某市政顶管穿越施工技术方案

XXXX渠首以下梯级电站工程DN1700输水管线穿越县道顶管施工施工技术方案XXXXXX建设工程（集团）有限责任公司XXXXX年X月编制人：审核人：批准人：1、工程概况：本工程DN1700管线将在九级电站县道约3公里里程牌处与县道交越，设计采用非开挖顶管施工工艺从道路下方穿越，套管选用D2200×220×2000规格的混凝土顶进式排水管（顶管），预计穿越长度为46米。套管穿越完成后在套管内安装DN1700钢质输水管。穿越地带为戈壁卵石地层，砂卵砾石、一般颗粒径10~40mm，最大可见150mm，颗粒含量约40%，母岩成分主要以砂岩等为主，中等风化，颗粒级配差，中粗砂及角砾充填，含卵石组颗粒，粒径40~150mm，含量约5%，土石工程分类（普氏分类）为3类土。穿越地带为吐鲁番盆地边缘，地势北高南低，且坡比较大。该处是新疆有名的“百里风区”，干旱缺水，夏季高温炎热，施工环境较为恶劣。2、施工总体部署2.1质量及安全目标：确保单位工程一次合格率100%，施工安全零伤亡、零事故，认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，全面落实安全生产管理制度，实现安全生产无重大事故。2.2工期及施工进度安排：1、工期：自开工之日起20日内2、施工进度安排：详见施工进度计划表2.3总体部署该处顶管采用非开挖顶管施工技术，单向顶进，设计套管按自然地面1%坡比顶进，北高南低，工作竖井置于公路北侧。管内出土用人力车，坑道出土用小型提升机或龙门吊，配40吨吊车24小时全天候服务，负责设备安装加接套管。3、施工技术方案：3.1顶管穿越施工原理：顶管采用液压千斤顶进混凝土套管进行。在对顶管穿越的路由测量后，在公路两侧放出管道中心线，确定顶管穿越的进、出口位置，在一端挖操作坑，放入要穿越的套管及顶管设备。由人工先在套管前端掏土，待套管前端形成略大于套管外径的圆形空间后，再顶入套管。待套管顶进后再继续人工在顶管前端掏土，如此循环渐进，直到穿越公路到达接收坑。施工中的清土采用轨道小滑车（必要时配以小型卷扬机）经顶管、操作坑排出。业主及主管部门验收检查测量业主及主管部门验收检查测量停顶、加接管挖管内土再顶管接管顶管清除管内泥土管道就位注浆施工设施拆除及现场清理挖操作坑和接收坑制作顶管靠背安装导向轨和设备测量放线挖操作坑和接收坑制作顶管靠背安装导向轨和设备测量放线边顶管边清土边顶管边清土检查纠偏检查纠偏3.3本次顶管穿越示意图：详见附图3.4顶管穿越顶进阻力计算：由于本次顶管穿越套管与路面净间距为5.5米，其顶进阻力一般可以按下列公式计算：W1=f{k1(Pv+Pn)DL+Po}式中：W1为管壁与土层的摩阻力（以吨计）f为管壁与土层摩阻系数：砂砾岩f为0.5k1顶力折减系数：L=16—30，k1=0.8Pv顶管上垂直土压力（t/㎡）Pv=rhr为管顶上土容量(t/㎡)砂砾岩为1.7；h为管顶上方土厚度（m）（包括路面厚度）；h取平均厚度5.5mPn=管壁上土的水平压力（t/㎡）Pn=Pvtg²(45°-Φ/2)Φ为土壤内摩擦角,戈壁土为30°D为管外径(m)L为顶进总长度(m)Po为顶进全部管道自重(t)以本工程最多46米计算:W1=f{K1(Pv+Pn)DL+Po}＝0.5×{0.8×(5.5×1.7＋5.5×1.7×tg²30°)×2.64×46＋216.2}＝0.5×{0.8×10.45×121.44＋216.2}＝615.72t完成本工程顶管穿越保守理论计算需615.72吨的顶力，此次工程我公司将配备2台320T液压顶管机，累计达到640吨可以满足施工顶力要求。4.5施工准备:A、穿越方案编制、报审，材料进场报验，穿越手续办理；B、施工人员、设备、工程材料进场就位；C、组织施工技术人员熟悉施工图，进行施工技术交底；D、向高速公路、通信等有关部门了解清楚穿越部位地段内地下是否有通信线缆，管道等设施，请相关主管部门给予确认，作业场地平整完成。E、测量放线，根据设计给定的桩位用经纬仪放出穿越轴线，在公路两侧打控制桩点，控制桩点是穿越精确对接的关键，因此，一定要精确且牢固，控制桩点要用混凝土对桩点底部浇筑，确保桩点在施工过程中不移位。F、顶管设备、配套设备及其它各种机具准备齐全。G、在穿越点两侧分设施工警示标志、减速标志、安全通过标志和夜间照明标志。4.6作业坑挖：A、放线：依图纸在公路两侧放出操作基坑的灰线；B、沿所放操作基坑灰线四周人工开挖探坑，探明地下缆线或管线分布；C、在公路两侧利用水准仪测出高差，在两侧设置基准点；D、在确认无地下设施的情况下机械开挖公路两侧的操作基坑，开挖时控制开挖深度，每下挖1.5米，人工支模混凝土浇筑一次，直到达到高程要求，四壁混凝土厚度不小于30cm，操作基坑底部混凝土浇筑不小于30cm的基础，四壁用C20混凝土浇筑，钢筋主、副筋选用Φ14圆钢，钢筋采用单层网格结构，网格间距不小于15cm。操作基坑开挖尺寸（底长×底宽×深）北侧为6m×5m×5.54m，南侧为：5m×5m×8.58m，坑底标高比顶管底标高低0.1m，坑上口边沿设挡土堰，以防地表水汇入坑内。坑边用钢板桩挡土，防止沟壁坍塌。操作基坑一侧制作人员逃生梯。作业区域设置安全防护，操作坑作业带宽度和防护要达到15m×15m。在开挖操作基坑时，后背墙的原土层不得破坏，机械开挖完成后由人工开挖保证与顶管穿越方向垂直，要与钢质后背墙紧密结合。操作基坑机械开挖完成后，利用水准仪对坑底进行测量，由人员抄平确保高程达到设计要求及套管穿越的轴线要求。3.7顶管设备安装就位：A、设备下坑前，要对已挖好的操作基坑进行重复测量，符合设计要求；B、预先制做后靠背墙(钢筋混凝土现浇)，吊装钢质后靠背墙，要确保与套管穿越轴线方向相垂直，后靠背必须牢固、稳定、坚实。C、导向轨的安装：导向轨选用钢制材料制作，两导轨应顺直、平行、等高。导向轨安装的允许偏差应为：轴线位置3mm、顶面高程0～+3mm、两轨内距±2mm。安装后的导向轨应牢固，不得在使用中产生移位，并应经常检查校核。D、架设激光指向仪：激光指向仪是本次穿越成功对接的关键控制设施，其架设的精度及稳定性是本次工程质量的关键，因此，激光指向仪的固定架必须选用钢质材料焊接安装，底部用混凝土浇筑固定。利用经纬仪和水准仪反复测量以减小人为测量误差。E、并根据现场情况在操作坑四壁利用架子管和钢模设置全方位的档土墙，安装吊装设备，本工程出土采用小型龙门架吊装，设备安装和加接套管采用吊车吊装。3.8顶管施工措施：顶管选用钢承插口钢筋混凝土管，内径2200mm、壁厚220mm。执行标准《混凝土和钢筋混凝土排水管》（GBT11836-1999）的规定。顶管作业时，首先把顶管在导向轨上稳定好，测量顶管中线与前后两端的高程(高差为25mm)，校核顶管轴线与测量中心线之间的偏差，要达到设计要求，每顶进一节管必须对套管高程进行认真复测核对，达到轴线及高程要求后方可加接管。对套管的前进方向的控制要有效的利用激光指向仪，因为这是全天候24小时发挥作用，掏土过程中要以激光靶做为依据，保持激光靶始终为于洞的中心点，每日对激光靶进行校核，确保激光靶准确无误。但对套管前进方向的控制和检查激光指向仪仅是保证措施之一，必须定期利用水准仪和经纬仪测量方可做到准确无误。为使后背受力均匀，顶管设备与后背接触面加δ=30mm的钢板和钢制后靠背；为使顶管受力均匀，在顶管设备与顶管间加δ=30mm的承力盘；为保证顶管前进的方向，千斤应按顶管中轴线对称布置。顶管前进时，顶程在不停的发生变化，因此要配备不同尺寸的顶入传力设备:顶柱。顶柱可用多根型钢加横梁焊接而成,或用铸铁铸造而成。顶柱尺寸要求能够满足最小和最大顶程的需要，从短到长每根相差500mm。为防止操作坑塌方造成人员和设备损伤，操作坑两侧采用开挖放坡，放坡要达到规范要求，操作坑的前端和后背墙可以在顶管上沿500mm高程以上部分放坡。也可以采取加支撑板或采用阶梯式开挖等措施满足操作坑成型和安全的需要。顶管顶进过程中，人工在顶管前端掏土，整个顶进过程为边掏土边顶进，在顶管前进中，管内泥土逐渐清除，使用小滑车运出管外。顶管过程中，架设水准仪控制中心线，每顶进30—50cm左右就要对顶管中心线、高程等进行观测，以施工放线时布置的中心桩为准进行监测，发现位移，要采取适当措施予以调整，每次纠偏角度不宜过大，可根据管径、顶进长度和土质情况来确定，一般可在5´—20´之间选择。纠偏可采用调整顶力作用点、在顶进管前端挖土或在顶管前端加木楔子纠偏等措施处理.顶管每前进2000mm接管一次，每节顶管采用吊车安装，在导向轨上安稳后一定要进行重复测量，保证顶管前进方向和接管质量。钢筋混凝土管接口处垫上油毛毡、麻辫圈或五合板等，起缓冲作用。顶管作业开始后，应24小时连续作业，无不可抗力因素不能中途停止作业。顶管穿越示意图如下：3.9泥浆配置及注浆：顶管穿越成功后,混凝土套与周围土质间总会存在间隙，若不做处理时间长会造成路面下陷等隐患，因此，注浆是顶管施工不可省缺的工序。1、注浆所用的压浆泵采用螺旋泵。管路接头选用拆卸方便、密封可靠的活接头。2、在顶管施工过程中就因考虑到后期注浆作业，一般应将注浆孔向上，注浆孔一般为顶管材料上自带，为保证后续注浆效果在主材供应时就应要求厂家将注浆孔套丝。3、泥浆的配合比应按管道周围土层的类别、注浆材料的性质以及泥浆的技术指标确定，确定配合比后，在现场监理工程师的见证下进行配合比试验，实验合格后方可注浆。4、泥浆可采用水泥沙浆、粉煤灰水泥沙浆或膨润土泥浆。主要技术参数项目单位主要技术参数项目单位参数出浆量L/H15002500电机功率KW4砂粒粒mm≤3W/C≥0.3灌（注）浆压力Mpa2.5~4.0(可调)输送距离水平米180垂直40（水泥砂浆）/60(水泥浆)料斗容积L130整机重量KG230外形尺寸mm1360х580х8005、泥浆的注浆量按管道与其周围地层之间环形间隙的1—2倍估算。6、泥浆的灌注应符合下列规范：搅拌均匀的泥浆应静置0.5～１小时后方可灌注；注浆前应通过注水检查注浆设备，确认设备正常后方可灌注；注浆压力按不大于0.1Mpa开始加压，在注浆过程中的注浆量、压力等施工参数，应按减阻及控制地面变形的量测资料调整。每个注浆孔安装阀门，注浆遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时，经处理后方可继续面进。4、HSE技术措施：顶管前由技术人员对全体施工人员进行安全质量教育和安全技术交底，按要求穿戴劳保用品，严格遵守操作规程。为了确保顶管工作的准确性和安全性，自始至终地坚持“先顶管后掏土”的施工作业原则，每次掏土进程不得超过200mm就应顶进一次，保证掏土作业人员始终在顶管内作业。进行顶管施工前，应确定所顶管处是否有油、气、水管线，是否有电、光缆，如有油、气、水管线或电、光缆应及时与有关部门取得联系，征得同意后方可施工。顶管作业前应对顶管穿越带的土质、高程进行认真测量，操作坑与接收坑要采取放坡开挖，放坡系数要达到规范要求，顶管上沿与地面最低处要达到设计要求。必要时要在操作坑两侧设挡土板。顶管作业前应进行安全防护，对操作坑、接收坑和顶管穿越地带进行全封闭。顶管穿越地带若有车辆经过，应在车辆行驶的右侧栽设交通安全警示牌（所有警示牌必须是反光膜材料），内容为：“前方施工，请减速慢行”。栽设距离应为100米、200米、300米处各一块，必要时设专人持旗在道口处对车辆进行指挥，夜间尤为重要，以防车辆冲入作业坑内。正式起吊设备前应试吊，吊离地面10cm左右检查重物捆扎情况和制动性能，确保安全后方可起吊，严禁超负荷吊装设备。下吊接管时，工作坑内严禁站人，当顶管吊至距导轨小于50cm时，操作人员方可下坑近前工作。施工现场吊装设备操作，严格按操作规程作业。顶管穿越作业时，每班必须有一名安全员，保证现场安全作业，如有意外发生，应及时报告项目部，同时采取急救措施。5、施工进度控制及保证措施：本次穿越施工工期短、难度大，必须做好周密的计划方可保证顺利完成。施工所需人员、材料、工机具必须及时到位。施工自采用24小时全天候作业，施工人员8小时一班，实行三班倒保证施工人员有充足的休息并处于充沛体力下作业，施工管理人员常驻工地，随时了解工程的进展情况，及时解决现场问题，进行人力和施工条件的平衡和协调，确保工程施工有序、高效地进行。针对施工进度及质量对施工人员制订严格的考核制度，奖罚分明，充分调动施工人员的积极性及创造性。同时做好施工人员的后勤保障工作。布置施工现场的防洪、防汛措施。全面掌握施工动态和施工进度，密切关注天气预报，及时了解一周内的天气变化情况及当天的天气情况，并扩时通知施工前线人员。协同技术、质量部门检查安全生产施工情况，发现问题及时向领导汇报，调整作业。协调工序衔接，维护正常施工秩序，迅速准确传达业主、工程项目部对现场施工作业的各项决定，并及时执行。6、HSE现场控制与质量保证措施：HSE现场控制措施：现场设备较多，并且顶管穿越时需连续昼夜作业，机械手会出现精神高度紧张或疲劳，因此需要工作人员相互关照，协同作业，时刻注意安全。注意现场安全用电。必须由专业电工进行电工作业，要时刻注意线路是否漏电。穿越施工要由专业起重工指挥吊装，要采用通俗、易懂的手势、旗语等，要严格按操作规程作业。各项工作有完善的安全管理组织，要有齐备的安全管理资料。质量保证措施：认真做好施工技术交底,专设质量员对施工过程质量指标进行检查。接受现场监理的监督检查，发现问题及时解决。每日对激光指向仪进行校核，做好校核记录。认真贯彻三检制度，实行班组自检、互检、专检制度，并做好五项检查记录。认真做好交班工作，交班必检，做到相互监督，做好交班记录。7、本次工程所需配备的施工机具：施工机具及检测仪表配置表序号设备名称规格单位数量备注1液压顶管机BZ50-24（320T）套12顶镐320T台23导向轨2700×6000副14护口圈D2200×3000个15顶铁500×400××300块86挡块1500×2500×250个17钢制靠背墙2400×20000×180个18电动吊葫芦3T台19工程吊车25吨辆110反铲挖掘机210型台111指挥车本田CRV辆1128吨吊车8吨辆113柴油发电机30KW台114汽油发电机2500W台115电焊机ZX7—400台116氧割设备套117经纬仪FDTL2CL套118水准仪DSZ3套119架子管米100020建筑模板平方30021运输车辆2吨辆122彩钢板1800×12000张40注：表中所列机具及检测仪表均经年检，性能良好满足生产要求。8、安全管理和文明施工8.1开工前的培训8.1.1甲方施工项目部技术负责人向施工单位进行现场技术交底，并下达《项目工程HSE技术措施交底卡》。8.1.2施工单位向班组进行现场技术交底培训，并下达《班组岗位HSE技术措施交底卡》。8.1.3施工单位培训要求：向作业班组下达《HSE技术措施交底卡》，要求有针对性。对特殊工种进行取证培训。8.2施工现场管理技术措施8.2.1进入施工工地的所有操作人员必须按有关规定着装，方可上岗，施工现场应设HSE警示（宣传牌）。8.2.2教育职工加强自我保护和公共安全设施保护以及安全标志的保护，禁止一切违章作业。8.2.3施工现场临时设施、施工用料、施工机具严格按施工平面布置图布设。8.2.4施工用电和生活用电，符合《施工现场临时用电安全技术规范JGJ46—2005》标准规范，在安装时要按照规范要求进行，绝对禁止电源线乱拉乱放以及开关盒不遮风雨和使用大容量保险丝，要求值班电工按照巡回检查制度，每天开工前对所有线路、开关盒进行检查，无隐患时方可使用，8.2.5设备吊装、管材装卸，起重工必须持证上岗按规范进行操作。8.2.6车辆交通安全措施：a、施工设备的拉运、搬迁，需采用设备专用拖架。b、容器拉运，超出车辆限定可拉运长度、高度，需办理“三超证”。容器拉运过程中超高超宽要安装醒目标识。c、编制容器拉运方案，经安全部门审核后执行。8.3环境保护措施8.3.1植被保护作业前设置边界标标志且尽可能能小于设计规规范规定。合合理设置施工工便道，尽量量减少施工便便道的长度和和宽度。严格格按作业面规规划施工并实实施现场监督督。根据工程程情况，绘制制施工区域植植被保护草图图，不定期进进行检测与测测量。8.3.2防止火灾灾（潜在）爆爆炸作业队根据公司编编制的施工动动火方案及应应急预案和技技术交底等要要求，在现场场对操作者进进行安全教育育和详细交底底，并接受有有关部门的检检查。公司及作业队的库库房、营地、油油箱及其要害害部位要有严严格的安全管管理制度和响响应的灭火器器具，有专人人负责管理。公司及作业队每月月组织一次防防火安全检查查，班组每日日巡回检查。施施工现场临时时用电必须符符合《施工现现场临时用电电安全技术规规范JGK446—2005》标准规范范。机械设备有严格的的防护措施和和操作要求并并严格执行。灭火器等消防用具具的控制、使使用、处置等等见公司《消消防用具管理理办法》。8.3.3废弃弃物处置建筑安装垃圾：作作业队在工程程开工后，按按公司指定的的地点设置垃垃圾堆放场所所（垃圾坑），各各施工作业队队及班组在每每天下班前进进行场地清理理，将建筑安安装垃圾集中中堆放或置于于坑中，待完完工后做集中中掩埋处理。生活垃圾（塑料水水瓶、一次性性饭盒）：作作业队在每天天下班前，对对生活垃圾进进行回收，集集中后交给废废品收购部门门回收处理。可回收类物资的处处置：可回收收类物资的处处置，如边脚脚金属废料、废废电线、废电电缆、包装废废物的处置应应按局《废旧旧物资回收、管管理规定》做做回收处理。8.3.4设备备尾气施工中应避免电焊焊机等设备长长时间空载，以以减少设备产产生的尾气流流入空气中，同同时降纸能耗耗。购进节能能型、低污染染设备代替旧旧设备。9.3.5施工土土方施工