深圳某道路改造工程 污水顶管施工方案.doc

深圳某道路改造工程 污水顶管施工方案 2010年4月 顶管施工方案编制依据： 1-1、@@@工程设计建设有限公司提供的《@@@工程（一期）第@@标段》顶管设计施工图。 1-2、@@@设计建设有限公司提供的《@@@工程（一期）工程地质勘察报告》。 1-3、《给水排水管道施工及验收规范》GB56268-2008。 1-4、《给水排水工程顶管技术规程》CECS246:2008。 第二节、工程概况 （一）工程概述 原“@@一期”设计依据《深圳市东部工业组团规划》，并结合当时正在编制的《深圳市排水管网规划——@@流域》，在与“@@二期工程”衔接段路口处双侧设计了d400污水管，收集@@二期东纵路路口以南污水，排入现状@@河截污干管中。在“@@二期”施工图设计期间，最新的《深圳市排水管网规划—##河流域》调整了原《深圳市东部工业组团规划》中污水干管排向，将##路路口北侧污水改沿“@@一期”建设路排至@@河截污干管。 因此，为了“深汕一期”和“深汕二期”污水工程协调一致，由监理单位组织建设、设计、监理、施工单位四方召开了项目协调会，并形成了会议纪要（深汕监纪【2010】01号），会议要求，深汕一期第Ⅲ标段坪山三角地带段污水管道工程按照新规划《深圳市排水管网规划—坪山河流域》要求进行设计变更。将原先与“深汕二期工程”衔接段路口处双侧设计了d400污水管变更为d1000顶管。 本工程顶管施工长度为213m，顶管内径￠1000mm，壁厚100mm单节管长2500mm，国标Ⅲ级管，钢筋保护层厚25mm，管节之间采用F型接口，外嵌环状遇水膨胀橡胶圈止水。 本工程工作井和接收井，均采用人工挖孔，C30钢筋砼护壁支护，采用HBR335钢筋，钢筋保护层厚4mm，孔径允许偏差≤±50mm，大口井孔壁垂直允许偏差5%，孔位允许偏差100mm。护臂应高出地面300mm，防止地表水流入井内。井壁周围设置安全护栏。本设计为多节护壁，上下片护壁纵向钢筋应拉结。基坑开挖后，每3m设一道临时支撑，并对井壁进行变形监测，有异常应及时采取补救措施。 （二）工程地质简况： 2-1、顶管施工区域地形地貌为坪山河河谷冲积平原，地势低洼平坦。地质勘察报告资料提供的两个详勘孔，地下水稳定水位1.0m 2-2、顶管施工场地的工程地质结构情况为： （1）人工填土层地表填土层：主要由粘性土混碎石、砂等硬骨料组成，均匀性较好，且经过分层碾压，中密～密实状态，土层厚1.5～2.0m 2-3、第四系上更新统坡、洪积层（亚粘土层）：属“低液限粘土”，红褐、黄褐色，杂灰白色或紫红色斑纹，具不明显网纹结构，底部过渡为灰白或灰黄色，局部混少量砂，湿，硬塑，土层厚度1.7～5.2m。 3-3、第四系残积层（亚粘土层）：属“低液限粘土”系由花岗岩风化而成，红褐、灰褐、肉红等色，大部分风化为高岭土，残留约20%石英晶粒，局部含有强风化岩块，湿，硬塑，土层厚度14.4～30.1m。 （三）顶管平面布置：  EMBED AutoCAD.Drawing.16 
 顶管施工方案 顶管是一种非开挖性的地下管道施工，在国内城市建设不断发展条件下，市政管道建设标准已趋向于环境保护法制化，过去采用的管道铺设方法在城市建设规划中受到很大制约，顶管施工则是近几年应用市政管道施工的新技术和新方法。 前在地下顶管施工中通常采用机械式和手掘式两种方法。机械顶管技术是引进和吸收国外一些设备制造工艺，因为设备制作材料和工艺缺陷，国产的小型顶管机械远不能满足不同工程地质施工条件，具有很大的局限性，在深圳地区地下顶管工作中，一般均采用手掘式施工技术。 手掘式顶管施工又称为人工顶管，是目前应用顶管工程较为普遍的施工方法，特别是在深圳地区基本上顶管施工均采用此方法。 手掘式顶管施工是采用人工挖掘机械顶进的方法，通过人力机械组合来完成顶管施工过程，手掘式施工特点是适应工程地质条件较为广泛，在不同地质结构条件下，利用人力挖掘条件可以消除地下隐蔽物影响顶管施工因素，直观的了解土层结构和及时处理顶管施工偏位问题，同时具有工艺简单，机械故障少特点，对控制施工进度和施工质量是极为有效的。 手掘式施工也有对工程地质条件的特殊要求，如液化砂性土和流塑状淤泥质土层。因地质条件因素引发施工作业安全问题，在开挖过程中，可能出现有害气体对人体伤害等，这是人工顶管施工中不可勿视的问题。只要在施工前和施工中采取有效防范措施，就可以进行人工顶管的正常施工。 手掘式顶管施工程序和工艺： 手掘式顶管施工程序为：管道轴线测量定位→顶管工作井施工→顶管设备安装和调试→顶管安装→顶进前安全测试→人员进洞挖掘→顶进→接收井取出工具间→继续顶进至顶管接收井位指定位置→顶管工作井、接收井改成检查井。 3-1-1、顶管施工管道轴线测量定位，根据设计施工图要求的管道线路设置，用全站仪进行测量定位，测量控制点应根据国土局提供的平面坐标点引入施工区域，确定管道施工坐标进行本桩定位。经过现场监理工程师进行复测确认后方可进行工作井施工。 测量数据要精确，提交测量成果报告交监理工程师审批复核后方可进行施工，测量数据要按市政工程测量表格填写。 测量布控点要进行固定和保护，管道竣工验收后方可拆除。 3-1-2、顶管工作井施工按设计施工图进行，按设计施工图，本工程全部采用逆作法护壁制作工作井（接收井）。 “逆作法”工作井施工因在井底到井壁高度4.0m，增设顶管工作井内井圈，井圈结构为钢筋混凝土，井厚度≥200mm，砼标C30。 顶管工作井施工完成28天砼强度后，方可进行顶管施工。本方案对顶管工作井施工相关技术要求详见《第四节：工作井（接收井）施工方案》。 3-1-3、手掘式顶管施工设备安装和调试，主要是顶管主顶的油压泵、管路、仪表和油压千斤顶安装。顶管工作井起吊运输机械设备安装和调试。顶管施工中的起吊设备宜采用门式起重机，在受施工条件限制时也可采用钢管架卷扬机进行吊运工作。但钢管架起吊设备必须按“钢管架起吊施工方案”要求进行现场制作和安装，经过现场监理工程师确认后，方可进行施工，钢管架起吊设备要编制方案和相关计算，提供监理工程师和安检部行检查。 3-1-4、顶管安装是指工作井完成顶管设备安装结束后和调试后，把钢筋混凝土管安放在进洞口中进行顶管施工。 顶管安放要水平平稳，管中要与顶管中心线重合，同轴度误差要≤2mm～4mm。管道安装同时要与千斤顶安装点置中轴线位置，误差值≤2mm～4mm。管基底要设置导向槽，确保顶管顶进时不会产生偏位。 3-1-5、顶进前安全测试主要工作为：顶管顶压测试检测、进洞挖掘前的有害气体测试、初顶时要把顶压调整到最大负载值，控制值为≤34MPa，测试顶管受力时变形情况。 根据工具间进入土层位置要判定管道顶进断面土层情况与工程地勘报告提供的土层结构是否相同，发现有误时应立即向监理工程师和设计院报告，在确定处理方案后方可进行施工。 顶进前的安全测试工作，应请监理工程师在场旁站，对进行检测的各顶技术参数要进行记录和归档上报。 有害气体的检测要用毒气检测仪器实地检测，当气体含量符合安全指标时，方可进行人工挖掘作业。有害气体含量超标时不能进行管内作业，要进行处理，排除和稀释气体有害含量，用通风机抽吸管外气体排入管内，达到混和调换的效果。 3-1-6、作业人员在确认安全的条件下进入工具管中进行挖掘取土作业，挖掘顺序应从管顶方向逐次向管底方向，不允许先下后上开挖。 挖掘管口断面土层达到斗车容量时要及时运出，严禁超挖和长距离挖掘同步作业法，有宜于保证施工人员的作业安全。 进洞挖掘作业人员要有和管外人员及时沟通的语音信号或连络方式，保证施工置地有声，安全操作。 3-1-7、顶管在顶进时要争先校油压表指数，在保证无误的前提下，才能进行顶管作业。 油压千斤顶在工作时要双顶同步，伸缩自如。顶铁制作材料要保证刚度，正常和超载顶进时不允许发生变形，而影响顶推质量。 3-1-8、当顶管完成从工作井顶推至终点接收井时，应根据顶管跟踪测量坐标点提前在接收井位开凿接收井壁钢筋砼结构，使顶管可轻松进入接收井，然后用吊车取出顶管工具间。 3-1-9、接收井取出顶管工具间后，应按照设计要求继续顶管，当顶管长度满足检查井相连尺寸后，两井段的顶管施工任务已完成，可以进行下一道工序施工。 3-1-10、顶管工作井、接收井在完成顶管施工后，应按设计要求在井内构筑成检查井。 手掘式顶管施工相关计算： 顶力估算 顶力的理论计算：（按给水排水工程顶管技术规程CECS246：2008及GB 50268-2008 给水排水管道工程施工及验收规范所列举的顶管顶进阻力公式进行计算） 顶管管径Φ1000mm，长度为最长段70m计算：    EMBED Equation.3 
   式中 EMBED Equation.3 
—顶进阻力（KN）  EMBED Equation.3 
—管道的外径（m）  EMBED Equation.3 
 —管道设计顶进长度（m）  EMBED Equation.3 
—管道外壁与土的单位面积平均摩阻力（kN/m2），本工程取8kN/m2）  EMBED Equation.3 
—顶管机的迎面阻力（Kn），本工程采用敞开式顶进行方式。  EMBED Equation.3 
 式中 EMBED Equation.3 
—顶管机外径（mm0  EMBED Equation.3 
—挤压阻力（kN/m2），取400Kn/m2）  EMBED Equation.3 
—工具管刃脚厚度（m），取0.04m  EMBED Equation.3 
= EMBED Equation.3 
 = EMBED Equation.3 
 = EMBED Equation.3 
     根据上面计算，总推力 EMBED Equation.3 
 =2168.36kN EMBED Equation.3 
 222吨。油压千斤顶应配置2*150t两台，千斤顶总推力300t可以满足施工要求。 第四节、工作井（接收井）逆作法施工方案 1、施工顺序 根据设计图纸以及以往施工经验，本工程逆作法沉井采用如下施工顺序进行施工：冠梁→第一段井体→第二段井体→第三段井体→第四段井体→第五段井体→第六段井体→第七段井体→第八段井体→封底→第九段井体。 2、土方开挖 土方开挖根据开挖深度分别采用机械挖土和人工挖土。根据