爆破石方顶管施工方案.docx
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爆破石方顶管施工方案
第一章编制说明及依据…………………………………………………3
第一节编制说明…………………………………………………………3
第二节编制依据…………………………………………………………3
第二章工程概况及水文地质条件………………………………………4
第一节工程概况…………………………………………………………4
第二节水文地质条件……………………………………………………4
第三章施工组织…………………………………………………………4
第一节施工组织机构……………………………………………………4
第二节机械设备组织……………………………………………………6
第三节施工用水用电……………………………………………………7
第四节工期推算…………………………………………………………8
第四章工作井、接收井施工方法………………………………………8
第一节施工准备…………………………………………………………9
第四节逆作法钢筋混凝土井的施工……………………………………10
第五章顶管施工方法……………………………………………………18
第一节施工前准备………………………………………………………18
第节顶管的施工工艺……………………………………………………19
第六章检查井的施工……………………………………………………23
第七章施工用地内路面及绿化的恢复…………………………………24
第八章质量安全文明施工保证措施……………………………………28
第一节质量保证目标……………………………………………………28
第二节质量保证体系……………………………………………………29
第三节质量保证措施……………………………………………………29
第四节安全保证措施……………………………………………………31
第五节文明施工保证措施………………………………………………35
第六节夜间施工措施……………………………………………………35
第七章雨季、台风高温季节防护措施…………………………………36
第一节雨季防护措施……………………………………………………36
第二节台风季节防护措施………………………………………………36
第三节防暑降温防护措施………………………………………………37
附图1顶管施工进度计划横道图
第一章编制说明及依据
第一节编制说明
我公司将本着质量至上，诚信取胜的企业宗旨，在施工组织及技术措施的提出及应用、主要施工方法及设备、人力的投入、文明施工等多个方面，结合我公司的顶管施工经验，确保在要求工期内竣工，工程质量按国家现行技术标准和施工验收规范验收，达到合格标准。
第二节编制依据
1.根据本工程设计施工图纸。
2.本工程《岩土工程勘察报告》。
3.本工程的招标文件。
4.中国非开挖技术协会行业标准《顶管施工技术及验收规范》（2007年3月1日试行）；《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）
5.国家现行施工验收规范、标准及广东省和深圳市有关施工规定、标准。
第二章工程概况及水文地质条件
第一节工程概况
从已开工的几个工作井地质及地勘资料看，本工程绝大部分管道埋于微风化岩石层中，拟采用爆破岩石人工挖掘顶进。
需要爆破的管段大多位于盐田港货柜堆场内、建筑施工场地内、高架桥旁等建（构）筑物，施工现场及地质情况较复杂，在爆破过程中对现状建（构）物的保护及地面沉降的严格控制至关重要。
第二节水文地质条件
由于本项目的地质勘察报告只提供W36～W39井段（约80m）3个钻孔点的地质资料，其他管道段都没有。
现有的资料显示，从地面往下3.2m～4.3m的地质为人工填石层，主要由块石及碎石组成，块石占绝大部分，直径为0.3～0.8m。
再下的地质均为微风化凝灰熔岩。
在勘察期间，场地内钻孔均未测得地下水。
据原勘察报告，场地范围地下水对混凝土结构无腐蚀性。
第三章施工组织
我公司在认真研究了本工程内容后，制定了本工程的施工组织设计。
我公司将按业主的开工时间要求，调集精干力量、专业技术人员和充足的设备，精心施工，为全面完成承诺的工期和执行质量标准，继续发扬我公司敢打硬仗的拼搏精神，精心组织，科学调度，全面协调组织施工，确保本工程按期优质完成。
第一节施工组织机构
一、以项目经理为总指挥，负责与业主、设计、监理单位及地方政府等有关部门的协调，是工程施工的总调度，对该工程的质量、工期、安全、文明施工负总责，并对施工成本进行有效的控制，按“项目法施工”的要求进行管理。
项目经理将充分发挥和利用他的“职、权、利”，组织实施“保证体系”是所有的承诺，通过他的得力指挥和项目部各部门及全体员工的精心作业、科学管理、规范化施工、文明施工等将按时交给业主一个质量优良、专家肯定、百姓放心的优良工程。
二、项目副经理、技术负责人服从项目经理的指挥，努力做好本职工作，向项目经理献计献策，解决施工中出现的各种问题及技术难点，认真落实各项责任制度。
技术负责人必须严格按业主在文件中要求的技术规范和其他有关的标准、规范、规程制订和实施施工计划和施工工艺，把好质量、技术、安全和文明施工的关口。
三、安全和质量主任，在项目副经理和技术负责人的领导下负责本工程的安全、质量管理工作规划，制定安全质量管理办法、安全质量工作目标、安全质量计划和实施方案，组织制定安全、质量保证措施，确保安全、质量目标的实现，制定安全质量检查制度，制定各工种岗位操作规程，对安全生产、劳动保护、质量进行定期和日常的监督检查；组织安全质量的检查评审，组织开展安全生产活动和安全标准工地建设，负责安全质量事故的调查和处理。
四、项目部各部门，在项目副经理和技术负责人的直接领导下，开展工作，以施工作业计划为目标，以法规、规程、条例、责任制为标准，互相协作，互相监督，承上启下，细化项目经理下达的施工指标，充分调动员工的积极性和创造性，为基层施工班组排忧解难，并严格把好各自的质量关，把质量放在第一位，凡与质量发生矛盾的，一切服从质量要求，以各环节各工序的质量优良来确保实现最终质量优良。
五、各个施工班组和全体施工人员，是完成项目经理部各项指标的直接责任人和执行者，是工程施工的一线战斗员，他们的素质直接影响到工程的质量、进度、安全和文明施工，项目经理将按工程各阶段施工劳动力的需要量，把技术过硬、作风优良的员工调到本工程现场，组成一个能打硬仗的施工队伍。
施工人员在努力完成本职工作的同时，必须积极响应项目经理部发出的对工程质量、进度、安全、文明施工有利的各项活动。
六、组织机构框图如下页表：
七、劳动力安排计划表
工 种
人 数
备 注
技术负责人
１
全面负责现场施工技术
爆破队长
１
全面负责爆破施工
顶管队长
１
全面负责顶管及工作井的施工
测量员
１
负责井位的测量及管道顶井复测
爆破工
12
工作井、接收井、管道岩石爆破施工
挖井工
15
工作井、接收井土方开挖及爆破后清理碎石
钢筋工
10
工作井、接收井钢筋制作、安装
泥水工
10
工作井、接收井混凝土浇筑
顶管工
20
清理管道内碎石及顶进管道
第二节机械设备组织
根据本工程的施工图纸工程量、业主要求的竣工时间及现场的情况，结合本公司类似工程的施工经验，拟投入本工程的设备如下：
序号
设备名称
型号
产地
数量
性能状况
功率
购买时间
1
成套顶管机
全套顶铁、垫座、滑道
吉林
5
良好
15KW
2006
2
空压机
S7-315/10/04
浙江
5
良好
3.28KW
2007
4
挖掘机
小松PC200
日本
2
良好
115KW
2004
5
钢筋切断机
GJ40-1
广州
1
良好
5.5KW
2010
6
钢筋弯曲机
GJB-403
广州
1
良好
6KW
2010
7
柴油发电机
SG200BG
江苏
2
良好
150KW
2006
8
振动器
HZCX-50
广东
5
良好
3.5KW
2008
9
交流弧焊机
BX300
成都
2
良好
5KW
2010
10
潜水泵
SGB-2
江苏
10
良好
11KW
2011
11
汽车起重机
QY-5Z
上海
2
良好
86KW
2008
12
自卸汽车
5t
湖北
5
良好
2007
13
水泵
QC32×25-4
广东
5
良好
10KW
2007
14
油压千斤顶
4000kN
广东
5
良好
50KW
2009
15
卷扬机
5t
广东
5
良好
5KW
2010
16
冲击打夯机
QT-70型
广东
2
良好
24KW
2009
17
激光经纬仪
J2
苏州
2
良好
2010
18
全站仪
KTS-442LL
北京
1
良好
2011
第三节施工用水用电
一、施工供水
由于本工程的施工用水不多，施工用水就近取自市政供水管网，生产用水也就近由市政供水管网接入。
二、施工供电
工地制作场的电源由通捷利物流公司的供电电网接入。
生产用电根据施工场地现场情况，申请就近接入市政动力电网，不能接驳的地方，用配备的发电机进行发电。
自配150KW发电机组2台，保证工程正常施工。
第四节工期推算
一、根据设计施工图提供管径和长度的顶管施工要求，在正常作业条件下，用下式推算施工工期：
T=
式中：
T—完成顶管施工需要的时间（天）
N—完成顶管工程量（米）
n—顶管施工机械投入量（台）
q—计划每天完成顶管进尺（米）
Qi—机械设备和人力工效因素
T1=
=140（天）
DN1350爆破顶管施工需要的天数为：
140天（爆破岩石人工挖掘顶进，计划5台顶管机同时施工，每台机每天爆破顶进1m～2m，取值1.5m）
二、顶管工作井8座、接收井7座，分为两期开工。
前期先同步施工12个工作井及接收井，每天计划挖掘土方或爆破石方、浇筑混凝土井壁1m，需要天数约为10天；在前期的工作井、接收井施工完毕后接着施工剩余的井，需要的天数同样约为10天。
合计为20天。
三、管外侧工作空间注浆大约需要30天，在顶管完成后进行。
四、井内砖砌检查井、路面恢复、绿化恢复在管道注浆完成进行，需要占用工期为20天。
五、前期准备工作及收尾工程的施工需占用20天的工期。
在施工过程采用交叉施工的方法，总工期大约需要195天。
六、本工程复工时间计划为2013年6月20日，竣工时间为2013年12月31日。
具体复工日期以监理的开工令为准。
第四章工作井、接收井施工方法
按设计图纸的要求，工作井、接收井采用逆作法现浇钢筋混凝土结构施工工艺。
根据地质勘察报告显示，工作井、接收井上部为回填块石及碎石层，下部为为微风化凝灰熔岩。
块石及碎石层拟采用机械挖掘、人工配合修整，微风化岩石层拟采用爆破岩石、人工清理石方、修整。
工作井、接收井每次开挖或爆破的深度不超过1m。
第一节施工准备
一、勘查地质，根据地质勘查报告，了解工作井、接收井所处位置的地质和地下水文情况及地下埋设物、障碍物情况。
二、根据工程结构特点、地质水文情况、施工设备条件及技术可能性，编制切实可行的施工方案或施工技术措施，以指导施工。
三、按施工要求移植、搬迁工作井、接收井周围的绿化植物、集装箱及其它设施等。
四、修建临时设施，修筑道路、排水沟、截水沟、安装临时水、电线路，安装施工设备，并试水、试电、试运转。
五、按设计总图和工作井、接收井平面的布置要求，设置测量控制网和水准基点，进行定位放样，定出井的中心轴线基坑轮廓线，作为开挖及施工的依据。
在原有建筑物附近的工作井、接收井，在建筑物上设置沉降观测点，以便定期进行沉降观测。
六、技术交底，使施工人员了解并熟悉工程结构、地质和水文情况、了解工作井、接收井逆作法的施工技术要点、安全措施、质量要求及可能遇到的各种问题和处理方法。
第二节逆作法钢筋混凝土工作井、接收井的施工
工作井、接收井护壁施工的主要工作内容为：
土石方开挖及岩石爆破清理碎石、修整护壁、钢筋制作与安装，浇筑井壁抗渗混凝土，采用逆作法施工方法。
其工艺图如下：
工作井钢筋混凝土逆作法工艺流程图
一、开挖土方：
工作井在挖掘过程中，如少量渗水可在桩孔内挖小集水坑，用吊桶吊出；如井内大量渗水可在桩孔内先挖较深的集水井，安设小型潜水泵，将渗出的地下水排出孔外，随挖随加深。
1、土层开挖：
挖土由机械开挖人工配合修整，从上到下逐层进行，挖土次序为先挖中间部分后周边，按设计尺寸控制截面，随时自检，减少超挖，杜绝欠挖，一般每节开挖深度为1.0m。
人工清理的碴土装入吊桶，由电动卷扬机垂直提升至地面，斗车运输，集中堆放在临时弃土场（孔口2m范围内不得堆放碴土和杂物）。
在吊桶提升过程中，桩内施工人员暂停挖土，注意安全。
2、砂层开挖：
护壁穿越砂层时，容易造成孔壁坍塌。
当孔壁坍塌，泥砂流入致使成孔困难时，及时将每循环开挖深度缩短至0.5m。
开挖前沿周边打入2m长φ20钢筋，超前支挡，并在钢筋间堵塞稻草，挡住流砂，及时灌注护壁混凝土，如出现较为严重的流砂、涌水，可采用超前双液注浆或扣钢护筒等支护措施。
穿越砂层过程中，在其下段土方开挖前，对土体进行品字形钎探，检查孔底以下是否有异常情况，以便提前制定措施。
孔底打入钢筋、堵塞稻草堵挡流砂（单位：
mm）
二、岩石层爆破清理
1、工作井、接收井的微风化岩石层，采用炸药螺旋掏槽法爆破，爆破时控制超爆。
炸药用电-非电起爆网路、毫秒雷管延时爆破岩石、人工清理碎石。
为防止地下水的渗透破坏药的性能和提高爆破效果，本工程采用防水的2#岩石乳化炸药（具体施工方法见爆破专项施工方案）。
2、起爆方法和起爆网络设计：
秒雷管，非电起爆系统，根据爆破要求实现孔间微差和孔内分段微差起爆，将单响起爆药量减少。
微差爆破能够实现爆破地震波的叠加干扰，从而达到控制地震波的目的。
微差爆破还能实现起爆过程中应力波叠加，岩块运动中碰撞挤压，达到改善爆破效果的目的。
本设计采用非电微差起爆网路。
非电网路是孔内按起爆顺序要求装1发同段毫秒非电导爆雷管，分段微差起爆，微差间隔时间大于50ms，根据爆破振动对同段装药量的控制要求，采用多孔簇联或接力起爆网路，网路联线见下图：
电-非电起爆网路示意图
6#
6#
6#2#1#6#
4#
3#
5#
5#
5#5#
注：
数字为炮孔起爆顺序
竖井和涵洞起爆网路示意图
3、工作井的断面直径为5.9米，接收井断面直径为3.6m。
采用7655-23手风钻钻孔，孔洞直径40~42mm，深度约为1.2~1.5m。
在钻孔前，先在岩石面上做炸药孔洞的记号，由上向下施工，环形布孔。
如下图：
4、孔洞装药与堵塞：
采用连续装药，每个炮孔按照起爆顺序的要求装一发毫秒延时雷管，起爆药包置于炮孔的中下部。
用Φ32mm乳化炸药装药，孔内装一发雷管。
炮孔装药后，剩余空孔段用粘土或粘土拌钻屑密实堵塞。
5、炸药起爆方法：
起爆时采用CHA-100型直流充电式高能起爆器，可保证安全起爆。
6、爆破时井口的防护：
为了防止在爆破时碎石飞起井面，在引爆炸药前，井口采用直径为7m、厚20mm钢板覆盖，上面再加压两到三层的砂袋。
如下图：
7、碎石的清理：
岩石爆破后，在确保人身安全的情况下，采用挖掘机清理石方，人工配合修整井壁。
三、修筑孔圈护壁
护壁厚度t及配筋
t≥
N—作用在护壁截面上的压力（N/cm）
K—安全系数，取1.3
fc—混凝土的轴心抗压强度设计值（N/cm2）
N=P×
p—土及地下水对护壁的最大压力（N/cm2）
D—护壁内孔直径（cm）
桩孔成孔后尽快修筑护壁，当天一次性灌注完毕。
四、绑扎护壁钢筋：
每挖出一层，立即绑扎护壁钢筋，井壁采用双排钢筋，用S型Ф8钢筋固定两排竖筋的间距。
要保证上下段之间竖向筋的搭接长度，井壁的竖筋、水平筋配筋如下图：
五、支立模板：
护壁模板采用组合式定型钢模板，模板由各块拼装组成，模板间用U型卡连接，同时为利于拆除每节护壁，适当设置L形调节缝板。
模板支立后，采用吊线锤确定桩心来校正模板位置，检查护壁厚度，孔径大小。
如下图：
护壁模板图
浇筑砼平台直接放在模板顶面弧形加强肋上。
如下图：
护壁模板剖面图（单位：
mm）
六、浇筑砼：
护壁采用C30砼，用卷扬机将砼吊至工作平台上，人工填入模板内，用插入式振捣器振捣，保证砼密实，如果地下水大，掺入速凝剂，不能在桩孔内水淹没模板情况下浇注砼。
在透水层区段，可在护壁上留泄水孔，在二次井壁砼施工前封孔，模板拆除一般在24小时后进行。
井壁的预留孔在浇筑混凝土时按设计位置事先预留。
七、终孔验收：
护壁成孔后，需抽干积水，清除沉碴，经自检合格后，通知建设单位、现场监理、质监、设计单位共同参加终孔验收，通过终孔验收后，应随即浇筑封底砼。
八、工作井底板砼施工
1、垫层施工完后，在垫层上弹出轴线及各种钢筋安装定位线，底板钢筋将根据弹出的定位线进行安装。
2、钢筋按图纸抽筋，根据下料单的尺寸下料、加工，把加工好的钢筋堆放整齐，并做好标识。
在底板底筋下面放好垫块，保证底筋有足够的保护层；底、面筋之间采用Φ20马凳架起，间距1500mm，保证其稳定性。
3、钢筋网的绑扎：
四周两行钢筋网的交叉点每点扎牢，中间部分梅花式跳扎。
钢筋制作绑扎过程中，箍筋的弯勾角度，必须符合设计要求，做到位置准确，插筋埋入底板的部位需焊接固定。
4、工作井底板厚度为500mm，接收井底板厚度为300mm。
混凝土强度等级为C30，掺入抗裂剂。
九、钢筋混凝土后背墙的施工：
工作井顶管后背板的厚度为500mm，采用C30商品混凝土。
完成后安装顶管后背墙前端的钢板支座，顶管后背墙是承受水平顶力的支座，为保证钢筋混凝土后背墙壁受力均匀，在砼后背墙与千斤项之间安装一块δ=20mm,面积同等后背墙的Q235钢板，安装时要将钢板和砼后背墙壁预埋件用电焊焊接，保证焊缝强度，砼墙和钢板安装平稳,无缝隙。
十、工作井完成后质量检查，当工作井按上述施工过程完成后，应对工作井进行全面质量检查，设置固定座标控制点，提供使用过程中观测井位有无变形和位移，同时检查砼浇筑过程中发生护壁、墙体、底板有无裂缝和露筋不良质量问题，及时处理，确保工作井施工质量和使用安全
十一、接收井的施工：
接收井的目的只是起取出顶管机头和作为检查的作用。
接收井的施工方法与工作井的施工方法相同，同样采用逆作法的形式施工，护壁厚度为300mm，内径为3000mm。
因接收井不受顶力影响，故不需要做二次加强井，也不需要增加后背墙。
接收井平面示意图及结构图如下：
第五章顶管施工方法
由于地勘资料只有3个钻探孔的资料，无法提供本工程的详细地质情况。
根据现有的资料，结合原先已施工的几个工作井、接收井的地质情况，本工程的地质大部分为微风化岩石层，顶管拟采用人工挖掘土方顶进管道及炸药爆破岩石、人工清理渣石顶进管道两种施工方法。
顶管的施工顺序为：
顶进准备工作、顶管设备安装、管材就位、人工挖掘土方或炸药爆破岩石、管道顶进、注浆。
第一节施工前准备
一、顶管施工前应认真熟悉图纸,然后进行顶管轴线的定位,工作坑的放样及进行高程测量。
二、每个顶管工作井周围的砼井壁要高出地面0.3米，以防止雨水和泥水冲入；另外继续利用顶管工作井周围的降水井及工作井内的集水井进行降水。
三、根据已施放轴线及平面位置，预埋导轨。
导轨用100×50×3毫米工字钢外露1.0厘米，两轨间距为0.70米。
三、小车轨道安装：
小车轨道是顶管开始时保证管子中心位置和标高准确性的关键装置，必须严格按照规范要求找正顶进的方向和标高，轨道与井底的预埋件要焊牢，以防止顶进过程中出现松动变形。
四、顶进设备和运输设备安装：
必须按照设计要求选择合理的顶进设备。
针对工程量和工期特点，本工程拟同时投入五套顶进设备，设备配备５台L=700毫米行程的360吨液压千斤顶及相应的油泵和管路，顶坑垂直运输及短距离水平运输，采用Φ200钢管支撑和Φ200钢管I25a工字钢而成的四角龙门桁吊。
龙门桁吊上设G=3吨电动葫芦。
管内土方运输采用四轮小钢板车。
安装完毕后即进行顶管设备、液压千斤顶的调试
五、顶管设备安装完毕后，同时在工作井上架设龙门架起重设备、液压油箱及动力设备的安装，起重设备以检查、试吊，确认安全可靠方可下管。
待砼底板强度达到设计要求的强度后开始进行管道顶进。
六、管材选用：
管材采用F-B型钢制承插口柔性接口的Ⅲ级顶管专用管材，长度2.5米／节。
在使用前要求生产提供产品合格证及检测报告，同时对管材进行外观质量检查。
主要检查管子有无破损及纵向裂缝；端面要平直；管壁无坑陷或鼓泡，管壁应光洁。
杜绝不合格产品用于本项目，检查合格后的管子方可用起重设备吊到工作坑的导轨上就位。
第二节顶管的施工工艺
一、人工挖掘土方顶进
1、开动千斤顶将工具管顶入预留孔洞内，当工具管进入土中后，边挖边顶进，每次挖土不超过0.5m，逐步把工具管顶入土中，然后吊下管材，边顶进边套管，然后再重复前面过程。
挖土时要注意修圆，不要超挖，保持、切土顶进，不可空头。
顶进过程必须连续，不能中断。
2、一般是安排一个人挖土。
为加快工程进度，每班两个人，轮流开挖以防止因中途停置而增大压力，造成顶进困难。
土方在管内可采用电瓶车进行，也可采用人力斗车进行运输。
3、管前人工挖土不得超过管口腔100毫米，同时在管径方向留不少于500毫米的土，顶进时用前封闭刃角切下，以防止超挖或泥浆漏浆。
4、土方在工作坑采用电动葫芦进行垂直运输。
在一般地段，土质良好，挖土时可超挖30～50㎝。
在铁路道轨下不得超越管端经外10㎝，在道轨以外最大不得超过30㎝，同时应遵守管理单位的规定。
5、在不允许土下沉的顶管地段（如上面有重要建构筑物或其它管道）管子周围一律不得超挖。
在一般顶管地段，上面允许超挖1.5㎝，但在下面135°范围内不得超挖，一定要要保持管壁与土基表面吻合。
二、炸药爆破岩石人工清理碎石顶过：
在顶管顶进过程中，遇到微风化岩石层时采用炸药爆破岩石，人工清渣的施工方法（具体施工方法见爆破专项施工方案）。
1、按设计的要求，管道的外直径为1.62m，外加0.2m的工作面，爆破的孔洞直径为1.82m。
每次爆破的长度为1.2m~1.5m之间。
2、涵洞采用螺旋掏槽法,掏槽孔呈螺旋形分布，在掏槽孔中心部位钻一个不装药的中心孔爆破作业方案，采用电-非电起爆网路。
3、爆破顶管的施工顺序为：
测量标定孔位和角度、钻孔、验孔和装药、爆破掘进、人工清碴
掘进布孔与爆破顺序图
测量放线：
孔洞在每个循环开炮前进行一次测量，并在每循环开钻前准确绘出开挖轮廓线、周边眼、掏槽眼的位置。
每次测量放线时，对上次爆破断面进行检查，及时调整爆破参数，以达到最佳爆破效果。
钻孔:
钻孔采用气腿式7655风动凿岩机进行钻孔作业，每工作面2台，共10台。
钻孔孔为40~42mm，长度:
1.5m；底孔孔口高于底板0.10m，孔底低于底板0.10m，孔深加长0.2m。
钻孔前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按照钻爆设计实施。
岩石的爆破：
采用连续装药，每个炮孔按照起爆顺序的要求装一发毫秒延时雷管，起爆药包置于炮孔的中下部。
用Φ32mm乳化炸药装药，孔内装一发雷管。
炮孔装药后，剩余空孔段用粘土或粘土拌钻屑密实堵塞。
起爆时采用CHA-100
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