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1、成都市绕城高速路天然气高压输储气管道工程货运立交非开挖施工组织方案编制单位（章）： 编 制： 审 核：日 期：2015年7月10日目 录第一章工程概况- 1 -1、工程情况- 1 -2、工程概述- 1 -3、沿线地质、水文情况- 2 -第二章 编制原则和规范- 3 -1、编制原则- 3 -2、编制规范- 3 -第三章工作井设置- 3 -1、工作井位置- 3 -2、工作井设计- 4 -2.1、顶力计算- 4 -2.2、后背墙反力计算- 5 -2.3、工作井护壁计算- 7 -2.4、施工方法- 10 -第四章 顶管施工- 12 -1、施工方法- 12 -2、 顶管工作井内设备安装- 13 -3、引
2、入测量轴线及水准点- 14 -4、下管- 14 -5、千斤顶和顶铁的安装- 15 -5、顶进施工- 15 -6、 顶进施工中的重点工序- 16 -7、施工流程- 17 -8、施工工艺- 17 -9、降水井井身结构- 19 -10、降水井施工- 19 -11、主要施工方法及技术要求- 20 -12、降水井监测- 20 -第五章 施工计划- 23 -1、准备工作- 23 -2、现场平面布置- 23 -3、工作井及施工区域围护- 23 -4、工期安排- 23 -5、劳动力组织- 24 -6、机械设备投入- 25 -第六章 施工专项措施- 26 -1、监测监控措施- 26 -2、防路面沉降措施- 27
3、 -3、地面沉降控制技术- 27 -4、避免路面沉降控制措施- 28 -5、降排水措施- 29 -6、测量与纠偏措施- 29 -7、施工安全用电措施- 30 -8、文明施工、环境保护措施- 31 -9、安全措施、应急救援预案- 32 -10、危险源预防控制措施- 33 -11、应急救援预案- 35 -第一章工程概况1、工程情况工程名称：成都市绕城高速路天然气高压输储气管道工程货运立交项目工程地点：成都市货运立交建设单位：成都城市燃气有限责任公司设计单位：成都华润燃气设计有限公司 施工单位：四川省地质工程集团公司 质量标准：达到国家或行业质量检验评定的合格标准工期要求：计划2015年9月20日开
4、工2、工程概述本工程采用机械顶管穿越货运立交，水平长66m，顶管套管采用DRCPIII2000x2000钢筋混凝土排水管，JC/T 640-2010。穿越地理位置图穿越位置现场图3、沿线地质、水文情况3.1地质情况根据地质勘察介绍，工程所在地表层为耕(表)土与人工填土，厚度为0.51.0，其下为粉质粘土层，埋深0.51.0m，再其下卵石层，顶板埋深为1.92.5m，是管道的主要地基持力层。顶管施工段地表水主要为雨水和生活用水排放而形成，水量不大，地下水主要为上层滞水，水位埋深8.4m左右，主要赋存于层杂填土、层耕植土中，一般水量有限，为大气降水及周边生活用水下渗而形成。3.2气候情况工程所在地
5、属亚热带季风湿润气看候，年平均气温在16C左右，10C的年平均活动积温为47005300C，全年无霜期为278天，冬季最冷月（1月）平均气温为5C左右，最低气温在0C以下的天气集中出现在12月中下旬和1月上旬，冬春雨少，夏秋多雨，雨量充沛，年平均降水量为9001300毫米，年平均太阳辐射总量为83.094.9千米/平方厘米。成都极端最低气温为-5.9。第二章 编制原则和规范1、编制原则l 坚决遵照施工合同和补充协议中各项标准和条款要求；l 严格遵守设计规范、施工规范和验收标准以及施工图纸、施工细则、设计修改通知书及有关技术文件要求；l 坚持先进性、科学性、经济合理性与实事求是相结合；l 坚持施
6、工过程严密监控、动静结合、科学管理的原则；l 科学地安排施工顺序，采用平行流水作业法组织施工，保证施工的连续性和均衡性，充分发挥人力、物力作用；l 充分利用先进的机械设备，提高劳动生产率，降低能源消耗。2、编制规范建筑施工土石方工程安全技术规范JGJ180-2009建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012建筑边坡工程技术规范JGJ50330-2013建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009给水排水管道施工及验收规范GB50268-2008；混凝土质量控制标准GB501642011；建筑工程施工现场供用电安全规范GB50194-2014；施工现场临时用电安全技术规范JGJ462005；
7、地下防水工程施工质量验收规范GB50208-2011；工程测量规范GB50026-2007；建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002) 。第三章工作井设置1、工作井位置根据设计施工图和现场实际情况。经拆迁等相关单位协调，顶管工作坑指定于货运大道道路边坡西侧。经现场踏勘，施工区域空旷、有道路直通顶管工作井位置，该区域满足顶坑开挖、材料机具堆放、吊装机械进出等施工便利。顶管工作井位置-货运大道西侧2、工作井设计2.1、顶力计算人工顶管顶力的计算（以最长的2000mm管长度66米计算）：对于顶管顶进深度范围土质好的，管前挖土能形成拱，可采用先挖后顶的方法施工。F=F1十f2其中F总
8、推力Fl一迎面阻力F2顶进阻力F1/4D2P(D管外径2.2mP控制土压力)PKoHo式中Ko静止土压力系数，一般取0.55Ho地面至掘进机中心的厚度，取最大值6m土的湿重量，取1.9t/m3P0.551.977.31t/m2F1=3.14/42.22.2830.4tF2DfL式中f一管外表面平均（根据顶进距离平均淤泥土）综合摩阻力，取0.8t/m2D管外径1.8mL顶距，取最大值66mF23.142.20.866364.7t。F=30.4+364.7425.5t。考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备取1.30倍左右的储备能力，设备顶进应力为1.30425.5=553吨，因此选用2个3
9、00吨的千斤顶作为顶进动力设备。2.2、后背墙反力计算后背墙作为千斤顶的支撑结构，要有足够的强度和刚度，且压缩变形要均匀。所以，应进行强度和稳定性计算。本工程采用现浇整体式后座墙组合钢板结构，这种后背安装方便，安装时应满足下列要求：使用千斤顶的着力中心高度不小于后背高度的1/3。以顶管顶距最长为66米进行反力验算：该管道埋深为7.5米,后背墙5m*4m*0.9m,土层为砂砾石时后靠背受力计算公式:R=B（0.5H2+2CH0.5+hH）式中：R-总推力之反力（一般大于推力的1.21.6）a系数（取1.52.5之间），此处取2B后座墙的宽度（M） 此处取5米砂砾石的容重（KN/M3) 此处取17
10、 kN/m3H后座墙的高度(m)，此处取4.0米Kp-被动土压系数 .取1.98c-土的内聚力（kPa) 一般情况下取15h-地面到后座墙顶部土体的高度（M），此处取h=1.0米按上式计算：25 (0.517421.98)+(21541.98x0.5)+(17141.98) =5718KN0.102t/KN583t工作井后背加护套后能承受583t顶力实际顶力425.5t，能满足要求。2.3、工作井护壁计算为防止塌方，保证操作安全，大直径工作井、接收井采用小型机械配合人工分段挖土、分段护壁的方法施工。分段现浇混凝土护壁厚度，一般取受力最大处，即地下最深段护壁所承受的土压力及地下水的侧压力。由计算
11、确定护壁厚度。设混凝土护壁厚度为t，则可按下式计算：KNfCt或者KpD2fCt当挖孔无地下水时： P=rHtg2(450-/2)当地下有水时： P=rHtg2(450-/2)+(r-rw)(H-h)tg2(450-/2)+(H-h) rwN作用在护壁截面上的压力，N/m，N=pD/2；P土和地下水对护壁的最大总压力，N/m2；rg土地重度，KN/m3；rwg水的重度，KN/m3；H挖孔护壁深度，m；h地面至地下水位深度，m；D挖孔或圆形构筑物外直径，m；fc混凝土的轴心抗压强度设计值，MPa；K安全系数，取2。工作井深7m、直径5m，采用人工挖孔，混凝土护壁采用C30混凝土，每节高1.0m，
12、地基土壤全部取粘性土（安全考虑），天然重度为=23KN/m3，内摩擦角=20O，地面以下1m有地下水。计算确定混凝土护壁所需厚度。 P=23X1X tg2(450-100)+(23-10)x(7-1) tg2(450-100)+(7-1)x10 =109.5KN/m2用C30混凝土， fc=14.3Mpa，D=5.2m。则有：KpD2fCt t=(2X109.5X520)/(2*14.3X103) t=4.0(cm)一般护壁最小厚度为8cm。考虑挖孔作业每天施做一节，护壁混凝土强度增长跟不上，24小时护壁强度最多达到20%，护壁厚度按20cm施工。进度为安全起见再加适量的14mm钢筋，间距10
13、20cm工作井施工前先在工作井四周施工30cmx30cm的排水沟，防止地表水进入工作井内。工作井采用人工配合机械开挖，机械开挖中间大部分土方，四周用人工修边，修边完成后进行工作井护壁钢筋安装，然后安装模板进行砼浇住，砼达到一定强度后再进行下部工作井土方开挖，每次工作井的开挖深度可根据现场地质情况进行调整，在保证安全的情况下，如果地层稳定，可一次性施工1.0m,如果稳定性较差，可调整到0.5-1m不等。工作井开挖到位施工工完井壁后，在施工底板的时候，根据现场地下水的水量，在工作井内适当的位置下挖一个降水坑，采用水泵将工作井内的地下水抽到货运大道边的排水沟排放。工作井、接收井桩芯内土的开挖方法采用
14、：对于较软的土方采用人工使用铁锹、镐，对较硬的强风化、中风化岩采用空压机凤镐等工具进行挖掘。桩芯土的提升使用电动挖孔桩机架提升，水平运输采用手推车运输至堆土处，然后用挖掘机装至倒运汽车，运输至土方暂时存放点存放，晚上由运土自卸汽车运至弃土地。2.4、施工方法1、逆做法土方开挖及井壁施工：（1）、施工顺序、方法：逆做法施工顺序：检查桩位、标记第一次挖土900mm立模板绑钢筋浇井壁混凝土井内结构墙施工挖土至设计标高挖土立模钢筋砼循环挖下一段土900立模板绑钢筋浇护壁混凝土测量放线定位在开挖前，由测量工根据图纸尺寸进行桩位测放，经校核无误后，用红砖砌出200m高240mm厚桩护圈，并用醒目的红三角在
15、护圈上标出桩心十字线，方可进行土方开挖施工。采用人工从上至下逐层用镐、锹进行挖土，挖土顺序为先中间后周边。其尺寸允许偏差不超过30mm。按标出的桩心十字线吊线检查孔中心位置和孔径，然后进行井壁钢筋绑扎、支定型钢模板和浇筑砼，循环作业至设计要求深度。为保证桩的垂直度，要求每灌柱三节井壁，就应校核该桩中心位置及垂直度一次。（2）、施工中可能遇见问题及处理：如遇局部回填土及淤泥质土层或地下水较大时（如构造蚀变带），出现塌方、流砂等现象，应采取井壁节高适当缩减到300500mm、并在支模前先采取特殊的防护措施，如堵沙包、稻草、护壁砼加厚、钢筋加密等加固措施。同时在坑底一侧挖一临时集水坑，加泵抽水，防止
16、塌方加大，经加固处理后再进行挖土，所塌方后的孔洞应在浇捣护壁混凝土的同时，用混凝土填好。（3）、井壁钢筋绑扎：采用预先下料、井下绑扎的施工方法，工作井及接收井护壁钢筋配筋如下：每节护壁高度不能大于一米，竖向钢筋下料加长200，便于搭接，水平钢筋及竖向钢筋采用二级螺纹钢筋，14200单层双向网片配置。绑扎好后，经质监站、甲方和监理验收合格后，方可支模浇筑砼。（4）、井壁模板支设：井壁模板支设：井壁模板采用加工好的定型钢模板，按井径分块拼装，安装之前应涂刷脱模剂，安装时用U型扣件连接及固定，沿模板底打短钢筋加固，拼装中留一道接缝夹一根48钢管，以便拆模；必要时采用48钢管加固支撑对顶。（5）、井壁
17、砼浇筑：井壁砼浇筑采用商品混凝土，强度为C30，厚度为200mm，加早强剂。砼利用吊桶下送，用圆形防护板作布料台，砼应对称浇筑，防止模板侧移，砼采用人捣实，每次分层厚度100200mm，防止漏捣。首节井壁砼拆模后，放出中心线及标高于其上。（6）、模板拆除：井壁混凝土终凝8个小时后才能拆除支撑，强度达到1MPa以上时才能拆模，拆模时先拆除钢管，再撬模板；拆下的模板应及时清洁，变形的模板应及时修整。接着进行下一节护壁施工。（7）、井坑地表水及井坑排水1、地面排水：为防止地表雨水冲刷基坑，造成塌方，在基坑开挖前基坑四周地面设排水明沟，同时设置集水井，经沉淀后再让地表水排向地下管道。2、井坑内施工排水
18、，施工时在井底中间设置集水坑，及时抽水，以免浸泡井底。第四章 顶管施工1、施工方法本工程设计采用泥水平衡顶管法施工，综合各方面考虑，顶管施工采用敞开式挤压掘进顶管法施工，施工是依靠人工在管内端部挖掘土壤，然后在工作坑内借助顶进设备，把敷设的管子按设计中线和高程的要求顶入，并用小车将土从管中运出。具有施工操作简便、设备少、工艺成熟、施工成本低、施工进度快等优点。井内顶进施工示意图2、 顶管工作井内设备安装（一）导轨安装。严格控制导轨的中心位置和高程，确保顶入管节中心及高程能符合设计要求。 1EN5W 1、由于工作井底板浇注了20cm 的砼，地基稳定，导轨放置在工作井的底板上的导轨架上。 n/0o
19、d9 2、严格控制导轨顶面的高程，其纵坡与管道纵坡一致。 *=BlM 扬机作为出土设备，用空气压缩机带风镐机作为挖土设备。 O7IYg; （三）照明设备：井内使用电压不大于12V 的低压照明。 q&G9 （四）通风设备：人工挖土前和挖土过程中，采用轴流鼓风机通过通风管进行送风。 %pWJ2J 风量的计算： W=hs9a+F 1、按洞内同时工作的最多人数计算： 6yROy. Q=kmq 0TV16 - 式中：Q所需风量，m3/min; v -)nox k风量备用常用系数，常取k=1.11.2 a!6r&cjxu9Vr1K 采用200PVC 管，每百米漏风率一般可控制在2以下。取P1.02，则Q
20、供PQ6.61.026.73 m3/min Xo(WPes 取风量大于7000L/min 离心鼓风机（或高压空气压缩机）作为通风设备则可以满足要求。 ;W+1 H ! （五）工作棚架：作为防雨及安装吊运设备。工作坑上设活动式工作平台，平台用20#工字钢梁。在工作平台上设起重架，井旁边装置电动卷扬机。 oPm 3、引入测量轴线及水准点 MWFY4V1m （一）将地面的管道中心桩引入工作井的侧壁上（两个点），作为顶管中心的测量基线。 gjK: a （二）将地面上的临时水准点引入工作井底不易碰撞的地方，作为顶管高程测量的临时水准点。4、下管 （一）下管前，要严格检查管材，不合格的严禁使用。 /Q(R
21、(X0 2、中心测量：根据工作井内测设的中心桩、挂中心线，利用中心尺，测量头一节管前端的轴线中心偏差。 Mr K?,7*Xi 3、高程测量：使用水准仪和高程尺，测首节管前端内底高程，以控制顶进高程； x4_FGAIu 同时，测首节管后端内底高程，以控制坡度。工作井内应设置两个水准点，以便闭合之用，经常校核水准点，提高精度。 R&RI/;i*. 4、一个管段顶完后，应对中心和高程再作一次竣工测量，一个接口测一点，有错口的测两点。 pHDPj,lu （二）纠偏： c* SZT 当测量发现偏差在1020mm 时，采用超挖纠偏法，即在偏向的反侧适当超挖，在偏向侧不超挖，甚至留坎，形成阻力，施加顶力后，
22、使偏差回归。 MA;tPw 当偏差大于20mm 时，采用千斤顶纠偏法，当超挖纠偏不起作用时，用小型千斤顶顶在管端偏向的反侧内管壁上，另一端斜撑在有垫板的管前土壁上，支顶牢固后，即可施加顶力。同时配合超挖纠偏法，边顶边支，直至使偏差回归。 MES|iB （三）管前挖土要求 J1$s_ 1、在道路和重要构筑物下，不得超越管段以外100mm，管周不得超挖，并随挖随 5th_nN2/ 顶。 dGs_lb9H 2、在一般顶管地段，如土质良好，可超挖管端300500mm，在管周上面允许超挖15mm，下面135 度范围内，不得超挖。 0 .t1p(x; （四）接口的处理：由于顶管的管材为F 型接口，顶管完毕
23、后，对于管与管之间的缝隙，采用膨胀水泥砂浆压实填抹。选用硅酸盐膨胀水泥和洁净的中砂，配合比（重量比）为：膨胀水泥：砂：水=1:1:0.3,随拌随用，一次拌和量应在半小时内用完。填抹前，将接口湿润，再分层填入，压实填抹平整后，在潮湿状态下养护。 & 在管道顶进施工中，联系道路交通管理部门，进行道路半幅通行交通管制，等半幅管道顶进完成后，及时对路面沉降部位修复，然后开放交通，对另半幅进行交通管制，顶进剩余的管道，方法同上。2 必要时对路面铺设钢板，以利于汽车通行，并设立限速和其他警示标示，杜绝交通事故的发生管道内溢水控制措施1 对富水地段的土体进行降排水并及时引排。2 对管道周边的土体进行超前支护
24、，进行水泥-水玻璃双液注浆堵水。3 为防止管道内突发溢水，土体坍塌造成路面沉降，现场应预备好抢险救援物资，随时对溢水地段的土体进行反压、封堵，保证开挖土体的稳定。工作井、接收井进洞、出洞前土体注浆加固措施1 为了保证工作井、接收井顶管进洞和出洞时的土体稳定，对土体长度2m范围进行注浆加固处理。2 注浆材料为普通水泥浆（水灰比：1:1），注浆压力为0.5-1.0Mpa。处理有毒有害气体的措施顶管施工过程中可能有硫化氢、沼气等有毒有害气体。为了确保顶管施工人员的安全，现场配备良好的通风设施，确保空气流通，施工时每个班携带好硫化氢检测仪和沼气检测仪随时监测工作面的空气情况。硫化氢气体检测仪器报警标准
25、10PPM，沼气在达到2.5%时为警戒线。易燃气体的浓度不能超过低爆炸下限（最小爆炸浓度）的10%，如果超过10%，检测次数要增加，并立即采用空压机送风，以确保有新鲜空气。一旦发生硫化氧或沼气浓度超过警戒线，现场人员必须马上撤离，经过严格的排风，再经戴好防毒面具的人员检测，硫化氢和沼气的浓度达到正常界限后，方可恢复施工。5、降排水措施根据地质资料，本工程地下水主要是上层滞水，为大气降水及周边生活用水下渗而形成，水位在地下2.0-5.0米处，工程拟采用降水井结合井内明沟排水，在井内设置集水井（长宽高为30cm30cm40cm）由抽水泵及时排走，并用软管排至离工作坑100米外。6、测量与纠偏措施顶
26、管测量：采用经纬仪和激光水准仪。测量次数：开始顶第一节管子时，每顶进20100cm/次，校正时，每顶进一镐即测量一次。在实际顶进中，顶进轴线和设计轴线经常发生偏差，为了使管道按照设计要求的高程和方向顶进，在顶进过程中应不断对工具管的高程方向进行测量，“勤测勤纠”，根据测量反馈结果，调整纠偏千斤顶，改变方向，从而实现顶进方向的控制，确保管道按设计轴线顶进。纠偏贯穿顶进施工的全过程，尽量做到纠偏在偏位发生的萌芽阶段。施工过程中，及时了解工具管的趋势对纠偏十分有利。如果轴线偏差较小，且趋势较好(沿设计方位)，就可省去不必要的测量和纠偏，提供更多的顶进时间；如轴线偏差较小，但工具管前进趋势背离设计轴线方向，则要及时进行有效的纠偏，使工具管不致偏离较大。中心线测量，根据工作坑内用经纬仪设置的中心桩挂小线，使拉线对准垂球，读管前端的中心尺刻度，若拉线与中心尺上的中心刻度相重合，其差值即为偏差值。高程测量一般在工作坑内引设水准点，停止顶进，将激光水准仪支设在顶铁上，测量前端管底高程。施工时还
