顶管施工方案文档格式.docx
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3、《市政道路工程质量检验评定标准》CJJ1-90；
4、《建筑工程施工现场供用电安全规范》GB50194-93
5、《工程测量规范》GB50026-93
第二章工程概况
1、该工程项目段为鲅鱼圈外输管线清理占压及扩容改造项目，为新建一条由辽河石化公司鲅鱼圈末站外输泵房至营口港码头的柴油装船管线，输油管线规格为D508mm×
7.1mm，材质为PSLIL245，全长约6.5Km,管线设计压力2.0Ma,设计温度800C。
输油管线规格为D508mm×
7.1mm，滨海路东48m，与滨海路平行，据路肩15m，滨海路西98m，与滨海路平行，据路肩12m。
单线穿越长度42m，采用公称内径为1200mm，长度为2000mm,顶进施工用Ⅱ级,钢筋混凝土管,其标记如下：
DRCP1200×
2000JC/T640-2010。
2、滨海路为二级公路，设计速度60Km，沥青路面，路面宽度28m，主路基为零填高度。
3、工作管输油管线规格为D508mm×
7.1mm与滨海路交叉900，滨海公路被交叉桩号为:
966+288。
4、工作管输油管线规格为D508mm×
5、管顶距公路路面埋深3.82m，管顶距涵洞底大于1m（距排水涵洞底1m）。
6、水文地质情况：
勘察深度8m未见地下水，顶管位置为强风化花岗岩。
工程地质条件，第一层：
黏土混粗砂，黄褐色-黄色，黏土呈可塑状态，混有30%左右粗砂，局部为砾砂，该层土属花岗岩风化残积土，厚度0.5-1m。
第二层：
全风化花岗岩，淡黄色-褐色，由黏性土和砂组成。
散体状结构，手可掰碎，主要矿物成分为石英、长石，岩石质量极差，RQD=0，属极软岩，层顶板埋深0.5-1m,厚度1-2m。
第三层：
强风化花岗岩，淡黄色，节理裂隙很发育，碎块状结构，主要矿物成分为石英、长石，岩石质量极差，属软岩，层顶板埋深1.5-3m,本次勘察最大钻孔深度8m，未揭穿该层，最大揭露厚度5m。
第三章施工部署
1施工组织安排
需要采用人工用钢钎、手锤破拆，顶管的管段计划分成两个阶段施工，第一阶段为工作坑、接收坑的开挖施工，第二阶段为人工顶管的实施，其中工作坑、接收坑的施工可以交叉作业，速度较快，设备也能得到充分的利用。
2顶管施工工艺流程
1）、人工挖探坑，查找并清除地下障碍物等；
2）、确定顶管位置，放线定位，机械挖掘工作坑及接收坑土方。
3）、平整坑底，安放靠背，工作坑碎石垫层地面铺设，工字钢支架、钢跳板挡土板。
4）、安装顶管机
5）、顶管
6）、余土外运
7）、拆除顶管机及其它设备，原地貌恢复
第四章施工准备工作
1、生产准备
1）、进行施工测量和现场放线工作。
2）、确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，如管线准确位置。
3）、进行顶管所用设备的进场准备。
5）、根据顶进长度，准备好各类管线和所需的辅助物。
6）、根据材料计划，分期分批组织材料进场。
2、技术准备
1）、审查施工图纸和进行各专业图纸会审，进行施工技术交底工作。
2）、做好标高点控制，施工测量和现场放线工作。
3）、按照建设提供的永久水准点，引临时水准点至工作井下，施工中经常进行顶管标高的校核复测。
第五章主要工程项目的施工技术方案
1、工作坑和接收坑的施工
工作坑坑底5×
5m，上口13.42m,接收坑坑底5×
5m上口9.43m。
深度为6.84m，4.86m，为方便操作人员上下，作业坑焊接搭建临时爬梯一架。
工作坑、接收坑分别设在公路两侧距路边2.5m处，该处为绿地，方便施工。
2、由于工作坑距自然地面6.84m，且路面与施工地面高差较大，震动负荷比较大，为了确保工作坑内安全，工作坑一侧用18#工字钢间距0.3m,钢跳板做挡护作为钢板箱靠背支撑用，现场电源须先进行架设连接到施工现场，运输钢管等主要原材料和机械设备需提前运至施工现场，方便施工。
3、顶管工作井内设备安装
（一）φ219×
8mm钢管导轨安装：
用φ20钢筋，L=0.6m，@600mm与枕木锚固，严格控制导轨的中心位置和高程，确保顶入管节中心及高程能符合设计要求。
1、严格控制导轨顶面的高程，其纵坡与管道纵坡一致。
2、导轨必须直顺。
严格控制导轨的高程和中心。
（二）下管、顶进、出土设备：
采用25T汽车吊下管，用400T千斤顶2台、高压油泵作为顶进设备。
（三）照明设备：
坑内、套管内用电压不大于12V的照明，套管内设DE110，UPVC塑料管50m作通风用，工作坑内设通风机一台。
3、引入测量轴线及水准点
（一）将地面的管道中心桩引入工作坑的侧壁上（两个点），作为顶管中心的测量基线。
（二）将地面上的临时水准点引入工作井底不易碰撞的地方，作为顶管高程测量的临时水准点。
4、下管
（一）下管前，要严格检查管材，不合格的严禁使用。
（二）第一节管下到导轨上时，应测量管的中线及前后端管底高程，以校正导轨安装的准确性。
5、千斤顶和顶铁的安装
千斤顶是掘进顶管的主要设备，由前面顶力计算可知,本工程最长管段的顶力.拟采用2台400吨液压千斤顶。
（一）千斤顶的高程及平面位置：
千斤顶的工作坑内的布置采用并列式，顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。
根据施工经验，采用机械挖运土方，管上部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4~1/5处为宜。
（二）安装顶铁应无歪斜、扭曲现象，必须安装直顺。
（三）每次退千斤顶加放顶铁时，应安放最长的顶铁，保持顶铁数目最少。
（四）顶进中，顶铁上面和侧面不能站人，随时观察有无扭曲现象，防止顶铁崩离。
6、顶进施工
工作坑内设备安装完毕，经检查各部分处于良好状态。
即可进行试顶。
首先校测设备的水平及垂直标高是否符合设计要求，合格后即可顶进工具头，再次测量标高，确定无误后进行试顶，待调整各项参数后即可正常顶进施工。
在施工过程中，做到勤挖勤顶勤测，加强监控。
顶进施工时，主要操作过程如下：
（1）安装好顶铁挤牢，工具管前端破取一定长度后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管子推向一定距离。
（2）停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。
采用人工进到套管内进行铲土并用滑车斗将管内余土运用25吨汽车吊出，放到据坑边2m外倒土。
（3）添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管子为止。
7、顶进施工中的重点工序
（一）测量
1、测量次数：
在顶第一节管时及校正顶进偏差过程中，应每顶进20～30cm，即对中心和高程测量一次；
在正常顶进中，应每顶进50～100cm时，测量一次。
2、中心测量：
根据工作井内测设的中心桩、挂中心线，利用中心尺，测量头一节管前端的轴线中心偏差。
3、高程测量：
使用水准仪和高程尺，测首节管前端内底高程，以控制顶进高程；
同时，测首节管后端内底高程，以控制坡度。
工作井内应设置两个水准点，以便闭合之用，经常校正水准点，提高精度。
4、一个管段顶完后，应对中心和高程再作一次竣工测量，一个接口测一点，有错口的测两点。
（二）纠偏：
当测量发现偏差在10～20mm时，采用超挖纠偏法，即在偏向的反侧适当超挖，在偏向侧不超挖，甚至留坎，形成阻力，施加顶力后，使偏差回归。
当偏差大于20mm时，采用千斤顶纠偏法，当超挖纠偏不起作用时，用小型千斤顶顶在管端偏向的反侧内管壁上，另一端斜撑在有垫板的管前土壁上，支顶牢固后，即可施加顶力。
同时配合超挖纠偏法，边顶边支，直至使偏差回归。
（三）管前挖土要求
1、在道路和重要构筑物下，不得超越管段以外100mm，管周不得超挖，并随挖随顶。
2、在一般顶管地段，如土质良好，可超挖管端300～500mm，在管周上面允许超挖15mm，下面1350范围内，不得超挖。
3、工作管安装完成后用人工运送方法填砂。
第六章施工计划
1、施工进度计划
由于本工程工期较紧，因此在开工前一定要做好施工前期的准备工作：
首先要落实挖掘机、吊车、工字钢、管材等关键设备和材料以及人员，保证工程开工能够即刻到位；
测量人员根据甲方提供的控制点、导线点、水准点、测放中线点、标高点以及探测地下管线、构筑物等，根据中线点确定开挖范围以及范围内的拆迁物，在现场和平面图上作标记。
2主要施工机具设备
序号
设备名称
数量
备注
1
25吨吊车
2台
2
经纬仪
1台
3
水准仪
4
空压机
5
液压千斤顶
6
载重汽车
1辆
7
电动机
8
挖沟机
9
电焊机
10
生产用车
11
发电机120KW
劳动力安排
工种
人员数量
电工
电焊工
力工
机械操作工
后勤保障人员
测量员
3、3、进度安排
开工时间：
2015年6月20日，竣工时间：
2015年7月5日
挖工作坑-3天，工作坑布置-1天，顶管-7天，拆除-2天，坑槽回填-1天，恢复地貌-2天，共计16天。
第七章质量保证措施
1、顶管施工前编制顶管施工方案，提交监理和业主审定才能进行施工。
2、顶管前，项目部向作业班组进行详细的技术交底工作，每道工序开工和员工上岗前进行简短的质量要求和技术交底，由各专业工程人员负责实施，使每个员工上岗前做到人人心中有数，以确保工程质量。
3、摸清施工沿线的地下管线的详细情况，并制定详细的技术措施。
4、做好施工资料管理工作，及时填写原始记录和隐蔽工程记录（含照片），及时完成竣工资料。
5、认真做好施工计划，保证施工作业连续均衡、紧凑，从而有效可靠地控制质量，保证工程质量。
6、顶进过程中，应严格控制顶力在允许的范围内，并留有足够的安全系数。
7、顶管控制在质量标准范围以内，如果在顶进过程中，发现方向失控，应该立即停止顶进，逐级上报，经研究同意后，方可以继续顶进。
8、加强操作控制，使顶管均匀平稳，受力均匀，尽可能减少顶进过程中的倾斜、偏移、扭转，防止管壁出现裂缝、变形。
第八章安全文明施工及环保措施
安全措施
1、沿工作井四周设置1.2m高的固定护栏，护栏上挂安全网，工作井四周要挂相应的警示标语。
2、挖土施工时工作井必须设置爬梯，供人员上下井用。
使用的吊车等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置。
3、挖出的土石方应及时运离工作井，不得堆放在工作井四周1m范围内。
混凝土管内设通风设施。
4、顶管作业人员必须戴硬安全帽。
5、顶管施工区域沿线采用标准围栏。
6、严格遵循土方开挖程序，控制均匀挖土，防止发生偏位，严重倾斜或管涌等现象，做好作业前和施工中的安全保障工作，以免导致人身事故。
7、吊车、起重设备由专人操作和专人指挥，统一信号，预防发生碰撞。
吊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。
吊管下工作井时，注意安全。
8、加强机械设备维护、检查、保养。
机电设备由专人操作，认真遵守用电安全操作规程，防止超负荷作业。
9、开挖前详细了解沿线管线资料，做好沿线管线保护措施。
10、作业人员轮换制。
每个作业人员在管内作业时间不得超过1小时，避免劳动强度过大引起危险。
11．顶进过程中，施工人员必须使用安全带，洞口必须有施工人员照应，洞内用不大于12伏照明灯照明，每班作业时必须有合格的电工当班。
12、利用轴流式抽水泵在工作井设置的集水井内进行抽水，保持井内无积水，抽水时，施工作业人员不得站立在积水范围内。
13、采用吊车牵引出土时，井下不能站人，做好安全措施。
14、管外配备专职监护人员，密切注意入管作业人员状态，如出现状况立刻采取相应应急措施。
井上配备相应药品。
作业前要对施工人员进行紧急救援的培训。
15、施工过程中使用的有关机械设备必须严格按照各机械的安全操作规程进行操作，全部用电设施必须符合《施工现场临时用电安全技术规范》。
挖土时的安全措施
1、作业环境内保持清洁和干燥。
2、机械各联结部位应紧固，各运动部位及各部阀门开闭应灵活，并处于起动前的位置。
3、发现以下情况必须立即停机检查，找出原因待故障排除后，方可作业。
①漏水、漏电或冷却水突然中断；
②压力表、温度表、电流表的指示值超过规定；
③排气压力突然升高，排气阀、安全阀失效；
④机械异响或电动机电刷发生强烈火花。
4、停机时，应先卸载，然后分离主离合器，再停止电动机的运转。
环保与文明施工
1、控制噪声，顶管设备施工作业、施工运输车辆施工所造成的对附近居民的影响，由于顶管进行连续顶进施工，采取必要的减噪措施，同时报经主管部门批准。
2、加强环境保护，控制空气污染，对施工作业机械，运输车辆作业时所产生粉尘进行控制，并定期对施工现场周围地面进行淋水，减少灰尘对周围环境的污染，同时做好对城市绿化、地下管线、地下文物的保护。
3、当天的余泥尽量当天运走，避免污染环境。
第九章现场施工措施
1、工作坑1口，接收坑1口，占用、恢复绿地1000m2。
2、现场采用2台120KW发电机发电，工作坑，接收坑各一台，50KW配电箱2台，6KW通风机一台，空压机2台，DE110，UPVC塑料管50米，VV22-3×
502十1×
162电缆80m，BV-3×
42电缆50米，100W灯具6套。
为了顶管方向准确，管间加钢套管内径φ1206，壁厚12mm，L=600mm，中间加限位圈20mm厚，内径φ1000mm,外径1206mm。
第十章组织机构
第十一章顶力计算与后背设计
顶力计算与后背设计
本工程是将壁板加厚作为千斤顶的后背墙。
后背结构及抗力计算
后背作为千斤顶的支撑结构，要有足够的强度和风度，且压缩变形要均匀。
所以，应进行强度和稳定性计算。
本工程采用组合钢结构后背，这种后背安装方便，安装时应满足下列要求：
使用千斤顶的着力中心高度不小于后背高度的1/3。
顶力计算
推力的理论计算：
F=F1十f2
其中F—总推力，
Fl一迎面阻力
F2—顶进阻力
F1＝π/4×
D2×
P
（D—管外径1.2m
P—控制土压力）
P＝Ko×
γ×
Ho
式中
Ko—静止土压力系数，一般取0.55
Ho—地面至掘进机中心的厚度，取最大值2.5m
γ—土的湿重量，取1.9t/m3
P＝0.55×
1.9×
2.5＝2.61t/m2
F1=3.14/4×
1.22×
2.61＝2.95t
F2＝πD×
f×
L
式中f一管外表面平均（根据顶进距离平均淤泥土）综合摩阻力，取0.8t/m2
D—管外径1.2m
L—顶距，取最大值40m
F2＝3.14×
0.8×
40＝144.69t。
因此，总推力F=2.95+144.69＝147.64t。
根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。
工作井设计允许承受的最大顶力为800t，管材轴向允许推力700t，主顶油缸选用2台300t（3000KN）级油缸。
每只油缸顶力控制在250t以下，这可以通过油泵压力来控制，千斤顶总推力500t。
因此我们无需增加额外的顶进系统即可满足要求。
后背的计算
后背在顶力作用下，产生压缩，压缩方向与顶力作用方向一致。
当停止顶进，顶力消失，压缩变形随之消失。
这种弹性变形即象是正常的，顶管中，后背不应当破坏，产生不允许的压缩变形。
后背不允许出现上下或左右的不均匀压缩。
否则，千斤顶在余面后背上，造成顶进偏差。
为了保证顶进质量和施工安全，施工时应后背的强度和刚度计算
后靠背受力计算公式
）
式中：
R-总推力之反力（一般大于推力的1.2－1.6）
a－系数（取1.5－2.5之间）
，此处取2
B－后座墙的宽度（M）
此处取2米
γ－土的容重（KN/m3）,17
H－后座墙的高度（m）
，此处取2米
Kp-被动土压系数,2.034598。
δ=7.50,φ=150。
=2.034598
Kp=
cosφ2
Cosδsin（φ+δ）.sinφ
c-土的内聚力（kPa）
一般情况下取10
h-地面到后座墙顶部土体的高度（m），此处取5m
2×
2（17×
22×
2.035/2+2×
10×
5×
1.426+17×
2.035）=1123.92t
按上式计算，方形工作井加护套后能承受1123.92t顶力＞实际顶力500T，完全能满足要求。
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