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1、天津市快速路系統二期項目外環線東北部調線工程第3標1#雨水泵站工程跨津蘆公路頂管施工專項方案工程編號：10127L-Q-S編制： 審核： 審批： 2015年12月目 錄第一章 工程概況- 3 -1.1工程介紹- 3 -1.2基坑支護設計概述- 3 -1.3施工計劃- 3 -第二章 土方開挖及支護方案- 4 -2.1 基坑支護施工方法- 4 -2.2土方開挖方法- 5 -2.3基坑回填與型鋼拔除- 6 -第三章 降排水方案- 6 -3.1降水井簡介- 6 -3.2降水井布置- 7 -第四章 穿越津蘆公路頂管施工- 7 -4.1設備安裝與布置- 7 -4.2頂進過程- 7 -4.3進出洞口的處理-2、 8 -第五章 監測專項方案- 9 -第六章 周圍建（構）筑物及管線保護- 10 -第七章 安全生產、文明施工和環境保護措施- 10 -7.1安全防護措施- 11 -7.2文明施工及環境保護措施- 13 -第一章 工程概況1.1工程介紹本頂管工程位于東麗區大畢莊鎮南孫莊村境內，泵站擬建于東減河與擬建外環線交口處，設計流量1.2m3/s，出水管管徑d1200mm，長度300m。排水入新開河。為避免管道施工影響津蘆公路通行，過津蘆公路YAC3到YAC4段采用頂管施工，頂管長度為36米，外徑為d2400mm，頂管為套管，內穿d1200mm排水管，頂管設計管內底標高為-0.355，頂管頂覆土厚度為3.3、0m。頂管穿越津蘆公路樁號為K013+805，頂管與道路交角109。津蘆公路寬度為：15m（路面）+2m（土路肩寬）2=19m，路南側為農田，頂管工作坑設在南側的YAC3檢查井，周圍無建筑物；路北側為接收坑設YAC4檢查井，附近建筑現已被改造拆遷。地下管線及地下構筑物管道名稱及井位管徑(m)各位置高程(m)地面高程 (m)覆土厚 (m) 備 注電信管塊管線底3.20與頂管垂直間距1.64m頂管d2000mm2.4(外徑)頂管進口頂1.564.603.04津蘆公路路肩頂高程頂管出口頂1.554.60津蘆公路路肩頂高程YAC3工作井工作井底高程-0.992.94工作井深3.93mYAC4接收井接收4、井底高程-0.94.05接收井深4.95m1.2基坑支護設計概述基坑尺寸：工作坑長6.5m，寬5.4m，深3.93m；接收坑長5.0m，寬4.5m，深4.95m。支護結構：基坑采用外排水泥攪拌樁止水帷幕，內側為I40b工字鋼組合支護。水平橫向支撐：支護上口端采用H型鋼腰梁，轉角支撐采用H型鋼。止水帷幕：水泥攪拌樁直徑700mm，間距500mm，水泥摻入量為16。1.3施工計劃施工進度計劃:2016年4月21日2016年5月20日序號施工部位施工時間計劃施工周期（天）1施工準備52基坑支護及止水帷幕施工53工作坑及接收坑基坑開挖2016.4.3054頂管設備安裝2016.5.225頂進2016.5、5.756排水鋼管鋪設2016.5.1037檢查井施工2016.5.1558基坑回填2016.5.205第二章 土方開挖及支護方案2.1 基坑支護施工方法施工工藝流程：水泥攪拌樁施工型鋼支護施工降水井施工及降水橫向支撐施工土方開挖施工底板施工。1、基坑支撐設計鋼樁選用I40b工字鋼，一丁一順施打，樁長9米，H型鋼頂往下30cm處設置腰梁，腰梁由焊接在H型鋼上的牛腿板托住。采用I40b工字鋼腰梁，基坑轉角增設斜撐，斜撐采用I40b工字鋼。腰梁采用I40bH型鋼加綴板焊接而成，綴板為三角形，采用40030012mm綴板支護型鋼拼接，綴板軸向間距2m。鋼牛腿三角托架采用L75100mm角鋼，間距2m6、布置，牛腿板與鋼板樁采用雙面角焊，焊縫厚度為10mm。型鋼插入前，安裝由型鋼組合而成的導向軌以保證型鋼能較垂直地插入土體。型鋼起吊前在型鋼頂端150mm處開一中心圓孔，孔徑約50mm，振動吊錘在夾吊型鋼時，掛鉤鏈接固定在型鋼上圓孔上。在下沉型鋼前，吊直型鋼，保證垂直度。 2、施打工字鋼（1）、設備選型由于需要施打的工字鋼緊臨已施工攪拌樁，工字鋼打拔時需采用履帶式液壓打樁機。可使施工時盡量減少樁的晃動，減輕對已施工樁的影響。 （2）、定位放線地面定位放線， 根據基坑的邊界定出的打工字鋼的方向線，挖一條寬0.5米深0.3米的溝槽，在溝槽的兩端用木樁將定位線引出，在施工過程中隨時校合，保證樁打在一條7、直線上。（3）、工字鋼打入進樁時將樁卸到樁機附近，振動錘把樁夾起后吊到打樁灰線上空，兩輔助工人用夾具輔助吊機對好方向，再沿灰線對好樁位插入土體。吊第二根工字鋼，卡好接口，振動打入土中，如此重復操作。后續工字鋼打之前應將前一根工字鋼與前面的樁用鋼筋臨時焊接，防止跟進。（4）、垂直度和標高工字鋼打入時有人專門指揮，隨時調整工字鋼的垂直度，保證其垂直，工字鋼在插入土體比較淺時（45m）,調整并控制好工字鋼的垂直度。樁頂標高與地面相平，使打入的樁整齊，受力均勻。（5）、腰梁制作與安裝工字鋼施打完成后把支護內土方挖除1.0m深，施做腰梁及斜撐。2.2土方開挖方法1、基坑開挖時應嚴格遵守“分層開挖、先支撐8、后挖、嚴禁超挖 ”的原則。2、基坑內土方開挖時必須分層進行，坑底留 20cm 土由人工跟進清除，嚴禁一挖到底或超挖。挖土機械不得損壞支護結構，不得在樁頂碾壓。3、 基坑開挖土方隨挖隨運，周邊嚴禁堆載。 4、土方開挖具體方法根據基坑開挖寬度及土方量，采用1臺ZX200-3 型履帶式挖掘機、1臺50型鏟車、5臺18t自卸車進行機械組合，土方開挖一次到底，基坑開挖支護過程可分為以下步驟：第一步，場地整平，放線定位；第二步，水泥土攪拌樁施工；第三步，施作鋼樁；第四步，在基坑內進行大口井施工并降水；第五步，向下開挖至支撐標高處，施作鋼圍檁和鋼管支撐；第六步，用挖掘機進行挖土，由專人指揮挖掘，運土方向為外9、環線路基。向下開挖至設計標高頂20cm預留土體，人工挖除20cm至設計標高。基坑四壁及邊角處，用人工輔助清土。第七步，開始施做后背墻、頂管底板，底板除集水坑處其余部位應滿鋪到支護側壁；第八步，頂管及檢查井施工；第九步，回填至地面后，拔除鋼樁，灌砂填實。5、基坑外側圍擋在基坑開挖完成后采用硬質彩鋼板進行圍擋，在出土處留開口大門。6、隨挖土深度在坑內便于上下的一側焊制爬梯。爬梯每步高400毫米，踏板寬度250毫米，爬梯寬度600毫米，扶手高度1.2米中間加橫桿一道。2.3基坑回填與型鋼拔除待檢查井結構強度達到設計強度的100時回填，回填前，基坑中的垃圾、雜物、積水進行清理；經業主、監理現場檢查驗收10、合格并辦理隱蔽工程驗收記錄后進行填筑。基坑平面尺寸較小不能用機械碾壓時，采用手扶振動碾或小型打夯機夯實及人工夯實的方法。填筑的平整度直接影響碾壓，卸料后用機械進行攤鋪和平整，并配合人工找平。同時避免粗顆粒集中現象出現。填筑時根據基坑斷面分層填筑，分層壓實，當每一分層檢測合格后，方可進行下一層填筑。壓實系數不小于0.90，且需滿足道路等其他要求。支撐拆除和型鋼回收待結構強度達到設計強度的100時并且池壁和型鋼支護之間回填密實后進行，型鋼拔除回收時，根據環境保護要求采用跳拔、限制日拔除型鋼數量等措施，并及時對型鋼拔除后形成的空隙用砂填充并水撼砂。第三章 降排水方案3.1降水井簡介基坑內設置降水井，11、基坑周邊設置觀測井，觀測施工過程中周邊環境水位變化。每個基坑內設置1口d400降水井，大口井井管底高程-5.0米。公路邊每側設置1口觀測井，觀察井深10.0m。降水直至頂管施工完畢后方可停止。1、本工程采用大口井降水+排水溝集水井方式進行基坑降水。2、每個基坑內共設置1口降水井，降水井深9m，基坑開挖前進行施做。降水井鉆孔直徑800mm，將直徑400mm水泥礫石管（外包100150g/m2針刺無紡布）吊放鉆孔中央，其周圍用38mm濾料填滿，為防止建筑垃圾，石塊掉入井內，宜在井口做好防護。大口井降水將地下水位降至坑底以下不小于1.0m。3、基坑降水在基坑開挖前1520天開始。采用小流量高揚程抽水12、機械，降水開始后控制降水速度，避免快速抽水將土層中的細顆粒帶出。4、分別在支護樁后面與基坑底設排水碎石盲溝和集水井。碎石盲溝外包無紡布，寬度為0.4m，深度為0.3m。碎石盲溝側壁距離樁邊界及基坑底下的距離不小于0.3m，盲溝且隨挖隨鋪無紡布并填碎石。集水坑（400400600mm）在坑底轉角處設置1個，排水溝底縱向坡度I=0.005，排水坡向集水坑。每個集水坑內設置1臺潛水泵，通過水龍帶排至基坑外的沉淀池沉淀后再排入現有管道內。5、排水溝和集水坑的做法要保證溝內水不得滲漏至土中，基坑施工期間加強對排水溝和集水坑的維護，保持水流暢通。可根據現場情況，采用竹片、擋土板或磚砌等進行簡易加固。6、施13、工期間隨時對地下水位進行監測。在公路邊設置2口監測井，深度為8米，以觀測地下水位。3.2降水井布置每個基坑降水井設計采用坑內大口井降水1個+排水溝集水井方式，基坑外設置監測井1口，檢測水位。第四章 穿越津蘆公路頂管施工4.1設備安裝與布置頂管工藝選用泥水平衡法，泥水平衡頂管機包括：主機、糾偏系統、進排泥系統、主頂系統和壓漿系統組成。4.2頂進過程第一步，拔樁、開鎬、刃機頭。第1節管與第2節管的連接（同以上）第2節管與第3節管的連接（同以上）第二步，管內運土采用泵送將泥漿運至工作坑外的沉淀池內，沉淀后的水循環使用。第三步，回鎬、下頂鐵。當頂鎬油缸伸出有0.7米，夠下1塊頂鐵的長度時，應將鎬回油，14、下1塊頂鐵，以確保平穩頂進。第四步，出鎬頂頂鐵、頂進、出土。第五步，開鎬頂進測量。正常頂進時每頂進1米時測一回。測量采用激光經緯儀和水準儀配合進行。頂管施工需進行三維動態測量，其精度要求特別高，必須采用精度高，性能優良的測量儀器。頂管施工測量所使用的儀器、附件須及時送質檢單位檢驗，做全面鑒定，并在使用過程中經常進行檢查。第六步，回鎬下管。下管要由專人指揮。下管要注意插口朝前，承口朝后。在插口安裝膠圈時要涂抹凡士林，以使開鎬頂緊管接口時膠圈均勻被壓縮，不被扭曲、翻轉，防止漏漿漏水。第七步，下頂鐵、出鎬頂進（重復步驟3、4）。管子穩定好后，上好膠圈，在膠圈上抹勻凡士林，下弧形頂鐵，再下型頂鐵，后開15、鎬，先頂型頂鐵，再頂弧形頂鐵，再頂管子，將剛穩定好的管子與前1節管子頂嚴緊。同時連接好各種注漿管路、行燈電路、機頭連接電路、出土車輕軌。第八步（重復27步驟）進行第九步，糾偏。在實際頂進中，頂進軸線和設計軸線經常發生偏差，因此要采取糾偏措施，減小頂進軸線和設計軸線間的偏差值，使之盡量趨于一致。頂進軸線發生偏差時，通過調節糾偏千斤頂的伸縮量，使偏差值逐漸減小并回至設計軸線位置。施工過程中，及時了解頂管機頭的趨勢對糾偏十分有利。如果軸線偏差較小，且趨勢較好(沿設計方位)，就可省去不必要的測量和糾偏，提供更多的頂進時間；如軸線偏差較小，但機頭前進趨勢背離設計軸線方向，則要及時進行有效的糾偏，使機頭不16、致偏離較大。施工人員應樹立“防偏為主，糾偏為輔，勤測勤糾，緩糾勿過”的指導思想。4.3進出洞口的處理頂管施工關鍵是處理好進出洞口的措施。洞口破除首先處理洞口的工字鋼和洞口的水泥攪拌樁，工字鋼是工作坑支撐體系的一部分，處理要小心，同時嚴格按方案施工，包括木板的固定和短頭的固定，工字鋼剩余短頭和框架焊在一起，工字鋼采用氣割割掉，不許拔樁，以免影響基坑的穩定。木板及時整理，防止龍門口的土方坍塌。水泥攪拌樁能加強龍門口土方的穩定，要利用機械破除，破除時，應頂進速度要慢，開始頂進時要控制好高程及左右偏差。第五章 監測專項方案為確保基坑開挖施工的安全、穩定，在施工過程中加強基坑開挖施工期間的觀察和監控量測17、工作，以便發現施工隱患，并通過監測反饋及時調整施工進程。基坑巡視檢查的內容：1、支護結構支護結構成型質量；支撐、側壁有無變形、滑移；頂進后座有無變形、裂縫；基坑有無涌水、涌砂。2、周邊環境 津蘆公路路面及路基邊坡是否有沉陷、裂縫； 預警值：津蘆公路路面沉陷10mm。支護樁水平位移40mm，后背墻變形值20mm。3、 路面沉降監測路面沉降觀測由天津市銀帆公路測繪公司進行監測。路面沉降測點布設沿頂管軸線方向每隔2.0米設監控斷面，在頂管正上垂直頂管軸線方向，布設3根鋼釘組成控制斷面，鋼釘間距為2.0米。對每一個控制斷面每天進行沉降測量。根據以往頂管工程經驗得知，頂管地面安全沉降一般為010mm，所18、以將本工程地面沉降控制在安全范圍內，以保證工程順利安全完工。控制點布設簡圖如下：基準點的設置水準基準點（又稱監控點），擬布設深埋砼結構水準基準點4個，形成監控網。基準點設置在距所觀測施工部位50m的沉降影響變形區以外。監測工作計劃安排本次施工過程中的變形觀測隨現場施工進度進行。自頂管施工開始至頂管施工完畢后，沉降穩定為止，在頂管施工過程中，每天進行監測，頂管施工完后，減少觀測頻率，當連續兩周沉降速度小于0.2mm/d時，則判斷為沉降已經穩定，可以結束觀測。4、監測頻率、周期在基坑開挖之前將上述各個觀測點布置到位，并開始正式監測，至頂管結束后2周，每天觀測3次。第六章 周圍建（構）筑物及管線保護19、頂管位置周圍建筑物已經拆除，新建跨津蘆公路立交橋距離頂管距離有13m，頂管對其基礎不影響，頂管主要影響公路路面的沉降或開裂。具體措施如下1、頂管過程中在路面頂管位置鋪設鋼板2、水泥漿填充路基裂縫措施由于管線位于城市主干路下方，為保證土體穩定，頂管結束后應及時對管體四周的縫隙充填水泥砂漿，使其密實堅固，配比為：水泥+粉煤灰+水=1：3：4水泥漿液需攪拌均勻，無結塊，無雜物。注漿壓力為0.10.2MPa，注漿孔左右各設一個排氣孔。充填水泥漿必須自一個方向順序壓漿，即每個注漿孔壓漿時見到前方注漿孔冒出水泥漿時才能認為充填飽滿。壓漿分兩次進行，第一次注滿土層和管壁之間的孔隙，等24小時后進行第二次壓漿20、，第二次壓漿重新布孔。注漿結束后要及時清理注漿設備，以防堵塞。在自管內向管外進行水泥漿填充的基礎上，再采用地面垂直鉆孔注漿加固。孔徑控制80mm，孔距為3米，漿液選用水泥粉煤灰，并應攪拌均勻、無結塊。3、津蘆路保通措施嚴禁超挖，控制好頂進偏差，防止因糾偏而過多擾動土層；控制好施工降水，地下水應降到工作坑底50cm以下，嚴禁帶水作業，避免因工作面涌水造成坍塌；如頂管壁與土層間隙過大時應采取注漿措施；配合相關部門督促車輛不得隨意停放。增強施工區域的警示警告標志，保持駕駛人員的警覺；施工貨運車輛禁止在路邊停放，在圍擋外貼反光標識，提醒社會車輛注意；第七章 安全生產、文明施工和環境保護措施7.1安全防21、護措施1、 安全保證體系：施工現場的項目經理為安全生產的責任人，建立以項目經理為主，包括施工人員、安全員、技術員、班組長參加的現場安全管理小組。2、安全生產目標：不發生重大事故，不倒塌、不中毒，認真貫徹“安全第一，預防為主”的原則，堅持管生產必須管安全的原則。3、進場后，對工人進行安全教育，特殊工種和安全員須持證上崗4、針對頂管作業的特殊性，還應注意下列問題：頂管工作人員多在坑內和管內操作，因此要有專職安全人員負責觀察工作坑的邊坡安全隱患，發現異常及時告知坑內的施工人員。在工作坑的構筑過程中除注意工程質量問題外。還應有專職安全人員負責觀察護板、支撐、后座墻的牢固情況，防止發生塌方事故。遇有土質22、松散的情況，需對工作坑范圍內進行土方防護，并根據情況在周邊增設紅旗及燈光等對過往車輛和人員進行警示防護。對作業坑內和邊坡的土方變化情況由專人連續觀察，如發現異常情況，及時停止頂進施工，采取措施確保安全后方可施工地。頂進作業時要嚴格檢查頭管前方障礙物和設施的情況，發生異常及時采取相應的處理措施，力保障礙物和設施不影響頂管工作施工作業面用硬式圍擋搭建，圍擋上貼反光膜、安裝紅色警示燈。4起重吊裝作業安全技術措施 凡從事起重、吊車、裝卸作業人員，皆經過培訓，具備操作起重、吊車的技能和熟知安全操作規程，非本工種人員，不進行操作。有關人員班前一律不飲酒，出車前，班組長交任務、交安全，并做好出車前準備工作。23、認真檢查隨車作業工具鋼絲繩、扣、卡環、鉤子、撬棍和木墩等是否齊全。作業前了解、熟悉環境，有無障礙物和高壓輸電線路，并由各相關人員（工程師、安全員、起重指揮員、司機）制定起重安裝方案及相應安全措施。在吊裝前對吊車、運行車所經過的現場施工道路進行修整，作業處地基平整，堅實，起重機支撐水平，支腿腳下墊上墊木或路基板，以免作業時發生地面下陷造成事故。作業前司機和司吊對鉤頭、滾筒、鋼絲繩和各起重部位檢查合格后再作業。嚴格遵守吊車臂桿角度負荷規定，起重吊裝前，了解起重物的重量體積、重心形狀，吊點設位等，存在重量不明、超載、斜拉斜牽、散物綁扎不牢等情況時不起吊。起重作業人員，精神集中，聽從指揮，指揮信號準確24、，安全可靠。指揮人員監督檢查吊具使用操作方法及掛鉤人員站立距離，有權停止不按信號操作的司機工作，有權拒絕接受吊裝方案不合理或不明重量的危險作業，并向上級報告。起吊后轉向平，顛勾穩，放下準，不猛起、猛轉、猛降，防止搖晃。當重物離開地面20cm時，司索工和信號員再次檢查繩扣是否牢靠，車身有無傾斜，支腿下地面有無沉陷，鋼絲繩有否脫槽，檢查正常再起吊，如發現險情，立即發出信號，停止作業。吊車移動時落桿，信號員、司索工和司吊注意周圍人員、堆料、道路等情況，防止臂桿碰觸電線和鉤頭擺晃傷人。吊車夜間作業時，工作地點設置足夠的照明燈具，照明設備不足時，不進行作業。進行吊裝作業時，現場設置專職安全員進行監督，同25、各工種人員統一聽從指揮人員的統一指揮。5、上下工作坑的要求（1）工作坑上下應配有梯子，梯子必須有扶手，其跨度尺寸不大于30cm，工作坑在二步框架處應設置二次平臺，作業人員應從規定的通道上下，不得從非通道進行攀登，也不得任意利用吊車臂架等施工設備進行攀登。（2）夜間施工，上下工作坑時應有照明設施，照明電線和動力線要有順序的排列一側，固定在槽內，防止上下工作坑時碰到。（3）進入施工現場必須帶安全帽并系牢額帶，上下工作坑不準穿拖鞋，以防摔傷，禁止非工作人員進入施工場地。6、有關基坑臨邊防護的安全措施（1）基坑臨邊防護的安全工作更為突出，為保證人、車輛的安全應采取措施。工作坑四周應搭設防護欄，夜間坑槽26、處要有照明設備。基坑上部應有完好的排水措施，防止地面水流入坑內沖刷，造成塌方和破壞基土。頂坑周圍必須安裝護欄，護欄應用鋼管制作（鋼管40mm） ，當在基坑四周固定時，可采用鋼管并打人地面5070cm深。鋼管距離邊口的距離，不應小于50cm。工作坑四周采用1.0m1.8m封擋，并用醒目的標志提示人及車輛注意安全。7、照明、供電在工作坑后方做一配電間，將三相 380V 動力電源直接接到掘進機的電氣操縱臺上，接到管內的電纜將它懸掛在管內一側，不要與油管、注漿管及水管放在同一側。坑內照明采用 36V 安全電壓。8、 置換出的泥漿，外運，禁止隨意堆放。9、 交通安全（1）施工現場設圍欄，做到施工現場與社27、會嚴格區分，確保施工與社會的安全。施工時，做好道路交通疏導。（2）施工道路沿線各出入口暢通，并設明顯的標志，防止發生任何交通事故。（3）施工人員穿越馬路，注意來往車輛。7.2文明施工及環境保護措施1、嚴格執行施工現場文明施工和環衛保護的管理制度。2、施工范圍要嚴格控制，不在范圍以外，搭設、臨設、停放機具、材料等。3、施工范圍內的土方要苫蓋，施工作業面用硬式圍擋搭建，圍擋上策安裝紅色警示燈。4、現場施工人員一律佩戴安全帽，非施工人員一律不得進入施工現場。5、嚴格禁止生產、生活污水亂到亂放，防止污染施工環境和附近居民、單位的環境。6、 防止粉塵（1）施工現場道路實施撒水防塵措施，以確保道路不揚塵。（2）粉塵材料采取封閉措施，運輸時防止遺撒，飛揚。（3）運輸車輛不能裝載過滿，車幫頂部拍實，并覆蓋苫布，以免沿路遺撒，進出場地設專人清潔車輪。（4）臨時道路寬7m，結構為30cm厚8%戧灰+30cm厚拆房土+22cm厚C35砼組成，在主坑位置應延主坑一側鋪設30m臨時道路作為吊車活動位置以保證吊車的穩固安全。施工過程中路面灑水保持濕潤，避免揚塵。