广州某开发区道路扩建工程人工顶管施工.doc

页面 1-----------------------广州**开发区市南路北段 （黄沙快速干线~黄阁大道段）扩建工程 人 工 顶 管 施 工 方 案 ----------------------- 页面 2-----------------------人工顶管施工方案 第一章 编写依据 本施工方案编写依据如下： 1、 《广州**开发区市南路北段（黄沙快速干线~黄阁大道段）扩建工程》设计图 图纸； 2、 《给水排水管道施工及验收规范》GB50268-97； 3、 《混凝土质量控制标准》GB50164－92； 4、 《市政道路工程质量检验评定标准》CJJ1-90； 5、 《市政排水管渠工程质量检验评定标准》CJJ3-90； 6、广州市建设委员会颁发的有关建筑规程，安全、质量及文明施工等文件； 第二章 工程概况 2.1 工程简介 本工程原设计采用机械顶管施工，但由于工期紧、施工场地有限、现场交通繁杂、 地下管线复杂、有可能遇上地下障碍物等情况，将影响本工程机械顶管正常施工的不利 因素，故将本工程中的顶管工程改用人工顶管管材采用 DN800 及 DN1200 的玻璃钢管， 埋深约为 5~7m。

改用人工顶管后，工作井、接收井及检查井的井位和管段长度将根据现 场实际情况（顶进长度、地下障碍物、交通影响等）而确定 2.2 施工参照标准 GBJ08-221-96 《市政排水构筑物工程施工和验收规程》 GBJ08-220-96 《市政排水管道工程施工和验收规程》 GBJ141-90 《给水排水构筑物施工和验收规程》 YS1411-89 《防腐蚀工程施工规程》 GB50194-93 《建筑工程施工现场供用电安全规范》 GBJ208-83 《地下防水工程施工及验收规程》 GB50026－93 《工程测量规范》 2 ----------------------- 页面 3-----------------------人工顶管施工方案 第三章 施工部署 3.1 施工组织安排 本工程需要采用人工顶管的管段为计划用 4 套顶管设备，分成两个阶段顶进，第一 阶段为工作井、接收井的施工，第二阶段为人工顶管的实施，其中工作井、接收井的施 工可以交叉作业，速度较快，设备也能得到充分的利用 3.2 顶管施工工艺流程 工作井施工 施工准备 设备安装 管吊装就位 开机顶进 测量控制及纠偏 废泥外运 施工下一节 复核 回收掘进机头 结束 3 ----------------------- 页面 4-----------------------人工顶管施工方案 3.3 施工顺序 施工顺序为：工作井施工→顶进设备安装调试→吊装砼管到轨道上→连 接好工具管→装顶铁→开启油泵顶进→出泥→管道贯通→拆工具管→砌检查 井。

顶管施工工艺流程图见上图所示 第四章 施工准备工作 4.1 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、电线杆、树 木及附近房屋等的准确位置 3、按施工平面布置图修建临时设施，安装临时水、电线路，并试水、试 电 4、进行顶管所用设备的加工制作 5、根据顶进长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等） 6、根据材料计划，分期分批组织材料进场 4.2 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、按照规划局提供的永久水准点，引临时水准点至井下，施工中经常进 行校核 4 ----------------------- 页面 5-----------------------人工顶管施工方案 第五章 主要工程项目的施工技术方案 5.1 人工顶管顶力的计算： （一）对于顶管顶进深度范围土质好的，管前挖土能形成拱，可采用先挖后顶的方法施 工 根据经验公式： P=n P0 其中：P——总顶力 n——土质系数 土质系数取值可根据以下两种情况选取： （1） 土质为粘土、亚粘土及天然含水量较大的亚砂土，管前挖土能成拱者，取 1.5～ 2.0。

（2） 土质为中粗砂及含水量较大的粉细砂，管前挖土不易成拱者，取 3～4 取 n 为 2.0 P——为顶进管子全部自重顶进的每节管自重约为 2 吨，最长段以 60 米计，每 0 节管长 2 米，共要顶进 33.5 节管，则 P ＝2*33.5＝60 吨 0 则总的顶力为：P=n P ＝2.0*60＝120 吨 0 考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备取 1.3 倍左右的储备能力，设备 顶进应力为 156 吨, 取总的顶力 F＝200 吨，选用两个千斤顶作为顶进动力设备，每个 千斤顶的顶力应为 100 吨 （二）对于顶管顶进深度范围土质较差的，即开挖时容易引起塌方的，可采用先顶后挖 的方法施工 根据顶管工程力学参数确定，先顶后挖时，顶管的推力就是顶管过程管道所受的阻 力，主要包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力 ⑴工具管正压力：与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有 关根据有关工程统计资料，软土层一般为 20-30t/m2,硬土层通常在 30-60t/m2大于 40t/m2 时表明土质较好 F1=S1×K1 其中 5 ----------------------- 页面 6-----------------------人工顶管施工方案 F1--顶管正阻力(t) S1--顶管正面积(m2) K1--顶管正阻力系数(t/m2) F1=S1×K1=πr2×K1＝3.14*0.85*0.85*35＝79.40 吨 ⑵管壁摩擦阻力：管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。

根据有关工程统计资料， 管壁摩擦阻力一般在 0.1-0.5t/m2 之间 F2=S2×K2 其中 F2—顶管侧摩擦力（t） S2—顶管侧面积（m2） K2—顶管侧阻力系数（t/m2） F2=S2×K2=πDL×K2=3.14*1.7*60*0.5=160.14 吨 顶管阻力为以上二种阻力之和，顶进长度按最长管段 60 米计算，总顶力：F=F1+F2 ≈239.54 吨 因此，取总的顶力 F＝300 吨，选用两个 150 吨的千斤顶作为顶进动力设备 5.2 工作井和接收井的施工 工作井和接收井的施工方法采用人工挖孔护壁法施工工作井和接收井的结构设计 见附图 5.2.1 工作井施工 工作井采用人工挖孔护壁支护结构工作井尺寸净空为 4.5×4 米，开挖深度为 4.5～8.5 米左右，壁厚 30cm，具体配筋方案见附图 （一） 、施工工艺 采用分层开挖，分层浇注井壁的方法施工，每节开挖护壁的高度最多不超过 100cm （二） 、施工流程 6 ----------------------- 页面 7----------------------- 人工顶管施工方案 放线定位 开挖一节土方 测量控制 绑扎钢筋 立护壁模板 浇注混凝土 是否到设计标高 回填 300mm 厚碎石垫层 底板浇注 （三） 、施工技术要求 1、每层开挖深度不大于 1.0 米。

2、钢筋搭接长度不小于 35d 3、模板拼装要平整，牢固 4、层与层之间搭接部分的泥土要清洗干净，并凿毛 5、护壁的下一节和上一节的搭接长度不小于 10cm 6、钢筋的配置必须按照有关标准和规范进行，浇注的砼必须使用震动棒进行振捣，要 7 ----------------------- 页面 8----------------------- 人工顶管施工方案 设置足够的支撑，防止“跑模”现象的发生 7、井内的积水由集水井（长×宽×高为 30cm×30cm×40cm）及时排走，抽水时要注意 用电安全 8、严格控制后靠背、洞口墙的水平度和垂直度洞心的标高和洞口的直径要符合设计 要求 9、浇注完后，养生 72 小时，才能拆模并开挖下一层 10、第一层护壁必须勾挂在井口周边 11、确保工作井的净空尺寸满足设备要求 12、底板的标高要符合设计要求 5.2.2 接收井施工 接收井是直径为 2.5 米的圆井，其护壁厚 30cm，具体配筋方案见设计图纸。

5.3 顶管工作井内设备安装 （一）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 20cm 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、导轨采用浇注砼予以固定，导轨长度采用 2～3m，间距设置为 60cm 4、导轨必须直顺严格控制导轨的高程和中心 （二）下管、顶进、出土和挖土设备： 采用电动卷扬机下管，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作为挖土设备 （三）照明设备：井内使用电压不大于 12V 的低压照明 （四）通风设备：人工挖土前和挖土过程中，采用轴流鼓风机通过通风管进行送风 风量的计算： 1、按洞内同时工作的最多人数计算： Q=k×m×q 式中：Q－所需风量，m3/min; 8 ----------------------- 页面 9-----------------------人工顶管施工方案 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= k×m×q=1.1×2×3=6.6 m3/min 2、漏风计算 Q ＝P×Q 供 式中：Q－计算风量 P－漏风系数 采用 Ф200PVC 管，每百米漏风率一般可控制在 2％以下取 P＝1.02，则 Q ＝P×Q 供 3 ＝6.6×1.02＝6.73 m/min 取风量大于 7000L/min 离心鼓风机（或高压空气压缩机）作为通风设备则可以满足 要求 （五）工作棚架：作为防雨及安装吊运设备工作坑上设活动式工作平台，平台用 20#工字钢梁在工作平台上设起重架，井旁边装置电动卷扬机 5.4 引入测量轴线及水准点 （一）将地面的管道中心桩引入工作井的侧壁上（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 5.5 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，以校核导轨 安装的准确性 。