某工程頂管施工方案

1、目 錄第一章 工程概況.2第二章 施工部署.3第三章 主要施工方法.6第四章 安全保證措施.19第一章 工程概述1.1 工程概述新市涌位于白云山上坑水庫，橫穿大金鐘路，繞過白云機場，穿肖崗村、機場路及西槎路等，在海邊街接入石井河。全線主要由A、B、C三條截污干管組成，A線由京廣鐵路經(jīng)白云一線接入西槎路污水系統(tǒng)，B線由白云一線至廣佛高速公路污水系統(tǒng)并進(jìn)入2#泵站，C線由高速公路至西灣路接入3#泵站。根據(jù)地質(zhì)資料，本標(biāo)段地質(zhì)差，地下水豐富，水位高，從上至下地層主要為雜填土、淤泥質(zhì)粘土、淤泥、砂質(zhì)土、砂巖、粉質(zhì)粘土、粉土。管道基礎(chǔ)所處的地層主要是淤泥質(zhì)粘土或淤泥，地基必須進(jìn)行處理。地基處理設(shè)計采用5

2、00水泥土深層攪拌樁復(fù)合地基和換填土地基。1.2 工程特點和施工重點、難點1、工程特點本工程在新市涌西岸的河涌邊和涌岸城中村內(nèi)施工，管道地基地質(zhì)差、線路長但場地狹窄、兩側(cè)民房眾多、交通不便、工期短是本工程的特點。2、施工重點、難點（1）管道地基地質(zhì)差，地基處理數(shù)量大、線路長，地基處理質(zhì)量的好壞決定了本工程成功如否，因此，地基處理的水泥攪拌樁和石屑回填是本工程施工的重點。（2）本工程大部分在鄰近涌岸房屋邊施工，房屋保護(hù)和管線保護(hù)要求高、難度大，是本工程施工的最大難點。（3）部分管線穿越運行中的鐵路，有效組織穿越鐵路的管線施工，確保施工安全和鐵路安全，是本工程施工的一個重點、難點。（4）交通十分不

3、便，大部分緊挨河涌岸民房或城中村內(nèi)街內(nèi)施工，沿線缺乏貫通的交通道路，施工過程如何合理組織土方、材料、機械的施工調(diào)配是一件重要的施工內(nèi)容，亦是施工的難點之一。第二章 施工部署本工程頂管共分二段，分別為穿越鐵路的新BW25新BW29，共計82m管道。根據(jù)現(xiàn)場情況，我公司計劃在新BW25處設(shè)置工作井，在新BW29處設(shè)置接收井。2.1 頂管機型及配套設(shè)備1、頂管機機型本工程頂管采用800管道，結(jié)合現(xiàn)場的施工條件和地質(zhì)情況，我公司將選用地面遙控操作的GTNS1000泥水平衡式頂管機。2、配套設(shè)備：（1）進(jìn)排泥泵：選用不僅能泵送清水，而且泵送r=1.3以下泥砂的離心泵作為進(jìn)排泥泵。（2）基坑旁通：用于改變

4、泥水循環(huán)方向，防止管內(nèi)堵塞。（3）泥水管路系統(tǒng)：包括泥水鋼管、泥水軟管、旁通閥組、流量系統(tǒng)、隔膜式壓力表等。（4）千斤頂：采用2臺200t液壓千斤頂，行程800mm。（5）高壓油泵：選用額定壓力為31.5Mpa的柱塞泵，經(jīng)分配器、控制閥進(jìn)入千斤頂，各千斤頂?shù)倪M(jìn)油管并聯(lián)在一起，保證各千斤頂活塞的出力和行程一致。（6）頂鐵：頂鐵是傳遞和分散頂力的設(shè)備。采用鋼結(jié)構(gòu)焊接而成，長度為700mm。2.2施工總流程施工總流程圖工程開始場地圍閉、“三通一平”、臨建搭設(shè)放樣、復(fù)核工作井、接收井施工頂管設(shè)備就位頂管機進(jìn)洞進(jìn)洞密封器安裝送排泥泵開啟機頭刀盤運轉(zhuǎn)頂進(jìn)出土泥水分離主頂推進(jìn)到位棄土出運回縮主頂拆除管內(nèi)管線

5、砼管節(jié)安裝安裝管內(nèi)管線頂管機轉(zhuǎn)場出洞密封器安裝頂管機出洞工作井、接收井回填全線復(fù)核、竣工驗收第三章 主要施工方法1.場地圍蔽、“三通一平”、臨建搭設(shè)施工隊伍進(jìn)場后，首先在工作井及接收井施工范圍內(nèi)進(jìn)行圍蔽“三通一平”及臨建搭設(shè)。工作井及接收井的施工現(xiàn)場進(jìn)行圍蔽，圍蔽周邊沖擊鉆成孔，采用1.8m長18的鋼筋每隔1.5m一道打入地下作為支架,塑料波紋瓦綁扎在鋼筋上作為圍蔽。電通：采用就近接駁的電源或者采用柴油發(fā)電機發(fā)電，功率為120KW，按國際建設(shè)工程施工現(xiàn)場供用電安全規(guī)范要求鋪設(shè)線路，對施工現(xiàn)場的電氣設(shè)備均采用具有重復(fù)接地的專用保護(hù)零線的五線制（即供電方式采用TNS系統(tǒng)）。在場內(nèi)分別布置動力、照明

6、等線路。用電設(shè)備主要為：后座泵站、電焊機、水泵、照明用電。水通：將就近接駁的水源，采用25mm鍍鋅水管接到工作井，水管埋入地下200mm。2.放樣及復(fù)核根據(jù)提供的測量基準(zhǔn)點，按設(shè)計圖紙要求進(jìn)行工作井及管軸線的放樣工作，放出頂管起點及終點的位置及頂進(jìn)的高程，建立測量控制點，并保護(hù)好控制點。 3.工作井與接收井施工根據(jù)本標(biāo)段地層情況以及頂進(jìn)方向等因素，本工程工作井、接收井均采用方井。工作井接收井尺寸分別為5×6.5m及3.5×3.5米。工作井采用深層攪拌樁作為止水帷幕及圍護(hù)樁，人工挖孔成井，最后施工墊層、集水井、底板、內(nèi)襯墻；接收井采用人工挖孔成井，最后施工墊層。詳細(xì)尺寸配筋如

7、“工作井接收井圖”。工作井與接收井施工方法基本相同，而不同的是工作井在進(jìn)行人工挖孔施工之前須在井四周進(jìn)行水泥攪拌樁施工，水泥攪拌樁樁徑采用550mm，樁中心距為4000mm。1）深層攪拌樁施工(工作井接收井止水帷幕)深層攪拌樁是用攪拌機械將水泥固化劑和地基土相拌和，從而達(dá)到加固地基的目的的一種方法。（1）設(shè)計要求如“工作井接收井圖”。（2）施工流程：清洗系統(tǒng)預(yù)攪下沉重復(fù)下沉樁機定位移至下一根樁位攪拌提升漿液制備    （3）施工工藝：a） 樁機定位：攪拌樁機到達(dá)指定樁位后，進(jìn)行對中，調(diào)平。中，應(yīng)邊送漿邊鉆進(jìn)。c） 漿液制備：即按設(shè)計確定的漿液配方投料，拌

8、制水泥漿。在送漿前必須不停攪拌，防止?jié){液離析。d）提升注漿攪拌：待攪拌機下沉到設(shè)計深度后，邊攪拌邊提升，提升速度用2檔。e） 重復(fù)下沉：當(dāng)攪拌機提升到設(shè)計樁頂標(biāo)高時，重復(fù)下沉攪拌，使?jié){液與土體攪拌均勻，下沉速度為4檔。f）  重復(fù)提升：待下沉到設(shè)計深度時，邊噴漿，邊攪拌，邊提升。直至提升到地面，控制速度為2檔。g） 沖洗系統(tǒng)：沖洗灰漿泵和輸漿管系統(tǒng)，直至基本干凈，并清除鉆頭上粘附的軟土，檢查鉆頭，如有磨損及時更換。h） 移到新的樁位，重復(fù)a-g步驟2）工作井、接收井成孔施工工作井施工流程如下：止水帷幕施工(攪拌樁)一節(jié)護(hù)壁的土方開挖放置鋼筋、模板及澆砼土方吊裝及外運拆模墊層、底板、集

9、水井、內(nèi)襯墻、爬梯施工         工作井接收井成孔施工工作井、接收井采用人工挖井進(jìn)行施工，井壁每節(jié)深度900mm, 壁厚最寬處500mm,最薄處450mm；配筋為單層鋼筋橫向為20150縱向配筋為20150,上層護(hù)壁的豎向鋼筋插入下層護(hù)壁500mm（即搭接長度）；井壁施工到工作井井底后，施工一堵后座墻，后座墻錨入底部1.5米,后座墻尺寸4.5×3.5m×0.8m配筋為縱橫向鋼筋20200。后座墻施工完畢后，在頂進(jìn)的方向放置基坑道軌（路軌鋼制作），作為頂管道向用。在基坑的一角設(shè)一0

10、.7×0.7m×0.5m的集水井,導(dǎo)軌放好后,的基底輔一層100mm厚的墊層,后澆注一層300mm厚的混凝土底板,配筋為單層縱橫雙向鋼筋20200。本工程砼采用商品混凝土，標(biāo)號C30。詳見“工作臺井、接收井設(shè)計圖”挖土施工順序：一次性完成一節(jié)護(hù)壁的挖土，后一次性綁扎鋼筋支模板澆混凝土。人工挖孔護(hù)壁原則上每節(jié)挖孔深度為900mm，砂層地帶就調(diào)整為500mm一層。人工在井內(nèi)挖土，挖孔土方人工裝進(jìn)吊斗、采用手絞架吊出井內(nèi)、提升上地面堆泥場后裝車外運。護(hù)壁鋼筋綁扎：將已經(jīng)加工好的鋼筋吊入井下綁扎，用砼塊作鋼筋保護(hù)層墊塊，上節(jié)護(hù)壁鋼筋籠伸入下一節(jié)護(hù)壁鋼筋的搭接長度滿足設(shè)計簡圖要求。安

11、裝護(hù)壁模板：模板支撐要牢固可在孔底下插入鋼釬將模板腳固定，防止整套模板移動。護(hù)壁砼澆注：挖孔護(hù)壁砼采用商品混凝土，用吊斗將砼均勻地的模板的各個方向澆注，混凝土采用人工搗插，防止混凝土受振而偏移。4.頂進(jìn)前準(zhǔn)備工作1）工作井上下設(shè)備安裝準(zhǔn)備工作井施工期間，可進(jìn)行工作井上的設(shè)備安裝準(zhǔn)備，包括砌好工具頭系統(tǒng)的泥漿池磚墻及觸變泥漿系統(tǒng)的泥漿池磚墻、安裝好泥水處理系統(tǒng)、安裝好進(jìn)泥漿的渣漿泵及管道系統(tǒng)、壓觸變泥漿的螺桿式泥漿泵及管道系統(tǒng)、安裝好地面操作系統(tǒng)及操作系統(tǒng)的防雨棚、接好水電。工作井施工完畢后，可進(jìn)行工作井下的設(shè)備安裝準(zhǔn)備，包括穿墻位置止水密封橡膠的安裝、整體式頂進(jìn)構(gòu)架的安裝（最重的部件約10T）

12、、出泥漿的渣漿泵及管道系統(tǒng)的安裝、測量系統(tǒng)的安裝。2）工作坑導(dǎo)軌設(shè)置及基礎(chǔ)加固工作坑底可根據(jù)土質(zhì)、砼管重量及地下水情況，做好基礎(chǔ)，以防止工作坑底下沉，導(dǎo)致砼管頂進(jìn)位置的偏差。導(dǎo)軌作用是引導(dǎo)砼管按設(shè)計的中心線和坡度頂進(jìn)，保證砼管在進(jìn)洞之前位置正確。導(dǎo)軌安裝是否牢固與準(zhǔn)確對砼管的頂進(jìn)質(zhì)量影響較大，因此，安裝導(dǎo)軌必須符合排水管的軸線、標(biāo)高以及坡度的要求。導(dǎo)軌放好后，在基底鋪一層300mm厚的混凝土地板，配筋為單層縱橫雙向鋼筋20200,本工程砼采用商品混凝土,標(biāo)號為C30?；炷撩鎽?yīng)低于導(dǎo)軌面12cm。3）工具頭吊裝下井、全套設(shè)備調(diào)試工作井上下設(shè)備安裝完畢后，將運到現(xiàn)場的工具頭吊裝下井，將電力電纜、

13、信號線、油管接好，對整機進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試、對整體式頂進(jìn)構(gòu)架進(jìn)行調(diào)試、對泥水處理系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試、調(diào)好測量系統(tǒng)的激光經(jīng)緯儀，調(diào)試工作必須全面細(xì)致，確保正式頂進(jìn)時設(shè)備的萬無一失。4）穿墻初始頂進(jìn)割除穿墻預(yù)埋鋼盒(需要預(yù)備充分的水泵抽水)，吊住工具頭，頂出推進(jìn)千斤頂，將環(huán)形頂鐵對準(zhǔn)工具頭尾部，將工具頭緩緩?fù)七M(jìn)到穿墻管內(nèi)，當(dāng)工具頭的最前部到達(dá)沉井的外側(cè)時，停止頂進(jìn)，安裝好所有管線（電力電纜、信號線、油管、進(jìn)出泥漿管、觸變泥漿管），轉(zhuǎn)動刀盤，向工作倉注入泥漿，開始頂進(jìn)，進(jìn)入正常頂進(jìn)工序。5.正常頂進(jìn)1）頂進(jìn)、調(diào)整進(jìn)出渣漿泵流量達(dá)到平衡工具頭的操作全部采用在管道外(工作井上)控制臺控制，只需1個機手操作，可實現(xiàn)對

14、工具頭刀具的轉(zhuǎn)動、糾偏控制、壓力顯示、實時監(jiān)控(工具頭安裝了攝像頭、控制臺上安裝了電視機)。頂進(jìn)千斤頂，觀察工作倉的土壓力表，調(diào)節(jié)渣漿泵的流量達(dá)到工作倉的泥水平衡，其平衡的原理是，當(dāng)進(jìn)泥和吸泥泵穩(wěn)定工作時，調(diào)節(jié)進(jìn)泥和吸泥的泵量，使工作倉內(nèi)應(yīng)保持一定壓力，倉內(nèi)泥水壓力應(yīng)與地下水壓力相平衡，泥水壓力過大，地面隆起；泥水壓力過小，地面沉陷，所以控制頂進(jìn)與出泥的速度相當(dāng)關(guān)鍵。2）管子與接口a.管子及接口該段頂管管材采用2200“F”型接口管材。b.管材與接口驗收選用優(yōu)良管材并處理好管節(jié)接口對頂管施工是十分重要的。要按有關(guān)規(guī)范對管材作現(xiàn)場檢查驗收，如發(fā)現(xiàn)不合格堅決予以退回。頂管管節(jié)的第一節(jié)和最后一節(jié)進(jìn)行

15、特殊處理。3)頂管測量與控制 頂管工程的測量工作是整個頂管工程質(zhì)量的關(guān)鍵，它的好壞將直接影響到管線實際軸線的平順，甚至影響到頂管的順利貫通，因此需精心實施，確保無誤。a.本工程測量包括高程測量和左右偏差測量兩部分。b.在地面上把永久性水準(zhǔn)引測至井下，設(shè)臨時基準(zhǔn)點，再在井底架設(shè)激光經(jīng)維儀，將激光投射到機頭的標(biāo)靶上，由機頭內(nèi)的攝像機將信號傳到地面遙控操作臺的顯示屏上，機頭高程和左右偏差一目了然。4）頂管注漿 注漿是最大限度降低頂進(jìn)阻力的關(guān)鍵。注漿使管周外壁形成泥漿潤滑套，從而降低了頂進(jìn)摩擦阻力，我們在注漿時做到以下幾點：a.選擇優(yōu)質(zhì)的觸變泥漿材料，對膨潤土取樣測試，主要指標(biāo)為造漿率、失水量的動塑比

16、。b.在砼管上預(yù)埋壓漿孔，壓漿孔的設(shè)置要有利于漿套的形成。c.膨潤土的貯藏及漿液配制、攪拌、膨脹時間按照規(guī)范進(jìn)行。d.壓漿方式要以同步注漿為主，補漿為輔。在頂進(jìn)過程中，要經(jīng)常檢查各推進(jìn)段的漿液形成情況。e.注漿設(shè)備和管路要可靠，具有足夠的耐壓和良好的密封性能。f.注漿泵的流量與頂進(jìn)速度相匹配。 6.頂管機進(jìn)出洞口技術(shù)方案1.對進(jìn)出洞口地土體采用壓密注漿進(jìn)行加固，加固的范圍：在深度方向，洞口上2M下2M左右各2M，在長度方向為6M。2.為使進(jìn)出洞口頂進(jìn)過程中不發(fā)生泥水流失，在進(jìn)出洞口里安裝橡膠止水法蘭。3.進(jìn)出洞措施：A、作好進(jìn)洞前的準(zhǔn)備工作，包括人員設(shè)備；B、機頭出洞后，及時將與機頭連接的管子

17、分離，機頭及時吊出井外；并抓緊處理井內(nèi)泥漿和進(jìn)行洞口封門止水。 C、機頭進(jìn)出洞后止水工作抓緊做好，就可避免洞口處土體流失、管子沉降等現(xiàn)象，從而確保頂管質(zhì)量。7.頂管跟蹤注漿與頂管結(jié)束后補漿可控制沉降 為防止頂管頂進(jìn)過程中地面沉降的發(fā)生，在原配漿的基礎(chǔ)上，將水的參量降低6%，來提高觸壁泥漿的稠度，起到控制觸壁泥漿的流失，可防止地面沉降的發(fā)生。 8.頂管施工質(zhì)量控制 頂管施工質(zhì)量控制項目允許偏差鋼筋砼管最大偏角0.5°管線軸線偏差L100M50MM標(biāo)高偏差L100M+30-40相鄰管節(jié)錯口15MM無碎裂接口抗?jié)B試驗應(yīng)達(dá)0.11MPa1內(nèi)腰箍不滲漏，橡膠止水圈不脫出頂進(jìn)過程中地面沉降控制范

18、圍項目允許變化范圍（MM）地面隆起的最大極限+10地面沉降的最大極限-10頂管在糾偏過程中，應(yīng)勤測量，多微調(diào)，每項糾偏角度應(yīng)保持10-20不得大于1°。9.頂管質(zhì)量通病的防治A、 泥水冒出地面（1）現(xiàn)象在頂進(jìn)時，地面有泥水冒出，在泥水平衡頂管中稱之謂冒頂。（2）原因 因覆土層太淺，泥水平衡頂管的復(fù)土深度必須大于1.5倍管外徑，否則易發(fā)生冒頂。（3）防治措施a.控制泥水密封艙的泥水壓力，保持在1-1.1倍正面土體靜止土壓力為宜。b.土層滲透系數(shù)很大，或覆土深度小于1.5時，應(yīng)加深覆土。c.增加進(jìn)水中粘土的比例，適當(dāng)提高進(jìn)水比重，使泥水不易滲透。B、叩頭（1）現(xiàn)象頂管機在推進(jìn)過程中一直往

19、下走，即使糾偏使用也不明顯。（2）原因 a.大多發(fā)生在粉細(xì)砂土中。由于泥水平衡頂管機比較重，而且機器轉(zhuǎn)動起會相起震動，這種震動會使粉細(xì)砂土很快液化，從而降低了它的承載力，就會使頂管機產(chǎn)生往下沉的趨勢。 b.或者是遇到了上下兩層不同性質(zhì)的土，由于下面一層土較軟，而使頂管機往下偏。 c.泥水壓力控制不好。（3）防治措施a.首先仔細(xì)閱讀土質(zhì)資料，如果在粉細(xì)砂土層中頂進(jìn)偏低，可調(diào)低進(jìn)泥的泥漿濃度，減小頂進(jìn)速度。b.如果是遇到兩層軟硬程度不一樣的土?xí)r，應(yīng)注意讓頂管機的頭部略微往上翹一些，同時把前三至四節(jié)管與頂管機后殼體聯(lián)成一體。C.泥水管內(nèi)產(chǎn)生沉淀、堵塞現(xiàn)象（1）現(xiàn)象：泥水管內(nèi)泥水流動不暢通，頂管機推進(jìn)

20、因此也不順利。（2）原因 a.在泥水管內(nèi)生沉淀這種現(xiàn)象大多發(fā)生在砂土層中。一是由于排泥泵效率低下流量不足，在泥水管內(nèi)的流速小于臨界流速使泥砂產(chǎn)生了沉淀。二是在頂管機停止推進(jìn)以前對管內(nèi)沖洗力度不足致使泥砂產(chǎn)生沉淀。如果是粉細(xì)砂，一旦沉淀在泥水管內(nèi)，時間一長板結(jié)起來就比較難沖洗干凈。 b.在含水量少的粘土層中，粘土?xí)兂扇缤u蛋一樣的泥團，如果泥團過大，它在管道的彎頭和蝶閥處會把管道堵塞。無論是哪一種管道堵塞，都會影響頂管機的正常推進(jìn)，時間一長，頂管機會往下沉，從而影響到頂管的質(zhì)量。（3）防治措施 a.如果排泥泵達(dá)不到所需的流量要求時，就應(yīng)該更換。 b.停止推進(jìn)前必須對排泥管道進(jìn)行較為徹底的清洗。 c.如果是在含水量小的粘土中推進(jìn)，應(yīng)減小刀盤每轉(zhuǎn)一圈時所切削泥土的厚度，同時適當(dāng)