市政工程顶管专项施工方案编制交流

市政工程顶管专项施工方案编制交流广州市第三市政工程有限公司总工室

2016年10月目录施工组织设计及施工方案的基本概念施工组织设计及施工方案的联系与区别顶管专项方案编制几个概念——《建筑施工组织设计规范》GB/T50502-2009

施工组织总设计（generalconstructionorganizationplan）以若干单位工程组成的群体工程或特大型项目为主要对象编制的施工组织设计，对整个项目的施工过程起统筹规划、重点控制的作用。单位工程施工组织设计（constructionorganizationplanforunitproject）以单位（子单位）工程为主要对象编制的施工组织设计，对单位（子单位）工程的施工过程起指导和制约作用。对于已经编制了施工组织总设计的项目，单位工程施工组织设计应是施工组织总设计的进一步具体化，直接指导单位工程的施工管理和技术经济活动。

施工方案（constructionscheme）以分部（分项）工程或专项工程为主要对象编制的施工技术与组织方案，用以具体指导其施工过程。施工方案在某些时候也被称为分部（分项〕工程或专项工程施工组织设计，但考虑到通常情况下施工方案是施工组织设计的进一步细化，是施工组织设计的补充，施工组织设计的某些内容在施工方案中不需赘述，因而将其定义为施工方案

施工组织设计与施工方案的联系与区别施工组织设计是施工企业指导一个拟建工程进行的准备组织实施的基本的技术经济文件，是对拟建工程(单项或单位工程)的施工准备工作和整个施工过程，在人、财、物、时间、空间、技术和组织方面做出的一个全面的计划安排施工方案是对单位工程或分部(分项)工程中某一施工工艺和施工方法的分析，是对施工实施过程中所耗用的劳动力、材料、机械费用以及工期等在合理组织的条件下通过技术经济分析，从中选择切实可行、最优的施工工艺和方法。对于某些施工难点和关键分部、分项工程，常常也要编制专门的施工方案。施工组织设计与施工方案的联系与区别

施工组织设计与施工方案之间的联系整体与局部的关系施工组织设计是整体，施工方案是局部；施工方案是工程项目施工组织设计的必不可少的一部分，脱离了施工组织设计的施工方案是没有任何指导意义的，是无法指导施工的。指导与被指导的关系施工方案的编制必须在施工组织设计的总体规划和全局部署下进行；施工方案始终是在施工组织设计的指导下进行编制和实施的。施工组织设计与施工方案的联系与区别

施工组织设计与施工方案的区别编制目的不同：施工组织设计是对施工中的人力、物力的选用方法，时间与空间布置等各方面进行周密安排，根据各方面的要求来明确施工方案；施工方案是编制某一部分的具体施工工艺和方法，以保证质量要求和安全文明施工要求。编制的内容不同：施工组织设计编制的对象是工程整体。它涉及工程施工各个方面的内容，包括项目机构的划分、施工方案的选择、施工顺序、优化配置和节约所使用的各生产要素等等；施工方案编制的对象通常是分部、分项工程。编制内容包括工程概念、施工中的难点重点、施工方法的选择和具体的施工方法等等。侧重点不同：施工组织设计侧重计划，施工方案侧重实施。出发点不同：施工组织设计是从项目决策管理层的角度出发，施工方案是从项目实施层的角度出发。顶管专项方案的编制——格式要求——市政集团《施工组织设计（专项施工方案）编制说明》顶管专项方案的编制——格式要求——市政集团《施工组织设计（专项施工方案）编制说明》顶管专项方案的编制——格式要求——市政集团《施工组织设计（专项施工方案）编制说明》顶管专项方案的编制——内容

第七条专项方案编制应当包括以下内容：（一）工程概况：危险性较大的分部分项工程概况、施工平面布置、施工要求和技术保证条件。（二）编制依据：相关法律、法规、规范性文件、标准、规范及图纸（国标图集）、施工组织设计等。（三）施工计划：包括施工进度计划、材料与设备计划。（四）施工工艺技术：技术参数、工艺流程、施工方法、检查验收等。（五）施工安全保证措施：组织保障、技术措施、应急预案、监测监控等。（六）劳动力计划：专职安全生产管理人员、特种作业人员等。（七）计算书及相关图纸。

根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》

顶管工程属于超过一定规模的危险性较大的分部分项工程。顶管专项方案的编编制——内容（五）→（六）项项目安全管理组织织架构（包括相关关人员姓名、职务务、工作职责及联联系电话）、施工工安全技术措施、、应急救援预案、、监测监控措施等等。增加→（七）方案编制、审核人人员名单及学历、、专业、职称、职职务等情况。（六）→（八八）工程项目部相关的的专职安全生产管管理人员、特种作作业人员名单及其其安全生产考核合合格证书、特种作作业资格证书。根据关于《危险性较大的分部部分项工程安全管管理办法》的实施细则——粤建质〔2011〕13号，其在管理办法的的基础上进一步明明确及增加了以下下内容：“专家论证”、“专专家验收”、“现现场双确认”顶管专项方案的编编制——编制依据编制依据：1、与工程建设有关关的法律、法规和文件；2、国家现行有关标准准和技术经济指标；；3、工程所在地区行行政主管部门的批批准文件，建设单位对施工的的要求；4、工程施工合同或招招标投标文件；5、工程设计文件；6、工程施工范围内内的现场条件，工程地地质及水文地质、、气象等自然条件件；7、与工程有关的资资源供应情况；8、施工企业的生产产能力、机具设备备状况、技术水平平等。红星路、颖阳路顶顶管专项方案的编编制依据顶管专项方案的编编制——编制依据编制要点及注意事事项：施工组织设计也是是依据之一应列明相关的法律律、法规及文件注意标准规范的准准确性、适用性及及时效性技术性规范可多个个，验评规范应只只列一个适用的工程概况应包括：：项目整体简介、危险性较大的分分部分项工程概况况、施工平面图布布置、施工要求和和技术保证条件顶管专项方案的编编制——工程概况顶管专项方案的编编制——工程概况编制要点及注意事事项：项目整体概况要简简本方案所述分部分分项的工程概况要要全面应包括：该分部分分项的工程主要情情况、设计简介以以及施工条件。施工平面图布置有有别于施组的总平平布置应切合该分部分项项的特点与实际，，有助于反映施工工部署、计划施工要求即质量量、工期、安全全文明施工等各各项目标及验评评标准顶管专项方案的的编制——工程概况编制要点及注意意事项：分部分项的工程程主要情况、设设计简介宜采用用图表形式顶管专项方案的的编制——工程概况施工平面图布置置应切合该分部部分项的特点与与实际，有助于于反映施工部署署、计划萝岗外环A线顶管专项方案案的平面图布置置顶管专项方案的的编制——施工计划编制要点及注意意事项：施工计划包括：：施工安排、施施工准备、进度度计划及资源配配置计划施工安排：明确确组织架构及职职责划分，明确确施工方案选择择、施工顺序及及施工流水段施工准备包括：：技术准备、现现场准备施工进度计划应应按施工安排结结合施组的总进进度计划编制资源配置计划应应包括：劳动力力、材料、设备备、周转材及施施工机具等配置置计划顶管专项方案的的编制——施工计划组织架构宜采用框架树图图顶管专项方案的的编制——施工计划施工顺序、流水水分段宜采用平平面图或流程图图表述顶管专项方案的的编制——施工计划施工现场准备应应有现场布置平平面图顶管专项方案的的编制——施工计划顶管专项方案的的编制——施工工艺《建筑施工组织设设计规范》对施工方法及工工艺的要求明确施工工艺要要求对易发生质量通通病、易出现安安全问题、施工工难度大、技术术含量高的分项项工程（工序））等应作出重点点说明对开发和使用的的新技术、新工工艺以及采用的的新材料、新设设备应通过必要要的试验和论证证并制定计划对季节性施工应应提出具体要求求顶管专项方案的的编制——施工工艺顶管的施工工艺艺通常有以下内内容：工作井（接收井井）施工工艺（（含止水支护））顶管顶进施工工工艺顶管专项方案的的编制——施工工艺萝岗新城外环路路A线道路及市政工工程顶管专项方案为为例，简要介绍绍不排水下沉沉沉井施工工艺以以及泥水平衡顶顶管施工工艺顶管工作井及接接收井为临时结结构，分两节制制作及两节下沉沉，采用不排水水法下沉施工，，结构安全等级级为三级，重要要性系数为0.9，混凝土强度等等级C25。沉井基础处理理采用D500水泥搅拌桩。洞口加固采用D500单管旋喷桩顶管施工采用泥泥水平衡顶管机机施工，排水管管道采用Ⅲ级钢钢筋混凝土F型管;过河管管材采用用焊接钢管（Q235-B）焊接连接方式式。顶管专项方案的的编制——施工工艺顶管施工总体工工艺流程沉井施工工艺流流程基准线、轴线定位、复验线位基坑土方开挖基底平整、铺设砂石垫层第一节沉井钢筋、模板安装第一节浇筑沉井混凝土第一节下沉下沉至标高沉井基底处理第二节沉井钢筋、模板安装第二节浇筑沉井混凝土第二节下沉下沉至设计标高沉井基底处理、水下砼封底沉井底板混凝土施工高压旋喷桩施工顶管施工模板支撑安装模板支撑安装控制下沉速度及纠编检查控制下沉速度及纠编检查及验收矩形工作井水泥搅拌桩软基处理顶管专项方案的的编制——沉井施工工作井剖面图工作井平面图顶管专项方案的的编制——沉井施工沉井的模板支撑撑顶管专项方案的的编制——沉井施工沉井的模板支撑撑顶管专项方案的的编制——沉井施工不排水开挖下沉沉1．基本要求(1)井内挖土深度，，一般根据土质质而定，最深不不应低于刃脚2m(此数与沉井平面面尺寸的大小有有关)。若土质特别松松软时，不应直直接在刃脚下除除土。(2)尽量加大刃脚对对土的压力。(3)通过粉砂、细砂砂等松软地层时时，不宜以降低低井内水位而减减少浮力的办法法，促使沉井下下沉，应保持井井内水位高出井井外1～2m。(4)除为了纠正沉井井倾斜外，井内内的土一般应由由各井孔均匀清清除，各井孔土土面高差不得超超过500mm。(5)沉井入土较深，，一般采取抓土土、吸泥、射水水交替或联合作作业；2．抓斗挖土下沉沉在砂或砾石类土土中，一般当锅锅底比刃脚低1～1.5m时，沉井即可靠靠自重下沉。在黏质土或紧密密土中刃脚下的的土不易向中央央坍塌，则应配配以射水管松土土。多井孔的沉井。。如用一台抓斗斗时，应对称逐逐孔轮流进行使使其均匀下沉，，各井孔内土面面高差不大于0.5m。3．水枪冲土下沉沉水枪冲土吸泥机机排渣下沉是沉沉井的主要方法法，适用于粉质质黏土、黏质粉粉土、粉细砂土土中。，必要时时应向沉井内注注水，以加高井井内水位。在淤淤泥或浮土中使使用水力吸泥时时，应保持沉井井内水位高出井井外水位1～2m。水枪冲土系统包包括：高压水泵泵、供水管路、、水枪等。取土顺序为先中中央后四周，并并沿刃脚留出土土台，最后对称称分层冲挖，不不得冲空刃脚踏踏面下的土层。。顶管专项方案的的编制——沉井施工沉井常见通病防防治1、砂垫层密实度度不均匀或不密密实（1）现象：沉井制制作时沉降过大大或明显倾斜。。（2）原因分析：基基坑砂垫层承载载力很差或明显显不均匀，砂垫垫层施工末按分分层摊铺振实的的技术要求施。。（3）预防措施：砂砂垫层施工必需需按技术要求分分层摊铺(每层松砂厚20~25cm)，分层振实。（4）治理方法：沉沉井倾斜较大的的可在井身高位位处挖除局部砂砂垫层加以纠偏偏。顶管专项方案的的编制——沉井施工沉井常见通病防防治3、沉降或倾斜过过大（l）现象：沉井制制作浇筑混凝土土过程中或刚浇浇筑完不久，沉沉井产生过大的的沉降或倾斜。。（2）原因分析：沉沉井制作时基坑坑底下土层或其其下卧土层支承承强度不够，或或地基软硬不均均匀，如有暗涌涌、大型障碍物物等；砂垫层厚厚度不够或施工工质量差(不密实、不均匀匀、被地下水浸浸泡等)，致使其支撑强强度达不到要求求；多次下沉的的沉井接高时刃刃脚入土深度少少，或井内水浮浮力不够，或井井底及其下卧土土层支撑强度不不够；沉井制作作高度偏大，井井身较小，重心心过高；刃脚下下承垫枕木末对对称均匀地抽出出，或末及时填填塞好枕木抽出出后的空隙。（3）预防措施：事事先查清沉井基基坑地层及其下下卧层情况，并并采取相应技术术措施；加强砂砂垫层的施工设设计及施工质量量控制。砂垫层层应有足够厚度度，砂垫层质量量要达到规定要要求；多次下沉沉的沉井接高施施工时，应事先先核算其下沉稳稳定系数，并采采取稳定沉井的的技术措施(刃脚处多留土、、井内灌水、填填土或砂等)；适当控制小面面积沉井下沉前前的制作高度，，井高不宜大于于沉井短边或直直径，超过l2m时要采取保证沉沉井稳定的措施施；抽除刃脚承承垫枕木时要按按技术要求进行行施工，或改用用素混凝土底模模垫层施工法。。（4）治理方法：一一次下沉的沉井井可在井位高处处挖除部分刃脚脚处砂垫层进行行纠偏；多次下下沉的沉井接高高时的倾斜，则则按沉井纠偏方方法施工。顶管专项方案的的编制——沉井施工沉井常见通病防防治4、沉井模板及支支架损坏（1）现象：沉井制制作浇筑混凝土土时模板构件或或支架变形、损损坏。（2）原因分析：沉沉井在第二节开开始制作时沉降降较大，产生模模板及支架变形形、损坏的情况况；由于脚手架架及支架与模板板固定连接，并并且脚手架及支支架刚度相对较较大，当两者沉沉降差较大时，，模板易被拉坏坏。（3）预防措施：外外脚手架可与模模板基本脱开，，只在极少几处处用拉结件联系系，当沉井高度度不很大时，可可只在井顶以上上与内模支架拉拉结；在沉井第第二节的内模支支架不采用落地地式，而应采用用支撑式，即支支架支撑在沉井井底梁或临时性性钢梁上，便其其与沉井同步下下沉；第一节沉沉井制作高度不不宜过大，否则则要适当加厚砂砂垫层并保证质质量，以减少沉沉井沉降量，保保证模板安全。。（4）治理方法：当当发现模板开始始被脚手架或支支架拉坏时，则则暂停浇筑混凝凝土，适当加固固模板构件，并并尽可能将脚手手架及支架与模模板间改用活络络套等方式联系系，以减少其相相互影响。顶管专项方案的的编制——沉井施工沉井常见通病防防治9、邻近地面变形形过大（l）现象：沉井在在排水下沉施工工时，井周土体体产生严重塑流流或流砂现象，，地面出现大幅幅度沉降。（2）原因分析：井井底土层很软弱弱，沉井埋深又又较大；井内外外水土压差较大大。（3）预防措施：当当沉井附近有重重要环保要求(建筑物或地下管管线等)时，则可将井周周或井底土层进进行加固处理(如井点降水、注注浆加固、搅拌拌桩等)；在外井壁制作作时预留泥浆槽槽，采用触变泥泥浆护壁措施等等。（4）治理方法：按按现场施工及环环保要求，及时时将井周地面回回填，并修复施施工便道，必要要时采取土层加加固措施。顶管专项方案的的编制——沉井施工沉井常见通病防防治11、下沉极慢或停停沉（1）现象：沉井排排水下沉时，下下沉速度极其缓缓慢，甚至不下下沉。（2）原因分析：沉沉井井壁薄，自自重相对较轻；；井底碰到硬土土层；沉井倾斜斜较大，为了纠纠偏，井底相当当部分土体没有有开挖，因而井井底土体阻力大大；井底碰到大大型硬质障碍物物，井身被搁住住。（3）预防措施：施施工设计时验算算的沉井下沉系系数不能过小，，必要时要加厚厚井壁；事先查查清井底土层情情况，对硬土层层要准备好破土土技术措施(包括施工设备)；沉井下沉时要要控制好井位高高差，不让井身身倾斜过大。顶管专项方案的的编制——沉井施工下沉系数计算当K1＞1.15时，满足下沉要要求稳定系数计算当K2＜1时，满足终沉阶段稳稳定要求封底完成后，K浮＝（G总+Tf）/F浮＞1.1时，满足抗浮要要求不排水开挖下沉沉沉井下沉前，应应对其在自重条条件下能否下沉沉、终沉阶段是否否稳定、是否满满足抗浮要求进行必要的验算算。沉井施工工艺流流程安装导轨修筑后背墙装置观测设施泥水分离外运泥机头进接收井顶进顶进纠偏安装顶进设备砌筑检查井取出工具头开挖修筑工作井、接收井破井壁安装止水环管节吊装进井检查验收顶管专项方案的的编制——顶管施工顶管专项方案的的编制——顶管施工泥水平衡式顶管管施工示意图顶管专项方案的的编制——顶管施工顶进方向测量与与控制1、有严格的放样样复核制度，并并做好原始记录录。顶进前必须须遵守严格的放放样复测制度，，坚持三级复测测：施工组测量量员→项目管理理部→监理工程程师，确保测量量万无一失。2、布设在工作井井后方的仪座必必须避免顶进时时移位和变形，，必须定时复测测并及时调整。。3、顶进纠偏必须须勤测量、多微微调，纠偏角度度应保持在10’～20’不得大于0.5°。并设置偏差警警戒线。4、初始推进阶段段，方向主要是是主顶油缸控制制，因此，一方方面要减慢主顶顶推进速度，另另一方面要不断断调整油缸编组组和机头纠偏。。5、开始顶进前必必须制定坡度计计划，对每一米米、每节管的位位置、标高需事事先计算，确保保顶进时正确，，以最终符合设设计坡度要求和和质量标准为原原则。6、采用趋势图法法判断偏差发展展阶段、趋势，，禁止全凭感觉觉、经验判断。。每顶进50cm则根据测量数据据及光靶成像、、倾斜仪读数绘绘制一次趋势曲曲线，据此进进行偏差判断。。顶管专项方案的的编制——顶管施工顶进纠偏——趋势图法顶进过程中每顶顶500mm绘制一次曲线（（如右图所示）），然后根据曲曲线的斜率分析析机头偏差发展展趋势，图上所所标的A点便是偏差的峰峰值，当曲线到到达峰值之后，，我们可以判断断顶管机已经是是开始往回走，，甚至可以判断断机头的最前部部已经开始向中中心靠拢。这样样我们就应该把把纠偏角度逐渐渐的减小，然后后在适当的时间间把机头摆正（（前后段没有角角度），假如机机头往回的趋势势很大，我们甚甚至要反向纠偏偏。至于什么时时机开始把机头头摆正、什么时时机应该反纠没没有一个固定的的模式可以遵循循的。这个纠偏偏过程应根据总总的趋势以及以以及土质条件作作出相应的动作作，一般来说，，N>10的硬土反纠偏可可以相对迟缓，，而N<10的软土反纠时尽尽量提前一点，，在曲线达到峰峰谷A时，既可开始逐逐渐反纠。顶管专项方案的的编制——顶管施工顶管质量通病防防治1、泥水冒出地面面（1）现象：在顶进进时，地面有泥泥水冒出，在泥泥水平衡顶管中中称之谓冒顶。。（2）原因：因覆覆土层太浅，泥泥水平衡顶管的的复土深度必须须大于1.5倍管外径，否则则易发生冒顶。。（3）防治措施：a.控制泥水密封舱舱的泥水压力，，保持在1-1.1倍正面土体静止止土压力为宜。。b.土层渗透系数很很大，或覆土深深度小于1.5时，应加深覆土土。c.增加进水中粘土土的比例，适当当提高进水比重重，使泥水不易易渗透。顶管专项方案的的编制——顶管施工顶管质量通通病防治2、叩头（1）现象：顶顶管机在推推进过程中中一直往下下走，即使使纠偏使用用也不明显显。（2）原因：a.大多发生在在粉细砂土土中。由于于泥水平衡衡顶管机比比较重，而而且机器转转动起会相相起震动，，这种震动动会使粉细细砂土很快快液化，从从而降低了了它的承载载力，就会会使顶管机机产生往下下沉的趋势势。b.或者是遇到到了上下两两层不同性性质的土，，由于下面面一层土较较软，而使使顶管机往往下偏。c.泥水压力控控制不好。。（3）防治措施施：a.首先仔细阅阅读土质资资料，如果果在粉细砂砂土层中顶顶进偏低，，可调低进进泥的泥浆浆浓度，减减小顶进速速度。b.如果是遇到到两层软硬硬程度不一一样的土时时，应注意意让顶管机机的头部略略微往上翘翘一些，同同时把前三三至四节管管与顶管机机后壳体联联成一体。。顶管专项方方案的编制制——顶管施工顶管质量通通病防治3、泥水管内内产生沉淀淀、堵塞现现象（1）现象：泥泥水管内泥泥水流动不不畅通，顶顶管机推进进因此也不不顺利。（2）原因：a.在泥水管内内生沉淀这这种现象大大多发生在在砂土层中中。一是由由于排泥泵泵效率低下下流量不足足，在泥水水管内的流流速小于临临界流速使使泥砂产生生了沉淀。。二是在顶顶管机停止止推进以前前对管内冲冲洗力度不不足致使泥泥砂产生沉沉淀。如果果是粉细砂砂，一旦沉沉淀在泥水水管内，时时间一长板板结起来就就比较难冲冲洗干净。。b.在含水量少少的粘土层层中，粘土土会变成如如同鸡蛋一一样的泥团团，如果泥泥团过大，，它在管道道的弯头和和蝶阀处会会把管道堵堵塞。无论