徽州大道人工頂管、磚砌工作井施工工程設計方案

1、 . . 22/24目 錄 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc2944519601編制依據(jù)、圍和原則 PAGEREF _Toc294451960 h 1HYPERLINK l _Toc2944519611.1編制依據(jù) PAGEREF _Toc294451961 h 1HYPERLINK l _Toc2944519631.2編制原則 PAGEREF _Toc294451963 h1HYPERLINK l _Toc2944519642工程概況 PAGEREF _Toc294451964 h 1HYPERLINK l _Toc2944519652.1工程圍與規(guī)模 PAG

2、EREF _Toc294451965 h 1HYPERLINK l _Toc2944519662.2主要工程數(shù)量 PAGEREF _Toc294451966 h 2HYPERLINK l _Toc2944519672.3地質(zhì)情況 PAGEREF _Toc294451967 h 2HYPERLINK l _Toc2944519682.4施工用水、電情況 PAGEREF _Toc294451968 h 2HYPERLINK l _Toc2944519692.5施工現(xiàn)場布置圖2HYPERLINK l _Toc2944519703組織機構 PAGEREF _Toc294451970 h 3HYPERL

3、INK l _Toc2944519714工期與施工安排 PAGEREF _Toc294451971 h 4HYPERLINK l _Toc2944519725主要施工方法與技術措施 PAGEREF _Toc294451972 h 5HYPERLINK l _Toc2944519735.1施工工序 PAGEREF _Toc294451973 h 5HYPERLINK l _Toc2944519745.2工作井、接收井施工方法 PAGEREF _Toc294451974 h 5HYPERLINK l _Toc2944519755.3頂進施工 PAGEREF _Toc294451975 h 11HY

4、PERLINK l _Toc2944519765.4測量與校正 PAGEREF _Toc294451976 h 15HYPERLINK l _Toc2944519775.5細節(jié)控制 PAGEREF _Toc294451977 h 16HYPERLINK l _Toc2944519786資源配置 PAGEREF _Toc294451978 h 17HYPERLINK l _Toc2944519796.1施工人員配置 PAGEREF _Toc294451979 h 17HYPERLINK l _Toc2944519806.2主要機械設備配置 PAGEREF _Toc294451980 h 17HY

5、PERLINK l _Toc2944519816.3材料需求 PAGEREF _Toc294451981 h 18HYPERLINK l _Toc2944519827工期保證措施 PAGEREF _Toc294451982 h 19HYPERLINK l _Toc2944519838雨季施工措施 PAGEREF _Toc294451983 h 19HYPERLINK l _Toc2944519979質(zhì)量保證措施 PAGEREF _Toc294451997 h 20編制依據(jù)、圍和原則編制依據(jù)給水排水工程頂管技術規(guī)程（CECS 246：2008）；給水排水管道工程施工與驗收規(guī)（GB50268-20

6、08）；混凝土和鋼筋混凝土排水管（GB/T 11836-2009）;混凝土和鋼筋混凝土排水管試驗方法（GB/T16752-2006）;頂進施工法用鋼筋混凝土排水管（JC/T 640-1996）;設計圖紙、業(yè)主招標文件、現(xiàn)場踏勘資料等7.我單位擁有的機械設備狀況、技術力量、施工能力、現(xiàn)場實際情況和我單位類似工程的施工經(jīng)驗。編制原則（1）遵照圖紙、規(guī)、現(xiàn)場情況、我單位實際情況并滿足業(yè)主要求；（2）做到統(tǒng)籌安排，科學合理的安排施工進度計劃，組織均衡生產(chǎn)和工序銜接，做到緊有序，確保工程質(zhì)量，盡量縮短工期；（3）采用合理的施工技術和設備，提高標準化施工作業(yè)水平。（4）采用項目法施工，推行全面質(zhì)量管理，達

7、到安全、文明、高效。工程概況工程圍與規(guī)模本頂管工程為徽州大道施工W10W13段，檢查井位置依據(jù)污水縱斷面圖中的道路樁號和距道路中心線的距離或平面圖中的測量坐標確定。本段采用人工頂管法施工，管徑DN1000，管材采用級鋼承口鋼筋混凝土管(F型)，橡膠圈接口。頂管工作井與接收井均采用磚砌圓形倒掛井逆作法施工，基坑平均開挖深度12m左右，最深12.4m。主要工程數(shù)量頂管總長度233m，設工作井2座，接受井2座，檢查井4座，見下表。W10#（接收井）W11#（工作井）W12#(接受井) W13#（工作井）井號坑類別管徑設計路面高程管底高程井深頂距W10#接收井DN100020.3008.40011.9

8、0075W11#工作井DN100020.7508.32512.42578W12#接收井DN100020.4008.42711.97380W13#工作井DN100020.0008.16711.833地質(zhì)情況根據(jù)勘察報告，沿線底層自上而下的順序如下：層耕土：黃褐色，松散，含植物根莖，厚度：0.84.6m。層粘土：灰黃色、黃色，可塑、硬塑，含少量灰白色粘土，厚度2.87.2m。層粘土：灰黃色、黃褐色，硬塑、堅硬，主要以灰黃色粘土為主，含少量鐵錳結核。施工用水、電情況施工用水：生活、生產(chǎn)用水擬由附近池塘、單位或居民區(qū)的給水管線接入。施工用電：在施工現(xiàn)場有變壓器一臺，架設貫通標段的臨時用電線路，以滿足各

9、工點用電需求。頂管工作井現(xiàn)場施工平面布置圖見下圖。 頂管現(xiàn)場施工平面布置圖發(fā)電機組、高壓油泵土石方、泥漿臨時堆放區(qū)工 作 井管材臨時堆放區(qū)組織機構按項目法管理原則組建現(xiàn)場管理機構，成立項目經(jīng)理部，負責施工全過程的管理工作，代表公司全面履行合同。項目經(jīng)理部對人員、設備、資金行使統(tǒng)一調(diào)配權，對質(zhì)量、工期、成本實行統(tǒng)一控制，并對本項目的施工、驗收交付和缺陷修復工作對業(yè)主全面負責，項目經(jīng)理部下設五部二室：工程部、安質(zhì)部、工經(jīng)部、物機部、財務部、試驗室和綜合辦公室7個相關職能部門。施工組織機構設置見下圖1。圖1 施工組織管理框架圖工期與施工安排在總體施工原則的基礎上合理安排各分項工程的施工順序是施工組織

10、的重要程序。由于工期短，按照全方位展開的原則，采用平行作業(yè)，所有工作井同時進行作業(yè)，設置頂進組2個，施工安排時間為5月20日至6月20日。主要施工方法與技術措施施工工序施工時，按以下工序進行：施工準備工作井第一次開挖工作井倒掛施工至設計標高后背制作安裝（等強度）頂鐵、千斤頂與高壓油泵安裝下管節(jié)預頂調(diào)試測量較核正式頂進挖土出土頂進 測量較核頂進挖土出土測量較核頂進至接收井。工作井、接收井施工方法工作井采取磚砌圓形倒掛井逆作法施工，工作井尺寸直徑根據(jù)頂管需要設置為4600mm，工作井井壁磚砌體厚度上部采取240mm，下部采用370mm。接收井徑4.6m，其余同工作井。工作井、接收井剖面見圖2、3：

11、圖2工作井剖面圖圖3 接收井剖面圖工作井結構尺寸驗算和設計工作井的有效長度按以下式子計算：LL1+L4+L5+L6同時L2+L3+L4+L5+L6L1工具管長度，當采用工具管時，D1000工具管長度一般為2000mm;L2單根管子長度，一般為2000mmL3管道外露F型鋼套環(huán)長度,一般為150mm; L4液壓千斤頂長度，我單位液壓千斤頂長度多為1600mmL5環(huán)形頂鐵厚度，一般為200mm;L6后背厚度，鋼制整體裝配式后背一般為300mm;根據(jù)以上條件得出，L4250mm根據(jù)以上計算，本工程工作井結構尺寸采取直徑4600mm（徑）圓形工作井。倒掛井支護結構力學驗算根據(jù)地質(zhì)勘探資料反映，未見明顯

12、地下水，主要地表水為主，考慮頂管施工集中在本地區(qū)雨季，所以按有水壓力作用來驗算。取土的聚力c=34kPa，土的干容重d=19.4KN/m3，w =10KN/m3，=13度，c=34kPa；受力最大處，即井底部驗算，最大深度H=12.4米，徑為5米?，F(xiàn)取井深為4米處磚砌井外側所受土壓力：則Ka=tg2(4513/2)=0.633、=（dw）/(1e0)=9.5采用土水壓力分算法中的有效應力計算：Pa=HKa2cKa1/2wH=9.95KN/m2=0.0095MPafv=0.17MPa （砌體灰縫破壞時剪切應力為fv=0.17MPa）磚砌井所受環(huán)向應力：= Pa (D2t)/2t=0.009550

13、80/(2240)=0.101N/mm2f=1.89N/mm2（且安全系數(shù)大于1.4）由以上驗算知，環(huán)向應力小于允許應力f，故滿足要求，上部5米處能采用直徑D4600mm，墻體t為240mm。受力最大處，即井底部驗算，最大深度H=12.4米。D=4600mm，t=370mm。取最深處磚砌井外側所受土壓力：則Ka=tg2(4513/2)=0.633、=（dw）/(1e0)=9.5采用土水壓力分算法中的有效應力計算：Pa=HKa2cKa1/2wH=138KN/m2=0.138MPafv=0.17MPa（砌體灰縫破壞時剪切應力為fv=0.17MPa）磚砌井所受環(huán)向應力：= Pa (D2t)/2t=0

14、.1385340/(2370)=0.995N/mm2f=1.89N/mm2（且安全系數(shù)大于1.4）由以上驗算知，環(huán)向應力小于允許應力f，故滿足要求。工作坑開挖根據(jù)定位線沿井壁周圍下部均勻?qū)ΨQ挖土，每次挖土深度不得超過1m，周圍砌好后挖中間部分土方，按順序?qū)ΨQ向下經(jīng)行施工。根據(jù)圈梁上部標高控制上部的砌體砌筑，上部井身強度達到70%后經(jīng)行下節(jié)開挖。要求對稱掏挖井壁下方的土層，每次掏挖寬度不大于1200mm、深度不大于1000mm,至設計管底標高下方300mm為止。依據(jù)土質(zhì)情況和開挖深度，視情況設置鋼筋混凝土圈梁。開挖上部基坑土方至地下水位以上不小于500mm，將開挖部分按施工要求的大小位置修正尺寸

15、，然后砌筑井體；砌筑時每一米設置一道28鋼筋磚，以提高磚砌體的整體性，增加其抵抗側壓力的能力。井壁砌筑井壁采用M10砂漿砌筑MU10磚，施工時要迅速砌筑掏挖部分的井身，墻寬自地表向下-1-4m圍為240mm磚混支護，-4m以下圍為370mm磚混中插48鋼拉筋支護。管頂上部設置鋼筋混凝土圈梁一道，圈梁為鋼筋混凝土結構，采用截面尺寸：5m以上240*240mm，5m以下240*370mm，主筋采用14mm，箍筋采用8200mm，圈梁鋼筋要預埋，接頭不得剪斷，鋼筋斷頭處搭接長度不得小于規(guī)搭接長度; 保護層為30mm,混凝土強度為C25。4m以上圈梁 4m以下圈梁圖4 圈梁底板與后靠背底板厚為200m

16、m，混凝土為C25，同時設置1個5060cm的集水坑。后靠背：對于頂管工作井，倒掛井至既定標高后，根據(jù)管道走向設置鋼制整體裝配式后背墻，后背墻采用14mm的鋼板焊成的鐵箱，尺寸為200cm250mm30cm，中間澆筑C25混凝土。出土與排水采用人工取土，用電動葫蘆從坑中吊土，配合龍門架垂直運輸。排水采用集水坑排水，用潛污泵明排。工作井的施工允許偏差工作坑的施工允許偏差如下：項 目允許偏差工作坑每側寬度不小于施工設計長度裝配式后背墻垂直度1%H水平扭轉度1%L注：H為裝配式后背墻的高度（mm）；L為裝配式后背墻的長度（mm）。頂進施工工藝流程頂進采用手掘式機械頂管施工，工藝流程見下：頂力計算根據(jù)

17、給排水管道施工與驗收規(guī)第6.3.4節(jié)規(guī)定：頂進力FP=D0Lfk+NFFp頂進阻力，KN；D0管道的外徑；L管道設計頂進長度；fk管道外壁與土的單位面積平均摩阻力，取8.0KN/m2；NF頂管機得迎面阻力，有公式計算而得，公式如下：NF=（D0-t）tRt工具管厚度，R擠壓阻力，取400KN/m21.0m管徑頂力計算D0=1.2m，L=80m，fk-=8.0KN/m2t=0.1m，R=400KN/m2則NF=（D0-t）tR=（1.2-0.1）0.1400=138.2kNFP=1.2808+138.2=2550kN千斤頂?shù)仍O備的選擇千斤頂根據(jù)5.3.2節(jié)計算最大頂力為2550kN，管材軸向允許

18、推力5300KN，則主頂油缸選用2臺300t(3000KN)級油缸，每只油缸頂力控制在250t以下，這可以通過油泵壓力來控制，千斤頂總推力500t。因此我們無需增加額外的頂進系統(tǒng)即可滿足要求。高壓油泵由電動機帶動油泵工作，選用額定核動力為31.5Mpa液壓油泵，經(jīng)分配器，控制閥進入千斤頂，各千斤頂?shù)倪M油管并聯(lián)在一起，保證各千斤頂活塞的出力和行程一致。頂鐵頂鐵是傳遞和分散頂力的設備。要求它能承受頂進壓力而不變形，并且便于搬動。采用縱向頂鐵，由雙排32#工字鋼焊接而成，兩側由10#槽鋼加固。兩端由12mm厚鋼板封堵。導軌導軌采用復合型導軌，每一根導軌上都有兩個工作面：水平工作面是供頂鐵在其上滑動，

19、傾斜的工作面則是與管子接觸。為了測量與導軌安放的方便，導軌的水平工作面仍然與鋼筋混凝土管的管底標高同處一個水平面上。每一副復合導軌中還設有六只可以調(diào)節(jié)高低的撐腳，以便安裝。圖5 復合式導軌后背墻土抗力驗算后背墻土抗力（反力）計算：式中：總推力之反力，kN；系數(shù)1.52.5，取=2.0;后座墻的寬度，2.5m；土的容重，18kN/m3；后座墻的高度，2m；被動土壓系數(shù)，查表取1.42；土的聚力，90.4 kPa；地面到后座墻頂部土體的高度，10m。計算得出后背墻土抗力=3888KN/m則后背墻受力：FP2550kN=3888KN/m（2550KN為根據(jù)5.3.2節(jié)計算最大頂力），能滿足頂力要求。

20、管前挖土一般是安排一個人挖土。為加快工程進度，每班兩個人，輪流開挖。土方在管采用人力斗車進行運輸。土方在工作坑采用電動葫蘆進行垂直運輸。在一般地段，土質(zhì)良好，挖土時可超挖3050。管子周圍超挖的控制：管上面允許超挖1.5，但在下面135圍不得超挖，一定要保持管壁與土基表面吻合。圖6超挖示意圖a最大超挖量1.5cm；b允許超挖圍下管挖土之前應先下管，并做好以下幾項工作：a、檢查管子下管前應先對管子進行外觀檢查，主要檢查管子有無破損與縱向裂縫；端面要平直；管壁無坑陷或鼓泡，管壁應光潔。檢查合格后的管子方可用起重設備吊到工作坑的導軌上就位。b、檢查起重設備起重設備以檢查、試吊，確認安全可靠方可下管。

21、下管時工作坑嚴禁站人。當距導軌小于50時，操作人員方可進坑工作。c、管子就位第一節(jié)管放到導軌上，測量管子中心與前端和后端的管底高程，確認安裝合格后方可頂進。第一節(jié)管作為工具管，頂進方向與高程的準確，是保證整段頂管質(zhì)量的關鍵。因此，必須認真對待此項工作。頂進采用2臺300t/臺的液壓千斤頂作為主頂。頂進開始時，就緩慢進行，待各接觸部位密合后，再按正常速度頂進。頂進若發(fā)現(xiàn)有油路壓力突然增高，應停止頂進，檢查原因經(jīng)過處理后方可繼續(xù)頂進，回鎬時，油路壓力不得過大，速度不得過快。挖出的土方要與時外運，與時頂進，使頂力限制在較小圍。在過路段采取注漿措施，以防止路面塌陷。安裝工具脹圈為了有利于導向，頂進的前

22、數(shù)節(jié)管中，在接口處應安裝脹圈，通過背楔或調(diào)整螺栓，使用脹圈與管壁緊成為一個剛體。脹圈一定要對正接口縫隙。安裝牢固，并在頂進中隨時檢查調(diào)整。測量與校正測量中線樁是工作坑放線和測設坡度板中線的依據(jù)。測設時，根據(jù)設計圖紙的要求，根據(jù)管道中線控制樁，用全站儀將頂管中線樁分別引測到工作坑，距離頂管頂0.5m高處的井壁上，并釘以大頭釘，以標定頂管的中線位置。工作坑設置臨時水準點，水準點設在坑頂進起點的一側木樁上，使樁頂?shù)男♂數(shù)母叱膛c頂管起點管底設計高程一樣。中線測量時，通過埋設的兩個中線控制樁，掛兩個垂球，然后貼靠兩垂球線拉緊一水平線，這根水平線即標明了頂管的中線方向。這時管前端橫放一水平尺，其上有刻劃和

23、中心釘，尺長略小于管徑，頂管時用水準器將尺找平，通過拉入管的小線與水平尺上的中心釘比較，可知管中心是否有偏差，尺上中心釘偏向哪一側，就說明管道也偏向哪一側。為與時發(fā)現(xiàn)頂進時中線是否有偏差，中線測量以每頂進0.51.0m量一次為準。其偏差可直接在水平尺上讀出，如左右偏差超過1.5cm，則需要進行中線校正。高程測量，采用管道激光指向儀進行測量，將管道激光指向儀安裝在工作坑，并按照管線設計的坡度和方向調(diào)整好，同時在管裝上標示牌，當頂進的管道與設計位置一致時，激光點即射到標示牌中心，說明頂進質(zhì)量無偏差，否則應根據(jù)偏差量進行校正。全段頂進完后，應在每個管節(jié)接口處測量其中心位置和高程，有錯口時，應測出錯口

24、的高差。圖7 中線測量示意圖校正（糾偏）頂管誤差校正是逐步進行的，形成誤差后不可立即將已頂好的管子校正到位，應緩緩進行，使管子逐漸得位，不能猛糾硬調(diào)，以防產(chǎn)生相反的結果。超挖糾偏方法：偏差為1020時，可采用此方法，即在管子偏向的反側適當超挖，而在偏向側不超挖甚至留坎，形成阻力，使管子在頂進中向阻力小的超挖側偏向，逐漸回到設計位置。千斤頂糾偏法：用小型千斤頂頂在管端偏向的反側管壁上，另一端斜撐在有墊板的管前土壁上，支頂牢固后，即可進行糾偏。細節(jié)控制導軌安裝：導軌采用鋼軌與型鋼焊接，導軌長24m，兩條導軌順直、平行、等高。導軌安裝在工作井砼墊層上，安裝牢固，以保證在管道頂進時不發(fā)生位移；導軌安裝

25、的軸線偏差3mm，頂面高程誤差控制在0-3mm，兩軌距誤差為2mm。管節(jié)接口：管節(jié)接口主要由外套環(huán)（鋼套環(huán)）橡膠止水帶和軟木襯墊組成。鋼套環(huán)在加工處至現(xiàn)場運輸?shù)跹b過程中不能變形，接口不損壞，以確保管節(jié)在對接過程中，橡膠帶不移位、不翻轉，確保管節(jié)的密封性。同時，鋼環(huán)套在進場前還必須做好防腐處理。管道的照明、通風：管道的照明采用36伏的低壓安全燈具每20米設一盞燈進行照明。通風管采用100的UPVC管，用鼓風機向送風。資源配置施工人員配置根據(jù)施工安排與任務劃分，共配備2個頂進組，各組人員配置見下表1。表1勞動力配備表序號人員類別數(shù)量（人）備注1管理人員技術、施工員4測量員2安全員2質(zhì)檢員1試驗員1

26、2頂進組每組8人每個頂進組需完成工作井、接受井的開挖，井壁砌筑，管段頂進，窨井砌筑，井周回填的工作容。匯總：26主要機械設備配置根據(jù)施工安排，同時全線同時施工，第十二頂進班組需配置砼施工工具，具體見下表2。表2主要施工機械和工具一覽表序號機械名稱產(chǎn)地/型號/規(guī)格單位數(shù)量備注1機動翻斗車1噸臺2自有2砂漿攪拌機200L臺1自有3蛙式打夯機HW-84臺2自有4污水泵6寸臺2自有5頂進系統(tǒng)套2自有6履帶式挖掘機重工、1.0m3輛2租7電動葫蘆5T臺2自有8千斤頂10T臺2自有9鼓風機3M3臺2自有10電焊機BSI-300臺1自有11柴油發(fā)電機75KV臺1自有12插入式振動器B-30型臺2自有13水準

27、儀一光臺2自有14激光經(jīng)緯儀一光臺2自有15鋼尺(50米)把4自有16全站儀進口臺1自有17陲球標桿7.077.077.07根2自有材料需求需要的材料如下表3。表3 主要材料一覽表序號材料名稱單位數(shù)量備注1磚m3200砌筑井壁用21000m233F型鋼筋混凝土管（）3圍護欄桿m180圍護用4安全網(wǎng)m2100圍護用5安全爬梯m35上下基坑6彩鋼瓦m220圍護所用工期保證措施為保證按期完成本工程施工任務，采取以下工期保障措施：(1)、加強領導班子建設，提高施工組織能力，搞好分工協(xié)作，各負其責，加強領導層的責任感、使命感，定期召開工程例會，與時發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。(2)、加強思想教育，開展全員勞動競

28、賽，掀起施工熱潮，為保證工期，創(chuàng)造信譽盡心盡責。(3)、做好冬季、雨季與其它不利條件下的施工組織工作，確保一線正常施工。(4)、完善承包責任制，將工人獎金與施工進度掛鉤，獎罰分明。(5)、加強計劃控制，制定合理的施工計劃，以旬保月，以月保季，以季保年，對未完成計劃的要與時分析原因，調(diào)整解決，確保總工期。(6)、加強施工機械的維修保養(yǎng)，投入一定量的備用設備，從而保證機械設備的利用率、出勤率。(7)、加強施工組織管理，對關鍵性的控制工期的工程應重點保障，做好“二班倒”工作制度的落實，做到各工序連續(xù)施工，流水作業(yè)。(8)、加強材料的管理，搞好物資儲備工作，決不能因為材料而影響施工。(9)、加強財務管

29、理，做到?？顚Ｓ茫官Y金直接用于工程施工。(10)、處理好各種外部關系，項目部有領導干部分工主管外部關系，爭取一個良好的施工環(huán)境。雨季施工措施雨季施工主要要以預防為主，采用防雨措施與加強排水手段，確保雨季正常地進行生產(chǎn)，不受季節(jié)性氣候的影響。做好施工準備工作。施工場地的排水應暢通不積水，并防止四鄰地區(qū)地面水倒流進入場。作好機電設備與材料的防護工作機電設備：機電設備的電閘箱要采取防雨、防潮等措施，并應安裝接地保護裝置。原材料與半成品的保護：對木材、水泥等以與怕雨淋的材料要采取防雨措施，可放入棚或屋，墊高碼放并要通風良好。大小型設施檢修與停工維護。臨時設施檢修：對現(xiàn)場臨時設施：如臨建民工住房、食堂、倉庫等應