干管穿渠顶管施工方案.docx
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干管穿渠顶管施工方案
一、工程概况
1、工程内容
伊犁河南岸干渠自流灌区农四师一期水利工程及自流灌区土地整理26干管工程，属于南岸干渠配套骨干水利工程，控制67团和69团耕地，讲南岸干渠的渠水输送至田间，实施灌溉。
在设计中，26干管K7+104处需穿越南岸干渠8＃退水渠，退水渠里程为K6+900，干管管线与退水渠管线夹角为37°21′6″；本工程中，26干管在交叉处为双管并行，管材为玻璃钢夹砂管，管径分别为DN1000和DN550。
经农四师水利工程建设管理处确定采用顶管施工方案，由于顶管施工方法对管顶以上填土高度方面有特殊要求，及在不影响现有退水渠的前提下实施管道穿越，并且满足穿越管道的使用要求；根据现场定线及参考相关规范，同时征求南岸干渠建设管理处的意见，确定施工方案：
设计采用DN1000、DN1500钢筋砼专用顶管穿越，其管网自砼管内直穿而过，工程具体相关信息如下表所示：
穿越地点
砼管径
砼管材料
长度（米）
8#退水渠K6+900
DN1000
专用砼顶管
26
8#退水渠K6+900
DN1500
专用砼顶管
26
双管管中心间距依据管线规划，均为3.0m，即顶管管中心间距为3.0m；双管管底位于同一高程面上，顶管大管径DN1500上外壁到退水渠渠底最小高差为1.2m，，顶管小管径DN1000上外壁到退水渠渠底最小高差为1.8m，且使上外壁和天然戈壁的间距均不小于3cm，待管道顶进后，用触变泥浆将空隙填密实，而不扰动退水渠的回填戈壁垫层，以保证退水渠的安全运行，实测退水渠渠底高程为649.86m，确定顶管管底高程为646.86m，全程的高差精度为≦±10cm，左右偏差≦±10cm，严格按照运行安全、合理的要求进行顶管施工，把顶管的轴线偏差控制在最小的范围内。
施工尺寸详见《26干管与南岸干渠8＃退水渠交叉设计图》。
二、施工组织方案
1、施工前准备工作：
（1）现场考查：
项目部根据农四师建管处提供信息进行工程施工区域的水位、地质、交通、建筑物、地下埋设物的调查，制定土方堆放、进出运输道路选择等有关施工方案。
根据现场考查确定施工现场的布置。
管道线位校核：
根据施工图资料校核管线走向、水准点、高程等准备依据，并做好工程开工准备。
业务交底：
全员培训。
项目经理、技术、施工、测量、质检等项目部人员认真熟悉图纸，理解设计要求，进行合同内有关法规、规范、施工技术及总体方案交底。
同时对施工班组及具体操作人员进行技术交底和技术培训，全面熟悉施工图纸技术规程，施工方案要点。
并了解工程合同、业主、监理等各项制度规定，建立项目经理负责制和组织框架，明确分工，责任到人。
（2）检修、准备顶管用主要设备及附属设备，对主顶设备（顶镐、工具管、护口、油泵等），吊管出土等本工程专用设备、工具（龙门架、吊车、电动葫芦、小推车、顶镐支架、轨道等）进行现场加工及试运行，发现问题及时维修好，对测量仪器（水准仪、经纬仪）进行校正，对附属设备及时加工。
（3）组织人员，机械进场：
按照施工组织设计适时组织人员、机械进入施工现场。
2、顶管前的准备工作：
1）、工作井
（1）充分尊重设计及使用要求设置工作井.
（2）综合考虑本段地面建筑物、构筑物、地下管线情况，覆土深度、顶进长度及管道井室位置等多种情况、综合考虑工作井的设置。
（3）在地形和土质上，有可利用的原土后背。
（4）工作井待顶进完成后根据覆土深度及需要改作检查井。
2）、工作坑的施工
根据施工方案在顶管准备工作施工期间，首先进行工作坑的施工，工作坑深度按图纸设计管道标高施工，为保证顶管施工的最小操作空间，故工作坑设计为4m×2m×3.5m。
3）、导轨基础及后背处理：
（1）导轨：
①采用重轨，由于混凝土管自重较大，摩擦力相应增加，采用底板基础上合适位置预埋钢板，与钢轨焊为一体，同时外侧与护壁用钢管支撑，防止导轨发生位移或导轨间距增大。
②导轨安装应顺直、平行、等高、坡度与施工管道设计坡度一致，轴线与管道轴线重合。
③导轨安装允许偏差：
轴线偏差：
±3mm、顶面高程：
±3mm、两轨内距：
±2mm。
（2）后背：
为保证顶力，将δ=25cm钢制后靠背紧贴在工作井后座墙壁上，C20砼灌缝以保证紧密接触，以保证足以承受最大500T顶力，并保证靠背的铅垂度与轴线的垂直度。
4）、顶镐支架、顶镐、油站安装：
（1）顶镐支架两侧安装要求水平、等高、对称、纵向坡度与管道设计坡度（平坡）一致，并与后靠背连为一体。
（2）顶镐安装用“U”形夹固定在支架上，不能发生横向位移。
（3）油站液压系统安放在侧壁靠近后靠背侧结实原土上，安装好后油管应顺直，避免转角，保证油路畅通，油管盘好用钢丝固定后，避免工人下井踩踏损坏，安装完毕后进行试运行。
5）、工作坑后部顶面搭设工作台，避免出土影响测量和毁坏测量仪器，工作坑四周设防护栏杆。
6）、下管及出土设备：
根据管径等采用吊车或桁车配合电动葫芦下管及出土。
3、顶管施工步骤及操作要点：
1）、第一节管（工具管）进入洞口后，加强检查，边顶进、边测量，严格控制第一节管走向与坡度。
2）、第一节管顶进0.5m～0.7m时停止顶进，下第二节管。
3）、开挖时严格按规程操作，正常情况下周围方向底部135。
范围内不得超挖，其他范围不得超过15mm，需要纠偏时可按技术员的具体要求进行少量超挖。
4）、为确保8＃退水渠的安全，每次掘进进尺严格控制在20～50cm，顶到渠道下方时，每次掘进进尺严格控制在30cm以内，进一次同时测量一次，发现偏差及时校正。
5）、顶进中，为减少阻力，在混凝土管外壁四周均匀涂抹石蜡，管前挖出的土由专用推车及时推出工作坑，及时顶进，同时采用管内注触变泥浆减阻和填充空洞，使顶力限制在较小范围同时确保地面不塌陷。
6）、顶管施工过程中，管内照明采用36V安全电压供电，必要时强制通风。
7）、顶管完毕，应及时将两井端管下混凝土基础做好，以免管端下沉。
管道进行永久性连接，管节接口内侧间隙填打石棉水泥砂浆封水。
工作井按设计及使用要求恢复为检查井。
8）、测量方法：
（1）中线偏差测量：
采用先进的激光经纬仪进行导向测量，自制木尺，长度略小于管内径，与水平尺绑在一起，水平摆放在第一节管前部，观察激光点打在木尺上“0”刻度左右多少，便知砼管往右或左偏多少。
每次测量前与工作坑前后井壁上设置的两点复核。
（2）一般高程测量：
用水准仪及高程尺，根据工作坑设置的水准点标高，测头一节管前端与后端管内底高程，以便掌握头一节管子的走向趋势，测量后与工作坑内另一水准点闭合。
9）、纠偏措施：
顶管误差校正缓慢进行，通常有三种方法：
（1）留坎纠偏法：
当偏差不超过1cm时，在偏向方土层留坎，反方向适时超挖，利用土层的侧压力将混凝土管慢慢挤向反方。
（2）圆木纠偏法：
当偏差超过1cm时，发现上法不起作用对可用此法，根据圆木与混凝土管端面的不同角度，不同距离，顶进过程中，圆木可产生向上（下）和向左（右）的分力，这样混凝土管就会向所需纠偏方向缓慢调头，逐渐正位。
（3）千斤顶纠偏法：
原理与上法相同，只是千斤顶取代园木，产生更大的分力。
混凝土管纠偏在顶进中进行，边顶进、边纠偏、边测量，不能猛纠硬调，以防发生相反的结果。
三、组织管理机构
1、施工原则
科学组织、精心施工，合理安排，统一指挥，高速高效确保合同工期，确保工程质量，确保安全文明施工。
2、施工管理机构
为确保该工程各项指标的实现，施工单位需选派组织管理能力强，施工经验丰富，善打硬仗施工管理人员进驻现场。
项目部管理体系如下：
四、主要施工设备
序号
名称
规格
数量
备注
1
顶管成套设备
4镐1200T、行程2500mm
根据工程实际情况定
2
工具管、护口等
Φ1000—Φ2000mm
根据工程实际情况定
3
运输车
根据工程实际情况定
4
桁车架及电动葫芦
3T、5T、10T
根据工程实际情况定
5
吊车
8T-16T
根据工程实际情况定
6
激光经纬仪
J2
根据工程实际情况定
7
水准仪
ET320
根据工程实际情况定
五、质量管理
1、质量管理保证体系：
为确保工程质量的优良，施工单位技术部需建立相应的质量保证体系：
2、质量保证措施：
（1）开工前预防检查，作好技术复核。
开工前预防检查，做好技术复核，消除质量及故障隐患，对中线基线，水准点等控制及定位，要进行三级复核，对钢筋制做，砼强度等必须在下道工序开始前，进行检查和复核并作好记录。
（2）做好材料实验工作，严把原材料关，严格按物资采购程序控制采购过程，确保使用的材料合格。
（3）人员组织使用技术过硬，专业心强的施工管理人员，同时对各特殊工种（电工、机械、焊接等）持证上岗。
（4）切实做好检测仪器及计量器具的复核、校正和各种原材料产品、机具、设备的质量验收工作。
（5）每天召开碰头会，每周召开例会，及时解决施工中有关的施工和技术问题，以确保工程质量。
六、安全文明施工
1、保证安全生产目标：
（1）做到无工伤、死亡事故。
（2）无交通死亡事故。
（3）无等级火警事故。
2、设置安全领导小组。
3、主要措施：
（1）设置专职安全员负责制，杜绝不安全因素和隐患，监督安全措施的执行。
（2）建立健全的各项安全制度，各工种施工前，必须进行安全交底。
（3）吊车吊运砼管、设备时专人指挥以防撞碰路人，并保证钢丝有足够的安全储备。
凡表面磨损、腐蚀、断丝超标；有死弯、断股、油蕊外露的不得使用，吊钩应有防止脱钩的保险装置。
（4）现场工作人员佩卡上岗，进入现场必须戴好安全帽。
（5）工作期间严禁喝酒。
（6）供电线中、漏电保护器及开关等电器安装安全、正规，非电工人员不得操作电器。
工地办公室、食堂、宿舍不准使用电炉子，不准乱接电线。
（7）顶管操作台顶部要加防护罩，防止井上物品坠落伤人。
（8）减少施工噪音，特别是夜间施工，做到少扰民或不扰民。
（9）搞好环境卫生，实行卫生包干，预防各种传染病的发生。
（10）接受社会监督检查，积极参加安全生产，劳动竞赛活动。
安全文明施工组织机构框图：
七、夜间施工措施
根据施工工艺的特殊性——顶进过程不能长时间间断，顶管工程一般情况下必须进行夜间施工。
结合工程进度情况及工程特点，由项目部下班前将夜间施工安排统一报南岸干渠自流灌区农四师监理部，由监理部安排人员旁站及巡视监督检查。
项目根据工程进度情况安排夜间值班管理人员，检查工程进度、工程质量和工程安全情况，杜绝安全事故的发生。
做好夜间施工记录，交接班时相关问题要交待清楚，重要问题及注意事项必须要进入交接班记录。
八、应急预案
1、塌陷
处理办法：
将钢管数根钻上小孔[10mm—12mm]纵向间隔为600mm，横向排列成一字型，插入土中。
用c20水泥外加剂泵入钢管内，泵入压力可达6MPa，逐根钢管进行，全部泵完以后，相隔12—20小时[水泥凝固，但不必很硬]，将钢管拔出，可以施工。
2、顶力超过极限，泵站卸压
处理方法：
（1）向顶管处注澎润土
（2）相应超挖[孔可挖大1—10ｃｍ]
（3）调整千斤顶位置
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