夹砂玻璃钢管顶管施工-secret.doc

长沙岳麓污水厂顶管施工
由xxx公司管网项目部负责承建的长沙岳麓污水处理一期工程配套管网（一期一部分）—西北环线污水压力管道工程中，有三段为顶管施工；即YL8-1～YL8-2长73.64m、YL18～YL22长216.16m、YL51～YL53长55m，合计长344.8m。顶管管材为钢筋砼F型Ⅱ级管，管径为D2200mm，夹砂玻璃钢管管径为DN1800mm。
长沙市西北环线污水管道是沿着西北环线道路铺设的，污水压力管道要穿过刚修建好的长宁立交桥及繁忙的长沙市汽车西站，长益高速公路及人行通道口处，经与长沙市西北环线道路指挥部协调，不同意在上述几处采用大开挖沟槽的形式铺设污水压力管道而使交通中断，仅同意采用顶管施工。
夹砂玻璃钢管设计使用年限为50年，夹砂管是一种新型的环保材料。具有管壁薄、材质轻、环刚度大的特点。夹砂管管径DN1800mm，管径大，顶进长度长。顶进夹砂管施工，首先要解决好夹砂管在顶进的过程中，管壁不受损伤的问题。如果改为顶进的是钢管，则钢管50年防腐的问题实在难以解决。经与设计院设计人员共同商讨研究，最后采用套管顶管施工方案。虽然可以解决夹砂管的管壁因摩擦而受损伤的问题，但增加了顶管施工的难度和工期。
顶管套管的方法是先把钢筋砼F型管顶进，待钢筋砼F型管顶进完成后，接着将夹砂管（DN1800mm）从钢筋砼F型管内（D2200mm）拉进，最后注入水泥浆，灌满管壁之间的空隙。

1、顶管施工工艺流程图

合格

不合格

有偏差
无偏差
合格
合格
不合格
不合格
开始
图纸会审
测量放线
工作坑开挖
工作坑排水
工作坑钢支撑
浇筑工作坑砼垫层导轨安装
检测
工作面挖土
检测
返修
返修
管道顶进
检测
采取纠偏措施
继续挖土、顶进直至达到设计长度
接口抹带
检查井砌筑
管道测试
返修
验收
回填
顶管施工工艺流程图

管道顶进施工工艺流程：

安装管节
达到适当长度
工作面挖土
管内运土
土方提升
弃土
布设顶铁
顶进
停顶退程
加顶铁

2、工作坑施工
2.1．按照设计图纸要求布置好的工作坑平面位置（5.5m×4.5m×h，高度由管道底埋深决定）。
由于工作坑设置较深（7m），且东、南方向尚有其他管道埋设，故无法采用大开挖方法施工，因此工作坑只能拟用［16槽钢按围堰形式进行支挡。槽钢支挡先安装横支撑，当横支撑用三角钢板固定后再用T型钢将上下两层的横支撑连接好，然后才插入纵向槽钢，随挖随插，在达到设计高程后用木楔固定。
工作坑基础铺设10cm碎石垫层，浇筑C20砼，厚度为20cm。在不影响顶管施工的工作坑中，设置集水井（附：0.7m×0.7m×1m），并应做到随时排水，以免发生塌方。
2.2．工作坑导轨的安装
工作坑导轨采用重型钢轨，在顶管入土前导轨须支承管节的重量，并必须保证其稳定以及引导管节前进的轴线位置和管道走坡坡度的正确性。因此导轨定位要准确，两轨距离中轴线的距离应相等并保证平行。轨面标高、导轨走坡与管道走坡均应保持一致。
导轨间内距计算：
A=2
式中：D1 —— 管内径为2.2m
t —— 管壁厚度为0.22m
h —— 导轨高度为0.25m
c —— 管外径离基础面垂直净高为0.08m
经计算，A=1.295m，本工程导管间内距取1.3m。

2.3．工作坑后背设计
工作坑采用复合式钢板及砼的后背并与槽钢坑壁连成一体共同受力。尺寸为B×H=3.5×2.5。
后背墙的稳定性验算式如下：
R = а·B（rH2 + 2CH + r·nHKp）
R：后背反力
а：系数（取1.5～2.5之间）；本计算式保守取1.5。
B：后背墙宽（m）；本计算取槽钢坑壁宽4.5m。
r：土容量；按杂填土，取18KN/m2计算。
H：后背墙高度；按槽钢坑壁全受力高度6m。
Kp：被动土压系数；为tg2(45°+φ／2)，取4.6。
C：土的内聚力；取23KPa进行计算。
n：地面到后背墙土体高度；取1m。
经计算后背力R=1775吨，完全满足顶管顶力需要。
2.4．起重设备及顶具配置
2.4.1．本工程起重设备采用龙门吊架，配10吨电动葫芦作为起吊工具，平面运输以钢轨配用操作平台。
2.4.2．顶具：工作坑里配备300吨液压千斤顶两台，平衡顶进。
2.4.3．顶力计算：
P = frD1[2H+(2H+D1)tg2(45°－φ／2)+W／rD1]L+PF
P： 顶管力
f：管周摩阻系数，本工程计算取0.1。
r：管道所处土层的应力重力密度（KN／m3），取18KN／m3。
D1：管道外径（2.64m）。
H：管道顶部以上覆土层的厚度（m），按现有自然地面计入，取最大值为4.30m。
φ：管道所处土层的内摩擦角；地质资料提供为20.290。
W：管道单位长度自重（41KN／m）。
L：管道顶进长度（m）；本工程按加中继间操作列出为62m。
PF：顶进时，工具管的迎面阻力（KN）；本工程为人工开挖，PF取0。

经计算顶力P=4406KN，本工程顶管采用双支300T×2千斤顶为顶具，满足要求。
2.5．安装管节
2.5.1．下管前在地面上应对下吊的管节进行外观检查，包括管端面的平直度、管壁表面的光洁度、端面上有无纵向裂缝，对凡是马蹄形端面、裂缝超过标准、管壁粗糙、管体纵裂者不应使用。
2.5.2．通过电动葫芦吊将管节吊到轨道上面与之吻合，对正管口。
2.6．顶铁的安装
采用双支平行传力式。在钢筋砼管增设环形顶铁与管口吻合，以扩大管口承压面，保护管壁不受破损。顶铁的中心线要与管道轴线一致，着力点位于管壁厚度的中心点，纵向顶铁着力点高度位于外直径高度的1/3～1/4间，并且靠下半部，以防止着力点太高容易使前管低头。管端面与顶铁接触面均匀加设衬垫，衬垫材料可用油毡、橡胶垫、石棉板、木板等。
2.7．挖土
顶进管节的方向和高程控制，取决于挖土操作。 因此工作面上的挖土不单会影响顶进速度，更重要的是会影响到质量的控制。
根据工作面土质及地下水位高度来决定挖土的方法，开挖时必须在操作规程规定的范围内超挖，不得扰动管底地基土，要及时测量，土洞挖成后应立即开始顶进，从工作面挖出的土及时用手推车运到工作坑，再从工作坑垂直提升送到地面，由自卸车运送到弃土场。
2.8．顶进
管节安装完毕后，用千斤顶将管节沿导轨向已挖好的土洞内顶进。当顶完一节管时，即顶到留在导轨上的管节长度约0.4m～0.5m时，无论千斤顶是否出程完毕都要停止顶进。此时退回千斤顶行程、拆除顶铁，准备安装新管节，随时测量。
2.9．顶进中事故的防止及纠偏处理
2.9.1．及时注意油泵的压力表上指示值的变化，当发现压力突然上升时，要立即停止顶进，检查压力上升的原因，防止发生意外。
2.9.2．控制千斤顶活塞的完伸长度，不超过临界冲程，以免损坏设备。
2.9.3．要连续顶进时，不能停滞过长。由于停滞时间长，地下水渗透增加，土拱容易坍塌，再开顶时顶力将会大幅度上升。
2.9.4．根据不同土质情况，坚持挖好土洞后立即顶进，随挖随顶，以免塌方。

2.9.5．顶进速度控制在适当范围内，顶速视土质而定，不要过快或过慢，过快会产生偏差，不易纠正；顶进过慢，管节前进速度小于工作面保持稳定的时间，会产生塌方。
2.9.6．纠偏处理。每次顶进结束时，需进行高程和中轴线的测量，一旦发现管节走向发生偏差，立即进行纠偏处理，纠偏方法采用支撑的方法，应注意每次纠偏量不宜过大，以免造成管线走向忽左忽右、忽高忽低的现象。

3、夹砂管的安装及注浆
钢筋砼管管节安装完成后，将管内的杂物、泥土清扫干净。用水泥砂浆找坡层，找坡层厚度控制在8cm内，水泥砂浆达到强度后，才可以安装夹砂管。
3.1．将夹砂管用定位轮抱箍固定，抱箍与管之间垫橡胶垫，保护夹砂管管壁不受损坏。
3.2．在工作坑内将夹砂管连接到位，并立即进行单口水压试验。试验合格（试验压力为1.2MPa）后，将连接好的夹砂管节逐节拉进。若不合格则应马上退出管节，重新安装，直到符合要求为止。
3.3．全部夹砂管拉到位后，可进行管间间隙的注浆。
3.4．浆体材料为水泥及粉煤灰，其配合比为：
水泥 : 粉煤灰 : 添加剂 : 水 = 1 : 0.9 : 0.025 : 0.8
总之：
1．采用顶管套管的施工方法，解决了顶进时因摩擦而损伤夹砂管的管壁，致使夹砂管道在运行时可能发生意外的问题。
2．减少了外界因素对施工造成的干扰。
3．保持了污水压力管道沿线的地貌特征、建筑物等的原有风貌。
4．减少了施工时周围环境造成的污染。
5．解决了管道不需防腐的问题。
6．保证了工程质量，减少了维修费用，延长了使用寿命。

其中专业理论知识内容包括：保安理论知识、消防业务知识、职业道德、法律常识、保安礼仪、救护知识。作技能训练内容包括：岗位操作指引、勤务技能、消防技能、军事技能。
二．培训的及要求培训目的
安全生产目标责任书
为了进一步落实安全生产责任制，做到“责、权、利”相结合，根据我公司2015年度安全生产目标的内容，现与财务部签订如下安全生产目标：
一、目标值：
1、全年人身死亡事故为零，重伤事故为零，轻伤人数为零。
2、现金安全保管，不发生盗窃事故。
3、每月足额提取安全生产费用，保障安全生产投入资金的到位。
4、安全培训合格率为100%。
二、本单位安全工作上必须做到以下内容：
1、对本单位的安全生产负直接领导责任，必须模范遵守公司的各项安全管理制度，不发布与公司安全管理制度相抵触的指令，严格履行本人的安全职责，确保安全责任制在本单位全面落实，并全力支持安全工作。
2、保证公司各项安全管理制度和管理办法在本单位内全面实施，并自觉接受公司安全部门的监督和管理。
3、在确保安全的前提下组织生产，始终把安全工作放在首位，当“安全与交货期、质量”发生矛盾时，坚持安全第一的原则。
4、参加生产碰头会时，首先汇报本单位的安全生产情况和安全问题落实情况；在安排本单位生产任务时，必须安排安全工作内容，并写入记录。
5、在公司及政府的安全检查中杜绝各类违章现象。
6、组织本部门积极参加安全检查，做到有检查、有整改，记录全。
7、以身作则，不违章指挥、不违章操作。对发现的各类违章现象负有查禁的责任，同时要予以查处。
8、虚心接受员工提出的问题，杜绝不接受或盲目指挥；
9、发生事故，应立即报告主管领导，按照“四不放过”的原则召开事故分析会，提出整改措施和对责任者的处理意见，并填写事故登记表，严禁隐瞒不报或降低对责任者的处罚标准。
10、必须按规定对单位员工进行培训和新员工上岗教育；
11、严格执行公司安全生产十六项禁令，保证本单位所有人员不违章作业。
三、 安全奖惩：
1、对于全年实现安全目标的按照公司生产现场管理规定和工作说明书进行考核奖励；对于未实现安全目标的按照公司规定进行处罚。
2、每月接受主管领导指派人员对安全生产责任状的落