地铁十号线二期樊家村站污水管线迁改工程--顶管工程施工方案.doc
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地铁十号线二期樊家村站污水管线迁改工程
施工方案
第一章工程概况及编制依据
（一）工程地理位置、迁改施工原因
本工程为地铁十号线二期樊家村站污水管道改线工程，工程位于丰台区看丹路东二段与芳菲路相交十字路口处。
因拟建地铁十号线樊家村站与现况看丹路东二段东西向污水主干线（D＝1100）和看丹路东二段与芳菲路相交十字路口处南北向污水主干线及多处污水出户管线在平面和高程位置矛盾，为保证地铁车站顺利实施，拟对与该地铁站相矛盾的污水管线进行改移。
（二）设计概况
因设计地铁樊家村站位于丰台区看丹路东二段与芳菲路相交十字路口处主路下，其平面位置和高程与现况看丹路东二段东西向污水主干线相矛盾，设计拟将影响地铁结构的污水干线往北改移至看丹路东二段北侧步道下，从而保证地铁樊家村站能顺利实施（改移平面位置详后附图表附表平面图5-1、5-1及纵断图5-3、5-4）。
1、污水主干线设计
因现场障碍物较多，不具备放坡明开槽施工条件，污水改移管线主干线设计为顶管施工，管径D＝1150，同时将各条污水出户管线在相应位置接入拟改移污水干线内。
设计污水干管埋深在5.31～6.19米，支、干管管径为D=400～D=1150，主要工程量及设计相关参数一览表详下表：
主要工程量及设计相关参数一览表
序号
项目名称
单位
数量
埋深（m）
覆土（m）
备注
一
污水管道
1
WJ1～WJ5砼管D=1150
m
125
5.31～5.80
4.05～4.54
2
WJ5～WJ10砼管D=1150
m
229.55
5.80～6.13
5.54～4.87
3
WJ10～WJ15砼管D=1150
m
214.75
5.76～6.19
4.50～4.93
4
WJ15～WJ19砼管D=1150
m
107.88
5.88～6.19
4.62～4.93
5
砼管D=1050
m
18.8
5.88～3.29
2.03～4.62
6
砼管D=400
m
718.5
管道总计：
m
714.48
二
污水检查井
m
7
PT03系列污水检查井
座
22
8
改造检查井
座
3
检查井总计：
座
25
2、顶管工作竖井设计
考虑现场障碍物较多，同时污水管线WJ2～WJ12井段以北约4米处有现况万年花城高为1.2米的挡墙，对顶管工作坑侧壁有一定的侧压力，设计顶管工作坑支护方式设计为300mm厚钢架网喷混凝土支护。
第一榀钢格栅距锁口梁底1m，往下沿井壁每0.75m一榀，钢筋网片φ6＠100×100沿拱架内外主筋外缘满铺，竖向连接筋为φ18，间距1米，梅花形布置，同时在竖井侧壁每1.5米设一根φ18锚杆，详见后附图表5-5工作竖井结构图。
（三）水文地质条件和工程地质条件
1、水文地质条件
根据本工程的地勘单位北京航天勘察设计研究院提供的本工程的《岩土工程勘察报告》载明，本工程勘察未发现上层滞水，勘察深度范围内有一层地下水，该地下水类型为潜水，其水位标高在15.98~17.92m范围内，同时近3~5年内最高水位为22m。
而本工程设计污水迁改管线主干线流水面标高在39.111~38.425m范围内，远离地下水的影响，工程施工不考虑降水。
2、工程地质条件
根据本工程的地勘单位北京航天勘察设计研究院提供的本工程的《岩土工程勘察报告》载明，在设计污水迁改管线主干线流水面标高39.111~38.425m范围及其以上顶管施工作用土层内，其土质多为粘质粉土、砂质粉土及粉质粘土（详见后附图表6污水管线剖面图），其综合层底标高为35.49~39.82m，湿度稍湿~湿，密实度为中密，该土层土质适于顶管。
对局部较少部位有可能突现细砂的土层（主要为污水WJ15号井位处），顶管施工中将视土质情况加装管帽，以保证工程顺利进行。
（四）地面交通状况、地上地下建筑、构筑物及地下管线情况
1、地面交通状况
地铁樊家村站工程位于丰台区看丹路东二段与芳菲路相交十字路口处主路下，设计拟将影响地铁结构的污水干线往北改移至看丹路东二段北侧步道下。
交通导行方案已经市交管局批准，施工时对看丹路东二段以及与芳菲路相交十字路口采用全断路、全封闭施工。
2、地上地下建筑、构筑物及地下管线情况
经现场实际踏勘及挖探坑调查，污水迁改管线施工范围内地上及地下除步道上的路灯外，基本无建筑及构筑物（路北侧万年花城单层商铺最近距离为20.2m），施工中如路灯有影响，将视情况主要采用调整井位的方法避开施工对其的影响。
地下管线有一条路灯管线，埋深约1m，如其顶管工作坑开挖及顶管中对施工有影响，将对其采用悬吊保护。
（五）编制依据
1、设计文件及相关资料
（1）设计图纸及现场踏勘等；
（2）国家、交通部和北京建委等管理部门颁布的有关施工技术、环保、安全、质量验收规范、检验标准及法规文件；
（3）我单位对施工现场实地调查情况。
2、施工管理文件
（1）北京市文明施工管理规定
（2）我单位ISO9001：
2000质量管理体系文件
（3）我单位ISO14001环境管理体系文件
（4）我单位ISO18001安全管理体系文件
3、主要施工技术规范、规程、标准
序
号
名称
编号
1
《城市测量规范》
CJJ8－99
2
《北京市给水排水管道工程施工技术规程》
DBJ01－47－2000
3
《给水排水管道工程施工及验收规范》
GB50268-97
4
《排水管（渠）工程施工质量检验标准》
DBJ01-13-2004
5
《市政基础设施工程质量检验与验收统一标准》
DBJ01－90－2004
6
《市政基础设施工程资料管理规程》
DBJ01-71-2003
7
《施工现场临时用电安全技术规范》
JGJ46-2005
8
《北京市市政工程施工安全操作规程》
DBJ01-56-2001
第二章总体施工方案及施工部署安排
一、施工专项方案：
（一）污水顶管方案：
根据设计资料、地勘资料及现场踏勘，污水WJ1～WJ19井段设计污水管线覆土一般在4.05m～4.93m之间，WJ2～WJ13井段地处看丹路东二段北侧步道上，在其北侧约3米处有现况万年花城高为1.5米的挡墙，WJ13～WJ19井段地处处看丹路东二段与芳菲路相交路口上，现场基本不具备明开槽施工条件，同时从地勘资料表明污水管线设计所在的地层标高及上部土方范围内无地下水，土质多为粉质粘土，为避免与地铁交叉施工，而影响施工总承包单位的施工进度，本工程污水主干线采用顶管施工。
同时考虑本改线污水是永久改移，而本工程离拟建地铁樊家村站较近，最近距离仅为3.04米，如本工程污水管线改移完成后发生渗漏，从短期考虑，必将影响地铁樊家村站施工，从长期考虑，必将对建成的地铁樊家村站的结构造成腐蚀，故施工中对顶管管节接缝将严格按规范要求进行施工，顶管中两管接口处加衬垫，顶管完成后采用沥青麻丝石棉水泥接缝，注浆采用效果较好的硅化浆。
工作竖井的布置:
根据设计资料及现场实际调查，污水检查井WJ3、WJ6、WJ13井位需接现况污水支线，污水检查井WJ1、WJ19井位需与现况管线勾头，不能作为顶管工作竖井，只能将其作为接收竖井，综合考虑以上因素，本着经济上合理，方案上可行的原则，污水WJ2、WJ4、WJ5、WJ7、WJ8、WJ10、WJ12、WJ14、WJ16、WJ18、WJ20井位设成顶管工作竖井，直线工作竖井尺寸为4×6m（详后附工作竖井尺寸计算），转弯井工作竖井尺寸6×6m,其余井位也按坚井施工，尺寸4×4m（其配筋参见设计竖井配筋图）。
（二）交通导行
（1）污水干线WJ1～WJ12井交通导行
本工程污水干线WJ1～WJ12井均位于看丹路（东段Ⅱ）北侧步道内（现况北侧步道宽为4.5m），该污水干线距离主路边最近为0.55m,最远为1.6m。
污水管干线采用顶管施工，工作坑宽度4～5.5m,这样施工中将占用该北侧步道。
同时因主路已封闭施工，该道路无机动车辆通行，主要为北侧小区内的行人及自行车利用北侧步道，道施工中拟利用北侧步道北侧挡墙上宽5m的临街步道。
（2）污水WJ13井交通导行
污水WJ13位于看丹路与芳菲路相交十字路口北侧主路上，距东侧主路边仅为1.5m。
现况主路宽仅为9m,为双向两车道。
污水WJ13井施工时至少需占用主路宽4.5m,为保证污水WJ13竖井施工时道路交通通行，拟在污水WJ13井东侧9米处做一宽度为6米，长为38米的南北向导行路，做为由南往北的车辆及行人的通行,导行路结构采用30cm厚二灰碎石。
施工完成后恢复现况道路。
二、施工部署：
（一）组织机构
为保证工程顺利实施，根据本工程的特点，我公司按照职能明确、精干实效、运转灵活、指挥有力的原则组建项目管理组织机构，成立项目经理部。
配备业务能力强、经验丰富的管理人员和工程技术人员，按照项目法全面负责本工程的组织实施、调度指挥、施工管理、进度控制、工程创优、安全管理、对外协调等组织指挥工作，配备专业化施工队伍，负责本工程的施工。
本工程拟建以项目经理为总负责的项目经理部，下设五部一室，即工程管理部、技术质量部、安保部、经营部、物资设备部、办公室。
并制定各部门，各种管理人员的岗位责任制。
（1）项目经理
负责领导和管理项目部开展工作，确定项目管理的组织与方针，对工程的质量、安全、进度、成本、文明施工及环境保护等全权负责，满足合同的各项要求。
确定项目部组织机构人员，制定项目经理部规章制度，明确相关人员的职责，全面组织各种工程施工及环境监测、科研等项目的开展和协调工作。
接受业主、监理、上级、社会各方面的指导与检查。
积极主动与项目部所在地政府处理好关系，维护当地政府部门的利益，确保本项目成为北京市文明、安全工地。
领导项目副经理、总工程师和各业务部开展日常工作，对项目经理部的建立、完善、开展工作有决策权及责任。
（2）项目副经理
在项目经理的领导下，全面组织现场施工生产，负责工程总体布署，总体计划的管理，协调各部门的关系，合理组织生产。
参与制定贯彻项目部的质量方针和目标，并组织实施质量管理体系。
负责本工程的组织、管理、生产符合施工方案的要求。
负责工程的物资管理、设备管理和合格分供方的评审工作。
负责施工现场的标准化管理，负责调控项目经理部的计划进度，确保工期如期完工。
负责最终交付后的服务管理工作。
负责施工过程中的拆迁配合及同沿线各单位及兄弟施工单位的配合。
（3）项目总工程师
在项目经理的领导下，负责主持编制该工程项目质量计划和主持编制施工组织设计、分项工程施工方案和补充方案。
负责建立项目质量管理保证体系并进行质量职能分配，落实质量责任制，对工程质量管理负全面技术责任。
负责制定、审批施工组织设计、特殊技术施工方案，提出不合格的处置，负责纠正和预防措施的执行。
负责本项目关键技术难题的攻关工作，积极进行新工艺、新技术、新材料、新设备的研究和实施，不断提高工程质量。
与业主、设计、监理、监测单位保持密切的关系。
负责竣工验收、竣工资料的审查上报和保修期的服务工作。
（4）专业工程师
负责施工方案的编制与实施，负责落实施工计划并安排现场组织工作。
根据施工组织设计或施工方案、设计要求对施工班组进行技术、质量交底，下达技术交底单，并指导施工班组执行；检查施工班组执行情况，对违章操作的应予以纠正；制定重要的或特殊的工程部位施工方案，并对其可行性和执行结果负责，填写关键过程的施工记录，编写安全交底单。
负责保管好本岗位的技术资料文件，参加竣工资料的整理。
（5）测量工程师
负责完成项目交接桩，项目测量桩点的保护；负责编制测量方案；负责工程定位和工程测量工作的具体实施，做好测量交底工作；完成规定内业资料的编制、保存测量记录；负责项目竣工测量；负责项目测量的复核；负责测量仪器的保管、校核工作。
（6）质检工程师
负责本工程项目的质量评定和施工过程的监督、检验工作；对工序过程质量负责，保证不合格品不转入下道工序。
当工序、部位质量需经监理人员验收时，质检工程师及时提交报告请监理人员复核，当质量验收合格时，及时发出转序指令,对不符合要求的施工作业，行使警告、整改、停工职权。
强化质量意识，在保证工程质量的前提下抓好施工进度，做好施工过程中的标识。
负责落实“三检”制度工作（即自检、互检、交接检）。
保存本工程项目的原始质量评定记录。
（7）材料工程师
材料工程师负责进场（入库）材料物资验证工作，及时对进场物资进行检验、标识、登记、保管、维护和定额发料工作，保证不合格原材料不进入现场。
负责依据合格分供方名册，检验采购材料物资的质量及质量证明，考核分供方；保存质量证明文件。
同时应经常深入工地，检验材料使用和保管情况，防止材料、半成品的损坏变质。
负责收集整理采购资料，向分供方提供完整的采购文件。
（8）计量工程师
负责保存项目合同评审记录及合同副本；编制洽商变更概算，办理审批手续；
负责工程的过程计量和支付；编制工程竣工结算，办理审批手续：
按时统计，及时地汇报工程进度及工程量情况，做好统计报表，对统计上报的各种资料数据负责。
（9）试验工程师
负责进货的取样和试验、施工试验与特殊检验试验。
负责混凝土、砂浆配合比设计与配合比报告。
负责做好试验记录，试验报告和试验过程的标识工作。
负责试验设备的使用、管理、校核工作。
（10）各部室的工作职能
部门
职能
工程部
制定施工计划、设备和人员的调度、施工进度控制、统计报表
技质部
施工方案编制、技术指导、测量控制、分析处理质量问题、质量检查和监督
经营部
负责签定合同、监督合同的履行情况、负责工程报价工作、财务管理、经济核算、费用控制、资金筹集和控制
安全保卫部
安全和保卫管理制度的检查和落实、现况地上地下杆线、构筑物、管线加固、拆、改、导的协调、配合
物资设备部
材料、设备的供应及管理
项目办公室
外部协调、秘书、劳资、公务、后勤、治安、党务、政工、工会
备注
各部室在履行各自职责的同时，加强部室之间的协作。
（二）施工计划安排：
为满足施工总承包单位地铁施工阶段工期需要,为其尽早的提供作业面，本工程污水改线以WJ7井南北临时管线为界分两个阶段进行施工，待西侧污水改线完成WJ1～WJ7井段后（东侧污水利用南侧现况管线）,地铁即可施工西侧隧道区间。
据本工程的实际情况工程进度计划安排如下：
本工程计划开工日期为2009年6月20日，计划完工日期为2009年10月11日，共119个日历天，其中阶段性计划安排如下：
1）第一阶段WJ1～WJ7井段：
计划开工日期为2009年6月20日，计划完工日期为2009年8月20日，共62个日历天；
主要完成以下工作：
①污水WJ2、WJ4工作竖井施工2009年6月22日～2009年7月06日；
②污水WJ1～WJ3井及WJ3～WJ5顶管施工2009年7月07日～2009年7月22日；
③污水WJ5、WJ7工作竖井施工2009年7月07日～2009年7月21日；
④污水WJ5～WJ7井顶管施工2009年7月22日～2009年8月06日；
⑤WJ5、WJ7检查井及一阶段扫尾、完工2009年8月07日～2009年8月20日。
2）第二阶段WJ7～WJ20井段：
计划开工日期为2009年7月22日，计划完工日期为2009年10月11日，共82个日历天；
主要完成以下工作：
①污水WJ8、WJ10工作竖井施工2009年7月22日～2009年8月05日；
②污水WJ7～WJ9井及WJ9～WJ11顶管施工2009年8月06日～2009年8月26日；
③污水WJ12、WJ14工作竖井施工2009年8月06日～2009年8月19日；
④污水WJ11～WJ13井及WJ13～WJ15顶管施工2009年8月27日～2009年9月13日；
⑤污水WJ16、WJ18、WJ20工作竖井施工2009年8月20日～2009年9月10日；
⑦污水WJ15～WJ19井及WJ20～WJ19顶管施工2009年9月14日～2009年9月29日；
⑧污水WJ16、WJ18、WJ20井及WJ15、WJ17、WJ19接收井施工2009年9月30日～2009年10月08日；
⑨扫尾竣工2009年10月9日～2009年10月11日
具体详见附图1-1、1-2【一阶段施工进度计划横道图】及【一阶段施工进度计划网络图】，附图2-1、2-2【二阶段施工进度计划横道图】及【二阶段施工进度计划网络图】。
第三章主要施工工艺和方案
（一）测量方案及监测方案
1、测量方案
由于本工程工期紧、工程项目较多，且综合管线线型较复杂，我公司从工程部抽调有经验的测量工程师及部分测量员，组成强有力的测量队伍，并配备1台先进的全站仪及1台经纬仪和3台水准仪，确保工程测量精度，保证施工的顺利进行。
（1）桩位保护及导线点的布设
测量室在与施工总承包单位、甲方、测绘设计单位接桩后，校验其提供的平面控制点和高程控制点，对在本施工范围之内的桩位（包括坐标点、水准点等）进行必要的保护，并及时做好导线布设和平差，经验算精度合格后，再进行导线点的加密，水准点的复测和加密等测量工作。
（2）导线复测与导线点的加密
外业测完后，及时进行成果的整理，复测成果作为原始技术资料由技术部测量室负责存档。
复测中如发现问题，应及时与施工总承包单位、甲方、测绘设计单位联系，协商解决。
复测后，根据施工现场测量的需要，对导线点进行加密。
加密导线点应沿中线布设成附合导线，附合在高级导线控制点上。
定期对控制点进行复核，以减少控制点的变化对施工的不利影响。
本工程中，所有测量成果须达到以下技术指标：
测量成果技术指标
项目
测站点间距离（m）
允许偏差
水准高程闭合差
--
±20L1/2mm
导线测量方位角闭合差
--
±40n1/2（"）
直接丈量测距两次较差
〈200
1/5000
200～500
1/10000
〉500
1/20000
注：
L为水准测量闭和路线的长度（km）；n为导线测量的测站数。
（3）水准观测和水准点的加密
按三等水准测量的精密要求，使用自动安平水准仪进行往返观测。
复测成果由技术部测量室作为原始技术资料存档。
复测中如发现问题，应及时与甲方、勘测设计单位联系，协商解决。
加密水准点（临时水准点）应布设在稳固的地方，可埋设标志，尽量避开道路边缘20m左右，两端附合联测到高级水准点上，外业观测按四等水准测量的精密度要求进行，内业处理时剔除粗差，对观测值进行精密平差。
（4）施工放样点和成果移交
根据导线控制点和加密导线点，采用全站仪，根据设计图纸所给定的定线关系和各类参数，计算出各主要控制点的坐标，按极坐标法测设出各控制点，并使实测坐标与设计坐标差在规定限差内，及时将各控制点、水准点的成果资料，连同现场点位，一并移交给施工项目经理部测量班，以满足施工测量的需要。
在施工过程中，及时对已建管线高程、位置；路桩位等的重要部位进行位置和高程的测量复核，如与设计不符将及时和设计联系，确定解决方案。
所有施工测量均填写《测量复核记录》，存档保存。
（5）施工测量保证措施
测量人员均持证上岗，使用合格的仪器设备。
施工前测量人员要认真学习图纸，对测绘设计单位交给的坐标点、高程点进行复测，并报监理认可后对其定出相应的保护措施，严加保护，并进行定期检测。
施工中，严格执行《工程测量规范》（GB50026-99）的要求及测量复核制度。
定期检查、做好施工原始记录。
按规范要求设置控制点、水准点，并定期对其进行复测。
2、监测方案
（1）监测内容
根据本工程的具体情况，拟分别对顶管工作影响范围内的地面、顶管竖井支护进行施工安全监测，监测项目以沉降、变形位移监测为主。
（2）监测项目和仪器设备
根据顶管设计、施工要求和地质情况,结合工程特点，工程实际情况和设计要求，拟定以下施工监测项目:
①地面沉降：
本项目旨在测定顶管施工过程的地面沉陷值，施工对地表的影响范围及其随时间的变化规律，在顶管上方路面及竖井周边每10m布置一组测点，用精密水准仪量测。
②竖井支护位移：
本项目旨在测定竖井锚喷支护的在施工过程中的变位值和位移速度，作为指标进行稳定性判断，以确定支护效果及安全度。
竖井四周每边布置一组测点，用精密水准仪量测。
（3）监测频率
以上项目的监测频率原则上为1～10天，每天1～2次；10～20天，每2天一次；20天后每周1～2次。
具体监测频率应根据监测数据的变化情况而定：
地表下沉依监测数据的变化而定，当土体变化速率在8mm/d以上视为不安全状态，必须对尽快进行注浆加固；当变化速率在1-8mm/d之间视为不稳定状态，应加强量测；当变化速率小于1mm/d视为稳定状态。
具体的监测项目及频率见下表。
监控量测汇总表
监测
项目
检测设备
测点布置原则
监测目的
监测频率
地面
沉降
NA2精密
水准仪
沿顶管中心线和选定横断面每隔3-5m布一测线
确保路面及周边建筑物的安全性与正常使用，直接反映施工的安全稳定性
早期：
1-2次/天
后期：
1-2次/周
竖井支护位移
NA2精密
水准仪
四周每边布一测线
确保竖井支护的安全性与正常使用，直接反映施工的安全稳定性
早期：
1-2次/天
后期：
1-2次/周
（4）监测数据的整理与反馈
施工期间，每次监测后应及时根据监测数据绘制地表下沉、支护结构水平位移等随时间及工作面的距离的时态曲线，以便发现了解其变化趋势，并根据开挖面的状况，地表下沉量、支护结构水平位移的大小和变化速率，综合判断土体和支护结构的稳定性，及时反馈给设计单位，作出相应反应。
（二）污水顶管施工
1、竖井施工方案
1）竖井施工原则及步骤
（1）竖井施工原则
竖井土方开挖采用“竖向分层，周向分段，中部超前”的施工方法施工。
开挖后及时进行支护施工，不得长时间暴露，以免扰动土体。
在井壁结构没有形成封闭之前，不得连续向下开挖。
（2）竖井施工步骤
测量定位→管线调查与管线改移→锁口梁土方开挖→锁口梁钢筋绑扎→浇筑锁口梁混凝土→竖井土方开挖→安装钢格栅，焊接纵向连接筋，挂钢筋网片→混凝土喷射——重复挖土、挂网喷护直到竖井设计位置（施工至4～5米后安装垂直提升系统）→竖井底板施工→设备等的布置。
（3）工作竖井的尺寸计算：
矩形工作竖井的底部净空尺寸一般可按下式计算其宽度（B）与长度（L）:
B=D1+2b
式中B——工作竖井的底部开挖宽度（m）；
D1——管外径（m）；
b——管两侧操作空间（m），一般为每侧1.2—1.6m；
L＝Ll十L2十L3十L4十L5
式中L——工作坑的底部净空长度（m）；
L1——管节长度（m），
L2——顶镐机长度（m），
L3——出土工作间长度（m）；
L4——后背墙的厚度（m）；
L5——稳管时，已顶进的管节留在导轨上的最小长度（m），一般为0.3-0.6m。
以D1150为例工作坑计算尺寸如下：
B1150=（1.15+2×0.12）+2×1.3=3.99m
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