一次竣工测量，一个接口测一点，有错口的测两点。

纠偏：

当测量发现偏差在10～20mm时，采用超挖纠偏法，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，使偏差回归。

当偏差大于20mm时，采用千斤顶纠偏法，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。

同时配合超挖纠偏法，边顶边支，直至使偏差回归。

管前挖土要求：

由于实际地质中分化岩需要采用人工配合空压机掘进、施工难度比较大，在一般顶管地段，可超挖管端300～500mm，在管周上面允许超挖15mm，下面135度范围内，不得超挖。

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，采用膨胀水泥砂浆压实填抹。

选用硅酸盐膨胀水泥和洁净的中砂，配合比（重量比）为：

膨胀水泥：

砂：

水=1:

1:

0.3,随拌随用，一次拌和量应在半小时内用完。

填抹前，将接口湿润，再分层填入，压实填抹平整后，在潮湿状态下养护。

2.2.5顶管施工质量标准

顶管施工主要质量标准遵循以下几点：

（1）顶进不偏移，管节不错口，管底坡度无反坡。

（2）顶管接口套环应对正管缝与管端外周，保证密贴。

管端垫层粘牢不脱落。

（3）管缝填充料和顺，不流淌，橡胶圈安放正确。

（4）管节不得有裂缝，不渗水，管内不得有泥土及建筑垃圾。

（5）顶管允许偏差：

（均为每段一点）。

轴线位置

50mm

管道内底高程

D<

1500

+30mm，-40mm

相邻管间错口

钢筋混凝土管道

15%壁厚且不大于20mm

对顶时两端错口

注：

D为管道内径（mm）

2.2.6进出洞口的措施

顶管和微型隧道施工中的进出洞口作业是一项很重要的工作，施工中应充分考虑到它的安全性和可靠性。

尤其是从工作坑中的出洞开始顶管，如果出洞安全、可靠又顺利，那么可以说顶管施工已成功了一半。

许多顶管工程就是失败在进出洞口这两个环节上。

顶进前，为防止洞口处的水土沿工具管外壁与洞门的间隙涌入工作井，在工作井内洞口处安装一道环形橡胶止水圈。

在顶进施工过程中又可防止减摩浆从此处流失，保证泥浆套的完整，以达到减小顶进阻力的效果。

工程技术人员、施工人员应了解施工现场情况和熟悉洞门附近的地质情况。

分析可能出现洞口漏泥、水情况，井内布置一台排污泵，并制定相应的措施。

2.2.7管节运输

根据本工程施工场地情况，管节由16t吊车卸到指定位置后，再由吊车将地面管节吊运至井下。

2.2.8管节顶进

顶管管节采购成品管，对成品管生产制造厂家制造管子的资质和能力进行考查。

运至工地后材料管理人员应根据设计要求进行现场检查，合格后才能送至工作面使用。

人工开挖进洞后的轴线方向的正确与否，对以后管节的顶进将起关键的作用，因此在顶进时，做好顶进轴线偏差的控制和纠偏量的控制是关键。

要严格按实际情况，勤出报表、勤纠偏，每项纠偏角度应保持10′～20′，不得大于1°

。

严格控制超挖造成顶进困难、管节碎裂。

2.2.9顶管施工过程中应注意的问题

（1）顶进过程中油泵操作工，应严格注意观察油泵车压力是否均匀渐增，若发现压力骤然上升，应立即停止顶进，待查明原因后方能继续顶进。

（2）管子的顶进或停止，应以工具管头部发出信号为准。

遇到顶进系统发生故障或在拼管子前20min，即应发出信号给工具管头部的操作人员，引起注意。

（3）顶进过程中，一切操作人员不得在顶铁二侧操作，以防发生崩铁伤人事故。

（4）如顶进不是连续三班作业，在中班下班时，应保持工具管头部有足够多的土塞；

若遇土质差，因地下水渗流可能造成塌方时，则应将工具管头部灌满以增大水压力。

（5）管道内的照明电信系统一般应采用低压电，每班顶管前电工要仔细地检查多种线路是否正常，确保安全施工。

（6）工具管中的纠偏千斤顶应绝缘良好，操作电动高压油泵应戴绝缘手套。

（7）顶进中应有防毒、防燃、防暴、防水淹的措施，顶进长度超50m时，应有预防缺氧、窒息的措施。

（8）氧气瓶与乙炔瓶（罐）不得进入坑内。

2.2.10顶管施工过程中应注意的问题

本顶管可能穿越填方路段，在顶进施工过程中如出现一些较小直径的块石或砂岩，处理方式如下：

（1）块石直径小于80cm时，采用人工用自制小斗车直接运出。

（2）块石直径大于80cm时，利用水钻的工作原理，将其孤石切割成小块后，人工加自制小斗车运出。

（3）当在施工过程中遇到砂岩石，采用水钻的工作原理，将岩体切割成直径大于外管径的孔洞，然后在用机具进行顶进。

第三节施工用电及用电安全措施

2.3.1负荷计算

本工程顶管用电量如下：

用电顶目

利用系数

设备功率（KW）

计算负荷（KW）

龙门吊

0.8

50.0

40.0

液压系统

0．8

2.2

1.76

千斤顶

30．0

24.0

电焊机

0.5

30.0

15.0

井下水泵

7.5

鼓风机

2.5

照明

3.0

2.4

总计（KW）

125.2

93.16

2.3.2供电方案

本工程外接电源式供电，另外准备1台50KW发电机用于开动主机以外小负荷用电。

2.3.3顶管施工用电安全

（1）电气安全技术措施的要求

1）本工程在施工用电时，施工人员务必遵守有关操作规程，正确操作。

2）认真做到“预防为主、安全第一”的方针，认真贯彻《施工现场临时用电安全技术规范》并作为日常施工用电检查的标准。

3）现场电气工作人员必须做到“装得正确、拆得彻底、修得及时、用得安全”；

每周一次对漏电开关作漏电动作试验，动作失灵的要及时更换；

工地现场各配电箱要编号。

按规定检查电箱的电气元件和箱体的完好程度，检查电气设备是否接地良好，不符合要求的要及时整改，检查和巡视施工现场的线路有无乱拖拉现象，违章现象要及时整改。

4）熟悉顶管操作程序，做好顶管电气设备维修和保养工作。

5）专业电工人员必须认真执行各有关规程和规定，坚持按电工执照中批准的工作范围工作，自觉抵制任何方面的违章专业命令，必要时向安全部门报告。

6）对施工用电进行周密计划、合理安排、严格管理，切实做到计划用电、节约用电。

7）施工场地必须加强电气防火工作，采取必要的电气防火措施等。

（2）安全保证措施

1）电缆的接头接入接线盒并附在墙上。

接线盒内能防水、防尘、防机械损坏并远离易燃、易爆、易腐蚀场所。

2）所使用的配电箱是符合JGJ59-99规范要示的铁壳标准电箱。

配电箱电气装置做到一机一闸一漏电保护。

3）开关箱的电源线长度不大于30m，并与其控制固定式用电设备的水平距离不超过3m。

4）所有配电箱、开关箱都编号，箱内电气完好匹配。

5）工作接地的电阻值不大于4Ω。

6）保护零线每重复接地装置的接地电阻值不大于10Ω。

并由电工每月检测一次，做好原始记录。

7）保护零线选择不大于10mm2的绝缘铜线，统一标志为绿/黄双色线，在任何情况下不将绿/黄双色线用作负荷线。

8）所有电机、电器、照明器具、手持电动工具的金属外壳、不带电的外露导电部分，做保护接零。

9）所有电机、电器、照明器具、手持电动工具的电源线装置二级漏电闸保护器。

10）室外灯具距地面不低于3m，室内灯具不低于2.4m。

固定照明全面布置，照明电压不大于36V，并采用保护接零。

11）施工现场严禁使用花线、塑料胶质线作拖线箱的电源线，严禁使用木制的拖线箱、板及民用塑壳拖线板。

第四节通风和排水措施

通风措施

通风设备：

人工挖土前和挖土过程中，采用轴流鼓风机通过通风管进行送风。

风量的计算：

l、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，m3/min；

k-风量备用常用系数，常取k=1.1～1.2

m一洞内同时工作的最多人数

q一洞内每人每分钟需要新鲜空气量，通常按3m3／min计算。

现管内有两人工作，一人开挖，一人负责运余泥，取k：

1.1,m=2，则有Q=k×

q=1．1×

2×

3=6.6m3／min．

（二）排水措施

井内的积水设置集水井（长×

宽×

高为30cm×

30cm×

40cm）由抽水泵及时排走，并用软管排至离工作坑50米以外的市政排水井内。

第五节作业人员安全措施

、工作人员必须戴安全帽，上下工作井应走安全梯，根据施工的具体情况，正确使用个人劳动保护用品。

、使用吊车往井内运各种材料时，应有信号工指挥，起重臂下严禁站人，材料应捆绑牢固，井内人员应站在安全位置，架空输电线路下严禁使用吊车。

工作井上下不得随意抛掷工具等物品。

、工作井的四周要有防雨水进入井内的措施，井外的临时排水设施应保证畅通，工作井底要安装有效的排水设施，保证井内的安全。

、每次下管前，均应由施工负责人组织检查吊装设备及辅助设施（地锚等）是否完好无损，安全可靠，下管工序应有专人指挥，管道正下方严禁站人；

运管与调整管道的方向时候，必须有技术熟练，责任心强的人指挥，缓慢运、调；

挂勾人员应从支架两侧等安全梯上下，作业时必须严格按规定使用安全带，个人劳动保护用品应按规定正确使用，严禁用手扶钢丝绳，防止手被滑轮、吊勾碰挤致伤。

、下管作业时的全过程中，工作井内严禁有人。

井内上下吊运物品时，井下人员应站在安全角落，严禁利用卷扬机上下运人。

、垂直运输设备的操作人员，在作业前要对卷扬机等设备各部位进行检查，该注油的注油，制动装置、安全装置、滑轮、吊装索具、地锚、电器设备等确认无异常后方可作业，作业时精力集中服从指挥，严格执行卷扬机后起重作业有关的安全操作规程。

、高压油泵是顶管的配套设备，安装使用时，应注意保护压力表和油管，发现异常停镐检查，特别是压力突