职教路与附一大街交叉口职教路污水管道连接施工方案.doc

方案目录
第一章编制依据与编制说明
一、方案编制依据
二、方案编制说明
第二章工程概况
一、项目概况
二、顶管工程概况
第三章 施工前期准备
一、顶管机械设备、管材进场准备与施工人员组织
二、对顶管沿线地质情况进行核查
三、编制专项方案、组织专项技术交底
四、测量准备
第四章工作井与接收井
一、大口井降水
二、工作井、接受井坑槽开挖
三、工作井、接收井钢筋制作与绑扎
四、工作井、接收井模板安装
五、工作井、接收井混凝土浇筑
第五章顶管施工
一、泥水平衡顶管工艺基本原理
二、泥水平衡顶管施工特点
三、泥水平衡顶进系统
四、泥水平衡进排泥系统
五、顶管工程力学参数确定
六、顶进设备的选用
七、顶管施工顺序如下图所示：
八、顶进施工
九、顶管管节接头形式与防水措施
十、管内作业面通风
十一、压浆与补浆
十二、测量与纠偏
十三、顶管偏差的校正
第六章基坑回填
第七章安全文明施工
一、围挡施工
二、空气污染（防尘）控制
三、安全控制
职教路与一大街交叉口职教路污水管道顶管施工专项方案
第一章编制依据与编制说明
一、方案编制依据
1、给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程（CECS137：2015）
2、《给水排水管道工程施工与验收规范》（GB 50268-97）
二、方案编制说明
本工程顶管长度64米，顶管材料采管径为800mm玻璃钢管，采用遇水膨胀橡胶圈链接。顶管工作井、接受井施工采用开挖施工。施工方案重点论述工作井、接收井与顶管工艺介绍，与施工安全、质量控制。
第二章工程概况
一、项目概况
所属工程名称：开封新区职教路排水工程
工 程 地 点：开封新区一大街与职教路交叉口
建设单位：开封新区集英市政
设计单位：开封市市政工程设计研究
施工单位：河南金明基础设施工程
二、顶管工程概况
1、职教路污水应排入一大街西侧污水DN1000主管道内，再由一大街排入泵站。由于一大街规划建设较早，并且应向职教路预留的污水连接管道未预留，致使职教路在建时W1---W2井段无法连接，污水无法排出。现根据开封新区的发展与规划必须将此段污水管道连接，才可以满足实际要求。
2、要穿越一大街排水管线。一大街排水为雨污分流、双雨双污，雨水为1200*1000雨水渠道，污水东侧为DN600管道，西侧为DN1000管道，雨、污水中到中间距5m。
第三章 施工前期准备
本段顶管工程要穿过一大街两道雨水渠道与两道污水管线，地质条件较差，施工难度较大，施工前应做好充分的准备工作。
一、顶管机械设备、管材进场准备与施工人员组织
针对地质特点与工程管材选定与之相适应的顶管掘进设备、顶管施工工艺，对顶管配套设备、设施进行检修与调试，使其保持在良好的待用状态；提前做好管材供应计划，将相应的管材技术参数以书面形式向管材生产厂交底；安排具有丰富顶管施工经验的班组进驻现场施工，施工前做好全面的技术交底与安全交底，确保有关劳动安全与施工技术教育，加强工人的劳动安全意识，提高施工技术水平。
二、对顶管沿线地质情况进行核查
为确保顶管成功，需对顶管沿线的地质情况核查，进行补勘，加密钻孔密度，通过补勘，资料与原地勘报告相比较，出具更详细、准确的污水管道穿越地层情况说明与路面结构情况说明用以指导现场施工与方案编制。
三、编制专项方案、组织专项技术交底
施工前，在项目技术负责人的带领下集中有关技术人员仔细审阅图纸与相关资料，结合现场情况，编制详细的顶管专项方案用以指导施工，方案报送专家评审；并组织召开专题技术交底会，参加人员设计顶管施工的所有工种，认真做好技术交底工作。
四、测量准备
1、井下高程点的设置：
施工时地面高程点的导入采用悬挂钢卷尺法。
导入标高之前，首先在工作井的适当位置埋设高程点，待稳定后进行高程导入。工作井的同一高程点进行三次独立导入标高，其互差必须在规定值以内（精度指标不大于3mm），然后将其作为顶管施工中高程控制的绝对高程点。工作井内的高程点必须大于2个，并在施工中要定期互相校对。顶进过程中高程测量可依靠工作井内的任一水准点作为后视高程点，校核激光束高程与已顶进管道高程。
2、中心测量控制
直线顶管施工，首先将管道中心桩用经纬仪引入工作井两侧井壁上或支架上，作为顶管中心的测量基线，然后将其投入工作井内，将激光经纬仪安装在工作井靠近后背并在两侧顶镐架子中间稳定的位置，（固定有独立的特制安装支架）通过调整使仪器强制对中点位于中线位置，对出竖盘角度值使激光束符合设计坡度值。这样通过调整激光斑点与机头内测量靶中心重合，顶进过程中测量靶中心与激光斑点的偏离值即为顶管中心与高程的偏差值。此偏差值可通过顶管机内摄像头直接反映到地面操作台，作为顶管中心与高程控制的依据。定期校核激光束的位置，使管子始终沿着设计轴线前进。
第四章工作井与接收井
本工程顶管工作井与接收井均采用大开挖方式。工作井为W2位于一大街东侧，井内净空尺寸为7×3.7m。接收井为W1位于一大街西侧，井内净空尺寸为6×。降水以后施工。
一、大口井降水
由于该工程地下水位较高，在工作井、接受井开挖前，在工作井、接受井四个角的位置各打一口大口井，先进行降水。以确保工作井、接受井的干槽施工。
二、工作井、接受井基坑开挖
基坑采用机械开挖，人工配合清底。开挖至设计标高以上20cm时，改为人工清底，做到随开挖、随测量、随清底，以保证槽底的平整。由于工作井、接收井附近各有一道雨水渠道，经现场勘查渠道的水位比较高，渠道墙壁有渗水的现象。为了保证基坑能干基施工，在基坑工作井、接收井内要有临时排水设施，工作井、接收井四周设30*30cm排水沟与集水井，并用水泥砂浆抹面，以便将渠道的渗水抽出，确保干槽施工。为了保证坑槽的安全，开挖时坑槽放坡，并做坑壁支护。
三、工作井、接收井钢筋制作与安装
根据设计图纸加工制作钢筋，将已加工好的钢筋吊入井下安装，用混凝土块作钢筋保护层垫块，上节护壁钢筋伸入下一节护壁钢筋的搭接长度满足设计要求。
四、工作井、接收井模板安装
根据图纸设计安装模板，模板支撑要牢固，防止整套模板移动。安装完成后检查拉杆是否稳固，校核模板的几何尺寸。
五、工作井、接收井混凝土浇筑
工作井、接收井的井壁、底板厚度为50cm与60cm，浇筑时应采用分层浇筑，每层浇筑50cm，每层浇筑完后振捣确保混凝土的密实度。振捣时绝不能把已振捣过的进行二次振捣。
第五章顶管施工
一、泥水平衡顶管工艺基本原理
泥水平衡顶管工艺基本原理是将已调成一定浓度与比重的泥水，通过送泥水系统送至顶管机头前挖掘面处，泥水在挖掘面上形成一层不透水的泥膜，可阻止泥水向挖掘面里面渗透，同时调节泥水压力来平衡地下水压力与土压力，达到稳定挖掘面的目的；顶管机头前进的同时刀盘切削土体，被切削下来的残土与泥水充分拌与后，由排泥系统输送至地面泥水分离设备进行处理，分离出的残土被运走，泥水再送入送水系统循环使用。
二、泥水平衡顶管施工特点
1、 适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高以与变化范围较大的条件下也可适用；
2、可有效的保持挖掘面的稳定，对所顶管周围的土体扰动比较小，因此施工引起的地面沉降很小；
3、与其他类型顶管相比，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其是在粘土、砂土层表现得更为突出，适宜较长距离顶管；
4、工作坑内的作业环境比较好，作业也比较安全。由于它采用泥水管道输送弃土，不存在吊土、搬运土方等容易发生危险的作业；可在大气常压下作业，也不存在采用气压顶管带来的各种问题与危与作业人员健康等问题。
5、 泥水输送弃土的作业连续不断地进行，其施工进度快，能有效的保证工期。
三、泥水平衡顶进系统
泥水平衡顶进系统主要由以下几部份组成：① NPD泥水平衡顶管机；② 机内控制柜；③ 洞口止水圈；④ 环形护口铁；⑤ 马蹄形顶铁；⑥ 主顶油缸；⑦ 主顶油泵；⑧ 激光经纬仪；⑨ 后背板；⑩ 基坑导轨；⑾ 油缸架子。
后附图：
四、泥水平衡进排泥系统
它主要由以下几大部份构成：① 泥水分离设备（沉淀箱与分离器等）；② 进水泵；③ 排泥管；④ 进水管；⑤ 基坑旁通；⑥ 流量计；⑦ 排泥泵；⑧ 进排泥泵控制柜；⑨ 进排泥软管；⑩ 流量调节器。
五、顶管工程力学参数确定
顶管道受的阻力，包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力与工具管水压力。根据设计图纸得知安全系数的前提下最大控制顶力为2000KN。
六、顶进设备的选用
顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、工具管与运出土设备等。千斤顶是掘进顶管的主要设备，考虑到为避免千斤顶故障而影响工程进度，故采用两套设备。
七、顶管施工顺序如下图所示：
八、顶进施工
顶进施工主要利用工具头的管前端取土，千斤顶出镐在后背不动的情况下将雨水管向前顶进，其操作过程如下：
1、安装好顶铁挤牢，管前端已一定长度后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管子推向一定距离。
2、停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。
3、添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管子为止。
4、卸下顶铁，下管，用遇水膨胀橡胶圈连接玻璃钢管，以保证接口缝隙与受力均匀或采用其他防渗漏措施，保证管与管之间的连接安全。
九、顶管管节接头形式与防水措施
由于本管道为排污管道，为防止渗漏，管节间必须有可靠的防水措施。接头采用遇水膨胀橡胶圈止水。
十、管内作业面通风
在顶管中，通风是一个不容忽视的问题。因为在顶时过程的时间比较长，作业人员在管子内要消耗大量的氧气，久而久之，管内就会出现缺氧，影响作业人员的健康，从而导致工程事故的发生。因此需解决好通风问题。
十一、压浆与补浆
使用触变泥浆是长距离顶管减少摩阻力的重要技术措施，应合理使用触变泥浆，可保持土体稳定塌方对管道的摩阻力。现采用工具管压浆，每五节混凝土管设一节补浆管段。
十二、测量与纠偏
顶管测量：采用经纬仪与激光水准仪等仪器。
1、开始顶第一节管子时，每次顶进20～50cm，正常顶进时，每次顶进1m。校正时，每出土一次测量一次。
2、中心线测量：首先在地面用经纬仪确定顶管方向桩，然后在工作坑边的两方向桩上挂小线，其上吊2个垂球到工作坑底部，在工作坑中用激光水准仪照准两垂球，读前端的中心尺刻度，若与中心缓缓进行，使管子逐渐复位，不得猛纠尺的中心刻度相重合，说明其方向准确，否则其差值即为偏差值。
3、高程测量：在工作坑内引设水准点，停止顶进，将激光水准仪支设在顶铁上，测量前端管底高程。
十三、顶管偏差的校正
顶进中发现与管位偏差10mm左右，即应进行校正。
1、穿墙各纠偏阶段要求每顶进10cm～30cm左右测量一次。
2、工具管纠偏应顶进过程中进行，绘制工具管测点行进轨迹曲线图来指导纠偏，管轴线偏差不允许大起大落。
3纠偏控制由纠偏千斤顶进行，掘进机共有纠偏千斤顶四个，纠偏角度为2.5度，能上下左右四个方位纠偏。一般情况下每次纠偏角度不大于0.5度，以适当的曲率半径逐步回到轴线上来，做到精心施工。
4、纠偏由激光经纬仪发出的激光束照射在位于钻掘系统的光靶上。根据测得的偏斜数据，操纵液体纠偏系统，使掘进系统前部铰接的机头产生偏摆，从面实现铺管方向的调节。纠偏分四步进行，如下图：
第六章基坑回填
管道安装完毕且经检验合格后，在管道接缝强度达到设计要求，检查井砌筑砂浆达到设计强度后，经闭水试验合格，方允回填。从井底到原道路稳定层的沟槽回填按设计要求分层回填压实。井两侧应同时对称回填。当回填至设计稳定层底时，按照图纸设计要求进行路面恢复施工。
第七章安全文明施工
一、围挡施工
根据现场施工布置与进度安排，采用的封闭围挡形式按照开封市有关工程施工场地围挡标准作法执行。施工区设置醒目、整洁的施工标牌，安全警示牌。
二、空气污染（防尘）控制
围挡上安装喷淋设施，配备移动式雾炮设备。在施工时确保湿法作业。所有材料与挖出的土方采用防尘网覆盖。
三、安全控制
本施工项目涉与到顶管管节吊运、地下管线的保护、基坑开挖、顶管进出洞。顶经部在确定重点部位的前提下，落实监控人员，确定监控的措施方案与方式，实施重点监控，必要时连续监控。
顶管管节的吊运必须落实吊运的设备、确定吊运吨位的匹配，对吊运的索具进行配置。制订相应的分项安全技术措施与操作规程，在吊运过程中进行监控。对起重设备的操作人员与指挥人员进行交底。
顶管进洞、出洞是历来是顶管掘进的重点。工程项目部将对顶管进洞制订安全技术方案，细化安全措施，对进出洞作业班组进行详细的交底，在进出洞过程中，确定安全员乾地全过程的监控。在施工过程中，吊运大型的机械设备、如导轨、千斤顶、后顶钢板等重物配备相应的起重索具，严格执行人员在下部交错作业。
安全用电与高压线保护：对施工沿线高压线将采取严格的安全措施，并经管线单位认可，进行交底，项经部对施工作业班组进行安全技术措施交底，并落实到责任人。并签订高压线保护交底书，对高压线保护制订相关的操作规程。
井下顶管机头内的通风当机头出现异常或中断间拆装时，必须保证管内的空气流通，以与防止有毒有害气体的进入管内施工现场必须配备通风机，急救氧气包。
井口临边防护措施井口的临边防护栏杆将按照（JGJ59—99）严格执行，其他工作结构井的临边防护栏杆凡涉与到施工人员在结构层施工作业的都将制作标准型栏杆。
职 教 路 与 一 大 街 交 叉 口
职 教 路 污 水 管 道 连 接
泥
水
平
衡
顶
管
施
工
方
案
河南金明基础设施工程
2017年 08月27日
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