10KV电缆隧道及管井工程机械顶管论证方案.docx
《10KV电缆隧道及管井工程机械顶管论证方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《10KV电缆隧道及管井工程机械顶管论证方案.docx（74页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
10KV电缆隧道及管井工程机械顶管论证方案
第一章编制说明
1.1编制原则
1.安全第一原则
本工程质量要求高，距离地面较深，且穿越现况*****，我施工方以确保安全为前提，严格按照施工图纸进行施工。
以先进的施工技术、现代化信息管理贯穿工程施工全过程。
2.方案动态优化原则
工程实施中，在工程施工组织、机械顶管施工方案的基础上，按照施工设计图纸和其他补充资料，需进一步完善、细化施工中的细节问题，根据现场实际情况、工程中出现的具体问题动态地进行方案调整，达到最优化的施工组织。
1.2编制依据
1.2.1施工文件
编号
名称
备注
1
*****10KV电缆隧道及管井工程施工图纸
2
工程勘察报告
1.2.2工程应用的主要法律、法规
1.《中华人民共和国合同法》
2.《中华人民共和国建筑法》
3.《中华人民共和国环境保护法》
4.《中华人民共和国安全生产法》
5.《北京市建筑施工现场安全防护基本标准》（91）京建施字第124号
6.《北京市建设工程现场管理环境保护作基本标准》（91）京建施字第126号
7.《北京市建筑施工现场保卫工作基本标准》（91）京建施字第127号
8.《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》建质（2009）87
9.《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》京建施（2009）841号
1.2.3施工中所涉及的有关规范、规程
1.《工程测量规范》（GB50026-2007）
2.《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）
3.《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）
4.《混凝土和钢筋混凝土排水管》（GB/T11836-2009）
5.《建筑基坑支护技术规程》（DB11/489-2007）
6.《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46－2005）
7.《北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程》（DBJ01-87-2005）
8.《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）
9.《市政基础设施工程资料管理规程》（DBJ01-71-2003）
10.《建设工程施工现场安全防护、场容卫生、环境保护及保卫消防标准》（DBJ01-83-2003）
11.《建筑变形测量规程》（JGJ/T8—97）
12.《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
1.2.4其它
1.现场踏勘所获得的调查资料。
2.公司质量保证体系文件。
3.多年顶管工程的施工经验。
第二章工程概况
2.1工程介绍
本工程位于北京市*****，施工地点为*****。
顶管拟采用机械顶管的方式进行施工作业。
2.1.1工程穿越地点位于*****，施工现场周边有其他地下障碍物。
2.1.2*****是通向四环*****的交通要道，由于交通运输量快速增长，沥青混凝土路面破损严重。
新建顶管施工管线穿过现况*****，现况*****是新修河道，河道深5米左右，水深1.5米左右。
2.1.3施工难点：
本工程需现况*****，必须采用注浆加固措施，确保上述河道地层稳定，不发生沉降。
顶管过程中由于管线高程位于粉质粘土层，施工中必须加强注浆减阻等技术措施。
图2-1顶管平面位置图
2.2主要项目工程量
根据工程地质实际情况和质量要求，雨水管线采用泥水平衡机械顶管方法施工，管径DN2000，顶管全长为79m。
序号
项目名称
单位
工程量
备注
1
顶进坑
座
1
8m*6m*12m
2
接收加固坑
片
1
Ø4m
3
顶管（D2000）
米
79
2.3现场施工环境
2.3.1现场地上情况
工程位于*****（东西向）与*****（南北向）交叉路口的东南角。
施工现场周边有雨水、污水、电信等其他地下障碍物。
顶进坑位于*****南侧，在工作坑施工前需对工作坑周边进行实际调查，切实做到对周围地下建筑物的保护，顺利完成顶管施工。
2.3.2现场地下情况
顶管穿越施工时，需对地下人工设施进行详细探查。
目前地下发现雨水、污水、电信等管线与人工构筑物。
为了保证工程的顺利进行，施工前再进行更详细的物探、坑探，了解是否有其它未知管线，对所有管线的平面位置、高程位置、管线性质、完好程度进行详细调查，管线情况全部掌握后再进行施工，如果有不利于施工的情况，须制定出有针对性的应对措施，做好防护工作。
2.4工程地质情况
2.4.1地质情况
本场地处于大兴区*****，路基以下土质以黄粘土为主。
拟施工现场地层划分为5个大层，自上而下分述如下：
2.4．1.4.人工堆积层：
粘质粉土粉质粘土填土①层：
黄褐色，松散，湿，含少量砖渣、白灰渣、植物根、石子；
杂填土①1层：
杂色，松散，湿，含碎石、建筑垃圾等。
本层沿线地表普遍分布，厚度约0.60m~5.5m。
2、一般第四纪沉积层：
粉质粘土粘质粉土②层：
褐黄色~灰色，可塑为主，局部软塑，湿，含云母、氧化铁，有机质，夹粘土透镜体，本层连续分布，局部缺失；场地稳定性良好。
2.5顶管对道路的影响
1.顶管管顶覆土约4m，顶管穿越土层为砂性土。
施工前应周密考虑，选择适宜的顶管方法，注意控制进尺速度，采取有效的预防措施，做好防护工作，精心组织施工。
2.顶管穿越施工将在一定程度上永久改变周围的土体环境，如外理不当，致使既有地层变形，河底基承载力、稳定性和耐久性下降，影响河底结构的功能和安全，造成地基的沉降（整体沉降和差异沉降），从而导致河底沉降，将会影响河道和施工人员的安全性。
2.6河道安全性控制指标
为避免顶管施工影响河道的安全，必须严格控制土基沉降量，施工期间应采取必要的措施加强监测，并对观测数据进行分析、研究、处理。
“顶管工程评估报告”对穿越施工提出了控制指标：
1.沉降量：
在顶管施工期间，影响范围内的最大沉降值应小于10毫米。
2.路面裂缝：
要求路面原有裂缝不发生明显恶化，且不产生新的结构性裂缝，以防雨水渗透对路基强度造成影响。
2.7加强与河道管理单位的合作
施工前应对现况河道及附近设施进行充分细致地调查，征求河道产权单位意见，得到许可后再开工，并严格按其要求进行施工管理，施工期间每天向其汇报顶管观测情况。
施工完毕后，按照公路等级的要求，安排专业队伍，及时对路面和护坡进行恢复。
2.8顶管注意事项
1.施工前与施工期间加强与公路管理单位及河道管理单位的合作；
2.顶管穿越的主要地层为具有轻微液化等级的细砂层，在遇水和机械振动作用下易发生液化变形，引起上部土层坍塌和地面沉降。
3.施工前，对场地进行详细地质勘察，对地层土质进行核实，根据土质情况选用适宜的顶管机；
4.工程实施前应在施工影响范围内布置观测点进行实时监测，记录现况道路纵、横向高程，监测方法和监测点布置、监测频率等由监测单位根据规范结合工程具体情况确定，监测结果及时向有关各方汇报并指导施工，工程竣工后继续跟踪监测，直至沉降趋于稳定；
5.在工程实施过程中应采取切实可靠的技术措施，保证河道的安全和正常使用，防止顶管周边土层出现较大变形，引起路基过大沉降。
若施工造成河道设施的损坏，应及时进行修复。
6.重视施工对附近地下管线的影响，施工前应对现况道路附近管线作充分细致的调查，并征求相关管线管理部门意见，尤其是带有危险性的管线，应征得相关管理部门许可后方可开工；
7.工程实施过程中，采取确实可靠的技术措施，最大限度地保证路面结构安全，防止土体出现脱空，引起路基产生过大沉降，制定切实可行的安全应急预案。
8.重视信息化施工和动态设计，与设计方紧密配合，及时沟通。
2.9施工工期
顶管工程施工计划40日天，在这期间需要完成：
挡围堰、降水、顶管坑工作坑开挖、设备安装、管道顶进、管缝封闭、注浆固化等工作。
1、施工准备3天；
2、工作坑及接受坑施工11天；
3、设备安装2天；
4、顶管顶进15天；
5、管口处理5天；
6、设备拆除及周边恢复4天；
（具体施工计划按照相关审批后执行）
2.10工期保证措施
2.10.1落实施工组织、施工队伍、施工机具设备
选派资历丰富的各类管理人员组成顶管项目部，提前落实施工队伍，同时根据本工程的特点，配备充足的施工机具、设备，做好顶管机组的配置、检修工作。
2.10.2尽快创造现场施工条件
积极主动配合建设单位、监理、设计等部门作好开工前的准备工作，按时报送各种文件资料及开工前的各项手续。
特别是做好交接桩等工作，积极创造现场开工条件。
2.10.3加强作业层管理，确保各项措施的落实
在施工中加强对作业层的管理，作好技术交底、安全交底工作，监督各项技术保证措施的落实，确保工程质量和施工进度。
第三章施工总体布署
3.1施工准备
3.1.1组织准备
1.根据本工程特点和技术要求，我公司选派施工经验丰富、责任心强、曾多次承接人工顶管施工的人员出任顶管项目经理，配备技术过硬、具有丰富施工经验的技术、测量、施工、质量控制、安全管理人员。
2.集中选拔操作水平高的整编制施工队伍，组建竖井、人工顶管、降水等专业施工队伍，确保本工程保质、保量、按期完成。
3.本项目部组织机构由项目经理、总工程师及“四部一室”（即：
工程部、技质部、材料设备部、商务部及办公室）组成，下设工作坑、顶管二个专业施工队。
4.项目部人员构成（图3-2）。
图3-1项目部组织机构
3.1.2技术准备
1.完成顶管专项方案的编制与审批；
2.完成现场调查，特别是顶管工作坑范围及可能与管线矛盾的现况管线的调查，在此基础上及时与监理、设计配合，确定处理方案和各方配合措施；
3.完成测量桩位交接及控制网点的布设工作。
图3-2项目部人员构成
3.1.3人员准备
计划人员详情参见下表3-1《工程施工人员计划表》
劳动力分配
计划人数
劳动力分配
计划人数
工长
1人
机械顶管
2人
测量员
1人
井坑施工
2人
材料员
1人
焊工
2人
质控员
1人
杂工
2人
安全员
1人
吊车
2人
电工
1人
监控
2人
合计
18人
3.1.4生产准备
1.临时设施
临时生活区建设：
临近村庄，租用当地民房房间，供施工人员居住。
临时办公室建设：
施工现场附近租赁民房，作为临时办公用房。
2.用水、用电根据现场的具体情况确定。
临时用水：
从附近解决市政管道接水。
临时用电：
本工程生产用电租用发电机，要求顶管机组供电能力为200KW。
3.临时通讯
施工工地安装对讲机和视频监控设备；与公司和其他单位的联系，使用移动通信设施；数据往来采用公司网上交流的方式。
4.临时场地
选好弃土暂存场地及施工配套设施的安装场地；
确定配浆工作区、管材暂放区及顶管辅助设施排放位置。
3.1.5材料准备
1.根据工程实际需要提出材料计划，选择供货厂家，为材料及时进场做好前期准备。
2.管材：
根据覆土深度确定使用的管材为III级，每节管长度为3米，顶管总长约74米，需要32节混凝土管，其中包括1节机头管。
3.对各种材料的进场时间及数量等根据工程进展情况提前做好安排计划，分期、分批进场，并派专人看守。
4.进场材料均需进行质量检查验收，不合格材料不允许进场使用。
所有材料均需有质量合格证。
3.1.6机械及测量设备
本工程所投入的主要机械为泥水平衡人工顶管机及其辅助机具设备，主要施工机械设备用量详见表3-2。
设备名称及型号
制造年份
现状和数量
自有、租赁
反铲挖掘机CAT-320
2005年
良好，1台
自有
汽车吊QY-50T
2006年
良好，1台
自有
掘进式顶管机
2008年
良好，1台
自有
主顶液压动力站
2001年
良好，1台
自有
主顶双冲程等推力油缸
2001年
良好，4台
自有
柴油发电机组50KW
2004年
良好，1台
自有
平板式振动器ZB15
2005年
良好，1台
自有
载重汽车EQ104
2003年
良好，1台
自有
油压千斤顶YD200
2003年
良好，1台
自有
砂浆机
2002年
良好，1台
自有
蛙式夯机WH-01
2012年
良好，1台
自有
交流电焊机ZX400
2012年
良好，1台
自有
经纬仪Z2-2
2008年
良好，2台
自有
拓普康全站仪211D
2008年
良好，1台
自有
水准仪DS3D
2005年
良好，1台
自有
3.2施工环境调查
开工前根据设计图纸进行详细的现场勘察，做好：
1.摸清施工范围内现有的排水系统、雨水排向及历年雨后积水情况，拟定好施工期间需采取的措施。
2.核实各类地下管线的位置、数量、口径、深度和接头形式等，必要时人工探挖进行核实。
落实好管线的搬迁、加固、保护及现场监护事宜。
3.调查了解施工范围内交通状况，结合施工实际情况，制定合理交通运输方案。
4.调查施工现场建筑物，估计施工期间对其影响程度，对受影响的建筑物，制定专项技术方案予以保护。
3.3工地现场清理及布置
1.进场后立即开始场地清理工作，为工程施工创造条件。
2.完成施工场地的围护、隔离等方明施工措施。
3.建造各种临时设施，为正式开工准备好生产、办公、生活等临时用房。
4.建立消防、保安等组织机构和有关的规章制度，布设消防、保安等措施。
3.4建立测量控制系统
进场后，立即交接现场控制坐标点和水准基点。
接桩后立即组织复测，按施工要求加密点位，布设平面控制网与水准控制网。
测量结果提交监理工程师核查，对存在的问题报告监理工程师后再进行处理，保证测量控制点准确无误。
在复核的同时，对控制点桩位进行加固和保护，并设置明显标志。
3.5总体施工流程
根据本工程特点，组织安排顶管作业从北侧向南侧进行。
为保证排水坡度，顶进作业按照要求坡度每根顶进管进行测量及复核控制。
测量采用连续测量与间断测量结合的方式进行。
合理安排各施工工序，处理好施工中各工序和衔接，不仅能加快施工进度，也有有利保证工程质量。
公司实行项目经理管理制，统领基坑、顶管二个作业队，各作业队实行队长负责制，各队根据施工进度计划如时操作，形成分工明确的流水作业。
图3-4工程总体流程图
3.7施工现场布置
生产区根据现场施工需要及工作步骤的不同分时布置，基坑工作期间，围绕基坑开挖区须布设临时土方堆场、水泥堆场、钢筋堆场、钢筋加工场、配料场、混凝土喷射场、吊车占位区等；顶管施工期间，在顶管坑周边布设临时土方堆场、管材堆场、注浆材料堆场、顶铁排放场、管内导轨排放场、泥浆配浆注浆场、配电区等。
3.8施工现场的保洁及清理
1.施工期间，应按文明施工的要求保持现场整洁、材料、设备妥善存储，废料、垃圾及不再需要的临时设施应及时清除、拆除、运走。
2.施工造成环境轻微污染时，要工作完成后，须及时清污，消除对环境的影响。
3.施工完成后，施工现场运出所有材料、垃圾和各种临时设施，达到现场整洁。
3.9测量管理
3.9.1复测
对建设单位提供的施工区内的导线网与水准网及其控制点进行复测，经核对无误后方可使用，测量工作从外业到内业必须做到步步校核。
3.9.2平面测量控制
1.施工测量按《工程测量规范》GB50026的有关规定执行。
根据施工需要，引测三个导线点至顶井坑附近，布设三级导线平面控制网（即采用原有控制网作为平面控制网），形成闭合导线网。
2.为保证测量精度，对于钢尺测量的边长，需加入相应的修正，测量的平面导线需进行平差计算，测量角度精确至0.1º，坐标及高程精确到1毫米。
3.9.3高程测量
1.高程控制采用城市四等水准测量的技术施测，使用DS3水准仪进行观测，往返各一次。
高程闭合差在12
mm之内（L为水准跨线长度，以千米计）为合格。
2.井坑内的高程控制点采用长钢尺导入法将高程传入，向井坑内传递高程与坐标传递同步进行。
先做趋近水准测量，再做竖井高程传递。
竖井传递高程采用悬吊钢尺法，井上和井下两台水准仪同时观测读数，每次错动钢尺3-5厘米，施测三次，高差相差不大于3毫米时取平均值使用。
3.高程控制点的布设：
可利用平面控制点的埋石作为高程控制点，也可单独设置，如特殊需要时可进行加密。
加密的水准点精度不低于高程控制点的精度，其布设形式为附合水准路线。
3.9.4顶管施工测量
1.顶管施工采用连续测量与间断测量结合的方式。
2.连续测量：
在顶进坑后方安放一台激光经纬仪，激光经纬仪按照设计顶进轴线方向发出一束激光，照射到掘进机的光靶上，机手按照激光指示路线操控机械顶进。
3.间断测量：
每顶进一节管后，测量人员对激光经纬仪进行校核，并且采用水准仪，测量已顶进管道高程偏差情况；采用水平尺测量管道水平偏差情况。
3.9.5测量要求
1.对于坐标点、水准点现场需采取可靠的保护措施，需设立明显的标志；施工过程中要注意对测量控制点的保护，并定期进行校测。
2.施工过程中要严格执行测量复核制度，特别是对中心线和高程、管线起终点、控制桩位、交叉点等更要严格控制，要提前做好内业，然后现场实施放样。
3.竣工测量：
竣工测量在已有的施工控制点上进行，测量人员认真做好原始记录，及时进行资料的整理、归档工作。
第四章工作坑施工及接收措施
4.1工作坑占地
工作坑分放在*****的西侧，*****北侧。
由于采用机械掘进顶管施工技术，施工需要进行造浆、沉淀、净化、循环处理，故需要占用现有道路。
施工占地长*宽=30m*20m，施工期间对顶进位置的道路进行封闭处理，由建设单位组织交通导行。
保证施工所需工作面。
顶进坑：
长8米，宽6米，深12米。
豆石
吊车
顶进方向
水泥
顶管机组
水泥水泥水泥
砂
4.2工作坑尺寸
工作坑深度由设计管底高程决定，顶进坑底部需做30厘米厚的混凝土底板，接收坑底部不做混凝土底板。
管外底高程加上机坑轨道及底板厚度，为顶进坑的坑底标高，接收坑标高与管外底标高相等。
为保障工作坑的顺利施工，综合顶管机具的尺寸及作业要求，确定顶进坑及接收坑的净空尺寸：
4.2.1顶进坑长度
L=L1+L2+L3+L4
其中：
L—顶进坑长度，米；
L1—机头管长度，L1=3.5米；
L2—液压油缸长度，米，L2=3.1米；
L3—出土工作间长度，米，L3=1.0米；
L4—后背厚度，米，L4=0.5米
L=3.5+3.1+1.0+0.5=8.1米，取8米
4.2.2顶进坑宽度
B=D+S
B—顶进坑宽度，米
D—管外径，米，D=2.4米
S—操作宽度，米，每侧1.6米，S=3.2米
B=2.4+3.2=5.6米，取6米
4.2.3接收坑做法
接收坑根据现场情况，采用2.5m×4.0m钢筋喷砼的方式进行。
4.2.4工作坑做法
等施工准备做好以后，方开始进行工作坑施工。
顶进坑的做法，采用锚喷混凝土倒挂施工。
支护结构各部尺寸、材料、做法，按照工程类比的原则确定，采用钢格栅+连接筋+钢筋网片+混凝土+工字钢支撑的联合支护方式。
图4-1工作坑施工流程
顶进坑底板采用钢筋混凝土结构，接收坑底板钢筋砼。
工作坑的施工原则：
快开挖、强支护、小分块、短进尺、早成环。
4.3工作坑施工步骤
4.3.1管线调查
工作坑施工前需进行地下管线的调查，提出对原有管线的保护方案，施工中不得损坏原有管线。
1．根据建设单位交代，在施工*****及*****各有雨污水管线及电信，污水管线深7米左右，施工时调查其实际高程，避开有障碍管线，安全施工。
2．对施工有影响的现况管道，须采取合理的保护措施。
顶进施工中，距现况管道管径的五倍范围内，须降低顶进速度。
4.3.2探槽
工作坑施工须先开挖探槽，开挖相互垂直的二条探槽，分别平行与垂直于顶进轴线，其长度须大于工作坑开挖范围1米，深度的确定须配合地下管线调查资料，通常在2米左右。
4.3.3锁口圈梁
工作坑上口设混凝土锁口圈梁，锁口圈梁尺寸为宽×高＝1000mm×600mm，其顶面标高为从自然地面下反1.0米。
主筋使用12根、Φ22的II级钢筋，箍筋使用ø10I级钢筋，间距250毫米，混凝土强度C25，混凝土保护层厚40毫米。
4.3.4防护墙
锁口圈梁混凝土强度达到50%后，用普通粘土砖（240mm×115mm×55mm）与水泥砂浆，在圈梁顶部四周的外边缘砌筑宽0.36米，高度不小于0.6米的防护墙，顶面高于现况地表10厘米，在爬梯处留0.5米宽的缺口，供施工人员通行。
750
750
750
750
750
750
2I250
4I250
图4-1工作坑支护平面示意图
4I250
图4-2顶进坑支护断面示意图
1000
ø10@2500
ø10@2500
600
750
250
图4-3工作坑锁口梁配筋示意图
图4-4工作坑防护墙平面图
图4-5格栅展开图
4.3.5土方开挖
待圈梁混凝土强度达到90%后进行基坑土方开挖。
上部采用机械与人工配合挖土，下部在锚喷施作的同时人工挖土，垂直运输采使用吊车和土斗。
开挖顺序由上至下、对角开挖、中间留核心土的方式进行，为了保证安全，严禁同层贯通挖土。
开挖步序与格栅安装步序相适应，每一循环挖深等同于钢格栅间的距离，开挖顺序示意图见图，开挖土方需堆积在基坑周边10米以外，并及时运出场外，不得大量堆积在基坑边，造成基坑支护结构受力过大，可能导致坍塌。
图4-6工作坑分部挖土顺序断面图图4-7工作坑分部挖土顺序平面
4.3.6支撑
选用25#工字钢二根对焊成为一体做为临时支撑使用，支撑位置在工作坑的中部，距工作坑底部不小于3.4米，预留顶管操作空间。
4.3.7钢格栅
其主筋使用Φ22的螺纹钢4根，其断面尺寸为258×150毫米，支撑钢筋使用Φ12的钢筋，间距为1000毫米，蝴蝶筋Φ12钢筋，弯成波浪形，与主筋连接采用双面焊，箍筋使用Φ8钢筋，相互间距为300毫米。
钢格栅分段加工现场组装，同层钢格栅之间连接采用同级别的（Φ22）螺纹钢焊接，一侧搭接长度不小于25毫米，单面焊接。
第一榀格栅紧贴圈梁底部安放，每0.6米安放一榀钢格栅。
洞口上方1米范围内设置三榀钢格栅，预计顶进坑需安放19榀钢格栅，现场根据土质、地下水变化情况可适当调整格栅间距。
图4-9网片大样图
图4-9格栅组装图
4.4.8竖向连接筋
锁口圈梁与钢格栅之间及每个相邻的钢格栅之间均需使用连接筋，连接筋使用Φ20的螺纹钢，在钢格栅内、外两侧同时使用连接筋，内外两侧交错排列，同侧连接筋间距为0.5米。
顶部的连接筋需弯折成90度角，并插入锁口圈梁内部，其插入长度不小于800毫米，弯折长度不小于400毫米，连接筋与钢格栅牢固焊接。
连接筋之间搭接时，满足双面焊接五倍的钢筋直径，单面焊接十倍的钢筋直径的要求。
竖向连接筋在洞口每侧内处各增设三根。
4.4.9钢筋网片
使用Φ6的钢筋焊接，网格间距100×100毫米，内外双层排布。
4.4.10墙壁锚喷
工作坑施工时应依次向下逐层施工，土体开挖、安装外网片、内连接筋、安装钢格栅、内连接筋
升级会员 