【導(dǎo)讀】寧夏石元建筑工程有限公司。二O一三年三月二十八日

　　

【正文】 本工程頂管有 55 米，其中 DN500 鋼筋混凝土 II 級(jí)管 35 米， DN1200 鋼筋混凝土 II 級(jí)管 20 米，針對(duì)頂管工程的工藝施工如下： 一、頂管施工特點(diǎn)： 技術(shù)含量高 ： 非開(kāi)挖施工不可預(yù)計(jì)因素多，施工難度較大，技術(shù)含量高。我司將組織具有多年頂管工程施工經(jīng)驗(yàn)、計(jì)劃性強(qiáng)、質(zhì)量意識(shí)強(qiáng)的精英力量負(fù)責(zé)本工程的施工管理；投入先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行施工。 管徑小 、 施工難度大 ： 該工程設(shè)計(jì)管徑較小，施工時(shí)困難較大。 二、頂管施工流程 施工組織設(shè)計(jì) 28 工程開(kāi)始 全線復(fù)核 澆筑檢查井、回填工作井接收井 竣工驗(yàn)收、退場(chǎng) 工作井、接收井施工 工作井場(chǎng)地圍閉、“三通一平”、周邊管線建筑物調(diào)查標(biāo)志 測(cè)量放樣、復(fù)核 后背安裝 設(shè)備安裝 穿墻初始頂進(jìn) 正常頂進(jìn) 到達(dá)頂進(jìn)及準(zhǔn)備工作 管道接口 拆除管線、吊出工具管 第二段頂管 施工組織設(shè)計(jì) 29 三、項(xiàng)目主要施工方法： （ 一 ） 、場(chǎng)地圍蔽、“三通一平”、周邊管線建筑物調(diào)查標(biāo)志 施工隊(duì)伍進(jìn)場(chǎng)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”、臨建搭設(shè)、周邊管線建筑物調(diào)查標(biāo)志工作。 (1)工作井接收井的施工現(xiàn)場(chǎng)簡(jiǎn)易圍蔽，圍蔽周邊沖擊鉆成孔，采用鋼管架搭設(shè)支架， 米高塑料波紋瓦綁扎在架子上作為圍蔽。 (2)平整場(chǎng)地，接通水電。采用 ?25mm 鍍鋅水管接到工作井，水管埋入地下 200mm；用電布置如下：設(shè)置總電箱，將電源接到總電箱，由總電纜線接出各電箱到工作井位置，然后按國(guó)際《建設(shè)工程施工現(xiàn)場(chǎng)供用電安全規(guī)范》要求，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的電氣設(shè)備均采用具有重復(fù)接地的專(zhuān)用保護(hù)零線的五線制 (即供電方式采用 TN－ S 系統(tǒng) )，在場(chǎng)內(nèi) 分別布置動(dòng)力、照明等線路。用電設(shè)備主要為：注漿泵、卷?xiàng)顧C(jī)、電焊機(jī)、水泵、照明用電，工作井施工用電等。 (3)臨時(shí)設(shè)施布置 (4)由于工作井接收井施工范圍內(nèi)可能有地下管線，在井制作施工階段及頂管頂進(jìn)階段會(huì)對(duì)附近管線造成一定的影響，為保證地下管線的安全，現(xiàn)需要運(yùn)用專(zhuān)用先進(jìn)設(shè)備對(duì)地下管線進(jìn)行詳細(xì)的探測(cè)及現(xiàn)場(chǎng)探挖明確地下管線的詳細(xì)位置，以便在施工中各個(gè)階段對(duì)其進(jìn)行保護(hù)，避免造成對(duì)地下重要管線的損壞。 首先，先向相關(guān)單位索取地下管線資料，如規(guī)劃局、電力局、電信公司、煤氣公司、自來(lái)水公司等。 其次，采用先進(jìn)的地質(zhì)雷達(dá)配 合人工實(shí)地進(jìn)行探測(cè)，探測(cè)范圍：工作井圍護(hù)外邊線外圍 3m 的范圍。探測(cè)的深度為地面至 8m 范圍。探測(cè)要求：提供地下管線的分布圖，分布圖包括管線的中心線位置、管線類(lèi)型、埋深、管外徑、現(xiàn)場(chǎng)所有管線檢查井的位置。提供相關(guān)管線變形的警戒值。 再次，根據(jù)儀器探測(cè)的管線分布圖，在排水管、給水管、電纜等管線位置探挖，進(jìn)一步明確其位置，探挖范圍為井的施工位置，將井圍護(hù)軸線位置開(kāi)挖一個(gè)矩形的溝 1m寬 3m深，沿圍護(hù)軸線挖一周。表面的路面用風(fēng)鎬鑿除，當(dāng)?shù)刭|(zhì)不好探挖深度過(guò)深時(shí)，采用 20鋼板樁支護(hù)木方反撐。管線的位置探挖出來(lái)后，把管線 的外邊線引到管線旁邊的固定物上，以便施工時(shí)避開(kāi)管線。 施工組織設(shè)計(jì) 30 （ 二 ） 、測(cè)量放樣及復(fù)核 (1)、 施工前須將管線的中線點(diǎn)及水準(zhǔn)點(diǎn)引至工作坑附近，并作上標(biāo)記。工作坑施工完成后，將地面管道中心樁用 全站儀或 經(jīng)緯儀（標(biāo)稱(chēng)精度不低于 6″）引入工作坑兩側(cè)坑壁上或支撐上，作為頂管中心的測(cè)量基線。 (2)、 將地面的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)用水準(zhǔn)儀（精度指標(biāo)不低于 3mm）引入工作坑的底部，每一個(gè)工作坑須設(shè)置三個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，選擇不易碰撞及不遮擋測(cè)量的地方設(shè) 置，工作坑的中心樁與水準(zhǔn)點(diǎn)設(shè)置必須牢固可靠，要經(jīng)常校對(duì)并保證準(zhǔn)確。 (3)、 對(duì)中心樁設(shè)置可靠的延長(zhǎng)樁， 延長(zhǎng)樁設(shè)置時(shí)采用 2″經(jīng)緯儀用正倒鏡實(shí)施，結(jié)果采用歸化法確定。管道中心樁位置，要考慮到后背或基礎(chǔ)變形影響。 (4)、 檢查、校對(duì)各種測(cè)量?jī)x器及工具 ， 經(jīng)權(quán)威 簽 定部門(mén)檢測(cè) 且 在檢測(cè)期內(nèi)使用，凡不符 合 精度標(biāo)準(zhǔn)且過(guò)了檢測(cè)期的絕對(duì)不許使用。 (5)、 每頂 進(jìn) 300mm，每頂進(jìn)一鎬用經(jīng)緯儀測(cè)設(shè)管中心線位置、水準(zhǔn)儀測(cè)量流水面高程一次。下完一根管后用經(jīng)緯儀及水準(zhǔn)儀核測(cè)一次中心及管高程。每天做好現(xiàn)況地面沉降施測(cè)，早晚一次做好測(cè)量記錄。 (6)、 全段頂完后，應(yīng)在每個(gè)管節(jié)接口處測(cè)量其中心位置和高程，有錯(cuò)口時(shí)，應(yīng)測(cè)出錯(cuò)口的高差。 （ 三 ） 、 工作井確定及頂管工程力學(xué)參數(shù)確定 1 工作井尺寸的確定 工作井應(yīng)有足夠的工作面，豎井尺寸按下式確定計(jì)算： 底寬 B=管外徑 +2（管兩側(cè)操作寬度，取 米）； 底長(zhǎng) L=管子頂進(jìn)后，尾部壓在導(dǎo)軌上的最小長(zhǎng)度 +管節(jié)長(zhǎng)度 +出土工作部長(zhǎng)度 +液壓油缸長(zhǎng)度 +后背長(zhǎng)度 (橫木、立鐵、橫鐵等長(zhǎng)度，取 米 ) 井高度 H=設(shè)計(jì)地面到管底高度 + 米 2 頂力的確定： 頂管過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的力學(xué)過(guò)程，它涉及材料力學(xué)、巖土力學(xué)、流體力學(xué)、彈塑性力學(xué)等諸多學(xué)科。但頂管計(jì)算的根本問(wèn)題是要估計(jì)頂管的推力。 （ 1）：頂力計(jì)算 施工組織設(shè)計(jì) 31 總頂力經(jīng)驗(yàn) 公式： F=nGL 其中 F— 頂管總阻力 (t) G—管單位長(zhǎng)度自重 (m) L— 頂管總長(zhǎng)度 (m) N— 土質(zhì)系數(shù)（取 ） （ 2）：管材受力計(jì)算 （以 D1200 為例） 排 水管內(nèi)徑 d=1200mm，管壁厚度 t=150mm，外徑 D=1500mm，每節(jié)管長(zhǎng)度 3000mm，混凝土強(qiáng)度 C30，接口鋼筋混凝土管的端頭采用 12mm 的多層膠合板作襯墊。端面受力面積 s=? ( — 1 1)/4= m2 可承受的最大頂力為： F=s 3000T/ m2/3=980T； (安全系數(shù)為 9) 3 頂進(jìn)設(shè)備 頂進(jìn)設(shè)備主要包括整體式頂進(jìn)構(gòu)架 (含千斤頂及頂塊 )、高壓油泵等。 (1)整體式頂進(jìn)構(gòu)架 (含千斤頂及頂塊 ) 整體式頂進(jìn)構(gòu)架 (含千斤頂及頂塊 )是頂管的主要設(shè)備，本工程擬采用 4 臺(tái)200t 液壓千斤頂，行程 1000mm。 (2)高壓油泵 由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)油泵工作，選用額定壓力為 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。 (3)其它設(shè)備 工作井上采用 5T 小龍門(mén)吊起重。工作棚用帆布遮蓋，以防 雨水 （ 四 ） 、工作井、接收井施工 工作井設(shè)置情況： （ 1）、工作井設(shè)置： 根據(jù)施工圖紙具體確定。 （ 2）工作井施工設(shè)置： 根據(jù)施工圖紙后確定。 （ 3）施工方法：工作井采用人工挖孔成井，最后施工墊層、集水井、底板、后背墻。 施工流程： 施工組織設(shè)計(jì) 32 工作井施工準(zhǔn)備 一節(jié)護(hù)壁的土石方開(kāi)挖 放置鋼筋、模板及澆砼護(hù)壁 土方吊裝及外運(yùn) 拆模 墊層、底板、集水井、爬梯施工 工作井、接收井施工（人工挖孔成井） (1) 工作井、接收井施工 全部都采用人工挖孔。施工流程為：平整場(chǎng)地 ?施工準(zhǔn)備 ?測(cè)量放線 ?孔井開(kāi)挖及支護(hù)。 （ 2）、人工挖孔 通過(guò)測(cè)量放樣出井孔中心，按照井結(jié)構(gòu)挖出井輪廓，沿井圈澆筑一 層 25cm的砼作為井鎖口，在鎖口上定位出十字線護(hù)樁，并通過(guò)十字線交繪出孔樁中心以便開(kāi)挖過(guò)程中對(duì)孔樁偏位進(jìn)行檢查。孔內(nèi)土層及強(qiáng)風(fēng)化層的開(kāi)挖采用淺挖快護(hù)交替作業(yè)，挖掘作業(yè)采用短柄的鏟、風(fēng)鎬等工具；卷?yè)P(yáng)機(jī)起吊出渣，開(kāi)挖時(shí)在井壁側(cè)設(shè)集水井 (集水井尺寸 30 30 30cm)，采用潛水泵抽水，確?？變?nèi)開(kāi)挖在無(wú)水狀態(tài)下進(jìn)行。 （ 3）、孔壁支護(hù) 孔壁支護(hù)采用 C30 鋼筋混凝土護(hù)壁，護(hù)壁長(zhǎng) ，護(hù)壁設(shè)計(jì)采用呈倒錐型，澆筑混凝土?xí)r要加強(qiáng)振搗，確?；炷僚c孔壁間聯(lián)結(jié)密實(shí)。 （ 4）、出渣 施工組織設(shè)計(jì) 33 出 土 采用三角架配 2t 絞車(chē)將碴提出井外，出 土 量應(yīng)控制在出渣桶容量的 80﹪。棄 土 應(yīng)統(tǒng)一堆放，集中運(yùn)輸至業(yè)主指定的棄土場(chǎng)，防止造成水土流失，人工挖孔出渣示意圖見(jiàn)圖 11 （ 5）、人工挖孔施工安全注意事項(xiàng) a、挖孔時(shí)應(yīng)注意施工安全及井圈周?chē)那?潔，防止工人在操作時(shí)將滑落在井圈周?chē)氖瘔K跌入井內(nèi)，挖孔工人必須配有安全繩、安全帽。提取土渣的吊桶、吊鉤、吊繩等工具必須經(jīng)常檢查，挖孔工作暫停時(shí)，孔口必須罩蓋。 b、孔樁中應(yīng)安裝分節(jié)的鋼筋梯，供施工人員上下。根據(jù)需要可以在井孔中設(shè)避險(xiǎn)棚，井下人員在出碴時(shí)可以暫避于棚下，以策安全。 c、井孔中用電燈照明，用 36 伏安全低壓電。因井孔中潮濕，要用防水的橡膠皮電纜和防水燈頭。 d、孔壁支護(hù)每開(kāi)挖 深就停下來(lái)做一次支護(hù)，要按設(shè)計(jì)要求灌筑砼，且不可圖省事，麻痹大意，一旦出現(xiàn)塌方，將會(huì)造成人身傷亡的重大事故。 （ 6）、技術(shù)保證措施 a、施工前應(yīng)測(cè)設(shè)出樁孔中心，在樁孔施工范圍以外的合適位置測(cè)設(shè)出護(hù)樁（定位樁），以便施工人員能經(jīng)常檢查樁位和開(kāi)挖偏差。 b、挖過(guò)程中應(yīng)勤測(cè)量、常檢查，以保證樁孔偏差在規(guī)范規(guī)定的允許范圍內(nèi)。石質(zhì)地基 土質(zhì)地基 1000 護(hù)壁 1t卷?yè)P(yáng)機(jī) 2t 滑車(chē) 樁頂護(hù)壁高出地面 30cm 排水溝 挖孔樁開(kāi)挖布置示意圖 施工組織設(shè)計(jì) 34 開(kāi)挖過(guò)程中詳細(xì)記錄每一樁每一米的地質(zhì)變化情況 。 （ 五 ） 、工作井上下設(shè)備安裝準(zhǔn)備 平臺(tái)及起重架 出土及下管采用卷?yè)P(yáng)機(jī)，設(shè) 5t 卷?yè)P(yáng)機(jī) 1 臺(tái)， 2t 卷?yè)P(yáng)機(jī) 1 臺(tái)。安裝平臺(tái)作業(yè)時(shí)按照安全交底的要求選用材料。工作平臺(tái)主梁采用 40 號(hào)工字鋼，次梁采用30 號(hào)工字鋼，平臺(tái)口尺寸為 ，其余位置滿(mǎn)鋪方木及大板， 主梁兩端與工作井側(cè)墻接地長(zhǎng)度不少于 2m。平臺(tái)設(shè)不低于 1 米的防護(hù)欄，作業(yè)人員出入口設(shè)不低于 米的護(hù)身欄。起重采用 4 根 φ159mm鋼管組成，鋼管壁厚 12mm，長(zhǎng)度 2 米，頂部穿杠采用 70mm 圓鋼連接，圓鋼兩端，連接必須鎖緊。支架做四道橫拉桿。起重架底部焊接在平臺(tái)橫向放置的 30 號(hào)槽鋼上，起重架底部支腳加肋焊接。 （ 六 ） 、頂 管 吊裝下井、全套設(shè)備調(diào)試 施工準(zhǔn)備程序 工作井施工完成后，首先將軌道放入作業(yè)坑內(nèi)，沿施工路線找正方向，調(diào)好水平。然后將頂管機(jī)吊入作業(yè)坑，放在軌道上。將電力電纜、信號(hào)線、油管接好，對(duì)整機(jī)進(jìn)行 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、對(duì)整體式頂進(jìn)構(gòu)架進(jìn)行調(diào)試，調(diào)好測(cè)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(shí)設(shè)備的萬(wàn)無(wú)一失。 頂管平臺(tái)下管 管材在頂坑的一側(cè)排放在兩根平行立放的 30工字鋼上。下管時(shí)，工作平臺(tái)上也平行立方兩根 30工字鋼，高度、寬度與排放管的工字鋼相同并與其用鋼夾板、螺栓相連一起，這樣就可以人工向前滾動(dòng)管材直至下管口，與起重架的大鉤垂直起吊。起吊后將工字鋼拆開(kāi)向兩邊移動(dòng)，讓出下管口，就可以下管了。平臺(tái)上的工字鋼必須與主梁工字鋼搭接，嚴(yán)禁懸空或探頭，兩側(cè)要用鋼管或方木卡固，并在上面焊鋼擋板。 管道頂進(jìn)施工 （ 1） 檢查起重設(shè)備：起重設(shè)備經(jīng)常檢查、試吊，確認(rèn)安全、可靠方可下管。施工組織設(shè)計(jì) 35 下管時(shí)工作坑內(nèi)嚴(yán)禁站人。 （ 2） 下管就位：第一節(jié)管子下到導(dǎo)軌上，測(cè)量管子中心及前端與后端的管底高程，確認(rèn)安裝合格后方可頂進(jìn)施工。第一節(jié)管有工具管的作用，頂進(jìn)方向與高程的準(zhǔn)確，是保證整段頂管質(zhì)量的關(guān)鍵。 （ 3） 管前挖土是控制管節(jié)頂進(jìn)方向和高程、減少偏差的重要作業(yè)，是保證頂管質(zhì)量及管上構(gòu)筑物安全的關(guān)鍵。 （ 4） 頂進(jìn)施工：頂進(jìn)開(kāi)始時(shí)，應(yīng)緩慢進(jìn)行，待各接觸部位密合后，再按正常施工速度頂進(jìn)。頂進(jìn)中發(fā)現(xiàn)油路壓力突然增高， 應(yīng)停止頂進(jìn)，檢查原因并經(jīng)處理后方可繼續(xù)頂進(jìn)，回鎬時(shí)，油路壓力不得過(guò)大，速度不得過(guò)快。挖出的土要及時(shí)外運(yùn)，及時(shí)頂進(jìn)，使頂力限制在較小的范圍內(nèi)。 （ 5）、初始頂管完成后，人工開(kāi)挖管前石方，管前開(kāi)挖長(zhǎng)度保證 30cm50cm，隨挖隨頂。為防止地面沉降，施工中管底部位 135 度范圍內(nèi)不得超挖，管頂部位最大超挖量控制在 15mm內(nèi)，每頂進(jìn)一段應(yīng)及時(shí)注漿。 測(cè)量與校正 （ 1）、測(cè)量 a．在頂?shù)谝还?jié)管時(shí)， 每頂進(jìn) 20 30 厘米 測(cè)量一次高程和中心線 ，保證管道入土的位置正確；管道進(jìn)入土層后的正常頂進(jìn)， 每頂進(jìn) 50 100 厘米 測(cè)量一次。校正時(shí)每頂進(jìn)一鎬即測(cè)量一次 。 b．高程測(cè)量：用水準(zhǔn)儀及小塔尺，根據(jù)工作坑內(nèi)設(shè)置的水準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)高，測(cè)頭一節(jié)管前端與后端管內(nèi)底高程，以掌握頭一節(jié)管子的走向趨勢(shì)，測(cè)量后與工作坑內(nèi)另一水準(zhǔn)點(diǎn)閉合。 c．全段頂完后，在每個(gè)管節(jié)接口處測(cè)量其中心位置和高程，有錯(cuò)口時(shí)，測(cè)出錯(cuò)口高差，做好記錄。 （ 2）、校正 頂進(jìn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)管位偏差 10 mm 左右時(shí)，即應(yīng)進(jìn)行校正。糾偏校正應(yīng)緩慢進(jìn)行，使管子逐漸復(fù)位，不得猛打硬調(diào)。校正方法一般采用以下兩種方法。 a． 挖土校正法：偏差值為 1020mm 采用此法。即管子偏向設(shè)計(jì)中心左側(cè)時(shí)，可 在管子中心右側(cè)適當(dāng)超挖，而在偏向一側(cè)不超挖，使管子在繼續(xù)頂進(jìn)中逐漸回到設(shè)計(jì)位置。 施工組織設(shè)計(jì) 36 b． 頂木校正法：偏差較大時(shí)或采用挖土校正法無(wú)法效正時(shí)，可用圓木或方木，一端頂在管子偏向一側(cè)的內(nèi)管壁上，另一