成华区和秀片区C线给水工程顶管施工组织设计docWord格式文档下载.docx
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6、沿线地质情况：
本工程穿越深度2米左右，穿越地层主要为膨胀土层（土路床），遇水后极易膨胀抱死砼管节，因此施工中将采取相对的技术措施，可不考虑地表水及裂隙水。
第三章施工部署
第一节组织机构
1、我公司实施项目管理,对工程项目工期、质量、安全、成本、综合效益进行高效率、有计划的组织协调和管理。
项目部组织机构设置原则是：
高效精干、科学管理、业务系统化。
2、项目部由公司领导和管理部门组成，各职能部门负责组织实施，对项目经理负责。
所有部门人员分工明确。
项目经理
土方作业队
质量管理
生产管理
生产技术
安全管理
物资供应
财务
生产调度
3、项目部组织机构图
项目副经理
技术负责人
顶管作业队
第二节劳动组织
1、根据本工程的特点，本顶管工程分土方作业队和顶管作业队施工。
其中土方作业队工作内容包括工作井的开挖、护壁及后背墙混凝土浇筑等施工工作；
顶管作业队工作内容包括顶管设备的安装、调试及钢筋混凝土排水管的顶进以及管缝处理等工作。
2、劳动力计划配置
详见拟“投入本工程劳动力计划表”
第三节施工主要机具设备
根据本工程技术要求、特点、工程进度计划，选择技术性能好，适应工程需要的技术装备参加本工程的施工作业。
对投入本工程施工的装备，均要进行全面检查，维护保养，并配备专门的维修人员服务于施工现场。
主要施工机具设备见附表一：
第四节主要工程量、主材
1、主要工程量
主要施工工程量统计表
序号
工作项目
单位
工程量
备注
1
工作井
座
2
接收井（兼做碰管连通工作坑）
3
顶管顶进
m
21
4
钢筋混凝土排水管
第四章施工现场平面布置
第一节施工现场布置原则
根据本工程的工程特点、地理位置、周边环境等，本着实现标准化文明施工、节约的原则，在保证现场运转畅通，文明施工，进行施工总平面布置，考虑到如下原则：
1、施工临时用地以适当为宜，满足生产施工为限。
2、生活、办公临时设施按《北湖片区基础设施配套给水建设工程总施工组织设计》的要求进行布置。
3、施工、生活设备在施工使用过程中不得污染周围的环境。
4、满足交通便利的要求，以现有周边道路及C线道路作为进、出场道路，当无法满足时，修筑临时便道，使施工材料、设备及钢筋混凝土管节能运达施工现场。
第二节施工临设布置
1、按《北湖片区基础设施配套给水建设工程总施工组织设计》的要求进行布置。
2、施工现场搭设简易移动的工棚作为机械材料库房，并设专人保管。
4、现场用电就近联系搭接市政施工用电或并配备一台120KW柴油发电机。
第三节施工现场作业平面布置图
第五章施工方案及技术措施
第一节顶管施工方案
管道顶进方法的选择，应根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素，选择合理的施工方法：
1、当土质为砂砾土时，可采用具有支撑的工具管或注浆加固土层的措施；
2、在软土层且无障碍物的条件下，管顶以上土层较厚时，宜采用挤压式顶管法；
3、在粘性土层中施工，且无地下水影响时，宜采用手掘式顶管法；
本次顶管施工段土质为粘性膨胀土，顶进中无地下水，根据以上情况本次施工将采用手工掘进顶管法，手工掘进顶管法应符合下列规定：
超挖示意图
a——最大超挖量；
b——允许超挖范围
工具管接触或切入土层后，应自上而下分层开挖；
工具管迎面的超挖量应根据土质条件确定；
在允许超挖的稳定土层中正常顶进时，管下部135°
范围内不得超挖；
管顶以上超挖量不得大于1.5cm；
管前超挖应根据具体情况确定，并制定安全保护措施；
第二节顶管施工工艺流程
施工准备→测量放线→场地平整→设置施工标志和隔离带→工作井施工→设备安装→顶管施工→管缝处理→工程结束。
施工准备测量放线
表层开挖平场、设置隔离带
工作坑开挖
井体轴线测量
分
层
逆
作
法
施
工
钢筋绑扎
井体混凝土喷射
后续逆筑法施工
施工至设计标高
底板施工
第三节顶管施工方法
一、施工准备
1、施工前，应对顶管范围内的地下管线、建、构筑物及其他设施情况调查清楚，避免管道在顶进过程中遇到障碍物而受影响，给工程施工造成不必要的损失。
2、施工前，对施工用的顶管及其它设备应进行试运转，保证设备在施工时正常运转，同时应配备足够的消耗性配件，保证对故障设备的及时维修和更换。
3、施工前，制订好质量计划，具体的质量目标，关键工序。
4、工程用的材料设备外购件必须符合设计规定，供应、质检员应按规定检查验收，把好物资供应质量关。
5、加强质量安全教育，增强责任心和质量安全意识。
二、测量放线
依据线路平面图、断面图、设计控制桩、进行测量放线，采用全站仪进行测量，确定顶坑位置。
三、、工作井施工
1、工作坑的宽度，根据以下公式计算：
B=D1+S
式中：
B—工作坑底宽（m）；
D1—顶进管子的外径；
S—操作宽度（m），可取2.4~3.2m；
因此，工作坑的底宽为：
B=D1+S=0.96+2.8=3.76m，考虑其它因素的存在，取B=4.0m。
2、工作坑底的长度：
工作坑的长度，根据以下公式计算：
L=L1+L2+L3+L4+L5
L—工作坑的长度m；
L1—工具管长度（m），当采用管道第一节管作为工具管时，钢筋混凝土管不宜小于0.3m；
L2—管节长度（m）；
L3—运土工作间长度（m），土斗车L3=0.6~1.0m；
手推车L3=1.2~1.8m
L4—千斤顶长度（m）；
L5—后背厚度（m）；
因此，工作坑的底长为：
L=L1+L2+L3+L4+L5=0.3+2.0+1+1.4+0.5=5.2m（本工程砼工具管顶管完成后，须在砼工具管（套管）内穿DN400钢管给水管，因每节钢管的长度为6.0m，另加上钢管焊接用的操作坑。
故为满足穿管施工需要，顶管工作坑长度取8.5m）
3、工作坑的深度
各工作坑的具体深度由管线设计高程、管床高度和基础底板的厚度决定。
H1=h1+h2+h3
H1—顶进坑地面至坑底的深度（m）；
h1—地面至管道底部外缘的深度（即管道覆土高度+管道外径）（m）；
h2—管道外缘底部至导轨底面的高度（m）；
h3—基础及其垫层的厚度（m）。
H1=2+0.96+0.01+0.3=3.27m（工作坑的实际深度为3.27+垫层厚度0.1m=3.37m）。
另，考虑防水，在工作坑周边1m范围外设置排水沟，防止暴雨时出现积水；
下雨时要及时用彩条布搭遮，防止坑内积水。
工作坑周边设置0.3m*0.3m的排水沟，并设集水坑进行抽排。
至此，计算出工作坑的底面长度×
宽度=8.5*4m；
接收坑的底面长度×
宽度=6.0m*4m。
4、工作坑周边的警示标志
施工中的工作坑周围应设置安全护栏，并悬挂“危险”的明显标志。
5、工作坑制作
由于工作坑深度在3m以上，为防止原状土因开挖受扰动，用人工挖掘的方式进行。
弃土应及时外运。
6、工作坑基础
修建工作坑基础的目的是防止地基下沉，导致管子顶进位置产生偏移。
因此本工程采用钢筋混凝土基础，砼采用C25。
基础底板厚度300mm，并配构造钢筋为φ14@150mm。
坑底要求夯实，不允许积水并作100mm厚的C15砼垫层，为防止有渗水，在底板垫层另开一个积水坑（0.5m×
0.5m×
0.5m）,以便随时抽排水。
7、工作坑的支护
本工程顶管工作坑视工作条件许可，采用人工开挖护壁成坑。
工作坑采用钢筋网片喷锚支护体系，具体如下图:
钢筋网片喷锚支护施工：
（1）、支护工艺流程：
土方开挖→边坡修整→孔位放线→成孔→插锚筋→注浆→挂网→锚头安装→喷射混凝土→养护
（2）、施工方法
1）、成孔：
在土方开挖后，修整好坑边，修整时应由专人进行测量，严禁在坡底掏挖或形成倒坡，每次（层）开挖深度不得超过1.2m，并应分层开挖分层支护。
为保证注浆效果，花管采用土中钻Ф100mm孔后植入钢筋并沿孔长全长注浆的方法做成。
2）、布置花管：
花管采用Ф48钢花管，壁厚3.5mm，花管上设置呈现梅花型布置的灌浆孔（间距0.8m）和Ф12螺纹钢倒刺（间距0.3m）。
Ф48花管按网格形式布置，横向及纵向间距均为1米。
土钉作法见下图。
3）、注浆。
孔内钢筋插放好后应及时注浆，注浆采用纯水泥浆，水灰比为0.45：
1，注浆压力不小于0.5MPa，必要时采用二次注浆，二次注浆压力不小于1.0MPa，注浆压力在施工中应严格控制，确保注浆效果。
灌浆时要严格按照配合比搅浆，并随成孔随注浆，注浆渗漏较多时，要进行第二次、三次补浆直到注满，注浆压力不小于0.5MPa。
4）、挂钢筋网：
在挂钢筋前，先要在墙面上埋设Ф50的PVC泄水管，泄水管长度按照800mm考虑，间距2米。
PVC泄水管铺设完成后，在土钉上挂Ф8@150钢筋网，纵横向布置Φ14骨架钢筋，骨架钢筋纵横间距同锚杆，并用短钢筋点焊在锚杆上。
Φ8钢筋所采用的型号为HPB300，其余钢筋均采用HRB335。
钢筋网片示意图:
A、钢筋绑扎
钢筋进场时应检查质保书，并分批进行试验验收。
钢筋在加工场加工成半成品，分类进行堆存。
为确保钢筋位置的准确，井主筋安装或接高时采用定位骨架。
钢筋绑扎时，严格按规范要求实施。
钢筋绑扎期间，按设计要求埋设预埋件，预埋件应埋设准确、固定牢靠。
B、钢筋绑扎注意事项
a、钢筋表面清洁无损伤，油漆污染和铁锈等在使用前清洁干净，带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用；
b、钢筋平直，无局部弯折；
c、钢筋加工的尺寸符合设计要求；
d、钢筋的焊接和绑扎符合国家规范要求；
e、加工后钢筋允许偏差
加工后钢筋允许偏差
偏差项目
允许偏差值（mm）
受力钢筋全长净尺寸的偏差
±
10
箍筋各部分长度的偏差
5
钢筋弯起点位置
的偏差
泵房构件
20
大体积混凝土
30
钢筋转角的偏差
5）、混凝土喷射：
在钢筋网片上喷射100mm厚C20砼，水泥为Po.42.5水泥。
平整度允许偏差±
20mm，混凝土喷射应分段分片依次进行，同一分段内喷射按照自下而上的顺序进行，一次喷射厚度为50mm，分二次进行。
喷射时，喷头与受喷面保持垂直，且保持0.6～1.0m距离。
喷射混凝土时，要保证砼表面平整、无干斑或流淌现象。
喷射第二层砼操作基本上与第一次喷射第一层砼一致。
不同之处在于喷射第二层砼时,应对第一层砼检查，松散、松动部分除去并湿润.第二层砼控制砼总厚100mm,同时,又应将所在钢筋网盖住,并保证面层有足够有效的钢筋保护层。
6）、养护：
混凝土喷射终凝2小时后，应喷水养护，日喷水不少于3次，养护时间宜根据气温确定，一般为3～7天。
8、顶管后背
本工程顶进采用单向顶进，单侧顶进长度一般长度在50—60m,因此足够满足本工程21m顶进长度的要求。
顶管工作坑及后背墙的墙面应与管道轴线垂直，其施工允许偏差应符合下表的规定：
工作坑及后背墙的施工允许偏差（㎜）
项目
允许偏差
工作坑每侧
宽度
不小于施工设计规定
长度
后背墙
垂直度
0.1%H
水平扭转度
0.1%L
注：
1、H为后背墙的高度（mm）；
2、L为后背墙的长度（mm）。
9、起吊机具安装：
待工作坑开挖完成后，安装三角塔、行车（或少先吊）作为提土机具。
本段采用人工边开挖边支护交替进行。
施工工艺流程（见下图）
10、土方开挖施工注意事项
开工之前，作好临时防雨设施的储备；
开挖过程中，应有专人注意边坡稳定情况进行监测。
检查加固临时电路，电线距地面高度在2米以上；
开挖土应尽快运出场外，除特殊情况外，一般不在基坑边堆放弃土。
四、工作井底板混凝土浇筑
1、混凝土浇筑注意事项
1）浇筑井壁混凝土时，应分层浇筑，并使混凝土均匀上升；
2）浇筑混凝土保持连续性，允许间隔时间根据试验确定，如间隔时间超过允许间隔时间，则应作为工作缝处理；
3）混凝土分层浇筑应满足下表规定；
混凝土浇筑层的最大厚度（mm）
捣实方法和振捣器类别
允许最大厚度
插入式
软轴振捣器
振捣器头长度的1.25倍
表面式
在无筋或少筋结构中
250
在钢筋密集或双层钢筋结构中
150
附着式
外挂
300
4）在施工缝上浇筑混凝土时，应保持表面清洁。
为了与下一层混凝土结合更好，将接缝混凝土面凿毛。
处理时，一直要做到表面无松动，无灰浆浮渣，无浮皮及污染，但不得将骨料挖除。
凿毛后用水将所有表面松散材料清洗干净。
水平施工缝湿润后在表面铺20～30cm厚与混凝土相同水泥标号的水泥砂浆，在垂直缝则应刷一层净水泥浆。
5）如混凝土表面需进行修补，在修补前必须用钢丝刷和加压水将需修补部分清除，用比原混凝土强度等级高一级的砂浆进行修补，并抹平。
修补的部位应加强养护，确保修补材料牢固粘结，色泽一致，无明显痕迹。
6）在混凝土施工时，应将后续施工所需预埋件按照设计尺寸预埋，并座保护措施，防止预埋件松动、脱落。
7）混凝土结构表面允许偏差
混凝土结构表面允许偏差（mm）
项目
混凝土结构部位
外露表面
隐蔽内面
相邻两面板高差
局部不平
结构物边线与设计边线
15
结构物水平截面内部尺寸
+20
承重模板标高
+5
6
预留孔、洞尺寸及位置
8）混凝土养护时间
混凝土养护期时间
混凝土所用水泥种类
养护期时间（d）
硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥
14
火山灰质硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、
粉煤灰硅酸盐水泥、硅酸盐大坝水泥
2、混凝土浇筑
在混凝土浇筑过程中，应加强检测，以控制混凝土的均匀性。
混凝土浇筑前，应对支架、模板、钢筋及预埋件进行检查，合格后方可浇筑。
浇筑过程，还需不断观察，发现问题，及时处理。
混凝土入仓过程中，当自由倾落高度超过2m时，采用串筒布料。
混凝土浇筑应分层对称平衡进行，分层厚度控制在30cm左右内。
混凝土振捣采用插入式振捣器。
混凝土振捣应密实，不得过振、欠振和漏振。
为防止沉井浇筑节段顶部“松顶”，拟对顶层混凝土采取二次振捣。
混凝土浇筑完成后及时洒水覆盖养护。
五、顶管施工
1、顶管工艺及设备的选择
（1）、本工程采用手掘式顶管工艺
根据工程的特点和地质情况，本工程选用手掘式顶管顶进施工，以第一节钢筋混凝土管作为工具管。
随着工具管的顶进，开挖面切削下来的泥土进入工具管内，通过管节排放到管外工作井，然后用门吊将泥土运出弃土堆放。
（2）、顶管设备的选择
顶管设备必须质量优良可靠，操作方便，工作效率高,设备能力留有充分富余，使用时的保险系数大。
顶管顶力可用以下公式计算：
式中 P—计算的总顶力（kN）；
γ—管道所处土层的重力密度（kN/m3）；
D1—管道的外径（m）；
H—管道顶部以上覆盖土层的厚度（m）；
Ø
—管道所处土层的内摩擦角（°
）；
ω—管道单位长度的自重（kN/m），
L—管道的计算顶进长度（m）；
f—顶进时，管道表面与其周围土层之间的摩擦系数，可按下表取值：
土类
湿
干
粘土、亚粘土
0.2~0.3
0.4~0.5
砂土、压砂土
0.3~0.4
0.5~0.6
PF—顶进时，工具管的迎面阻力（kN）。
根据现场实际情况本工程综合考虑顶进长度为L=21米；
管材为DRC800×
80GⅢA，取Ø
=30°
；
取γ=20KN/m3；
D1=0.96m；
H=2；
PF=0（手工开挖，工具管即顶部允许超挖，不考虑）；
ω=1.06/2.0=0.53t；
f的取值：
根据当地土质和经验取0.4。
P=0.4×
20×
0.96{（2×
2）+[（2×
2）+0.96]tg2[45°
-（30/2）]+0.53/（20×
0.96）}×
21＋0=481.32KN=48.13t。
考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备取1.1倍左右的储备能力，设备顶进应力为53吨,选用一个100吨千斤顶作为顶进动力设备。
根据顶管管道总阻力要求，本次选择顶力为一个100t顶管机进行顶管作业，是安全可行，满足施工要求。
（3）、砼管节控制顶力的计算
本工程管材选用是依据《顶进施工用钢筋混凝土排水管》JC/T640—1996要求，选用DRC800×
80GⅢA管，混凝土设计强度取值C40。
本次顶管用千斤顶油缸顶力100吨，千斤顶的油泵油压应控制在砼管节的允许顶力内，使砼管不致破裂。
（4）、顶管地面沉降计算
a、顶管地面沉降宽度验算
=5.63m
L——沉降宽度；
H——地面至管外底高；
a——45°
＋内摩擦角的一半，根据地质报告取保守值60°
;
D外——管道外径。
本工程中顶管穿越经地面沉降宽度计算，沉降宽度为5.63m，故施工过程中在顶管轴线左右5.63m范围内进行沉降监测。
b、地面沉降验算
本工程中重点防止下沉部位是地面，故对其进行沉降验算。
式中S1——地面沉降量；
h土——地面至管顶覆土高度；
B土——土壤系数，取经验值，一般为1－3，一般土质情况越差取值越大。
根据本工程地质情况B土取２；
由验算得出，当无注浆措施时施工引起的下沉量为0.94cm，当采取注浆或打蜡措施后沉降量可控制在理论值的0.3-0.5倍,故对路面影响可以忽略不计。
c、允许覆土高度验算
h土≥2.0D外
h土＝2.0×
0.96=1.92m
由此可知管道覆土高度完全满足允许覆土高度要求。
2、顶管工作井内设备安装
（1）、导轨安装。
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）由于工作井底板浇注了30cm的砼，地基稳定，导轨直接放置在工作井的底板上。
2）严格控制导轨顶面的高程，其纵坡与管道纵坡一致。
3）导轨采用浇筑砼予以固定，导轨长度采用2～3m。
4）导轨必须直顺。
严格控制导轨的高程和中心。
（2）、下管、顶进、出土和挖土设备：
采用汽车吊下管，用千斤顶、高压油泵作为顶进设备，用斗车、垂直牵引的卷扬机作为出土设备，用空气压缩机带风镐机或人工作为挖土设备。
（3）、照明设备：
井内使用电压不大于12V的低压照明。
（4）、通风设备：
人工挖土前和挖土过程中，采用离心鼓风机通过通风管进行送风。
风量的计算如下：
1）按洞内同时工作的最多人数计算风量：
Q=k×
m×
q
Q－所需风量，m3/min；
k－风量备用常用系数，常取k=1.1～1.2；
m－洞内同时工作的最多人数；
q－洞内每人每分钟需要新鲜空气量，通常按3m3/min计算。
现场管内有两人工作，一人开挖，一人负责运余泥，取k=1.1,m=2,则有：
q=1.1×
2×
3=6.6m3/min
2）漏风计算
Q供＝P×
Q
Q－计算风量；
P－漏风系数；
采用Ф100PVC管，每百米漏风率一般可控制在2％以下。
取P＝1.02，则：
Q＝6.6×
1.02＝6.73m3/min
采用风量大于7m3/min离心鼓风机作为通风设备则可以满足要求。
3、顶管顶进施工
整个顶管顶进施工工序包括设备、导轨安装，钢筋混凝土管安接，顶进，挖土运碴，测量及纠编等全过程。
现将整个顶进施工分述如下：
（1）、鉴于本场地穿越地层，顶管在施工过程中发生错位，极不易纠正，其阻力增加更大，故本次顶管采用顶管专用平口管型钢筋混凝土排水管，确保顶管顺利地进行。
（2）、油泵安装和运转应符合下列规定
油泵宜设置在千斤顶附近，油管应顺直、转角少；
油泵应与千斤顶相匹配，并应有备用油泵；
油泵安装完毕，应进行试运转；
顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；
顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因并经处理后方可继续顶进；
千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。
（3）导轨、设备安装：
导轨及千斤顶支架系统结构简图
导轨用型钢和P38以上钢轨制作，钢轨焊于型钢上，型钢用螺栓紧固于钢横梁上，以便装拆。
钢横梁置于工作井底板上，并与底板上的预埋铁板焊接，使整个导轨系统成为在使用中不会产生位移
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