陕西某主干污水管道顶管工程施工方案.doc

西安某区（新区）主干道4污水Φ1650管道顶管工程施 工 方 案2009年03月01日目 录一、工程概况………………………………………………………1二、编制依据………………………………………………………1三、总体施工方案…………………………………………………2四、基坑钢筋混凝土护壁支护方案………………………………2五、降水及临排施工方案…………………………………………4六、机械顶进施工方案……………………………………………5七、安全生产管理体系及保证措施………………………………15八、确保工程工期的措施…………………………………………24九、质量保证措施…………………………………………………28附表及附图…………………………………………………………32西安某区（新区）主干道4污水Φ1650管道顶管工程施工方案一、工程概况: 1、工程概况：西安某区主干道4污水工程，本工程Φ1650管道全长365米，设计管道埋深约8～9m2、地质情况:根据工程地质勘察报告，拟建工程场地位于渭河断陷盆地中心地段，地貌单元属皂河一级阶地，地势平坦，地形起伏不大，结构较为简单，自上而下主要由杂填土，耕土，黄土状粉质粘土，砂土组成，场地属非自重I级（轻微）湿陷性场地，场地范围内无西安地裂缝通过，局部地段的砂土在5—8米范围内轻微液化。

由工程勘察报告可知，地下稳定水位埋深为6.60~8.70m,对应的标高介于396.23~396.32m之间，属潜水类型，水位升降主要受大气影响，年变化幅度为1.0~2.0 m二、编制依据：1、西安某区二次创业区经二十二路（污水处理厂进水管-科技七路）污水工程重新设计图2、西安工程地质勘测公司提供的主干道4污水管线范围《岩土工程勘察报告》3、《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-974、《建筑与市政降水工程技术规程》JBJ/T111-985、《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-996、工程临近地区类似工程降水参数7、与本工程相关的施工及验收规范三、总体施工方案： 1、首先确定工作坑、接受坑: W1、W2、W3、W4为四个工作坑，W4工作坑借用WA8机械顶管接收坑（在机械顶管时已成型）2、确定施工段及顶进方向：根据现场情况,污水管道采用分段进行人工顶管施工第一段: 由W4工作坑向W3方向顶进61米第二段: 由W3工作坑展开向W2、W4双向顶进61米暗接第三段：由W2工作坑展开向W3、W1双向顶进61米暗接第四段：由W1工作坑向W2顶进61米暗接，向北顶进9米予埋干管。

3、确定钢筋混凝土护壁支护方案和降水方法四、基坑钢筋混凝土护壁支护方案；为了确保安全施工，工作坑采用逆做法钢筋混凝土支护，特制定了专项施工方案，具体如下：1、基坑底部尺寸确定：工作坑5.0m╳7.0m；2、基坑周围及钢筋混凝土支护方法：（1）、首先对确定的工作坑、接收坑周围10米范围由业主进行地质详勘根据详勘报告对流砂、沙土等不良地质情况，在基坑周围5米范围，原地面向下至坑底下2米范围内的土体，采用压力灌浆法或旋喷法进行加固施工2）、工作坑坑壁坡度系数1：0.1,采用逆做法,开挖浇筑C30抗渗早强混凝土，开挖全采用人工开挖，25T吊车配合吊运土方，土方（水下淤泥土）吊至地面后及时进行外运；在接近地下水位时，护壁层高不超过1.5米，各层之间设置不小于10cm的平台每层待混凝土强度≥80%后，方可进行下一次开挖第二次及以后向下挖土，均只能先开挖一侧，待此侧混凝土强度达到80%后再开挖另一侧，循序渐进以防止井壁沉降护壁施工至设计底标高后，应避免基坑底面暴露时间过长，尽快将井底板混凝土施工完毕；为提高早期强度便于下道工序施工，必须添加早强剂，鉴于护壁大部分处于水下，为了增加抗渗能力，在混凝土拌和时加入S6抗渗剂，在冬季施工期间抗冻等级要求为：F150。

3）、工作坑四周及基础处理 工作坑护壁高出地面10cm，护壁四周3米宽范围内用50cm厚3:7灰土夯实，坑周围开挖并砌筑30cm *30cm截水沟坑底基础采用砂砾石回填基础60cm，底板做C30早强混凝土60cm厚同时在工作坑低于底板四周作50cm×50cm积水槽3、起吊设备设立起吊设备采用汽车式起重机25t和电动卷扬机、电动葫芦、手动葫芦等起重设备 4、基坑及降水井围护： 基坑、降水井周围及施工现场范围用彩钢板配置钢管对其进行全部围护，以封闭施工，现场设防止闲人进入的围栏及围墙并专人看管一切脚手架或棚架、防护设施、安全标志和警告牌等，一经架设后，不得擅自拆动 钢筋混凝土护壁的具体结构配筋施工图见附图一～四五、降水及临排施工方案； 降水施工是本工程的重点，降水效果直接关系到整个施工过程能否正常进行，为保证基坑及顶管施工过程安全，施工前必须先降低地下水，依据《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-97规定“顶管时，应将地下水位降至管底以下不小于0.5m处,并应采取措施防止其他水源进入顶管管道” 1、降水方案：在每个基坑周围打六口降水井（工作坑四角四个，两侧对称布置两个）。

井深40米左右（采用d600mm混凝土护管），配4寸清水泵（接硬塑料管），在工作坑土方开挖前15天开始抽水，使工作坑作业范围内的地下水位在开挖、支护以及后续施工的全过程中始终保持降水降至基坑底0.5m以下在管壁外侧1.5米处沿管道中心线对称布置降水井，间距10米，井深40米（d600mm混凝土护管）在工作坑内架一台Φ100mm泥浆泵，以抽排四周积水 2、临排管道方案； 临排管道沿道路中心线以东1.5米，由北向南布置，临排管道采用人工开挖沟槽并予埋Φ300钢筋混凝土承插管道（做法见04S516/21、23），管道坡度i=0.002,管顶覆土厚度保证50cm，每20米增设一矩型临时检查井（内壁70cm*80 cm*高1.0m）在工作坑及接收坑处各增设一沉泥沉沙池，在K0+820终点处砌筑一个蓄水池(长2.5m宽2m厚50cm高1.5m)，用Φ200mm污水泵多台抽至太平渠内流入太平渠在太平渠的西头积水池中架设多台Φ200mm污水泵抽排入沣惠渠内备用发电设备3台（工作坑两台、蓄水池一台），以保证降水设备的正常进行，降水期间不得中断电源工程施工完成后，及时拆除铺设的临时设施，恢复地面原貌。

临排管道具体位置见附图五六、人工顶进施工方案：本工程顶进采用人工掘进顶进方法，是依靠人工在管内前端挖土，用小车将土从管中运出，采用水平卷扬机和垂直牵引的电葫芦和吊车出土，然后借助千斤顶将管子顶进土中6．1管道顶管施工工艺流程图6.2、顶力计算：顶力计算是顶管施工设计中的关键内容，顶管的顶力要大于工具管的迎面阻力、管道周围土压力对管道产生的阻力以及管道自重与周围土层产生阻力之和即：P≥f r D1〔2H+(2H+ D1)tg2(450-ψ/2)+ω/r D1〕L+PF式中P——计算的总顶力（KN）f ——顶进时，管道表面与其周围土层之间的摩擦系数，其值选用为：粘土、亚粘土0.2-0.3；r——管道所处土层的重力密度（kN/m3）；D1——管道外径（米）；H——管道顶部以上覆盖土层的厚度（米）；Ψ——管道所处土层的内摩擦角（度）；ω——管道单位长度的自重（kN/m）；L——管道的计算顶进长度（米）；PF——顶进时，工具管的迎面阻力kN）允许超挖其阻力为零6.3、顶管工作坑后背墙设计根据工程实际情况，本工程顶管工作坑后背采用装配式后背墙，其详细构造见后顶管工作坑顶管设备安装6.4、顶管工作坑设备安装A、导轨安装顶管安装导轨要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导轨采用轻型钢导轨，两根钢导轨距离控制在管径的0.45—0.6倍之间导轨内距按下式计算：A=2式中：A——两导轨间距（mm）； D——管外径（mm）； h——导轨高（mm）； e——管外底距枕铁顶面间距（mm）②安装导轨时，应首先利用垂球和直尺确定导轨的间距和平面位置，然后测出导轨各点的实际高程，并与设计高程相比较，确定导轨的高程调整量后进行安装③安装导轨的技术要求：导轨要安装在枕木上，且保证枕木下地基稳定；导轨安设要直顺，严格控制导轨顶面的高程，一般宜较管外底部高1—2厘米，其纵坡应与管道纵坡一致；枕木埋设要稳定、牢固B、后背与后座墙安装后背承受管子顶进的全部水平顶力，将顶力均匀地分布在后座墙上后背应具有足够的强度、刚度和稳定性，不允许发生相对位移和弹性变形经过初步计算及以往经验，后背采用高5米、宽5米的混凝土护壁加排木后背，具体是紧贴垂直的后座墙，横向密排40х40х500CM方木，排木外侧立7根50号工字钢，立铁均匀分布在后背中部3.5米范围内，在立铁外侧放横铁，千斤顶作用在横铁上排放方木时方木时应注意第一根方木应卧于工作坑底以下1.3米左右，使千斤顶的着力中心在后背高度1/3—1/2之间。

C、下管、顶进、出土设备安装①本工程下管及出土设备采用25T汽车式起重机、水平卷扬机、垂直牵引的卷扬机、电动葫芦和出土车，顶进采用顶铁②垂直起重设备安装注意问题：安装前必须对卷扬机、电动葫芦、手动葫芦、25T汽车式起重机等起重设备进行全面检查，设备完好，方可安装；电动葫芦走行轮要与走行轨道相匹配；起重设备安装后在正式作业前必须试吊，吊离地面10厘米左右，检查重物，设备有无问题，确认安全方可起吊；③顶进设备安装注意问题：顶进设备安装前对液压油缸、高压油泵、液压管路控制系统顶铁等进行检查，设备完好，方能安装；根据顶管坑的施工设计，安装高压油泵、管路及控制系统，油泵设置在液压油缸附近，油管要直顺、转角少，油泵与液压油缸相匹配，并要有备用油泵D、照明设备安装管内使用电压不大于36V的低压照明E、工作平台安装①顶管工作坑平台在顶管工作坑开挖与支护完成后进行；②工作平台承重主梁要根据管重、人重及其他附加荷载计算选用，主梁两端伸出工作坑壁搭接不小于1.2米；③平台口尺寸按下式进行计算确定：长度L=L2+0.8宽度B=D1+0.8L2——管节长度（米）D1——管外径（米）④工作坑上架设500工字钢和方木，用木板铺盖，平台上用Φ50钢管做护栏，扣件连接，中间留下管、出土通道，坑角留工作人员上下的箱式组合梯架。

F、顶管工作坑棚架安装顶管架子采用专用重型四脚钢管大支架，架子四周要求平稳，四个架腿处埋设地锚，用水平仪测平，架腿基座用混凝土浇筑，架子外用彩条布遮盖6.5、引入测量轴线和水准点A、用全站仪和经纬仪将设计管中心线敷设在地面上，再将地面的管道中心桩引入工作坑的侧壁上或支撑上（至少两个点），作为顶管中心的测量基线B、将地面上的临时水准点引入工作坑底不易碰撞的地方，作为顶管高程测量的临时水准点6.5.1、第一节管下管A、下管前，要严格检查管材，不合格的不能使用；B、25T汽车式起重机和电葫芦作垂直吊运时，最大倾斜度不能超过10度；C、第一节管下到导轨上时，要测量管的中线及前后端管底高程，以校核导轨安装的准确性6.5.2、顶镐和顶铁的安装A、顶镐的高程：顶镐安装使顶力中心位于管口总高的1/4处。