合肥市裕溪路高架工程01标
顶管工程 专项施工方案
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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
2009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》（CECS246：2008） 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Ⅲ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6.504～9.216m，d1000管道为6.397～7.193m。
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，选择机械化程度高、劳动强度低又能确保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，确保工期目标顺利实现。
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，随时调整推进速度和顶力，保持机头前进与土压力平衡，达到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，确保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，在基坑顶外适当位臵挖截水沟，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开挖砌筑完成后，再开挖并砌筑下一个1/8，直至将本层全部砌筑完成后再开
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3.0m×0.8m×3.0m。（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臵一块3㎝厚钢板。
后背墙每延米受力：260/3.=86.67t/m=866.7KN/m﹤EP=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
接收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)，分别设臵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，质量要求按检查井的有关要求进行。 3.4 关键工序施工方案 3.4.1 主要设备安装
1.导轨安装：导轨采用钢轨与型钢焊接，导轨长2×4 m，两条导轨顺直、平行、等高且安装牢靠。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，以确定设备的完好性，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㎜.管前超挖根据土质确定，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，要求测量精度高。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、 设备安装完成并试运行后，在工作井的后部中心位臵设臵并固定测量架，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2m—5m测量一次。 3.4.4管道接口
1、管节接口主要由外套环（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输吊装过程中不能变形，接口不损坏，以确
保管节在对接过程中，橡胶带不移位、不翻转，确保管节的密封性。同时，钢环套在进场前还必须做好防腐处理。
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，管道纠偏过程采取偏差纠偏的方式。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管材的运输及吊装：
1、管材运输：管材为甲供材，由供货厂家进行运输，管材运到现场后可利用运输车自带吊机卸车，将管材均匀排列在堆管场，不要累加。堆管场设臵在工作井边，铺设一槽钢及滚杆，利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，采用人工运输土方劳动强度大、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，完成出土。 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要求，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、接收井范围，要搭设防雨棚，四周采取围护措施防止雨水流进井内，及时做好必要的处理工作。 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，确保施工正常进行。工作场地、运输道路等应采取适当的防滑措施确保安全。 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”的要求及省、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施工范围设臵采钢板围挡，围挡外围醒目之处设臵安全生产标牌和标语，围挡内距井壁2m处设臵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，临时作业必须正确佩戴安全带。
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。设臵三相五线制，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臵，不准超载运行，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行。电气线路和设备安装完工后，应有动力设备部门进行验收，合格后方可运行。
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，必须确保提升设备完好，吊点牢固，提升设备必须设臵限位开关。 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，确保施工安全管理。 五、管道顶进现场专项施工安全措施
5.1工作井开挖前，两侧应用彩钢板设臵防护栏，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臵。 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，油箱中的油量应该保持正常油面。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起重机的停放应该平稳牢固，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提升重物时，一手应该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，堆放散料围挡符合要求，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臵进行码放。材料堆放高度要符合规定，砂石和其他散料堆界限分明。
7.3施工现场材料保管，应依据材料的性能采取必要的防雨、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，运输车辆不带泥沙，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、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主要内容之一，制订“方便市
民生活，有利企业发展，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日常管理工作。
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，并在工地四周设臵连续、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工地主要出入口设臵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，尽量利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目标
在顶管施工过程中，按照“安全第一、预防为主”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，确保施工安全。 9.2 预防措施
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，立即制止和果断处理。每天下班后，安全员必须全部检查一遍，看有无安全隐患，确实无隐患后，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，并确认处理方案后，方可进行施工。
9.2.5 现场施工员随时掌握现场施工情况，每天向领导汇报关键部位的进展和防护情况。
9.2.6 工作井及接收井设臵专职防护人员，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，及时提前通知各施工现场负责人，做好防范工作。 9.3物资储备
为了确保顶管施工安全，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150m3 9.4 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，应立即通知联络员，同时，通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，不得相互推诿，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臵图； （4）1标顶管平面布臵图；
（5）合肥市裕溪路高架桥工程1标顶管段对应地质物探资料。 （6）顶管施工应急领导小组机构与职能表。
二零零九年十月二十日
