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1、某東部污水處理廠配套截污主干管工程（xx河段改線工程）頂管專項施工方案編制人：審核人：施工單位：監理單位： 年五月二十五號目錄一、 工程概況 031. 工程概況2. 場地工程地質概況3. 工程特點二、 施工部署031 施工順序2 施工總進度計劃3 施工工藝總流程圖三、 施工準備051 生產準備2 技術準備四、 主要項目施工方法05五、 主要施工機具設備16六、 施工總工期和施工進度計劃161 施工總工期2 施工進度計劃七、 勞動組織17八、 質量、安全和節約措施171 質量保證措施2 安全措施3節約措施一、工程概況1、工程概況由于xx河段水利工程改造致使已實施的污水主干管落入新建的河堤范圍內，2、為保證水利工程實施后安全有效的運行，因此將擬建河堤范圍內的污水管線進行調整。2、工程特點：地質結構復雜，埋置深、地下管線及構筑物眾多，施工難度較大，工期較緊，整個工程包括準備工作要求九月下旬完成，要求認真做好施工準備工作。為保證工程順利進行，應考慮各種不利因素重要條件下工程施工時如工作面通風、排水、襯砌的技術措施和各種事故如管道及豎井補漏、工作面塌方處理方法，制訂合理技術措施，精心組織施工，以確保優質、高速、順利完成施工任務。二、施工部署根據工程場地管線較多，地質條件復雜，工期較緊的特點，采取頂管工作井和接收井同時施工，工作井完成后，兩條管道同時頂管施工，再利用頂管工作井和接收井施工檢查井的順3、序施工，以縮短工期。采用頂管方式施工F型鋼筋砼排水管，鋼套環齒形橡膠接口，生產廠家為東莞市萬興水泥制品有限公司。1、 施工順序頂管施工采用人工掘進頂管施工，人工挖土，小型手推車運土，卷揚機垂直提升出土。如遇流砂層，則將工具管密封，加氣排水，水力出泥。施工順序為：先施工頂進工作井和接收井，再進行管道頂進。2、施工總進度計劃本工程進度計劃要求在九月下旬建成，在計劃安排上盡量使各工序相互銜接，各項工作同時展開。工程總進度計劃安排見施工進度計劃表。工作開始測量放線放樣復核基坑構筑注漿材料準備工作坑設備安裝2#管出洞準備1#管出洞準備注漿材料準備地面設備安裝挖土運土挖土運土注漿推進推進注漿卸管、接口安裝4、卸管、接口安裝進洞進洞取工具管取工具管砌筑檢查井工作結束三、施工準備工作1、生產準備（1） 進行施工測量和放線工作。（2） 確定管線范圍內及施工用地內所有障礙物，如管線、電線桿、高架橋墩等的準確位置。現場調查頂管地段內主要障礙物有排水管、供水管、水掣井、電力電訊管道和渠箱位置和標高，地面交通情況較復雜。（3） 按施工平面布置圖修建臨時設施，安裝臨時用水、用電線路，并試水、試電、修好臨時排水溝。（4） 訂購所需鐵井蓋、井圈。（5） 進行頂管所用非標準設備的安裝。1 技術準備（1） 組織現場施工人員學習，審查施工圖紙和進行各專業圖紙會審，進行設計要求和施工技術交底。（2） 編制好頂管施工工藝卡，做5、好頂管施工人員的再培訓工作。（3） 繪制臨時工程及施工非標準設備工具圖紙。四、主要項目施工方法頂管法是依靠人工或機械在管內端部挖掘土壤，然后在工作內借助頂進設備，把敷設的管子按設計中線和高程的要求頂入，并用小力或小車將土從管中運出。掘進頂管采用企口鋼筋混凝土管。1、 管節與接頭由于本管道為污水管道，為防止污水滲漏和地下水涌入，管節間必須有可靠的防水措施。頂管管材采用用頂管方式施工F型鋼筋砼排水管，鋼套環齒形橡膠接口。接頭采用“T”形鋼板套環厚度6毫米，管端面安裝“0”形橡膠止水環，頂進完畢后填 環氧樹脂砂漿。2工作坑的布置工作坑是頂管施工的工作場所。其位置可根據以下條件確定：（1） 按照施工圖6、設計要求位置布置；（2） 單向頂進時，應選在管道下游端，以利排水；（3） 考慮地形和土質情況，有無向利用的原土后背；（4） 工作坑與可能穿越的建筑物要有一定安全距離；（5） 距水、電源較近的地方等。根據施工現場實際情況，擬設頂管工作井一個，接收井一個。3、工作坑的尺寸工作坑應有足夠的空間和工作面，保證下管、安裝頂進設備和操作間距，坑底長、寬尺寸可按如下公式計算：底寬 WD（2.43.2）式中 W工作坑底長(m)； D被頂進管子外徑(m)； 底長 LL1L2L3L4L5式中 L工作坑底長(m)； L1管子頂進后,尾端壓在導軌上的最小長度,夾砂管一般留0.3m。 L2每節管子長度(m)； L3出土7、工作間隙,根據出土工具確定,一般為1.01.5m； L4千斤頂長度(m)； L5后背所占工作坑厚度(m)。考慮到坑內后背采用人工挖孔樁和混凝土墩，受力面鋪高鋼板，壁后灌注水泥漿加固，本工程工作井采用64m鋼筋砼矩形井，接收井采用44m鋼筋砼矩形井。4、工作井的施工頂管法施工的工作坑，它作為臨時施工過程進、出口以及建成永久性地下管線檢查井。工作井采用沉井法施工。考慮到此處地下水位較高，且井穿透砂層，為防止流砂，采用不排水下沉的施工方法,必要時還可向井內注水，使井內水位高于地下水位。為防止井筒傾斜,挖土時注意對稱均衡挖土.且鍋底深度不應超過0.5米。待混凝土達到應有強度后將水抽去，封閉鋼封水管，再8、做底板。沉井過程中常見問題的處理（1） 井筒傾斜的觀測及校正：由于刃腳下面的土質不均勻井壁四周的土壓力不均衡，挖土操作不對稱以及刃腳下有障礙物，可能造成井筒傾斜。因此在沉井過程中，必須隨時觀測傾斜情況。采用垂球觀測的方法。由于井筒內四周挖土不均或土質不均，地耐力不一致導致的井筒傾斜，可采用挖土的方法加以校正。即在下沉較慢的一側多挖土。如此法不足以校正時，可在井筒外壁一邊開挖土放，相對一邊回填土方。此外還可以采用加載的方法加以校正。（2） 井筒不沉或突沉如井壁四周的土不易下滑導致下沉緩慢或不能下沉時，采用高壓水槍進行沖射，水槍沿井壁布置，沖動刃腳部分的土，使井下沉。若是由于障礙物阻擋，則挖去障礙9、物。為防止突沉，鍋底開挖深度一般不得超過0.5米。（3） 井筒裂縫由于井筒四周土壓力不均，挖土時遇到障礙物支撐井筒的若干點而混凝土強度較低都有可能產生裂縫。因此，施工時應使井筒達到規定強度后，方可下沉。也可在方便挖土的前提下在井筒內安設支撐。井筒產生裂縫后，必須在井筒外面挖土，減少該向的土壓力，或拆除障礙物，防止裂縫繼續擴大。同時用水泥少漿，環氧樹脂或其他補強材料涂抹裂縫進行補救。（4） 沉井的抗浮由于沉井位于地下含水層內，可能產生上浮。施工過程中，可以采取增加構筑物的附加荷載，增加下沉摩陰力，減少刃腳開挖深度，防止地面水流入等措施抗浮。封底時結構重量為： W結184噸 封底時水位約3米，浮力10、為： W水128噸 結構重量大于浮力，符合抗浮要求。 W結W水5、工作坑導軌設置及基礎加固工作坑底可根據土質、管子重量及地下水情況，做好基礎，以防止工作坑底下沉，導致管子頂進位置的偏差。（1） 導軌的作用是引導管按設計的中心線和坡度頂進，保證管子在頂入土之前位置正確。導軌安裝牢固與準確對管子的頂進質量影響較大，因此，安裝導軌必須符合污水管中心、高程和坡度的要求。本工程采用38kg鋼軌作導軌。（2） 基礎采用鋼筋混凝土封底，厚度為4050cm，混凝土底板漏水處應灌注水泥漿。6、頂管工程力學參數確定頂管過程是一個復雜的力學過程，它涉及材料力學、巖土力學、流體力學、彈塑性力學等諸多學科。但頂管計算的11、根本問題要估算頂管的推力和后背承載能力。頂管的推力就是頂管過程道受的陰力，包括工具管切土正壓力、管壁摩擦陰力及工具管氣水壓力。（1） 工具管切土壓力：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，可考慮取消格柵，采用開敞式工具管。 F1S1K其中F1-頂管正阻力（t）S1-頂管正面積（m2）K-頂管正阻力系數（t/m2）（2）管壁摩擦阻力：管壁與土間摩擦系數及土壓力大小有關。根據有關于工程統計資料，管壁摩擦阻力一般在100-500kg/m1之間。通常減少管壁摩擦阻12、力的措施有：管壁與泥土間加泥漿套減阻，使管外壁形態規則和表面光潔、減少管道拐彎等。（2） 泥水平衡壓阻力計算如下：F3 D2 P/4其中F3-頂管泥水阻力（t）D-頂管外徑（m）P-頂管泥水最大壓力（t/m2）在考慮最大一次頂進距離為53m時，頂管總阻力為以上三種阻力之和：FF1F2F3360t考慮地下工程的復雜性及不可預見因素，頂管設備取2倍能力儲備，設備頂進能力應為700t。7、后背結構及抗力計算后背作為千斤頂的支撐結構。因此，后背要有足夠的強度和剛度，且壓縮變形要均勻。所以，應進行強度和穩定性計算。（1）本工程采用厚鋼板后背，這種后背設置簡單，安裝時應滿足下列要求：A 使千斤頂的著力中心13、高度不小于后背高度的1/3；B 后背墊鐵可用70mm鋼板。C 后背后松散砂層灌注水泥砂漿。（2）后背的計算后背在頂力作用下，產生壓縮，壓縮方向與頂力作用方向相一致。當停止頂進，頂力消失，壓縮變形隨之消失。這種彈性變形現象是正常的。頂管時，后背不應當破壞，以免產生不允許的壓縮變形。后背不應出現上下或左右不均勻壓縮。否則，千斤頂支承在斜面后背的土上，造成頂進偏差。為了保證頂進質量和施工安全，應進行后背的強度計算。根據頂進需要的總頂力，運用朗肯土壓力公式核算后背受力及擋樁長度，使土體所受的力小于土壤的允許承載力。關于后背詳細計算，可分為淺覆土后背和深覆土后背。具體計算可按按土墻計算方法確定。8、頂進14、設備頂進設備主要包括千斤頂、高壓油泵、頂鐵。（1） 千斤頂千斤頂是掘進頂管的主要設備，本工程擬采用4臺320t液壓千斤頂。千斤頂的工作坑內布置與采用個數有關，如一臺千斤頂，其布置為單列式，應使千斤頂中心與管中心的垂線對稱。使用多臺并列式時，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，采用人工或機械挖運土方，管上半部管壁與土壁有間隙時，千斤頂著力點作用在管子垂直直徑的1/41/5處。（2） 高壓油泵由電動機帶動油泵工作，選用額定壓力為62MPa的ZB-500柱塞泵，經分配器，控制閥進入千斤頂，各千斤頂的進油管并聯在一起，保證各千斤頂活塞的出力和行15、程一致。（3） 頂鐵頂鐵是傳遞和分散頂力的設備。要求它能承受頂壓力而不變形，并且便于搬動。根據頂鐵旋轉位置不同，可分為橫頂鐵、順頂鐵和U形頂鐵三種。1） 橫頂鐵斷面尺寸為300*300mm，長度按被頂管徑及千斤頂臺數而定，本工程選用長度為1.6m的橫頂鐵；用型鋼加肋和端板焊制而成。2） 順頂鐵（縱向頂鐵）放置在面鐵與被頂的管子之間，使用時與頂力方向平行，起柱的作用。在頂管過程中起調節間距的墊鐵，因此頂鐵的長度取決于千斤頂的行程、管節長度、出土設備等而定，通常有100、200、300、400、600等幾種長度。橫截面為250*300mm，兩端面用厚25cm鋼焊平。順頂鐵的兩端面加工應平整且平行。16、防止作業時頂鐵發生外彈。3） U型頂鐵 安放工管子端面，順頂鐵作用其上。它的內、外徑尺寸與管子端面尺寸相適應。其作用是使用順頂鐵傳遞的頂力較均勻地分布到頂管端斷面上，以免管端局部頂力過大，壓壞管端。大口徑管口采用環形，小口徑管口可采用半圓形。4） 其它設備工作坑上設活動式工作平臺，平臺用25號工字鋼梁，上鋪15*15cm方木。工作坑井口處安裝一滑動平臺，作為下管及出土使用。在工作平臺上設起重架，上裝電動卷揚機，其起重應大于管子重量。工作棚用帆布遮蓋，以防雨水。9、頂進施工工作坑內設備安裝完畢，經檢查各部處于良好狀態，即可進行開挖和頂進。首先將管子下到導軌上，就位以后，裝好頂鐵，校測管軸線和管底17、標高是否符合設計要求，合格后即可進行管前端挖土。頂進利用千斤頂出鎬。在后背不動的情況下將被頂進管子推向前進，截操作過程如下：安裝好頂鐵擠牢，管前端已有一定長度后，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。停止油泵，打開控制閥，千斤頂回油，活塞回縮。卸下頂鐵，下管，用鋼套環連接玻璃鋼夾砂管，在管接口處放一圈膠圈，以保證接口縫隙和受力均勻或采用其他防滲漏措施，保證管與管之間的連接安全。重新裝好頂鐵，重復上述操作。頂進時應注意事項：（1） 項進時應遵照“先頂后挖，隨挖隨頂”的原則，應連續作業，避免中途停止，造成阻力增大，增加頂進的困難。（2） 首節管子頂進的方向和高程，關系到整18、段頂進質量，應勤測量，勤檢查及進校正偏差。（3） 安裝頂鐵應平順無歪扭現象，每次回活塞加放頂鐵時，應換用可能安放的最長頂鐵，使連接的頂鐵數目為最少。（4） 頂進過程中，發現管前土方坍塌、后背傾斜，偏差過大或油泵壓力表指針驟增等情況，應停止頂進，查明原因，排除故障后，再繼續頂進。管前挖土是保證頂進質量及地上建筑物安全的關鍵，管前挖土的方向和開挖和開挖形狀，直接影響頂進管位的準確性，因為管子在頂進中是循已挖好的土壁前進的。因此，管前周圍超挖應嚴格控制，對于密實土質，管端上方可有1.5cm空隙，以減少頂進阻力，管端下部135中心角范圍內不得超挖，保持管壁與土壁相平，也可預留1cm厚土層，在管子頂管過19、程中切去，這樣可防止管端下沉。在不允許頂管上部土壤下沉地段頂進時，管同一律不得超挖。管前挖土深度，一般等于千斤頂出鎬長度，如土質較好，可超前0.5m。超挖過大，土壁開挖形狀就不易控制，容易引起管位偏差和上方地坍塌。在松軟土層中頂進時，應采取管頂上部土壤加固或管前安設管檐，操作人員在其內挖土，防止坍塌傷人。管內挖土工作條件差，勞動強度大，應組織專人輪流操作。管前挖出的土，及時外運。管徑較大時，可用雙輪手推車推運。管徑較小，應采用雙筒子卷揚機牽引四輪小車出土，土運至管外，再用工作平臺上的電動卷揚機送至平臺上，然后運出坑外。頂管遇流砂層或淤泥層時，采用泥水壓力平衡頂管，使工具管內保持一定壓力，平衡土20、體和地下水壓力，使土體保持穩定。應及時封閉工具管，采用水力出泥。在工具管中接入含一定泥量的泥漿，通過水槍射水沖泥，泥水通過吸泥泵排到地表泥漿池中沉淀，反復循環使用，泥漿用槽車運走。沖泥和吸泥泵穩定工作時，調節沖泥和吸泥的泵量，沖泥艙內應保持一定壓力，艙內泥水壓力應與地下水壓力相平衡，泥水壓力過大，將增加主千斤頂負荷，泥水沖破上覆地層，達到地表，造成突頂事故；泥水壓力過小，地下水涌入沖泥艙，工具管前方塌方，將破壞上覆地層，造成地面建筑物破壞。在頂管過程中，由于泥水平衡壓力控制不當或停頓時間過長，可能會造成突水冒頂事故和工作面塌方事故。發生突頂時：應該逐漸降低工具管內泥水壓力，使泥水壓力略小于地下21、水壓力，關閉沖泥水槍和吸泥泵，啟動千斤頂緩慢頂進一段距離，待頂力升高，采用小水力沖泥，間歇啟動吸泥泵，做小量排泥。發生塌方時：應該逐漸升高工具管內泥水壓力，使泥水壓力略小于地下水壓力，關閉沖泥水槍和吸泥泵，啟動千斤頂緩慢頂進一段距離，待頂力升高，采用小水力沖泥，間歇啟動吸泥泵，做小量排泥。10、管道滲漏的治理對管道滲水和漏水點，先鑿V型槽，埋入導水水管，用雙快水泥封閉管周，待水泥有一定強度后，用手動泵壓入水泥水玻璃漿液封堵。11、管道作業面通風頂管作業面通風采用壓入強制性通風措施，用風機通過1.5英寸鐵管向工作面壓風。12、頂管坑內檢查井的砌筑管道完成后，按設計圖紙磚砌筑檢查井。13、測量與糾22、偏（1） 頂管測量：采用經緯儀和激光水準儀。1） 測量次數，開始頂第一節管子時，每頂進20100cm/次。校正時，每頂進一鎬即測量一次。2） 中心線測量，根據工作坑內用經緯儀設置的中心樁掛小線，使拉線對準垂球，讀管前端中心尺刻度，若拉線與中心尺上的中心刻相重合，其差值即為偏差值。3） 高程測量一般在工作坑內引設水準點，停止頂進，將激光水準儀支設在頂鐵上，測量前端管底高程。（2） 頂進偏差的校正頂進中發現管位偏差10mm左右，即應進行校正，糾偏校正應緩緩進行，使管子逐漸復位，不得猛糾硬調。五、主要施工機具設備主要施工機具設備一覽表：機具名稱規格、性能單位數量用途翻斗汽車東風5t臺1運土注漿泵L123、50臺1灌注水泥砂漿灰漿攪拌機150L臺1攪拌砂漿振動器HZCX-50臺2振動水泵QS32*25-4臺3基坑排水電焊機BX-330臺4鋼焊接卷揚機1t臺1豎井提升卷揚機3t臺2頂進坑提升油壓千斤頂200t臺4頂管高壓油泵ZB-50臺1頂管頂壓裝置全套頂鐵、墊座、滑道臺1頂管沖擊打夯機QT-70型臺1回填土實六、施工總工期和施工進度計劃（一）、施工總工期根據本工程的工程量和所使用的施工方法，本工程總工期為四個月，我單位將合理安排，盡量爭取提前完工。（二）、施工進度計劃結合工作坑與頂管施工及沉井法施工擋樁方案，施工進度計劃安排如下：施工進度計劃表項目名稱單位數量工作日5月6月7月8月9月10月工作24、井個440接收井個430頂管施工m56490七、勞動組織采用混合工作隊形式，以便相互配合充分發揮多面手作用，現場配備較強技術力量，擬派駐現場工程師2人電工1人，焊工1人，普通工人16人，共20人。頂管采用2班連續作業，除吊運土方，排水等輔助工外，挖運土方每班4人，頂進4人，每班8人，2班共16人。八、質量、安全和節約措施1 質量 保證措施 （1） 做好地質勘察及資料整理工作，摸清頂管工程范圍內的地質、水文情況，尤其是透水砂層的分布范圍。認真編制好施工方案和通過不同土層的技術措施及收偏措施。組織好設計和施工技術交底，確保管道的順利頂進。（2） 嚴格執行專檢、自檢、互檢、工序交接、混凝土施工掛牌，25、質量評定制度，分部分項優良率要求達到95%以上。（3） 認真做好鋼筋、水泥、砂子、石子等原料檢驗。嚴格檢查配合比。搞好計量、混凝土試塊專人制作和管理。（4） 做好管節、承壓環頂進各階段受力穩定計算制定合理的技術措施。使后背地基受力和管節受力控制在允許范圍之內。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傾斜、偏移、扭轉，防止管壁出現裂逢、變形等情況。（5） 搞好測量控制檢查，及時分析糾正頂進過程中出現的傾斜偏位和扭轉，保證頂管位置正確。（6） 做好各項施工記錄，責成專人進行施工技術總結，做到工程完工資料齊全。3 安全措施（1） 嚴格執行有關安全生產制度和安全技術操作規程。認真進26、行安全技術教育和安全技術交底，對安全關鍵部位進行經常性的安全檢查，及時排除不安全因素，確保安全施工。（2） 嚴格遵循支護襯砌和土方開挖程序，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，以免導致人身事故。作好基坑排水，避免水淹事故。（3） 工作井上部設安全平臺，周圍設護欄桿，井內上下層立體交叉作業，設安全網，安全擋板，井下作業戴安全帽。（4） 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。（5） 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27、負荷作業。井內照明采用36V低壓電。（6） 隨著雨季來臨，需作好防洪、防雨、防雷措施，機電、起重設備及鋼管腳手架做好接地。同時嚴格規范用電及消防安全。（7） 開挖前詳細了解沿線管線資料，做好沿線保護措施，特別是高壓電纜和渠箱的保護工作。4節約措施（1）材料及時運送到現場，減少二次運輸。（2）混凝土摻加2%木質素磺酸鈣減少劑，提高抗滲性，節約水泥10%。（3）鋼筋集中配料、接頭采用對焊，降低鋼筋損耗。（4）基坑土方開挖、鋼筋加工、混凝土澆筑盡量采用機械化操作，以減輕勞動強度，提高工效，加快進度。（5）管內表面水泥砂漿面層采取一次抹光，節省砂漿和人工。（6）加強技術管理，推廣微機應用、網絡技術、價值工程、全面質量管理、目標管理等現代管理方法，以提高效率，縮短工期，節省工程和管理費用。