礼乐供气管道顶管施工方案修改版本.docx
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礼乐供气管道顶管施工方案修改版本
江门市礼乐蒸汽管工程
施
工
方
案
施工单位：
上海欣升城建工程公司江门分公司
编制：
审核：
日期：
2012-3-29
目录
第一部分:
项目概况…………………………………………………….1
一、工程概况……………………………………………………….1
二、施工范围……………………………………………………….1
三、工程地貌……………………………………………………….1
第二部分:
施工总体安排及施工计划……………………………….…3
一、施工分段及任务划分………………………………………….3
二、施工进度计划………………………………………………….3
第三部分:
材料、劳动力等资源需要量计划及控制………………….6
一、现场主要材料需要量计划及控制…………………………….6
二、劳动力需要量计划及控制…………………………………….6
第四部分:
主要工程项目的施工技术方案及控制……………….……7
一、工程简介……………………………………………………….7
二、沉井制作……………………………………………………….7
三、制作钢筋砼顶管井……………………………………………8
第五部分：
安全保证措施………………………………………….…16
第六部分：
主要施工机械设备配置计划……………………….……19
附表1：
制井工程设备配置表……………………………………19
附表2：
顶管施工机具设备配置表………………………………20
第一部分：
项目概况
一、工程概况：
江门市礼乐供气管道工程过江门水道供气管道DN400，采用DN1500钢筋混凝土Ⅲ级管穿越江门水道，在江门水道的右岸做顶管工作井，左岸做顶管接收井，从右岸顶DN1500的钢筋混凝土Ⅲ级管过江门水道总长度约187m，然后在钢筋混凝土Ⅲ级管内套DN400的供气管道，供气管道采用石棉包裹保温外径总计DN720。
在顶管工作井及接收井施工完成后在井壁上设房屋以便检修。
二、施工范围：
DN1500钢筋混凝土Ⅲ级管穿越江门水道，在江门水道的右岸做顶管工作井，左岸做顶管接收井，从右岸顶DN1500的钢筋混凝土Ⅲ级管过江门水道总长度约187m。
三、工程地貌
1、场地位于江门水道江咀段，河宽约120m，两岸河堤筑有浆砌块石挡墙护岸，挡墙呈近南北向展布，墙顶宽约0.80m，高约3.5m，墙面直立，左岸堤面高程约4.6m，右岸堤面高程约3.5m。
2、根据业主提供地质勘察资料，地层划分及土性特征明确。
3、管道平面设计图、钻探报告、土工成果报告。
第二部分、施工总体安排及施工计划
一、施工分段及任务划分：
根据本工程施工特点，结合现场实际施工条件，为加强现场施工管理，确保工程顺利进行，我们拟按以下程序进行，精心组织专业施工队伍进行沉井制井和顶管施工。
1、测量放样、现场围蔽、施工区域确定；
2、机械设备、材料进场、制井、沉井、封底施工；
3、顶管设备进场安装、调试；
4、管道顶进；
5、清场。
二、施工进度计划
（一）开、竣工日期及施工日历天
本工程工期为70天，初步拟定为2012年04月01日开工，具体以开工条件具备为准。
开工日期（初拟）
竣工日期
施工日历天
我们拟定计划
2012.04.01
2012.06.09
70
我公司将集中人力、物力、财力，确保本工程按时完工。
（二）进度安排和要求
在安排施工进度时，我们考虑了雨季、节假日等一切可能出现的对施工不利因素的影响，并且稍留有余地，在顶管施工时把每个工作日定为12小时以上。
1、顶管工作井和接收井
顶管工作井、接收井需在50天内全部完成，工作井、接收井洞口标高、最终位置需有顶管施工人员重新测量，顶管单位以便及时调整轴线及标高。
2、管道顶进
DN1500钢筋混凝土管道顶程，长约187m。
采用泥水平衡机械顶管设备顶进，实行两班制每天掘进30m，包括设备进场、安装、调试共需15个工作日。
3、设备拆除、机械人员退场需5天。
根据以上各分项工程的计划安排，将各个工序合理调配，可以流水作业也可进行交叉作业，这样我们可以按以上计划的施工日历天数如期完成本工程的全部任务。
（三）施工总进度计划
时间
分项工程名称
5
10
15
20
25
31
5
10
15
20
25
30
5
10
15
20
25
31
四月份
五月份
六月份
测量放线，井位定位
基坑开挖
刃脚制作
井壁一制作
井壁一下沉
井壁二制作
井壁二下沉
井壁三制作
井壁三下沉
沉井封底
顶管设备进场、安装、调试
管道顶进
设备拆除、管内清扫、队伍退场
江门市礼乐供气管道工程进度计划表
第三部分材料、劳动力等资源需要量计划及控制
一、现场主要材料需要量计划及控制
进场施工前做好物资采购工作，及时编制采购计划，做好供方的管理工作，保证物资保质保量供应到场。
二、劳动力需要量计划及控制
本工程划分二个施工段，由具备专业水平的施工班组承担施工。
沉井制井施工班组共14人：
木工3人、钢筋工4人、机械操作工1人、普工为6人。
右岸工作井、左岸接收井同时施工，也可根据生产实际需要适时调配。
顶管专业施工队共16人：
焊工2人、操机手2人、班组长2人、技术工人6人、辅助工4人。
第四部分主要工程项目的施工技术方案及控制
一、工程简介：
顶管管径为DN1500mm，总长度187m，其中工作井1座、接收井1座，具体顶管数量参见下表：
序号
起
讫
顶距m
埋深m
备注
1
Ф6500工作井
Ф5000接收井
187
5.0
120米为过河段
2
…
…
…
…
…
顶管管材采用DN1500型Ⅲ级“F”钢筋混凝土管，管节长2.0米，采用承插式方式连接。
二、沉井制作
1、钢筋工程
（1）钢筋进场后，原材料按业主要求分批取样做机械性能试验，全部指标合格后，进行钢筋加工，并向监理代表呈交质保书及相应检验报告。
（2）严格按施工图纸进行绑扎，保证每根钢筋位置准确，绑扎必须牢固，特别是箍筋角与主钢筋的交接点均应扎牢，对必要地方应用电焊焊接加强。
（3）每次钢筋绑扎成型后，请监理代表检查隐蔽工程后方可支模浇砼。
2、模板施工
（1）所用模板均以自购的成品木模为主，并用满堂脚手架组成模板框架、支撑和加固模板。
（2）上述所有模板的支撑，需经过监理工程师验收合格后，方能进行砼施工。
3、砼施工和养护
（1）制井工程中的结构砼均采用c25商品砼，为保证井壁不渗漏，施工时要按有关规定做好施工缝的处理，同时在浇筑新砼前将松散部分除去，并用水冲洗干净，充分湿润，然后铺上一层同级配砼（除去粗骨料）的水泥砂浆，厚约2.5cm，再浇筑砼，并仔细振捣，确保新老砼的良好结合。
（2）顶管井制作时应严格按图留出予留孔和予留钢筋。
凡预留孔处四周的主筋在施工时不慎割断，应按设计增加加固环孔筋。
（3）砼的振捣根据需要采用插入式和平板式振捣器，振捣棒插入时应离开钢筋，振捣孔间距和振捣棒持续时间应根据实际情况控制，防止振捣不匀和振捣过密产生离析。
在底板面上配以平板振捣器振平。
4、沉井下沉
（1）场地平整，铺垫木、制作底节沉井。
（2）拆模，刃脚下一边填塞砂、一边对称抽拔出垫木。
（3）均匀开挖下沉沉井，底节沉井下沉完毕。
（4）建筑第二节沉井，继续开挖下沉并接筑下一节井壁。
（5）两节井筒之间用止水带防渗水。
（6）下沉至设计标高，清基。
（7）沉井封底处理。
（8）施工井内设计和封顶。
三、顶管施工
本顶管工程穿越江门河水道，河道内可能存在孤石、沉船等不确定障碍物，顶管施工前应事先用牵引机械在管道穿越层做水平钻探，确定无障碍物后，方可进行管道的顶进施工。
3、泥水平衡式顶管施工工艺流程
整个顶管过程大致可分为三个阶段：
进洞前准备阶段，正常顶进阶段，出洞及后期收尾阶段。
2、泥水平衡式顶管技术的优点：
泥水平衡式顶管是一种新型的全断面钻削式掘进机顶管技术。
具有以下特点：
（1）适用土质比较广，最适用渗透系数小于10-3cm/s砂性土。
（2）地面沉降较小，挖掘面稳定，土层损失小。
（3）施工速度快，弃土采用管道运输，可以连续出土。
3、施工注意事项：
地质与环境调查工作：
（1）确保施工场地的设备管材摆放及车辆进出需要，约200㎡左右，保证吊车运行空间（高压线，各类电线、通讯电缆不影响吊装）。
（2）确认工作井周围施工用电、用水及周边影响问题。
（3）实际了解顶管作业层土质，除查看地质资料外，有条件的应提前在工作井开挖时复核各层土质情况和地下水情况，如土质与勘探有较大出入，需重新论证施工方案。
（4）实地了解顶管轴线上地表构筑物地基情况以及地下管线标高，避免顶进时遇到地下障碍物，最小安全距离为1.0m。
复测所穿越河床的底标高，保证足够的管顶覆土（H=2.5D,D为管道外径），最小不低于3m，否则应采用临时覆土措施满足。
（5）保证用电正常，泥水平衡顶管所用设备较多，总功率应满足150KW以上。
如采用柴油发电机供电，应200KW以上，同时应降低噪音，不影响周围环境。
（6）工作井、接收井强度是否达到要求、了解预留洞口标高是否与设计相符，须经复测核实后方可进行设备安装。
4、顶管施工的技术要求
4.1顶管设备的性能与控制
泥水机械平衡式顶管机主要组成部分及功能：
（1）机壳
为两段一铰形式，前后壳体通过纠偏油缸联接，纠偏缸的各种组合动作可使前后壳体按需要的方向产生折角，在顶进过程中产生纠偏效果。
前后壳体间有橡胶止水圈确保壳体外泥水不渗入机体内。
（2）动力系统
通过电动机、减速箱等部件为大刀盘提供足够的转矩。
（3）纠偏油缸
组合动作、在需要方向上使前后壳体产生折角，在顶进过程中产生纠偏效果。
（4）主顶系统
管道的主顶系统由4只200吨油缸组成总顶力为800吨。
行程为2.2米。
主顶系统的顶进速度由VVVF控制，可实施无级变速。
启动和停止由电气系统联动控制。
（5）泥水系统
以一定水压、流速的水流稀释、搅拌泥水舱泥浆，并将泥浆带至地面沉淀箱。
该水流水压比地下水压略高，精度为0.5米水头，以平衡地下水压。
这是本顶管机又一确保控制市区地面沉降的又一特点。
管道及送排泥泵为4英寸系统。
（6）电气控制系统
传递各种操纵指令；调节各执行元件的状态；在顶管机机头内设有监听、监视、通讯、对话系统，顶管机的各部件工作情况均可通过监视屏及PLC互控传递至地面操作台，全部操作均可在地面完成。
（7）机内液压
接受控制系统的指令，为机内各系统液压执行元件提供液压能。
4.2管道顶进与进出洞
4.2.1顶管进洞前准备阶段
本阶段工作包括：
起重设备就位，顶管设备进场，洞口止水装置安装，轴线放样，立后靠，机坑导轨、主顶油缸组测量安装就位，沉降观测网点的布置和建立。
泥水系统机坑旁通阀组及管道系统安装就位、操纵平台搭建。
电气控制线路布置、储水箱及泥水泵安装就位、压浆系统及其管道安装就位、顶管机头下井就位、各部分设备调试运行、联机总调试、触变泥浆搅拌储存。
4.2.2进洞及正常顶进阶段
打开洞门、机头顶入洞口后下设备段。
转接油管、电缆及泥水管后继续顶进。
油缸顶到位后，拆除泥水管和电缆，第一节管子下井，设备段与第一节管子合拢，对接好后接通泥水管和电缆继续顶进。
重复上述过程。
在顶进过程中每顶一节管子对顶进轴线作一到二次测量，确定纠偏的方向和时机；每顶2m管节对机头切口前10米，后20米的地面沉降监测点作一测量，并立即绘成图示曲线，以便当班施工人员能及时分析总结并采取相应措施，控制沉降幅度。
整个顶进过程中须从压浆孔向管壁外注入触变泥浆，减小顶进时管外壁阻力，填充扰动土中空隙，减小地面沉降。
严格执行班长交接班一小时衔接制度，交待上班各类情况，共同观察工作现状，以保证全顶程的连续无间断。
4.2.3出洞及后期收尾工作
本部分工程包括：
接收导轨就位，机头偏差复测，井位复测，打开洞门，机头进洞，及时从两端开始进行置换固化压浆，管道内清理，机坑内设备拆除和吊运。
管道清洗，管节偏差测量记录。
5、管材与管材接口
根据设计要求，本顶管工程采用DN1500*2000mmⅢ级钢筋混凝土管管材。
采用“F”型承插形式进行管道连接。
6、顶管触变泥浆
顶管施工中，顶力控制的关键是最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最有效的方法是进行注触变泥浆。
触变泥浆使管周外壁形成泥浆润滑套，从而降低了顶进时的摩阻力。
6.1订购顶管管材时要求供应商在管子上预埋注浆孔，前三节管材均要有压浆孔，每一节管材设3只浆孔，压浆孔的设置为浆套的形成的必要措施。
每5m布置3个注浆孔，即每二节管材有一节预埋3个浆孔。
6.2膨润土的贮藏及浆液配制、搅拌、膨胀时间。
本工程触变泥浆选用标准配方的浆料，在搅拌筒内按一定比例兑水充分拌制后，储放24小时后使用。
浆液配合比为：
膨润土CMC纯碱水
1041.053.05800（KG）
6.3压浆方式要以同步注浆为主，补浆为辅，并在顶进过程中，要每天以放浆查压的方法检查各推进段的浆套完整情况，并按实际注浆量作好原始记录。
压浆分三类，分别控制：
（1）机尾同步压浆：
以形成原始浆套，填充固有间隙，定量为每节为30~40次。
（2）沿线（及洞口）压浆：
以补充管道不直形成的沿线浆套缺损，分开计量并填表。
（3）定点压浆：
根据沉降测量反馈数据，对沉降过大处补偿性压浆，以支承地表荷载。
6.4注浆设备和管路要可靠，具有足够的耐压和良好的密封性能。
6.5注浆工艺由专人负责，质量员定期检查。
7、测量与方向控制
7.1测量的方法
（1）顶进的测量与方向的控制，主要是采用全站仪，辅以激光经纬仪和水准仪测量。
（2）在工作井后靠前设置牢固的测量平台。
平台高度与轴线标高相匹配,激光经纬仪设置在平台上,调整红外线激光方向,高度与设计轴线一致,在机头后壳体圆心处有一激光靶,光靶上的光点位置读数就是机头尾部的实际偏差。
机头前壳体土舱上有一前尺，前尺和激光靶的水平相互位置指示了机头运动的水平趋势。
同时，在机头放置一坡度板，挂好铅锤，通过铅锤的左右偏移可以知道机头的转向，通过机头的前后偏移可以知道机头的上下运动趋势，从而便于控制机头的走向。
顶进施工时结合机头前壳激光点读数，坡度板读数,倾斜仪读数,即可算出机头的现存偏差及发展趋势，从而确定纠偏动作的方向大小及时调整机头。
7.2测量与方向控制要点
（1）有严格的放样复核制度，并做好原始记录。
顶进前必须遵守严格的放样复测制度，坚持三级复测：
施工组测量员→项目管理部→监理工程师，确保测量万无一失。
（2）布设在工作井后方的仪座必须避免顶进时移位和变形，必须定时复测并及时调整。
（3）顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在10'～20'不得大于10。
并设置偏差警戒线。
（4）初始推进阶段，方向主要是主顶油缸控制，因此，一方面要减慢主顶推进速度，另一方面要不断测量并调整油缸编组以实施机头纠偏。
（5）开始顶进前必须制定坡度计划，对每一米、每节管的位置、标高需事先计算，确保顶进时正确，以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。
（6）前20m每顶1m测轴线一次并记录，所有报表须按实填写。
8、沉降控制
由于顶管施工位于江门航道上，因此顶管的沉降控制对本工程的顺利完工尤为重要。
为了更好的控制地面沉降，我们将采取以下措施：
8.1调整压力控制
刀盘正面水土压力不平衡，就会引起地面隆起或失土沉降，根据管道的埋深及地下水位情况，泥水系统的设定压力一般比地下水压高5千帕。
（1）由于实际土压力与初步计算设定土压力必定有出入，所以在起始顶管时要勤对地面进行沉降观测。
（2）由于车辆震动荷重有变化，地面承重必然是变动的。
（3）由于顶进过程中，土质难免有变化，所以顶进操作特别是土压力设定必须与沉降测量分析密切相关。
事前对沿线各分段进行测控布点，并以测量反馈数据随时调整。
8.2顶管施工中控制
（1）在顶进初始阶段，设立地面沉降实验段，通过对地面沉降的反复测量、监控，掌握沉降变化规律，以便更好的调整顶进压力、机头仓内泥水压力、机尾及沿线压浆量。
以控制沉降量以及推进速度。
（2）顶进轴线偏差也会引起较大的地面沉降，故在顶进操纵时，操纵人员要认真仔细分析机头偏差量，谨慎纠偏，确保管道偏差控制在尽可能小的范围内。
（3）顶完每一节管材后，截止阀必须确保关死，防止土体从截止阀出流出而产生沉降。
8.3沉降监测
测量频率为机头切口经过前后范围内每顶进5米测一次。
并要将测量结果绘成图上报备案。
8.4进出洞口阶段控制
8.4.1顶管进洞口防止沉降措施
（1）除了在工作井预留孔处安装橡胶止水圈外，根据地质情况，如有必要将在洞口外侧进行压密注浆加固。
洞口无剩余硬块，使工具管推进无阻碍。
（2）为防止工具管出洞以后发生“磕”头现象，在底部安装延伸导轨，宽度与井内导轨一致。
（3）当工具管推进完毕，安放第一节管时，应将工具管与导轨焊接牢固，防止主顶缩回以后，由于正面土压力的影响使工具管弹回。
8.4.2顶管出洞口防止沉降措施
当工具管距接收井还有一段距离时，应放慢速度，关闭水仓，使工具管切土口旋转，待钢板桩拔除以后将工具管推进接收井。
吊起工具管以后，立即将预留孔和管壁之间的空隙用砖块和双快水泥堵住，并预留好应急明水卸压口。
第五部分安全保证措施
1、在现场成立以各层主要领导为主要负责人的安全领导小组，具体负责安全施工和消防保卫工作。
2、在各分项工程施工技术方案中，要有安全技术措施，并成为向项目队交底的重点内容，依据这些措施落实材料、器具、检查人员和检查方法。
3、安全工作必须做到预测预控，对工程对象预先进行分析，找出安全控制点，有针对性的制定预防措施。
本工程的安全工作的重点是地下作业、施工机械作业、施工用电作业、消防安全四个方面。
、地下作业
进入顶管现场作业人员必须戴好安全帽，配合起吊人员统一行动。
现场施工作业人员做到不随意向工作坑内和沟槽内抛掷工具或其它杂物，不在槽顶随意遗弃、堆放材料和工具。
、施工机械作业
在高压线下作业时施工机械和人员与上方的高压线要保持安全距离，起吊作业时派专人指挥，确保人员与机械的安全。
吊车吊运管材下管时，重物不得从正在作业的人群上面通过，吊物和吊臂下严禁站人。
下管时，坑内人员均应离开，当管材距坑底平面高度小于50cm时，操作人员方可近前。
重物不得在空中停留时间太长，起落速度要均匀，不得紧急制动和高速下落。
正式作业前先进行试吊，吊离地面10cm左右时，检查重物紧固情况和制动性能，确认安全后再进行起吊作业。
动力机械在交接班时，要检查设备状态的良好性，起吊设备还要对吊索进行检查，并相互签字交接。
、施工用电作业
工地临时用电一律采用“三相五线制”配线，每个临时配电板（箱）必须全部安装灵敏的漏电保护器。
施工现场采用380/220v电压，普通照明用电为220v，管道中采用36V低压照明，均采用绝缘电缆连接。
通往工地的配电线路架空敷设，严禁将线路架设在树木或脚手架上。
配电系统设置室内总配电屏和室外分配电箱，实行分级配电。
所有配电箱均应标明其名称、用途、编号，并做出分路标记，门上上锁，专人负责，定期检查维修。
动力配电箱和照明配电箱分别设置，并设在干燥、通风及常温场所，周围不得堆放任何障碍物。
用电设备开关的设置为“一机一闸一保险和漏电保护器”，保证在任何情况下都可以使用电设备实行单独用电隔离，漏电保护器必须安装在设备负荷线的首端处。
所有配电箱、开关箱、用电器在使用过程中遵循以下操作顺序：
送电操作顺序：
停电操作顺序：
（出现电气故障的紧急情况除外）
、消防安全
购置足够的消防器材，组织义务消防抢险队，培训其掌握消防设备的性能和操作方法，现场设立安全宣传牌和消防宣传牌。
氧气瓶、乙炔瓶要定点分开放置，与明火的安全操作距离不小于10米，并避开高压线。
在木工间、机械间、油库附近、仓库内禁止吸烟。
起重、架子、电焊、气焊、维护电工等特殊工种必须持证上岗。
工地保卫人员和当地公安派出所在业务上取得联系和接受指导。
加强上下联系，组成一个统一的安全消防保卫系统，做到既有分工又有联系，形成上下同心的保安全力量。
第六部分、主要施工机械设备配置计划
附表1：
制井工程设备配置表
项目
序号
设备名称
规格型号
数量
备注
1
伸缩臂挖掘机
0.4m3
1部
2
土方车
15m3自卸
4辆
3
钢筋切断机
…
2台
4
钢筋弯曲机
7.5KW
1台
5
交流电焊机
15KW
2台
6
木工压刨床
…
1台
7
木工圆锯机
…
1台
8
潜水泵
7.5KW
2台
9
插入式振捣器
1.15kw
1台
附表2：
顶管施工机具设备配置表
序号
机械名称
规格
数量
备注
1
吊车
25t
1台
2
泥浆车
12m3
2台
3
平板拖车
10T
1台
4
电焊机
75KVA
2台
5
空压机
0.9m3
1台
6
激光经纬仪
苏一光J2
1台
7
水准仪
苏一光DSZ3
1台
8
渣浆泵
15KW
4台
9
潜水泵
7.5KW
3台
10
泥水平衡顶管机
φ1500
1套
11
主顶系统
200T*4
1套
12
注浆系统
…
1套
注：
根据表中所配置的机具设备每组总用电量约为150KW。
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