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1、 - 1 -1#泵站工程泵站工程排水管道顶管工程排水管道顶管工程施施工工方方案案编制日期：2013 年 3 月 21 日- 2 -一、工程概况：一、工程概况：1、1#泵站工程为外环线东北部调线工程配套项目，本泵站本次施工主要项目有：变配电间、泵房（钢筋混凝土地下式结构） 、室外及给排水工程及排放附近河道的排水管道工程项目。2、本次施工项目中有一段排水管道要穿越一条既有公路，该段施工管道采用顶管施工，d2000 顶管专用管道顶进，顶管内部铺设 DN1200 钢管，长度分别为 36m。本次针对顶管施工项目编制施工方案。3、工程范围地质情况：目前未见具体地质资料相关文件。为初步制定施工方案，具体详细
2、的相关计算，待相关资料齐全后再编制进一步详细施工方案。4、工程执行的主要规范标准规程和参照执行的有关标准本工程验收标准执行国家标准给水排水管道工程施工及验收规范（排水工程 GB50268-97）天津市市政工程施工技术质量文件管理规定本工程技术规范执行天津市市政工程施工技术规程 （排水工程JJG9-93）遵照建设单位提供的施工图纸及变更和施工说明的有关规定。5、工程项目质量总目标本工程质量目标：满足合同及业主的要求，确保工程质量及服务领先于同行业之上，所有工序合格率必须达到全数合格，确保本工程达到合格工程标准。- 3 -二、施工前准备工作二、施工前准备工作1、现场准备进一步复查和了解现场情况，清
3、除现场障碍。确定水准点及高程控制点、闭合导线网。根据现场条件，由于本次本次施工项目较小，现场不设置办公用房和生活用房，考虑在现场附近租赁用房，现场设置车场、料场、搅拌站等施工场地，材料采用随用随进的原则，现场不进行大量材料存放，所占空间均设置在基坑附近，便于施工。临时道路铺设临时道路为利用附近道路进入施工现场，场区内道路考虑由于 D2000砼管运输车辆重量大，单车总重高达 70t 左右,为保证顶管时不间断供管以及施工安全与畅通，临时道路宽 7m，结构为 30cm 厚 8%戗灰+30cm 厚级配碎石+10cm 厚（60%石屑+40%石粉）组成，保证在下雨时也能不间断供管，在主坑位置应延主坑一侧铺
4、设 30m 临时道路作为吊车活动位置以保证吊车的稳固安全。施工用电考虑现场发电，现场配备 1 台 200KW 柴油发电机，保证供电需求。经计算现场用电总功率 163KW。计算如下：W（总）=W（土压平衡顶管掘机）+W（高压油泵）+W（制浆、注浆设备）+W（焊接设备）+W（生活用电）=117+7.5+2.2+30+7=163 千瓦发电机就近基坑旁设置，发电机旁设置配电柜，直接接入各使用设备控制箱，由专业人员操作。动力线路为三相五线制，闸箱设置在不经常过- 4 -人的地方，闸箱架设，绑扎要牢固稳定，里面必须配备漏电保护器和良好的接地装置。2.技术准备熟悉图纸资料和有关文件组织本工程项目部人员全面认
5、真地熟悉审查施工图纸资料和有关文件。积极与甲方、监理、设计联系。协调好与其它施工单位的施工配合，召开专题会，落实图纸中的问题，扫除技术上的障碍。编制更为详尽的施工组织设计依据设计文件，现场文件、各单位工程的施工工序及材料、半成品、机具劳动力需用计划等编制各阶段的具体更详细的方案。技术交底吊车 位置控制室高压油泵注浆机拌浆机 储浆罐总闸箱膨 润 土顶 铁存管区存土区 存浆区顶进方向坑上设备平面布置示意图 发电机- 5 -根据设计文件和施工组织设计，由项目经理牵头向各专业工长做好分项工程的技术、质量、安全、消防书面交底工作。技术保障制定相应的技术保障措施，做好技术培训工作。3.人员、机具设备和材料
6、准备人员 首先建立一个统一的、强有力的、高效率的项目领导机构。即要按组织计划进行施工，又要搞好在施工当中对各个环节的控制与调节。 根据施工需要，合理配置相应的专业队和精干的施工队，提前 3 天进场，做好各项岗前培训工作，对特殊工种要进行考核、持证上岗、对民工队伍要做好以下工作：a、 注重素质：严把“四关”即政治素质，道德纪律、身体条件和技术水平。b、 注重宣传教育：应对工程建设任务的意义及质量、工期、效益、安全情况认真讲解，让他们积极热情地投入施工。c、 签定好施工合同，按工种类分别设班组并明确相关的奖惩制定。机具、设备根据需求计划及公司现有装备组织各种机械分期、分批进场，其中需要维修租赁和购
7、置的按计划落实并适当有备份以满足施工需要。提前检修、试行确保所有施工机具及测量机具处于良好状态。材料根据需求计划广泛调查料源、价格、运输费用等做完技术经济比较后- 6 -我单位计划选用徐水县路通管业有限公司的 D2400*2500 钢承口式顶进施工用钢筋砼低压排水三级管，自重 11.6t，预控顶力 11600KN。此管受力性能好，接头稳定性高，接口处止水密封性能好。经复试后此产品合格。管材运送、起吊均应有专用夹具，搁置时应用方木垫高，防止管接口的套环受压变形。4.施工前测量放样控制测量平面控制测量：利用设计勘测部门的点位精度较高的导线点为起始控制点，沿管路主线走向布设附合导线，并在结构施工范围
8、内加设控制点位布设三角控制网，从而建立本标段的平面测量控制网。埋设点位采用砼浇注，避免遭受破坏。采用全站仪进行外业测量，并对成果运用坐标法进行点位平差。高程控制测量：按线路走向布设附合水准线路，按照四等水准测量要求进行施测。放样测量采用极坐标法进行放样测量，具体实施过程为：利用偏角法和支距法的计算公式，根据线路要素点的坐标值，计算出所需放样的坐标数据。在平面控制点上支设全站仪，后视另一控制点，将测站点、后视点、放样点的坐标数据输入全站仪，然后放样所需点位。测量管理工作施工现场必须坚持数据对算，施测点位必须复测。- 7 -项目部放样点位必须上报监理工程师，经监理测量工程师复合后，方可投入使用。三
9、、顶管施工验算三、顶管施工验算目前还没有相关的地质资料，对周围现场环境还不太了解，本次方案暂不进行相关验算，只初步制定相关方案。工作坑尺寸计算:工作坑长度=机头 4 米+顶稿 2 米+后背铁 0.7+顶铁 1. 3 米=8 米，工作坑长度取 8 米；工作坑宽度为：现浇井井壁长度 3.8 米+工作面 1 米*2=5.8 米，取坑宽 6 米。四、顶管工作坑施工方法四、顶管工作坑施工方法1、顶管工作坑大小的设置及制作工作坑具体尺寸为： 8m6m。工作坑考虑天津地下水位较高，工作坑需采用 700 止水帷幕、咬合200mm，桩深 15m（暂定） ，水泥掺量 12%，后背双排，其它面为单排。桩之间采用排板
10、，木带加固形式，钢桩采用 12 米桩打入，采用密排。基坑四周设置四个大口井降水，井深 12m。 - 8 -图 4.1 主坑平面示意图121212126 米顶管坑（主坑）平面示意图梯 子千金架子重型铁轨千斤顶框架I40工字钢I36 工字钢机头机头8m2、工作坑的施工方法工作坑开挖并安装顺水。从原地面向下挖 1 米至基坑第一步顺水处。采用 I36 工字钢制作钢桩框架，双工字钢焊接 4 个角撑安装第一步顺水。再挖第二步土，安装第二步顺水，方法同上。最后用木板卡工字钢槽口做基坑四面的挡土板，中间用 16 钢筋做横肋与钢桩焊接。详见工作坑纵断面图- 9 -I36钢桩10cm碎石垫层C30砼底板顺水托架3
11、6说明：此工作坑断 面图适用于d2400米图 4.2 工作坑纵断面图基坑降水。当挖至基坑底时，四边挖 0.3m0.3m 排水沟，沟内安装 200 无砂砼管，坡度 1%，空隙的地方用石屑填充。在工作坑底做水窝子，直径内口 0.5 米，深 0.5 米，周圈及底面用红砖干砌，外压草莲子，水窝子内设 1 台 2“潜水泵（扬程 17 米） 。详见下图：- 10 -挖第三步土米米米米米米至槽底卡木板坑内排水祥图填石硝 盘砖200 无砂管木板祥见右图图 4.3 基坑降水纵断面图工作坑底板施工。底板厚 0.40 米，满铺浇注。根据图纸尺寸测设井中及底板边线。采用钢模 P3012 支护模板，将导轨、预埋钢板安装
12、到位，然后进行砼浇筑。米米米打底板下予埋钢板 （厚1cm）图 4.4 工作坑底板施工平面图后背墙制作：后背墙采用定型后背铁，厚 0.7m，长 4m，宽 4m。后背- 11 -铁和钢桩之间采用 C30 混凝土浇筑，这样使千斤顶的集中应力传导至后背铁上，最后逐步扩散到后背土体，由土的被动土压力承担。后背铁的摆放垂直度满足规范的要求。后背铁的摆放要对称于管道中线，同时千斤顶架的摆放满足对称要求，反方向施工顶进以已经顶进的管道为后背。后背墙中的反力 R 应为总推力的 1.21.6 倍，前述已经计算，满足要求。钢导轨千斤顶千斤架砼底板激光水准仪后背铁二步顺水砼找平层挡土木板钢桩水窝子二步支架进油嘴回油嘴
13、角撑图 4.5 工作坑内前期设备布置图千斤顶及支架本次顶管施工，设 4 个液压千斤顶（200t） ，每个主坑并设有双层千斤顶支架、两个高压油泵（32MPa 其中一个作为备用）和高压油管。其中高压油泵是布置在地面上的，液压千斤顶（200t）和千斤顶支架布置在主顶坑内，安装时先下千斤顶支架，后下千斤顶，用吊车吊装，分两步进行。第一步先安装底层的支架，稳好后安装下面一排的两个千斤顶，第二步安装上面的支架，稳好后再安装上面一排的两个千斤顶，稳好后可用调整垫对千斤顶的位置进行细部调整，使千斤顶顶力的合力点落在管中心下 1/4- 12 -管内径处。千斤顶的具体布置详见下图：图 4.6 千斤顶布置图五、五、
14、 顶管施工方法顶管施工方法1、开镐、刃机头。用 40 吨吊车将机头吊至井内，平稳放在导轨上，要保证管外皮与导轨之间接触严实，并使其靠近洞口。此时，应立即开镐将稳好在导轨上的机头顶到洞口，使机头正面和洞外的土体紧密顶严；迅速顶机头入土。为预防刃机头时下跌应加强机头与机头后第 1 管、第 2 管之间、第 3 管之间的联结。在第 1 节管与机头间加 M30 螺栓 4 组，详见下图：开镐刃机头时，只开千斤架下面的 2 个镐，上面的 2 个镐关闭不开，以防扎头。- 13 -管子予埋钢板肋板（t=1cm）挡板（t=1cm）M30螺栓M30螺母第1节管机头图 5.1 机头与机头后第 1 节管（带注浆孔砼管）
15、连接图当机头已顶进 8 米长时，开始注浆。在开始顶进中连续使用 5 节注浆工具管，其后每隔 1 节加入（详见图 7.2 管子接口及注浆示意图） 。根据计算，注浆压力为 0.5Mpa 最好，注浆量控制在理论计算值的 1.5 倍左右，实际压浆量要根据具体情况测定。如果压浆量超过理论压浆量数倍，则应改变泥浆配方，增加泥浆的粘度和稳定性。例如提高含土率，掺加粉煤灰、木屑，增加化学浆糊等等。注浆孔一般设置在环形套筒的下面，套筒向后开口，环向连通。同一断面上设置 4 个，环向均匀布置。注浆时要遵循“先压后顶，随顶随压”的程序。顶管机头部分所受的力为主顶装置的分力，而且管道受到土层的被动土压力，所以需要减小
16、土体对管道的阻力，减阻泥浆是减小阻力的重要措施。顶进时要及时有效地进行同步跟踪注浆，确保形成完整的泥浆套，同时在管道四周定时补压浆，确保泥浆套不流失破坏，其粘度为 16MpaS、比重 1.09g/cm、胶体率 100%、状态（略疏） 。触变泥浆配合比为25：83.7：0.75。- 14 -注浆孔单向阀胶皮板橡胶圈反向摩擦力使浆向后注射管子插口管子承口前1节管后1节管顶进方向管外土体形成浆膜图 5.2 管子接口及注浆示意图2、顶进测量顶管时测量非常重要，要勤顶勤测，随时校正，切不可单纯为了求快而少测、漏测，一般在下管前和下管开镐后都应测一次，此时若发现偏移容易校正。正常顶进时每顶进 1 米时测一次。测量采用激光经纬仪和水准仪配合进行。机头前方有固定光靶。激光经纬仪激光- 15 -图 3.3 顶进测量示意图橡胶圈机头前节校正千斤机头后节图 4.4 机头校正千斤示意图3、下管下管前，将镐回到头，将管道内所有的工艺管路
