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1、顶管施工方案顶管施工方案顶管施工方案顶管施工方案编制： 审核： 审批： 第一章第一章 工程概况工程概况1、项目名称：2、建设地点：3、建设单位：4、设计单位：5、监理单位：本次实施的阜阳市城区污水管网改造扩建工程，本次设计顶管工程施工路段：第二章第二章 施工前期准备施工前期准备2.1 施工便道及交通组织本工程施工期间需要根据施工沿线交通情况，在确保安全条件下组织好交通疏解，进行工程施工，同时将顶管施工对道路交通造成的影响程度降到最小。2.2 施工用电采用附近小区的供电系统提供顶管施工、照明用电，同时为保证施工顺利进行，现场用 1 台发电机(50)供顶管施工应急使用。2.3 施工用水根据本工程特
2、点，施工用水主要由附近供水系统接入，或者打井用水。2.4 预制场、堆料场混凝土全部采用商品混凝土，砂浆全部采用自拌，工地设置、机械、材料等工作场地。2.5 临时设施综合现场的具体情况，本工程在工作井附近设置顶管配套设备、机械、材料等工作场地。2.6 施工技术准备2.6.1 认真组织和落实主要工程技术人员，熟悉施工图，领会设计意图，阅读建设单位述及的规定、要求和参照标准。工程开工前，为设计交底和图纸交底做好充足的准备，将不清或不明的问题汇总会知业主、监理人员，以便及时解决。2.6.2 做好定位点控制，以便施工放样时用。并按业主提供的水准点，沿线自引，施工中经常进行校核。2.63 对施工范围内的地
3、下管线和架空线，管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，应由业主提供，项目部进行实地详细调查情况以作保护措施。2.64 进行施工测量和现场（工作井、接收井和顶进轴线）放线工作。2.7 机械、材料进场准备2.7.1 合理调配资金，按照材料及机械计划分批进场。2.7.2 根据顶进长度，计算所需的各类管线（进水、排泥和电缆等）的长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等） 。第三章第三章 施工部署施工部署3.1 管理组织架构为保证工程能按质量、按安全、按期完成，强化施工现场的组织管理工作。项目部组织架构如下:项目负责：管恒忙技术负责人：孙海红质安员：徐先东施工员:温宗富测量员：机电员：材料员：井体施
4、工队顶管施工队图 3.1 工程项目管理机构3.2 顶管工艺流程图工作井施工测量放样施工准备基坑开挖工作井结构轨道安放后座顶板安装管道第四章第四章 主要施工方法主要施工方法4.1 井体施工工作井及接收根据地勘报告及现场实际情况，工作井采用逆作法施工，其井的形状可做为圆形，由于圆形受力情况比方形受力情况好，施工进度快且有利于检查井的恢复，所以此工作井与接收井采用圆形，其工作井与接收井的大小根据手掘式施工要求结合现场实际确定并计算附后。4.1.1、在平整好场地后，先放出井的中心点位，根据中心点在井四周设控制顶进设备安装 后座千斤顶安装洞口止水装置安装掘进机井内就位掘进机试运行掘进机穿墙后座千斤顶顶进
5、出泥准备管道顶进偏差测量泥水出土顶进纠偏轴线控制砼管拼装接口检验砼管进场验收砼管顶进结束点，并在挖井附近设置水准点，数量不得少于 2 个，所有点都不得受井影响，井位控制点的允许偏差不得超过 20，在定位的基础开始挖井，在井上方设置吊架，吊架用 100 钢管搭设，平台用四根 30 号槽钢制作，在吊梁上安定向滑轮，负责运输孔内土方及下管，在挖井过程中随时检查井径和垂直度，发现问题及时调整和处理，在井接近至设计标高时要细心开挖，保证井底平整没有虚土。井完成后应对轴线标高进行验收，合格后进行下道工序。4.1.2、工作井尺寸的核算工作井尺寸及检查井的设计要求根据顶管操作技术要求决定。4.1.3、工作井施
6、工程序工作井的施工程序为：循环施工直至达到标高4.1.4 工作井测量放样根据工程地质报告所显示的地质情况，以及现场的实际情况，并根据工作井的中心座标定出中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。施工放样结束后，须经监理工程师复核准确无误后方可开工。测量放线土方开挖坑壁施工基坑垫层基坑底板4.1.5 工作井挖土工作井采用人工挖土，用自卸汽车运土。基井开挖至要求标高时，根据地质资料，地下水位较高，挖土过程中可能遇到地下水，此时采用水泵外排进行降水。第五章：施工方案第五章：施工方案50 手掘式机械顶管施工方案本工程顶管单一，结合现场实际情况和地勘报告，我方拟定为手掘式机械顶管施工方法。5.1 手掘式顶管
7、施工工艺流程5.1.1 顶力计算与后背设计本工程是将壁板加厚作为千斤顶的后背墙。后背结构及抗力计算后背作为千斤顶的支撑结构，要有足够的强度和风度，且压缩变形要均匀。所以，应进行强度和稳定性计算。本工程采用组合钢结构后背，这种后背安装方便，安装时应满足下列要求：施工千斤顶的着力中心高度不小于后背高下管安装顶管推程 加顶铁布设顶铁工作面挖管内运土顶 进土方提升加顶铁弃 土顶 管 推 进度的 1/3。顶力计算推力的理论计算：F=F1+F2其中 F-总推力F1-迎面阻力 F2-顶进阻力F1=/4D2P (D-管外径 1.4M P-控制土压力)P=K0H0式中 K0-静止土压力系数，一般取 0.55H0
8、-地面至掘进机中心的厚度，取平均值 6M-土的湿重量，取 1.5T/M3P=0.551.46=4.62T/M2F1=3.14/41.424.62=10.15TF2=DFL式中 F-管外表面平均（根据顶进距离平均淤泥土）综合摩阻力，取0.8T/M2D-管外径 1.4ML-顶距，取最大值 100mF2=3.141.40.8100=386T因此，总推力 F=10.15+386=396T。根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。工作井允许承受的最大顶力为 1168T，主顶油缸选用 2 台 320T（3000KN）级油缸。每只油缸顶力控制在 200T 以下
9、，这可以通过油泵压力来控制，千斤顶总推力 400T。因此我们无需增加额外的顶进系统即可满足要求。后背的计算后背在顶力作用下，产生压缩，压缩方向与顶力作用方向一致。当停止顶进，顶力消失，压缩变形随之消失。这种弹性变形即象是正常的，顶管中，后背不应当破坏，产生不允许的压缩变形。后背不允许出现上下或左右的不均匀压缩。否则，千斤顶在余面后背上，造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工案例，施工时应后背的强度和刚度计算说明：后座墙厚度 500mm 混凝土强度为 C30，配 22150 双层钢筋后靠背受力计算公式R=Ab(H2Kp/2+2ChKp+hHKp)式中：R-总推力之反力（一般大于推力的 1.2-1.
10、6）a-系数（取 1.5-2.5 之间） ，此处取 2B-后座墙的宽度（M） 此处取 4.0 米-土的容重（KN/M3）H-后座墙的高度（M） ，此处取 2.0 米Kp-被动土压系数 tg2（45+/2）c-土的内聚力（kPa）一般情况下取 10h-地面到后座墙顶部土体的高度（M） ，此处取 2 米按上式计算，工作井加护套后能承受 2623T 顶力实际顶力 396T。完全能满足要求。5.1、2 主要设备的选择顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、工具管及运出土设备等。、千斤顶千斤顶是掘进顶管的主要设备，本工程每个工作井拟配置 2 台 320t 液压千斤顶。千斤顶的工作井内的布置采用四台组合式
11、，顶力全力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。根据施工经验。采用机械挖运土方，管上半部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点作用在管子直直径的 1/41/5 处为宜。、高压油泵由电动机带动油泵工作，选用额定核动力为 31.5Mpa 液压油泵，经分配器，控制阀进入千斤顶，各千斤顶的进油管并联在一起，保证各千斤顶活塞的出力和行程一致。、顶铁顶铁是传递和分散顶力的设备。要求它能承受顶进压力而不变形，并且便于搬动。根据顶铁位置的不同，可分为横顶铁，顺顶铁和 U 形顶铁三种。、其它设备工作井上设固定式工作平台，平台用 30 号工字钢梁，钢筋焊接后上铺模板，作为下管及出土使
12、用。在工作平台上设起重架，上装电动卷扬机，其起重量应大于管子重量。5.1、3 垂直运输工具的选择工作井的垂直运输地面与工作井的土方，管道与顶管设备的垂直运输采用简易龙门和卷扬机，并搭设工字钢梁作为地面工作平台。5. 1、4 顶进设备的选择本工程根据顶力计算，并结合实际情况，采用工作顶力为 320T 活塞式双作用液压千斤顶。千斤顶布置采用单列式。顶进时着力点位置在管子全高的1/21/3 之间比较合适。千斤顶与管子之间采用顶铁传送顶力。顶铁用型钢焊拼成各种结构的传力形式，根据安放位置和传力作用不同，用横铁和立铁组合。5.1.5 管前挖土与顶进5. 1. 6 管前挖土管前挖土是控制管节顶方向和高程、
13、减少偏差和重要作业，是保证顶质量及管上构筑物安装的关键。5.1.7 下管挖土之前应先下管，并做好以下几项工作：、检查管子下管前应先对管子进行外观检查，主要检查管子有无破损及裂缝；端面要平直；检查合格后的管子方可用起重设备吊到工作井的导轨上就位。、检查起重设备起重设备以检查、试吊，确认安全可靠方可下管。下管时工作井内严禁站人。当距导轨小于 50时，操作人员方可进前工作。、管子就位第一节管放到导轨上，测量管子中心及前端和后端的管底高程，确认安装合格后方可顶进，第一节管作为工具管，顶进方向与高程的准确，是保证整段顶管质量的关键。因此，必须认真对待此项工作。5.1、8 管前挖土的长度控制一般是安排一个
14、人挖土。为加快工程进度，每班两个人，轮流开挖。土方在管内可采用电瓶车进行，也可采用人力斗车进行运输。土方在工作井采用电动葫芦进行垂直运输。在一般地段，土质良好，挖土时可超挖 3050。在铁路道轨边不得超越管端径外 10，在道轨以外最大不得超过 30，同时应遵守管理单位的规定。5.1.9、管子周围超挖的控制在不允许土下沉的顶管地段（如上面有重要建筑物或其它管道） ，管子周围一律不得超挖。在一般顶管地段，上面允许超挖 1.5，但在下面 135范围内不得超挖，一定要要保持管壁与土基表面吻合。5.1.10 顶进采用 2 台 300T/台的液压千斤顶作为主顶。顶进开始时，就缓慢进行，待各接触部位密合后，
15、再按正常速度顶进。顶进若发现有油路压力突然增高，应停止顶进，检查原因经过处理后方可继续顶进，回镐时，油路压力不得过大，速度不得过快。挖出的土方要及时外运，及时顶进，使顶力限制在较小范围内。5.1、11 焊接管道为了有利于导向，钢管必须与顶进的钢管平直，方可进行焊接。焊接时，不能出现焊接缺陷。焊接部位进行防腐处理。5.1-12、通风设施由于施工过程中难以避免人员进入已施工好的管道内进行作业，而施工好的管道内并没有新鲜空气进入，人员在里面呆的时间太久，极易人体缺氧而造成安全事故的发生，为此在进行顶管施工时，应该配备空压机进行工作井及管道内通风，确保施工工人安全作业。为使拥有足够的功率能把新鲜空气送
16、入管道内并尽量减少气体在管道内流动的压力损失，因此有必要采用离心柜式风机和 PVC 通风管（以 2.0m 顶管施工管径作为设计标准）1 所需供应的新鲜空气风量1.1 按管道同时工作的最多人数计算工作点处所需的风量：Q=kmq式中：Q所需风量，m3/min;k风量备用安全系数，取 k=23m洞内同时工作的最多人数q洞内每人每分钟需要新鲜空气量，通常按 3m3/min 计算。按管内最多有三人同时工作计，取 k=3,m=3, 则: Q= kmq=333=27 m3/min=1620 m3/h1.2 按安全风速计算所需风量人体所在地点处风速如能达到 0.8m/s，就能满足人体的正常呼吸需要。则 Q=sv式中：S管道截面积V风速以 2.0m 顶管施工管径计算则有 Q=sv=3.141.01.00.8=2.512 m3/s=9043.2 m3/h6.9、测量与纠偏6.9
