XX路雨水管顶管施工专项方案DOC.docx
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XX路雨水管顶管施工专项方案DOC
目录
第一章编制依据2
第二章工程概况2
第三章施工计划4
第四章施工工艺6
第五章工期保证措施17
第六章安全保证措施17
第一章编制依据
（1）柳州市柳东新区和源路（古亭滨江段）道路工程施工图；
（2）《城镇道路工程施工与质量验收规范》（CJJ1-2008）；
（3）《国家建设标准设计《给排水标准图集》、《给水排水管道工程施工验收规范》（GB50268-2008）；
（4）建筑施工安全检查标准、柳州市建设工程现场文明施工管理办法；
（5）《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300-2001
《建筑边坡工程技术规范》GB50330-2002
《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB50202-2002
《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011
《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-2005
（6）类似该工程项目经验资料和我公司的主要机具设备、人员的配备情况等。
第二章工程概况
2.1地理位置及施工区段
本工程为柳州市柳东新区和源路（古亭滨江路段）道路工程，道路南起于静兰大桥东岸桥下，沿柳江河岸向北终于古亭大道，路线为南北走向，道路实施长度为3877.671米。
道路红线宽为26米，双向4车道。
本工程内容包括道路工程、交通工程、涵洞工程、给排水工程、路灯工程及绿化工程等。
其中排水工程处于古亭片区西侧临江处，古亭片区内主干道已铺设污水、雨水管及雨水支管，目前该片区内尚未系统开发地块，未形成完整的排水系统。
本工程道路范围内有两条较大的自然冲沟横穿本道路后入江，分别位于桩号2+660处的犁头咀冲沟和桩号1+280处的三家冲冲沟，沿线无排水设施。
本工程排水体制按规划采用分流制，雨水就近排入此两处自排涵处再入江。
雨水管布置于道路西侧人行道下，管线距离路中12m，设计雨水管径d400～d1500,管道总长4045m，综合过路管管径为d800～d1000。
0+0.000～0+923.48段管径为d1000～d1500，0+923.48～1+280段为B*H=3400*3000的排水渠，1+280为三家冲冲沟，1+280～1+340为B*H=2000*2500排水渠，1+340～2+370段为管径d800～d1350，0+0.000～2+370段的雨水都排入到1+280处三家冲冲沟。
2+400～2+660段管径为d1200，2+660～3+189.8段为B*H=4000*3000的排水渠，3+189.8～3+860段管径为d800～d1000，2+400～3+860段的雨水排入到2+660处犁头咀自排涵。
大部分管线处于土方大开挖施工段及土方回填段，其中0+680～0+923.48段管径d1500为顶管施工段。
见雨水管平面图。
2.2地形地貌及气象特征
1、气象水文
柳州地区属亚热带季风气候区，炎热多雨，全年无霜期长，多年平均气温20.5°C。
平均降雨量为1483.8mm，每年4～8月为雨季，以南北或偏南风为主，年一遇基本风压值为0.3KN/㎡。
场区位于柳江北岸，西距柳江河岸约300m，红花电站蓄水后，柳州市区柳江段正常水位约78.00m。
根据勘察资料，地下水位埋深6.00m～13.00m，稳定水位标高69.93m～77.63m。
2、地形地貌
根据勘测单位提供的地质资料和现场踏勘，沿线0+000～3+460桩号段上覆土层为第四系人工填土、冲积层，下伏基岩为上石炭统马平组（C3m）灰岩、灰岩夹白云岩和碎屑岩。
3+460～3+920桩号段上覆土层为残积层，下伏基岩为下二叠统栖霞组（P1q）灰岩、灰岩夹白云石和碎屑岩。
3、岩土工程地质特征
根据工程地质勘察报告，本工程0+680～0+923.5段岩土层处于密实状粉土
层，褐黄色，稍湿，局部呈中密状，摇振反应中等，呈透镜体状分布于硬塑桩粉质黏土
层上，埋深0～2.10m，厚度0～11.90m。
第三章施工准备工作计划
3.1施工组织计划
3.1.1项目组织与管理机构
我公司在施工现场设有项目经理部，作为公司的派出机构。
项目经理部代表公司，运用系统工程的理论，按照工程项目运行的内在规律，以项目为中心，以全面、忠实地履行工程承包合同为目标，以完善、健全的公司管理体系和制度为条件，以公司雄厚的技术力量和充足的资源为后盾，对项目建设进行全过程、全方位的科学管理。
项目经理部的组织框图如下：
3.1.2项目作业施工队
项目施工所需作业队伍由我公司的劳务公司负责提供。
劳务公司根据项目经理部提交的劳动力需用计划，组织具有相关工程施工经验的熟练工人进场作业。
作业人员按工种分成若干班组，每个班组配备班组长和班组技术员。
班组长在施工队长的直接领导下，组织本班组人员施工作业。
各作业队伍的作业内容见下表。
表二
作业队伍
作业内容
备注
土建施工队
工作井、接收井等施工
顶管施工队
顶管施工
3.2主要材料与设备计划
3.2.1主要材料计划
表三
序号
材料构件名称
规格型号
单位
数量
1
钢筋砼顶管
d1500,L=2000
根
122
2
钢筋砼顶管接头附件
d1500
套
122
3
井座、井盖
Ф700
套
7
4
混凝土
C40抗渗砼
m³
按实计算
5
钢筋
多种型号
t
按实计算
6
模板
胶合板
㎡
按实计算
3.2.2主要设备使用计划
表四
设备名称及型号
单位
数量
备注
后座顶进装置
套
2
油压千斤顶300t
只
2
通风机f-5轴流式
台
2
经纬仪带T2陀螺
台
2
水准仪NA2
台
2
全站仪
台
1
拓普康
便携式气体检测仪
个
2
RBBJ-T
挖土机HD820R
台
1
装载机ZL-50
台
1
电动震动锤45KW
台
2
卷扬机10t
台
2
水泵
台
6
自卸汽车5t
辆
4
3.3施工进度计划及保证措施
3.3.1工期目标
本工程的排水管顶管施工计划工期为50天，计划拟开工日期：
2013年2月28日；计划竣工日期：
2013年4月19日。
具体见附表：
施工进度计划表。
3.3.2工期保证措施
1.按照项目施工的规律，对项目各要素及所需资源进行优化，配备优秀的项目管理班子，确保项目管理系统的全面优化。
2.认真作好施工准备工作，保证施工所需各项资源的供应。
3.充分利用作业面，合理组织，提前插入后续工序。
4.合理安排顶进线路和方向，采用相对顶进的方法，将检查井兼作接收井，减少了工作井的数量和顶进设备拆、运、装的工作量。
5.采用大刀盘土压平衡工具头施工，不受地下水位的影响，施工效率高。
6.强化技术、质量、安全管理，避免窝工、停工、返工。
第四章施工工艺
4.1顶管工作井的设置
本工程顶管段为0+680～0+923.5段，即0+680～0+923.5段、0+680～0+720段、0+720～0+760段、0+760～0+800段、0+800～0+840段、0+840～0+880段、0+880～0+923.5段，全长243.5m，布置0+720、0+800、0+880三个工作井，0+680、0+760、0+840、0+923.5四个接收井，具体详见顶管施工平面图。
工作井的位置设置遵循如下原则：
1、应利用管线上的工艺井；
2、应考虑排水、出土和运输方便；
3、应远离居民区和高压线；
4、应尽可能避免地上或地下的管线、构筑物、树木等；
5、工作井的数量不宜过多，以降低工程建设成本、缩短工期。
4.2施工顺序安排
总的施工顺序：
分三段进行流水施工，第一段为自0+720处工作井开始，先向0+680处接收井顶进，然后向0+760处接收井顶进。
第二段从0+800处工作井开始，先向0+760处接收井顶进，再从0+840处接收井开始顶进。
第三段从0+880处工作井开始，先向0+840处接收井顶进，再从0+923.5处接收井开始顶进。
具体施工步骤如下：
第一阶段：
第一步：
施工0+720处工作井；
第二步：
将顶进设备安装在0+720工作井内，顶0+720→0+680的管，同时施工0+680和0+760接收井；
第三步：
调整顶进设备的位置，顶0+720→0+760，同时施工0+680的检查井；
第二阶段：
第一步：
施工0+800处工作井和0+840处的接收井；
第二步：
将顶进设备安装在0+800处的工作井内，顶0+800→0+760的管，同时施工0+880处的工作井和0+760处的检查井；
第三步：
调整顶进设备的位置，顶0+800→0+840的管，同时施工0+923.5处的接收井；
第三阶段：
第一步：
将顶进设备安装在0+880处的工作井内，顶0+880→0+840的管，同时施工0+800处的检查井；
第二步：
调整顶进设备的位置，顶0+880→0+923.5的管，同时施工0+840处的检查井；
第三步：
顶管完成，施工0+923.5处的检查井。
4.3顶管施工工艺流程图
顶管施工工艺流程图
4.4测量放线
用全站仪进行测量放样工作井、接收壁的位置。
用反铲挖掘机开挖基坑，人工挖探管线配合。
根据测量基准点，按设计图纸要求进行工作井及接收井的放样工作，并放出顶管起点及终点的位置及顶进的高程，在工作井正前方墙体顶部及底部、工作井后靠背中部顶部、接收井地面用钢筋及油漆作好测量控制点的标志。
测量放样需复核后方可进入下一道工序的施工。
在顶进施工过程中，进行跟踪测量，严格控制顶管的路线和标高。
4.5工作井、接收井施工
根据实际土质情况，顶管工作井采用逆作法施工——此种施工方法适用于开挖深度很深，而且开挖场地狭小，无法一次开挖到设计底面的情况。
本工程基坑开挖深度较深，约8.0m，易对周边环境产生一定的影响，同时本工程工期较紧，工序多，要充分衔接好各工序的施工时间，抓好现场安全、文明施工管理，确保各项工艺保质有序地进行。
逆作法施工工作井见附图
4.5.1土方开挖
首先进行土方大开挖至设计路面标高下1.5m处，再进行基坑开挖，人工和机械结合的方式进行土方开挖。
在基坑开挖过程中，采用水平仪随时控制好工作井和接收井的高程，测量人员进行跟踪测量，在基坑四周设置水平桩。
基坑的土方开挖为垂直开挖。
先用机械开挖、人工修整配合的方式进行土方开挖，随着井坑开挖的深度加深，机械开挖不到时，再进行人工开挖。
挖出的土方采用人工直接装入装土料斗内,由龙门吊吊出，用两台5t自卸汽车拉至附近倒土场堆放。
开挖根据实际深度分层施工，每层开挖深度约1.0m,然后绑扎钢筋、安装模板、浇筑1.0m高混凝土护壁。
为防止地下空隙水或雨水浸泡基坑，降低地基的承载力并造成边坡塌方，每层开挖时均在基坑的中央留设400mm×400mm×400mm集水井一个，以便抽排坑内积水，基坑的四周也分别设置一条200mm×200mm排水沟，让积水流入集水井中，并在基坑四周砌筑一道150mm高的防水墙，防止雨水直接流入下层作业面造成塌方。
4.5.2模板工程
为了加快模板安装和拆除速度，模板主要采用大型竹胶合板，少量木模板嵌缝，钢管、木方支撑。
由于是逆作施工，因此钢筋需向下穿过底模板，为确保模板支设质量，我们将模板事先做成一定间距的齿状，然后进行模板拼接，详见下图：
由于模板钢筋较多，在模板拆除时，基本上下次已不能使用，每层底模必须使用新模板，在安装底模前先搭设满堂脚手架，为防止下沉，还应在纵向钢管底部加垫木块，钢管的纵向和横向的搭设间距为@500mm。
为使混凝土在浇筑时上下层结合处混凝土饱满密实，故将底模板设置为30°倾斜角，便于混凝土的收缩及气泡的排出，见下图：
4.5.3钢管脚手架工程
内模采用满堂钢管脚手架对顶支撑，支撑间距@500mm。
在搭设好第一层逆作满堂脚手架浇筑完第一层逆作混凝土后，待浇混凝土达到一定强度后，再拆除坑内所有钢管脚手架，进行第二层逆作的土方开挖，开挖完1.5m深后，再重新搭设脚手架，支设模板。
在施工最后一层逆作混凝土时，将根据顶管管径预留孔洞，一次将底板及壁板施工完毕。
4.5.4钢筋工程
所有钢筋均在现场钢筋加工场加工，需要时从钢筋加工场运至绑扎点。
进场钢筋必须有出厂合格证或试验报告单。
进场时由材料员负责校对证明书并分批分类验收和堆放。
进场后的钢筋必须按规范要求进行见证取样及送检，一般要进行拉力和冷弯试验；对用于机械连接和焊接的钢筋还须进行连接、焊接接头试验。
钢筋检验结果符合有关技术指标后方可使用；若检验不合格，应进行双倍取样复检，复核结果不合格，则一律退货处理，绝对不允许不合格的钢筋用于工程结构中，造成工程质量隐患。
4.5.5混凝土工程
现浇混凝土是顶管工作井的重要组成部分，按计划大致分为两段浇筑第一段为顶管工作井护壁的浇筑，顶管工作井的护壁根据实际高度分层施工，每层1.0m高；第二段为顶管工作井壁板及底板的施工，在施工完护壁后，一次性将土方开挖至井底标高，然后浇筑垫层及底板，工作井的壁板一次性整体浇筑。
因此，必须加强对混凝土的质量进行控制。
浇筑底板砼时，因泵送混凝土坍落度较大，在底板开挖至设计标高后，在基坑一角开挖直径和深度均不小于0.5m的集水坑，用潜水泵将积水抽走。
振捣混凝土时，要在混凝土初凝之前进行。
混凝土振捣时间以混凝土不再显著下沉、不出现气泡，并开始泛浆为准，避免振捣过度或漏振。
4.5.6工作井护壁强度验算
①工作井护壁的侧压力
地面附加荷载20kN/m2
根据地质勘察报告，地下水位距地面4.5m,γ＝19kN/m3，c=30.4kpa，内摩擦角ψ=18.7°，γw取18kN/m3。
②工作井底部土层侧压力为：
Pa=γ×H×tg2（45°－ψ/2）－2c×tg（45°－ψ/2）+γw´×Hw
=19×10.29×tg2（45°－18.7/2）－2×30.4×tg（45°－18.7/2）+18×（8.0－4.5）
=19×10.29×0.7172－2×30.4×0.717+18×3.5
=100.51－43.59+63.0
=119.92kN/m2
③验算H=8.0m处护壁的强度
检验厚度δ=0.15m＜R/10，因此工作井底部环向应力
σ=－pa×R/δ=－184×1.9252/0.15=2361.3kN/m2；
C30混凝土护壁fcc=0.85fc=0.85×14300=12155.0kN/m2；k取2.0
kσ=2×2361.3=4722.6kN/m2＜fcc=12155.0kN/m2。
因此C30混凝土护壁强度满足要求，且有较大的安全储备。
4.6工作井内设备安装
工作井设备安装包括：
后座垫铁、导轨、油缸支架及油缸（顶管套件）、龙门吊。
4.6.1后座垫铁安装
后座垫铁是把主顶油缸推力的反力传递到工作井后座墙处，通过后座垫铁，可把油缸的反力均匀地传递到后座墙上，这样后座墙就不太容易损坏。
后座我们决定采用钢筋混凝土作为千斤顶的活动后座,先在后座墙及底板垫上一层塑料薄膜,将浇筑的后座与后座墙隔开,以便一个方向顶完之后,将后座吊起移至另一侧继续顶管,后座尺寸为3m×1.5m×1m，调整好后，内放Φ25钢筋双排双向按@200设置,然后浇筑C30混凝土。
4.6.2导轨安装
基坑导轨是由两道平行的路轨钢构成，主要作用有两点：
一是使推进管在工作井中有一个稳定的导向，并使推进管沿该导向进入土体；二是让顶铁工作时有一个可靠的托架。
在基坑底板面放出顶管的顶进轴线，先调整导轨的中线对准顶进轴线，用工字钢垫高导轨调整导轨的高度，当纵向及高程调整好后，导轨的定位安装尺寸误差控制在2mm以内。
4.6.3油缸支架及油缸安装
1.油缸支架是由槽钢焊接合成的一个支架，起固定主顶油缸的作用，使油缸工作时有一个可靠的托架。
2.根据基坑底板面放出的顶管的顶进轴线，先调整支架的中线对准顶进轴线，垫高支架调整支架高度，当纵向及高程调整好后，将支架与底板钢筋焊牢，空隙采用混凝土浇捣填实，24小时后，将油缸吊装到支架上，采用钢板压实，油缸支架及油缸的定位安装尺寸误差控制在2mm以内。
4.6.4吊管及出土用龙门吊的安装
通过计算混凝土管的重量得知，在D1500顶管工作井采用10T的电动葫芦吊装混凝土管。
所有工作井的出土均采用1T小型卷扬机进行吊运，吊出的土方先堆放在旁边的临时堆土场，由自卸汽车人工装车运到指定堆土场卸载。
4.6.5工具管吊装下井、全套设备调试
工作井上下设备安装完毕后，将运到现场的管帽（工具管）吊装下井，将电力电缆、信号线、油管接好，对整机进行现场调试、对整体式顶进构架进行调试、调好测量系统的激光经纬仪，调试工作必须全面细致，确保正式顶进时设备的万无一失。
4.7初始顶进
在顶第一节管前，应先将导轨安装好，用水平仪将导轨的坡度及标高调整好，误差精确在规范以内，在调整好后，吊下管帽及第一节混凝土就位，用千斤顶将管帽顶入土体，然后进行人工挖掘，用卷扬机吊土，为安全起见，土方开挖到管帽顶端平面，即停止挖掘，然后由千斤顶将管帽顶入土体，再由人工进行挖掘，如此往复运行。
4.8手掘式顶管施工方法
1.把手掘式工具管放在安装牢靠的基坑导轨上，主顶油缸使工具管比较稳定的进入土中，并与第一节混凝土管等后续管联在一起，当工具管进入洞口止水圈后，可从工具管内破洞。
破洞时采用风镐破洞。
2.主顶油缸慢慢将工具管切入土中。
由于工具管未完全出洞，可用水平尺在工具管的顶部检测工具．管是否与基坑导轨保持一致。
如相差较大，重新退出工具管，重新顶进。
同时检查原因，经校正后方可顶进。
初始顶进的过程中，在少用纠偏油缸校正的情况下，保持高低、左右的准确性。
严格控制每次顶进的长度，长度范围控制在0.3m～0.5m。
手掘式顶管施工图
4.9施工用电及照明用电
施工用电主干线采用380V三相五线制，接通地面、工作井、管道内、顶管机、管道照明采用12～36V低压电源供电。
4.10测量与纠偏
4.10.1测量
顶管中心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，自动测量系统由顶管工作井井下一台固定于仪器墩上的激光导航仪及工具管前仓的指示板组成。
激光导航仪与安装于控制室内的计算机通过专用双向通讯电缆连接。
1.基准点布置
根据提供的基准点，作好顶管中轴线、起止点、工作井等定位轴线的测量放线工作，要进行认真较核确定桩位，经施工单位自检后再通知甲方、监理部门复核签字后才能进行下一步施工。
对现场提供的点位，如有出入，通知有关方共同另行确定。
2.中轴线布置，根据顶进方向和甲方提供的基准点，确定中轴线。
3.高程测量点布置，把顶管中轴线高程引下到工作井后座墙上，作为高程测量的基准点，做好标志，并在工作井侧墙设立一个复核点。
4.测量点布置，在工具管的前仓设置固定的指示板，通过管内的电视摄像反馈到控制室的显示器上，后座墙上设置激光导航仪，发射激光束到指示板上。
4.10.2测量频率
激光导航仪可以通过计算机控制测量频率。
一般顶进一节管测量4次，每50cm测量一次。
在穿墙、纠偏等情况下，加密测量，顶进20cm测一次，并每天做出顶进偏差曲线图（工具管测量点）。
每顶进20m须对顶进的全管道进行测量，做出管道偏差曲线图。
注意偏差和顶力的变化，有异常需要及时汇报，查清原因后才能继续顶进。
4.10.3纠偏
当超过允许偏差时，应采取措施纠正，纠正偏差应缓慢进行，使管节逐渐复位，不得猛纠硬调，利用工具头前方纠偏千斤顶顶进行程的控制，来实现顶进方向控制。
1.警戒值：
工具管开始顶进5～10m的范围内，允许偏差应为：
轴线位置3mm，高程0～+3mm。
2.纠偏时测量频率：
纠偏时加密测量，顶进20cm测一次，在测量之前，应先停止项进，把后座千斤顶的顶力卸下，一面产生数据误差。
3.编组纠偏：
纠偏段共4组液压千斤顶，通过分组组合利用控制分组的千斤顶的行程达到纠偏的目的。
通过左上（1#）组千斤顶+右上（4#）组千斤项组合与左下（2#）组千斤顶+右下（3#）组千斤顶组合进行上下纠偏，通过1#组千斤顶+2#组千斤顶组合与3#组千斤顶+4#组千斤顶组合进行左右纠偏，每次纠偏两侧千斤顶组行程差为lOmm。
纠偏时，起动纠偏油泵，顶进纠偏千斤顶到设计纠偏行程，锁定油路，关纠偏油泵
4.纠偏反馈：
测量观测：
通过测量反馈的结果判断纠偏的效果，当偏位的趋势明显减少时，恢复4组千斤顶的零行程差状态。
4.11反向后靠背施工、穿墙孔凿穿
做好工作井的反方向进行顶管的准备工作，在原来穿墙孔的位置现浇一堵后座加强墙，后座墙锚入底部1米，后座墙尺寸3m×2m×0.9m，顶进接触面垫块20ram的3m×1m的钢板。
在顶管机穿墙的位置凿穿原来的后座墙，准备进行下一管道顶进施工。
4.12顶管质量控制及地表沉降控制的允许偏差
顶管施工质量控制
表五
项目
允许偏差
钢筋砼管最大偏角
0.50
管线轴线偏差
L≤lOOm
50mm
标高偏差
L≤lOOm
+30～一40
相邻管节错口
≤15mm无碎裂
接口抗渗试验应达
0.11Mpa
内腰箍不渗漏，橡胶止水圈不脱出
顶进过程中地面沉降控制范围
表六
项目
允许变化范围（mm）
地面隆起的最大极限
+10
地面沉降的最大极限
-10
4.13管道试验
顶管工程结束72小时后，且在管道回填土前进行闭水试验。
管道两端用砖砌缝堵，并养护3～4天，使其达到一定强度后，向闭水段的检查井内注水，注水至规定水位后，开始记录。
根据井内水面在规定时间内的下降值计算渗水量，渗水量不得超过施工规范规定的允许值为合格。
第5章工期保证措施
1、因本工程工期要求较高，故在节点工序施工时必须严格按照编制的施工进度计划执行。
在整个工程施工中，各工序在现场条件允许下，尽可能的平行交叉作业，缩短各工序施工工期，以保证按目标实现工期。
2、设立项目经理部，由项目经理在现场统一协调指挥保证工程按进度计划如期实施。
3、施工机械要经常性的维修保养，备足配件，确保机械设备正常运转。
4、根据进程情况，合理组织材料进场，保证材料供应，现场要确保一定的材料的储备量，以免因材料缺少而影响施工。
5、施工中若遇到特殊土层或其它无法预见的因素而影响工程进度时，可立即增加施工机械设备，确保工期按期完成。
6、在施工过程中，按工期提前的要求配备施工力量，确保工期完成，密切关注天气变化。
第6章安全保证措施
1、施工范围需设置安全围栏全封闭施工，安全围栏高1.8m，并在明显部位悬挂相应的安全警示标志及警示灯。
2、在施工时所有进场施工人员必须佩带安全帽，并进行专项安全教育和安全交底。
3、起吊设备必须完好，各种性能必须有效。
并经检验合格后才能使用。
经常检查吊装锁具，确保安全有效。
4、起吊设备专人操作和专人指挥，统一信号，严禁超负荷违章作业。
起吊时严禁有人在吊物下方经过、停留或工作。
5、车靠近工作井边坡行驶时，加强对地基稳定性检查，防止发生倾翻事故。
6、配备足够的抽水设备，以备渗水时及时将积水抽干。
7、工作井上部设安全平台,周围设护栏杆,井口高出地面30厘米,防止井周围物体滑落进入井内,井内上下层立体交叉作业，设安全网，安全挡板，井下作业戴安全帽。
8、由于地下情况复杂，为保证安全，配置离心式通风机向顶管内输送新鲜空气，防止缺氧。
9、由于井和管道埋设较深，在顶管施工中，管道内安装有
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