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1、1顶管施工方案顶管施工方案1 1、工程概况、工程概况外环路是 xx 大学城建设项目市政道路工程组团一标的主干线，排水工程是大学城基础设施的重要组成部分，根据各专业规划，管沟建设在道路及自行车道绿化带下， 排水干管采用 3001000 圆管，由于外环路污水管埋深较深（最深有 9.46 米） ，且大部分处在软基地带，上伏淤泥层，下为流砂，地下水及丰富，与珠江水系相通。为了保证工期及质量，xx 部建议外环路埋深超过7m 的污水管（已施工完的段落除外）采用混凝土顶管施工技术。具体施工段见表。2 2、施工总体部署、施工总体部署玻璃钢顶管施工工程量大，工期紧张，难度大，要求高，因此必须科学的运用计划、组织
2、、指挥、控制和监督的职责，优化施组，力争达到工期短、质量好、成本低，安全文明生产的目标，确保本工程达到省优良工程标准，为此必须充分合理的利用好劳材机，采用分段流水，各工种相互交叉作业，施工时要注重工序协调。根据实际情况，安排第一施工队、第二施工队、第三施工队分段进行施工。21 施工安排：211 综合一队：负责施工外环路 K0+360K1+203 段。212 综合二队：负责施工外环路 K1+203K2+100 段。213 综合三队：负责施工外环路 K2+520+640 段。22、材、机、施工管理人员安排221 机械安排设备名称规格、功率及容量单位数量NDP 泥水平衡顶管机800台2TPD 偏心破
3、碎土压平衡顶管机1000台22龙门吊12t台3轮式吊车16T台3挖掘机EX300、1.3m3台3推土机TY220、165kw台3自卸汽车TATRA815、18t台6发电机组50kw台6压路机18t台4222 材料安排2221 材料的供应：选择社会信誉好、资质可靠、保证质量，同时具有相当实力的材料供应商，作为本工程施工材料的供应商，根据工程的进度计划，制定材料计划，确保材料准时到位，满足施工顺利进行。施工过程中随时根据实际情况，合理调整材料计划，同时材料供应应作到现场有一定的储备，以免发生停工待料现象。2222 材料的管理：根据施工区域的划分，合理布置材料堆放场，保证各施工段材料供应正常，各施工
4、段材料实行统一管理。材料运输到现场后由材料员核对数量，填写收料单，施工过程中必须经常盘点剩余材料，作到动态管理。严禁材料失窃，进出工地车辆实行检查制度。材料名称规格单位数量玻璃钢夹砂管800m198玻璃钢夹砂管1000m1662砼圆形污水检查井1000座 8砼圆形污水检查井1500座 36223 施工管理人员3 队施工管理人员顺序姓名职称职务备注31高级工程师副经理经理部工程师队长3 队工程师技术负责3 队工程师技术人员3 队工程师机械技术负责3 队工程师质量、安全负责3 队2 队施工管理人员顺序姓名职称职务备注1高级工程师副经理经理部工程师队长2 队工程师技术负责2 队工程师技术人员2 队工
5、程师机械技术负责2 队工程师质量、安全负责2 队1 队施工管理人员顺序姓名职称职务备注1高级工程师副经理经理部工程师队长1 队工程师队长1 队工程师技术负责1 队工程师技术人员1 队工程师机械技术负责队工程师质量、安全负责1 队2 23 3 计划工期施工计划工期 xxxx。24 施工管理目标工程管理目标：工程合格率 100%，优良率 95%以上，做到开工必优，一4次成优，全段全优，确保整个工程达到 xx 省优良样板工程，同时争创鲁班奖。施工工期目标：xx 年 xx 月 xx 日前完成所有玻璃钢顶管工程。安全施工目标：实现工程施工全过程“六无、一控、一消灭、一创建” 。六无：无施工行车险性以上事
6、故；无因工死亡事故；无职工重伤事故；无交通责任事故；无火灾事故；无压力容器锅炉爆炸事故。一控：年轻伤负伤频率控制1.2以下。一消灭：消灭惯性事故。一创建：创建 xx 地区安全样板施工工地。文明、文物保护、环保施工目标：创建 xx 地区标准化文明、环保施工工地，严格遵守国家及地方文物保护法。3 3 顶管施工原理及设备介绍顶管施工原理及设备介绍3 31 1、顶管施工原理顶管施工原理泥水平衡顶管机工作原理如下： NDP 多边形泥水平衡顶管机工作原理与普通的基本相同，但由于它的刀盘是多边形，而泥水仓壳体也是多边形，且两者之间有一定的偏心量，所以在刀盘旋转的过程中就能把大块的石头轧碎，碎石通过隔栅板进入
7、泥水仓， 而后经排泥管排出。由于隔栅板跟随刀盘一起旋转，嵌在隔栅板中的粘土会被进水冲掉，因此，它能适应各种土质。32 顶管设备的特点及构造顶管设备的特点及构造由于本工程的地质中都含有粒径大小不一的卵石，因此，我公司采用的泥水平衡顶管机或土压平衡顶管机具有以下特点：1） 、减速机是意大利进口的，噪声低，寿命长；2） 、纠偏油缸有行程仪指示其伸出长度，机头俯仰有倾斜仪，机头偏转（滚动）有偏转仪，便于控制机头顶进轴线的高程及左右偏差，从而确保了顶进质量。3） 、具有破碎管外径 1/5 粒径、单轴极限抗压强度30Mpa 卵石的能力。4） 、螺旋输送机的出土口在端部，可使土斗车的容积增大许多（一般的螺旋
8、输送机的出土口是在螺旋输送机的腹部，出土口低，土斗车的深度较小。 ）土压平衡顶管机构造及主要技术指标可参见下图：5最大通过粒径多边形偏心破碎土压平衡顶管机泥水平衡顶管机构造参见下图：泥水平衡顶管机专利号3 33 3 各段顶管设备的选型各段顶管设备的选型从土质及施工条件的现状来看，在一般情况下对于直立性好的、且无地下水的，或可采用降水、且降水效果好的土质，宜采用敞开式的手掘式顶管掘进机；而土质条件差、地下水丰富且又无法降水或穿越河道的、口径在 1200mm以下的宜采用泥水平衡顶管掘进机；而土质条件差、地下水丰富且又无法降水6但口径在 1400mm 以上的则宜采用土压平衡顶管掘进机。敞开式的手掘式
9、顶管的特点：设备简单、可靠，排除障碍能力强，费用较低，且挖掘面上不能有大量的水。泥水平衡和土压平衡顶管掘进机属于封闭式顶管，安全、可靠并能有效控制顶进过程中的地面沉降及偏差，对于周围邻近建筑物较多、不能封交的道路下施工非常适用。土压平衡顶管掘进机顶进速度较快，50mm/min，易清除障碍，弃土可直接处理。对于河流下的倒虹钢管顶管由于口径小，操作空间较小，地下水较丰富，宜采用泥水平衡顶管掘进机。4 4 顶管工作井、接收井的施工方法及设置顶管工作井、接收井的施工方法及设置4 41 1 顶管井施工形式的选择顶管井施工形式的选择根据本工程现场的施工条件、地质状况及地下水位的高低，顶管工作井及接收井的施
10、工可采用沉井、钢板桩支护坑的基坑围护结构作为顶管工作坑、接收坑进行顶管施工。沉井结构的特点是结构稳定，支护强度大，针对软弱土层、砂土且地下水位高、不便采取降水措施的地段使用，但施工周期较长。对于基坑周围土体较稳定、承载力较好，无地下水位的地段，采用钢板桩基坑支护的形式较为经济，且施工简单，周期短。但顶进施工的距离不宜太长。4 42 2 工作井、接收井的基本形式工作井、接收井的基本形式421、沉井式工作井、接收井的基本形式、沉井式工作井、接收井的基本形式根据现场的施工条件、地质情况，采用的沉井式工作井、接收井的具体形式设置参见下图：7顶管预留洞砖砌挡土墙沉井井壁顶管预留洞沉井刃脚钢筋砼底板封底混
11、凝土沉井工作井、接收井示意图沉井工作井、接收井示意图(1)沉井的内壁尺寸： 工作井为 AB=7.54.0 米，接收井为 AB=4.54.0 米(2)沉井的壁厚为 400mm，钢筋混凝土底板厚度为 200mm，刃脚及井体预制高度为 4.0 米，上部砌筑 240mm 挡土墙，封底混凝土厚度为 1.0 米。(3)沉井的下沉深度 H 及井顶挡土墙的砌筑高度 h1 根据各管段的管道埋深及 地下水位来确定。(4)沉井井体及底板混凝土采用 C25S6，封底混凝土采用 C20。422、钢板桩工作坑、接收坑的基本形式、钢板桩工作坑、接收坑的基本形式对于钢板桩工作坑、接收坑的具体形式设置参见下图：8钢板桩支护钢筋
12、砼导墙顶管预留洞钢筋砼底板钢板桩支护钢板桩围檩支撑钢板桩围檩支撑钢板桩工作井、接收井示意图钢板桩工作井、接收井示意图(1)基坑的内部尺寸： 工作坑为 AB=8.04.0 米，接收坑为 AB=5.04.0 米(2) 基坑内前后设置 44 米靠背墙的壁厚为 400mm，并预留相应的预留洞，钢筋混凝土底板厚度为 200mm，底板上设 D500 集水坑。(3)基坑开挖的深度 H 根据各管段的管道埋深确定，钢板桩在开挖后在上部加设槽钢支撑。钢板桩打入基坑深度 h1 不得小于 2 米。(4)基坑内前后导墙及底板混凝土采用 C25。4 43 3 各段顶管工作井、接收井设置各段顶管工作井、接收井设置为了减少开
13、挖施工对道路及周围建筑物及道路通行的影响，综合考虑顶管施工的经济效益，减少顶进中中继站的使用，每段顶管的间距宜控制在 100 米左右；由于顶管工作井（坑）所占用的施工场地较大、施工周期相对较长，顶9管工作井（坑）设置为双向顶进的工作井（坑） 。在综合考察了各顶管段检查井的平面布置及管道走向可知，检查井的间距平均在 2050 米之间，没有过多的转折，较为顺直。故各顶管段工作井（坑） 、接收井（坑）的设置可遵循以下原则：A工作井（坑） 、接收井（坑）设置在原设计检查井井位上，间距过小或过大的做相应调整，待顶管施工结束后砌筑检查井。B在管道走向较顺直的管段，顶管工作井（坑）设置为双向顶进的工作井（坑
14、） ；为了避免顶管工作井（坑）开挖面积过大，将转折处的井位设置为顶管接收井（坑） 。在顶管结束后利用沉井或钢板桩坑作为维护结构，在内部施工检查井；对于距离太近的检查井位处未施工工作井的，在顶管施工结束后，根据放线确定井位，按照骑马井的施工方法进行施工。5 5 顶管施工工艺方法顶管施工工艺方法5.15.1 顶管施工工艺流程顶管施工工艺流程顶管的施工工艺及流程请参见下图：5.25.2 顶管设备的安装与调试顶管设备的安装与调试顶管施工质量的好坏与设备的安装精确度有直接的关系。安装前，根据已知的控制点、标高，准确无误的测放出进出洞口的标高和顶管的轴线，并依此测放设备的安装位置。导轨、千斤顶支架、靠背等
15、设备必须安放准确牢固，以保证顶管的顺利进行。在正式顶进前对掘进机、油泵、油缸、注浆设备进行试运转，确定符合性能要求后方可正式顶进。重点注意以下几点：10土压平衡顶管基坑的布置如下图：施 工 开 始测 量 放 样放 样 复 核工作井设备安装出 洞推 进排 运 弃 土下管、接口处理、中继间安装、使用进 洞取出掘进机及附带设备、处理中继间接缝全 线 测 量洞 口 处 理结 束地面设备安装注浆材料准备注 浆Y测量及方向纠正N111、待用玻璃钢管 2、顶管机具 3、玻璃钢管节 4、洞口止水圈 5、导轨6、环形顶铁 7、主顶油缸 8、主顶油泵 9、全站仪 10、后靠背土压平衡顶管基坑布置图土压平衡顶管基坑
16、布置图521 导轨导轨安装保证水平位置和顶管轴线重合，同时保证标高符合设计要求，导轨的前段尽量靠近洞口，并安装焊接牢固，用支撑在导轨左右两侧固定好。安装后的导轨轴线和标高误差小于 2mm；主顶油缸和后座的安装也要满足牢固的要求，其水平和垂直误差小于 10mm。在土体较软的施工段，用砖块和水泥浆砌成一个圆弧形托作为延长导轨，其导轨面与基坑导轨相一致，防止机头出洞以后产生偏低的情况。522 止水胶板止水胶板的安装必须保证胶板的圆心和顶管洞口轴线重合，压紧胶板的钢环板中心也必须保证和洞口轴线重合，使工具头进洞时胶板切入均匀，保证泥浆和土体不从此处流出。523 后靠背基坑导轨安装好以后就可以安装后靠背。后靠背安装要注意使其表面与基12坑导轨轴线保持垂直。然后安装主顶油缸架，其前端必须搁在基坑导轨上，后端与后靠背保持一定距离后并用木块垫平稳固。最后再把主顶油缸一一安装在
