顶管工程施工组织设计方案6.docx
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顶管工程施工组织设计方案6
顶
管
专
项
施
工
方
案
有色建设集团
长城驿服务区GSCCYFJ1项目经理部
2017年3月20日
顶管施工方案
一、工程概况：
本工程为G30连霍高速永昌至山丹段服务区升级改造工程的穿越高速公路顶管施工项目，施工容：
东西区之间管道采用顶管技术，分别设置电缆（800MM）热力、消防（1000MM）的钢筋混凝土管，电缆管道设计覆土厚度为3.0m，热力、消防管道设计覆土厚度为2.8m，顶进根数总计两根，长度约34米。
顶管平面图
二、编制依据：
《给排水管道工程施工及验收规》（GB50269-97）
《顶管施工规》DG/TJ08-2049-2008
《质量评定标准与验收办法》GB50300-2013
《排水检查井图集》图集号04S531
《给排水管道工程施工及验收规》GB50268-2008
《混凝土和钢筋混凝土排水管》GBT11836-2009
《施工技术规程》
三、施工组织部署
根据施工场地的实际情况和地质情况，本工程采用手撅式顶管机施工，工作井及接收井采用钢筋混凝土。
施工部署施工现场场区：
施工区域采用彩色锌瓦2米高全封闭围蔽，在路边设置标志牌和反光标志，夜间设警示灯。
开挖土方随挖随运到弃土场堆放；临时用电主干线采用380V三相五线制，接通工作井；坑及管道照明采用12V安全交流电源供电。
供电拟采用市电和现场发电机组相结合。
顶管施工措施根据现场布置，先施工顶管工作坑。
顶管采取24小时不间断施工，以缩短工期。
（一）工艺流程
1、施工程序：
测量放线 → 确定工作井，接收井位置 → 井室施工→安装顶管设备，调试 → 顶管采购 → 顶管施工 →闭水试验 → 整理业资料 → 竣工验收。
（二）、工作井及接收井施工
本工程共有工作井6600*68001座，6600*3000（长*宽）的矩形接收井1座，顶管施工完成后，工作井及接收井改成给水检查井。
1、顶管工作井施工平面布置图见图1：
2、钢筋混凝土工作井和接收井施工
（1）基本施工方法
对钢筋混凝土工作井及接收井采取先开挖基坑，分级开挖，边坡按设计要求采用挂网喷射混凝土和浆砌片石进行支护，然后施做钢筋混凝土圆形井和矩形井，后背墙位置进行简单或加强注浆加固。
2）模板的制作：
a、模板采用组合钢模，要求模板表面光滑平整，拼组尺寸偏差符合设计要求，具有足够的强度、刚度和稳定性，且拆装方便接缝严密不漏浆；
b、模板安装好后检查轴线、高程，符合设计要求后加固，撑牢顶紧保证模板在浇注混凝土过程承受力后，不变形、不移位；
c、模干净无杂物，拼合平整严密；
支架结构的立面、平面均应安装牢固。
支架立柱应在两个互相垂直的方向加以固定，支架支承部分必须安置在可靠坚实的地基上。
3）钢筋的加工：
a、基本要求：
钢筋应具有出厂质量证明书；筋表面洁净，使用前应将表面油腻、漆皮、鳞锈等除干净，钢筋平直，无局部弯折；采用冷拉方法调直钢筋时，I级钢筋的冷拉率不宜大于2%；钢筋的弯制和末端符合设计及规要求；名种钢筋下料尺寸符合设计及规要求；用I级钢筋制作的箍筋，其末端应做弯钩，弯钩的直径应大于受力主筋直径，且不小于箍筋直径的2.5倍。
弯钩平直部分长度，一般结构不宜小于箍筋直径5倍，有抗震要求的结构，不应小于箍筋直径的10倍。
b、成型安装要求：
钢筋要按规和设计要求连接牢固；预埋钢筋位置需准确，满足钢筋保护层的要求，井身钢筋与预埋钢筋按50%截面错开配置；钢筋骨架全部配螺旋筋点焊成型后吊装就位，并与预埋钢筋焊接，或采用现场绑扎钢筋骨架；在钢筋骨架不同高度和平面处绑扎适量的垫块，以保持钢筋在模板中的准确位置和保护层厚度。
调直钢筋时，I级钢筋的冷拉率不宜大于2%；钢筋的弯制和末端符合设计及规要求；名种钢筋下料尺寸符合设计及规要求；用I级钢筋制作的箍筋，其末端应做弯钩，弯钩的直径应大于受力主筋直径，且不小于箍筋直径的2.5倍。
弯钩平直部分长度，一般结构不宜小于箍筋直径5倍，有抗震要求的结构，不应小于箍筋直径的10倍。
b、成型安装要求：
钢筋要按规和设计要求连接牢固；预埋钢筋位置需准确，满足钢筋保护层的要求，井身钢筋与预埋钢筋按50%截面错开配置；钢筋骨架全部配螺旋筋点焊成型后吊装就位，并与预埋钢筋焊接，或采用现场绑扎钢筋骨架；在钢筋骨架不同高度和平面处绑扎适量的垫块，以保持钢筋在模板中的准确位置和保护层厚度。
（4）混凝土浇注：
混凝土采用搅拌站集中拌和，施工要求与注意事项如下：
a、 浇筑前，对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查，模板的杂物、积水和钢筋上的污垢清理干净；模板如有缝隙，应填塞严密，模板面应涂刷脱模剂。
b、 浇注前，检查混凝土的均匀性和坍落度。
c、 对浇注混凝土使用的脚手架，应便于人员与料具上下，且必须保证安全。
d、 混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇筑，应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑上层混凝土，混凝土分层浇筑厚度不超过40cm。
e、 浇筑混凝土时，采用插入式振捣棒捣固。
振捣应符合下列规定：
随时观察所设置的预埋螺栓、预留孔是否移动，若发现移位时应及时校正。
② 预留孔的成型设备及时抽拉松动。
③ 在灌注过程中应注意模板、支架等支撑情况，设专人检查，如有变形，移位或沉陷应立即校正并加固，处理后方可继续浇筑。
h、在浇筑过程中或浇筑完成时，如混凝土表面泌水较多，须在不扰动已浇筑混凝土的条件下，采取措施将水排除。
继续浇筑混凝土时，应查明原因，采取措施。
i、混凝土浇筑完成后，对混凝土裸露面应及时进行修整、抹平，减少泌水。
j、混凝土达到一定强度后，要及时洒水养护，天气干燥时还应覆盖养护。
（三）顶管施工方法
顶管施工作业在工作坑进行，操作坑顶进后背采用钢梁，枕木结合的方式，油压千斤顶产生动力，后背提供反作用力，推动砼管向土体切入，管的土用小车运至工作坑处提升至地面，边出土边顶进，顶入土不大于1/2根时接另一根，直至顶入长度达设要求。
1、顶进方法与作业坑的尺寸
1）顶进方法采用油压千斤顶对砼管进行吃土顶进。
2）作业坑的尺寸。
A、作业坑的长度砼管长+千斤顶+后背、横梁
A=4+0.8+0.6+0.6=6.0米
B、作业坑的宽度为6.8米
C、作业坑的深度为3米
工作坑位置根据现场实际情况选定，采用直槽式开挖，从坑底上返1.2米以不放坡，超过1.2米的部分按1：
0.75放坡。
3）、后背的设计
（1）后背最大顶力的计算：
根据桥涵工程处施工手册测试计算，顶进的最大顶力，是构件的重量乘在摩擦系数2.5-3为最大顶力；
Nmax（φ1000）=2.14T/根×15×（2.5-3）=80.25T-96.3T
（2）后背宽度为3.0米
（3）后背高度为2.0米
2、后背、滑道、基础及支撑的施工方法
1）、后背的施工方法：
顶力中心在砼管管径的2/3处，后背采用枕木钢轨结合方法，枕木横放紧贴土层，钢轨紧挨枕木后背。
2）、滑道作法：
滑道的宽度以计算尺寸而定，滑道枕木距砼管下皮为30毫米，滑道作法采用2根5米导轨铺设，为防砼管倾斜，做3-4个定位钢卡。
3）、基础的施工方法：
本工程地质为粉砂层，略含土。
工作坑底部可采用自然土铺垫在工作坑底部即可。
3顶进与放管：
1）、砼管的顶进采用320吨千斤顶一台套。
2）、砼管接口：
采用平口管钢涨圈连接法。
3）、放管采用25T汽吊，为防止放管时管口扣坏，放管时用橡胶垫保护。
为防止顶进过程中砼管损坏，两根砼管应放平对齐。
（四）、管道安装
1、用吊机将管道放到工作井中。
2、在工作井焊接好第一根管道后，放入顶管套管中，以此将管道全部焊接好。
3、管道做闭水试验，合格后，进行下一部工作、
4、在工作井，接收井做给水检查井。
5、回填工作井及接收井。
四、施工组织与管理
根据本工程的实际情况，我项目部成立定向穿越施工组，负责该工程的施工作业。
工程项目管理组织及岗位责任框图
施工人员组织表
岗位
职责
人数
项目经理
负责指挥组织生产，协调对外关系，对工程技术质量、安全，进度等全面管理
1
技术负责人
负责工程技术工作
1
施工队长
负责施工队施工，协调各工序间操作
3
钻机操作员
操作导向钻机
1
控向员
负责导向
1
机械、电工
负责维修使机械正常运转
1
技工
负责管道施工
2
安全组长
负责安全管理工作及协调
1
安全员
负责现场的施工安全
1
测量员
负责现场的测量工作
2
地面交通员
负责疏导交通
1
五、施工准备
5.1施工平面
a.施工用电需求，根据现场实际情况，采用发电机或接电；
b.施工用水、生活用水根据现场情况就近取水；
5.2材料准备
本工程采用定向砼顶管，由于水平定向钻铺管工程为连续施工，工程开工前，管材及各种材料提前到场。
5.3设备准备
钻机及主要配套机具见下表：
序号
名称
规格
数量
使用状态
备注
1
千斤顶
30T
2台套
良好
2
少先吊
1台
良好
3
吊车
25T
1台
良好
4
出土车
2辆
良好
5
后背梁3.6米
良好
6
顶柱
4米
良好
7
纠偏千斤顶
10T
1台
良好
8
横梁
1.5米
一根
良好
9
后备桩及枕木
2.5米
15根
良好
10
导轨
4米
2根
良好
11
经纬仪
一套
良好
12
水准仪
一套
良好
13
电焊机
一套
良好
14
大货车
10T
一台
良好
15
办公用车
一辆
良好
16
变压器
2台
良好
17
电闸箱
2部
良好
18
碘钨灯
2套
良好
19
照明线
200米
良好
20
油压泵站车
1台
良好
21
洋镐
2把
良好
22
铁锹
5把
良好
23
小耙镐
2把
良好
5.4进度计划
G30连霍高速公路长城驿服务区东西区顶管工程，过路非开挖管道敷设顶管工程工期为12天。
施工进度计划表
日期
项目
3
6
9
12
测量、定位、放线
管材运输
管道安装
基坑平整、千斤顶就位
导向孔顶进
人工取土
验收撤场
计划实施的保证措施：
a.根据工程量及地质情况，配备足够数量施工机械，人力，以保证工期按计划完成；
b.进场后调试好机械，备足备件，对施工设备全面维护和保养，降低现场设备故障率；
c.合理、科学的组织施工计划。
d.加强控制质量关，及时解决现场发生的问题，检查每道工序。
e.应用ISO9002质量体系、压力管道安装保证体系控制施工质量，最大限度提高一次合格率。
f.设备和材料的运输，均提前查明路线，保证配合工程进度的需求。
g.及时收听天气预报，提前做好异常天气的施工措施，随时调整施工部署，尽量减少天气对施工进度带来的影响。
六、施工组织部署
6.1测量定位、管线探测及场地准备
6.1.1测量定位放线
根据施工要求的管道轴线放出钻机安装位置线、管道两端的具体轴线位置及标高；在路面上放出轴线及标高，设计详细的导向数据。
a.放出钻机的安装位置线、入土点、出土点的具体位置及标高；在入土点、出土点放出桩位及标高。
b.放线入土点、出土点位置左右偏差不超过20mm，沿管线轴方向误差不超过40mm，并做出明显标记。
从出土点到回拖管线路必须保持直线。
c.测量放线过程中做好各项记录，包括控制桩测量（复测）记录，转角处理方式记录、放线加桩记录。
6.1.2管线复测
施工地点位于G30连霍高速旁，为了防止意外，首先对施工区域进行地下障碍物及管线复测，以确保下步顺利施工。
主要采用现场管线调查对地下金属和非金属管道进行复测，把管线种类、埋深、管材标示在现场和图纸上。
根据现场管线资料调整管道轨迹，确定定向钻穿越剖面图，确保提前避开地下障碍物及管线。
6.1.3场地准备
根据现场测量放线及管线复测结果确定的最终施工图对出入点进行按有关文明施工要求围护，清理平整场地。
七、质量保证措施
1、熟悉图纸，正确理解设计意图。
安排专人进行熟悉图纸，认真做好了解图纸意图的工作。
不明之处联系，及时理解并熟知图纸。
施工测量数据收集并保存完整，入竣工资料。
2、加强管理人员及施工人员的教育培训工作。
定期不定期的对管理人员及施工人员进行培训，争取每一个人都能理解每一工序的施工要点及注意事项。
3、严把材料关；材料到场后及时报监理进行见证取样并送至外委的试验室进行检测，经检测合格后方可使用，否则退场。
4、严格执行“三检”制度，做好报验工作。
5、做好施工人员的施工技术交底工作，使操作者心中有数，防患于未然，技术人员必须亲临现场，随时处理存在的技术问题。
顶管允许偏差
序号
项目
允许偏差（MM）
检测频率
检验方法
1
中线
D<1500
≤30
每
节
管
1
工作坑检查记录
2
位移
≥1500
≤50
3
管
底
高
程
D<1500
+10
-20
每
节
管
1
水准仪
4
D»1500
+20
-40
5
相邻管间接口
D<1500
≤10
每个接口
1
用尺量
6
D»1500
≤20
7
对顶时管节错口
≤30
对接错口
1
用尺量
测量放线
按设计要求检验
设备就位
运输布管
根据图纸资料检验
安装设备
管道就位
检验
检验
管材检验
安装
达到设计要求
检验
配套设备运转
检验运行状况
钻导向孔
按设计轨迹检验
人工取土
检验
验收退场
6、质量目标：
工程质量满足设计要求，合格率100%。
八、安全保证措施
1、安全生产目标：
不发生重大事故，不倒塌、不中毒，认真贯彻“安全第一，预防为主”的原则，坚持管生产必须管安全的原则。
2、安全保证体系：
施工现场的项目经理为安全生产的责任人，建立以项目经理为主，包括施工人员、安全员、技术员、班组长参加现场安全管理小组，检查施工现场及班组安全制度的贯彻执行并对违反人员进行处罚。
3、进场后对人员进行安全教育，特种人员必须持证上岗。
4、施工现场的安全设施必须齐全有效，不得随意挪动和拆除。
5、严格用工制度，电工必须持证上岗，现场采用三相五线制，供电系统严格执行一机一闸一保护，各类电器必须安装漏电保护器。
6、上下坑作业必须走安全梯。
7、顶管作业必须执行交接班制度。
8、非机电人员不得从事机械、电气作业。
9、顶管施工时必须做好安全技术交底工作，不得横穿高速公路，发现一次比严惩。
10、作业时如遇不明管道、光缆及文物时必须停止施工，上报相关单位协调解决。
11、施工现场设置和高速公路养护单位相同或相近的安全警示标牌（施工安全警示牌及限载牌等）。
12、顶管施工现场设置标示牌。
六、文明施工及环境保护
1、严格执行施工现场文明施工和环卫保护制度。
2、施工围要严格控制，必须采取封闭式施工，不得在施工围外搭设临时设施。
3、施工围开挖的土方要及时覆盖或者运至弃土场。
4、必须悬挂警示灯及安全警示牌。
5、严禁生产及生活垃圾胡乱堆放。
6、施工现场及时洒水降尘，避免尘土飞扬，污染环境。
七、事故应急预案
事故发生后，迅速报警并发出警报信号：
积极采取有效措施，全力协助开展事故应急处理工作。
配合应急救援领导小组及指挥部（业主）做好应急救援工作，提供事故现场情况，对周边环境可能造成的影响和事故可能发生的后果等有关信息：
提供相应的救援装备。
1.《预案》的适用围
“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，确保各项生产施工任务的顺行，灯电压不超36V，潮湿处，金属窗口灯电压不超过阶级12V。
潜水电泵应有防触电措施，应用防水橡皮护套电缆。
手持电动工具一律遥类工具，一类电动工具按规定接地接零。
工地上高低压设备及线路按电气安装技术规和施工组织设计架设安装。
非专职电气人员不得擅自操作、检修电气设备。
2.特殊岗位培训
特殊岗位操作人员必须经过技术培训，严格执行三级配电二级保护制度。
操作高压电气设备时，有专人监护，必要时加锁，且悬挂“危险”警示牌。
地面高压配电装置，室外变压器，必须戴合格的绝缘手套，穿绝缘鞋，且站在干燥绝缘台上，用专用的工具。
将可能碰触的带电及接地物体应用绝缘物隔开或遮盖。
地面使用的用电电器使用前，要检查电源引线和插头，且要摇测绝缘电阻，必须使用漏电保护器。
定期组织职工进行电气常识及触电急救知识宣传及训练。
3.事故处理措施
（1）切断电源、救下触电者后，应立即采取救援措施，施工单位（现场负责人）在接到急救后，应迅速安排医护人员或调派其它人员到事故现场进行抢险，同时向有关部门或领导汇报，各级领导接到报告后应立即赶到事故现场，协助处理，积极救护。
（2）如果触电者伤害不严重，神志还清醒，只是四肢发麻，全身无力，或虽曾一度昏迷，但未失去知觉者，要全其就地安静休息1~2小时，并观察。
（3）如果伤者情况严重，无知觉、无呼吸，但有心跳，应立即进行人工呼吸。
如有呼吸但心脏停止跳动，则应用人工体外心脏挤压法进行抢救。
（4）如果伤者很严重，心跳和呼吸都已停止且瞳孔放大，失去知觉时，则应采取现场人工呼吸和要工体外心脏挤压两方法进行抢救。
（5）抢救过程中不要轻易注射强心针，只有确定心脏已停止跳动时，才可使用。
（6）及时调查事故，进行认真分析，落实责任并制定防措施。
（7）协助主管部门进行事故的调查，及时做好触电家属的接待工作和善后事宜。
4.火灾事故应急
4.1事故应急预防措施
（1）支持预防为主，强化施工人员安全意识，加强工程施工的科学管理。
（2）防火重点部位设立醒目醒目标志，严禁明火，保证通道畅通。
（3）加强值班制度，把防火工作队列入值班重要职责之一。
（4）健全并严肃执行各项安全规章制度，加强检查和奖惩力度，从提高全员防意识着手，根除火险隐患。
（5）按期更换灭火器的正常有效。
（6）划分分管围，明确分管职责，做到定人定点，不留死角。
4.2事故处理的具体措施：
方案一：
当施工现场发生时
当班人员：
发现火警视情况充分利用现有灭火器材及时组织扑火，并立即打“119”报警，报清火灾地址，同时向领导汇报，启动应急预案。
从电操作人员 ：
发现火警立即将总闸刀拉掉，切断电源（晚上保留照明电源），奔赴现场，参加扑救。
安全值班人员 ：
发现火警立即组织人进行扑救，用灭火器及黄砂等消防器材抑制火势，并组织协调各项事宜。
主管领导、分管领导 ：
接到报警立即赶往现场，组织扑救，一旦火势较在大，应组织人员迅速安全撤离，以免造成人员伤亡。
火灾扑救后，应保护现场，待有关部门调整处理，特别在事后要做到“四不放过”，杜绝火灾事故的再次发生。
方案二：
当办公区域及其它场所发生火警时。
当班人员：
发现火警视情况充分利用现有灭火器材及时组织扑火，并立即打“119”报警，报清火灾地址，同时向领导汇报。
工作人员应马上撤离办公区域投入扑救。
主管领导、分管领导接到报警，立即赶往现场，组织扑救。
扑救后应保护现场办公，待有关部门调查事故原因，要做到“四不放过”，杜绝火灾事故再次发生。
方案三：
当夜间发生火警时，值班人员应立即打“119”报警、报清火灾地址，组织义务消防队进行扑救，抑制火势漫延，同时根据火灾大小采取应急处理手段。
主、分管领导接到报告，立即赶往现场组织扑救，一旦火势较大，应组织人员迅速安全撤离火区，以免造成人员伤亡。
5、坍塌事故应急
5.1事故应急预防坍塌事故若干规定
（1）在编制施工组织设计时，应制定预防坍塌事故的安全技术措施。
项目经理应结合施工组织设计，根据建筑工程特点，编制预防坍塌事故的专项施工方案，并组织实施。
（2）基坑（槽）、模板和临时建筑作业前，施工单位应按设计单位要求，根据地质情况、施工工艺、作业条件及周边环境编制施工方案，单位分管负责人审批签字，项目分管负责人组织有关关门验收，经验收合格签字后，方可作业。
（3）土方开挖前，应确认地下管线的埋置深度、位置及防护要求后，制定防护措施和预案，经项目分管负责人审批签字后，方可作业。
土方开挖时，施工单位应对相邻（构）建筑物、道路的沉降和位移情况进行观测。
（4）施工单位应编制深基坑（槽）专项施工方案，并组织专家审查。
本规定所称深基坑（槽）是指开挖深度超过5M的基坑（槽）或深度未超过5M，介地质情况和周围环境较复杂的基坑（槽）。
（5）应做好施工区域临时排水系统规划，临时排水不得破坏相邻建（构）筑物的地基和挖、填土方的边坡。
在地形、地质条件复杂，可能发生滑坡、坍塌和地段挖方时，应由设计单位确定排水方案。
场地周围出现地表水汇流、排泻或地下水管渗漏时，施工单位应组织排水，对基坑采取保护措施，
（6）基坑（槽）、边坡设置坑（槽）壁支撑时，应根据开挖深度、土质条件、地下水位、施工方法及相邻（构）筑物等情况设计支撑。
拆除支撑时应按基坑（槽）回填顺序自下而上逐层拆除，随拆随填，防止边坡塌方或相邻建（构）筑物产生破坏，必要时应采取加固措施基坑（槽）、边坡和基础桩孔边堆置各类建筑材料的，应按规定距离堆置。
各类施工机械距基抗（槽）、边坡和基础桩孔边的距离，应根据设备重量、基坑（槽）、边坡和基础桩的支护、土质情况确定，并不得小于15M。
（7）基坑（槽）作业时，施工单位应在施工方案中确定攀登设施及专用通道，作业人员不得攀爬模板、脚手架等临时设施。
机械开挖土方时，作业人员不得进入机械作业围进行潜或找坡作业。
（8）施工单位应防止地面水流入基坑（槽）造成边坡塌方或土体破坏。
基坑（槽）开挖后，应及时进行地下结构和安装工程施工，，基坑（槽）开挖或回填应连续进行。
在施工过程中，应随时检查坑（槽）壁的稳定情况。
（9）基坑（槽）、边坡和基础桩施工及模板作业时，施工单位应指定专人指挥、临护，出现位移、开裂及渗漏时，应立即停止施工，将作业人员撤离现场，待险情排除后，方可作业。
（10）施工现场使用的组装式活动房屋应有产品合格证。
施工单位在组装后进行验收，经验收合格签字后，方能使用。
5.2事故应急处理措施
现场作业人员，在任何时间，一旦发现事故发生，事故现场第一发现人和项目部要按照预案指导报告程序及时上报，在抢险救灾中，坍塌埋压人员时，按经下方法抢救：
查明事故地点情况及人员位置、人数和坠落埋压状况。
采取措施，加固支护，确保在抢救中不会再次坍塌后，小心地移除遇险人员身上的物体把他救出。
如物体较大，无法搬开，可用千斤顶、汽车吊等工具抬起，绝不可用镐刨、锤砸等方法扒人。
对救出来的伤员，要立即抬到安全地点，根据伤情妥善救护；对轻伤出血者，要先止血包扎；对重伤或骨折人员，如无医护人员在场，要及时转送到医院，转送前对骨折部位进行临时固定，小心搬运；对失去知觉，停止呼吸时间不长的伤员，要及时进行人工呼吸抢救或输氧。
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