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1、DN300上水工程顶管专项方案编制人： 审核人：审批人：北京市政工程有限公司word范文第一章编制依据 41.1 编制依据 41.2 编制原则 4第二章工程概况 62.1 工程概况及周边环境、现况管线情况 62.2 主要工程量 62.3 地质水文条件 62.4 工程重难点分析及对应措施 7第三章施工准备和部署 83.1 施工组织机构 83.2 施工工期计划 93.3 设备、人力计划 9第四章施工方案 114.1 顶管施工工艺 114.2 测量放线 124.3 顶管基坑支护及验算 134.4 顶管设备安装 204.5 土壤加固 254.6 触变泥浆减阻 284.7 顶进和纠偏 314.8 顶管接
2、口 324.9 雨季施工措施 32第五章质量目标及保证措施 345.1 质量保证体系 345.2 质量目标及标准 355.3 基坑工程安全监控量测 365.4 顶管施工中地面沉降的监控量测 385.5 质量保证措施 39第六章施工安全措施 416.1 安全保证体系 416.2 安全技术措施 42第七章应急预案 457.1 对可能发生的突发事件分析 457.2 应急救援 457.3 应急救援系统组成 457.4 对突发事件的处理 467.5 应急措施 477.6 重点环节控制 487.7 应急演练 48第一章编制依据1.1编制依据1、设计文件与施工设计图纸DN300上水工程（变更）设计图。(DB
3、J01-47-2000);(CECS 246:200(DBJ01-56-2001);(第二卷)(DB11/489-2007)(GB 50497-2009)2、施工相关技术与规范北京市给水排水管道工程施工技术规程给水排水工程顶管技术规程北京市市政工程施工安全操作规程市政工程施工手册建筑基坑支护技术规程建筑基坑工程监测技术规范3、北京市及有关部委颁发的市政工程施工技术规范及要求；4、北京市安全生产与文明施工管理规定；5、北京市有关环境保护管理规定及条例；6、本单位现有的技术水平，施工管理水平和机械设备配套能力;7、本单位从事市政工程的相关经验。1.2编制原则1、紧密结合现场实际情况，编制经济、科学
4、、合理的施工组织 设计，力求做到施工部署、施工方案、施工方法及工艺切实可行。2、质量目标明确，施工中采用先进技术和设备，严格管理，保 证措施完善。3、确保甲方规定的工期目标的完成。以工期目标为前提，合理 划分施工区域，均衡安排施工进度，充分考虑工序及气候环境等条件 的要求和制约，认真组织，以分阶段控制目标计划的实现为手段，按 期完成甲方所确定的工期目标。4、积极响应业主对本工程提出的有关要求，替业主分忧解难， 主动为业主服务。5、 以“与人方便，白己方便”为原则，处理好与当地居民的 关系，搞好交通疏导工作。6、加强施工管理，提高生产效率，降低工程造价，增加企业效 益。7、严格贯彻“安全第一，预
5、防为主”的方针和原则。8、严格执行北京市建设行政主管部门对本项目的文明施工、环保、安全、卫生及健康等有关管理条例的要求，树立良好的工程形象、 企业形象和社会形象。第二章工程概况2.1工程概况及周边环境、现况管线情况由于白来水路由上有一段沟槽是门球场地，无法采取断路施工， 故此段管线选用顶套管穿越现况门球场的方式施工。2.1.1过门球场顶管套管管径DN2000管线长度约50m管顶覆土约4-5m。工作坑 尺寸6m6m6.5m。接收坑尺寸6m4nm6.5m。依据现场调查、设计图纸及物探结果，工作坑、接收坑附近无现 况建筑，顶管线路由上方有两段门球管围墙。2.2主要工程量D1950钢筋混凝土套管顶进5
6、0m6nm6m6.5m顶管工作坑1座6nm4m6.5m顶管接收坑1座2.3地质水文条件2.3.1顶管区段根据参考甲方提供的(岩土工程勘察报告；)本工程场地地质 概况如下；2.3.1工程地质条件顶管主体穿越地层为卵石层，中等级配，中密密实，一般粒径26cm 最大粒径12cm 一般粒径占总值量的 60%2.3.2地下水情况场地勘察最大深度22米，未见地下水。可不考虑地下水对建筑材料的腐蚀，拟建场地 1959年丰水期历史最高潜水位标高 为51米，近3-5年潜水地下水位标高低于 40m 本场地20米 深度范围内天然沉积的粉土和砂层不会发生液化现象。2.4工程重、难点分析及应对措施1、顶管工程重、难点分
7、析由于工作坑、接收坑附近施工时对周围土层绕动性大，及公园围墙(24砖墙、距地面高2米)距离顶管路由教近，设置为一级危险 区，在施工过程中进行重点监测及保护；2、应对措施(1) 施工过程中，现场设专职测量员，及时监测现况管线及地面沉降情况，确保现况管线不发生沉降；(2) 在顶管工作坑开挖过程中，遇到未探明的管线，及时向业主 汇报、并与业主和监理单位协商解决；(3) 施工过程中采取工具管加帽檐、路面满铺钢板及地面注浆措 施，防止塌方，确保人身安全。第三章施工准备和部署3.1施工组织机构3.1.1成立施工组织机构的原则为保证工程优质、顺利按期完工，我公司按照工程的施工要求， 结合本工程特点，组建高素
8、质、高水平的项目经理部。同时在施工中 坚持科学管理、严密组织、精心部署，确保本工程施工目标的实现。 3.1.2施工组织机构项目部班子由项目经理、项目副经理、项目总工组成，下设五个 职能部门：工程部、技质部、经营部、材料部、办公室。项目经理部 下设两个专业施工队。3.2施工工期计划3.2.1顶管工程本工程历时40天，计划4月1日开工，5月10日完工；测量放线1天，工作坑开挖及锚喷支护15天，设备安装3天， 地面注浆加固3天，管道顶进20天，注浆填充3天，接收坑开挖及 锚喷支护12天（同工作坑同时施工）。3.3材料、设备、人力计划3.3.1材料计划顶管方案主要准备的材料为 C20商碌，6、8、12
9、、18、 中20钢筋，30#工字钢，D1950钢筋混凝土管，2cm钢板 3.3.2设备计划设备进场前，应做好检修工作）丁与机械设备规格型号单位数量备注1主顶油泵NPDB台42千斤顶320t台43千斤顶50t台4纠偏4电焊机ZX5-630B台35电动卷扬机JKW8 5t台26灰浆搅拌机HJ300 0.32m台17高压注浆泵SV-140 8005台18空压机9n3台29锚喷机B2-5台110潜水泵2 寸台33.3.3劳动力计划现场需设置专职安全人员2人，要求持有特种空间作业证书;入场前，需对工人进行安全技术培训，方可入场。）丁与工种数量备注1项目部及作业队管理人员8含特种安全员2电工23电焊工34
10、机械工（卷扬机操作手）25管道工86钢筋工47木工28模板工49瓦工410其他人员6合计43人第四章施工方案4.1顶管施工工艺顶管施工工艺流程图4.2测虽放线4.2.1平面控制放线进行平面控制及放线。通过控制点引测本工程的定位点。 为保证 施工各段控制点网，坐标及高程的准确，首先对施工现场内各控制桩 加以保护。把各控制点引测至现场外加以保护，以便竖向引测放线， 同时做闭合校准。4.2.2高程控制点引测高程控制根据甲方和测绘院提供的水准点引测施工现场的高程控制点。根据本工程的实际情况，在现场选择固定的地方做临时水准 点，并做好保护。高程控制采用两次仪器高程前后视等距测法，以保证精度。4.2.3施
11、工过程中的测量根据图纸位置，钉出管线平面位置、井位中心，引测水准点，并 引至工作坑内，所有控制点经复测并经过监理复核后方可使用。首先经测量人员定好坑位，即为井位，然后开挖顶坑。在管顶进时，每顶进300mn!P对中心线及高程测量一次。在顶进过程中，每24小时用经纬进行一次管中检测，并用水准 仪进行高程检测。顶进长度达20m时，应由测量人员进行一次全面检 查。中心线测量应根据工作坑内设置的中心桩挂设中心线，利用特制的中心尺，测量头一节管前端的中心差。高程测量，使用水准仪和特制塔尺，工作坑内设置稳固的水准点2个，每一节管前端、后端高程均测量。4.2.4施工测量注意事项1、在风力超过四级以上严禁进行地
12、面测量施工。2、测量仪器专人专用，严禁非专业人员使用仪器。3、中心桩复核后及时设置中心控制桩，并砌砖保护，做明显标o4、水准点复核后，设一临时水准点供施工作用。5、水准仪、经纬仪校核后方可使用。测量仪器要定期校核，防 止施工中使用时发生偏差。6、测量人员在测量过程中要做到数据准确、记录完整。7、测量人员要与监理密切配合，将有关资料及时报监理4.3顶管基坑支护及验算4.4.1顶管基坑设计形式以西侧顶管工作基坑为例，工作坑结构尺寸长X宽X高 =6.5m5.7m 7.5m;顶管工作坑锚喷支护施工时，根据现场实际情况为了保证路 面与顶管坑的安全，基坑全部采取锚喷倒挂、环撑和锚管的组合支护 形式。I30
13、钢导轨长1500, 4弟苗管， 间距500，梅花状布置衣._-_ 100X 100miffi 筋网片800mm 500mf筋给圈梁150mm 方木，用扒锯全部扒牢，留出下管管口位置；焊接好工字钢使其稳定， 所有焊缝要满焊，防止主钢梁因受冲击时倾覆。按照规定应设置出土 滑动平台，待调试正常后，将平台导轨固定。在顶管坑四周围设置安全护栏，工作坑上平台孔口必须安装护 栏，护栏高度不低于1.2m。基坑上下爬梯必须设置得牢固、方便。顶坑上口工字钢计算：顶坑长6.5米，架设工字钢长11米，计算长度6.6米，上部碌 管等重量按50KN计算，选用40#工字钢及36#工字钢做主梁和横向稳 定支撑。工字钢所受正应
14、力：Mmaxmax4Pl 250 6-52=132kN m max 4Mmax 132 1063 =150MpaWx879 10max 30cm）使用长度不大于 1.5m。4.4.6工具管组成与施工方法1、工具管组成本工程采用外加工定型钢制带调向的工具管，由帽沿和推进两部分组成，相对于 D1950的管外径为D2340,采用后封闭式。由16mm 厚钢板卷制成。机头面有45o的坡口，管中安装带纠偏调节方向的小顶镐（50t） 4个，可对局程及中线进行调整，为有利全断面开挖在机头前端管内设一钢制平台，宽度1m左右。工具管前端帽沿顶至1800范围高出2cm作为前封闭，保证注浆时浆液不外流。工具管与前3跟
15、管做4块预埋铁，用中20钢筋连接。纠偏拉杠纠偏顶镐2、工具管的应用工具管能够保证管前有足够的插入力切土顶进，工具管的 使用可以有效地防止管外壁超 挖及由于砂卵石松散而产生的 坍塌，并保证切土顶进过程中的 质量要求，工具管内利用纠偏顶 镐及纠偏拉杆进行纠偏，纠偏调向要勤调微调。首节混凝土管入土 4050cm和在工具管内白始至终采取灌缝注入触变泥浆封闭孔隙， 注浆压力控制在1Kg,工具管内备好压浆缸及空压机，管路畅通，为 防止砂浆堵死，工具管管身涂抹盾尾油脂。4.5 土壤加固4.5.1管顶入口土壤加固当工作坑施工至洞门顶位置 时，管顶预插超前钢插管，注浆加 固洞口及凿除洞口井壁混凝土。钢 插管在钢
16、格栅面完成喷射混凝土前打入土体，钢插管注浆在喷射混凝土后进行中 32钢管注浆加固，管 道入口加固范围是管道左右两侧1.0米，上方5米左右，在沿洞口180度范围内与管道平行方向打入长 2.2米的花管，花管间距300mm 注入水泥浆，进行洞口上方土壤加固。4.5.2顶管施工注浆注浆采用超前小导管注浆：n口 CL Im口 口 口 口 。口在顶管施工时，在管内向管外侧土体进行超前小导管注浆加固， 超前小导管与地面夹角为 30斜向上打设，环向间距0.4m,环向共 打设5根。小导管采用 中32mm长1.2m普通焊管加工而成，前端加 工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。小导管中间部位钻中5mm溢浆孔，呈梅花
17、形布置，间距 20cn尾部0.3m范围内不钻孔，防止 漏浆，末端焊 中6环行箍筋，以防打设小导管时端部开裂，影响注 浆管联结。1、超前小导管施工工艺流程超前小导管注浆施工内容主要包括封闭工作面、钻孔、安设小 导管、注浆、效果检验等工序。2、小导管安装先用煤电钻钻孔，插入小导管，用风镐振入。3、注浆(1) 浆液配置为保证注浆的效果达到计划要求，先做12个试验孔，检验注浆压力的大小及浆液的配比。浆液初步采用2:1水泥浆。(2) 注浆参数的选择初次注浆为填充注浆，压力控制在0.10.2Mpa,待回浆管将气体排出并溢浆后，初次注浆完毕，二次注浆为挤密注浆，注浆压力 为0.30.4Mpa。注浆压力不宜超
18、过0.4MPa,否则压力过大对路面构 成威胁。(3) 注浆工艺注浆管联接好后，然后开动注浆泵，通过小导管压入土层。(4) 小导管注浆技术措施 严格控制配合比与凝胶时间，初选配合比后，用凝胶时间控 制调节配合比，并测定注浆固结体的强度，选定最佳配合比。 注浆过程中，严格控制注浆压力，注浆终压必须达到设计要 求，并稳定12min,保证浆液的渗透范围。注浆压力不得超过设定 的最大压力，防止出现结构变形、串浆、当出现异常现象时，采取 下列控制措施：a改变注浆压力或采用间歇注浆。b改变注浆材料或缩短浆液凝胶时间，调整注浆实施方案。c注浆效果检查：一是用进浆量来检查注浆效果，二是采用揭露 检验法。因小导管
19、注浆周边单排固结注浆，工作面土体揭露后探测 注浆固结体的效果，如效果不好，及时调整浆液配合比，改善注浆 工艺。d为防止孔口漏浆，在花管尾端用水泥水玻璃胶体封堵钻孔与小 导管的空隙。e注浆管与小导管采用活接头联接，保证快速装拆。f注浆的次序由两侧对称向中间进行，白下而上逐孔注浆。g插下活接头，用干硬性水泥封堵管口，防止浆液外流。h注浆达到需要强度后方可进行开挖作业。4、注浆设备及器具主要包括钻机、钻具、注浆泵、搅拌机、注 浆管线总成、止浆塞和混合器等。其中钻机和钻具是成孔设备，注 浆泵、搅拌机等其他设备器具是制备、输送浆液，并将浆液注入地 层裂隙或孔隙或软土地层中。4.6.4洞口处理用中20钢筋
20、焊接成直径2200mnfi勺钢圈，用中20,长度为240mm 的钢筋连接两个钢圈，做成洞口钢筋圈，放入开凿出的洞口内，将钢 筋圈与棉架栅格接触部位焊接，使之与坑壁连接成整体，在洞口钢筋 圈内用水泥浆抹灰，厚度为30mm抹灰要求平整光滑。200枷撇昕鼬傅您nn)4.6触变泥浆减阻为保证管道顶进顺利，为减少摩擦力管子外皮在就位前涂石蜡一 层12mm?。同时顶管施工时将在管道顶进后与土壁的缝隙间注入 触变泥浆，形成泥浆套减阻。触变泥浆从前向后依次注入，顶进一段 距离后及时进行补浆。为了使膨润土充分分散，泥浆拌和后停滞时间 在12h以上。管道顶进时向管外压注触变泥浆，降低管道延程摩阻力。 根据经验采用
21、触变泥浆减阻，预计可减少顶力的30%。4.6.1应用触变泥浆的设备泥浆封闭设备：包括前封闭环及后封闭圈，主要作用是防止泥浆 从管端流出。调浆设备：包括拌合机及储浆罐等。灌浆设备：包括泥浆池注浆泵、泵管、分浆罐及喷浆管等。加浆系统示意图4.6.2触变泥浆配置触变泥浆的主要成分是膨润土，掺入碱（碳酸钠）和水配制而成 膨润土运到现场后分批测得膨润土的胶质价，按下表配置泥浆。膨润土的胶质价膨润土水碳酸钠60-701005242-370-801005341.5-280-901006142-390-1001006141.5-24.6.3触变泥浆一般拌合程序将定量的水放入搅拌罐内，并取其中一部分水溶化碱。在
22、搅拌过 程中，将定量的膨润土徐徐加入搅拌罐内，搅拌均匀。将溶化的碱水 倒入搅拌罐内（碱水必须在膨润土搅拌均匀后加入）。再搅拌均匀， 放置12h后即可使用。4.6.4加浆设备及加浆压力加浆设备采用1-1B浓浆泵。加浆前先通过注水检验注浆设备， 确认设备正常后方可灌注，压力控制在 0.2Mpa左右，在灌注过程中 按实际情况调整注浆压力。防止泥浆短路外溢，随着顶进不断进行注 浆，并观察后背顶镐的顶力变化。4.6.5注浆孔的设置过去注浆孔设注浆的效果的好坏，与注浆孔的布置有很大关系，计在管子的中间位置，按90或120。设置4个或3个，这样做的效果 不佳，因为从孔里往外注出的浆液大多往土里渗透， 不容易
23、形成浆套， 且土体坍落时容易堵塞注浆孔，为此，我们在管材加工时采取特别加 工的的管材，注浆孔的设置设在钢套环以内，如下图所示，这样，浆 液注出来时先在钢套环和混凝土管外壁之间先形成一个浆套，然后在从其空隙处挤出来，基本不受其周围坍落土体的影响，注浆也能顺利 进行下去，比较容易实现注浆减阻的效果，注浆在管顶设置一个，120。 两侧各设置一个，共设置3个。4.6.6前后封闭1、后封闭：为保证顶管工具管入洞时触变泥浆不从洞门周围涌出，需要在洞口安装封闭装置。后封闭利用3 10mm钢板，加工两个圆环，两钢环 内径比管材外径稍大，即 2550mm外钢环比内钢环外径大 200mm 橡胶圈安装在两钢套环之间
24、，采用夹板螺栓固定。顶管顶入土前，将 加工好的后封闭安装在洞口预埋钢筋上，用螺栓固定。由于橡胶圈内径小于管材直径，首节管进入洞口时，橡胶圈形成 一个反向折弯，利用注浆时的反推力，使橡胶圈附着在管身，当注浆 压力越大，橡胶圈附着力越强，从而达到后封闭的效果。见下图示意：后封闭示意图2、前封闭：在顶进过程中，利用首节管上方土体的坍塌与加注触变泥浆的凝 结，在管头形成一个相对稳定的土环，从而达到了前封闭的目的，这 使得在一定压力下，注浆时不会出现浆液从前端涌出。 这可以确保后 面注入的泥浆成为密封流动的泥浆套，有效起到减阻的作用。在利用触变泥浆减阻的同时，在顶进施工时，将管身打蜡，减小 土体与管身之间的摩擦力。4.7顶进和纠偏1、在顶第一节管时，以及在校正偏差过程中，测量间距不应超 过30cm以保证管道入土的位置正确；管道进入土层正常顶进后， 测量间隔不宜超过30cm2、 中心测量：本工程顶进最大长度为 50m拟采用垂球拉线的 方法进行测量(必要时采用经纬仪进行测量)，要求两垂球的间距尽 可能的拉大，用水平尺测量头一节管前端的中心偏差。3、高程测量：用水准仪
