鋼管頂管方案

工程名稱：深圳市深南東路（金塘街新秀立交）改造工程 WS32 WS32-1：過人民南路路口 DN1000污水頂管段 施工組織設(shè)計及技術(shù)措施 (方 案 ) 編制單位：深圳市道路工程公司 審 批 ： 編 制 ： 編制日期：一九九九年四月十二日 目 錄 一 . 施工組織設(shè)計的編制依據(jù) 二 . 工程概況和技術(shù)措施 三 . 施工組織 四 . 頂管的施工方法 五 . 保證施工質(zhì)量的措施 六 . 保證施工安全的措施 七 . 降低成本措施及文明施工措施 八 . 雨季施工的工作安排 一 .施工組織設(shè)計的編制依據(jù) 1. 我公司的頂管管材的生產(chǎn)情況。 2. 污水管道防腐的特殊要求。 3. 有關(guān)施工規(guī)范。 4. 我單位在深圳地區(qū)的施工經(jīng)驗。 5. 現(xiàn)場考察收集的資料。 6. 本工程無沿管線的地質(zhì)報告，將對頂管施工產(chǎn)生決定性的影響。 7. 密切注意工作井開挖的土質(zhì)情況，工作井開挖的土質(zhì)作為頂管施工的依據(jù)。 二工程概況和技術(shù)措施 本工程的基本情況： 本工程為： 人民南路路口過路頂 管： WS32 WS32 1；管徑 DN1000，長度 L = 40米。 工作井： 數(shù)量： 1 座； 結(jié)構(gòu)形式：工字鋼、木板支撐； 位置：現(xiàn)場確定； 尺寸： A B H = 7 7 5 米 3； 施工方法：分層開挖，分層支撐。 接收井： 數(shù)量： 1 座； 結(jié)構(gòu)形式：分層開挖，分層支撐； 位置：現(xiàn)場確定； 尺寸： A B H = 4 4 4.5 米 3； 檢查井： 2000圓形磚砌檢查井 1 座。按國標(biāo) S231施工，作內(nèi)外水泥砂漿抹灰； 本方案擬采用的技術(shù)措施 ： 1頂管工作井和接收井采用：工字鋼、木板支撐。 2 工作井和接收井采用：分層開挖，分層支撐的方法施工。 3當(dāng)遇不良地質(zhì)情況時，采用觸變泥漿減阻措施，以減少頂進過程中的阻力。 4工作井開挖時：密切注意其土質(zhì)情況并作好記錄。 5本工程地質(zhì)的假設(shè)情況：按砂質(zhì)硬塑性的淤泥土質(zhì)，含砂量為10% 至 30%左右，涌水量在 10 升 /分內(nèi)的情況考慮。本工程頂管的基本工藝宜為：機械頂進，人工挖掘。并應(yīng)充分考慮 1000管徑內(nèi)作業(yè)空間窄小的因素以及作業(yè)的安全保證措施。 6. 本工程不宜采用降水法施工， 本工程的質(zhì)量目標(biāo)為：優(yōu)良。 本工程的安全目標(biāo)為：達(dá)到“五無”標(biāo)準(zhǔn)。 本工程 的計劃工期為： 40天。 三施工組織： 1施工總平面布置、臨時設(shè)施設(shè)備： 臨時施工用水就近接取，臨時用電考慮設(shè) 2 臺 30KW柴油發(fā)電機，設(shè)臨時移動式工棚 2 20米 2。施工現(xiàn)場所有作業(yè)點均采用 H = 1.8米七合板圍護。 工人上下班采用汽車接送形式。施工現(xiàn)場不設(shè)材料、管件加工廠。加工廠和固定式工棚設(shè)在距施工現(xiàn)場較近的濱河工地。 材料、設(shè)備的進場采用辦許可證的車輛運進，土方采用進口 10噸自卸汽車在晚上運至指定的棄土場，運距 25公里。土方外運和路面恢復(fù)工作的費用問題，與甲方另行協(xié)定。 2施工領(lǐng)導(dǎo)管理機構(gòu)： 按 項目經(jīng)理負(fù)責(zé)制進行工程的領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu)。工地的施工負(fù)責(zé)人 (項目經(jīng)理 )、技術(shù)負(fù)責(zé)人和安全負(fù)責(zé)人均應(yīng)與公司經(jīng)理簽訂合同，以明責(zé)任和權(quán)力。 工地現(xiàn)場設(shè)有工地現(xiàn)場施工領(lǐng)導(dǎo)管理機構(gòu)、工地質(zhì)安領(lǐng)導(dǎo)小組、工地防火小組和工地 ISO 9000標(biāo)準(zhǔn)推行小組 (詳見附表 )。 3勞動力、材料、機械計劃： 按機械化施工的要求組織勞動力；按施工圖、施工進度計劃和施工網(wǎng)絡(luò)圖安排材料進場，按一個頂管工作點施工的要求組織施工機械 (詳見附表 )。 4施工進度計劃、施工網(wǎng)絡(luò)圖： 本工程計劃工期為 60天。按此要求進行施工進度安排、作業(yè)點的設(shè)置和設(shè)備的進 場。 施工進度計劃表詳見附表。 四頂管的施工方法： 頂管工作井的設(shè)置： 頂管工作井設(shè)在指定的位置上，數(shù)量： 1 座。 頂管工作井尺寸： A B H = 7 7 5 米 3。 1結(jié)構(gòu)形式 ： 工字鋼和木板。 2施工方法 ： 人工分層挖土，支撐體系隨挖隨擊下沉。從而保證工作井的安全和附近道路的安全。 3. 工作井內(nèi)設(shè)置： 鋼制頂管基座： 2.5噸； 鋼制頂管平臺，后座： 3.5噸； 鋼制頂鐵： 3.0噸； 鋼制桁架： 4.5噸。 頂管施工方法 ： 1 頂管的前提條件和施工中需注意的問題 ： 頂 管施工時必須具備的條件 ： 臨時施工便道利用現(xiàn)有道路通至作業(yè)現(xiàn)場 ； 頂管工作井施工完畢 ；頂管設(shè)備安裝完畢。 根據(jù)工作井的開挖情況，土質(zhì)情況和地下水的涌出情況。決定頂管的施工方法和施工工藝。 根據(jù)工程現(xiàn)場情況 ， 該工程的頂管基本工藝宜為：機械頂進 ， 人工挖掘。其施工步驟如：遇不良地質(zhì)情況的頂管工藝流程圖所示。 施工中應(yīng)注意的問題 ： a 施工排水 ： 頂管工作井的支撐系統(tǒng)要高出地面 0.5米 ， 以防止雨水和泥水沖入。 b 小車軌道安裝 ： 小車軌道是頂管開始時保證管子中心位置和標(biāo)高準(zhǔn)確性的關(guān)鍵裝置 ， 必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求找正 頂進的方向和標(biāo)高 ， 軌道與井底的預(yù)埋件要焊牢 ， 以防止頂進過程中出現(xiàn)松動變形。 c 頂進設(shè)備和運輸設(shè)備 ： 必須按照設(shè)計要求選擇合理的頂進設(shè)備。針對本工程的工程量和工期特點 ， 本工程擬投入一套頂進設(shè)備 ， 每套設(shè)備配備 2 臺 700 毫米行程的 200 噸液壓千斤頂及相應(yīng)的油泵和管路 ， 頂坑垂直運輸及短距離水平運輸采用 200 鋼管支撐而成的四角龍門吊。管內(nèi)土方運輸采用四輪小車。 d 管材選用 ： 管材采用 DN1000 12卷焊鋼管。外防腐采用環(huán)氧樹脂加強級防腐；內(nèi)防腐采用水泥砂漿人工內(nèi)涂。 e 發(fā)電照明設(shè)備齊全并有備用。 2. 頂進 ： 拆除管口磚墻 ， 將工具管放在軌道上 ， 開動千斤頂將工具管頂入孔內(nèi) ， 當(dāng)工具管進入土中后 ， 邊挖邊頂進 ， 每次挖土不超過 0 5m， 逐步把工具管頂入土中 ， 然后吊下鋼管 ， 鋼管對接、焊接頂進。然后再重復(fù)前面過程。挖土?xí)r要注意修圓 ， 不要超挖 ， 保持切土頂進 ， 不可空頭。頂進過程必須連續(xù) ， 不能中斷。 當(dāng)工具管頂進接收井時 ， 應(yīng)立即鑿開井內(nèi)管口磚墻 ， 使機頭慢慢進入接收井。整個過程中要做到勤測量、勤校正、緩慢糾偏。正常頂進時每頂進一米即測一次 ， 測量記錄要及時、準(zhǔn)確 ， 若條件許可要換人測量 ，以便校對結(jié)果。 3 頂進力的計算 ： 由于無詳細(xì) 的地質(zhì)資料，無法確定頂管所在地的地質(zhì)情況，這是頂管施工的重要前期條件，將影響到頂管施工的成功與失敗。我單位按兩種情況考慮本工程的施工方法： 按天然含水量的砂質(zhì)硬塑性淤泥土質(zhì)考慮。管外壁正常情況下不注漿。 如遇流沙層、軟土層，我公司擬采取注觸變泥漿的減阻措施 ， 管外徑 DH = 1020毫米。 根據(jù)本工程特點，頂進長度 ： L = 40米。 A = DH L = 1.02 40 = 128.2米 2。 f 采用不注漿工藝的磨阻系數(shù) ， 取 f = 15（ KN m2） 最大頂進阻力 ： F = f = 128.2 15 = 1922.7（ KN） 每個工作井配備千斤頂： 2 臺。 千斤頂單臺頂力 ： 2000 KN； 總頂力 ： P = 2 2000 = 4000（ KN） F = 1922.7（ KN） 工作井配備 ： a ZB15-A 型電動油壓泵 1 臺 ； 出油速度 ： 13升分鐘 ； 油壓 ： 63MPa；功率 ： 15KW。 b BW250 50型注漿泵 1 臺 ， 壓力為 30 50公斤厘米 2； 排量 ：150 250升分。 4 頂管施工工藝流程圖： 本圖按：不降低地下水，機械頂進，人工掘進，機械運土，采取頂管注觸變泥漿的減阻措施的情 況考慮： 遇不良地質(zhì)的頂管施工工藝流程見下圖。 遇不良地質(zhì)情況的頂管施工工藝框圖 5 頂進 ： 由于本工程無詳細(xì)的地質(zhì)報告 ， 正常土質(zhì)情況下可以不采取的減阻頂管設(shè)備安裝 拆封墻、始頂 安 裝鋼管、焊接 人工出土、頂進 繼續(xù)頂進 頂至接收井 拆封墻、頂入 設(shè)備拆除 嵌油膏 安止水 環(huán) 管材運進 工作井 施工 測量 控制 注觸變泥漿 置換泥漿 措施； 如遇流沙層、軟土層等不良地質(zhì)情況時，我公司擬采用觸變泥漿作為減阻劑 ， 并選用杭州臨安膨潤土化工總廠生產(chǎn)的國家優(yōu)質(zhì)膨潤土 ， 其配法可根據(jù)產(chǎn)品性能結(jié)合現(xiàn)場試驗而制定。 泥漿系統(tǒng)由泥漿攪拌機、泥漿泵、輸漿主管 (DN50)、輸漿分管 (DN25)、注漿孔和注漿管組成。 當(dāng)泥漿經(jīng)注漿管注入砼管外壁與土壤之間后 ， 即在管外壁四周形成個完整、連續(xù)的泥漿外套 ， 從而起到減阻的作用。 為防止觸變泥漿被吸收或硬化 ， 而造成頂管阻力增加 ， 每次頂管時間間距不能超過 12小時。 頂進準(zhǔn)備工作 ： a 穩(wěn)導(dǎo)軌 ： 導(dǎo)軌 38千克米鋼軌 ， 導(dǎo)軌間距 ： B = 700毫米。工作井底板混凝土上預(yù)埋鋼板 ， 采用 = 12mm鋼板 ， 間距為 500毫米 ， 與鋼軌焊接。 b 打掉工作井管口臨時封口。 c 安裝頂進設(shè)備。 d 檢查所有管子型號是否正確 ， 焊縫質(zhì)量、外防腐是否合格， 檢查合格后方可使用。 前封閉及第一節(jié)管頂進 ： 前封閉及第一節(jié)頂管由電動葫蘆吊至導(dǎo)軌上組裝 ， 組裝后不加泥漿頂進。當(dāng)前封閉管全部出頂管坑后安裝后封閉密封圈 ； 當(dāng)頂進到第一節(jié)管脫離軌道 500 毫米時 ， 向第一節(jié)管管底注入 1:1 早強水泥砂漿 ； 填充前封閉與混凝土管管徑之差值以防管子出頂坑后跳坑 ， 然后注入觸變泥漿。 頂進 ： a 焊接作業(yè)必須由合格的焊工操作，本工程擬采用 V 型坡口， = 700 50，間隙 b = 1 3 mm，電焊條采用 3.0、 T422型焊條。每條焊縫外側(cè)焊 3 遍，內(nèi)側(cè)焊 1 遍。 b 頂進時晝夜三班不間斷 施工 ， 以防止因中途停置而增大壓力 ， 造成頂進困難。 c 管前人工挖土不得超過管口腔 100毫米 ， 同時在管徑方向留不少于 500毫米的土 ， 頂進時用前封閉刃角切下 ， 以防止超挖或泥漿漏漿。 6 頂進糾偏 ： 頂進過程中出現(xiàn)中心偏 30 毫米或高程 20 毫米及有偏差趨勢時應(yīng)考慮糾偏。糾偏用糾偏千斤頂調(diào)正前封閉與管中心線偏角達(dá)到糾偏目的。糾偏時應(yīng)每頂進 200 300毫米測量一次 ， 并注意管子前進的趨勢 ， 嚴(yán)防糾偏過急。 7 觸變泥漿置換 ： 頂管就位后立即進行泥漿置換。置換漿液用 1:2水泥、粉煤灰漿液。加漿設(shè)備用隔膜泵 ， 加漿壓力控制在 0.2 0.3MPa。置換時按照由后向前 ， 交錯壓水泥粉煤灰 ， 交錯放觸變泥漿的方法 (即后面管左側(cè)注漿孔壓漿 ， 前面管對面再做出漿孔 )。 8 管口處理 ： 全部換漿工作完成后 ， 管道與檢查井接口，可采用水泥砂漿抹接口。 9 施工檢驗標(biāo)準(zhǔn) ： 頂管允許偏差 (按市政排水管渠工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn) CJJ3-90)。 管內(nèi)底高程 ： 30 40毫米 ； 中心線位移 ： 50毫米 ； 相鄰管間錯口 ： 20毫米 ； 10 頂管測量 ： 頂管高程測量是用水準(zhǔn)儀 ， 在正常情況下每頂進 500 1000 毫米測量一次 ； 在頂進第一節(jié)管和糾偏時每頂進 200 300毫米測量一次 ， 以便及時掌握糾偏情況。 中心測量 ： 頂進長度在 50 米以內(nèi)用經(jīng)緯儀測量 ， 在 50 米以上采用紅外線經(jīng)緯儀測量 ， 每天至少校核二次。 總之 ， 頂管工程必須做到五勤 ， 即 ： 勤挖土、勤頂管、勤注漿、勤測量、勤糾偏。 五 保證施工質(zhì)量的措施 ： 1 以達(dá)到優(yōu)良標(biāo)準(zhǔn)為本工程的質(zhì)量目標(biāo)。 2 建立強有力的現(xiàn)場指揮領(lǐng)導(dǎo)機構(gòu) ， 組織足夠的人力和機械 ， 按圖紙和施工規(guī)范要求的標(biāo)準(zhǔn)購進所需的材料。 3 選用的原材料或成品必須有出廠檢驗合格證。 4 做好隱蔽工程記錄和工序的中間驗收。及時報請監(jiān)理工程師審批 ；嚴(yán)格執(zhí)行質(zhì)量交底和 自檢、互檢等制度。 5 做好測量放線工作 ， 控制好管道的高程和平面位置 ， 發(fā)現(xiàn)偏差及時糾正。 6 當(dāng)遇不良地質(zhì)情況時：做好觸變泥漿的注漿工作 ， 確保管道頂進的順暢和地面沉降的控制。 7 做好接口的焊接質(zhì)量控制，以及鋼管的防腐工作。 8 采用切合實際的施工方法 ， 注意工種之間的配合 ， 以保證施工質(zhì)量。 9管道頂進過程中，每次停止頂進時間不得超過 12 小時，以防止觸變泥漿環(huán)被土層吸收和固化。 10 將 ISO 9000 質(zhì)量控制體系結(jié)合到每個工序中去 ， 確保工程質(zhì)量。 六 保證施工安全的措施 ： 1 以達(dá)到“五無”標(biāo)準(zhǔn)為本工程的 施工安全目標(biāo)。 2 建立安全生產(chǎn)責(zé)任制度 ， 工地施工負(fù)責(zé)人、技術(shù)負(fù)責(zé)人、安全負(fù)責(zé)人和防火負(fù)責(zé)人均必須與公司經(jīng)理簽訂責(zé)任書 ， 以明確責(zé)任權(quán)力。 3 施工現(xiàn)場作業(yè)必須穿工作鞋 ， 戴安全帽。 4 工地顯眼處設(shè)置安全標(biāo)志 ， 定期檢查工地的安全工作。 5 臨邊防護采用 40鋼管雙層防護 ， H = 1.2米 ， 水平鋼管間距為1.5米。 6 當(dāng)挖深或高差大于 2 米時 ， 均為高處作業(yè) ， 均按高處作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)作安全防護措施 ； 在控制粗砂層時 ， 要有效進行井點降水以防止流砂塌方 ， 保證施工人員的生命安全。 7 頂管挖土工作點設(shè) 5.5KW進口鼓風(fēng)機 1 臺 ， 出口壓力為 P = 0.46公斤厘米 2。風(fēng)管采用 100鍍鋅鋼管 ， 安裝于管道內(nèi)壁 ， 接頭用 100法蘭螺栓連接。挖土作業(yè)點設(shè) 12伏安全電源。 8 工地設(shè)專職安全員 1 名 ， 專職電工 2 名。 9 設(shè)備、機械保證一機一閘 ， 并有可靠的接零、接地、漏電保護裝置。 10 管道、設(shè)備吊裝時 ， 必須有專人指揮 ， 吊裝物件下面嚴(yán)禁站人 ，工作人員必須在兩側(cè)操作 ， 并注意高壓電線的安全。 11 做好頂管前的降水工作 ， 頂頭后部設(shè)鋼封門各一個 ， 以防止流砂涌入管內(nèi)危及作業(yè)人員的生命安全。 12 做好安全防火工作 ， 頂管工作點設(shè)泡沫滅火器 2 個 ， 頂頭設(shè) 1211型滅火器 1 個 ； 嚴(yán)禁在易燃品附近用火或吸煙。 13 本工程的施工位于鬧市區(qū) ， 必須嚴(yán)格按天健集團公司制定的工地現(xiàn)場文明施工管理若干規(guī)定文件條款執(zhí)行。施工現(xiàn)場所有作業(yè)點均采用 H = 1.8米七合板圍護。 14 經(jīng)常對職工進行安全教育 ， 強化安全生產(chǎn)意識。 七降低成本措施及現(xiàn)場文明施工： 降低成本措施： 1加強材料采購、入庫、出庫管理，實行限額領(lǐng)料。 2加強現(xiàn)場用料管理，特別對鋼材、模板的使用上堅決杜絕亂用亂鋸。 3進一步提高觸變泥漿的質(zhì)量，嚴(yán)格控制頂管標(biāo)高，以減低觸變泥漿層厚度，降低材料消耗 。 現(xiàn)場文明施工： 1成立施工總平面圖管理小組，加強材料、半成品、機械設(shè)備的堆放，管線布置和場內(nèi)運輸?shù)裙ぷ鞯膮f(xié)調(diào)與控制，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。 2施工現(xiàn)場做到無污水、積水，通道口、出入口暢通無阻。施工污水要經(jīng)沉淀后再外排，并嚴(yán)格按深圳市建設(shè)局下發(fā)的“文明工地要求”，做好其他各項工作。 八雨季施工的工作安排： 本工程的施工工期從 1999 年 4 月至 6 月，正值深圳雨季。必須注意收集天氣預(yù)報信息，以便及時安排工地排水，以免工作井浸水而影響施工質(zhì)量。 1所有露天配電箱、盤、