顶管作业施工方案.docx
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顶管作业施工方案.docx
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顶管作业施工方案
咸阳路桥城西快速干道工程N1标项目部工程部
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工程简介2
工程特点2
施工准备2
施工工艺4
质量控制措施11
顶进设备安装12
防雨施工措施13
文明施工措施13
安全施工措施14
施工用电安全15
机械设备安全16
测量放样17
顶管作业专项施工方案
1、工程简介
咸阳市城西快速干道工程N1标起讫桩K0+000-K2+860.5,道路全长2.865KM。
排水工程主要为雨水管道和污水管道,依据现场情况变更设计以后管径大于800全部采用钢筋混凝土钢承口II级管,施工工艺采用顶进法施工。
2、工程特点
本工程需要顶进的管道为污水和雨水部分,顶管坡度为
0.6%。
--1.0%。
。
该管线均为直线段,其中:
路基范围内设矩形直线砖砌污水检查井14座,三通砖砌污水检查井8座;设矩形直线砖砌雨水检查井7座,三通砖砌雨水检查井4座。
管道设计管道覆土深度在规范允许范围内,管道上方均为湿陷性黄土,变化较大,地下水浅,属浅水类型。
变更后设计施工方案为顶管法施工。
3.施工准备
3.1方案的准备:
进入施工现场后,经过对现场管线走向的勘查,结合本工程实际情况并查阅本工程的地勘报告等资料及顶管特点。
编制了本专项施工方案。
3.2人、机、料的准备:
3.2.1施工人员:
测量员
记录员
管道工
起重工
安全员
机械操作员
排水巡视员
电工
普通工人
6名
3名
6名
3名
3名
6名
6名
6名
20名
322施工机具:
挖掘机2台
自卸式汽车吊16T2台
深井潜水泵H=20M3.0KW6台
高压油泵50Mpa6台
立式液压千斤顶200T6台
全站仪南方1台
手动葫芦2.0T6台
顶管设备?
16506组
电动卷扬机2.0T6台
3.2.3施工材料:
(1)管道:
钢筋砼管材直接从厂家购买符合规范要求的成品管材
(2)砼:
购买商品砼
(2)钢筋:
钢筋用酒泉钢筋。
所需各种材料施工时,由厂家直接送到施工现场,满足现场施工需求。
3.3降水准备:
根据污水、雨水工程施工图设计说明:
根据地质报告提供的
资料,施工中如遇含杂质地基土,地下水,流沙层等不良地质及时通知监理及项目办人员,根据实际情况制定出专项的施工方案。
4、施工工艺
测量定线—]工作坑开挖―]人工修整(设置降水点)
工作坑围护一\工作坑施工一]后背墙加固顶管施工
检查井施工二;闭水试验二;;交工验收
4.1测量定线
我标段顶管专项施工方案已经经项目办、监理审批,在实际施工中严格按照此方案进行施工操作。
具体是:
首先根据现场布设导线及高程控制点,其次复核原有污水管道(雨水管道)进出接口处管道的位置和管底标高,当与设计无误时,即可进行污水管线(雨水管线)、工作基坑、检查井的放线定位工作。
4.2工作坑开挖
依据现场开挖深度。
工作坑尺寸为4X6米方形,深度开挖
至检查井基础底面。
基坑上口开挖根据土质情况确定,但必须保
证坑底有效施工尺寸,开挖边坡坡度选1:
0.3,这样可以有效降
低坑壁的坍塌。
工作基坑开挖采用挖掘机进行开挖,确保土方开
挖远离基坑,从而减少对基坑影响。
机械一次开挖不到位,剩余部分人工开挖。
4.2.1工作基坑开挖步骤如下:
第一步,按照测量放出开挖线,先进行第一次机械开挖深度
至5.0m。
第二步,在5米深底部的正方形基坑四周布置密排木板桩,使木板桩围成净空为4X6米方形工作基坑;
第三步,进行第二次人工开挖、清底;第四步,对木板桩进行第一道水平支撑,注意:
要保证不阻碍下吊设备和下吊钢筋混凝土管道;
第五步,有必要时用潜水泵排除工作基坑内的积水,浇筑混凝土底板,设置顶管机后背;
第六步,在浇注砼底板时铺设导轨、架设运土设备、搭设工作平台等;
第七步,顶管施工。
4.2.2基坑开挖注意事项
(1)挖出的土离基坑上口边应在2米以上,堆土高度宜小于1.5米,或者尽量远离堆放,以减小土压力对工作基坑的影响。
可根据现场情况边出土,边用装载机将弃土清理出施工现场以外。
(2)第一次挖土深度至5.0米时,应先对梯形斜坡用挖掘机挖斗压实,并留出走道,而且对坑口四周做好防雨水措施,以防止土方坍塌。
(3)基坑四周布置咬口式密木板桩(4米长/根)完成后,当第二次人工开挖至设计深度时,要及时撑水平支撑。
基坑开挖与支撑应密切配合,做到安全可靠。
4.3工作基坑围护桩
在工作坑底部四周布置咬口式密排木板桩,使基坑底成净空
为4X5米正方形工作基坑。
打设前,应在最后正方形基坑外侧放出净空为4X5米正方形工作基坑的打设线。
木板桩排列根据土质和基坑深度等情况,采用咬口密式排列,咬口板桩应咬合紧密,并两板见互相连接,在坑壁固定稳固。
使用的撑杠直径不得小于28cm
施工开挖前应查明地下管线或地下构筑物,如有,依据设计文件要求,可适当调整检查井位置,但必须报请监理批准。
工作基坑开挖及钢板桩平面布置图详见下图:
4000
4000
3
un
4.4工作基坑施工
在工作基坑开挖到位、且水平支撑固定好以后,应尽快进行
人工清底、平底工作
然后开始进行工作基坑混凝土底板的浇筑,底板为4X5米,
300mm厚C15混凝土,四周应留出排水沟,坡向降水坑,根据中线位置布置导向轨道,直接将导向轨道安置在砼底板上。
4.5钢筋混凝土后背
4.5.1工作坑底板浇筑完成后,即可进行顶管反力墙的支设施工,在千斤顶后加设钢板及方木,并在施工前预压,使千斤顶后各支护空隙完全消除,后壁面应平整,并与管道轴线方向垂直。
4.6.2顶管导轨应选用钢轨材料制作,其安装应符合下列规定:
A、两导轨应顺直、平行、等高,其纵坡应与管道设计坡度一致。
B、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:
土2mm
C、安装后的导轨必须牢固可靠,严禁在顶管过程中产生位移或变形,并应经常检查校正。
4.5.3千斤顶的安装应符合下列规定:
A、千斤顶宜固定在支架上,并与管道中心的轴线对称,其合力的作用点应在管道中心的垂直线上;
B、当千斤顶多于一台时,宜取偶数,且其规格宜相同,当规格不同时,其行程应同步,并应同规格的千斤顶对称布置;
C、千斤顶的油路应并联,每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。
4.6.4油泵安装和运转应符合下列规定:
A、油泵宜设置在千斤顶附近,油管应顺直、转角少;
B、油泵应与千斤顶相匹配,并应有备用油泵,油泵安装完毕,
应进行试运转;
C、顶进开始时,应缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常顶进速度顶进;
D、顶进中若发现油压突然增高,应立即停止顶进,检查原因并经处理后方可继续顶进。
4.5.5顶铁的质量应符合下列规定:
A、顶铁应有足够的刚度;
B、顶铁宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型,当采用焊接成型时,焊缝不得高出表面,且不得脱焊;
4.5.6顶铁的安装和使用应符合下列规定:
A、安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称,顶铁与导轨和项铁之间的接触面不得有泥土、油污;
B、更换顶铁时,应先使用长度大的顶铁,顶铁拼装后应锁定;
C、顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫,当顶力接近管节材
料的允许抗压强度时,管端应增加U形或环形顶铁;
D、顶进时,工作人员不得在顶铁上方及侧面停留,并应随时观察顶铁有无异常迹象。
4.5.7采用起重设备下管时应符合下列规定:
A、正式作业前应试吊,吊离地面10cm左右,检查重物捆扎情况和制动性能,确认安全后方起吊。
B、下管时工作坑内严禁站人,当管节距导轨小于50cm时,操作人员方可近前工作。
C、严禁超负荷吊装。
4.6顶管施工
4.6.1待顶管前期准备工作结束后,首先应重新精确放线并复查。
应根据业主提供的平面控制网点及水准网点,按照《工程测量规范》GB50026-93进行施工测量,测量工作是一切工作的先导,测量工作的好坏直接影响到以后工程质量的好坏。
因此,安排优秀测量人员,配置精密仪器,确保施工放样工作精准、及时、高效完成。
复核基准点时,如发现问题及时上报,并协商解决。
4.6.2管节材质检查:
顶管采用钢筋砼(H级)水泥管。
管节安装前应进行外观检查,发现裂缝、保护层脱落、空鼓、接口掉角等缺陷,使用前应修补并经鉴定合格后,方可使用。
4.6.3开始顶进前应检查下列内容,确认条件具备时方可开始顶进:
A、全部设备经过检查井并经过试运转;
B、工具管在导轨上的中心线、坡度和高程应符合规范规定;
C、防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑的措施;
D开启封门的措施。
4.6.4采用手工掘进顶管法时,应符合下列规定:
A、在允许超挖的稳定土层中正常顶进时,管下部180度范围内不得超挖,管顶以上超挖量不得大于1.5cm;管前超挖应根据具体情况确定,并制定安全保护措施;
B、在对顶施工中,当两管端接近时,可在两端中心先掏小洞视调整偏差量。
4.6.5顶管结束后,管节接口的内侧间隙按设计规定处理,设计无规定时,可采用石棉水泥、弹性密封膏或水泥砂浆密封,填塞物应抹平,不得凸入管内。
A、石棉水泥接口时,灰口应整、齐密实,并且需有深度v5mm的凹陷。
B、当采用水泥砂浆填缝及抹带接口时,落入管道内的接口材料应清除。
应采用水泥砂浆将管道内接口纵向间隙部位抹平、压光;抹带前应将管口的外壁凿毛、洗净,水泥砂浆抹带分成两层抹成。
4.7检查井施工
4.7.1本顶管工程共需设置多个工作基坑,考虑到检查井的施工方便,所以,工作基坑均设置于检查井所在位置。
4.7.2在每个工作基坑顶管作业依次完成后,及时进行该处检查井的施工,待检查井施工完毕后,方可进行回填等下一步工作。
4.7.3检查井为矩形直线砖砌,具体详见06MS201相关施工详图。
4.8闭水试验
4.8.1待本顶管工程及检查井施工完成后,即可按照相关施工验收规范要求进行闭水试验。
4.8.2闭水试验应严格按照相关验收规范执行,组织专门的闭水试验小组进行。
4.8.3闭水试验先经自检合格后,及时做好闭水试验等交工资料,并及时组织相关单位进行验收。
4.9交工验收
4.9.1本雨水,污水管线顶管工程施工完成,并且闭水试验合格后,方可进行验收。
4.9.2本管线工程经自检合格后,及时做好相关交工资料,并及时组织相关单位进行验收。
5、质量控制措施
5.1管道顶进过程中,工具管的中心和高程测量应符合下列规定:
手工掘进时,工具管进入土层过程中,每顶进50cm,测量不应少于一次,管道进入土层后正常顶进时,每顶进100cm,测量不应少于一次,纠偏时应增加测量次数。
5.2纠偏工具管:
在顶进过程中由于受不均匀外力的作用,头部会偏离设计轴线及标高,因此需要不断地对工具管进行纠偏操作,纠偏角度一般不宜大于0.5度。
纠偏要勤测勤纠,每顶进1m左右测量一次偏差,分析管道运动轨迹,并快定纠偏大小。
小角度纠偏,每次纠偏角度应控制在10x-20x,最大不得大于10度。
纠偏操作不能大起大落,如出现较大的偏差,应小角度连续纠偏,保持适当的曲率半径返回到轴线上来。
避免管道顶进时产生过大的侧应力。
对于短距离纠偏作业,可采用后座液压油缸进行纠偏,根据偏差情况,快定后座油泵的开启和关闭。
5.3纠偏时应符合下列规定:
A、应在顶进中纠偏;
B、应采用小角度逐渐纠偏;
C、遵循“勤测量、勤纠偏、微纠偏”的原则。
5.4管道顶进应连续作业,管道顶进过程中,遇下列情况时,应暂停顶进,并应及时处理:
A工具管前方遇到障碍;
B、后背墙变形严重;
C、顶铁发生扭曲严重;
D管位偏差过大且校正无效;
E、顶力超过管端的允许顶力;
F、油泵、油路发生异常现象;
5.5顶进管道时的施工质量应符合下列规定:
A、管内清洁,管节无破损。
B、允许偏差应符合下列表的规定:
顶进管道允许偏差(mm
项目
允许偏差
轴线位置
50
管道内底高程
D<1500
+30
-40
D>1500
+40
-50
相邻管间错口
钢管道
<2
钢筋混凝土管道
15%壁厚且不大于20
对顶时两端错口
50
注:
D为管道内径(mn)
6、顶进设备安装
6.1把地面上建立的测量控制网络引放至工作井内,并建立相应的地面控制点,便于顶进施工时进行检查复测。
6.2工作井内测量放样,精确测放出顶进轴线。
6.3安装顶进后靠。
顶进后靠的平面应垂直于顶进轴线,后靠与井壁之间的空隙必须填塞密实。
6.4安装主顶装置和导轨。
先将它们大致固定,然后在测量的监测下,精确他们的位置及坡度,直至满足要求为止,随即将它们固定牢靠。
6.5工作井内的平面布置。
搭建井内工作平台、安装配电箱、主顶动力箱、控制台等,铺设各种电缆、管线、油路等。
井内平面布置要求布局合理,保证安全,方便施工。
6.6地面辅助设备的安装及平面布置。
辅助设备主要有供电系统、液压油车、起吊设备等的安装调试,此外还有轨道拼接、管节堆场、临时弃土场的安排以及吊车泊位、安全护栏等的布置。
6.7地面辅助工作及井内安装结束后。
吊放顶管工具管,接通电气、液压等系统,进行出洞前的调试。
7、防雨施工措施
7.1做好临时地面排水工作,保持必要的地面排水沟畅通;
7.2使用潜水泵排除工作坑内积水;
7.3必要时作业基坑顶部设置防雨布,阻止雨水落入坑内;
7.4工作坑四周必须做挡水墙,防止地表水流入坑内。
8、文明施工措施
8.1文明施工:
树立“安全第一、质量第一”,尊重业主、服从监理,虚心听取他们的意见,以改进工作,以积极健康向上的精神面貌投入施工中去。
8.2不定期召开施工人员,技术及安全会议,采取奖惩办法,以保证生产安全及规范施工。
8.3在施工现场四周设置安全警示牌,围护网,严禁无关人员进入。
8.4积极开展文明施工窗口达标活动,做到“两通三无五必须,便民利民不扰民”:
两通:
施工现场人行道畅通,施工工地沿线单位的居民出入通道畅通。
三无:
施工无管线事故;无重大工伤事故;施工现场道路平整无积水。
五必须:
施工区域与非施工区域必须严格分隔,施工现场必须做到挂牌;施工和管理人员必须佩卡上岗;工地现场施工材料必须堆放整齐;工地生活设施必须清洁文明;工地现场必须开展以创建文明工地为主要内容的思想政治工作。
8.5废弃土处理
按照文明工地的要求,在顶管工作井附近设置土方临时堆放点,并按弃土处理规定,及时将废弃土运到指定堆放点,防止弃土污染环境。
9、安全施工措施
9.1管道卸车、管道铺设时要对起重设备进行认真检查,尤其是钢丝绳等,必须满足要求。
配合吊装人员要戴好安全帽及手套,必须由专人指挥,以哨令、旗示或手示进行指挥。
所采用的“令示”必须规范,并与起重人员预先沟通好。
当管节离开地面,配合吊装人员必须避开被吊物,移动过程中要注意不要被障碍物所绊倒;
9.2进行全面的针对性的安全技术交底;
9.3特种作业人员必须考试合格后持证上岗;
9.4新工人必须进行公司、施工队和班组的三级安全教育;
9.5大型机械的保险、限位、保护、指示器等必须齐全可靠,驾驶、指挥人员必须持有效证件上岗,必须按规定要求进行操作;
9.6在工作井周围架设安全围栏,警示标志,夜间在围栏上挂红灯。
10、施工用电安全
10.1管道照明
管道内照明电源电压采用24V,供电线路采用三相五线制,用圆钢(表面平滑)制成挂钩,挂设在电缆架上。
敷设导线为橡皮铜芯线。
照明电压24V通过安全变压器由
380V/24V获得。
安全变压器选用BJZ-1KVA-380V/24V。
电源应有短路保护,其熔丝的额定电流不应大于变压器的额定电源;外壳,铁芯和低压侧的一端或中心点,均应接地。
安全变压器放置箱体内,每隔50M安装一只并挂设在管道内。
照明灯具选用JZ-60W-24V-螺口灯。
每8M挂设1只。
照明灯具之间连接导线采用橡皮铜芯线。
10.2场地照明
在工作井井内,管节堆放地及其它需要照明处采取场地照明。
场地照明、井内照明采用防雨防爆灯。
照明灯具的金属外壳必须作保护接零,单相回路的照明电源线必须经漏电保护器引出,灯具外的接线应做可靠的绝缘包扎。
灯具距地面一般不得低于5M,视场地情况具体安装。
10.3配电箱、开关箱
使用BD型标准配电箱,配电箱内开关电器必须完整无损,接线正确,配电箱内应设置漏电保护器,选用合理的额定漏电动作电流进行分级匹配。
配电箱设总熔丝、分开关、零接地。
动力和照明电分别设置。
金属外壳配电箱应作接地或接零保护。
开关箱与用电设备实行一机一闸保险。
同一移动开关箱严禁有380V和220V两种电压等级。
且应做好防雨措施。
顶管内照明应采用24V-60W的安全灯。
10.4顶管内使用的移动电具,其电源引线不得过长,不得有接头,并有漏电开关保护。
10.5顶管内的电缆馈出负荷开关跳闸后,一定要查清原因,排除故障,方可送电。
10.6用电管理
安装、维修或拆除临时用电设备,必须由持证且合格电工完成,电工必须持有效证件上岗,实行定期检查制度,并做好检查记录。
11、机械设备安全
11.1挖掘机、起重机的保险、限位装置必须齐全有效。
11.2驾驶、指挥人员必须持有效证件上岗,驾驶员应做好例行保养。
11.3各类安全装置的保护罩、盖齐全可靠。
11.4机械配输电线路(垂直、水平方向)应按规定保持安全距离。
11.5作业时,机械停放应可靠稳固,臂杆幅度指示器应灵敏可
AR,
靠。
11.6各类机械应持有技术性能牌和上岗操作牌。
11.7必须严格执行定期保养制度,做好操作前、操作中和操作后设备的清洁润滑、紧固、调整和防腐工作。
严禁机械设备超负荷使用,带病运转或在作业中运转中进行维修。
11.8机械设备夜间作业必须有充足的照明。
12、测量放样测量方法采用两种不同的方法,换人复核。
12.1导线法
12.1.1利用已知检查井中心点坐标,计算出管道轴线方位角。
12.1.2根据方位角,并利用已知坐标即可定出顶管工作坑中心
线。
12.1.3采用逐步趋近法测放,如图所示,A、B为工作坑前后两点,且两点组成的直线与管道轴线重合,0为该工作坑与之相对应检查井的中心点,0点在A、B两点组成的直线上,C为直线BOA的延长线。
12.1.4C点为顶进过程中管道的中轴线。
在管道中采用水平尺测得。
12.1.5在A点加设经纬仪,用逐步趋近法,将AOBE点在同一
直线上。
检测延长线C点的偏差,进行调校复核。
既直线COB即为顶管中心线。
顶进方向
接收井
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