顶管工作坑木板支护方案

1、渭环东路（纬三路-高永路）市政工程顶管工作坑支护专项施工方案编制人：审核人：审批人：时间：2018年3月1日资料word日录 3程概况3二、管线调查及相邻建筑物情况 4制依据4四、施工技术准备 6五、工作坑开挖支护方案11玄、顶管施工工艺19 20 八.注意事项21 :九、安全应急预案22 23 土；、附表，附图资料word一、工程概况1、工程内容本工程位于西安经济技术开发区泾渭新城东北部， 是园区一条南北 向主干道。污水顶管管道长为1872米，雨水顶管管道长为1304米。 设计管道为钢筋混凝土承口三级管，污水管道埋深 6.336-3.742米, 雨水管道埋深5.843-2.660米，设计管径

2、污水为 D1000mm ,雨水管 道为D1350-2200mm ,采用人工顶管施工方法施工。学资学习网设计顶管工作坑：WA、B工作坑深度为6.336-3.742米，YA工作坑 深度为5.843-2.660m , WA/B、YA单侧向顶进现状井室，由于工作井 深度大于5m,特制订本专项施工方案。2、地质情况根据地下勘察报告的结论，根据周边地质情况，地下十米以上为天然 黄土，土质良好，本工程顶管段挖深最深为 6.336米，因此对本顶管 操作坑采用放坡加木板支撑护壁施工工艺。二、管线调查及相邻建筑物情况1、相邻管线本工程为新修道路，红线范围内无交叉管线。资料word2、周边建筑物具体情况施工作业20

3、m范围内无建筑物。三、编制依据国家现行的工程建设政策、法规以及现行有关施工及验收规范、 标准图集、质量检验评定标准：1、给水排水管道工程施工及验收规范(GB50268-2008 )2、建筑地基基础工程施工质量及验收标准GB50202-20023、给水排水工程顶管技术规程（CECS246:20084、建筑基坑支护技术规程（JGJ120-2012）四、施工技术准备（一）技术准备1、组织现场施工人员学习，审查施工图纸和进行各专业图纸会审, 进行设计要求和施工技术交底。2、编制好顶管施工工艺卡，做好顶管施工人员的再培训工作。3、绘制临时工程及施工非标准设备工具图纸。（二）工作坑位置资料word工作坑处

4、应便于排水、出土和运输，并具备有堆放少量管材及暂存土的场地；（三）工作坑设计：工作坑的尺寸应根据施工方法和设备尺寸，按实际布置的情况确定，同时要考虑工作坑设置的使用功能（单向顶）的因素。一般开挖工作坑，其底部的平面尺寸应根据管径大小、管节长度、操作设备、出土方式及后背长度等情况而定。1、工作坑的尺寸计算：矩形深工作井的底部尺寸一般可按下式计算其宽度（B）与长（L）:B=3D1+ （2.02.4m）学资学习网式中 B 工作坑的底部开挖宽度（m）;D1 管道外径（m）管径为2200mm的YA30的顶管坑：B=3*D1+2=8.6m管径为1500mm的YA23的顶管坑：B=3*D1+2=6.5m管径

5、为1350mm的YA12的顶管坑：B=3*D1+2=6.05m资料word管径为1000mm的WA3的顶管坑：B=3*D1+2=5mL=L1+L2+L3+L4+k式中 L 工作坑的底部开挖长度（m）L1管节长度（m）;L2千斤顶长度（m）L3 后背墙的厚度（m）;L4 稳管时，已顶进的管节留在导轨上的最小长度（m）, 一般 为 0.3m0.6m。L=3+1.2+0.4+0.6=5.2m经计算渭环东路（纬三路一高永路）市政工程入口处顶管工作坑 w开挖尺寸为：4*5m,接收井为现状污水井；顶管坑 Y开挖尺寸为 学资学习网6.5*5.5m,接入现状雨水井。2、工作坑的基础采用混凝土基础，基础厚度为

6、30厘米，强度等级为C20。浇筑宽度 较枕木长50cm。并在混凝土内部埋设15 cm X 15 cm的方木作轨枕 （方木埋入混凝土的面包油毡）。这种基础不扰动地基土，能承受较大的荷载。五、工作坑开挖支护方案资料word由于工程现场征地拆迁等问题不能及时完成地勘报告， 本工程暂时按 一般湿陷性黄土地质。土体自身稳定性较好且无地下水。 结合现场实 际情况及设计图纸，本工程污水管顶管工作坑采用木板支撑。木板支撑一般是应用在地质情况好， 土体自稳性高，无地下水的情况 下。其支护工艺流程是：工作坑定位一工作坑尺寸放样-工作坑开挖 一工作坑支撑一封底混凝土浇筑。一）施工准备1、确定工作坑的中心位置及开挖尺

7、寸；2、调查工作坑开挖范围内的无地上地下障碍物；3、开挖机械的配备和支撑材料的准备。二）工作坑的开挖、支护1、工作坑的开挖、支护横撑木板规格6*0.25*0.08m、5*0.25*0.08m ,横撑圆木直径不小于0.25m。作坑的开挖尺寸经计算确定后进行开挖，3米以内采用机械挖土，人 工修整；根据土质情况及时进行加固。为了保证施工的安全，开挖时 根据土质情况进行适当放坡。当工作坑开挖至3m深时进行第一层的 支护，支护至工作坑底上0.5m处。工作坑四周用木板 资料w0rd .拼接成整体紧贴土体；采用直径25cm圆木呈“井”字支撑形状上下 两层支撑。开挖与支撑交替进行，离井底2m范围为了保证顶管空

8、间， 不设置中间横撑。2支护计算主动土压力计算：依据建筑基坑支护技术规范（JGJ120-2012）,对于地下水位以上 土层，作用在支护结构外侧的主动土压力强度标准值按下列公式计算： P=（T K - 2cVKajakakia式中：P -支护结构外侧，第i层土中计算点的主动土压力强ak度 标准值（kPa）;当p<0时，应取p=0 ; akakK一为第i层土的主动土 压力系数；a,c、。一第i层土的粘聚力（kPa）、内摩擦角（° ）;对 地下水口位以上的各类土，土压力计算、土的滑动稳定性验算时，对 粘性土、粘质土，土的抗剪强度指标应采用三轴固结不排水抗剪强度 指标C、。，参考地勘资

9、料取值；cqcu（T一支护结构外侧计算点的土中 竖向应力标准值（kPa）,按照ak下式计算；(T=(t+E A kja kjacak 资料 word(T一支护结构外侧计算点，有土的自重产生的竖向应力ac (kPa)； (T=Th, 丫为计算土层的天然重度，h为计算土层的厚度ac (W21顶管 坑为6m, Y18顶管坑为5m);。一支护结构外侧第j个附加荷载作用下计算点的土中附加竖向对应力标准值(kPa),应根据附加荷载类型计算。本工程无附加荷载，取0;主动土压力强度标准值计算：W21顶管坑：P=(r K- 2cv/Ka,a,akaki =16.5*6*tan2 (45 -15) -2*5*，t

10、an(45 -15)=48.41-5.77=42.64 (kPa)Y18顶管坑：P=(r K- 2cVKa历q16.5*5* tan2 (45 -(20.1/2) -2*5* Vtan(45 -(20.1/2)=40.34-5.77=34.57 (kPa)、撑木计算: 横撑设置2排，上下两根横撑间距为2m,因下端支点受力较大,资料word所以只计算下端反力：W21顶管坑：R=(pHl)/3=(42.64*6*2)/3=170.56(kN) aY18 顶管坑：R=(pHl)/3=(34.57*5*2)/3=115.23(kN)a假设采用撑木为油松，查木结构设计规范 (GB50005-2003)淇

11、 顺纹承压强度为【】=12N/mm2 ,设计撑木直径0.25m,因横木a 承受支点反力受压杆件，其截面积可按下式计算：A=R/【】0 a0一横撑木的轴心受压稳定系数假设撑木长6m,轴心木长细比：入=I/r= (4*6000) /250=96 0I一横撑木的计算长度(mm) 0一横撑木的回转半径，取250mm22=0.30 =2800/96=2800/ 当入 > 91 时，。入 W21 顶管坑：A二 R/【6】6 =170.56/12000/0.30=0.0474( itf)a0Y18顶管坑:A= R/ (rl 6 =115.23/12000/0.30=0.0320( m2)a0资料wor

12、dW21顶管坑:学资学习网d= V(4* A)/3.14=，(4*0.0474)/3.14=0.240) 丫18 顶管坑:d= V(4* A)/3.14= v/(4*0.0320)/3.14=0.2(m) 0故满足要求。六、顶管施工工艺根据本段地质情况及施工任务实际情况，我单位拟对雨污水干管工 程采用人工顶管。人工顶管工艺流程：工作井施工一顶进设备安装调 试一吊装混凝土管到轨道上一装顶铁一顶进-出土-管道贯通-检 查井施工。一)、平台搭建、四周的护栏及挡水墙(1)平台搭建工作平台主梁采用40号工字钢，次梁采用30号工字钢，平台口尺寸 为3.5mX2.0m,其余位置满铺方木及大板，主梁两端与工作

13、井侧墙 接地长度不少于2m。(2)防护栏工作井口设不低于1.2米的防护栏，护栏上挂密目网。工作井口外1.01.5m处设置高1.8m的彩钢板围挡，作业人员出入口设不低于1.2米的护身栏，架设施工人员上下爬梯。资料word(3)挡水墙工作坑开挖边线外1.01.5米处砌筑30厘米高的石专墙，并用M10的水泥砂浆抹面，以防止雨水流入工作坑内，影响施工。二)、顶管采用人工顶管施工方案学资学习网(1)顶管推力计算：设计管线管径为D=800mm ,顶进距离最长为36m。计算总顶力：P=nXGXL=3Xl.9X 36=205.2T设计管线管径为D=1500mm ,顶进距离长为43m。计算总顶力：P=n x G

14、X L=3 x 2.43x 43=313.47TP-计算总顶力G管子单位长度管自重(T)L-顶进总长度n 土质系数，取3由于顶距较长，为减小顶管过程中的摩擦力，宜采用管四周注入触变泥浆可减少顶力20%30%故顶力为 P=205.2X70%=143.64T (D800mm)故顶力为 P=313.47X70%=219.429T所以，根据计算和管子受力均匀两方面考虑，选用1台QYS320型的千斤顶，其顶推力每台为320T。资料word(2)护铁及顶铁由于顶进长度较大，护口铁根据顶进情况选择 U型或圆形护铁，以 确保管体安全，保护管子端面，使端面受力均匀。顶铁选用矩形端面 顶铁，结构为梢钢和工字钢焊接

15、成的型钢。根据具体情况，可选钢制 顶柱，顶柱均被可靠固定在 U型顶铁支架上，有效防止崩铁。在顶 进过程中，顶铁与千斤顶的行程长度配合传递顶力， 在顶镐与管子之 间陆续安放。(3)基坑基础及导轨基坑基础为30cm厚混凝土基础，坡度与设计管道坡度一致。基坑 导轨起导向作用，导轨宜采用 QU80的导轨，其高度为130mm,上 顶宽度80mm。导轨安装是顶管施工中的一项重要工作，安装的准确与否直接影响管 子的顶进质量，应保证两轨平行、四角高程并具有足够的刚度。导轨 设计采用重型钢导轨，其安装要求如下：安装后导轨应该牢固，不得 在使用中产生位移，并且要求两导轨应顺直，平行，等高或略高于该 处管道设计高程

16、，其纵坡应与管道设计坡度相一致。安装导轨时，应 首先利用垂球和直尺确定导轨的间距和平面位置，然后测出导轨各点的实际高程，并与设计高程相比较，确定导轨的高程调整后进行安装。将钢轨安装在枕木上，用钉固定在枕木上。资子word导轨的安装精度必须满足施工要求。其允许偏差为：轴线 3mm,顶面高程为士 3mm,两轨间距为士 2mm。(4)后背墙后背墙采用厚度为4cm型钢，宽度为4m,高度为2.4m地下埋深0.5m ,前立两根40cm x 40cm x 200cm立铁。(5)出土及下管出土采用人工挖土卷扬机出土，采用 50T吊车一辆，人工配合下管。(6)顶管平台下管管材在顶坑的一侧排放在两根平行立放的I3

17、0工字钢上，底部横铺 150x 150mm方木，间距500mm,方木用土填平实。下管时，工作 平台上也平行立方两根I30工字钢，高度、宽度与排放管的工字钢相 同并与其用钢夹板、螺栓相连一起，这样就可以人工向前滚动管材直 至下管口，与汽车吊的大钩垂直起吊。起吊后将工字钢拆开向两边移 动，让出下管口，将管子放入井底导轨。三)、顶进施工(1)当工作井内设备安装调试完毕后，具备顶进条件后，即可进行 顶进。严格控制前方开挖距离，杜绝超挖、扩挖现象。顶进中 资料word出现以下情况时应立即停止顶进，及时分析原因并采取措施，待处理完善后再进行顶进。、顶进顶力骤升或顶力达最大值时；、后背发生位移或后背开裂时；

18、、千斤顶油管不通或油泵工作不正常时；、操作按钮不正常时；、硅管出现裂缝或破损时；、电路发生故障时。(2)管道的顶进与监测首先在管道口安装好弧形顶铁保护管口， 然后安装其它顶铁。待管前 挖土满足要求后，启动油泵，操纵控制阀，使千斤顶进油，活塞伸出 一个行程，将管子顶进一段距离；操纵控制阀，使千斤顶反向进油， 活塞回缩，安装顶铁，重复上述操作，直到管端与千斤顶之间可以放 下一节管子为止，卸下顶铁，下管并安装好胶圈和多层胶合板衬垫， 管接口采用钢外套承插橡胶圈接口。重新安装好 U型顶铁或弧形顶 铁重复上述操作进行下节管顶进。 管道顶进过程中，顶铁上方及侧面 均不得站人，并随时注意观察顶铁有无扭曲迹象

19、，及时采取措施，防 止崩离。管内挖土采用人工挖土方式，管内土方水平运输采用人工推 土斗，铺轻型导轨水平运输。垂直运输采资料word用电葫芦吊土，直接将土运至工作坑外，翻斗车转运。顶进时应遵照 “先挖后顶，随挖随顶；顶前测量，顶后复测的原则。管道顶进与管道监测应同步进行，第一节管子下到导轨上，应测量管子的中线及前 端和后端的管底高程，确认合格后，方可顶进。第一节管子顶进方向 的准确，是保证该段顶管质量的关键，对顶进方位应勤测量，勤检查, 并细致操作，防止出现偏差。(3)顶管方法和要求1、测量次数：在顶进第一节管子时，以及在校正偏差过程中，每顶 进20-30cm,即对中心线及高程测量一次；在正常顶

20、进中，应每顶进 50-100cm 测量一次；2、中线测量，一般根据工作坑内设置的管位中心桩挂设中心线，利 用特制的中心尺和经纬仪，测量头一节管前端的中心偏差；3、高程测量，一般使用水准仪和特制的高程尺进行，除测头一节管 前端管底高程，以检查与设计高程偏差外，还应测量头一节管后端管 底高程，以掌握头一节管子的走向（即坡度）；工作坑内设置稳固的 水准点2个，以便测量高程时互相闭合。四）顶进一般应昼夜三班不停施工，充分发挥机械的效能，同时防止 由于中途停置，摩擦力增加，造成顶进困难。但在顶进过程中资料word遇到下列情况之一时，即应停止顶进，迅速采取措施，处理完善后， 再继续顶进。1、顶管前发生塌方

21、或遇到障碍；2、后背倾斜或严重变形；3、顶铁发现扭曲迹象；4、管位偏差过大，而且校正无效；5、顶力较预计增大，超过管口许可承受的顶力。顶进每班均应填写施工记录。施工记录应包括顶进长度、顶力数值（或 油泵压力表数值）、管位偏差及其校正情况、机械运转情况、土质变 化以及出现的问题和应注意事项。交接班时应将施工记录向下一班交 接清楚。人工挖土顶进时，管前挖土一般应在管内操作，以确保安全。土质容学资学习网易塌方者，应加管帽。所顶混凝土管内径较小，在管内操作不便时，可在管前安装用钢板制作的工具管。 千斤顶及出土电葫芦的操作，均应听从挖土人员的指挥。五）管前挖土是保证顶管质量及管上构筑物安全的关键。挖土应

22、遵守下列规定：管前挖土长度；1、在一般顶管地段，如土质良好，可超越管端 30-50cm。资料word2、在土质不良地段顶管不得超越管端以外 10cm,并随挖随顶。测量发现管位偏差达1cm, 一般应考虑校正，但对高程偏差的校正，应根据管道的设计坡度和头一节管子的走向，来确定校正方法。当根据头一节管子的定向预计可能自行恢复到设计位置时，不必校正。纠偏校正应缓缓进行，使管子逐渐复位，不得猛纠硬调，以防产生相反 结果。人工挖土顶进的校正方法主要有以下几种：3、挖土校正法：偏差为1-2cm时，可采用此法。此法是在管子偏向设计中心的一侧 面适当超挖，而在相对的一侧不超挖或留坎，使管子在继续顶进中， 逐渐回

23、到设计位置。4、顶木校正法：偏差大于2cm时，或采用挖土法校正无效时，可用 10cm的圆木或 方木一根，一端顶在管子偏向设计中心的一侧内管壁上， 另一端安在 学资学习网垫有钢板或木板的管前土壤上，支架牢固后，开动千斤顶，利用顶进时顶木斜支管子所产生的分力，使管子得到校正。5、千斤顶校正法：方法基本上同顶木校正法，即用小千斤顶接一短顶木，利用小千斤顶的顶力使管位得到校正。资料word六）施工期间的复检施工前对管子接头的梢口尺寸进行检查， 橡胶圈和衬垫板的外观和质 地。确认合格再在接口处均匀涂抹薄层硅油等对橡胶无侵蚀性的润滑 材料以减少摩阻力。承插接管时加力要均匀，应保证橡胶圈不移位， 不反转，不

24、露出管外。顶进过程中加强管道中线、高程的测量复核，及时纠正管道的高程、 中线，以降低后方顶力。七、安全措施1）在基坑四周用50钢管搭设一排1.2米高的防护栏杆，打入土中60cm,横杆两道，并挂好安全网与安全标志。2）夜间施工根据需要设置照明设施及设置明显警戒标志，井内照明 用电，应使用低于36V低压照明。3）人工挖土的施工人员要按规定戴好安全帽，不准穿拖鞋和无跟鞋 上工地。4）在施工过程中作业人员上下基坑应设置安全爬梯通道。5）所有的工人必须经过三级安全教育及安全技术交底，方可允许参 加施工。6）基坑在支护和开挖阶段中应注意保护周围道路、建筑物和地下管 线的安全。资料word7）基坑支护完成后

25、应注意地下水位、周围道路、相邻建筑物的变化。八、注意事项1、各种原材料应满足设计和规范要求。材料进场要有产品合格证和性能检测报告，需要复检的复检合格后才能可使用。2、所有施工用具要符合安全要求，作业时要配备安全用具。3、基坑支护过程中，随时观察土质变化情况，要有专人负责检测，具体 内容如下：1）、支护位移测量；2）、表面开裂状态（位移、裂宽）的观察；3）、附近建筑物和重要设施的变形测量和裂缝观察；4）、渗、漏水情况观察。如出现异常现象应立即向上级汇报， 再由项目部与监理沟通，采取措 施加固地基。九、安全应急预案：成立安全应急小组，小组组一名由项目经理担任，副组长一名由安全主管担任，项目部其他成员担任组员共 10人。1、事故汇报考试资料word当险情或事故发生后，应立即向监理、甲方及公司有关部门、领导，汇报事故发生的时间、地点、事故类别、人员伤亡情况。2、事故应急处理项目部应遵循“统