1、 土頂頂管工程施工方案 編制人： 審核人： 審批人： 編制單位： 編制日期： 一、編制依據相關施工設計圖紙； 相關類似地質勘察報告；城市排水工程質量檢驗標準（DB29-52-2003）；給排水構筑物施工及驗收規范（GB50141-2008）；給排水工程管道結構設計規范GB 50332；混凝土結構設計規范GB 50010；頂進施工法用鋼筋混凝土排水管JC/T 640-2010;橡膠密封件給、排水管及污水管道用接口密封圈材料規范HG/T 3091；混凝土和鋼筋混凝土排水管GB/T 111836-2009;建筑施工安全檢查標準JGJ59-2011；施工現場臨時用電安全技術規范JGJ 46-2005；
2、建筑與市政降水工程技術規范（JGJ/T111-98）；工程測量規范（GB50026-2007）；中華人民共和國住房和城鄉建設部建質200987號文件；公司現有施工管理隊伍、技術力量、設備能力、施工能力及本企業標準；我公司承建過相關類似工程等成功的施工經驗；二、工程概況1、管道在既有高速公路下60m（公路路面距頂管管頂）處頂管穿越既有公路，頂管與公路的夾角為90。 本次計劃實施頂管工程。根據現場情況，本工程直接在原地面做靠背做為頂管受力結構（鋼筋砼），受力結構地面以下5m深，機械開挖施工（后附平面與立面圖）。本工程頂管采用鋼筋混凝土管三級管，管內徑為D2000mm，壁厚200mm；一條180m，
3、路寬30m，頂管坡度2。 2、工程地質 1）、場地土質特性主要為回填土（現場勘察）2）、水文地質條件本次各勘探點在勘探深度范圍內未揭露地下水，可不考慮地下水的影響。三、施工計劃一、施工進度計劃1、進度計劃安排2016年 04 月 05 日開工，進場準備2天，基坑開挖2天，鋼筋綁扎砼澆筑5天，安裝頂管設備4天，頂管施工18天，工期合計31天，2015年 05月 05日完工。2、進度管理措施 我公司將全面負責協調工程質量進度，組織強有力的現場管理部全面負責本工程的施工、進度、技術、安全及文明施工等工作。 項目部每晚召集項目經理、技術負責人、工長、材料員、測量員、質檢員、安全員、施工班組長開會，及時
4、研究解決施工中存在的問題，提前做好次日施工安排，確保工程順利進行。 項目經理用五日計劃來控制每日進度，確保按計劃實施。二、勞動力投入計劃勞動力投入計劃如下表： 序號 崗位、工種 數量安全生產管理人員 技術負責人 1人 專職安全員 1人專職監測測量員 2人施工人員 電焊工 2人 電 工 1人 起重工 2人頂管工 6人 挖土工 6人 雜工 5人 機修工 1人 起重機司機 2人 挖掘機司機 1人 裝載機司機 1人三、材料投入計劃提前與信譽好、質量優的砼管道、鋼板、商品砼供貨廠家聯系，材料經嚴格檢查，符合質量要求才能進場，進場后立即組織試驗人員進行取樣檢驗，檢驗合格并經監理工程師認可后確定原材料料場，
5、再進行施工。四、機械設備投入計劃施工主要機械設備表 主要機械設備名稱規格、序號單位計劃數量 用途土壓平衡頂管機2200套1頂管施工電焊機BX330臺2鋼筋鋼材焊接插入式振搗棒50臺1板澆筑砼挖掘機臺1基坑開挖液壓千斤頂200t臺8頂管頂進高壓油泵42Mpa臺2頂管頂進空壓機臺2頂管通風頂鐵、軌道等套1頂管頂進汽車式起重機25t臺1 吊運材料、出土汽車式起重機100t臺1 吊運材料、砼管吊斗1.5m3個2裝土自卸汽車15t臺2外運土配電箱200A臺2配電污水泵100臺2防汛排水發電機50KW臺2臨時發電注漿泵臺1注漿灰漿攪拌機臺1攪拌灰漿五、測量、質檢儀器設備投入計劃主要儀器、設備名稱規格、序號
6、單位計劃數量RTK衛星定位儀臺1電子經緯儀臺1電子全站儀DTS602臺1水準儀DS32臺1四、施工工藝一、施工工藝流程基線確定定樁位基坑開挖鋼筋綁扎模板澆注板混凝土安裝靠背頂進設備頂管施工。二、施工準備工作 （一）生產準備 1、根據施工方案進行現場放線工作，劃定施工范圍。 2、對施工范圍內及施工需用場地內所有障礙物如地下管線、構筑物、建筑物、電線桿、樹木等的準確位置進行調查核實，準確標注于施工平面圖及剖面圖上，做好相關障礙物的拆除、遷移、保護工作。 3、安裝臨時水、電線路，并試水、試電。臨時用水采用本項目工地現用的10t汽車式水車供應水，施工用電接本項目工地現用的施工電源，并有發電機備用。4、
7、工作場地和接收場區現場布置：在工作場地周圍需布置頂管施工地面設置，包括起重機、油壓系統、供水供電、管節堆場、臨時堆土場、車輛進出通道、加工維修場地、值班室等臨時設施。頂管之前，頂管區間內的管材必須一次性備齊，才能進行頂管施工，每個工作井存管場地需清表后進行平整碾壓并鋪筑20cm厚級配碎石。工作井區周圍設圍擋進行封閉式施工。 5、頂管管材預制所有頂管管材全部采用砼強度C50的頂管專用F型接口級鋼筋混凝土圓管，抗滲等級為S8，本項目部將從有資質的專業廠家訂購，并要求廠商按供管計劃送管節到工作井井區現場。現場堆放要求：（1）管材要放在木頭墊塊上并高出地面，要求管材任何一個最低點要高出地面至少150m
8、m,為了防止損壞管材，墊塊要放在管材的端部。（2）管材堆放在無遮蓋物的場合的時間不能超過四周，管材不得重疊堆放和外運。（3）吊車將管材搬運到頂管工作井內時，管材要用寬帆布吊帶纏繞，然后吊裝，在管道基礎上做好一個凹口，以讓吊帶抽出而不致損傷涂層。 （4）在管材下到頂管工作井之前，管件正吊在半空中時，還應將其清理一遍并再一次檢查裂縫和傷痕情況。6、板混凝土本工程混凝土采用商品砼，本項目部將從有資質的專業商砼站訂購。7、頂管設備進場，進行調試檢修，進行頂管其他設備的加工制作。 8、根據材料計劃，分期分批組織材料進場。 （二）技術準備 1、組織參與施工的有關技術人員、管理人員、施工隊共同進行圖紙會審，
9、及時發現并解決施工圖中存在的問題，為工程順利實施創造條件。2、向本項工程全體施工人員進行施工技術交底、安全技術交底。 3、布設施工導線點、水準點，進行施工現場測量放線工作。三、施工工藝技術（一）測量定位放線、管線探測及場地準備1、測量定位放線對建設單位提供的施工區內的導線網與水準網及其控制點進行復測，經核對無誤后方可使用。測量工作從外業到內業必須做到步步校核。2、平面測量控制 施工測量按城市測量規范CJJ8-99、工程測量規范GB5002697的有關規定執行。根據施工需要，引測三個導線點至頂管工作坑附近，布設三級導線平面控制網（即采用原有控制網作為平面控制網），形成閉合導線網。 為保證測量精度
10、，對于鋼尺測量的邊長，需加入相應的修正，測量的平面導線需進行平差計算，測量角度精確至0.1，坐標及高程精確到1毫米。3、高程測量 高程控制采用城市四等水準測量的技術施測，使用DS3水準儀進行觀測，往返各一次。高程閉合差在20之內（L為水準跨線長度，以千米計）為合格。 井坑內的高程控制點采用長鋼尺導入法將高程傳入，先做趨近水準測量，再做豎井高程傳遞。豎井傳遞高程采用懸吊鋼尺法，井上和井下兩臺水準儀同時觀測讀數，每次錯動鋼尺3-5厘米，施測三次，高差相差不大于3毫米時取平均值使用。 高程控制點的布設：可利用平面控制點的埋石作為高程控制點，也可單獨設置，如特殊需要時可進行加密。加密的水準點精度不低于
11、高程控制點的精度，其布設形式為附合水準路線。4、 頂管施工測量頂管施工采用連續測量與間斷測量結合的方式。連續測量：在頂進坑后方安放一臺激光經緯儀，激光經緯儀按照設計頂進軸線方向發出一束激光，照射到掘進機的光靶上，機手按照激光指示路線操控機械頂進。間斷測量：每頂進一節管后，測量人員對激光經緯儀進行校核，并且采用水準儀，測量已頂進管道高程偏差情況；采用水平尺測量管道水平偏差情況。測量結果填表上報到項目部。根據施工圖要求的管道軸線，放出鉆機安裝位置線、管道兩端的具體軸線位置及標高；在地面上放出軸線及標高，設計詳細的導向數據。5、管線復測進場后根據定位放線現場成果，主要采用現場管線調查對地下金屬和非金
12、屬管道進行復測，把管線種類、埋深、管材標示在現場和圖紙上。根據現場管線資料調整管道軌跡，確定定向鉆穿越剖面圖，確保提前避開地下障礙物及管線。6、場地準備根據現場測量放線及管線復測結果確定的最終施工圖對出入土點進行按有關文明施工要求圍護，清理平整場地，搭建施工設施，落實現場水源、電源。 （二）基坑開挖基坑開挖用挖機進行開挖，深度5m深，寬度分別為1.5m，0.8m，0.5m，間距1m，條形。（三）鋼筋綁扎及模板按照圖紙綁扎鋼筋，嚴格控制間距，進場鋼筋需合格證及檢驗報告，進場試驗報告等，模板加固牢靠，綁好鋼筋骨架焊接好，吊裝入基坑。（四）澆筑板混凝土為縮短施工周期和保證工程質量，采用泵送商品混凝土
13、。泵送混凝土可將輸送管的軟管直接放入澆注段，距離澆注面1米左右，保證混凝土不離析。砼標號C30底板混凝土澆搗完成后應及時養護，確保其表面不露白，并應防止陽光及溫差的劇烈變化，以免底板出現收縮裂縫。（五）頂管施工方案1、管道概況頂管管道內徑為D2000mm，壁厚200mm，頂管長度約180m；2、頂管方式根據此次施工所穿越的土質，確定采用土壓平衡機械頂管方法施工。土壓平衡機械頂管施工是市政管道鋪設的一項新技術，它省卻了全線降水，地面沉降小，對地面構筑物的穩定性影響小，施工不影響地面交通，頂進速度快（平均頂進速度10米/天），適應的土質廣。3、工作靠背尺寸頂管需開挖澆筑混凝土板。管外底高程加上機坑
14、軌道及底板厚度，就是頂進面的標高，接收面標高與管外底標高相等。綜合頂管機具的尺寸及作業要求，確定頂進工作面的凈空尺寸：4、 機械頂管后背（1）機械頂管后背結構為：鋼筋混凝土+后背鐵。（2）在混凝土墻壁前垂直地面放置后背鐵，后背鐵與鋼筋砼墻面之間的空隙以C20素混凝土澆灌填充。（3）頂進坑后背要有足夠的強度，在頂進過程中能承受千斤頂的最大作用力； （4）后背墻表面要平順，并且垂直于頂進管道的軸線，避免產生偏心受壓。5、 導軌安裝導軌安裝是頂管施工中一項重要的工作，安裝的準確與否直接影響管道的頂進質量，其安裝要求如下： 兩導軌要平行、等高，或略高于管道設計高程的2厘米左右，其坡度與管道坡度一致；
15、安裝后導軌要牢固，不得在使用中產生位移，且需設專人經常進行檢查； 將機械頂管導軌安放在工作坑底板上，導軌兩側牢固地焊接工字鋼，工字鋼須另一端須牢牢抵在側墻上。6、頂管機就位用100噸吊車吊裝頂管機，將頂管機放入頂進坑內的導軌上，頂管機前端距砼臂約300毫米。就位后先檢查頂管機的軸線是否與機坑軸線、導軌軸線以及主頂油缸的軸線保持一致，發現偏差立即調整。無誤后再進行頂管機電路、油路、注漿系統的安裝調試。1、機坑導軌 2、頂鎬 3、激光經緯儀4、后背鐵 5、頂鐵 6、砼管7、止水圈 8、土車 9、操作臺10、光靶 11、機頭4、后背鐵 5、頂鐵 6、砼管7、止水圈 8、土車 9、操作臺10、光靶 1
16、1、機頭9871165104321圖3-5 土壓平衡頂進示意圖7、機頭入洞先將洞口處的鋼板樁拔除，洞口處，人工向前挖土500800 mm，再將機頭徐徐推進洞口里，待刀盤全部進洞，調整止水圈位置，使其完全封閉地下水。然后開動頂管機刀盤，待土倉壓力升到0.1 MPa時，這時螺旋輸送機的土壓也上升到0.07 MPa左右。掘進機開始入土時，機頭外露，只存在軌道對機頭的摩擦力，機頭易發生旋轉，故在入土前兩米頂進時，頂進速度控制在 5毫米/分鐘以下，以防機頭整體旋轉，并觀測機頭傾角和旋轉變化，及時修正和調整。傾角的變化用糾偏千斤頂調正，旋轉角大于 30度時，可使用刀盤反轉調正，頂進 2.5米以后在機頭不旋
17、轉的情況下可逐漸加大頂進速度。機頭完全入土后，土倉壓力控制在5080KPa，下第一節混凝土管做反封閉。8、正常頂進1） 土倉壓力的設定： 按計算表數值設定，施工時設備自控可保證10%的土倉壓力：遇有砂層、砂礫石層、下穿道路、離構筑物較近時，土倉壓力設定適當加大30%左右，以提高安全系數。 9、加固注漿 （1）水泥漿性能：采用42.5普通硅酸鹽水泥，水灰比0.5,注漿管采用6分加厚鍍鋅鋼管，噴膨潤土潤滑并且在管壁打蠟以便于減低管道的摩擦力。（2）注漿水泥量：每米注漿量1500KG.（3）入口壓力：在不同的注漿階段，所需的壓力也不同。注漿開始階段由于要克服很大的初始阻力，所需壓力較大，在注漿接近結
18、束時，由于漿液已經充滿地層，此時所需要的壓力較大。因此，本工程施工中，初始和結束階段的注漿壓力為3Mpa，穩定注漿壓力約為1.5Mpa，當注入水泥量不能滿足要求時，入口壓力最高可提高至5Mpa。（4）壓漿時間：在頂管完成后即可進行注漿，注漿穩定時間一般為3-5min，最高可延至8min。注漿流量控制在60L/min左右，不超過75L/min。（5）終止壓漿的條件壓漿當達到如下條件之一時，便可終止壓漿。a.注入的水泥量已達到要求：b. 注入的水泥量已經達到設計值的75以上且管道兩側冒漿，終止注漿。一、頂管應力計算F=F1+F2F1為迎面阻力F2為側壁摩阻力F1=/4*D2*P+Pn（頂管機外徑）
19、（土倉附加壓力2t）P=Ko*r*Ho（靜止土壓力系數，土的重度，管道覆土深度）F2=*D1*f*L（管外徑，管外綜合摩阻力，頂距）F1=3.14/4*2.5*2.5* 0.3*1.86*10+2=24t。F2=3.14*2.4*0.5*180=678t。F1+F2=24+678=702t（實際頂力小于此數據，側壁和頂部挖空） 取用4組400t的千斤頂（每個千斤頂能有效利用50%，因此考慮在頂進中間加中繼間，以彌補頂力不足的缺點） 管節應力e = PS 其中：P總頂力 S管節截面面積。 最大總頂力P = 702噸 = 70210009.8 = 6879600（牛頓） S = 1.2*1.23.
20、14-1*13.14 = 1.38m2, 最大應力e = 6879600 1.38 = 4360289 Pa = 5 MPa 頂管管節混凝土強度為 50MPa，大于管節最大應力，強度滿足要求。二、通風設備計算：風量的計算： 按洞內同時工作的最多人數計算： Q=kmq 式中：Q所需風量，m3/min; 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，一人負責運土，取k=1.1,m=2, 則有Q=kmq=1.123=6.6 m3/min 漏風計算 Q 供PQ 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 供PQ6.61.026.73 m3/min 取風量不小于7m3/min 的離心鼓風機（或高壓空氣壓縮機）作為通風設備則可以滿足要求。
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