合肥市裕溪路高架工程顶管.doc

合肥市裕溪路高架工程01标顶管工程专项施工方案编制： 复核： 审核： 安徽省交通建设有限责任公司合肥市裕溪路高架工程01标项目经理部2023年10月20日一、 编制依据1、合肥市裕溪路高架工程第一标段排水设计图纸2、给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-97）3、给水排水工程顶管技术规程（CECS246：2023）4、合肥市裕溪路高架桥工程道路工程地质勘查报告二、工程概况合肥市裕溪路高架工程一标段顶管工程中，裕溪路方向污水管第一段为W9-1-W9-W10-W11-W12-W13，长度256.7m，为DN1600钢筋混凝土管；第二段为W23-W24-1-W24-2-W24-W25-二标接头处W26,长163.5米，为DN1000钢筋混凝土管。管材采用级钢承口式钢筋砼管（F型），橡胶圈接口。根据设计图纸管道埋深为：d1600管道为6.5049.216m，d1000管道为6.3977.193m。根据安徽省交通堪察设计院地质勘查报告，本标段顶管施工处的地质为粘土层，施工范围内无地下水干扰。本标段的顶管拟采用机械机头切土方法进行施工，选择机械化限度高、劳动强度低又能保证工程进度的成套机械设备。工程开始后，根据顶管施工连续性的特点，配合相应劳动力，采用3班制昼夜施工方法，缩短施工工期。为保证施工进度，提前计划安排机械设备和配备材料，开工后及时投入，做到施工前期工作的三快,即：进场快、安装快、开工快，加快施工进程。顶管工程全线根据道路封闭特点，分两阶段进行施工，保证工期目的顺利实现。顶管施工时加强地面建筑物及地表变化的观测，如发现路面有隆起、下陷等，随时调整推动速度和顶力，保持机头前进与土压力平衡，达成不扰动管外四周的原状土，使路面不隆起、不下陷，起到保护建筑物和上部道路的目的。顶管工程严格按照给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-97）中相关规定进行施工，保证工程施工安全及质量。三、 顶管施工方法3.1施工工序 施工准备逐层下砌工序井 砌筑到位后浇筑维护圈及底板混凝土 后背制作安装（等强度） 顶铁、千斤顶及高压油泵安装 下管节 预顶调试 测量校核 正式顶进 挖土 出土 顶进 测量校核 接长车道 顶进 挖土 出土 测量校核 接长车道 顶进至接受井。3.2工作井施工工作井开挖前，在基坑顶外适当位置挖截水沟，防止地表水灌入工作井内。当工作井开挖截水沟困难时，在工作井周边，使用M5砂浆砌矮砖墙30高作为截水墙。工作井采用水泥砂浆砖砌，圆形倒挂。下方3m增设钢筋砼内壁。直径分别为5.5m和4.8m，具体做法详见附图（以d1600工作井为例）。工作井施工采用由上至下分层开挖砌筑。先先沿周长开挖1/8，开挖深度根据土质情况而定，每层不超过1.0m。在此1/8开挖砌筑完毕后，再开挖并砌筑下一个1/8，直至将本层所有砌筑完毕后再开挖下一层，每层之间施工缝要错开，土方不要超挖，井壁外侧土体与砖之间缝隙用灰土填实，严禁出现空鼓现象。待底板C15素砼浇筑完毕强度道达道50以上后，立模浇筑内壁及后背混凝土。后背顶力计算及最大顶力控制（按照d1600管道单次顶进全长100m计算为列）：（1/2*1.92）*3.14*100*0.8（顶力系数：按0.8考虑）=231t，总顶力按260吨考虑。采用4台100T的千斤顶。后背墙土反力计算：EP=1/2rh2(450+/2)+2htg(450+/2)c式中：EP每米宽度上土的被动土压力，KN/m； r土的重度，18 KN/m3 h天然土壁后背的高度，h取值6m； 土的内摩擦角，25.40； C土的内聚力，29 KN/m2；EP=1/2*18*62*tg2(450+25.40/2)+2*6*29tg(450+25.40/2)=1361 KN/m主顶后背采用C30混凝土，尺寸3.0m0.8m3.0m。（后背尺寸根据管径大小进行调整）。为加强后背整体受力性能，在后背和千斤顶之间放置一块3厚钢板。后背墙每延米受力：260/3.=86.67t/m=866.7KN/mEP=1361 KN/m。为减少管道的阻力，在管道的外壁适当打蜡以减少管道与土体阻力。打蜡时，先将管材烘干，将融化的蜡液刷到管壁后，再用汽油喷灯烘烤至蜡液渗入砼中。3.3接受井施工接受井同样采用砖砌倒挂形式，井内径分别为4m(d1600管道)和3.5 m(d1000管道)，分别设立在相邻两个工作井之间，倒挂方法与工作井外壁倒挂方法相同，质量规定按检查井的有关规定进行。3.4 关键工序施工方案3.4.1 重要设备安装1.导轨安装：导轨采用钢轨与型钢焊接，导轨长24 m，两条导轨顺直、平行、等高且安装牢固。导轨安装在工作井内砼垫层上，安装牢固，以保证在管道顶进时不发生位移；导轨安装的轴线偏差3，顶面高程误差控制在0-3，两轨内距误差为2.2.千斤顶安装：采用4台100t千斤顶，千斤顶安装在稳定牢固的支架上。千斤顶的轴线与管壁重合，间距随管径不同而变化。3.工作机头安装：采用刃角切土机械纠偏式工作机头，直径大于钢筋砼管外径20，以减少管材与土壁之间的阻力，以利于注浆（根据需要）。工作机头余 第一节砼管间采用胶圈接口。3.4.2 管道顶进 1、开始顶进前要对全套设备进行试运转，以拟定设备的完好性，对导轨及管道的轴线、标高再次进行复测，确认无误后方可开始顶进。 2、顶进前5节管，顶进每进尺0.5 m测量一次，10 m内的轴线偏差不大于3，高程差0-3.超过规范允许偏差时应及时纠偏。3.掘进时尽量采用人工将中部土方挖出，四周用工具管切削以防止超挖。如需人工掘进挖土时，管下部135范围内不得超挖，管顶上部超挖量不得大于15.管前超挖根据土质拟定，粘土超挖亦不宜大于40.4.管道顶进时应在相邻管端之间加设垫木，垫木厚不小于10。5. 管道接口时应认真检查F型钢套环和胶圈质量,不合格产品不得使用。3.4.3 管道顶进测量 因单次顶管顶段均较长，井内测量时需用短边控制长边，规定测量精度高。测量仪器采用J2激光经纬仪，测量时采用盘坐盘右闭合测量，以抵消仪器差。水平测量正常情况下用激光经纬仪光束控制，在每顶进20米用水平仪在管道内复测一次。复核时前视、后视距离应尽量相等以抵消仪器差。具体工作如下：1、 将管道的轴线及水准点引进工作井内，控制导轨及千斤顶的安装。2、 设备安装完毕并试运营后，在工作井的后部中心位置设立并固定测量架，以测量监控顶进过程。3、 前五节管道顶进时每进尺0.5m测量一次轴线和高程；正常顶进后每顶进2m5m测量一次。 3.4.4管道接口 1、管节接口重要由外套环（钢套环）橡胶止水带和软木衬垫组成。钢套环在加工处至现场运送吊装过程中不能变形，接口不损坏，以保证管节在对接过程中，橡胶带不移位、不翻转，保证管节的密封性。同时，钢环套在进场前还必须做好防腐解决。 2、橡胶止水带应保持清洁、无油污，并存放在阴暗处，防止老化。施工中，将橡胶止水带用强力胶水粘贴于混凝土管口凹槽处，并粘贴牢固，在管节对接前涂无腐蚀性润滑油以减少摩阻，防止止水带翻转、移位和断裂。3.4.5顶进纠偏 管道顶进发现偏差时应及时纠偏，管道纠偏过程采用偏差纠偏的方式。分次纠偏，不得猛纠过大和硬调。纠偏油缸行程控制在50mm内，以防止工具管与管道脱离。纠偏需做到勤测勤纠。3.4.6管材的运送及吊装： 1、管材运送：管材为甲供材，由供货厂家进行运送，管材运到现场后可运用运送车自带吊机卸车，将管材均匀排列在堆管场，不要累加。堆管场设立在工作井边，铺设一槽钢及滚杆，运用人工将管材滚至工作井边。 2、管材吊装：采用25吨吊车进行。3.4.7管道出土及土方外运 由于本工程单次顶程较长，采用人工运送土方劳动强度大、劳动效率低下，故采用机械运送土方。具体方法是在管道内铺设特制的小型轨道，斗车通过轨道用卷扬机将斗车拉扯，再由桁架吊车将斗车吊出井外，完毕出土。3.4.8管道的照明、通风 管道内的照明采用36伏的低压安全灯具每30米设一盏灯进行照明。通风管采用100的UPVC管，用鼓风机向内送风。3.4.9动力配电 本工程顶管设备总电力需求为30kw/h。每个工作井附近安装一个总电力配电箱，总配电箱下端由电工自行接线安装。接线应符合有关规范规定，三相五线制。3.4.10特殊季节施工质量保证措施 雨季施工要有一定数量（雨布、塑料薄膜等）的遮雨材料，雨量过大应暂停施工。特别是管道顶进的工作井、接受井范围，要搭设防雨棚，四周采用围护措施防止雨水流进井内，及时做好必要的解决工作。 根据现场情况，在工作场地四周要有排水沟并及时疏通，雨期、汛期加强抽水，保证施工正常进行。工作场地、运送道路等应采用适当的防滑措施保证安全。四、安全生产保证措施 4.1坚决贯彻执行建设部“建设安全生产监督管理规定”的规定及省、市建设主管部门关于安全生产的有关规定、规程，定期组织有关人员进行安全检查。凡进入现场人员必须戴好安全帽。 4.2加强对施工人员的安全教育，特别是对新到工地现场施工人员必须进行安全技术交底，增强班组安全生产意识和自觉性。4.3施工范围设立采钢板围挡，围挡外围醒目之处设立安全生产标牌和标语，围挡内距井壁2m处设立1.5m高钢管栏杆，细目式安全网满挂，只留操作人员和检查人员进出口，严禁非施工人员进入现场。井口出土处，由于无法围护栏杆，需在井口悬挂白色安全网，防止人员坠落，临时作业必须对的佩戴安全带。4.4现场各种机械和设备，如千斤顶、行车等均应实行挂牌验收制度，未经专职人员验收合格不得使用，特殊工种操作者必须持证上岗，严禁操作人员站在千斤顶传力杆上，避免设备损坏发生意外，每日上下班必须对机械、电气设备、电源线、开关等进行全面的检查。4.5认真做好施工安全用电管理。设立三相五线制，施工现场供电线路、电器设备的安装、维修保养及拆除工作必须有专业人员（经有关部门培训并考试合格，持有效证件上岗的维修电工）进行。派专人操作按钮开关并佩带安全带，绝缘手套。配电房内安全工具及防护措施，灭火器材必须齐全。对移动机具及照明的使用实行三级配电三级保护，用电机具实行一机一闸一漏，经常进行检查、维修和保养，做好保护措施，并按规定使用保安装置，不准超载运营，夜间要有足够的照明，有专业电工值班。4.6严格贯彻执行施工现场临时用电安全技术规范和施工现场电气安全管理规定有关规定，制定安全用电气防火技术措施，严禁超负荷或不符合安全规定运营。电气线路和设备安装竣工后，应有动力设备部门进行验收，合格后方可运营。4.7施工现场的起重指挥人员必须考试合格持证上岗，各种机械定人、定机操作，操作人员必须持证上岗。混凝土管的吊装过程中，必须保证提高设备完好，吊点牢固，提高设备必须设立限位开关。4.8执行施工现场机械设备安全管理规定，各种起重设备，机械设备经设备部门验收合格后方可使用，并定期检查，定机、定人、定岗位的制度。坚持“有轮必须罩、有轴必须套”的原则。4.9执行施工现场防火规定，建立健全防火检查制度，发现火险隐患，必须立即清除。4.10季节施工时，应根据不同的季节做好技术交底和安全检查。4.11坚持“三不放过”的原则，消除事故隐患。4.12专职安全员必须在施工现场检查和督促，保证施工安全管理。五、管道顶进现场专项施工安全措施5.1工作井开挖前，两侧应用彩钢板设立防护栏，安全标志、警示牌、警示灯等安全措施。5.2在工作井用机械进行施工时，机械设备的作业范围内不得进行其他作业。5.3工作井基坑开挖时应注意土壁变化情况，如发现有裂缝或部分塌落现象要及时进行支撑或暂停，并注意支撑的稳固和土坡的变化。5.4上下井坑时应使用竹、木梯，不应踩踏土壁及其支撑上下。5.5工作井出土要及时运走，工作井外缘2米范围内严禁堆土、堆其他材料。在工作井边移动施工机械，应与基坑边保持一定距离并控制速度。5.6基坑底应修成中间低两边高，有利排水，视基坑积水情况，在井体中间挖深60cm直径的集水坑，并安排专人抽水。六、施工机械安全措施6.1.1施工机械作业时任何人不得在生产作业范围停留。6.1.2挖机挖土时要有专人指挥作业，作业结束应将挖机开到安全地带，落下铲斗制动好围转机构，将操作岗放在空挡位置。6.2油压千斤顶液压设备6.2.1液压油必须符合原厂说明书规定的品种标号。如代用时，各相性能必须与原品种、标号相同或接近，不等随意代用。6.2.2必须保证液压油和液压系统的清洁，不得有灰尘、水分、金属屑和锈蚀物等杂质，油箱中的油量应当保持正常油面。换油时应彻底清洗液压系统，加入的新油必须过滤，装液压油的容器必须保持清洁。6.2.3液压油管接头应牢固，软管应无急弯或扭曲，不得与其他管道相碰和摩擦。6.2.4液压油泵的出入口和旋转的方向应一致，拆迁连接器时不得敲打泵轴。6.2.5液压缸的软管连接不得松弛，各部位阀的出入不得装反，法兰螺丝按规定拧紧，液压缸密封圈松紧应适度。6.3起重机械（吊车，桁架吊等）6.3.1起重机的停放应当平稳牢固，平衡臂箱内应装规定重量的配重，臂秆回转半径范围内不等有障碍物。6.3.2作业前应检查离合器，制动器、钢丝绳等，卷筒的旋转方向与开关上所指示的方向一致。6.3.3提高重物时，一手应当握住离合器的操纵杆，一手握住机座，防止左右摆动。6.3.4臂秆仰角不得小于45度，臂秆回转应平稳，回转范围内不得有人通过或停留6.3.5重物下落时必须使用动力等速下降，不得分离离合器让重物自由下落，空钩下降可分离离合器，使用制动器控制。6.3.6操作人员得到下降信号后，应确认工作井内轨道上无停留人员，方可下降。6.3.7操作手应经常检查钢丝绳、滑轮、滑轮轴等情况，发现磨损等情况应及时修理及更换。七、料具管理措施7.1现场堆料码放整齐。施工现场外临时存放施工材料，经有关部门批准，并按规定办理临时占地手续，材料码放整齐，堆放散料围挡符合规定，不妨碍交通和影响市容。围挡遮盖定期检查。7.2施工现场各种料具按施工平面图指定位置进行码放。材料堆放高度要符合规定，砂石和其他散料堆界线分明。7.3施工现场材料保管，应依据材料的性能采用必要的防雨、防潮、防晒、防火、防破坏等措施，易燃、易爆、易碎的物品应及时入库，专库专管，并设明显标志。八、文明施工措施8.1现场施工应保持整洁卫生，运送车辆不带泥沙，并做到沿途不遗撒。施工现场中专人负责清理。废物、杂品等不得随处乱扔。8.2每个工作井均设公示牌，只要负责人和开竣工日期明确并接受政府、业主和有关部门的监督和检查。8.3把文明施工列为本工程文明施工的重要内容之一，制订“方便市民生活，有利公司发展，维护市容整洁和环境卫生”为宗旨的文明施工措施，并指派专职人员负责文明施工的平常管理工作。8.4按文明施工管理的规定，采用有效措施将施工区域和非施工区域明显的分割开来，并在工地四周设立连续、密闭的彩钢板围墙。8.5施工区域或危险区域有醒目的安全警示标志，并定期组织专人检查。8.6工地重要出入口设立交通指令标志和示警灯，保证车辆和行人的安全；8.7加强泥浆施工管理，尽量运用晚间交通量较少的时间进行，防止泥浆污染场地；严禁直接将泥浆排入附近排水系统和施工场地。九、顶管施工应急预案9.1目的在顶管施工过程中，按照“安全第一、防止为主”的原则，把保证工作井和顶管安全放在首位，做到施工和运营统筹兼顾，合理安排，强化管理，保证施工安全。9.2 防止措施9.2.1 建立健全安全保障体系，实行项目经理负责制，制定安全管理制度，分工明确，责任到人。9.2.2加强施工过程安全监督和控制，实行24小时巡查制度，查看工作井及线路方向有无异常现象，查看工作面有无地下水上涌，一旦发现隐患，立即制止和果断解决。天天下班后，安全员必须所有检查一遍，看有无安全隐患，的确无隐患后，方可离开现场。每班次作业要做好通风换气工作。9.2.3 加强安全教育，实行顶管施工全员培训制，安全员、防护员必须持证上岗。严禁无证人员作业。9.2.4 工作井基坑开挖前，做好管线的探测工作，开挖时，邀请煤气、电力、电信等单位管理人员，前来确认地下有无电缆和管线，并确认解决方案后，方可进行施工。9.2.5 现场施工员随时掌握现场施工情况，天天向领导报告关键部位的进展和防护情况。9.2.6 工作井及接受井设立专职防护人员，严禁非施工人员进入施工现场。听天气预报和天气信息，对暴雨、强降雨等恶劣天气，及时提前告知各施工现场负责人，做好防范工作。9.3物资储备为了保证顶管施工安全，把安全工作做到万无一失，储备足够的 物资及机械以备抢险用。储备材料如下：挖掘机1台，ZL40装载机1台，16t汽车吊1辆，碎石150m39.4 应急措施9.4.1对易发生险情的地段加强巡查，一经发现险情，应立即告知联络员，同时，告知应急领导小组组长。在第一时间内赶到现场，组织突击队员进行抢险。9.4.2 各部门和个人在接到抢险命令后必须服从统一指挥，团结协作，不得互相推诿，否则将追究其责任。抢险突击队员接到命令后，必须在10分钟内赶到现场进行抢险。9.4.3 物资部负责组织将现场需要的抢险物资、机具尽快运抵现场，灾情较大时调动大型机具进行抢险。接到命令后，应立即组织车辆将抢险材料和物品在第一时间内运抵现场，努力把损失降到最低。9.4.4 在施工过程中，始终坚持“宁停勿冒险”的原则，按规范进行施工和安全防护，保证顶管施工的安全。附件:（1）工作井支护平面图； （2）工作井支护断面图；（3）工作井内壁及顶进后背内衬钢筋布置图；（4）1标顶管平面布置图；（5）合肥市裕溪路高架桥工程1标顶管段相应地质物探资料。（6）顶管施工应急领导小组机构与职能表。 十月二十日