截污次支管网建设工程二次顶管施工方案.doc

目录第一章 工程概述21.1 工程概述2第二章 施工部署22.1 顶管机型及配套设备22.2施工总流程3第三章 主要施工方法53.1 场地围蔽、“三通一平”、临建搭设53.2 放样及复核53.3 工作井与接收井施工53.4 沉井施工63.5 高压旋喷注浆73.6 顶进前准备工作83.7 正常顶进103.8 顶管机进出洞口技术方案123.9 顶管结束后补浆可控制沉降133.10 顶管施工质量控制133.11 顶管质量通病的防治14第四章 施工工期、进度及施工组织164.1 施工工期计划164.2 施工进度计划164.3 施工组织164.4 组织框架164.5 人员计划安排17第五章 安全保证措施185.1安全生产目标185.2安全保证措施18第六章 主要机械设备、材料196.1 主要机械设备、材料一览表19第七章 施工平面20第一章 工程概述1.1 工程概述东莞市谢岗镇2014-2015年截污次支管网建设工程（谢岗村新城工业区）位于东莞市谢岗镇新城工业区片区。 根据施工设计图，该管为D300D600小孔径预应力砼管，分布于谢岗南路、工业园横二路、东风街等；工程顶管管材采用专业制管厂生产预制钢筋混凝土级顶管，F型接口，齿型橡胶密封圈。设计D300顶管168米，D400顶管28米，D500顶管21.5米，D600顶管91米，顶管工作井10座，顶管接收井10座。根据地质资料，管道基础所处的地层主要是粉质粘土。第二章 施工部署根据现场情况，我公司在图纸要求处分别设置工作井和接收井。2.1 顶管机型及配套设备1、顶管机机型本工程顶管采用D300D600管道，结合现场的施工条件和地质情况，我公司将选用SX-116液压顶管机。2、配套设备：（1）进排泥泵：选用不仅能泵送清水，而且泵送r=1.3以下泥砂的离心泵作为注浆泵。（2）基坑旁通：用于改变泥水循环方向，防止管内堵塞。（3）泥水管路系统：包括泥水钢管、泥水软管、旁通阀组、流量系统、隔膜式压力表等。（4）千斤顶：采用2台100t液压千斤顶，行程800mm。（5）高压油泵：选用额定压力为31.5Mpa的柱塞泵，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。（6）顶铁：顶铁是传递和分散顶力的设备。采用钢结构焊接而成，长度为700mm。、2.2施工总流程施工总流程图工程开始场地围闭、“三通一平”、临建搭设放样、复核工作井、接收井施工顶管设备就位进洞密封器安装顶管机进洞顶管机安装导管顶进导管回收及送土螺旋管顶进泥水分离主顶推进到位回缩主顶弃土出运主管顶井砼管节安装机头加收顶管机转场出洞密封器安装顶管机出洞工作井、接收井改造检查井全线复核、竣工验收第三章 主要施工方法3.1 场地围蔽、“三通一平”、临建搭设施工队伍进场后，首先在工作井及接收井施工范围内进行围蔽“三通一平”及临建搭设。工作井及接收井的施工现场进行围蔽，围蔽周边冲击钻成孔，采用L50*50m长2.5m的角铁每隔1.0m一道打入地下作为支架,彩钢波纹瓦绑扎在钢筋上作为围蔽。电通：采用就近接驳的电源或者采用柴油发电机发电，功率为120KW，按建设工程施工现场供用电安全规范要求铺设线路，对施工现场的电气设备均采用具有重复接地的专用保护零线的五线制（即供电方式采用TNS系统）。在场内分别布置动力、照明等线路。用电设备主要为：后座泵站、电焊机、水泵、照明用电。水通：将就近接驳的水源，采用DN50mmPVC水管接到工作井，水管埋入地下200mm。3.2 放样及复核根据提供的测量基准点，按设计图纸要求进行工作井及管轴线的放样工作，放出顶管起点及终点的位置及顶进的高程，建立测量控制点，并保护好控制点。 3.3 工作井与接收井施工根据本工程地层情况以及顶进方向等因素，本工程工作井、接收井采用沉井施工工艺处理。圆形工作井及接收井内径分别为2米及1.5米。本工程设计小口径二次顶管工作井、接收井为节省施工空间和工期，并减小对周边建筑影响，采用不排水作业法的沉井施工工艺。3.4沉井施工 1、施工总体规划 1）泵房沉井分三次浇筑，三次下沉，第一节制作高度6m，第二节制作高度6m，第三节制作高度2.15m。2）在第一次下沉中前3m采用排水作业法，余下11.15m采用不排水作业法。3）下沉内部土方工程采用高压水泵冲刷，泥浆泵吸泥取土。4）内部及上部结构施工待沉井沉降稳定后，再进行结构施工。 2、施工步骤： 基槽开挖垫层角钢护角钢筋绑扎支模砼浇注养护拆模安装冲刷及吸浆设备凿除垫层开始下沉预定标高稳定下沉搭设脚手架拆除冲刷及吸浆设备钢筋绑扎支模砼浇捣养护拆模安装冲刷及吸浆设备拆除脚手架第二次下沉至预定标高稳定下沉搭设脚手架拆除冲刷及吸浆设备钢筋绑扎支模砼浇捣养护拆模安装冲刷及吸浆设备第三次下沉至预定标高稳定下沉潜水员检查土层回填碎石安装预留修正冲刷孔水下砼封底养护抽水检查清除表面浮浆修正沉井轴线、标高封堵修正冲刷孔砼底板内部结构上部结构。3、高压水泵冲刷下沉及取土。4、水下砼封底及导管安装。3.5 高压旋喷注浆工作井、接收井采用定向高压旋喷注浆体进行加固及止水，工作井及接收井均按逆作法设计，施工时井周边支护桩达到强度后进行分节段施工，每节段不大于1米，并且下节段施工时上节段必须达到设计强度。详细尺寸配筋如“工作井接收井图”。工作井与接收井施工方法基本相同按设计要求施工。 定向高压旋喷注浆体是靠高压液流的冲击力破坏土层并与土体混合成新的固体，根据喷射工艺要求，浆液应具备以下特性：注浆液具有良好的可喷性；有足够的稳定性；浆液中气体应少；能调解浆液的胶凝时间；优良好的力学性能；无毒、无臭、；结实率高。水灰比一般采用1：11.5。（1）设计要求如“工作井接收井图”。（2）施工流程：清洗系统钻孔喷射作业桩机定位移至下一根桩位插管浆液制备（3）施工工艺： a） 桩机定位：机安放在设计的孔位上并应保持垂直，施工时旋喷管的允许偏斜不得大于1.5%。单管旋喷常使用76型旋转振动钻机，钻进厚度达30m以上，适用于标准贯入度小于40的砂土和粘性土层。当遇到比较坚硬的地层时宜用地址钻机钻孔。钻孔位置与设计位置的偏差不得大于50mmc） 浆液制备：即按设计确定的浆液配方投料，拌制水泥浆。在送浆前必须不停搅拌，防止浆液离析。d）插管：插管是将喷管插入地层预定深度。使用76型振动钻机钻孔时，插孔与钻孔两道工序合二为一，即钻孔完成时插管作业同时完成。如使用地址钻机钻孔完毕，必须拔出岩芯管，并换上旋喷管插入到预定深度。在插管过程中。为了防止泥砂堵塞喷嘴，可边射水边插管，水压力不超过1Mpa。若压力过高易将空壁射塌。 e） 喷射作业：当喷管插入预定深度后。由下而上进行喷射作业，值班人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、压力、旋转提升速度等参数是否满足设计要求，并随时做好记录，绘制作业过程曲线。f） 冲洗系统：喷射施工完毕后，应把注浆管等机具冲洗干净，管内、机内不得残存水泥浆，通常把浆液换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。g） 移到新的桩位，重复a-f步骤3.6顶进前准备工作1）工作井上下设备安装准备工作井施工期间，可进行工作井上的设备安装准备，包括砌好工具头系统的泥浆池砖墙及触变泥浆系统的泥浆池砖墙、安装好泥水处理系统、安装好进泥浆的渣浆泵及管道系统、压触变泥浆的螺杆式泥浆泵及管道系统、安装好地面操作系统及操作系统的防雨棚、接好水电。工作井施工完毕后，可进行工作井下的设备安装准备，包括穿墙位置止水密封橡胶的安装、整体式顶进构架的安装、浆泵及管道系统的安装、测量系统的安装。2）工作坑导轨设置及基础加固工作坑底可根据土质、砼管重量及地下水情况，做好基础，以防止工作坑底下沉，导致砼管顶进位置的偏差。导轨作用是引导砼管按设计的中心线和坡度顶进，保证砼管在进洞之前位置正确。导轨安装是否牢固与准确对砼管的顶进质量影响较大，因此，安装导轨必须符合排水管的轴线、标高以及坡度的要求。导轨放好后，在基底铺一层300mm厚的混凝土地板，配筋为单层纵横双向钢筋20200,本工程砼采用商品混凝土,标号为C30。混凝土面应低于导轨面12cm。3）工具头吊装下井、全套设备调试工作井上下设备安装完毕后，将运到现场的工具头吊装下井，将电力电缆、信号线、油管接好，对整机进行现场调试、对整体式顶进构架进行调试、对泥水处理系统进行调试、调好测量系统的激光经纬仪，调试工作必须全面细致，确保正式顶进时设备的万无一失。4）穿墙初始顶进割除钢筋砼墙开洞(需要预备充分的水泵抽水)，吊住工具头，顶出推进千斤顶，将环形顶铁对准工具头尾部，将工具头缓缓推进到穿墙管内，当工具头的最前部到达沉井的外侧时，停止顶进，安装好所有管线（电力电缆、信号线、油管、进出泥浆管、触变泥浆管），开始顶进，进入正常顶进工序。3.7 正常顶进 二次顶管工艺是通过小口径顶管机先进行导管顶进，导管到达接收井后导管传接出泥管更换顶进，出泥管到达接收井后传接机头和管材继续顶进，当机头到达接收井，管道成形。 1)顶管顶进具体施工操作如下： 1、在管道设计线路上做好工作井和接收井，工作井直径2米，接收井直径1.5米，工作井与接收井距离一般不超过60米； 2、顶管机安装。先测量，在工作井内安装顶管机械，并做好防水工作； 3、先导道顶进，先导管是直径100mm每节长度1米至1.5米的铁管，第一节先导道前端有一个导向箭头，箭头内有导向指示灯。根据测量和和设计要求，用顶管机把先导管向接收井顶进，先导管可以轴向旋转，顶进过程中，用经纬仪观测导向箭头指示灯，根据指示灯位置变化，旋转导向管箭头来调整顶进方向，顶进一节，加装一节，一直顶进到接收井； 4、出泥管顶进，出泥管是直径210mm，每节长度1米至1.5米的铁管，先导管与出泥管用一个传接头连接，然后出泥管顶进，顶进一节加装一节，此时接收井也同时折下先导管，即是顶进一节出泥管折下一节先导管，如此操作，直至把先导管更换完毕； 5、安装出土螺旋，出土螺旋每节长度1米至1.5米，把出土螺旋顶进到出泥管内，顶进一节加装一节，直至加装到达接收井； 6、机头安装，把机头安装在出泥管上，并连接好出土螺旋，由机头带动出土螺旋，机头动力来源由地面液压站，机头接上液压油管，泥土稀释水管，滑材管；7、管材顶进，管材安装在机头后面用顶管机顶进，管材和机头有防水胶圈，管材接口也有防水胶圈，顶进一节管材加装一节，此时接收井也同时拆下出泥管和出土螺旋，即是管材顶进一节出泥管拆一节。顶进过程中如果顶进压力不高就不用排土，顶进压力过高就开动出土螺旋工把泥土往接收井输出，排出泥土为湿润的土质，不是泥浆，边输出边顶进，当管材到达接收井后，把机头从接收井吊起，管道成形。2）管子与接口a.管子及接口顶管管材采用D300D600“F”型接口管材。b.管材与接口验收选用优良管材并处理好管节接口对顶管施工是十分重要的。要按有关规范对管材作现场检查验收，如发现不合格坚决予以退回。顶管管节的第一节和最后一节进行特殊处理。3)顶管测量与控制 顶管工程的测量工作是整个顶管工程质量的关键，它的好坏将直接影响到管线实际轴线的平顺，甚至影响到顶管的顺利贯通，因此需精心实施，确保无误。a.本工程测量包括高程测量和左右偏差测量两部分。b.在地面上把永久性水准引测至井下，设临时基准点，再在井底架设激光经维仪，将激光投射到顶管头上，机头高程和左右偏差应符合要求。4）顶管注浆 注浆是最大限度降低顶进阻力的关键。注浆使管周外壁形成泥浆润滑套，从而降低了顶进摩擦阻力，我们在注浆时做到以下几点：a.选择优质的触变泥浆材料，对膨润土取样测试，主要指标为造浆率、失水量的动塑比。b.在砼管上预埋压浆孔，压浆孔的设置要有利于浆套的形成。c.膨润土的贮藏及浆液配制、搅拌、膨胀时间按照规范进行。d.压浆方式要以同步注浆为主，补浆为辅。在顶进过程中，要经常检查各推进段的浆液形成情况。e.注浆设备和管路要可靠，具有足够的耐压和良好的密封性能。f.注浆泵的流量与顶进速度相匹配。 3.8 顶管机进出洞口技术方案1.对进出洞口地土体采用压密注浆进行加固，加固的范围：在深度方向，洞口上2m下2m左右各2m，在长度方向为6m。2.为使进出洞口顶进过程中不发生泥水流失，在进出洞口里安装橡胶止水法兰。3.进出洞措施：A、作好进洞前的准备工作，包括人员设备；B、机头出洞后，及时将与机头连接的管子分离，机头及时吊出井外；并抓紧处理井内泥浆和进行洞口封门止水。 C、机头进出洞后止水工作抓紧做好，就可避免洞口处土体流失、管子沉降等现象，从而确保顶管质量。3.9顶管顶管结束后补浆可控制沉降 为防止顶管顶进过程中地面沉降的发生，在原配浆的基础上，将水的渗量降低6%，来提高触壁泥浆的稠度，起到控制触壁泥浆的流失，可防止地面沉降的发生。3.10 顶管施工质量控制 顶管施工质量控制项目允许偏差钢筋砼管最大偏角0.5管线轴线偏差L100M50MM标高偏差L100M+30-40相邻管节错口15MM无碎裂接口抗渗试验应达0.11MPa1内腰箍不渗漏，橡胶止水圈不脱出顶进过程中地面沉降控制范围项目允许变化范围（MM）地面隆起的最大极限+10地面沉降的最大极限-10顶管在纠偏过程中，应勤测量，多微调，每项纠偏角度应保持10-20不得大于1。3.11 顶管质量通病的防治A、 泥水冒出地面（1）现象在顶进时，地面有泥水冒出，在泥水平衡顶管中称之谓冒顶。（2）原因 因覆土层太浅，泥水平衡顶管的复土深度必须大于1.5倍管外径，否则易发生冒顶。（3）防治措施a.控制泥水密封舱的泥水压力，保持在1-1.1倍正面土体静止土压力为宜。b.土层渗透系数很大，或覆土深度小于1.5时，应加深覆土。c.增加进水中粘土的比例，适当提高进水比重，使泥水不易渗透。B、叩头（1）现象顶管机在推进过程中一直往下走，即使纠偏使用也不明显。（2）原因 a.大多发生在粉细砂土中。由于泥水平衡顶管机比较重，而且机器转动起会相起震动，这种震动会使粉细砂土很快液化，从而降低了它的承载力，就会使顶管机产生往下沉的趋势。 b.或者是遇到了上下两层不同性质的土，由于下面一层土较软，而使顶管机往下偏。 c.泥水压力控制不好。（3）防治措施a.首先仔细阅读土质资料，如果在粉细砂土层中顶进偏低，可调低进泥的泥浆浓度，减小顶进速度。b.如果是遇到两层软硬程度不一样的土时，应注意让顶管机的头部略微往上翘一些，同时把前三至四节管与顶管机后壳体联成一体。C.泥水管内产生沉淀、堵塞现象（1）现象：泥水管内泥水流动不畅通，顶管机推进因此也不顺利。（2）原因 a.在泥水管内生沉淀这种现象大多发生在砂土层中。一是由于排泥泵效率低下流量不足，在泥水管内的流速小于临界流速使泥砂产生了沉淀。二是在顶管机停止推进以前对管内冲洗力度不足致使泥砂产生沉淀。如果是粉细砂，一旦沉淀在泥水管内，时间一长板结起来就比较难冲洗干净。 b.在含水量少的粘土层中，粘土会变成如同鸡蛋一样的泥团，如果泥团过大，它在管道的弯头和蝶阀处会把管道堵塞。无论是哪一种管道堵塞，都会影响顶管机的正常推进，时间一长，顶管机会往下沉，从而影响到顶管的质量。（3）防治措施 a.如果排泥泵达不到所需的流量要求时，就应该更换。 b.停止推进前必须对排泥管道进行较为彻底的清洗。 c.如果是在含水量小的粘土中推进，应减小刀盘每转一圈时所切削泥土的厚度，同时适当加大送水量。另外在排泥管道与基坑旁能之间加一只沉淀箱，可让土块或卵石在该箱里沉淀下来，过一段时间只需打开箱底排出。第四章 施工工期、进度及施工组织4.1 施工工期计划 本工程10个施工点分三个施工段对该工程进行施工，每个施工段分别配备相应的机械及施工人员进行作业。首先，进场准备及场地平整需5天；路面破除及支护施工需35天；工作井及接收井单个施工时间为5天，混凝土达到临界强度时间3天，总施工时间需35天；对于D300D600钢筋砼管，根据施工经验，平均每天60米左右；D300管道总长为168米，D400管道总长为28米，D500管道总长为21.5米，D500管道总长为21.5米，D600管道总长为91米，完成该任务总需105天。4.2 施工进度计划根据以上计划工期要求为105天。详见施工计划。4.3 施工组织 良好的施工组织，是完成良好工程的基本保证，由于顶管工程是非常专业化，技术要求高，风险大的地下工程，因此更应重视施工组织与管理，成立专门的安全与质量管理小组，项目总工程师分管质量，质量组由专业技术的工程师组成；由副项目经理任安全组长，专职安全员每施工段二人负责安全事宜。4.4 组织框架 项目经理 鄢剑侠 项目技术负责 卓荣心安全负责人 郑洪艺施工员材料员质检员预算员测量员安全员顶管班起重班电工班机修班钢筋班木工班普工班后勤混凝土班4.5 人员计划安排管理干部2人电工2人电焊工8人技术干部2人安全员2人钢筋5人后勤人员3人机械2人木工3人财务人员1人起重1人司机3人普通人员8人测量工2人普工16人第五章 安全保证措施5.1安全生产目标本工程的安全生产目标是：不出现重伤以上事故，轻伤率控制在8以下。5.2安全保证措施工程开工后，严格执行公司的安全生产奖罚制度。施工前，在进行施工技术交底的同时进行安全技术交底，每周都组织全体员工进行安全学习。用电系统采用三相五线制，用电系统要描绘成图，经审批后按图搭设。发电机附近不得堆放易燃、易爆物品。电气设备和线路的绝缘必须良好，各种电动机械必须接地，接地电阻不得大于4。电气设备及线路检修时，应先切断电源。正确使用个人防护用品和正确采取安全防护措施。进入施工现场，必须戴安全帽，基坑内工作人员必须着绝缘水鞋。机械设备作业人员必须经过专业训练、考核，持证上岗，在操作各种机械中严格执行机械的安全操作规程。装配式构件的安装，如钢模板，应制定安装方案，并建立统一的指挥系统，并组织人员进行培训。深基坑开挖，必须按照审批的施工方案进行，在基坑四周一定要设置围栏，晚上在围栏上要有警示灯，要设置专用楼梯，供施工人员上下基坑。在深基坑开挖时要有专人观测支护的变形状况，如发现基坑有异常变化以便施工人员撤离。机械上料时，在铲斗移动范围内不得站人，铲斗下放严禁有人停留和通过。驾驶室或操作室应保持整洁，严禁有易燃、易爆物品。严禁酒后操作机械，严禁机械带故障运转或超负荷运转。贯彻执行安全检查制度，做到每日检查、日常检查、定期巡视检查和突击检查相结合。 第六章 主要机械设备、材料6.1 主要机械设备、材料一览表序号设备材料名称规格数量备注1汽车吊25吨1辆2电动葫芦10吨8台3汽车15吨2辆4卷扬机1吨3台5千斤顶200吨3台6空压机3立方米/分3台7压浆泵0.8MPa3台8发电机110KW2台9电焊机22KW2台10人货车1.5吨1辆11顶管机头D300D600各3套12顶管顶铁、分压环D300D600各3套13钢材6张14槽钢16#5吨15脚手架500米16膨润土1吨17长臂挖机D2201台18小型发电机30KW2台按需进场19钢筋混凝土级顶管D300168米按需进场20钢筋混凝土级顶管D40028米按需进场21钢筋混凝土级顶管D50021.5米按需进场22聚乙烯塑钢缠绕排水管D300101米按需进场23聚乙烯塑钢缠绕排水管D4002米按需进场24UPVC管D200139米按需进场25检查井1000按需进场26复合硅酸盐水泥42.5R按需进场27复合硅酸盐水泥32.5R按需进场28普通混凝土砌块240*115*65按需进场29商品混凝土C30、S6按需进场30中砂河砂按需进场第七章 施工平面