道路顶管施工方案完整版)

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1、it郑州市管城回族区实验中学宿舍楼过路顶管专项施工方案编制：审核：审批：河南华瑞园林绿化工程有限公司二0一八年五月第一章 编写依据本施工方案编写依据如下：1、郑州市管城回族区实验中学宿舍楼过路顶管项目施工图2、给排水管道施工及验收规范GB50268-20083、混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-20114、郑州市建设委员会颁发的有关建筑规程，安全、质量及文明施工 等文件。第二章 工程概况2.1 工程简介工期紧、施工场地有限、现场需穿越道路，可能遇上地下障碍物 等情况，考虑影响本工程顶管正常施工的不利因素，故将本工程的顶 管工程采用人工顶管。管材DN2000套管，管埋深为5.15m左

2、右（管 顶覆土 2.75m）。工作井、接收井的井位和管段长度将根据现场实际 情况（顶进长度、地下障碍物、交通影响等）而确定。2.2 周边环境简介工作井东侧、北侧为学校消防同道，南侧为 6F 教学楼，西侧为 2F 彩板房。据我方在工作井位置所挖探沟探明，工作井南侧有给水 主管、消防水主管，西侧有一道给水支管，且管道均位于图纸设计的 工作井内。中间有一条校内光纤斜向对角穿过工作井。且工作井位于 学校教学楼先期施工的基坑内，有大量的杂填土。2.3 施工参照标准施工设计图、施工合同给排水管道施工及验收规范GB50268-2008混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2011施工现场临时用电安全

3、技术规范JGJ46-2005工程测量规范GB50026-2007建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012现场地质水文情况、地下管线的情况和周围建筑物及设施情况第三章 施工部署3.1 施工组织安排工程需要采用机械顶管的管段为两阶段，一阶段为工作井至配电 房，另一段为工作井至教学楼配电室。工作井及接收井共计2 座，计 划用 1 套顶管设备，一台备用，第一阶段为工作井、接收井的施工， 第二阶段为顶管的实施，其中工作井、接收井的施工可以交叉作业， 速度较快，设备也能得到充分的利用。本工程实地勘察，从道路面层向下的土质分布情况为：混凝土道路面层水稳层一连砂石基层一杂填土。3.2 顶管施工工艺流程工作井

4、施工一设备安装一管吊装就位施工准备一 土方掘进f 测量控制及纠偏废泥外运一开机顶进结束施工下一节3.2 施工顺序施工顺序为：工作井施工顶进设备安装调试吊装砼管到轨道上f 连接好工具管f 装顶铁开启油泵顶进出泥管道贯通 拆工具管一压浆。第四章 施工准备工作4.1 生产准备1、进行施工测量和现场放线工作；2、确定管线范围内及施工所需场地内所有障碍物，如管线、电线杆 数目及附近房屋等的准确位置。3、按施工平面布置图修建临时设施，安装临时水、电线路，并试水、 试电。4、进行顶管所用的设备的加工制作。5、根据顶进长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等）。6、根据材料计划，分期分批组织材料进场。4.

5、2技术准备1、审查施工图纸和进行各专业图纸会审，进行施工技术交底。2、做好标高点控制，施工测量和现场放线工作。3、按照规划局提供的永久水准点，引临时水准点至井下，施工中经 常进行校核。第五章主要工程项目的施工技术方案5.1人工顶管顶力的计算（一）对于顶管顶进深度范围土质好的，管前挖土能形成拱，可采用先挖后顶的方法施工。根据经验公式：P=nPO其中：P总顶力；n土质系数土质系数取值可根据以下两种情况选取；（1）土质为粘土、亚粘土及天然含水量较大的亚砂土，管前挖土能成拱者，取1.52.0,。本工程取1.5.（2）土质为中粗砂及含水量较大的粉细砂，管前挖土不易成拱者， 取45.（3）土质为砂砾石层，

6、管前挖土不易成拱者，取45。PO为顶进管子全部自重。顶进的每节管自重约为1.056吨，最长段以 38 米计，每节管长 2 米，共要顶进 19 节管，则PO=1.056*19=20.064 吨。则总的顶力为 P二n*po=5*20.064=100.32 吨考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备取1. 5倍左右的储备能力，设备顶进应力为150.48吨，取总的顶力F=250吨，选 用一个千斤顶作为顶进动力设备，千斤顶的顶力应为250吨。（二）对于顶管顶进深度范围土质较差的，即开挖时容易引起塌 方的，可采用先顶后挖的方法施工。根据顶管工程力学参数确定，先顶后挖时，顶管的推力就是顶管 过程管道所受

7、的阻力，主要包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力。（1）顶管正阻力与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态 及管内挖土状况有关。根据有关工程统计资料，软土层一般为 20-30t/m2，硬土层通常在30-60t/m2.大于40t/m2时表明土质较好。 本工程为粉质砂土取40t/m2。F1=S1*F*K1其中：F1顶管正阻力（t）； S1顶管正面积（m2）； K1顶管 正阻力系数（t/m2 ）本工程取1.5F1=S1*F*K1= Ji R2*F*K1=3.14*0.44*0.44*40*1.5=36.474 吨（2）管壁摩擦阻力：管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。 根据有关工程统计资料，管壁摩擦阻

8、力一般在0.5-1.0t/m2之间。 F2=S2 *K2其中：F2顶管侧摩擦力（t）； S2顶管侧面积（m2）； K2顶管侧阻力系数（t /m2 ）本工程取1.0F2=S2*K2= j DL *K2=3.14*0.72*37.5*1.0=84.78 吨顶管阻力为以上二种阻力之和，顶进长度管段37.5米计算，总 顶力：F二 Fl + F2=36.474+84.78=121.254 吨考虑地下工程的复杂性及不可预见性因素，顶管设备取1. 5倍左 右的储备能力，设备顶进应力取181.881吨，取总的顶力F=250吨， 选用一个千斤顶作为顶进动力设备，千斤顶的顶力应为250吨。DN2000混凝土管道的

9、正截面面积为0.44m2，顶进时每平米承受最大 压力为140T,按照规范标准DN2000III级钢筋混凝土的混凝土强度为 C50.为确保管道在顶进过程中不发生破坏，需至少分140/(140*0.41) =2.43段顶进，故设置中继间一套。1、结合现场实际情况，工作井位置南部有给水主管和消防主管， 西部小给水支管，均位于图纸设计工作井中。综合考虑，避免管道迁 移增加造价，且不影响工期，决定将工作井向东北方向迁移，避开给 水管道。2、本工程顶坑深度约为5.2米。为保证施工安全，工作井井底采用砼封底，井壁采用C30混凝土浇筑。工作井底部尺寸净空为6.6*4.2米。工作井采用机械开挖，机械 回填人工配

10、合，顶坑的回填材料采用3:7灰土回填，边坡系数1:1。3、基坑排水、在基坑开挖前，应根据土质情况选择合适的排水方式，沟 槽开挖后在槽底内设置100*100明沟排水，集中排入500*500的集水 坑，进行集中排水，确保沟槽内不积水。2寸潜水泵：在滤管内放入2寸潜水泵一台，进行排水。排水全 部引至现场的排水沟内。4、工作井上部设置30cm*30cm砖砌止水墙沿四周设置。5、工作井底的标高要符合设计要求，井壁为C30砼30cm厚；采用混凝土 C20厚20cm封底（做法详见设计图）。道木、钢板滑车套管严格控制导轨的中心位置和高程，确保顶1、由于工作井地板浇筑了 20cm的砼，地基稳定，导轨直接放置在工

11、作井的地板上。2、严格控制轨道顶面的高程，其纵坡与管道纵坡一致。3、导轨采用浇筑砼予以固定，导轨长度采用23m，间距设置为60cm，材料采用160型H钢。4、导轨必须直顺。严格控制导轨的高程和中心。（二）下管、顶进、出土和挖土设备：采用 12T 吊车下管，用千斤顶、 高压油泵作为顶进设备，用斗车、垂直牵引的卷扬机作为出土设备， 用空气压缩机带风镐机作为挖土设备。（三）照明设备：井内使用电压不大于12V的低压照明。（四）通风设备：人工挖土前和挖土过程中，采用轴流鼓风机通过通 风管进行送风。风量的计算：1、按洞内同时工作的最多人数计算：Q=k*m*q式中：Q所需风量，m3/min；K风量备用常用系

12、数，常取k=1.11.2M洞内同时工作的最多人数Q一洞内每人每分钟需要新鲜空气量，通常按3m3/min计算。现管内有两人工作，一人开挖，一人负责运淤泥，取k=l.l,m=2, 则有 Q=k*m*q=1.1*2*3=6.6m3/min2、漏风计算Q 供二P*Q式中：Q一计算风量；一漏风系数采用O 200PVC管，每百米漏风率一般可控制在2%以下，取p=1.02，则 Q 供二 P*Q=6.6*1.02=6.73 m? /min取风量大于7000L/min离心鼓风机（或高压空气压缩机）作为通 风设备则可以满足要求。（五）工作棚架：作为防雨及安装吊运设备。工作坑上设活动式工作 平台，平台用直径48钢管

13、搭设。在工作平台上设起重架，旁边装置 小型电动卷扬机。工作平台搭设要求：1、材料要求：进场钢管必须检验合格，钢管采用外径48mm, 壁厚3.5mm的焊接钢管，材质为A3钢，钢管不许使用气焊电焊切割 不许打孔，节点连接使用直角扣件，扣件不应有裂纹气孔。脚手板： 采用木板或刚脚手板，木质脚手板厚度为50mm，宽度200mm左右， 材质坚硬不腐烂，横向裂缝不大于1/4板宽。2、工作平台几何尺寸：4m*3m，高度同顶坑深度。3、脚手架立杆纵横向间距1m*1m，水平杆竖向间距小于1.0m。 搭设前先将地面平整夯实，然后在地面上铺设通长50mm厚木板（或 脚手板）脚手架立杆为单立柱，立柱下装有底座。4、工

14、作平台四周搭设防护栏杆，上杆距地面1. 2m，下杆距地面0.6m，立杆间距1.5m，采用钢管扣件连接。防护栏杆并刷红、白相 间的安全色。（六）本工程施工期间，为保证顶管施工能连续进行，现场采用两台 30KW 发动机。（七）管道顶进出料方法：1、管道内出料：作业人员在管端工具头的保护下进行土方开挖，采用钢锹将开挖装入自制轮式小车内（小车尺寸：0.3m宽*0.6m长）， 顶坑内运土人员利用绳索将运土小车拉出管道倒于顶坑内。2、顶坑内垂直出土：利用工作平台上设起重架将坑内土方运至 坑外指定对场。（八）、顶管靠背安设：2、顶机顶力为 250T。3、靠背的受力面积暂取 3*3=9M2 （不对），3*3*

15、32T=288T,288T250T 满足要求。4、靠背采用 C30 混凝土浇筑，为避免滑移、倾覆，将靠背嵌入 顶坑底标高下 0.5m。5、为保证顶进过程中应力的均匀传递，在顶进设备与靠背中间设置 2*2*0.03 的钢板传递应力。5.4 引入测量轴线及水准点（一）将地面的管道中心桩引入工作井的侧壁上（两个点），作 为顶管中心的测量基线。（二）将地面上的临时水准点引入工作井底不予碰撞的地方，作 为顶管高程测量的临时水准点。5.5 下管（一）下管前，要严格检查管材，不合格的严禁使用。（二）第一节管下到导轨上时，应测量管的中线及前后端管底高 程，以校正导轨安装的准确性。（三）要安装护口铁或弧形顶铁保护管口。5.6 千斤顶和顶铁的安装千斤顶室掘进顶管的主要设备，有前面顶力计算可知，本工程最长管段的顶力为188 吨。拟采用1台 250T 液压千斤顶。（一）千斤顶的高程及平面位置：千斤顶的工作坑内的布置采用 并列式，顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一