排水污水管网顶管施工方案专家论证.docx
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排水污水管网顶管施工方案专家论证
第一章、工程概况…………………………………………………………………2
一、工程简介……………………………………………………………………………2
二、施工平面布置………………………………………………………………………4
三、施工要求及技术保证条件…………………………………………………………4
第二章、编制说明…………………………………………………………………5
一、编制依据……………………………………………………………………………5
二、编制原则……………………………………………………………………………7
第三章、施工计划…………………………………………………………………7
一、施工进度计划………………………………………………………………………7
二、材料计划……………………………………………………………………………8
二、设备计划……………………………………………………………………………8
第四章、顶管施工工艺……………………………………………………………10
一、施工技术参数………………………………………………………………………10
二、施工工艺流程………………………………………………………………………11
三、施工方法……………………………………………………………………………11
四、检查验收……………………………………………………………………………21
第五章、施工安全保障措施………………………………………………………22
一、组织保障措施………………………………………………………………………22
三、技术措施……………………………………………………………………………26
四、监控检测……………………………………………………………………………29
五、应急预案……………………………………………………………………………30
第六章、劳动力计划………………………………………………………………34
第七章、技术书及相关图纸……………………………………………………………34
第一章工程概况
一、工程简介
1、工程概述
高新园N区2＃路（K0+000-K1+720）道路及配套工程、天宫殿N区立交（D、F工程）位于重庆市北部新区人和组团天宫殿N区，其东、北面被内环路环抱，南临重庆火车北站北站场,西被太湖北路与天宫殿M区相隔，占地约1平方公里.为适应重庆北站场的运营及其周边的开发建设，对高新园天宫殿N区出入内环高速、机场高速、五童路的各个节点进行工程建设。
由于天宫殿N区D工程、G工程、F工程、2＃路西段与火车站相关处发生变更，排水系统发生较大变化，均需2＃东段道路排水系统进行传输。
故需对高新园N区2#路（K0+000-K1+720）道路及配套工程、天宫殿N区立交（D、F工程）部分排水系统采用顶管施工。
2、地质概况
2。
1地形地貌
该片区地貌类型属于川东平行岭谷区构造剥蚀残丘地貌，总的地势较平坦，西北低东南高。
基坑作业区无地下管网、周围无房屋构造物.
2。
2地质构造
勘察区位于龙王洞背斜西翼，岩层产状平缓,经现场勘察，区内未见有断层及活动断裂带分布，地质构造简单.
区内岩层产状为260°～290°∠7°~15°.场区范围内岩体结构面主要为裂隙面，裂隙组数为2组,结合一般，为硬性结构面，第①组裂隙产状为：
107°～128°∠58°～67°，裂面平直，粗糙,裂隙间距0.60m～1.30m，裂宽2mm～3mm，无充填,裂隙延伸长度大于3m；第②组裂隙产状为：
2°～11°∠70°～80°，裂面平直闭合，无充填,裂隙间距1。
30m———1。
50m，延伸长度大于2m.
2.3水文地质条件
根据水文地质调查和访问，场地及周边地带未见井、泉出露。
区内地下水贫乏，水文地质条件简单.
2。
4气象、水文
勘察区属亚热带季风气候：
气候温和、雨量充沛、冬暖春早、夏热秋凉、初夏多雨、夏多伏旱、秋多绵雨，冬多云雾。
湿度大、日照少、霜雪少、风力小。
2.5不良地质现象及地震效应评价
据资料表明，拟建道路勘察区范围内及附近地段未发现崩塌、滑坡、泥石流、断层破碎带、地下洞穴等不良地质现象，路段区及周围斜坡、边坡现状稳定.建筑场区地震基本烈度为6度，抗震措施按7度设防，设计地震分组为第一组.
3、周边环境
3.1、顶管覆盖层分布情况
顶管实施范围内地势较缓和，F工程顶管段为近期堆积的抛填土，土层最大厚度19.10m;2＃路顶管段为近期堆积的碎石、块石、粘土等,土体结构松散，碎石粒径一般5cm～20cm,块石可达25cm～70cm，局部含孤石，上覆人工杂填土最大厚度2-4.5m，下伏基岩以砂岩为主，局部为泥岩，岩层厚度约6-10m，岩土层界面倾角较缓，岩体较完整，整体稳定。
3。
2、顶管走向及坡度
顶管管道布置与道路人行道下，管道中心距路缘石1。
5m，管道走向及坡度如下:
Y93→Y94,i=0。
003;Y95（东段Yd25）→Y96（东段Y-1）→Y-3←Y-4←Y-5←Y—6←Y-11。
Y95（东段Yd25）→Y96（东段Y—1）,i=0。
003；Y96（东段Y-1）→Y—3，i=0。
01;Y-3←Y—4←Y-5，i=0。
003;Y—5←Y—6←Y-11，i=0.008。
3。
2顶管实施区域周边环境情况
3.3、顶管段周边环境
通过业主提供的综合管网布置图以及现场踏勘,顶管施工区域均无房屋构造物以及地下综合管网，适应顶管作业施工。
4、工程难点
1）部分顶管段为抛填土，土体稳定性差。
2）大部分顶管段为砂岩，对水磨钻设备磨损大。
3）工期紧.
5、危险源分析
由于本顶管工程工作井、接收井及检查井基坑开挖深度大，最深达11。
4m，为了确保施工安全,我项目部对本顶管工程进行了认真的分析，确定出以下几个重要的危险源:
（1）高处坠落：
掉入坑洞；
（2）物体打击：
物体掉入顶管井、检查井内砸到人；
（3）坍塌:
顶管井、检查井土石方开挖，顶管前方土体坍塌；
（4）中毒和窒息：
管道内一氧化碳中毒；
（5）机械伤害：
机械操作不当；
（6）触电伤害：
室外临时用电、施工机械设备用电；
（7）火灾：
焊接作业；
（8）爆炸：
、氧气瓶、乙炔爆炸；
（9）高温中暑:
夏季气温高;
（10）起重伤害:
吊装材料。
二、施工平面布置
1、临时设施
施工用的办公、生活临时设施分两期搭建，一期布置在D工程K—1+920-K-1+999处；二期布置在2＃路K0+040—K0+080处.目前一期临时设施已搭建完成（二期临时设施搭建标准按照一期要求进行布置搭建），施工平面布置图见附图一。
办公、生活区与生产区分开布置，以便于管理。
所有临设房屋的搭设采用A1级标准防火板材。
厕所、厨房采用砖砌（临设搭建见附图二）。
2、临时用水
用水取自人和园林公司K0+091.65左侧1#高压铁塔处，接水材料采用PE管φ100自高压铁塔边坡敷设进入2＃路搭建的工程项目部和施工工地。
局部施工用水可联系附近友邻单位或从当地居民用水中接入。
3、临时用电
根据业主指示，在2＃路人和园林公司K0+091。
65左侧1#高压铁塔处，接电500KVA箱式变压器，另配备4台50kw发电机备用，确保工程顺利进行、连续作业。
三、施工要求及技术保证条件
1、施工要求
在施工前熟悉地质勘察资料,根据施工需要进行调查并掌握管道沿线的工程地质状况,并且复测顶管沿线的原状地面高程，以利于更好的组织施工。
顶管施工前要检查全部设备，并试运转；工具管在导轨上的中心线、坡度和高程应该与管道设计坡度一致。
顶管施工过程中的测量，应建立地面与地下测量控制系统，控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处。
同时应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势，确定纠偏的措施。
顶管施工范围内，须进行详细的地勘测量和现场控制，保障施工安全。
顶管施工过程中应根据有关国家规范的要求加强监控，特别是对于地面隆陷和地面建筑物基础的监控，避免发生断裂、塌方等破坏现象。
工具管纠偏应平稳,避免用大角度纠偏.
如遇过于松散的土体，要事先压力灌浆，提高土层的稳定性。
基础地基承载力要求≥180KP，达不到要求的地方可根据实际情况采用块石或砂土换填以满足地基承载力要求.
2、技术保证条件
我司选派并组建有类似项目施工且经验丰富的项目班子，实行项目法管理，结合动态管理组织施工，确保安全目标和质量合格目标。
（1）作好图纸会审与交底的技术准备
了解和掌握图纸的内容，摸清顶管机械施工工艺,审核施工图纸及其各组成部分间有无矛盾和错误，平面图与其相关的尺寸、坐标、标高和说明方面是否一致，技术要求是否明确。
（2）做好现场测量控制点、水准点.
（3）对现场地貌进行断面测量，向业主及监理提供断面测量成果。
（4）预先完成所有材料样品的性能检测实验及混合材料的配合比实验。
（5）组织技术交底和技术培训使各级人员熟悉工作情况,了解设计意图，熟悉施工工艺流程，掌握规范及技术标准要求和施工方法。
在施工中做到心中有数，确保工程质量，全面完成任务。
第二章编制说明
一、编制依据
高新园N区2#路（K0+000~K1+720）道路及配套工程、天宫殿N区立交（D、F工程）设计图纸。
高新园N区2＃路（K0+000～K1+720）道路及配套工程、天宫殿N区立交（D、F工程）变更设计通知单。
地下管线勘察报告
顶管管线纵断面图
现场实际勘测数据
国家、地方及行业颁发的现行工程设计和施工验收规范、标准、图集如下：
《工程测量规范》（GB500026—2007）
《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97）
《砼结构工程施工及验收规范》（GB50204—2002）
《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）
《混凝土质量控制标准》（GB50164-2011）
《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》（JC/T640—1996）
《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质［2009］87号文）
《建筑基坑支护技术规程》（JGJ120—2012）
《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33—2012）
《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》（JGJ88—2010）
《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-91）
《建筑施工安全检查标准》（JGJ59—2011）
《施工现场机械设备检查技术规程》（JGJ160-2008）
《建筑施工土石方工程安全技术规范》（JGJ180—2009）
《混凝土和钢筋混凝土排水管》（GB/T11836-2009）
《生产经营单位生产安全事故应急预案编制导则》（GBT29639-2013）
《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
《建筑边坡工程技术规范》（GB50330—2002）
《关于加强人工挖孔桩作业安全工作的紧急通知》（渝建发［2011]95号）
《建筑工程预防坍塌事故若干规定》（建质[2003]82号）
《给水排水工程顶管技术规程》（CECS246:
2008）
《建筑施工场界环境噪声排放标准》（GB12523-2011）
《国务院关于修改＜特种设备安全监察条例＞的决定》（国务院第549号令）
《重庆市特种设备安全监察条例》（重庆市人民代表大会常务委员会公告（2008）23号）
《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》（建质［2009]87号）
《高处作业分级》（GB/T3608-2008）
《企业职工伤亡事故分类标准》（GB/T6441—1986）
《生产过程危险和有害因素分类与代码》（GB/T13861—2009）
《建设工程施工现场消防安全技术规范》（GB50720—2011）
《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》（AQ/T9002-2006）
《重庆市房屋建筑和市政基础设施工程现场文明施工标准》（渝建发[2008]169号）
二、编制原则
（1）采用成熟、可靠、先进、针对性强的施工方法、方案及施工组织形式。
（2）强调科学的组织管理，特别是施工组织设计以及施工部署要特别结合现场的实际情况，充分考虑本工程所涉及的各方面的有利及不利的影响因素。
（3）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。
（4）坚持自始至终对施工现场全过程严密监控，以科学的方法实行动态管理，并按动静结合的原则，精心进行施工现场规划布置。
尽量压缩施工临时占地，严格组织、精心管理、文明施工，创标准化施工现场。
（5）严格贯彻执行国家及重庆市对工程建设的各项方针政策及工程建设施工强制性条文.严格执行设计及施工验收规范.
（6）坚持“以人为本"建立健全安全保证体系，制定安全保证措施和防护措施,坚持标准化作业,确保安全生产。
（7）坚持施工与环境协调的原则,严格控制施工过程中的噪音、粉尘、污水、废物对周围的影响.
第三章、施工计划
一、施工进度计划
根据本项目所组织的人员、机械、材料及资金计划与现场实际情况要求，计划从2014年8月10日开始全面施工,2014年11月30日全部结束，共计110天。
具体安排如下：
顶管工作井计划开工时间为2014年8月10日，预计结束时间为2014年8月20日。
顶管施工计划开工时间为2014年8月14日,预计结束时间为2014年11月7日。
检查井浇筑、验收预计结束时间为2014年11月30日。
横道图如下：
二、材料计划
1、材料投入计划
名称
规格（mm）
数量
备注
非标预制钢筋砼管
d=800
237m
Ⅲ级
非标预制钢筋砼管
d=1000
35m
Ⅲ级
非标预制钢筋砼管
d=1400
96m
Ⅲ级
三、设备计划
根据顶管工程施工特点、管径规格以及成本综合考虑，选用人工辅助机械顶管施工，拟投入机械设备和材料用量如下：
主要施工机械设备及铺助材料用表
序号
机械或设备名称
型号规格
数量
用于施工部位
备注
1
液压千斤顶
ZYG
6台
顶管
2
柱塞泵
ZB—500
3台
顶管
3
钻机
OB—100
10台
顶管
4
汽车吊
QY25
1辆
竖井及顶管
5
挖掘机
CAT320B
2台
井口
6
装载机
ZL50
1台
井口
7
自卸汽车
15t
4台
地面
8
砂浆搅拌机
Q250
2台
竖井
9
发电机
W12V235
2台
竖井及顶管
120KW
10
潜水泵
12台
竖井及顶管
11
5t行车
6副
竖井及顶管
经验收合格使用
12
送风机
6台
竖井及顶管
13
有害气体检测仪
6台
竖井及顶管
14
电铃
6个
竖井及顶管
15
空压机
6台
竖井及顶管
16
强光电筒
6把
竖井及顶管
17
对讲机
20个
竖井及顶管
18
人员上下爬梯
钢筋爬梯
20节
竖井
每节6m
19
防坠器
10台
竖井
20
铁锹
20把
竖井
21
水钻
20台
竖井
22
碘钨灯
30盏
竖井
2000KW
23
绿色密目网
300m2
竖井
24
φ48钢管
600m
竖井
25
扣件
300颗
竖井
第四章顶管施工工艺
一、施工技术参数
根据现场实际情况以及设备最大顶进距离，天宫殿N区2＃路立交主线西段以及东段顶管施工区域均分别设置工作井六座，接收井两座。
结合现场实际情况以及顶进设备尺寸，天宫殿N区2#路立交西段顶管施工工作井平面尺寸设置为L＊B=5。
6＊2.8m方形井,接收井为L＊B=3。
5*2.8m和L*B=3。
7＊3.5m方形井。
;东段顶管设置工作井为L*B=5。
6*2。
8m和L*B=7*3。
5m，接收井为L＊B=3。
7＊3.5m方形井；F工程顶管设置工作井为L*B=5.6*2。
8m方行井，接收井为L*B=3。
5＊2.8m方形井。
1、工作井
开挖深度1。
98—14.5m,砼强度等级为C30钢筋砼,抗渗等级为S4，钢筋等级为HPB300和HRB400。
2、接收井：
开挖深度7。
6—14.3m，砼强度等级为C30钢筋砼，抗渗等级为S4，钢筋等级为HPB300和HRB400。
3、顶管
管径规格为Φ800、Φ1000、Φ1400，共计3种规格，管道总长度368m.Ⅲ级钢筋混凝土专用顶管。
埋深：
Y-1—Y—6为10。
24—14.68m；Y93—Y96为10.49—13.8m；Yf7—Yf7-1为1。
98—7。
6m。
4、基础地基承载力
大于等于180KP。
5、顶管各段参数
5。
1、F工程
顶管施工段为:
Yf7-Yf7-1，长度54m，管径d=800mm。
其中Yf7为接收井，断面尺寸为3。
5＊2.8m；Yf7—1为工作井,断面尺寸为5。
6*2。
98m。
5.2、2#路
顶管施工段为：
Y93-Y94，长度26m，管径d=800mm；Y95—Y96（2#路东段Y-1），长度30m，管径d=800mm.其中Y93和Y96（（2＃路东段Y—1）为接收井，断面尺寸为3。
7＊3。
5m；Y94和Y95为工作井,断面尺寸为5。
6＊2。
8m。
5.3、2#路东段
顶管施工段为：
Y—1-Y-2，长度34m,管径d=800mm；Y-2-Y—3，长度35m，管径d=1000mm；Y-3—Y—4，长度56m，管径d=1400mm；Y—4—Y—5，长度40m，管径d=1400mm；Y—5—Y—6，长度60m，管径d=800mm;Y-6-Y—11,长度33m，管径d=800mm。
其中Y-1和Y-5为接收井，断面尺寸为3.7*3。
5m,；Y—2和Y-4为工作井,断面尺寸为7＊3。
5m;Y—6为工作井，断面尺寸为5.6＊2。
8m。
5。
4、顶管平面布置图（见附图一）
5。
5、顶管纵断面布置图（见附图二）
二、施工工艺流程
2。
1、顶管井施工工艺流程
顶管井包括顶管工作井和顶管接收井，其施工工艺如下:
基坑测量放样→基坑开挖→护壁钢筋绑扎→护壁内模和支架安装→浇筑护壁混凝土→护壁混凝土拆模及养护→钢筋混凝土底板→封砌预留孔洞→后背墙施工→混凝土养护。
2.2、顶管施工工艺流程
井中心测量放样→设备安装→管道吊装到位→人工掘进、出土→开机顶进→测量控制及纠偏→管道拼装→管道顶进→第二节管道掘进、出土、顶进……→定力接近许用应力→安放中继间→同上继续顶进→……顶进到位→出洞、拆除工具管→全线复测→顶进结束→闭水试验。
三、施工方法
工作井、接收井施工采用人工挖孔作业施工，顶管施工采用人工辅助机械钻进施工。
3。
1、施工现场准备
以业主移交的控制点、水准点为依据，结合工程实际情况，建立现场测量控制系统。
对施工区域采用围挡进行封闭，围挡采用2m高彩钢瓦进行围挡，钢管扣件做支撑系统。
建立现场的施工临时供电、供水线路.
组织施工机具及作业材料进场，满足开工前的需要。
施工井场地平面布置图：
3。
2、工作井、接收井施工
工作井、接收井井（见附图三）：
工作井、接收井采用逆作法，用人工将土体开挖1m后立即进行钢筋绑扎、模板安装、砼浇筑，尽量减少土体的暴露时间。
工艺流程：
挖土→出土→绑扎钢筋→支模→浇注混凝土→拆模→养护→进入下一循环.
施工顺序见下图.
工作井和接收井开挖时轮换交替从地面向下挖土，井口上部1.2m范围为锁口，其下每1m一节为井壁，开挖1m后应立即施工锁口,每挖1m应及时按照设计图纸进行施工护壁,护壁接头不要留在岩石分层、土石分界处，以确保施工安全.当井壁土层稳定性差时，应缩短井壁分节高度,采用0.5m一节，必要时应加密钢筋、加厚护壁，以确保安全.
护壁采用C30钢筋混凝土，单节护壁长1.0m，深度≤5m，护壁厚度30cm；深度≤10m，护壁厚度40cm；深度≤15m，护壁厚度50cm。
钢筋采用HPB300和HRB400,钢筋连接采用绑扎或焊接。
浇筑混凝土时要加强振捣，确保混凝土与孔壁间联结密实.竖井开挖进入中风化基岩部分,岩石比较完整时,为节约成本，可不再采取护壁支护措施.
挖出的土、石用50t吊车吊至井口2m以外并即时转运至业主指定的弃渣场（康师傅弃渣场）。
3.3、工作井、接收井基础
为了保证在坑内正常作业，防止工作坑地基沉降，影响管道顶进位置的准确性，应在坑底浇筑50cm厚C30钢筋砼基础，以便安放顶进顶推架。
3。
4、工作井排水
为确保顶管安全与顶进质量，要求工作井内不应有积水.工作井四周设置施工排水沟，由排水沟把工作井内积水引入宽1m×长1m×深1m集水坑内，再用小型潜水泵抽出排到道路排水沟内。
排水泵大小因工作井内渗水量而定.排除井内积水使用潜水泵，排水过程中井内不得有人。
排水作业结束，必须在切断潜水泵电源后，作业人员方可进入井内作业.
3。
5、后背墙施工
顶管设备运输到现场后，进行顶管设备的安装、调试工作，然后浇筑C30钢筋砼靠背（0.5米厚），高度为2.2米,沿工作井长边满浇，配置φ16@150双层双向钢筋，预留进洞处穿墙孔。
3.6管节吊运及堆放
管节的吊运、装车、下管均采用50t吊车进行。
管节起吊时严格遵守起吊规范，管节必须轻吊轻放.管节堆放时应堆放整齐排列有序以便于节省施工中的场地占用。
4、顶管施工方法
4.1、施工流程：
4。
2、顶管开挖方式选择
考虑到该工程所处地段的地质条件及施工的安全性和可靠性，通过与其它顶管方法的比较，决定采用手掘式加水钻开挖顶管施工。
1、手掘式顶管最大优点是施工进度快，但只能用于地质条件较好地段。
施工时要注意控制超挖.
2、水钻开挖顶管
（1）水钻开挖
水钻工装设备:
主要由取芯钻头、电机、水平支架、垂直支架组成（见4-1图）。
水钻结构简图（图4-1）
水钻取芯钻头长度为0。
6m左右，孔径最大为φ150mm,专用工装支架由开挖洞的大小而定制。
即根据不同尺寸的顶管定制不同的专用水钻工装支架。
水钻工艺使用范围：
泥质粉砂岩、粉砂质泥岩、砂岩等岩石硬度较高的围岩。
水钻施工工艺：
首先由测量人员根据开挖管线的方向和高程放开挖轮廓线—→由水钻技工安装调整水钻水平和垂直支架，使水钻取芯钻头外缘与开挖轮廓线一致方可开钻—→钻周边孔，每个钻孔要孔孔相连并且要有15～20mm交叉—→钻孔钻完，取出岩芯,使开挖部分岩石与围岩石分离，形成一隔离带—→再用φ35钻孔机在被开挖部分岩石上钻出300×300mm呈梅花型的破碎孔，把楔形销放入破碎孔中用人工破碎（见图4—2）。
水钻施工简图（图4-2）
水钻施工主要优点是对围岩的破坏小,开挖洞成型好;缺点是施工进度缓慢。
加快施工进度的主要手段之一是增加工作面，即多个作业面同时施工,为此，本方案施工进度横道图中工作井、接收井开、完工计划工期节点的有效实现，是本顶管工程按期完成的关键.
4.3、工具管
各管径钢筋砼管应满足JCT640—1996《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》的要求,每节长为2m。
由专业厂家进行生产。
根据业主要求，选定两家信誉好,规模大的制管厂由业主、监理最终选比确定专用顶管管材供货商.
4。
4、顶进设备
顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、导轨等。
①千斤顶
千斤顶是掘进顶管的主要设备，本工程拟采用6台300t液压千斤顶，行程为2m。
千斤顶的工作坑内的布置与采用个数有关，如一台千斤顶,其布置为单列式，应使千斤顶中心与管中心
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