排水顶管施工方案

一、 工程概况二、 编制依据（1） 《给水排水标准图集》（2） 《检查井设计与施工标准图集》（HDBT2004-001）（3） 《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）（4） 《建设工程安全生产管理条例》（中华人民共和国国务院令第393号）（5） 施工图纸及岩土工程勘察报告三、主要施工工法本标段排水施工范围为NSH26-NSH33（包含NSH26、NSH33排水井），井间距离依次71.96m、46.36m、100m、100m、85.41m、100m、100m,具体形式见下图：\SH?SMH"NSH28NSHE9NSH30NSH31 NSH33. [JPi iip:f[Jit[j,工川藉'p7JSrf：：00 方il』力成： 羽顷〔 35.<rlX0 _"瓢 加1.；：】NSH26-NSH32（不含NSH32）井位置各开设工作坑1座、顶管长度71.96m中间加设一个工作坑、顶管长度46.36m采用一次顶进，顶管长度85.41m及100m段中间加设两个顶进工作坑，共计15个顶进工作坑。下穿铁路部分井号为NSH31-NSH32，铁路中心距离NSH31号井14.5m、距离NSH32号距离85.2m，施工此段顶管时对既有拉滨铁路线路进行P50钢轨，采用3-5-5-3形式扣轨防护。管材为钢筋混凝土管，胶圈接口。顶进时可随时通过超欠挖方法纠正顶进偏差。工作坑三侧设固定围挡封闭，一侧采用活动围挡作为出土进管工作口。本标段NSH26-NSH31开挖深度依次为11.108m、10.453m、10.382m、9.272m、8.022m、7.779m，平均深度为9.5m，地下水位2012年2月份（枯水区时段），测定为平均深度8.8m，由于施工条件，此段施工处于8月末9月初（水位高峰区），平均深度将达到约7.8m，为确保施工过程中充分稳定有地下水位土体，工作坑坑壁四周做好保护，本着保质保量保安全的原则，积极配合建设单位完成本工程的施工。四、 主要施工顺序：1、 预埋纵向钢板桩（36bH字钢）2、 基坑开挖3、 逐层搭接横向20H工字钢且附有斜支撑4、 搭做施工平台，每井预留两孔5、 顶管6、 回填五、 顶进工作坑顶进工作坑尺寸为长5.0米，宽5.0米，工作坑深度为9.5m，采用人工将顶坑挖至2.0m左右后进行支护，支护方式采用12m长36b工字钢支护，连续部置，横梁间距2m使用20H型钢连接，使用20H型钢设置两道斜角支撑分别为顶面下返4m、7m处，且斜支撑与水平梁应连接牢固，上下通道应搭设牢固。在钢桩间设挡土板支撑并在基坑上部应增设水平锁口钢梁，详见以下示意图。安装平台及顶管架子，工作坑开挖过程中要保证坑壁直顺、平整，设专人监视，在快接近设计深度时测量清底，防止出现超挖现象。36b工字钢/-件挡土板20H型钢20H型钢平台架子及架子上部顶梁的选用平台梁选用36b工字钢，搭接方式见图。平台板采用6X0.2X0.06m木板，用圆钉钉在平台梁上，并预留孔洞，一个为下管孔洞，一个为工作人员出入口，架子采用巾20圆木，设四排，架子安装应牢固可靠。1、 顶管坑内后背的搭设及材料的选择后背采用钢筋混凝土形式，一侧顶进完毕后，调头顶进时，将钢筋混凝土后背放置在已完成的混凝土管道前并且紧靠坑壁。二字我四恨间.山1米方木CL2xo.a2、导轨安装导轨选用钢质材料制作，其安装应符合规定：两导轨应顺直、平行、等高，其纵坡应与管道设计坡度一致（2） 导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（3） 安装后的导轨应牢固，不得在使用中产生位移，并应经常检查。3、 千斤顶的安装（1） 千斤顶应固定，并与管道中心的垂线对称，其合力的作用点应在管道中心的垂线上。（2） 放置一台320T的千斤顶。4、 顶铁的安装（1）安装顶铁时，应首先检查顶铁与导轨之间、顶铁与顶铁之间的接触面。如有泥土或油污等，应擦拭干净，防止接触不良，相互滑动。安装后，顶铁必须与管道的轴线平行，使千斤顶轴线、顶铁轴线和管道轴线相互平行。（2） 更换顶铁时，应先使用长度大的顶铁；顶铁拼装后应锁定；使用顶铁时必须注意安全，加强防护。（3） 顶铁允许连接长度应根据顶铁的截面尺寸确定。（4） 顶铁与管口之间的连接，无论是混凝土管还是金属管，都应垫以缓冲材料，使顶力均匀分布在管端，避免应力集中对管端的损伤。a、顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并应随时观察顶铁有无异常现象。5、 油泵安装于运转（1） 油泵设置在千斤顶附近，油管应顺直、转角少。（2） 千斤顶活塞退回时，油压不得过大，速度不得过快。六、管道顶进1、 管道顶进的方法的选择管道顶进时应考虑管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素。顶管施工中的测量，应建立地面与地下测量控制系统，控制点应设在不易拢动、视线清楚、方便校核、易于保护处。2、 顶管的程序顶管方向单向顶进，采用320t顶镐。顶进前，检查以下内容：（1）管子在导轨的中心线，坡度和高程符合设计规掏土采用人工掏土方式，管下部120。范围内不得超挖，管顶以上超挖量不得大于1.5mm，人工掏土在管内进行，管子外露在工作坑的长度不得小于0.5m，且不得有接口，管道进入土层过程中，每顶进30cm，测量不应少于一次。顶管质量的监测：用水准仪平面位置的方法是在待测管首端固定一小十字架，在坑内架设一台水准仪，使水准仪十字对准十字架，顶进时，若出现十字架与水准仪上的十字丝发生偏离，既表明管道中心线发生偏差。3、 管道顶进过程纠偏管道顶进过程纠偏措施：管道顶进过程中如发现管道超出允许偏差，应马上纠偏。偏差较小，采用超欠挖土法调整，如管道偏左侧则多挖右侧土方，管道偏上则多挖下部土方。偏差较大，采用千斤顶配合直径18cm圆木调整，如管道偏左，则支向右方，纠偏时，测量员应每顶进20cm时，测量一次。4、 混凝土现浇检查井管线检查井根据设计间距设置。5、 回填按甲方要求采用回填砂方式回填顶管坑及检查井作业坑。七、支护结构检算1、顶管施工工作基坑开挖深度为9.5m，检算时按

10m检算。采用36b工字钢板桩作围护结构，桩长为12m,桩顶标高为-2m，桩水平间距0.5m。板桩共设2道20h型钢支撑，见下表。中心标高（m）刚度（MN/m2）预加轴力（kN/m）-450-750基坑附近有附加荷载如下表和下图所示。h2xh2x0.5s45编号P(kPa或kN/m)a(m)b(m)c120315012.2614 12.26荷载(kPa)12、地质条件场地地质条件和计算参数见表1。地下水位标高为-9.8m。表1土层土层编号层厚(m)重度(kN/m3)中(。)c(kPa)渗透系数(m/d)压缩模量(MPam(kN/m4)kmax(kN/m3)粉质粘土219.814.939.45.19粉质粘土319.48.524.95.083、工况工况编号工况类型工况编号工况类型深度(m)1开挖4.52加撑43开挖7.54加撑75开挖10支撑刚度(MN/m2)支撑编号预加轴力(kN/m)501502工况简图如下：45 4」757 7二•工况1XXfffSf ffSi工况2.工况3NWfWFKNNE工况410 工况54、计算（粉质粘土）（粉质粘土）安全系数K=1.41，圆心0(1.45,0.74)墙底抗隆起验算Prandtl:K=2.12Terzaghi:K=2.42坑底抗隆起验算K=2.11抗倾覆验算（水土合算）Kc=1.53包络图（水土分算，矩形荷载）水平位移(mm)Max:18.7弯矩(kN*m)-17.5~82.7水平位移(mm)Max:18.7弯矩(kN*m)-17.5~82.7剪力(kN)-37.1~67.15、斜支撑验算4.5m处20H型钢刚度检算：Q=61.5kn/mE=2.1x105mpaI=4.610x10-5m4L=2.26mf=ql4/100EI=1.66mmW[f]=2260/400=5.65mm满足要求强度检算：Q=61.5kn/mL=2.26mW=0.461x103cm3M=1/10QL2=31.4knm。二Mm/W=68.11W215N/mm2 满足要求7m处20H型钢刚度计算：Q=191.8kn/mE=2.1x105mpaI=4.610x10-5m4L=2.26mf=ql4/100EI=5.1mmW[f]=2260/400=5.65mm满足要求强度检算：Q=191.8kn/mL=2.26mW=0.461x103cm3Q=191.8kn/mM=1/10QL2=97.9knm。二Mm/W=212W215N/mm2 满足要求八、深沟槽施工方案NSH32-NSH33井间距100m,d1600mm180度砂石基础埋管，其中NSH32挖深6.38m,NSH33挖深4.66m，根据分析对比，结合现场实际情况，深沟槽采用放坡形式。1、根据《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268—2008第4.3.3条载明，深度在5m以内的沟槽边坡的最陡坡度规定：地质条件为硬塑的粘质粉土、粘土时，坡顶有动载时，其坡度不陡于1：0.67，无荷载时采用1:0.33。本段开槽施工深度在4.66-6.38米之间，其中5米以上的沟槽段最大挖深6.38米，平均深度为5.52米。采用二级放坡形式，5米以下采用1:0.33，5米以上地段有机械作业，属动载，坡度采用1:0.67。方案设计取最大挖深6.38米，做为计算实例，施工断面图如下：

2、沟槽边坡最陡坡度要求地质条件良好、土质均匀、地下水位低于沟槽底面高程，且开挖深度在5m以内、沟槽不设支撑时，沟槽边坡最陡坡度应符合下表的规定。深度在5m以内的沟槽边坡的最陡坡度土的类别边坡坡度 （高：宽）坡顶无荷载坡顶有静载坡顶有动载中密的砂土1:1.001:1.251:1.50中密的碎石类土（充填物为砂土）1:0.751:1.001:1.25硬塑的粉质粘土1:0.671:0.751:1.00中密的碎石类土（充填物为粘性土）1:0.501:0.671:0.75硬塑的粘质粉土、粘土1:0.331:0.501:0.67老黄土1:0.101:0.251:0.33软土（经井点降水后）1:1.25——3、沟槽每侧临时堆土或施加其他荷载要求（1） 不得影响建（构）筑物、各种管线和其他设施的安全；（2） 不得掩埋消火栓、管道闸阀、雨水口、测量标志以及各种地下管道的井盖，且不得妨碍其正常使用；（3） 堆土距沟槽边缘不小于1倍坑或沟槽深度，且高度不应超过1.5m；沟槽边堆置土方不得超过设计堆置高度。4、 沟槽挖深较大时，应确定分层开挖的深度要求（1） 人工开挖沟槽的槽深超过3m时应分层开挖，每层的深度不超过2m；（2） 人工开挖多层沟槽的层间留台宽度：放坡开槽时不应小于0.8m,直槽时不应小于0.5m,安装井点设备时不应小于1.5m；（3）采用机械挖槽时，沟槽分层的深度按机械性能确定。5、 管段吊装要求（1） 吊装设备的安装与使用必须符合起重吊装的有关规定，吊运作业时必须遵守有关安全操作技术规定；（2） 吊点位置应符合设计要求，当设计无要求时应根据施工条件计算确定；（3） 采用吊环起吊时，吊环应顺直；当吊绳与起吊管道轴向夹角小于60°时，应设置吊架或扁担使吊环尽可能垂直受力；（4） 管段吊装就位、支撑稳固后，方可卸去吊钩；就位后不能形成稳定的结构体系时，应进行临时支承固定；（5） 按规定做好管段吊装施工监测，发现问题及时处理。6、 排水施工措施根据该场地地下水埋藏条件、基坑开挖深度、本工程实际情况以及场地附近地区已有的施工经验，正常情况下不需要考虑排水施措。但为防止因雨水而使基坑积水，在坑内布置排水沟及集水井，利用潜水泵抽出基坑积水。九、安全保证措施1、安全措施（1）开挖前应掌握现场土质情况，错开桩位开挖，缩短每节高度随时观察土体松动情况，必要时可在塌孔处用砌砖、钢板桩、木板桩封堵；操作进程要紧凑，不留间隔空隙，避免塌孔，施工期间应加强对支护体系进行变形监测。孔内应设置应急软爬梯供人员上下井，使用的电动葫芦、吊笼等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置，不得使用麻绳和尼龙绳吊挂或脚下踏井壁缘上下。电动葫芦宜用按钮式开关，使用前必须检验其安全起吊能力。每日开工前必须检测井下有无有毒、有害气体，并应有足够的安全防护措施。桩孔开挖深度超过9m时，应设专门向井下送风的设备，风量不得少于25L/s。孔口四周必须设置护栏，一般加0.8m高围栏围护。挖出的土方应及时运离孔口，不得堆放在孔口四周lm范围内，火车的通行不得对井壁的安全造成影响。施工现场的一切电源、电路的安装和拆除必须由持证电工操作；电器必须严格接地、接零和使用漏电保护器。各孔用电必须分闸，严禁一闸多用。孔上电缆必须架空2.0m以上，严禁拖地和埋压土中，孔内电缆、电线必须有防磨损、防潮、防断等保护措施。照明应采用安全矿灯或32V以下的安全灯。振动器的操作人员应穿绝缘胶鞋和配戴绝缘胶皮手套，并遵守《施工现场临时用电安全技术规范》(JGJ46-88)的规定。每天施工前，应安排下井人员对自己孔内进行检查。如果孔内有疑样，要及时向上方汇报问题解决后方可下井。施工作业人员进入施工现场必须正确带好安全帽，穿胶底鞋。机具设备由专人检查保证状态完好，并制定施工机具设备的保养制度。井内超过6m后每天下孔时必须先进行通风。根据《建设工程安全生产管理条例》(中华人民共和国国务院令第393号)规定，非工作人员禁止入内，孔内作业时孔口上面必须有人监护，挖出的土方应及时远离井口。不得堆放在孔口四周1m范围内，利用桶运土时，必须采用相应的防范措施，以防落物伤人。孔内作业人员每隔2小时出孔休息一会，井上人员必须每隔2分钟就要和井下人员联系一次，用对讲机联系的方式以保证井内人员安全。2、其它方面安全技术措施设专人负责现场排水工作，对于临时设施和设备的防护进行全面检查；对于怕雨、怕潮、怕裂、怕倒的原材料、构件和设备等，放入室内或设立坚实的基础堆放，或用篷布封盖严密等措施，进行分别处理。安排好职工、民工的生活和住宿，保证足够的休息时间，作业时间一般为8小时，特殊情况不超过12小时，以保证工人有饱满的精神，在工作中精力充足而防止事故发生。运输车辆必须进出有序，时速不超过5km，行车中严禁带人十、文明施工1、 组织措施组织以项目经理为首的文明施工领导班子。公司与项目经理签订文明施工责任状，项目经理与施工队签订文明施工责任书。成立现场文明施工管理组织，并选派一名工程师担任现场安全、文明施工的管理员，制定安全、文明施工检查制度，定期组织项目部成员进行检查评比，制定奖罚制度，做到奖罚分明。认真执行文明施工的有关细则，按工程段划分文明施工管理责任区，由各工程段施工队负责，将文明施工思想贯彻到现场施工管理人员及每个工人之中，并把文明施工责任落实到他们的日常工作中。坚持以人为本，加强思想教育，使每个工人充分认识到安全、文明施工的重要性，以及作为主人翁的责任感，做好文明施工工作与他们的切身利益是紧密相连的，以自觉的文明行为，树立良好的文明形象，从而为文