人工顶管施工方案设计09396

1、GB50319- 2000A4顶管施工方案报验申请表工程名称：章丘市某某配套管网工程二标段编号：致：山东高新工程设计有限公司（监理单位）我单位已完成了顶管施工方案编制工作，现上报该工程报验申请表，请予以审查和验收。附件：1、顶管施工方案承包单位（章） 项目经理 日 期审查意见：项目监理机构 总/专业监理工程师日 期济南市建设监理京哈公路王岗过街段配套管网工程二标段顶 管 施 工 方 案编制单位：编制日期：一、工程概况京哈公路王岗过街段工程二标位于二、顶管施工方案(一) 、施工准备1. 技术准备工作：(1) 组织工程技术人员熟悉本工程的施工特点及特殊工序要求以及甲方对本工程的工 期质量要求。(2

2、) 技术及管理人员现场勘察地形，地貌及地下障碍物的情况。(3) 测量及试验人员做好施工前的各项准备工作，检查验收场区的控制桩，并作好控 制桩保护。2. 施工人员准备为了保证本工程尽快完成施工任务，决定发挥我们整体实力和专业施工能力，利用多 年从事穿越施工的丰富经验，选派具有丰富专业施工经验的施工队伍进场施工。该段人工顶管施工拟投入人员配置：施工队长：1人技术员：1人油泵控制：4人注浆工：4人电工：1人电焊工：2人普工：10人3.物资设备准备：为了保证本工程有序的进行，同时不占用较多资金，根据施工的先后顺序编制可行的 材料、机械设备进场计划。材料采购计划按照工程量清单及施工顺序实施。顶管施工主要

3、 管材采用钢铜管，选用优良管材并处理好管子接口对顶管施工是十分重要的。对于成套管 材，要按有关规范对管材作现场检查验收，如发现不合格品坚决予以退回。施工前再次检 查接口尺寸，橡胶圈和衬垫板的外观和质地，确认合格后方可使用。接管前要将橡胶圈和 垫衬板用硅胶牢牢粘在管材上，保证接管时橡胶圈不移位，不反转，不露出管外。(二) 、施工顺序顶管施工工艺流程见下图：施工准备f进场工作坑r提升设备安装r后背r导轨安装f顶进设备安装f开洞 I门及封闭环安装-顶进计捻口f压浆加固f交 I为了尽快完成施工任务，我方除保证人员、机械设备、物资器材作好周密的进场计划 及时供应外，计划采用每日二班12小时的工作制度。(

4、三) 、工作坑施工根据场地周围环境条件以及地层条件， 结合我们公司施工经验，我项目部准备采用一 下方案施工。一) 工作坑建造的质量技术要求1 顶管后背的制作顶管后背采用双排32工字钢和2cm厚钢板，后背面积为3mX 1.5m。第一排工字钢竖 向紧贴竖井壁放置，第二排工字钢横向放置，最外放置钢板，各排之间适当点焊。后背井 壁应铲修平整，并使壁面与管道顶进方向垂直。2. 工作坑底设置安装导轨的预埋枕木，并露出砼面1015cm或者竖井底用预埋件固定导轨。二) 导轨施工的质量技术要求1. 导轨安装是一项关键工序，其位置准确与否与轨道高程的精度直接影响管子的顶 进质量。本次施工拟选用重型钢轨作导轨，保证

5、其有足够的刚度和强度。两导轨应平行且 等高。安装后的导轨顺直、平行、等高、牢固，其纵向坡度与管道设计坡度一致。导轨坡 度按设计要求，安装后的导轨应牢固，不得在使用过程中产生位移或过大变形。2. 导轨的枕木或枕铁规格及安装尺寸按下列规定执行(1) 枕木截面采用20X 20cm的轨枕，将导轨用特制道钉固定于枕木上，枕木或枕铁必 须直顺平整。(2) 枕木的安装高程应严格控制，其高程按低于管外底高程2cm纵坡应与管道纵坡一 致。(3) 工作竖井底无水且土质坚实，可挖土槽放枕木。导轨一般采用24Kg/M或38Kg/M轻型钢轨制成，长度为4-5M。导轨应直顺、平整、坡 度与管道纵坡一致，导轨高程及允许偏差

6、为土 2mm两轨中心间距允许偏差为3mm(5)枕木长度比导轨外缘各长出2030cm为宜。三) 顶镐安装要求1. 顶镐的高度：顶镐安装应确保其着力中心位于管道总高的四分之一左右处，且不 小于组装后背高度的 l 3，并与管道中心线在同一垂直面上。2. 顶镐的平面位置：使用一台顶镐时，顶镐中心应与管道中心线一致，使用两台顶 镐，各顶镐中心应与管道中心线对称，即其合力方向应与管道、中线一致，且各顶镐的油 管应并联在一起。3. 顶力应按下式计算： 应完全满足顶进要求。4. 顶铁应有足够的刚度，相邻面互相垂直。5. 安装后的顶铁轴线应与管道平行、对称，项铁、导轨与项铁接触的一面不得有泥 土、油污。四）工作

7、坑平台搭设要求工作坑上面平台选用32工字钢作底梁，25工字钢作踹脚梁，平台进管一面用 5cm木 板满铺，并在工字钢地梁上连接加固，其它满铺5cm厚木板。下管洞口不小于2.5mX 3.6m。 为便于出土，工作竖井平台标高宜适当抬高，但与附近自然地面相适应。（四）、管道顶进1. 第一节管下到导轨上后，应测量管子的中线及前后端的管底高程，确认合格后方 可顶进。第一节管子作为工具管，其顶进方向的准确度是保证整段顶管质量的关键。因此要求每顶进0.3M则对管道的中心和高程均测量检查一次， 在正常顶进中，每顶进0.51m 则进行测量检测一次。2. 中心线测量一般根据工作坑内设置的中心桩挂设线绳，用特制中心尺

8、进行检查， 高程测量则用水准仪和特制的高程尺进行检查，工作坑内应提前设制一个固定的水准点， 以便测量高程时相互闭合。3. 顶铁安装及使用要求：顶铁应无歪斜扭曲现象，安装必须直顺，每次退镐时，应 换用可能安放的最长顶铁，始终保持连接的顶铁数目为最少。4. 顶进昼夜两班不停进行，充分发挥机械的效率，同时防止由于中途停止 . 摩擦力增 加，造成顶进困难，但在顶进进程中遇到下列情况之时，则应停止顶进，并迅速采取措施 处理完善后顶进。 顶管前方发生塌方或遇到障碍； 后背倾斜或严重变形； 顶铁发现有扭曲现象； 管位偏差较大，而且校正无效； 顶力较大超出计算顶力，超过管口准许顶力。5. 顶进每班均应填写施工

9、记录，施工记录应包括顶进长度、顶力数值、管位偏差校 正情况、土质水位变化及出现的问题和注意事项。交接班时，应用施工记录以文字进行交 接。（五）、土方开挖1. 人工挖土时，管前挖土一般应在管内操作，以确保安全，土质容易塌方时必须随 挖随顶，顶镐及出土工作人员的操作，均应听从挖土人员的指挥不得擅自蛮干。但为了确 保施工时不塌方，从而保证施工地面上人、物的绝对安全，须采取打小导管超前注水玻璃 的工艺进行施工，有关数据为：每米打一次，范围是沿圆管上半部分，间距300mm每根管长 2 米，在管里注改性水玻璃浆液。这种工艺是防止暗挖施工时塌方最有效的方法。具 体施工时，根据现场土质及效果可调整打管数量、长

10、度和注浆量，以期达到最好的效果， 确保土方开挖时不塌方。2. 管前挖土是保证顶管质量及管上建筑安全的关键，挖土应遵循下列规则：a 般顶管地段，如果土质良好，可超越管端 3050cmb、在不允许土质下沉的顶管地段，管子周围一律不得超挖；c、在一般顶管地段，管外皮上顶允许超挖 1.5c m,但下面135度范围内不得超挖。3. 顶进偏差纠正 :当管道中线偏差 12cm 时，采用挖土校正法进行纠正，当偏差大 于2cm时，应用顶木校对法纠偏，如纠偏无效时，则一般使用顶镐校正进行纠偏。4. 如果水位过高，按后封闭做法：洞门处现浇 200mm厚砼止水墙，按管线中心及管 外壁尺寸要求设置。在规定直径圆弧上钻孔

11、安膨胀螺栓，固定平板橡胶密封圈。平板橡胶 圈中心应与砼管中心同心。5. 做好后封闭是顶管能否用好触变泥浆减阻的重要措施，否则，触变泥浆在管外壁形 不成减阻的泥浆套。（六）、下管 利用卷扬机、滑轮组下管。管节应避免冲撞导轨，第一节管子下到导轨上，与工具管 导向环连接牢固，管道中心线依据平面图上的位置而定，前端和后端的高程应符合设计要 求，确认合格后方可顶进。1. 顶进采用人工挖掘顶进的方式，运土用手推车，水平运输人工推运，垂直运输用 卷扬机提升至平台，再装入手推车运走。 顶进前，应在管节后用弧形护口铁，再用顺铁 作顶铁，以保护管子末端，防止由于应力集中造成局部损坏。顶进开始时，应缓慢顶进， 待各

12、接触部位密合后，再按正常速度顶进。首节管及工具管顶进后，要核测管前管后高程 及中心线，经检查无误后方可正式顶进。 首节管的质量是整个工程的关键，所以在施工 中对于首节管要严把质量关。顶进过程检查动力系统运转是否正常，检查纠偏系统运转是 否正常， 并调整好顶进的中心及高程。 穿越水渠要尽可能吃土顶进， 避免发生塌方、 冒顶。2. 顶进刚开始时要勤量测，每顶进 30cm要对中心及高程进行一次测量，正常顶进每 3050cm测量记录一次，并保存好原始顶进记录，发现超偏及时纠正。可采用管前挖土或 扛杆、千斤顶进行纠偏。3. 正常顶进时，在稳定土层中，管前挖土 3050cm横断面超挖最大1.5cm,下部

13、135。范围内，严禁超挖。人工挖土顶进的管前挖土人员应在工具管内操作。在土质不良地 段，开挖超越管端距离不得大于 30cm。4. 在顶进中遇下列情况之一时，应立即停止顶进，及时采取措施，处理完善后，再 继续顶进。 发生塌方或遇到障碍； 后背倾斜或严重变形； 顶铁发生扭曲； 管位偏差过大，且校正无效； 顶力较预计增大，接近管节端面的许可承受顶力。如果为了减小顶进阻力，采用触变泥浆减阻。进行注浆时压力控制在0.15MPa以内，本工程触变泥浆应浓稠些， 在顶进时将空隙充满以免塌方， 严格控制超挖量， 采取“少顶、 勤顶、随顶随挖”的作业方法，在过水渠、公路时严禁超挖。顶进时必须勤测量、勤检查。 为保

14、证施工质量，顶管施工的前3m（ffi进初始阶段）以及正在校正偏差过程中要对高程和中 心线一镐一测。5. 顶进纠偏操作要坚持“小纠” 、“勤测”、“勤纠”的工艺原则。纠偏必须遵循两个 原则，一是每次纠偏量不要过大， 而且要注意发展趋势。 二是有高低与左右均发生偏差时， 先纠高低，后纠左右。在具体施工中一定要看趋势，综合分分析，唯有这样才能达到减少 管节的蛇形状态。（七）、顶进控制的主要技术措施一）顶进工作的关键点1、测量工作是整个顶管工程质量的关键，它的实施好坏将直接影响到管线线形的平 顺，甚至影响到顶管的顺利贯通，因此需精心实施，确保无误。2、测量包括高程测量和左右偏差测量两部分。3、高程测量

15、较简单，在地面上把永久性水准引测至井边，通过垂直吊钢尺引测至井 下，设临时水准点，再在管道内架设水准仪测至机头内标靶，即可知道机头高程偏差。此 水准还可从机头测出来，闭合差按二级水准控制。4、轴线测量，在井内设固定的测站，根据设计坡度，经纬仪调好垂直角度，从镜子 看光靶上刻度。5、根据接收井预留孔间隙，考虑到沉井土建施工存在误差，机头操作也存在误差， 我们把管道内导线测量误差控制在土 25mm导线测量测回数定为一测回，必要时增加测回 数。6、顶进中要做到勤测量、勤纠偏、微纠偏，在进洞和出洞阶段适当增大测量密度， 出现偏差应马上纠偏，减少与轴线的偏差次数。前两节连接成整体。7、管道每推进250-

16、300mm时测一次中心轴线，若一发现偏移趋势就进行纠偏，若偏 移量达到20mm时，立刻停止顶进，查明原因有措施保证后再顶进，确保顶管轴线的质量， 勤测勤纠。8、根据地面和地表构筑物沉降监测反馈信息及时调整土压力控制值、出土量与顶进 速度。9、若发现沉降值超标，立即停止顶进，查明原因，采取相应措施后才能重新顶进， 确保地面建筑物安然无恙。10、刚开始向井下卸管、装管时，用钢支架固定已顶入的管节，防止油缩回过程中管 节后退。二）测量控制1、测量放样：1-1 井内测量：通过控制桩用仪器定出井下管道顶进轴线测量仪器的位置；同时在测量仪器的对面井沿口与井壁上分别设置测量仪器的复测校核点与线，以便在管道顶

17、进轴线测量过程中对仪 器自身位置的位移进行监查；仪器位置的复核为每隔6h 一次。1-2 管道顶进轴线测量：在井内设固定的测站，根据设计纵坡，经纬仪调好垂直角度，在机头处设置控制管道 轴线和标高的光靶；当因距离过长不能采用一镜测量，则增设中转测量站测量。顶管掘进机内垂直面设置顶进轴线灯箱型光靶。顶管掘进机内水平面设置坡度板，测 量顶管掘进机的倾斜和旋转。在顶进过程中经常对顶进轴线的测量，每顶进 2530cm测量一次，并记录3次/节管 子，顶进轴线与设计轴线一旦发生偏差，及时采取纠偏措施，减少偏差数值。在出洞、进 洞及纠偏过程中，适当增加测量次数。1-4 设置对工作井位移与倾斜的监查点， 实行不定

18、时监查， 随着顶力的增加而增加对 工作井位移与倾斜监测频率。2 、纠偏管道偏离轴线主要是由于作用于工具管的外力不平衡造成的，外力不平衡的主要原因有：（1）推进管线不可能绝对在一定直线上；（2）管道截面不可能绝对垂直管道轴线；（3）管节之间垫板的压缩性不完全一致；（4）顶管迎面阻力合力与管道后断推进顶力合力重合不一致。（5）推进的管道在发生挠曲时，沿管线纵向的一些地方会产生约束管道挠曲的附加 抗力。以上几条原因造成的直接结果就是顶管顶力产生偏心，要了解各接头上实际顶合力与 管道轴线的偏心度，只能随时监测顶进中管节接缝上的不均匀压缩情况，从而推算接头端 面上应力分布情况及顶推合力的偏心度，并以此调

19、整纠偏幅度，防止因偏心度过大而使管 节接头压缩或管节中部出现环向裂缝。因为管节发生裂缝就无法保证管道外围泥浆环的支 撑和减摩作用，造成顶进困难和地表沉降。顶进纠偏普遍采用调整纠偏千斤顶的编组操作，若管道偏左则千斤顶采用左伸右缩方 法，反之亦然。如同时有高程和方向偏差，先应纠正偏差大的一面。除此之外，用削土盘 上可伸缩的超挖刀，超挖正面局部土体，以达到纠偏目的。顶进中发生顶管机旋转时应采 取措施防止偏转扩大，常用措施为改变切削刀盘的转动方向和在管内的相反方面增加压重 块直至正常。（八）、道路、地面构筑物的沉降控制及保护措施 该顶管施工所在的地面上有部分建筑物和道路，且覆土深浅不一。顶管施工时，需

20、确 保路面的绝对安全，这是关系到国家和人民生命财产安全的一件大事。为了保证在施工中 做到对环境的充分保护，我们将从以下几方面采取措施，来控制沉降，确保道路的安全。1、道路与房屋的沉降监测（1）监测范围根据道路及房屋安全保护监测的有关规定， 并结合以往类似工程的一些经验， 本次监 测范围为1200顶管中心轴线地面5米范围内。（2）监测内容主要针对地面的沉降量进行监测。a、在顶管中心轴线上方地面布置沉降观测点。b、在顶管轴线上可能影响到的建筑物上布设沉降观测点。（3）测点布置a、地面上沉降观测点布设：沿顶管轴线方向布设，顶管起始段50m范围内每隔10m布点。（4）监测措施a、严格按照济南市的有关技

21、术规范和规定进行施工全过程跟踪监测。b、监测点的设置与建设、监理、顶管操作单位等多方协商，并明确标明监测点的位置。c、监测频率为每天1次，视施工情况加密监测频率，在关键部位要及时跟踪监测并提供监测报告，遇特殊情况，提供速报。d、监测仪器事先经过有关技术部门的标定和校正，以保证监测数据的可靠性。e、当监测值接近报警值时，及时预警，并提请有关方面注意；当达到报警值时，及 时报警，并分析原因。f 、施工监测工作延续到施工结束后，观测值稳定一周后方停止监测。g、路面沉降达到1cm时为报警值。管线报警值为0.5cm。（5）监测仪器设备a、S1 水准仪、水准尺；b、J2 经纬仪、棱镜、钢尺、垂球等；C、计

22、算机、打印机及数据处理软件。（6）其它配合监理及专业监测队伍的监测工作， 监测数据必须进行比较分析，以正确地指导施 工。10'20'，不得大开展各项管理工作和（九）、顶管施工质量控制顶管施工质量控制项目允许偏差钢筋砼管最大偏角0.5 °管线轴线偏差L < 100M50mm标咼偏差L < 100M+30 -40相邻管节错口< 15mm无碎裂接口抗渗试验应达0.11MPa内腰箍不渗漏，橡胶止水圈不脱出顶进过程中地面沉降控制范围项目允许变化范围（MM地面隆起的最大极限+10地面沉降的最大极限-10顶管在纠偏过程中，应勤测量，多微调，每项纠偏角度应保持于1&

23、#176;三、质量目标设计及质量保证措施（一）、质量总目标1、执行ISO-9001质量控制和质量管理模式管理施工各个环节, 施工生产。2、质量指标工程受检率100%合格率100%（二）、质量保证体系1. 为了保证本工程达到预期的质量目标， 防止施工过程中质量失控，项目部必须建立 质量保证体系，明确相关人员的质量职责。所有施工人员严守岗位，各尽职守。2. 根据 ISO-9001 质量控制和质量管理模式建立项目施工质量保证体系，明确每一个 要素负责人，坚持“质量第一”和质量否决权，同时细化、量化质量指标，与个人效益挂 钩，奖优罚劣。4.从工程之初，制订质量计划，按标书规范每步工作程序，实行标准化管

24、理。严格控 制“采购”程序，加强进货过程的检验和试验以及最终检验和试验，以确保各项质量目标 和实现。5.为了确保施工质量，要不断强化全体施工人员的质量意识，在施工过程中，坚持谁 施工，谁负责的原则。施工前各岗位人员必须先明确操作工艺及质量标准。同时，根据施 工现场特点制定“预防措施” ，有针对性地加强工作坑、管道顶进、定向钻穿越施工中的 通病防治。（三）、质量保证措施1.建立健全质量管理制度 , 并认真贯彻落实各种质量标准及本单位的质量管理制度 .2.加强“三检”制度的落实 ,严格工序控制 ,未经三检的工序决不放行 .3. 严格按施工图纸、施工规范、操作规程和技术交底等有关文件施工。4. 加强

25、现场材料的管理， 做到不合格的材料不进入施工现场， 如若发现有不合格的材 料进入现场，则追究有关材料员的责任，不合格材料予以清退。5. 特殊工种必须持证上岗，杜绝无证操作。6. 配合工程进度，组织劳动竞赛，以质量水平高低为判别标准，以提高施工人员的创 优意识，严格执行奖优罚劣制度。7. 施工过程中必须加强定位控制测量工作， 在测量人员放线定位后， 由公司专业测量 人员（测量技师）复核桩（点）位置、高程等项目。8. 各种施工记录填写及时、准确、清楚，符合要求，并及时报有关部门或单位。9. 现场实行质量一票否决制，对于不合格的工序，质检人员有权令其停工或返工。任 何施工人员均有权将发现的问题或问题

26、隐患向有关部门汇报。10. 发现质量问题按有关规定及程序向有关部门及时反映，不得瞒报及自行处理。11. 材料采购由专人负责，严格按照有关规定和制度进行。四、施工安全保证措施（一）、安全目标我公司对本工程的安全目标：重伤，死亡事故为零；无重大机械设备损坏；无等级火 警事故。（二）、安全管理体系为了保证本工程安全施工，实现安全目标，我公司按照国家和章丘市政府有关安全管 理的规定，决定建立公司、项目经理部、专业施工队伍三级安全管理体系，同时建立以项 目经理、专职安全员、施工员、班组长为核心的安全网络。（三）、项目部各主要人员的安全职责1、项目经理安全生产职责a. 对承包项目工程生产经营过程中的安全生

27、产负全面领导责任；b. 贯彻落实安全生产方针、政策、法规和各项规章制度，结合项目工程特点及施工全 过程的情况，制定本项目工程各项安全生产管理办法，或提出要求，并监督其实施；c. 在组织项目工程业务承包，聘用业务人员时，必须本着安全工作只能加强的原则， 根据工程特点确定安全工作的管理体制和人员，并明确各业务承包人的安全责任和考核指 标，支持、指导安全管理人员的工作；d. 健全和完善用工管理手续，严格用工制度与管理，适时组织上岗安全教育。录用外 包队必须及时向有关部门申报，要对外包工队的健康与安全负责，加强劳动保护工作。e. 组织落实施工组织设计中安全技术措施， 组织并监督项目工程中安全技术交底制

28、度 和设备、设施验收制度的实施；f. 领导、组织施工现场定期的安全生产检查， 发现施工生产中不安全因素时组织制定 措施，及时解决。对上级提出的安全生产与管理方面的问题要定时、定人、定措施予以解 决；g. 发生事故，要作好现场保护与抢救工作，及时上报，组织、配合事故的调查，认真 落实制定的防范措施，吸取事故教训。2、项目技术负责人安全生产职责a. 对项目工程生产的安全负技术责任；b. 贯彻、落实安全生产方针、政策、严格执行安全技术规程、规范、标准。结合项目 工程特点，主持项目工程的安全技术交底；c. 参加或组织编制施工组织设计、编制、审查施工方案时，审查安全技术措施，并保 证其可行与针对性，并及时检查、监督、落实；d. 主持制定技术措施和季节性施工方案的同时，制定相应的安全技术措施并监督执 行。及时解决执行中出现的问题。e. 项目工程应用新材料、新技术、新工艺，要及时上报，经批准后方可实施，同时要 组织上岗人员的安全技术培训、教育。认真执行相应的技术措施与安全操作工艺、要求， 预防施工中因化学物品引起的火灾、中毒或新工艺实施中可能造成的事故；f. 主持安全防护措施和设备的验收。发现设备、设施的不正常情况应及时采取措施。 严格控制不合标准的防护设备、设施投入使用；g. 参加安全