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1、- 頁面 1- 廣州*開發區市南路北段 （黃沙快速干線黃閣大道段）擴建工程 人 工 頂 管 施 工 方 案 - 頁面 2- 人工頂管施工方案 第一章 編寫依據 本施工方案編寫依據如下： 1、廣州*開發區市南路北段（黃沙快速干線黃閣大道段）擴建工程設計圖 圖紙； 2、給水排水管道施工及驗收規范GB50268-97； 3、混凝土質量控制標準GB5016492； 4、市政道路工程質量檢驗評定標準CJJ1-90； 5、市政排水管渠工程質量檢驗評定標準CJJ3-90； 6、廣州市建設委員會頒發的有關建筑規程，安全、質量及文明施工等文件； 第二章 工程概況 2.1 工程簡介 本工程原設計采用機械頂管施工，2、但由于工期緊、施工場地有限、現場交通繁雜、 地下管線復雜、有可能遇上地下障礙物等情況，將影響本工程機械頂管正常施工的不利 因素，故將本工程中的頂管工程改用人工頂管。管材采用DN800及DN1200的玻璃鋼管， 埋深約為57m。改用人工頂管后，工作井、接收井及檢查井的井位和管段長度將根據現 場實際情況（頂進長度、地下障礙物、交通影響等）而確定。 2.2 施工參照標準 GBJ08-221-96 市政排水構筑物工程施工和驗收規程 GBJ08-220-96 市政排水管道工程施工和驗收規程 GBJ141-90 給水排水構筑物施工和驗收規程 YS1411-89 防腐蝕工程施工規程 GB50194-93 建3、筑工程施工現場供用電安全規范 GBJ208-83 地下防水工程施工及驗收規程 GB5002693 工程測量規范 2 - 頁面 3- 人工頂管施工方案 第三章 施工部署 3.1 施工組織安排 本工程需要采用人工頂管的管段為計劃用4套頂管設備，分成兩個階段頂進，第一 階段為工作井、接收井的施工，第二階段為人工頂管的實施，其中工作井、接收井的施 工可以交叉作業，速度較快，設備也能得到充分的利用。 3.2 頂管施工工藝流程 工作井施工 施工準備 設備安裝 管吊裝就位 開機頂進 測量控制及糾偏 廢泥外運 施工下一節 復核 回收掘進機頭 結束 3 - 頁面 4- 人工頂管施工方案 3.3 施工順序 施工順4、序為：工作井施工頂進設備安裝調試吊裝砼管到軌道上連 接好工具管裝頂鐵開啟油泵頂進出泥管道貫通拆工具管砌檢查 井。頂管施工工藝流程圖見上圖所示。 第四章 施工準備工作 4.1 生產準備 1、進行施工測量和現場放線工作。 2、確定管線范圍內及施工需用場地內所有障礙物，如管線、電線桿、樹 木及附近房屋等的準確位置。 3、按施工平面布置圖修建臨時設施，安裝臨時水、電線路，并試水、試 電。 4、進行頂管所用設備的加工制作。 5、根據頂進長度，準備好各類管線和所需的輔助物（固定架等）。 6、根據材料計劃，分期分批組織材料進場。 4.2 技術準備 1、審查施工圖紙和進行各專業圖紙會審，進行施工技術交底工作。5、 2、做好標高點控制，施工測量和現場放線工作。 3、按照規劃局提供的永久水準點，引臨時水準點至井下，施工中經常進 行校核。 4 - 頁面 5- 人工頂管施工方案 第五章 主要工程項目的施工技術方案 5.1 人工頂管頂力的計算： （一）對于頂管頂進深度范圍土質好的，管前挖土能形成拱，可采用先挖后頂的方法施 工。 根據經驗公式： P=n P0 其中：P總頂力 n土質系數。 土質系數取值可根據以下兩種情況選取： （1） 土質為粘土、亞粘土及天然含水量較大的亞砂土，管前挖土能成拱者，取 1.5 2.0。 （2） 土質為中粗砂及含水量較大的粉細砂，管前挖土不易成拱者，取34。 取n為2.0。 P為頂進管6、子全部自重。頂進的每節管自重約為 2 噸，最長段以 60 米計，每 0 節管長2米，共要頂進33.5節管，則P 2*33.560噸。 0 則總的頂力為：P=n P 2.0*60120 噸 0 考慮地下工程的復雜性及不可預見因素，頂管設備取1.3倍左右的儲備能力，設備 頂進應力為 156 噸, 取總的頂力 F200 噸，選用兩個千斤頂作為頂進動力設備，每個 千斤頂的頂力應為100噸。 （二）對于頂管頂進深度范圍土質較差的，即開挖時容易引起塌方的，可采用先頂后挖 的方法施工。 根據頂管工程力學參數確定，先頂后挖時，頂管的推力就是頂管過程管道所受的阻 力，主要包括工具管切土正壓力、管壁摩擦阻力。 工7、具管正壓力：與土層密實度、土層含水量、工具管格柵形態及管內挖土狀況有 關。根據有關工程統計資料，軟土層一般為20-30t/m2,硬土層通常在30-60t/m2。大于 40t/m2 時表明土質較好。 F1=S1K1 其中 5 - 頁面 6- 人工頂管施工方案 F1-頂管正阻力(t) S1-頂管正面積(m2) K1-頂管正阻力系數(t/m2) F1=S1K1=r2K13.14*0.85*0.85*3579.40噸 管壁摩擦阻力：管壁與土間摩擦系數及土壓力大小有關。根據有關工程統計資料， 管壁摩擦阻力一般在0.1-0.5t/m2之間。 F2=S2K2 其中 F2頂管側摩擦力（t） S2頂管側面積（m8、2） K2頂管側阻力系數（t/m2） F2=S2K2=DLK2=3.14*1.7*60*0.5=160.14噸 頂管阻力為以上二種阻力之和，頂進長度按最長管段60米計算，總頂力：F=F1+F2 239.54噸 因此，取總的頂力F300噸，選用兩個150噸的千斤頂作為頂進動力設備。 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護壁法施工。工作井和接收井的結構設計 見附圖。 5.2.1 工作井施工 工作井采用人工挖孔護壁支護結構。工作井尺寸凈空為 4.54 米，開挖深度為 4.58.5米左右，壁厚30cm，具體配筋方案見附圖。 （一）、施工工藝 采用分層開挖，分層澆注井壁的方9、法施工，每節開挖護壁的高度最多不超過100cm。 （二）、施工流程 6 - 頁面 7- 人工頂管施工方案 放線定位 開挖一節土方 測量控制 綁扎鋼筋 立護壁模板 澆注混凝土 是否到設計標高 回填 300mm 厚碎石墊層 底板澆注 （三）、施工技術要求 1、每層開挖深度不大于1.0米。 2、鋼筋搭接長度不小于35d。 3、模板拼裝要平整，牢固。 4、層與層之間搭接部分的泥土要清洗干凈，并鑿毛。 5、護壁的下一節和上一節的搭接長度不小于10cm。 6、鋼筋的配置必須按照有關標準和規范進行，澆注的砼必須使用震動棒進行振搗，要 7 - 頁面 8- 人工頂管施工方案 設置足夠的支撐，防止“跑模”現象的發10、生。 7、井內的積水由集水井（長寬高為 30cm30cm40cm）及時排走，抽水時要注意 用電安全。 8、嚴格控制后靠背、洞口墻的水平度和垂直度。洞心的標高和洞口的直徑要符合設計 要求。 9、澆注完后，養生72小時，才能拆模并開挖下一層。 10、第一層護壁必須勾掛在井口周邊。 11、確保工作井的凈空尺寸滿足設備要求。 12、底板的標高要符合設計要求。 5.2.2 接收井施工 接收井是直徑為2.5米的圓井，其護壁厚30cm，具體配筋方案見設計圖紙。 5.3 頂管工作井內設備安裝 （一）導軌安裝。嚴格控制導軌的中心位置和高程，確保頂入管節中心及高程能符 合設計要求。 1、由于工作井底板澆注了20c11、m的砼，地基穩定，導軌直接放置在工作井的底板上。 2、嚴格控制導軌頂面的高程，其縱坡與管道縱坡一致。 3、導軌采用澆注砼予以固定，導軌長度采用23m，間距設置為60cm。 4、導軌必須直順。嚴格控制導軌的高程和中心。 （二）下管、頂進、出土和挖土設備： 采用電動卷揚機下管，用千斤頂、高壓油泵作為頂進設備，用斗車、垂直牽引的卷 揚機作為出土設備，用空氣壓縮機帶風鎬機作為挖土設備。 （三）照明設備：井內使用電壓不大于12V的低壓照明。 （四）通風設備：人工挖土前和挖土過程中，采用軸流鼓風機通過通風管進行送風。 風量的計算： 1、按洞內同時工作的最多人數計算： Q=kmq 式中：Q所需風量，m3/m12、in; 8 - 頁面 9- 人工頂管施工方案 k風量備用常用系數，常取k=1.11.2 m洞內同時工作的最多人數 q洞內每人每分鐘需要新鮮空氣量，通常按3m3/min計算。 現管內有兩人工作，一人開挖，一人負責運余泥，取 k 1.1,m=2, 則有 Q= kmq=1.123=6.6 m3/min 2、漏風計算 Q PQ 供 式中：Q計算風量 P漏風系數 采用200PVC管，每百米漏風率一般可控制在2以下。取P1.02，則Q PQ 供 3 6.61.026.73 m/min 取風量大于7000L/min離心鼓風機（或高壓空氣壓縮機）作為通風設備則可以滿足 要求。 （五）工作棚架：作為防雨及安裝吊13、運設備。工作坑上設活動式工作平臺，平臺用 20#工字鋼梁。在工作平臺上設起重架，井旁邊裝置電動卷揚機。 5.4 引入測量軸線及水準點 （一）將地面的管道中心樁引入工作井的側壁上（兩個點），作為頂管中心的測量 基線。 （二）將地面上的臨時水準點引入工作井底不易碰撞的地方，作為頂管高程測量的 臨時水準點。 5.5 下管 （一）下管前，要嚴格檢查管材，不合格的嚴禁使用。 （二）第一節管下到導軌上時，應測量管的中線及前后端管底高程，以校核導軌 安裝的準確性。 （三）要安裝戶口鐵或弧形頂鐵保護管口。 9 - 頁面 10- 人工頂管施工方案 5.6 千斤頂和頂鐵的安裝 千斤頂是掘進頂管的主要設備，由前面頂14、力計算可知,本工程最長管段的頂力為300 噸.擬采用2臺150噸液壓千斤頂。 （一）千斤頂的高程及平面位置：千斤頂的工作坑內的布置采用并列式，頂力合力 作用點與管壁反作用力作用點應在同一軸線，防止產生頂時力偶，造成頂進偏差。根據 施工經驗，采用機械挖運土方，管上部管壁與土壁有間隙時，千斤頂的著力點作用在管 子垂直直徑的1/41/5處為宜。 （二）安裝頂鐵應無歪斜、扭曲現象，必須安裝直順。 （三）每次退千斤頂加放頂鐵時，應安放最長的頂鐵，保持頂鐵數目最少。 （四）頂進中，頂鐵上面和側面不能站人，隨時觀察有無扭曲現象，防止頂鐵崩離。 5.7 頂進施工 工作坑內設備安裝完畢，經檢查各部分處于良好狀態15、。即可進行試頂。首先校測設 備的水平及垂直標高是否符合設計要求，合格后即可頂進工具頭，然后安放混凝土管節， 再次測量標高，核定無誤后進行試頂，待調整各項參數后即可正常頂進施工。 在施工過程中，做到勤挖勤頂勤測，加強監控。頂進施工時，主要利用風鎬在前取 土，千斤頂出鎬在后背不動的情況下將污水管向前頂進，其操作過程如下： （1）安裝好頂鐵擠牢，工具管前端破取一定長度后，啟動油泵，千斤頂進油，活 塞伸出一個工作行程，將管子推向一定距離。 （2）停止油泵，打開控制閥，千斤頂回油，活塞回縮。 （3）添加頂鐵，重復上述操作，直至需要安裝下一節管子為止。 （4）卸下頂鐵，下管，用環形橡膠環連接混凝土管，以保16、證接口縫隙和受力均勻， 保證管與管之間的連接安全。 5.8 頂進施工中的重點工序 （一）測量 1、測量次數：在頂第一節管時及校正頂進偏差過程中，應每頂進 2030cm，即對 中心和高程測量一次；在正常頂進中，應每頂進50100cm時，測量一次。 10 - 頁面 11- 人工頂管施工方案 2、中心測量：根據工作井內測設的中心樁、掛中心線，利用中心尺，測量頭一節 管前端的軸線中心偏差。 3、高程測量：使用水準儀和高程尺，測首節管前端內底高程，以控制頂進高程； 同時，測首節管后端內底高程，以控制坡度。工作井內應設置兩個水準點，以便閉合之 用，經常校核水準點，提高精度。 4、一個管段頂完后，應對中心和17、高程再作一次竣工測量，一個接口測一點，有錯 口的測兩點。 （二）糾偏： 當測量發現偏差在 1020mm 時，采用超挖糾偏法，即在偏向的反側適當超挖，在 偏向側不超挖，甚至留坎，形成阻力，施加頂力后，使偏差回歸。 當偏差大于20mm時，采用千斤頂糾偏法，當超挖糾偏不起作用時，用小型千斤頂 頂在管端偏向的反側內管壁上，另一端斜撐在有墊板的管前土壁上，支頂牢固后，即可 施加頂力。同時配合超挖糾偏法，邊頂邊支，直至使偏差回歸。 （三）管前挖土要求 1、在道路和重要構筑物下，不得超越管段以外 100mm，管周不得超挖，并隨挖隨 頂。 2、在一般頂管地段，如土質良好，可超挖管端300500mm，在管周上面18、允許超挖 15mm，下面135度范圍內，不得超挖。 （四）接口的處理：由于頂管的管材為F型接口，頂管完畢后，對于管與管之間的縫隙， 采用膨脹水泥砂漿壓實填抹。選用硅酸鹽膨脹水泥和潔凈的中砂，配合比（重量比）為： 膨脹水泥：砂：水=1:1:0.3,隨拌隨用，一次拌和量應在半小時內用完。填抹前，將接 口濕潤，再分層填入，壓實填抹平整后，在潮濕狀態下養護。 5.9 工作井內管道施工 管道完成后，按設計圖在井內用磚砌筑檢查井，井內外批防水砂漿。待砂漿達到一 定強度后，回填石屑至管頂面，用水沖實。 5.10 遇到流砂時的施工技術措施 頂進時若遇到流砂較多，且流砂流動性較強，則要在管內準備足夠的砂包、稻草19、， 11 - 頁面 12- 人工頂管施工方案 用來阻擋流砂的流動。或用改裝后帶網格的工具頭配合施工。以防萬一,確保施工人員 的生命安全. 第六章 施工計劃 6.1 施工進度計劃 由于本工程工期較緊，因此在開工前一定要做好施工前期的準備工作：首先要落 實挖掘機、吊機、槽鋼、管材等關鍵設備和材料以及人員，保證工程開工能夠即刻到位； 測量人員根據甲方提供的控制點加密導線點水準點、測放中線點標高點以及探測地下管 線、構筑物等，根據中線點確定開挖范圍以及范圍內的拆遷物，在現場和平面圖上作標 記；搭好工地辦公室、小型倉庫、工棚以及清理停車場等前期工作。 6.2 主要施工機具設備 主要施工機具設備一覽表 機20、具名稱 規格、性能 單位 數量 用途 工具頭 臺 6 糾偏，掘進 空壓機 3 立方 臺 6 破巖 四角架 6 米 副 6 出土 斗車 部 12 運土 水泵 1.1-2.2 千瓦 臺 10 基坑排水 電焊機 BX-330 臺 2 型鋼焊接 氣割 套 2 型鋼切割 卷揚機 1.5T 臺 6 豎井提升 千斤頂 150T 臺 12 頂管 高壓油泵 ZB-50 臺 6 頂管 頂壓裝置 全套頂鐵、墊座、滑道 套 6 頂管 鼓風機 7000L/min 離心鼓風機 臺 6 通風 12 - 頁面 13- 人工頂管施工方案 第七章 質量保證措施 1、頂管施工前編制頂管組織設計，提交監理和業主審定才能進行施工。 221、頂管前，項目部向作業班組進行詳細的技術交底工作，每道工序開工 和員工上崗前進行簡短的質量要求和技術交底，由各專業工程人員負責實施， 使每個員工上崗前做到人人心中有數，以確保工程質量。 3、摸清施工沿線的地下管線的詳細情況，并制定詳細的技術措施。 4、做好施工資料管理工作，及時填寫原始記錄和隱蔽工程記錄（含照片）， 及時完成竣工資料。 5、認真做好施工計劃，保證施工作業連續均衡、緊湊，從而有效可靠地 控制質量，保證工程質量。 6、頂進過程中，應嚴格控制頂力在允許的范圍內，并留有足夠的安全系 數。 7、頂管控制在質量標準范圍以內，如果在頂進過程中，發現方向失控， 應該立即停止頂進，逐級上報，經研22、究同意后，方可以繼續頂進。 8、作好地質勘察及資料整理工作，認真編制好施工方案和通過不同土層 的技術措施及糾偏措施，確保管道的順利頂進。 9、加強操作控制，使頂管均勻平穩，受力均勻，盡可能減少頂進過程中 的傾斜、偏移、扭轉，防止管壁出現裂縫、變形。 第八章 安全文明施工及環保措施 8.1 施工安全措施 1、沿工作井四周設置 1.2 米高的固定護欄，護欄上掛安全網，工作井四 周要掛相應的警示標語。 2、挖土施工時工作井必須設置爬梯，供人員上下井用。使用的卷揚機等 應安全可靠并配有自動卡緊保險裝置。 13 - 頁面 14- 人工頂管施工方案 3、挖出的土石方應及時運離工作井，不得堆放在工作井四周123、米范圍內。 4、頂管作業人員必須戴硬安全帽。 5、頂管施工區域沿線采用標準圍蔽。 6、嚴格遵循土方開挖程序，控制均勻挖土，防止發生偏位，嚴重傾斜或管涌等現 象，做好作業前和施工中的通風換氣工作，每次進入管道時，保證管內通風，以免導致 人身事故。 7、吊車、起重設備由專人操作和專人指揮，統一信號，預防發生碰撞。 吊車靠近工作井邊坡行駛時，加強對地基穩定性檢查，防止發生傾翻事故。 吊管下工作井時，注意安全。 8、加強機械設備維護、檢查、保養。機電設備由專人操作，認真遵守用 電安全操作規程，防止超負荷作業。 9、開挖前詳細了解沿線管線資料，做好沿線管線保護措施。 10、作業人員輪換制。每個作業人員在24、管內作業時間不得超過 1 小時， 避免勞動強度過大引起危險。 11頂進過程中，施工人員必須使用安全帶，洞口必須有施工人員照應， 洞內用不大于 12 伏照明燈照明，每班作業時必須有合格的電工當班。 12、利用軸流式抽水泵在工作井設置的集水井內進行抽水，保持井內無 積水，抽水時，施工作業人員不得站立在積水范圍內。 13、采用卷揚機垂直牽引出土時，井下不能站人，工作井上平臺的作業 人員出土時必須使用安全帶。 14、自制木板小車，用于放置壓縮空氣呼吸器和運載進管人員，并在車尾部拴上繩 子，在萬一發生意外的情況下由管外監護人員迅速將管內人員拉出管外進行搶救。 15、利用鼓風機并購買 48 米長的軟管，用25、于輸送空氣進入管道，加強管 內空氣的流動和循環。工作挖掘面的工人要佩帶含氧量探測儀，經常檢查該 處含氧量必須超過 18。 16、管外配備專職監護人員，密切注意入管作業人員狀態，每一分鐘對 管內人員進行呼喊，或用一條繩子每隔一定時間拉一下作業人員，在得不到 14 - 頁面 15- 人工頂管施工方案 安全的反饋情況下立刻采取相應應急措施。 17、井上配備相應藥品。作業前要對施工人員進行緊急救援的培訓，使 全體人員懂得使用呼吸器和含氧量探測儀，懂得救人步驟，并進行實地現場 考核合格后才施工。 18、在人員進管前要用含氧量探測儀進行管道內氧氣濃度的探測，利用 毒氣探測儀進行管道有毒氣體濃度的探測。 126、9、電動卷揚機必須設置防沖頂裝置。 20、施工過程中使用的有關機械設備必須嚴格按照各機械的安全操作規 程進行操作，全部用電設施必須符合施工現場臨時用電安全技術規范。 8.2 采用空氣壓縮機帶風鎬機挖土時的安全措施 1、作業環境內保持清潔和干燥，貯氣罐放在通風良好的地方，半徑 15m 以內不得進行焊接或熱加工作業。 2、曲軸箱內的潤滑油量應在標尺規定范圍內，加添潤滑油的品種、標號 必須符合規定。 3、各聯結部位應緊固，各運動部位及各部閥門開閉應靈活，并處于起動 前的位置。 4、起動空氣壓縮機必須在無載載荷狀態下進行，待運轉正常后，再逐步 進入載運轉。 5、開啟送氣閥前，應將輸氣管道聯接好，輸氣管27、應保持暢通，不得扭曲。 送氣時，在出氣口前不準有人工作或站立。 6、發現以下情況必須立即停機檢查，找出原因待故障排除后，方可作業。 漏水、漏氣、漏電或冷卻水突然中斷； 壓力表、溫度表、電流表的指示值超過規定； 排氣壓力突然升高，排氣閥、安全閥失效； 機械異響或電動機電刷發生強烈火花。 15 - 頁面 16- 人工頂管施工方案 7、停機時，應先卸載，然后分離主離合器，再停止電動機的運轉。 8.3 環保與文明施工 1、控制噪聲，頂管設備施工作業、施工運輸車輛特別是夜間施工所造成 的對附近居民的影響，由于頂管進行連續頂進施工，采取必要的減噪措施， 同時報經主管部門批準。 2、加強環境保護，控制空氣污染，對施工作業機械，運輸車輛作業時所 產生粉塵進行控制，并定期對施工現場周圍地面進行淋水，減少灰塵對周圍 環境的污染，同時做好對城市綠化、地下管線、地下文物的保護。 3、保持每天 24 小時對工地范圍內的交通通道進行維護、清掃。工地范 圍與各主要通道加強照明設施，保證車輛司機、行人能充分看清路況、警示 標志以及施工圍欄。 4、當天的余泥盡量當天運走，避免污染環境。 16