顶管施工方案80654.docx

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顶管施工方案80654

顶

管

施

工

方

案

第1章编制依据及原则

1.1编制依据

1.2编制原则

第2章工程概况

2.1地理位置及概况

2.2设计概况

第三章顶管施工方案

3.1、施工顺序

3.2、施工测量

3.3、后背、导轨安装

3.4、顶进设备安装

3.5、管道顶进

3.6、高程、中线误差监测

3.7、纠偏操作

3.8、出土方案

第四章监控量测

4.1监测目的

4.2监测控制指标

4.3监测实施

4.4监测频率及周期

4.5建立与路政管理、养护维修等单位的联系机制

第五章雨季施工措施

第六章安全管理及保证措施

6.1临时用电

6.2钢筋工程施工安全保障措施

6.3抓斗提升安全保障措施

第七章文明施工及环境保障措施

第八章与建设单位、行政主管部门的配合

第一章编制依据及原则

1.1编制依据

（1）参考本工程详细勘察报告、工程施工图纸

（2）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）

（3）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）

（4）施工现场临时用电安全技术规程（JGJ46-2005）

（5）混凝土质量控制标准（GB50164-92）

（6）工程测量规范（GB50026-2007）

（7）锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB50086-2001）

（8）地下工程防水技术规范（GB50108-2008）

（9）北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规范（J01-87-2005）

（10）地铁暗挖隧道注浆施工技术规程（DBJ01-96-2004）

（11）市政工程有关技术规程、规范

（12）我施工单位现有的施工技术、施工管理和机械设备配备能力；

1.2编制原则

1、在熟悉施工设计图纸、场地水文地质情况及施工现场管线调查的基础上采用先进、合理、经济、可行的施工方案；

2、施工进度、劳力资源等安排均衡、高效；

3、加强施工管理，提高生产效率；

4、严格贯彻“安全第一”的原则；

5、确保工程质量和工期；

6、保护环境、保护文物，文明施工。

-1-

第二章工程概况

2.1概况

工程名称门头沟区冯村沟及龙山街污水改造工程

顶管套管为DN1050mm钢筋混凝土承插口管三级，顶进长度预计为200m左右。

顶管采用人工机械顶管，竖井支护采用“冠粱+钢格栅+竖向连接筋+钢筋网片+喷射C20混凝土联合支护体系”，本次顶进分为三段，工作井两个，接收井两个。

2.2设计概况

1、工作井结构

工作井竖井为矩形断面形式，顶管井平面开挖尺寸6m×4m，井最大深度7米左右，接收井为4m×4m。

工作坑周围1米设置栏杆，栏杆横杆为两道φ48钢管，立杆φ48钢管，立杆间距1.5m，栏杆高出周围地面1.2m。

设备工作坑底部均设集水坑0.5m×0.5m×0.5m，开挖顶管工作坑内必须设置上下爬梯并固定牢固，放置爬梯的位置应该注意避免影响设备操作，是否存在安全隐患，将爬梯放置在工作坑远离设备的一侧，爬梯下部应插入工作坑底10cm，保持一定的倾斜角度靠在坑边上，并用Ø50钢管将爬梯焊接在工字钢横撑上，保证牢固、稳定。

每支专业队人员构成如下表

工作坑开挖、支护及井室施工队

管线施工队

管理人员

2

1

测量工

1

1

电工

1

1

焊工

2

2

机械工

2

1

壮工

10

3

根据本工程的特点，施工主要使用的设备如下：

序号

设备名称

规格

数量

1

管线探测仪

RD4000

1套

2

对讲机

Motorola

4个

3

全站仪

索佳Ⅲ

1套

4

吊车

25T

1台

5

千斤顶

300T

1套

6

空压机

10m³

1台

7

泥浆搅拌机

自制

2台

8

电焊机

315A

2台

9

锚喷机

PZ-D5

1台

10

电缆闸箱

三级箱

3套

（1）竖井支护结构设计

竖井支护采用“冠粱+钢格栅+竖向连接筋+钢筋网片+喷射C20混凝土联合支护体系”。

锁口圈采用C25现浇钢筋混凝土圈梁，竖井的安全等级为三级。

（2）施工工艺

施工准备→测量定位→井口土方开挖→锁口圈梁混凝土灌注→安放吊车→开挖土体→钢格栅安装→挂设钢筋网→喷射混凝土→下一个循环开始→竖井封底。

（3）井口土方开挖

测量定位、复核，并将复核结果报给监理单位认可后，方可开挖井口土方，开挖时严格按照设计图纸及交底施工，严格控制开挖尺寸，开挖采用台阶法施工，竖井中心预留核心土，严禁超挖、欠挖。

（4）锁口圈梁施工

钢筋绑扎：

本工程锁口圈梁主筋采用φ22螺纹钢筋，箍筋采用一级φ12@500,绑扎前须放出主筋钢筋位置线，并在主筋上按要求标好箍筋位置线。

受力筋同一截面内同一根钢筋上，只准许有一个接头，同一截面内受拉钢筋接头截面积占钢筋总截面积焊接不大于50%，绑扎不大于25%，搭接长度绑扎不小于35D，焊接单面焊不小于10D，双面焊不小于5D。

对于空间不够处，按本章第5节执行。

在圈梁混凝土灌注前须预留纵向连接筋，间距500mm，梅花形布置，打入土中长度不小于200mm。

连接筋与圈梁主筋焊接，搭接长度不小于200mm。

模板工程：

钢筋绑扎完毕，验收合格后进入模板工程，本工程采用钢模和木模相结合。

浇筑混凝土：

本工程圈梁混凝土均采用C25，混凝土灌注时两侧应对称连续灌注，两侧混凝土面高差不大于0.5m。

采用人工振捣，要均匀、到位，彻底确保混凝土密实。

（5）工作坑开挖出土

本工程开挖土方采取吊车出土方式，起重设备距离坑边保持安全距离，正式作业前应试吊，吊离地面10cm左右时，检查重物、设备有无问题，确认安全方可起吊。

起重设备设专人操作，必须制定并严格遵守安全操作规程。

（6）竖井开挖

采用人工分层分块开挖，对于杂填土层适当辅以风镐，施工出渣使用吊车提升至井口临时渣场堆放，用自卸汽车运到弃渣场。

（7）竖井支护

钢格栅安装：

土方开挖完毕，及时安装环形格栅。

格栅应预先在预制场加工成品并试拼，用时运送至竖井内拼装，竖井钢格栅设置间距为500mm，可视土质情况进行调整。

同一榀格栅采用钢筋焊接，上下榀格栅采用内外侧双排φ22竖向连接钢筋，间距0.5m，梅花布置，且四角和两侧必设一根，双层设置，搭焊长度22cm。

挂钢筋网：

钢筋网采用φ6.5@100×100双层网格，四周满铺，钢筋网现场人工安装，用点焊或绑扎固定在格栅上，铺设应平整，网片之间搭接长度不少于一个网孔。

网片图样

喷射混凝土：

挂网完成后立即喷射C20早强混凝土。

喷混凝土厚度30cm。

混凝土喷射分片依次自下而上进行，先喷格栅与（墙）壁间混凝土，后喷两拱之间混凝土。

每次喷层厚度为7～10cm。

要求喷完后全部盖住钢拱架，且表面平整无大凹凸，符合设计轮廓线。

喷射混凝土材料用强制式拌合机洞外拌合，用喷射机喷射。

喷射机械安设调整好后，先注水、通风，清除管道内杂物，同时再用高压水（风）清洗（吹）受喷表面。

喷射混凝土大堆料要储放在储料棚内，避免露天堆放淋雨及环境污染和倒运材料而引泥污染集料的，引起堵管和强度降低等现象。

连续上料，保持机筒内料满，在料斗上口设一个12mm筛网，避免超径骨料进入机内。

操作顺序喷射时先注水（注意喷嘴要朝下，避免水流入管内），后送风，然后上料。

根据受喷面和喷出的混凝土情况，调整注水量，以喷后易粘着、回弹小和表面显湿润光泽为度。

喷射部位顺序，应分段、分片进行。

自下部起水平方向旋转移动往返一次喷射，然后上移。

喷射前个别受喷面凹洼处先找平。

最佳喷射距离与角度，喷嘴口至受喷面以0.6～1.0m为宜，喷射料束以垂直受喷面为最好。

喷射料束运动轨迹，环形旋转水平移动一圈为宜，一次喷厚以混凝土不坠落时的临界状态为度，边墙一般一次7～10cm。

风压和喂料量，根据喷射部位，机型等条件进行调整。

一般工作风压0.12～0.15MPa，喂料量2～3m3/h。

由于工作坑深度较大，考虑到工作坑的稳定性和坑底工作人员的安全，决定在工作坑适当的位置设置5道“B25型工字钢盘撑+八字斜撑”，加强护壁稳定。

（8）竖井封底

竖井支护到设计深度后，应及时按照设计要求进行封底。

底板钢筋采用双层钢筋，钢筋为φ12@400，采用C25商品混凝土，底板厚度为20cm。

（9）井口部位防护及防排水措施

为确保井壁稳定及今后工作井施工的安全，及时制作安全护栏。

（10）竖井提升

工作井内设一个交通爬梯，用以施工人员上下通行，井壁施工时要预埋好钢筋以便爬梯安装。

渣土及格栅等较大物通过电动葫芦提升。

根据施工现场的实际情况，竖井安装一套龙门架配斗车作为竖井提升设备

竖井完成剖面图

第三章顶管施工方案

3.1、施工顺序

施工顺序为：

施工放线→后背、导轨、设备安装→顶进→纠偏→取顶管机。

3.2、施工测量

（1）测量放线及水准点的引入

管线轴线和水准点由总包单位进行交桩（点）。

竖井附近确定管线中心，同时高程要求设置1个临时水准点，水准点必须设在相对稳定坚固的构筑物上，以免影响测量精度。

（2）定线复核复核定线是否与设计图纸相符，如复测偏差符合规范要求，将定线成果报监理审批。

（3）水准点复核

对三个临时水准点进行闭合测量，闭合公差应不大于±12K

不得使用，合格后报监理审批。

（4）管道中心控制

中心复测合格后，及时设置中心线控制桩（点），做明显标志。

（5）管道高程控制

水准点复测合格后，应在竖井内各设2个临时水准点供顶管施工中使用。

顶进过程中用水准仪、经纬仪测量。

（6）对中心、高程复测

顶管施工开始后，每天复测工作坑内中心线和高程桩一次，以防顶管反作用力使井中心偏移。

（7）测量仪器核检

测量用水准仪、经纬仪校核合格后方可使用，要定期校核，在检定期内使用。

3.3、后背、导轨安装

（1）顶管后背墙,采用30cm*30cm*200cm八根枕木并行排放，外侧放200cm*200cm*6cm钢板作为后靠背墙。

（2）安装导轨以及顶镐，先根据导轨本身的尺寸计算出导轨顶面至轴线的高差h，在井四周作出4~6个临时水准点，保证轴线标高-临时水准点高程=h，安放导轨时可用线绳在相对的两个临时水准点拉出一条直线，使导轨顶轻触于线绳既可，然后根据轴线调整导轨轴线在竖直方向上于已知轴线的竖直投影线重合，导轨轴线方向调整好后再精调导轨的高程，最后支撑导轨至井壁上。

顶镐安装后靠背安装完毕后进行，抄平顶镐，要保证顶镐后部贴紧后靠背，顶镐必须对称布置。

导轨安装符合下列规定：

1、两导轨应顺直、平行、等高，其坡度应与管道设计坡度一致。

当管道坡度＞1%时，导轨可按平坡铺设。

2、导轨安装的允许偏差应为：

轴线位置：

3mm

顶面高程：

0～+3mm

两轨内距：

±2mm

3、安装后的导轨必须稳固，不得在使用中产生位移，并应在施工中经常检查校核。

3.4、顶进设备安装

（1）安装前对高压油泵、千斤顶、液压管路控制系统、压力表等进行检查标定，设备完好方可安装；

（2）安装高压油泵、管路及控制系统，油管应顺直、转角少；油泵应与千斤顶相匹配，并备有油泵，油泵安装完毕应进行试运转；

（3）千斤顶固定在支架上，受力中心应位于管口总高的1/4左右处，且不小于后背高度的1/3。

在开始顶进前应对液压系统及电路进行调试，油管安装先应清洗，防止灰尘等污物进入油管，电路系统应保持干燥，运转调试各部分动作正常，液压系统无泄漏方可顶进。

3.5、管道顶进

顶管工作坑施工完成并达到管道顶进要求后即开始顶管施工。

（一）引入测量轴线及水准点

1、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。

（二）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。

3、要安装户口铁或弧形顶铁保护管口。

4、现场主要采用25t汽吊。

（1）初始顶进

我们把从破洞一直到第三节管全部推进入土中的全过程称之为初始顶进。

在顶管施工中，初始顶进是一个至关重要的阶段，它的成败将取决于整个顶管过程的成败。

我们把初始顶进分为以下几步：

第一步是破洞。

（2）顶进设备操作

①顶进设备的操作应按前方顶进反馈的控制信息要求实施。

②初始顶进或中途停机重新顶进时，都应遵循从低速到高速的控制原则。

③顶进速度应尽量控制平稳，尤其要避免顶速突然加大的现象。

④对顶进过程中出现的任何工作油压波动都应及时分析原因并采取相应措施。

⑤遇到下列情况时应立即停止顶进，及时分析原因并采取相应措施，处理完善后再继续顶进：

A顶进顶力骤升或顶力达最大值时；

B后背发生位移或后背开裂时；

C千斤顶油管不通或油泵工作不正常时；

D监视器工作不正常时；

E激光经纬仪工作不正常时；

F管道出现变形或破损时；

G洞口止水圈漏水时；

H电路发生故障时。

3.6、高程、中线误差监测

①土压平衡顶管施工测量应建立地面及地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处。

②为了实现对前端顶管机偏离轴线的动态监测、提高施工测量效率并与机械化顶管技术相适应，土压平衡顶管应采用激光导向进行监控。

③宜以激光测量数据作为顶进过程中判断前端顶管机高程及中线误差的主要依据。

在施工经验不足的情况下，应使用水准仪和经纬仪进行高程和中线误差的校验测量；这种测量方法还用于对顶进管段高程及中线误差的测量。

④使用水准仪和经纬仪对顶管机进行测量应安排在工作间隙进行，在纠偏过程中应增加测量次数，反之在顶进正常情况下可减少测量次数。

⑤每完成一节管子的顶进，应测量一次管中心线和高程；每个接口应测一点，有错口时测两点，并形成文件。

⑥工作坑与接收坑贯通后，应进行管道最终验收测量。

确定管道的中心线与管底高程、井位位置。

3.7、纠偏操作

顶进过程中的纠偏是顶管作业质量好坏的关键，若操作不当，可能造成顶力骤升、管接口破损，严重时可能造成管道无法顶进，引发严重的安全、质量事故和重大经济损失，尤其是在砂层中顶进，管道极易因为泥水过度冲刷造成顶管机机头下沉，因此，对于顶进过程的纠偏显得尤为重要。

在机头和机头连接工具管出洞前，即使发生中线和高程偏差，也尽可能不要纠偏，因为此时纠偏，机头连接管尚位于导轨上，起不到纠偏效果；机头连接管出洞后，若高程中线在±2㎝以内时，可不纠偏，当高程或中线超出标准值2㎝以上时，根据监视器内的光点位置变化趋势进行纠偏，必须有一个提前量，纠偏遵循“先纠高程，后纠中线，小角度连续纠偏”的原则，纠偏油缸的伸出量一次不得太大（以不超过2㎝为宜）；当光点位置有反向移动趋势或移动速度放缓时，可将纠偏油缸缩回，停止纠偏，纠偏时还应观察监视器内仰俯角和旋转角变化，作为参考数值，仰俯角和旋转角最大偏差不得超过原始值3°。

当监视器中光点发生显著变化时，应停止顶进，测量人员须下坑对经纬仪进行重新校正复核，查找是否属仪器被触碰或震动所致；若不是，须进行原因分析，并会商处理办法。

顶进工程中，操作人员应随时监测监视器各项数据的变化，并及时记录，在分析记录数据的基础上进行纠偏。

顶管过程中，操作人员必须对顶管各项数值进行纪录，顶进记录应做到记录准确、清楚、完整、及时，顶进记录每顶进一根管子记录数据不得少于一次，每班次不少于6次，尤其是交接班前，无论该管子是否完全顶进都应进行纪录，交接班必须履行交接班手续，测量人员应相互沟通。

测量人员应对激光经纬仪进行每作业班次不少于两次的校核，并保留校核纪录。

3.8、出土方案

人工将管道内土方运至工作坑内，采用25t吊车吊斗运至地面，余土外运需按文明施工要求和渣土处理办法，运到永久堆土点，不得污染沿途道路环境。

第五章雨季施工措施

为加强雨季施工管理，安全渡过汛期，结合本工程施工特点，制定以下防汛措施。

1.成立防汛领导小组

在雨季来临之前，组织建立雨季施工领导小组。

项目经理任组长。

在雨施期间定期检查，对发现的问题发出整改通知单，监督检查整改。

2.建立雨季值班制度

项目部设专人每日收听天气预报并做记录，遇有大风雨天气，及时通知现场施工人员做好防汛准备工作，现场安排雨季值班表。

成立防汛抢险小分队。

3.用土必须集中堆放、暂存并拍实坡脚，主汛期有条件时用彩条布进行苫盖，以防止雨水渗漏冲刷。

储备抢修道路及局部回填处理所用材料，以用于翻浆道路的修整及回填处理，保证施工正常进行。

4.做好输电线路、用电工具的防雨及接地保护措施，特别是雨后要对露天下的用电设备进行绝缘摇测等安全检查、检测工作，防止漏电发生。

雨前防汛小队应检查、维修防汛设施、设备，并予以完善；雨中做到现场专人巡视，发现险情及时上报；雨后及时排除积水，清扫、修整道路，保证交通畅通，杜绝险情发生。

5.基坑四周应筑堤围，坑上口应高出附近地面。

第六章安全管理及保证措施

6.1施工场地安全保障措施

1.严禁向竖井内抛扔工具或材料，抓斗下严禁站人，进入施工场地必须佩带安全帽；

3.建立健全班前训话制度，上班前对本工班施工人员进行安全质量教育，提高施工人员的安全质量意识；

4.施工通道内洞口、竖井地面提升段设专人负责指挥，统一标志和警示信号，在基坑四周上口边缘顶部埋设防护钢管，间距3000mm，上中下各设一道通长水平杆。

防护栏杆用红白油漆刷成红白相间的警示色基坑四周3m范围禁止堆放材料，车辆禁止通行，并做明显警示标牌，以防止对基坑边坡的扰动；

5.各种机械设备应按施工组织要求进行布置，并定期进行测试检查和维护；

6.抓斗上下要有统一的信号，有专人指挥，抓斗提升和下落时，井下人员要避在安全处，抓斗上粘有泥块需铲除时，应将抓斗放在地上铲除，严禁将抓斗悬空铲泥；在吊斗施工时，司机要认真操作，严禁抓斗撞击支护结构或防护平台；

7.夜间施工必须有充足的照明，遇有暴雨、大风、地面下沉等情况时，应停止施工；

8.抓斗使用过程中不允许超额定负荷起吊、不允许下方站人、不允许斜吊平拉、不允许骤然反车、不允许限位器作开关使用、不允许起吊重物过久空悬；

9.对施工中可能遇到的各种管线，先探明后施工，并做好地下管线抢修预案。

妥善保护各类地下管线，确保城市公共设施的安全；

10.对施工中发现地下文物，必须停工并及时上报文物主管部门，配合文物管理部门做好文物保护工作，待完全处理后方可恢复施工；

6.2临时用电

1、使用设备前必须按规定穿戴和配备好相应的劳动防护用品；并检查电气装置和保护设施是否完好。

严禁设备带“病”运转；

2、停用的设备必须拉闸断电，锁好开关箱；

3、专人负责所用设备的负荷线、保护零线和开关箱检查。

发现问题，及时报告解决；

4、搬迁或移动用电设备，必须经电工切断电源并作妥善处理后进行。

6.3抓斗提升安全保障措施

1、司机操作的基本要求

起重司机在严格遵守各种规章制度的前提下，在操作中应做到如下几点：

稳：

司机在操作起重机过程中，必须做到起动平稳，行车平稳，停车平稳。

确保吊钩、吊具及其他吊物不游摆。

准：

在稳的基础上，吊物应准确地停在指定地位置上降落，即落点准确。

快：

在稳、准的基础上，协调相应各机构动作，缩短工作循环时间，使起重机不断连续工作，提高工作效率。

安全：

确保起重机在完好情况下可靠有效地工作，在操作中，严格执行起重机安全技术操作规程，不发生任何人身和设备事故。

合理：

在了解掌握起重机性能和电动机机械特性的基础上，根据吊物的具体状况，正确地操纵控制器并做到合理控制，使起重机运转既安全而又经济。

2、司机在工作前的职责

严格遵守交接班制度，做好交接班工作。

对起重机作全面检查，在确认一切正常后，即推合保护柜总刀开关，起动起重机。

对各机构进行空车试运转，仔细检查各安全连锁开关及各限位开关的灵敏可靠性，并记录于交接日记中。

对起升机构制动器工作的可靠性应做试吊检查工作，即吊额定负荷，离地0.5m高，检验制动地可靠性，不合格时应及时调整制动器，不可“带病”工作。

3、司机在操作中的职责

1）在下列情况下，司机应发出警告信号（电铃声一长声）：

（1）起重机在起动后即将开动前；

（2）靠近同跨其它起重机时；

（3）在起吊和下降吊钩时；

（4）吊物在运移过程中，接近地面工作人员时；

（5）起重机在吊运通道上方吊物运行时；

（6）起重机在吊运过程中设备发生故障时。

2）不准用限位器作为断电停车手段。

3）吊运通道下方严禁人员通过或停留，应使吊物沿吊运安全通道移动。

4）操纵抓斗起重机时，禁止任何人员在移动吊物下面工作或通过，应划出危

险区并立警示牌，以引起人们重视。

5）起重机司机要做到“十不吊”：

（1）指挥信号不明确和违章指挥不吊；

（2）超载不吊；

（3）工件或吊物捆绑不牢不吊；

（4）吊物下面有人不吊；

（5）安全装置不齐全、不完好、动作不灵敏或有失效者不吊；

（6）工件埋在地下或与地面建筑物、设备有钩挂时不吊；

（7）光线阴暗视线不清不吊；

（8）有棱角吊物无防护切割隔离保护措施不吊；

（9）斜拉歪拽工件不吊；

（10）吊桶过满有洒落危险不吊。

6）在开动任何机构控制器时，不允许猛烈迅速扳转其手柄，应逐步推档，确保起重机平稳起动运行。

7）在操作中，司机只听专职指挥员的指令进行工作（一长声——停止；二短声——上升；三短声——下降），但对任何人发出的停车信号必须立即执行，不得违反。

4、司机在工作完毕后的职责

起重机工作完毕后，司机应遵守下列规定：

应将吊钩提升到较高位置，不准在下面悬吊而妨碍地面人员行动；吊钩上不准悬吊挂具或吊物等。

将小车停在远离起重机滑触线的一端，不准停于跨中部位；大车应开到固定停靠位置。

抓斗取物，应降落至地面或停放平台上，不允许长期悬吊。

将各机构控制器手柄扳回零位，扳开紧急断路开关，拉下保护柜主刀开关手柄，将起重运转中情况和检查时发现的情况记录于交接班日记中，关好司机室门下车。

与下一班司机做好交接工作。

第七章文明施工及环境保障措施

1）施工内燃机械遵照国家要求进行年审，不在施工中使用超排气标准车辆，以最大限度减少废气排放。

2）对水泥浆及喷射混凝土拌合场，进行半封闭管理，减少水泥等对空气的污染，不在现场焚烧垃圾，工地设吸烟室。

3）每天安排2—3次给施工场地