泥水平衡顶管施工专项方案.docx

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泥水平衡顶管施工专项方案

第一节编制依据============================================

第二节编制原则============================================

前言

在认真阅读和充分理解设计意图及对施工现场作详细了解的基础上，并结合我单位的施工经验，以信守合同、确保工期和质量、合理控制工程造价、优质高效文明施工为指导思想，编制本工程施工方案。

第一章编制依据及原则

第一节编制依据

一、《》

二、通过阅读图纸及岩土勘察报告等；

三、国家现行的施工技术规范、验收标准及质量、安全技术规程

1、《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；

2、《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）；

3、《排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）；

4、《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002；

5、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）；

6、《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》（CECS137：

2002）

7、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204—2002）。

三、我单位类似工程的实践和已有的装备。

第二节编制原则

一、严格遵守明确的设计规范、施工技术规范和质量评定验收标准。

实事求是，施工方案可行、适用、经济。

坚持在实事求是的基础上力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。

二、始至终对施工现场实施全员、全过程、全范围严密监控，坚持动静结合、科学管理的原则。

三、推行全面质量管理，执行质量管理标准和程序。

四、采用项目法组织施工，推行标准化管理，达到安全、文明、高效。

五、实行项目法管理，通过对劳务、设备、材料、资金、技术、施工方案和信息优化处置，实现安全、质量、工期、成本及社会信誉的预期目标。

坚持技术创新，推广和应用“四新”成果。

五、组织专业队伍上场，装备足够的优良机械设备进行专业化施工，保证在规定的工期内完成施工任务并力争提前。

六、遵守环境保护法并切实按有关要求和规定来组织实施。

七、在仔细考察工程实地，认真研究招标文件和有关规定的基础上，针对本合同工程的特点、施工条件，并结合现场实际、上场的机械装备、人员条件，科学合理地组织施工。

第二章工程概况

建设单位：

郑陆镇人民政府

设计单位：

监理单位：

勘测单位：

施工单位：

第一节工程简介

平顶山路，南起青海湖路北至茅山路，污水D800管为钢筋混凝土Ⅲ级顶管，全长约760米，该处土层部分为中液限粘质土、中液限粉质土、粉土层，地下水丰富，易形成流砂，为保持挖掘面稳定，减少顶管周围土体的扰动，所以本方案采用泥水平衡顶管方案施工。

第二节、地质条件

参照业主提供的岩土勘察报告

第三节、实施目标

一、质量目标：

本工程的质量目标定为优良等级标准，各分项工程严格按设计图纸和施工规范优质高速地组织施工。

二、工期目标：

按照建设方的统一部署安排，项目部将精心组织人员，准备设备和材料，确定施工工艺。

三、安全目标：

完善安全措施，提高安全意识，杜绝重伤和重死亡事故发生。

四、文明施工目标：

划分职责，严格按施工平面图进行管理，设专人打扫现场和周围道路清洁，做到物流有序，施工顺畅，文明施工。

五、服务目标：

服务周到，业主满意，信守合同，认真协调与有关各方面的关系，接受并积极配合业主和监理对工程质量、工程进度、计划协调、现场管理的控制与监督。

第三章施工总体部署

第一节临时设施安排及施工准备

一、临时驻地

组织先遣人员，调配部分机械进入施工现场工作。

同时经理部要密切与建设单位、设计单位、监理单位关系，作好施工准备；并积极地与地方政府及有关部门取得联系，征得支持和协助组织。

施工管理和技术人员，对整个合同段进一步现场调查，结合工程任务划分，安排队伍驻地，认真调查水电及料源情况、协助和进行进场道路的设计、施工等。

二、技术准备

根据现场监理工程师和设计代表提供的工程定线资料和现场测量标志资料，认真搞好交接桩工作，组织测量人员对合同段内线路中线及高程进行贯通和闭合测量，并向相邻合同段延伸复测，资料整理后报请监理工程师确认，同时放出用地界限，并对主要构造物具体位置进行放桩，设置控制桩点及临时水准点。

三、临时设施

（一）、供电

现场在临近工厂引入电源，且现场备用150千瓦的柴油发电机组一台，保证现场施工用电。

（二）、通信设备

我单位将与当地政府和电信部门取得联系，并取得批准，在项目经理部并配备4台对讲机。

（三）、排污及垃圾处理

为达到保护环境、防止污染的目的，施工现场设置临时排污沟渠，设置泥浆池，对施工中产生的污水作集中处理，并对生活及生产垃圾集中堆放，外运处理，最大限度地保证施工区域自然环境不被破坏。

（四）、临时用地

施工临时用地尽量利用公路征地界内土地。

取、弃土场地在设计文件要求，并与地方政府做详细的协商后，在少占地、少破坏、尽量保护当地自然环境和生态平衡的原则下选定具体地点；其它施工场地、办公及生活用地、仓库与料场、用地等就地租用。

第二节设备、人员、材料动员周期和安排

一、设备、人员动员周期

我单位将在3日内做好人员、设备的动员和安排布署。

管理人员3天内到达施工现场，组建项目经理部，与业主取得联系，开展息息相关业务工作；前期施工人员7天内到达施工指定地点，着手临建和施工准备工作；首批投入施工的机械设备10日内到达施工地点，保养维修，做好施工前的准备工作。

二、设备、人员、材料

施工准备过程中，设备、人员、材料依照“先进、足量、精干、合格”的原则，并根据投标时的承诺，快速、安全运抵现场。

施工设备和材料指定厂家或料场，由汽车送至现场。

第三节施工组织机构及施工队伍安排

顶管工程专业化施工程度高，需要有一个精干、高效的施工管理体系，组织指挥工程的施工生产。

我公司将组建项目管理部，对该工程实施严格、科学、有效地施工管理。

并按业主的部署，在监理公司的管理及政府质量监督部门的监督下，充分发挥施工职能，协调管理好施工现场，全面认真地履行施工合同，优质、高速、低耗。

结合我公司质量方针本着“安全第一，质量为主”的思想，确保合格，力争优质工程。

其项目组织结构见附图

（一）、项目部职责

代表公司全面履行施工合同，按业主指令，全面组织和指挥施工生产，并对整个施工过程进行管理和协调。

按照统一计划、统一管理、统一协调的原则，在施工全过程中，对各职能部门和专业工程进行有力地协调、管理。

以保证合同规定的工程质量、施工工期等目标的实现，着重做好下列几方面的综合管理工作：

1、统一编制施工组织设计和各分部、分项工程的施工方案，将各专业工程置于整个工程的整体作战方案中，便于统一指挥和协调监督。

2、统一现场平面管理：

由于项目专业施工队伍多，必须由项目经理部对现场总平面布置做统一规划、安排和管理，使现场的施工秩序井然有序。

3、统一施工计划体系：

编制多级施工进度网络计划，根据总的工期进度对各个单位工程、按分部分项、分专业的施工进度计划严格控制，确保形象进度和工期。

为了确保整个工程建设都在总体建设计划的控制下有序地进行，本工程按四级制定施工计划。

构成一个自上而下，从总体到细部的计划体系。

⑴第一级：

根据总建设目标制订主要形象进度控制点及施工总进度网络计划；

⑵第二级：

单体施工进度计划；

⑶第三级：

月进度计划；

⑷第四级：

周计划，制定一周的详细计划及下周的计划；

⑸各分部工程的施工以二级网络为主，抓三、四级落实。

工程的统计配合计划管理控制，从周计划开始，汇总成月计划统计表，直到总计划统计表。

构成从细部到总体的统计体系，通过统计、跟踪、反馈，对计划执行全过程的规律性、衔接性、动态性、系统性实行有关控制。

4、统一施工现场的施工调度：

严格按合同规定的进度时间、人员、材料设备的进场情况，进行施工场地的分配、施工的开展、工序接口、交叉作业、安全防护、成品保护及水电、路、临设等施工现场资源的配置和供用，并实施动态管理，保证各专业的有序施工。

5、统一工程质量保证体系：

严格按质量标准体系运作，确保工程符合国家的技术规范和要求。

本工程建立以项目总工程师负责的施工技术质量责任制，加强技术质量管理，提高工程技术含量，确保工程质量。

6、统一现场施工标准，建立安全生产保证体系，确保无重大伤亡事故发生，使整个工地成为标准化文明施工现场。

（二）、项目部主要管理人员职责

1、项目经理：

对工程全面负责。

在组织工程的施工中，建立工程项目的质量保证体系，明确质量分工，确保资源充分配置，做好质量审核工作，在施工中认真执行施工组织设计，组织质量检查和评定，制定措施，确保施工过程处于受控状态，工程质量达到合同要求，对工程的质量负全面责任。

2、施工员：

协助项目经理指挥施工生产，搞好计划调度和质量管理，与技术负责人一起落实施工组织设计中的各项要求，制定具体实施方案，确保工程质量与目标的实现，对工程质量负重要责任。

3、技术负责人：

在项目经理领导下，抓好质量管理的具体工作，实施施工组织设计中制定的各项技术质量措施，实现合同中承诺的工程质量目标，对工程质量负主要责任。

负责各分部分项工程的技术交底、质量检查、原材料检验、试验以及等级评定的组织或具体工作，保证过程施工始终处于受控状态。

4、质检员：

根据工程进度计划合理安排各项工作，组织施工调度，并组织有关人员检查、落实计划完成情况及质量情况。

5、内业技术员：

在技术负责人领导下负责施工过程中的技术和质量管理工作。

做好洽商变更的往来和实施，编制施工方案和技术质量措施，把好每个施工环节中的施工技术质量关，提出各种施工合理化建议，负责各种材料进场的资质审查和质量验收，组织新材料，新工艺，新技术的推广和实施。

6、预算员：

负责施工的材料计划，工程预、决算及劳务队结算工作，检查合同履行情况，并作好记录。

7、安全员：

负责文明安全施工，安全保卫及管理人员后勤保障工作，负责进场施工人员的安全教育及成品保护工作。

8、材料、设备管理员：

负责施工所需物资的采购、验收、搬运、贮存、防护和发放，并按程序进行标识或记录，以便追溯，对采购及进场材料的和设备的数量、质量、价格负责。

进入现场使用的成品、半成品、材料等，按规定在使用前进行检测，主动递交检测结果报告。

严格执行“上道工序不合格，下道工序不施工”的准则，使监理工程师能顺利开展工作。

对可能出现的工作意见不一的情况，遵循“先执行监理工程师的指导后予以磋商统一”的原则，在现场质量管理工作中，维护好监理工程师的权威性。

项目经理部以月为单位，提出工程简报，向建设单位和各有关单位反映、通报工程进展状况及需要解决的问题，使有关各方了解工程的进行情况，及时解决施工中出现的问题。

根据工程进展，我们还将不定期地召开各种协调会，协助业主协调与社会各业务部门的关系以确保工程进度。

第四节施工准备工作计划

根据本工程的实际情况，我部拟采用流水作业的施工方法。

施工准备安排计划如下表：

序号

工作内容

1d

2d

3d

4d

5d

6d

7d

8d

1

人员调遣进场

2

场地平整清理

3

施工水电

4

临时设施建设

5

施工技术交底

6

机械设备进场

7

临时排水设施

一、技术准备

我公司将立即组织人员进场边筹建边进行施工前期的各项技术准备工作。

在项目经理的组织下，各部门及时主动与业主、设计院、监理公司、安全质量检查监督站等单位取得联系。

同时由项目总工程师组织工程部、安质部、计划部、试验室、测量组进行图纸会审、测量复核、施工组织设计编制等工作，开工前建立健全工程洽商通道及变更设计通知和原材料的试验及检验工作和做好向监理工程师的材料报验、资料报审工作。

施工前期的各项技术准备工作流程如下：

技术准备工作框图

1、图纸会审

在获得施工图纸及相关施工文件后，及时组织工程部人员进行图纸会审。

主要审核构筑物类别及其技术、经济、环境条件；结构类型和结构形式；平面位置、高程、结构尺寸；使用材料及设备的品名、规格、质量标准；工程地质、水文、气象条件、施工工法、施工程序和施工措施及工程质量等，从而达到了解设计意图，领会设计精神，掌握设计的技术标准，主要的技术条件和设计原则，以及新材料、新工艺的运用。

对设计图纸中的漏、缺、差、错等事通过工程洽商渠道及时与设计人取得联系，完善设计文件，使设计更加符合施工现场的实际，确保施工安全、工程质量和按期完成工程任务。

2、控制测量导线网的建立

接桩后，及时组织人员进行现场踏勘，根据线路的大致走向，在设计提供的控制桩基础上，按需要加密布桩，测量复核加密导线网的精度及复核设计提供的导线精度是否能满足设计文件及施工规范地要求，避免出现大及重大的测量事故。

根据复测的结果，对线路中心线进行布桩测量，查看在平面及纵断面上是否与设计文件相符合，并在监理工程师旁站的情况下对开工有影响的原地面进行测绘，做好原始资料备查。

3、材料试验及检验

在熟悉和了解设计图纸的基础上，根据材料进场情况，及时对原材料进行材料试验和检验。

所有材料的取样及送样工作都必须是有监理工程师在场（对外送检的材料必须密封于送样箱内送检），只有检测合格的材料才准使用于本工程中，对检验不合格的材料坚决予以退货等处理。

4、机电设备、物资进场计划

根据本项目的施工工法、施工程序和进度，详细编制本项目需用的机械设备、物质材料的进场计划，以保证分项工程开工前所有的机械设备全部到场。

5、进度计划编制

在熟读设计文件并了解设计意图的基础上，根据详细的工程地质情况、工程环境、征地拆迁的进度情况和工程总工期的要求，编制详细的、操作性强的旬日施工进度作业计划，要求计划进度指标能最大满足施工生产的实际，同时编制计划时又必须满足工期提前预留不可预见而影响工期的时间的要求，制定相应的工期保障措施，确保工程工期目标的实现。

建立安全、质量、工期保证制度

根据工程特点，业主要求及本公司对该项目的目标责任，分别建立健全安全、质量、工期保证制度，争取做到“技术先进、工期提前、质量领先、安全达标”，争创安全、质量样板标准工地。

6、编制实施性施工组织设计文件，搞好技术交底工作

在图纸会审工作完成并熟悉和消化设计文件、详细踏勘施工现场、详细讲座施工方法和施工程序的基础上，结合业主的要求和本公司的创优目标，编制实施性施工组织设计度报监理审批。

同时做好设计、施工“三交底”和施工组织设计交底工作，详细向参加施工的人员介绍本工程的工程概况、工程规模、工程工期、结构类型、施工方法、施工工艺、操作要求、施工重难点和安全防护、质量目标等，使参战员工心中有数，能预见性指导施工，避免出现安全质量事故。

二、现场施工准备

进场后，由项目副经理负责组织办公室等人员进行现场详细勘察，积极协助业主搞好征地拆迁工作，主动和当地取得联系，搞好电源接驳、临时设施场地的租借、地方道路使用等手续，同时与当地派出所、治安联防队取得联系，共同搞好工地的安全和保卫工作，为及早开工创造条件。

1与各单位部门的协调

我项目部将办好开工、夜间施工、余泥、散体物料运输及排放、租地等事宜，联系好弃土地点，加强与各主办单位的联系，为工程的顺利进行创造有利的条件。

2场地平整规划

考察本项目所处的地理位置和周边环境，进场后对临设位置分别进行场地平整规划。

所有的临时设施建设均充分考虑需现场环境，充分利用既有道路和交通设施，做到临设布置既方便施工的现场管理，又不影响施工生产。

3临时便道修筑

本工程由于位于原有道路上施工，且工程采用顶管法进行施工，因而不需设置施工便道，可利用原有道路作为施工车辆进出现场。

4布设水电管路、接通水电

施工用电，由我司向当地单位进行借电，并沿线布置供电线路、连通各施工点。

同时我项目部在施工现场自己配备1台150千瓦的发电机组，如遇突然停电或用电高峰时，我项目部将自行发电补充。

施工用水，由我司向当地单位进行借水，并沿线布置供水线路、连通各施工点和施工营地。

另在施工营地设置排水边沟，将生活污水排入污水沉淀池。

5修建排水设施

施工临设设立污水沉淀池，并将排污系统的位置图纸上报监理工程师，同时征得当地环保部门的同意。

把施工和生活产生的污水排入污水沉淀池，经沉淀后就近排入环保部门允许排放的其他地方，严禁随处排放污水。

临水施工点修筑截水边沟，防止施工污水污染道路。

6与老管道相接

为了保证安全，我们在施工前有潜水员进行封堵老管道，应将管道内水抽干，用检测仪器检测确保安全的情况。

7设置保安及消防设施

在施工出入口和材料堆放场、加工场设置值班室，配备值班人员24小时值班，以防外来人员及车辆进入施工现场及做好防盗防火工作。

配备足够的消防灭火器材，并在施工沿线每50m设置一个消防器材存放点，确保整个工程施工的防火安全。

修建消防用水储备水池，确保消防用水。

8现场通讯

施工现场则主要通过对讲机并辅以手机进行协调、指挥和调度，对讲机4台，确保施工期通讯畅顺。

9在施工临近联系一个卫生室，聘请一位合格的医务工作人员，负责现场的人员急救工作，卫生室需配置一定的医疗设备，并储备足够的药品。

（三）、材料、机具准备

对现有施工设备、机具以及试验、检验设备由汽车运输到施工现场；机械设备进场后及时组织人员进行检修、维护和保养，确保开工后设备运转正常。

我公司在材料采购过程中，严格把关，杜绝不合格材料进入本项目内，确保工程材料质量达到国家规定要求。

1.材料进场的检验

坚持材料进场检验制度，确保原材料、半成品、成品使用前符合技术规范的质量要求。

管材进场前应检查强度、裂缝情况、管口节及产品合格证。

严格控制原材料、半成品的质量。

施工中所用的钢材、水泥、管材等除须具有相应的质量证明书外，还须按规范要求进行抽检试验，合格后方可使用，对经试验达不到设计要求的原材料或作降级使用、或作退货处理。

原材料、半成品的堆放应符合现场要求，分类分规格堆放，并挂上标识牌，以防误用。

公司工程管理部每季度将对不合格半成品、成品或不合格的原材料进行统计分析，对一些容易出现质量通病的工序，分析该工序所用材料、工艺、生产设备、操作规程、操作人员的技艺或其他因素，对质量的不同影响，区别对待并提出和采取预防措施。

2.主要材料的质量控制

我司在进场前，即派人员与上述各材料成品供应商取得联系，提供所需材料、构件的时间和清单，以便供应商作好有关的供料准备工作。

此外，对于在施工阶段各工作区段要使用的管材、构件等，我们将于施工前的5天从供应商处提取，并做好质量检验工作，确保安装顺利进行。

第四章工程施工方案与工艺

平顶山路（青海湖路-茅山路）工程，是因受到道路及周围管线、管道埋深等因素的影响，从经济、安全考虑宜采用泥水平衡式顶管的施工方法进行施工。

沉井施工质量按国优标准确保优良。

第二节施工工艺流程

一、泥水平衡式顶管

微型掘进机被主顶油缸向前推进，掘进机头进入止水圈，穿过土层到达接收井，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层。

挖掘的土质，石块等在转动的切削刀盘内被粉碎，然后进入泥水舱，在那里与泥浆混合，最后通过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。

在挖掘过程中，采用复杂的土压平衡装置来维持水土平衡，以至始终处于主动与被动土压之间，达到消除地面的沉降和隆起的效果。

掘进机完全进入土层以后，电缆、泥浆管被拆除，吊下第一节顶进管，它被推到掘进机的尾套处，与掘进头连接管顶进以后，挖掘终止、液压慢慢收回，另一节管道又吊入井内，套在第一节管道后方，连接在一起，重新顶进，这个过程不断重复，直到所有管道被顶入土层完毕，完成一条永久性的地下管道。

掘进机在掘进过程中，采用了激光导向控制系统。

位于工作后方的激光经纬仪发出激光束，调整好所需的标高及方向位置后，对准掘进机内的定位光靶上，激光靶的影像被捕捉到机内摄像机的影像内，并输送到挖掘系统的电脑显示屏内。

操作者可以根据需要开启位于掘进机内置式油缸进行伸缩，为达到纠偏的目的，调整切削部分头部上下左右高度。

在整个掘进过程中，甚至可以获得控制整个管道水平、垂直向30cm内的偏离精度。

当工作井完成以后，经调试完毕的液压系统，顶管掘进机便通过运输至工地，并安装就位至导轨上，微型掘进设备还包括，操纵室和遥控台、液压动力站、后方主顶、泥水循环装置，激光定位装置，减摩剂搅拌注入装置，泥水处理装置；其他辅助装置包括起重机，发电机、卡车、电焊机等。

随后，微型掘进装置上。

泥水平衡式顶管突出的优点：

（1）适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高，以及变化范围很大的条件下，它都适用。

（2）可有效地保持挖掘面的稳定，对所顶管子周围的土体扰动比较小，因而由顶管引起的地面沉降较小。

（3）与其他类型的顶管比较，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其在粘土层这种表现得更为突出，所以特别适用于长距离顶管。

（4）工作坑内的作业环境较好，作业比较安全，由于它采用泥水管道，输送弃土，不存在吊土，搬运等危险的作业。

（5）泥水输送弃土为连续作业，因此进度比较快。

主要设备参数：

本工程使用的主要设备三原重工制造的YX-1500型泥水平衡偏压破碎型顶管机。

主要参数如下：

1尺寸

内径（mm）：

800外径（mm）：

960

全长（mm）：

40重量（T）：

18

2切削刀盘

电机功率（KW）：

55转矩（KN.m）：

57

转速（r/min）：

1.5偏心次数（次/min）：

50

可破碎砾石最大直径（mm）：

350

3纠偏油缸

数量（个）：

2每个推力（KN）：

1072

纠偏角度：

上下1.7°,左右1.2°

4液压站（KW）：

22

顶力（T）：

200×4行程（MM）：

1200

5泥水系统

排泥泵（KW）：

22送泥泵（KW）：

15送排泥管：

4”

6测量系统：

用J2激光经纬仪导向

二、施工工艺流程：

测量引点→工作井施工→测量放样→井下导轨机架、液压系统、止水圈等设备安装→地面辅助设施安装→顶管掘进机吊装就位→激光经纬仪安装→掘进机出工作坑→正常顶进→顶管机进接收坑，如下图所示。

第三节顶力计算、最大顶距确定和准备工作

本工程顶管单元长度根据设计图纸的井室位置、地面运输和开挖工作坑的条件、顶管需要的顶力、后背与管口可能承受的顶力等因素确定单元长度。

本工程土质参数基本相同，顶力计算时分不同管径取一个最大管径和最大单元长度进行计算。

一、顶力的计算

最大推力计算，采用经验公式，按最大顶距40米计算：

F=F1+F2

上式中：

F—总推力；

F1—端阻力；

F2—侧壁摩阻力；

F1=п/4×D×P=3.14/4*0.96*6.27=4.725

式中D—管外径；取0.96m

P—控制土压力；

P=Ko·γ·Ho=6.27

式中：

Ko—静止土压力系数，一般取0.55

Ho—地面至掘进机中心的高度，取值6m

γ—土的重量，取1.9t/m3

F2=πD·f·L=3.14*0.96*0.4*40=48.23

式中：

f—管外表面综合磨擦阻力，根据地质勘察报告，取值0.40T/m2

D—管外径，取0.96m

L—顶距，取85m

F=F1+F2=4.725+48.23=52.955T

工作井内设备顶进能力可达到800T，采用4个200T的千斤顶完全满足要求（本工程顶管采用触变泥浆，顶力将远小