下穿自來水管施工方案

1、犀浦鎮(zhèn)犀方路污雨水管道非開挖穿越自來水主干管工程施工組織設(shè)計成都海瑞達非開挖技術(shù)有限公司二五年十一月十五日目錄一、 工程概況2二、 工程地質(zhì)條件與原有地下管線情況2三、 液壓頂管法施工工序3四、 施工安全技術(shù)措施10五、 主要施工設(shè)備11六、 現(xiàn)場管理與施工人員組成11七、 質(zhì)量保證措施12八、 需業(yè)主配合的工作14九、 施工工期14十、 工程造價15十一、附圖16一、 工程概況本工程為犀浦鎮(zhèn)犀方路污雨水管道工程，設(shè)計污水管道和雨水方溝各一條。設(shè)計中需橫穿兩根直徑為1600mm，間距為 15m 的自來水管。由于該自來水管為成都市供水主干管，如采取大體積開挖施工必將對自來水管造成威脅，影響成都市

2、的正常供水。為此，工程業(yè)主擬采用“非開挖”施工方式完成該段污雨水管道安裝任務(wù)。我公司根據(jù)設(shè)計圖與現(xiàn)場初步踏勘及業(yè)主要求，特編制該工程非開挖施工組織設(shè)計方案。二、 工程地質(zhì)條件與原有地下管線情況1、工程地質(zhì)與地下水從現(xiàn)場溝槽開挖后土層情況推測本工程所在區(qū)域，離地面深 1.0 米以上地層主要為深褐色粉質(zhì)粘土層，表層為雜填土層，距離地面1.0m 以下深度地層一般為中密密實狀砂卵石層。地下水位約 24m，砂卵石層為含水層，地下水豐富。根據(jù)設(shè)計圖及上述工程地質(zhì)條件，污水管道下穿自來水管道埋設(shè)最低點深度約為 5.5m，雨水方溝下穿自來水管道埋設(shè)深度約為6.5m，穿越地層為砂卵石層，且在地下水位以下施工。因

3、此必須采取深井降水和有效的防止地層垮塌措施，才能完成本次頂進大管徑管道工程任務(wù)。2、地下管線（附圖1、附圖 2）根據(jù)設(shè)計圖紙所示，污水管道穿越此段的管底標高為529.087，管道直徑為 600mm；雨水方溝管底標高為 528.029，采用兩根直徑為 1500mm 鋼筋混凝土管道并排穿越自來水管；穿越段原來埋設(shè)兩根自來水管道管底標高分別為529.817 和 529.867，管道直徑為 1600mm，管道間距 15m，這兩根自來水管為成都市區(qū)主供水管道。根據(jù)上述自來水管埋設(shè)情況，擬建污雨水管道需從兩根自來水管道底部穿越通過，管底埋深約6.5m，管頂埋深約 4.7m，距離自來水管底約 30cm（未考

4、慮原供水管道基礎(chǔ)墊層，如果有墊層，頂坑設(shè)置和污雨水管埋深相應增加墊層厚度） 。為了確保兩根自來水管的安全，污雨管道頂進前，需對兩根自來水管周圍的砂卵石層進行高壓注漿加固處理。三、 液壓頂管法施工工序現(xiàn)場勘察（施工準備）測量放線場地平整設(shè)置施工標志和隔離帶降水井施工自來水管高壓注漿保護工作坑設(shè)置設(shè)備進場安裝管道頂進管壁外壓漿閉水試驗。1、施工準備1.1 施工前，穿越施工隊熟悉圖紙，掌握穿越長度、深度、管道結(jié)構(gòu)及附屬設(shè)施的結(jié)構(gòu)要求，掌握穿越段土層情況。地質(zhì)狀況不明時，在穿越兩側(cè)挖深坑取得準確資料。1.2 開工前，預先與主管部門聯(lián)系， 按照其主管部門的要求辦理穿越施工手續(xù)，并設(shè)置相應的警示標志。1.

5、3 向有關(guān)部門了解穿越段內(nèi)地下是否有通訊電纜、煤氣管道等設(shè)施， 對于此類設(shè)施，可請主管部門的有關(guān)人員到現(xiàn)場指定位置，其保護方案應得到主管部門的認可。1.4 設(shè)備、輔助設(shè)備及各種材料準備齊全。2、測量放線根據(jù)規(guī)劃施工，先用經(jīng)緯儀在現(xiàn)場地面上準確放出管道鋪設(shè)的中線控制樁，控制樁必須用砼保護好，待工作坑開挖好后，用經(jīng)緯儀將管道中線控制樁引至工作坑并做好保護，確保施工使用時管道中線的準確度。3、場地平整場地平整在具備施工條件時進行，面積大小按照作業(yè)坑、臨時工棚、堆土區(qū)域的使用范圍確定。4、設(shè)置施工標志和隔離帶4.1 在距穿越點設(shè)置明顯的標志，如“前方施工，請緩行”等安全警示標志，提示過往行人車輛。4.

6、2 夜間在每個警示點和隔離帶處設(shè)置照明，在附近搭設(shè) 220 伏民用電向照明燈具供電。5、降水井施工在兩自來水管道兩側(cè)及管道中間設(shè)置3 口降水井（參見附圖 1），井深 17.5米，間距約 20m，用于降排水，確保作業(yè)深度內(nèi)不受地下水影響。6、自來水管高壓注漿保護由于兩根自來水管管徑達1600mm，管徑大，自身重，周圍土層為不具粘結(jié)性和支撐力的砂卵石層，在其下方人工挖土頂進鋼筋砼管，必將引起地層擾動，造成自來水管下沉、開裂，為確保自來水管安全，擬在自來水管道周圍 120m2 范圍內(nèi)進行帷幕注漿，加固其周圍砂卵石層。選用有眼鉆桿高壓注漿加固自來水管周圍土體。本方案的基本原理是沿自來水管周邊按一定角度

7、將有眼鉆桿打（鉆、壓）入地層中，借助注漿泵壓力使?jié){液通過鉆有蜂窩狀孔洞（1015mm）的鉆桿滲透、壓入到地層孔隙或裂縫中，以改善土體力學性能。這樣可以使自來水管周圍不具粘結(jié)性的砂卵石地層固結(jié)成一個整體，增加其強度，以免頂管過程中，自來水管下沉、開裂。6.1 布眼：間距 50cm，沿管道頂進方向布設(shè)，自來水管左右布設(shè)寬度5.6m，沿自來水管方向布設(shè)長度為5.85m。（附圖 3 附圖 4）6.2 鉆眼：選用 d50mm 空心且周邊有眼鉆桿，并配備鉆機進行鉆眼。自來水管兩側(cè)鉆至自來水管管底30cm 處，達到深度后，鉆桿不得拔出，便于后步進行壓力注漿。6.3 注漿：選用單液漿泵，注漿時壓力必須達到1M

8、pa2Mpa，采用純水泥漿液并摻適量水玻璃。通過空心有眼鉆桿壓入漿液，當注漿壓力達到設(shè)計值時，維持 23 分鐘，進漿量達到設(shè)計數(shù)量則停止注漿，注飽滿后隨即拔出鉆桿，并卸下注漿混合器及注漿系統(tǒng)。6.4 注漿量計算：注漿量可根據(jù)公式：Q=D2/4·L ·n·a·Q注漿量D注漿范圍L 注漿深度n巖層裂隙率a漿液在地層中的充值系數(shù)，一般為0.30.9漿液消耗率根據(jù)本工程地層情況，所取參數(shù)為：D0.30m，L 平均 =4.9m，n0.95，a 0.9，0.41；注漿孔眼為 624 眼。通過計算該段每孔眼注漿量為： Q 平均 0.13m3總注漿量為： Q81.12m

9、37、工作坑的設(shè)置（附圖3 附圖 4）在兩自來水管道兩側(cè)開挖作業(yè)坑如附圖所示。作業(yè)坑開挖位置應避開原有地下管線，以免造成原有地下管線損壞。雨水管頂管段作業(yè)坑底部成型后規(guī)格為長 8 米、寬 6 米，深 6.5 米，污水管頂管段作業(yè)坑底部成型后規(guī)格為長6 米、寬 5 米，深 5.5 米。開挖時根據(jù)地層情況應放坡開挖（放坡系數(shù)為1：0.3），并要注意其它原有管線的安全。作業(yè)坑挖掘完成后，立即圍設(shè)安全彩鋼瓦，并設(shè)置醒目安全警示標識。7.1 土方外運（含頂管內(nèi)出土）在查明其它無地下管網(wǎng)的情況下，工作坑可以考慮為機械開挖，管道內(nèi)土方采用人工挖掘，工具管切入土層后，自上而下分層開挖，土方用人工通過提升設(shè)備提

10、升至地表面堆放，管內(nèi)不得有泥土、石子、砂袋等雜物。在允許超挖的穩(wěn)定土層中正常頂進時，管下部135。范圍內(nèi)不得超挖，管頂以上超挖量不得大于1.5cm，超前超挖長度視具體土質(zhì)情況確定，但最長不得超過 50cm。7.2 基坑壁支護與后基座由于坑深為6.5m，為了確保安全，坑壁必須進行可靠的支護。根據(jù)成都地區(qū)的大量工程經(jīng)驗，坑壁采用噴錨支護方式進行支護，共設(shè)計錨桿（D50鋼管間距按 1.0 米施工）5 排，錨桿長度自上而下為4.0m、4.0m、4.0m、3.0m、3.0m，再在錨桿上掛 6200×200 鋼筋網(wǎng)，并用 16 加強鋼筋將錨桿縱橫連接，噴射 C15 砼厚 100mm。在頂管入口處

11、，砼管頂部約30cm 處，以間距40cm 呈半圓形水平方向施工一排錨桿，長度 4.0m，以防管道頂進時在開口處發(fā)生土層塌方事故。后靠背采用 100cm 厚 C30 現(xiàn)澆砼，高 2.5m，且低于坑底0.5m，使之能承受頂進過程中產(chǎn)生的幾百噸反推力。7.3 基坑排水為確保頂管安全與頂進質(zhì)量，要求頂坑內(nèi)干燥污水。在深井降水基礎(chǔ)上再在坑外四周以土筑 0.3m 寬、 0.4m 高土埂攔水，坑內(nèi)四周挖 0.3m×0.3m× 0.3m 邊溝，以 3坡度引往坑內(nèi)兩個沉水井（ 0.5m×0.5m×0.5m），隨時以 100mm口徑污水泵排出。8、設(shè)備安裝8.1 導軌安裝導

12、軌的設(shè)置是頂管工程成敗的關(guān)鍵，故要求設(shè)置牢固可靠，軌距、高程正確。為此，首先要將坑底夯實，再澆筑C15 砼 15cm 厚，并預埋螺栓，以便通過扣件牢固扣緊鋼軌。導軌高程偏差不大于3mm，中線位移左右偏差不大于 3mm，達到 CJJ3-90 規(guī)范中規(guī)定的質(zhì)量要求。作業(yè)坑挖掘支護完成后，馬上澆筑墊層，安裝導軌。8.2 千斤頂安裝主頂站千斤頂選用 2 臺油缸，固定在型鋼制作的千斤頂支架上，支架焊在井底的橫梁上， 千斤頂著力點應在與水平直徑成 45。 的頂管圓周上， 即與管道中心的垂線對稱，其合力的作用點在管道圓心上，每個千斤頂?shù)目v線坡度應與管道設(shè)計坡度一致。8.3 頂管機充分考慮該地區(qū)土質(zhì)與頂進管道

13、自身重量及地層摩擦力，采取一側(cè)頂進方案，按經(jīng)驗公式測算：P=K×N其中： P總頂力N頂進管道總重量K頂力系數(shù)一般取值 1.3-2.5經(jīng)測算所需最大頂力約300 噸，故擬安裝兩臺YET200 型油缸、一臺YDG-500 型泵站聯(lián)合作業(yè)，按工序要求由一側(cè)向另一側(cè)徐徐頂進。8.4 操作臺及下管操作臺采用 20 槽鋼上鋪 5cm 厚木板，預留 3m×2.5m 開口下管，鋼筋砼管用 15 噸吊車吊裝下管。9、管道頂進9.1 管道及接口密封防水本工程設(shè)計為兩條d1500mm 和一條 d600mm 鋼筋砼管，由于頂管作業(yè)平口鋼筋砼管需要承受三百多噸頂進力，所以管道至少達到重型管標準，以防

14、頂進過程發(fā)生爆管事故。接口在頂進前先墊瀝青麻辮，瀝青麻辮偏于管縫外側(cè)放置，使頂緊后管里縫有2-3cm 的深度，利用頂力將之壓實，管里縫再用水泥砂漿勾縫填實，純水泥漿抹內(nèi)帶壓光，防止?jié)B水。為防止頂進過程中錯口，兩管接口處安裝鋼內(nèi)脹圈固定。同時防止頂管導致的周圍土體的松動，在管壁外側(cè)上設(shè)置三根鉆有蜂窩狀小孔的壓漿管（d50mm 鋼管），以便頂管完成后對土體進行壓漿，使頂進管道與周圍土體密實之間無任何縫隙，防止管頂土層沉降（附圖3 附圖 4）。9.2 掘進與頂進作業(yè)人工掘進，土方用小輪車拖出，集中后提升外棄，每次挖掘長度不大于50cm，采用頂一節(jié)挖一節(jié)的手掘式液壓頂管法。將管道吊至導軌，安裝好內(nèi)脹圈

15、，墊好瀝青麻辮，再安裝好工字鋼與頂鐵之后，開動頂管機向前頂進。要求每次開機徐徐頂進中切實作好高程、中線控制，作好頂進壓力、方位、高程情況記錄。為了減少摩擦阻力，應在管道底部鋪灑一層2-3cm 厚的滑石粉。9.3 方位、高程控制此工作事關(guān)工程質(zhì)量， 首先要將坑底夯實， 再澆注 C15 砼 15cm 厚，防止管道壓在導軌上發(fā)生移位；其次導軌要按規(guī)范要求安裝牢固，再在作業(yè)坑內(nèi)安置好測量儀器，每次頂進觀測后作出記錄，計算其方位、高程值，一旦偏離應及時在下一輪挖掘、施頂過程中糾偏，做到不超出規(guī)范CJJ390 中規(guī)定的質(zhì)量要求。糾偏作業(yè)根據(jù)施工具體情況，可采取頂木校正法或頂鎬校正法實施。9.4 坡度控制根

16、據(jù)設(shè)計坡度在導軌上做好調(diào)整，通過測量無誤后才固定導軌，并在坑內(nèi)部設(shè)兩個可供相互校驗的臨時水準點，以隨時控制管道頂進坡度。在測量中如發(fā)現(xiàn)管位偏差達1cm，應校正。10、管外壁壓漿由于頂進鋼筋砼管，使得砼管周圍土層有所松動，砼管頂部與土層之間可能有少量空隙。為使頂進管道與土層之間空隙填充密實，確保頂管段地層不沉降，原供水管道不裂紋、下沉產(chǎn)生滲漏，并使鋪設(shè)管道與周圍地層形成整體，增加鋪設(shè)管道基礎(chǔ)的穩(wěn)固性，保證管道接口銜接完善，防止地表滲水與地下水進入管內(nèi)，在頂管完成后，將鉆有蜂窩狀小孔的壓漿管（d50mm 鋼管）安裝在砼管頂部外側(cè)，通過壓漿管壓入水泥灰漿。為使?jié){液能壓入管外壁四周，擬分 23 次壓漿

17、。當?shù)谝淮螇喝氲幕覞{壓力升至0.51.0MPa 時，穩(wěn)壓 510 分鐘后，將壓力提升至 11.5MPa 繼續(xù)壓入灰漿，穩(wěn)壓 1020 分鐘后，再將壓力提升至 1.52.0MPa ,壓滿灰漿為止。這樣使壓入的灰漿在管外壁包裹鋼筋砼管，增加管道在地下的穩(wěn)固性與密封性，防止地面沉降，防止地下水滲入管內(nèi)。11、閉水試驗為確保工作質(zhì)量，砼管穿越完畢后，應對所頂污水管道，進行閉水試驗。待管道裝水 24 小時以后測試降水高度，閉水試驗應達到設(shè)計規(guī)定的滲水量要求（見 GB5026897）。四、 施工安全技術(shù)措施由于本工程具有較大特殊性，施工難度較大，在施工過程中除了必須執(zhí)行公司制定的常規(guī)安全措施外，需特加強調(diào)

18、的是必須做好降排水工作，作業(yè)坑支護工作，自來水管的加固保護工作，確保路面不發(fā)生沉降，杜絕作業(yè)坑塌方與自來水管下沉開裂事故，確保安全。為此必須嚴格執(zhí)行以下安全措施：1、降水井施工必須嚴格執(zhí)行設(shè)計方案中的有關(guān)技術(shù)措施，嚴格控制出沙量，確保有效降水深度。2、必須保證供電與抽水作業(yè)不中斷（現(xiàn)場準備1 臺發(fā)電機， 2 臺潛水泵以備用），以免造成地下水位升高淹沒作業(yè)坑，造成塌方事故， 危及人身安全。3、由于兩條雨水砼管道中線位置僅相距1.85 米，為使管道周圍土層保持穩(wěn)定，需在雨水管道周圍設(shè)置有眼鉆桿，管道頂進后，對周圍土層進行注漿，保持土體的穩(wěn)定（附圖1）。4、自來水管周圍砂卵石層必須進行帷幕注漿加固處

19、理，確保管道頂進過程中，自來水管周圍地層不下沉，自來水管不開裂。頂管作業(yè)完成后，需對頂進管道外側(cè)地層進行高壓注漿處理。5、橫向掘進時，如遇流沙層或軟弱地層時， 必須在作業(yè)面頂部及四周2-3m范圍內(nèi)進行高壓注漿，待地層固結(jié)硬化后，方可掘進。6、頂管作業(yè)必須24 小時三班連續(xù)作業(yè)，快速推進，保證土體穩(wěn)定，防止周圍土體塌壓，造成抱管事故。7、頂管施工時，必須加強通風措施，做好洞內(nèi)低壓（直流16V）安全照明工作。五、 主要施工設(shè)備為保證工程進度和質(zhì)量，本工程投入以下主要設(shè)備：CZ-22 型鉆機1 臺套深水潛水泵3 臺套東風吊車15 噸1 輛運輸卡車10 噸1 輛注漿泵1 臺套錨桿機1 臺套空壓機1 臺

20、套液壓頂管機YDG 500 型3 臺套電焊機1 臺套挖掘、運土、提升設(shè)備若干鼓風機3 臺套發(fā)電機50KW1 臺套自動安平水準儀NA8281 臺六、 現(xiàn)場管理與施工人員組成1、項目經(jīng)理：1 人2、技術(shù)負責人：1 人3、測量技術(shù)員：1 人4、頂管施工技工：15 人5、安全員：1 人6、材料員：1 人7、質(zhì)檢員：1 人8、熟練工人：20 人9、后勤人員：3 人七、 質(zhì)量保證措施1、質(zhì)量體系1.1 建立完整的質(zhì)量體系。1.2 為保證工程質(zhì)量創(chuàng)精品， 創(chuàng)名牌，工程質(zhì)量與工地全體人員的經(jīng)濟利益掛鉤，實行質(zhì)量工資和質(zhì)量風險抵押金。1.3 加強職工質(zhì)量意識教育，嚴格按各項操作規(guī)程和驗收規(guī)范施工錨桿噴射混凝土支

21、護技術(shù)規(guī)范 （GBJ86-85）普通混凝土配合比技術(shù)規(guī)范 （JGJ5596）混凝土外加劑應用技術(shù)規(guī)范 （ GBJ11988）鋼筋混凝土工程施工操作規(guī)程 （YSL403 89）市政工程施工操作規(guī)程 （ CJJ390）隧道工程施工操作規(guī)程 （ TBJ19296）有關(guān)鑿井、降水與變形監(jiān)測的設(shè)計、施工規(guī)范2、頂管測量控制根據(jù)業(yè)主提供的測量控制點布置整個工程的控制網(wǎng)，在井周圍設(shè)一個高精度的控制網(wǎng)，用測放、檢查和修正工作井井區(qū)和井下的測量點，如軸線點、井下的測量起始點和后視點等。測量平臺置于井下頂管軸線上，靠近中靠背處，通過控制網(wǎng)將頂管測量起始點測放其上，并在井中布設(shè)23 個穩(wěn)固的后視點，以便互相校核。起

22、始點對頂管精度至關(guān)重要，故井下測量平臺要單獨設(shè)置，不與管道、設(shè)備、后靠背接觸，不受頂管操作影響，以保持其穩(wěn)定性。3、頂管軸線與標高控制本工程頂管測量按500m 以內(nèi)的直線頂管測量方法，頂管方向與高程控制，可直接用置于井下測量平臺起始點上的激光經(jīng)緯儀，對準頂管機上方的光靶即可。激光經(jīng)緯儀發(fā)射的激光束偏離光靶中心的距離，即頂管的偏差值，但方向相反。4、頂管測量注意事項由于頂管的部分操作在工作井內(nèi)進行，頂管過程中起始點和后視點發(fā)生位移是完全可能的，故每周均需對其進行檢查校核，發(fā)現(xiàn)偏移過大需查明原因并及時修正。地面測量控制網(wǎng)上的部分點在頂管軸線上或工作井附近，可能因地面沉降等原因而移動，故也需不定期進

23、行校核檢查。每段頂進結(jié)束后，應重新進行一次管道的中心和高程的測量，每個接口一點，錯口處測兩點。5、頂管施工過程質(zhì)量控制5.1 推行頂管，施工技術(shù)負責人應根據(jù)土質(zhì)情況調(diào)整施工技術(shù)參數(shù)，作業(yè)人員未經(jīng)批準不得隨意進行操作，以免造成達不到規(guī)定精度及超挖或欠挖。5.2 必須按設(shè)計規(guī)定和施工規(guī)范進行操作，以免造成，接頭處不平整，頂管橡膠止水圈滲漏等諸多病害。5.3 頂管嚴格控制出渣量與頂進速度的關(guān)系，力求頂頭推進壓力與開挖面壓力平衡。5.4 嚴格控制頂管軸線偏差，執(zhí)行勤測量、勤糾偏、小量糾的施工方案。5.5 嚴格控制管道接口的密封質(zhì)量，防止?jié)B漏。5.6 頂進施工前，對頂進設(shè)備應進行認真的檢修保養(yǎng)。5.7

24、嚴格執(zhí)行管道和各種材料的驗收制度。本工程所用的砼管道必須具有檢驗合格證，進入施工現(xiàn)場的管道必須由現(xiàn)場施工人員、技術(shù)人員進行驗收，合格后方可使用。5.8 強化項目質(zhì)量保證體系， 設(shè)專職質(zhì)量監(jiān)督員跟蹤工序檢查，工作中接受建設(shè)、設(shè)計和政府部門的監(jiān)督。八、 需業(yè)主配合的工作1、提供穿越段巖土工程勘測報告；2、負責辦理施工相關(guān)手續(xù)；3、協(xié)調(diào)施工用水（ 20mm 供水管道）、施工用電（ 50KW 動力電），確保施工期內(nèi)供電不中斷。指定排水位置與雜土堆放場地。4、協(xié)調(diào)施工現(xiàn)場九、 施工工期若地層條件不出現(xiàn)意外情況（如遇較大水泥塊、石塊等），且無人為干擾和惡劣暴雨天氣影響下，預計施工工期為40 天（其中降水井施工5天、給水管道保護及作業(yè)坑開挖噴錨支護等前期作業(yè)5 天，管道頂進作業(yè)25天，管道節(jié)口勾縫抹內(nèi)帶、管外壁壓漿等后續(xù)作業(yè)5 天）。若出現(xiàn)意外情況（如遇流沙層、軟弱土層等地下障礙），惡劣暴雨天氣影響，工期應順延。十、 工程造價工程總造價為： ￥850292.30 元（參見預算表）（不包括打深井、 降水機械臺班費，作業(yè)坑回填作業(yè)）工程造價預算表編號項目名稱單位工程量單價合價溝槽、基坑深度 8m 以內(nèi)100m38.071282.4010348.97人工運土方運距在20m 以內(nèi)100m310.08211.202128.90人工運土方100m 以內(nèi)每增運 20m100m310.0