天然气工程顶管工程施工组织设计

1、北京市六环路天然气工程xxx段顶管工程施工组织设计第一章 编制依据及编制原则1.1编制依据本工程图纸、设计说明、招标文件铁路隧道施工规范（TB10204-2002）顶管施工技术人民交通出版社1.2编制原则在充分理解设计意图的基础上，结合理论实际，编制经济科学切实可行的施工方案。施工方案、施工方法及工艺做到先进科学。质量目标明确，施工中采用先进技术和设备，严格管理，保证措施完善，确保工程质量达到优良。工期目标明确，合理高效安排施工进度，科学划分施工区段，协调统一，确保工期顺利完成。安全目标明确，安全措施可靠，制度完善确保施工安全。施工中做到保护环境，不扰民，文明施工。坚持技术先进性、科学合理性、

2、经济运用性，安全可靠与实事求是相结合。坚持科学管理原则，对施工现场进行全员、全方位、全过程监控。强化精品意识，使本工程成为一项优质精品的工程代表。第二章 工程概况2.1工程概况工程概况北京市六环路天然气工程（一期）（xxx段）段设计高压A天然气管道DN1000，长度为3646m，其中非开挖施工段桩号3+566.0段顶管穿越xxx桥，砼套管直径为2150，长78m， 采用泥水平衡法机械顶管施工。2.2水文地质条件初见地下水为1.607.20，静止水位在1.205.60之间，土质为粉质粘土。2.3地下障碍物情况工程所在区域为桥区两侧绿地，建设单位未提供地下设施及管线详细情况，但为了顶管工程顺利，必

3、须在顶管前获得路区地下障碍详细文字资料，并进行物探和实地目测走访，翻井盖等方法确定地下障碍物的现况。2.4施工难点及工作重点本工程位于六环路外侧，没有道路和施工用水、电，给施工带来诸多困难。工作重点（1）本工程工作重点是工作井和接收井施工，完成工作井及接收井即相当完成总工程量的70%。（2）顶管过程中由于顶管距离较长，必须加强注浆减阻等技措。（3）本地区地下水位较高，工作井和接收井要进行降水施工。第三章 施工部署与安排3.1施工部署根据现场实际情况，工期要求及设备性能诸多因素，拟采用泥水平衡机械顶管掘进设备进行施工，其优点是在顶进过程中不需要全线降水，日掘进进度较快，几乎没有安全隐患。本工程泥

4、水平衡机械顶管设备，工作井设在桩号3+566.0处，由南向北顶进，在桩号3+644.00处设接收井。3.2施工组织机构（见附表）为保证本工程优质顺利按期完成，组建高素质、高水平项目经理部，实行项目经理负责制，对本工程实施全面管理。3.3施工准备临时设施安排现场施工用地占用xxx桥以南空地，临设为制式临设或帐篷，（见施工现场平面布置图）。现场临时用水临时用水主要用于工作井、接收井施工及顶管泥水平衡设备用水，在工作井降水过程中建临时水池收集地下水，经管道输入水箱。现场临时用电布置工程用电量分别为200KW，由于现场没有电源，或由建设单位提供或购买两台柴油发电机组，一用一备，解决顶管机械所需动力及生

5、活设施的照明。在工作井及生活区安装标准化围档，进行文明施工。组织施工人员熟悉图纸的技术要求和规范规定，熟悉本工程执行的规范和质量评定标准。开工前组织电工、电焊工、管道工、起重工等施工人员进行技术交底，安全教育。施工现场组织人员对地勘、物勘进行核实，熟悉地上、地下障碍物情况，作到心中有数。对施工用设备、材料及时组织进场检验。顶管设备提前在地面进行整备、试运行，确保顶进过程中故障为零。开工地点设置说明栏，标示施工单位及施工项目。3.4施工进度计划及工期保证措施本工程分为三个阶段，计划工期32天，实际起始日期从批准施工为准。第一阶段：施工准备阶段。共3天，本阶段要完成临时水、电设施及住宿安排以及接桩

6、、测量放线及其它准备工作。第二阶段：施工阶段。工作井、接收井完工后从顶进，从男向北共用27天。第三阶段：收尾、撤场阶段，包括顶管设备拆除，运输，临建拆除等收尾工作，共2天。土建劳动力：40人顶管施工劳动力：42人 两班作业热机施工劳动力：10人施工进度计划（见附表）工期保证措施（1）关键工序工期保证措施根据施工方案的安排对工期的分析，本工程控制工期关键工序为工作井施工。工作井按期完成才能顺利完成顶管工程，但工作井能否顺利完成的条件是保证路通、有水有电、材料设备顺利进场。围绕关键工序控制整个施工进度，才能确保整个工程32天内完成。（2）工期总体保证措施组织保证A、选好带头人，建立精干、务实、高效

7、的项目领导班子。B、缩短施工准备期，尽快进入工程施工，项目主要管理人员应全力以赴组织有关人员进场进行施工准备和编制实施施工组织设计及时调遣工人和设备进场。C、通过合理的施工组织与正确的施工方法来提高施工进度，防止大起大落。D、实行工期目标责任制，根据项目总体施工进度计划安排旬、日施工计划，将工期目标分解到班组、个人，将工期目标与个人经济利益挂钩，实施奖惩制度，使全员自觉实施进度计划，做到以工序保日，以日保旬，以旬保月，最终保证总工期的完成。劳动力保证根据总体施工进度计划安排，逐月逐旬逐日作出劳动力计划，保证劳动力充足。物资保证A、关键设备由热力集团供应，要详细制订进场计划。B、严格把住材料设备

8、质量关，防止因材料不合格影响工期。机械保证租赁机械要做好调度计划，确保工程按期完成。技术保证A、提前做好如图纸会审工作，对图纸和现场中有疑问的地方，及时与设计单位、土建单位和建设单位联系解决，以免误工。B、加强技术管理和工序管理，杜绝因返工影响正常施工进度的发生。3.5资源配置计划（见资源配置计划表）第四章 主要工程施工方法4.1土建工程 主要施工方法（1）工作井、接收井施工方法及净空尺寸本工程设工作井、接收井各一座，采用矿山法锚喷砼竖井施工，工作井完成后净空尺寸为847；接收井竖井尺寸为4.547；（2）竖井施工竖井施工工序分四步施工。即：施工准备、井圈施工、井身开挖、竖井封底。竖井开挖支护

9、施工工艺流程： 施 工 准 备 井 圈 开 挖 井圈锁口砼施工 人工开挖土方 架立格栅钢架、喷砼支护 竖 井 封 底 竖井开挖支护施工工艺流程图A、锁口圈梁 工作坑锁口圈梁宽900mm、深600mm钢筋混凝土结构。锁口圈梁施工程序： 测量放线-挖槽-垫层混凝土-养护-纵向预留钢筋-绑扎锁口圈梁钢筋-安装竖井井架及梯道预埋件-支搭锁口圈梁模板-养护-拆模为了顶管工作井下部钢梁能与锁口圈梁连接，锁口圈梁向下预留钢筋接头。 B、顶管工作井井身开挖顶管工作井井身采用分段开挖，分阶段支护，随挖随支护，每一循环挖深0.6m左右，开挖后初喷混凝土50mm然后安装钢架，焊接纵向钢筋及安装及钢筋网，复喷混凝土至

10、设计厚度250mm。施工程序：测量放线-井身开挖-初喷混凝土50mm-安装钢架-焊接纵向钢筋及安装钢筋网-复喷混凝土至设计厚度-下一循环工序。C、护壁锚喷混凝土施工顶管工作井井壁支护钢隔栅喷射混凝土支护方法，井壁为250mm厚，C20喷射混凝土，顶管工作坑竖向每2000mm位置一道工字钢（300）圈环撑。D、封底，井身开挖及支护至设计标高后，现浇300mm厚C20混凝土封底，井底预留集水坑。E、竖井开挖过程中，随开挖随对周边井壁进行回填注浆，保证井壁背后土体稳定。顶管留洞尺寸为2150，洞口处加设加强筋，周围抹平。4.2顶管施工本工程采用的顶管施工技术为泥水平衡式顶管掘进技术，该技术是近年来国

11、际上采用的先进施工技术。设备为国产设备，已在多项工程中成功完成顶管作业。2150管为F型钢承口级管。工作原理2150F型接口混凝土套管顶管机械为国产的NPD型2150泥水平衡顶管机，设备系统由泥水加压式掘进机、油压装置、泥水循环设备和泥水处理设备及遥控设备组成。在管段的起点和终点分别设工作井和接收井。掘进机放置井下、掘进机轴线与设计管线轨迹重合。掘进后到盘切削下来的岩土在掘进机内有泥水泵排至地面的泥水处理循环装置，同时沉淀后的清水在压入掘进机内。管子下到工作井，F型接口混凝土套管用橡胶带密封好后由后方顶进装置沿设计轨迹顶入地下，上方为遥控设备，控制掘进路线，不断进行纠偏。顶管工艺流程见附图测量

12、控制（1）针对永久性水准点、导线建立临时水准点，将核对资料报送项目技术主管，经项目技术主管审批合格后方可进行下一步工作。（2）施工过程中对以下工序进行测量控制：工作坑开挖时的上口开挖线、管道顶进时的轴线、高程。（3）控制点设置必须符合有关的规范和规定，在施工过程中建立测量控制系统，控制点设在不宜扰动、视线清楚、方便控制、易于核对处。工作井及接收井工作井和接收井尺寸工作井尺寸：长宽高847（m）接收井尺寸：长宽高4.547（m）井口标高取设备工作坑位置的现状标高。 4.2.4设备安装1.起重架：下管起重架采用龙门吊32号工字钢、5T卷扬机。2.导轨安装：导轨采用16号工字钢，两导轨平行，等高架在

13、5个16号工字钢上，两端工字钢固定。3.泥水设备安装：两个16立方一个12立方水箱及水泥分离设备等由汽车吊吊至指定位置。4.掘进吊装：掘进机自重22T，工作井完成由汽车吊吊入。顶力计算1.控制土压力值P P=K0hK0静土压系数，按土质取0.33土容重h复土深度P=0.33197 = 43.89KPa 2.顶管机初始推力FOFO=PR2R混凝土管有效半径FO=52.043.14（1.3）2 =433.91KN 3.一次顶进管子阻力PO=fDL f磨阻系数，按土质取8D管外径L顶进长度 PO =83.142.6778 =5231.49KN 4.一次顶进总推力F1F1=F0+P0 F1=233.9

14、1+5231.49KN =5465.4KN 5.考虑注浆减摩效果后实际总推力FF=F1减摩系数0.8F=0.85465.4 =4372.32KN 6.每延米推力为7786.46/7856.06 7.2150混凝土管控制顶力FC理论计算FC=C（R12-R02）/fC混凝土管（C40）40Mpa R1混凝土管有效半径 R0混凝土管的内半径f安全系数4或5FC=400003.14（1.252-1.075）/4 =15978KN厂家提供资料为10400KN取下限值10400KN8.中继间计算由于2150混凝土管能承受最大顶力为10400KN，工作井主顶推力可设计为5000KN，即100t主顶油缸5台

15、，不需要中继间。9.工作井后背墙：根据管道直径选择墙宽5m，高3m，墙厚30cm，内衬双层钢筋网片，外侧以预制钢后背为模板，两侧支模，内浇混凝土，混凝土强度采用C30，顶稿选用100T，行程为1m千斤顶，每个工作井设置5台。后背墙的核算按右公式计算FP/F混凝土后背面积P计算顶力9733.08KN混凝土允许承载力1000 KN/m2P/= 9733.081000 9.7m2F=53=15m2 安全 10.管口断面承压校核（1）管口断面积S=1/4（2.72-2.152） 1.55m2=15500cm2（2）承受压力P （3）实际压强B B=P/S=1375678/1550089Kg/ cm2（

16、4）校核 取安全系数 K=1.5 B =1.589 =133.5 =210 Kg/ cm2故安全管道接口及其它：F型钢承口砼管接口采用柔性接口。管内平基见设计图纸。 洞口止水本工程采用橡胶密封，其作用是保证后端有一定的密封性，在注浆有一定的压力的情况下保证浆液不从后端流出，确保泥浆作用。管道顶进与纠偏 管道顶进过程中，顶管中心和高度由激光导向仪进行测量，其纠偏精度由激光导向仪发射到掘进机测量用的靶盘随时进行控制，确保偏差度不超过3cm。泥水管理及注浆减阻土壤的性质决定泥水管理的难度与所顶管子直径比和土质有关。尽管本工程是粘性土质，砼管直径比不大，但仍需控制泥浆压力及泥浆的调配，段泥浆压力控制在

17、43.89Kpa左右，减少管子周边摩擦阻力，确保顶管顺利完成。为防止复土沉降，配制1：2水泥砂浆由一侧注浆孔注入，另一侧注浆孔溢出，在管顶与复土之间进行填充。掘进机出洞管道顶进施工完成后，为了方便出洞顺利，需对出洞口土体进行加固，所经管道两侧及上部宽500mm、长5m范围内土体进行加固，防止掘进机出洞时产生叩头现象，在洞的下部用低标号混凝土浇注一块托板，把掘进机托住，或用倒链提起。第五章 质量保证体系及质量保证措施5.1质量目标“确保合格工程”；质量方针：精心施工、保质保量、竭诚服务。5.2质量保证体系（见附表）5.3质量保证措施 （1）测量放线员持证上岗，测量仪器检测合格。 （2）设备材料进

18、场有验收记录，产品质量证书齐全。 （3）施工技术资料必须与工程进度同步，内容真实准确。 （4）认真执行“三检”责任制，符合优良标准，允许进行下道工序。 （5）工程必须按图纸安装规范施工。（6）管理人员制定岗位责任制，各负其责。（7）电阻及接地、等测试必须合格。 （8）电缆及电器设备与其它介质管道保持安全距离。（9）管线与其它介质管线交叉保护措施 施工人员要认真遵守现场的成品保护制度贯彻谁安装谁负责保护的原则。对贵重易损的设备材料安装后要有相应保护措施。成品保护要制定奖罚制度，并严格贯彻执行。 第六章 安全保证体系及措施6.1安全保证体系（见附表）6.2安全体系方针我们的安全体系方针是：“安全第

19、一，预防为主”。杜绝伤亡事故，创建安全文明标准工地。6.3施工安全保障措施 （1）工作井及接收井周围夜间设彩灯标识，设置钢制围档封闭施工现场，保证市容整洁。 （2）所有起重机械和起重工具在使用前必须经过检查，确认其起重是否适用，动作是否正常及有无损坏等，禁止使用有缺陷的起重机械和起重工具。使用起重机械应由受过培训的工人操作持证上岗，起重吊装作业明确专人统一指挥，严禁违章起吊，起重工具禁止超负荷使用。起吊或落下管道时，机下或靠近管道1M内严禁站人或过人。 （3）暂设用电事先要有设计，各种电动工具的设置及接挂线必须符合暂设用电要求，手持电动工具使用时，必须通过漏电开关，施工照明用电的电压应在36V

20、以下，电工应对现场所用电器，工具及线路及时检查。（4）进入施工现场必须严格遵守现场各项规章制度，工长对施工人员要做好现场安全教育。第七章 环境保护及文明施工7.1环境保护方针我们的环境保护方针是：“环保经营、预防为主、遵纪守法、责权分离、全员参与”保证环境效益、经济效益、社会效益双丰收。7.2环境保护目标和指标本工程环境保护目标和指标为：工程施工前、施工中，周围环境始终如一；施工后，人民生活、居住环境更加优良。噪音、粉尘不超过国家及北京市规定，废气、废水（液）、废物按北京市规定处理。7.3环境保护工作内容施工准备阶段（1）成立以项目经理为组长的环境保护领导小组，明确各级、各部门在施工环境保护工

21、作中的职责分工。（2）明确本工程各施工阶段应遵守的环保法律、法规和标准要求。（3）建立、健全施工期环境管理体系和各项环境管理规章制度，确保环境管理有章可循。施工阶段（1）将环境保护工作和责任落实到岗位、落实到人，在日常施工中随时检查，出现问题及时纠正。（2）根据不同的施工阶段，及时调整环境保护工作内容，保证工作质量。（3）每周对环境保护工作进行一次例行检查，并记录检查结果，内容包括：施工概况；污染情况（污染种类、强度、环境影响等）；污染防治措施的符合性、实施性和有效性分析；存在问题和拟采取的纠正措施；下步环境保护工作计划；其他需说明的问题，如措施变更、污染事故的纠正处理等。7.4对影响环境保护

22、的主要因素的控制措施噪音控制措施（1）施工场地噪音控制标准按建筑施工场界噪声限值（GB12532-90）要求执行，确保离开施工边界30m处噪音小于70dB，撞击噪音最大不超过90dB。（2）施工机械或其他施工活动造成的噪声若超标造成环境污染，除抢险施工外，其他施工作业时间限制在八时和十八时。（3）有限采用先进的环保机械，采取空压机房外墙加铺吸音材料，临近空压机房处围档设立隔音墙，电动葫芦设置隔音罩等消音措施，控制施工噪音。（4）禁止施工人员在居民区附近和夜间施工时高声喧哗，避免人为噪声扰民。扬尘和大气污染控制措施（1）施工场地及道路适时洒水，减轻扬尘污染。 （2）土、石、砂、水泥等材料运输和堆

23、放进行遮盖，减少污染。 （3）场地出口设洗车槽，并设专人对所有出场地的车辆进行冲洗，严禁遗洒。工地排水和污水处理：废水按照标准处理后排入城市下水道。7.5现场文明施工管理措施 （1）项目部设专人抓现场的文明施工和场容，施工人员分区负责，各施工小组有人负责文明施工。 （2）施工现场文明施工管理统一布置，统一安排，有平面布置图分区负责，并贴在现场办公室，每个班组要有岗位责任制和值班室，贴在小组工具房。 （3）工长的技术交底要有文明施工的具体要求和切实可行的具体措施。 （4）进入现场的设备、成品件，半成品件均堆放在指定地方，码放整齐。 （5）电气设保证道路的畅通。备要垫高、放平稳、设棚，电源线、把线铺设要有条理，并要经常检查，以免发生漏电