湖南益阳市某路顶管施工组织设计.doc

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1、某市创业园某路排水顶管工程顶管施工组织设计某市第一建筑公司某某年六月一、编制说明1、编制依据：设计技术交底资料；现场实地勘查及地质资料；施工能力及施工经验。2、执行规范：给排水管道工程施工及验收规范GB50268-97；砼结构工程施工及验收规范GB50204-2002。一、施工方案工程概况本顶管工程系红旗某路排水工程辅助管道安装变更项目，位于某市邓石桥全长共约110米，管径1200mm，共一段。管材采用钢筋砼圆管（钢筋砼管节表面须光洁、平整、无砂眼、气泡；接口尺寸符合规定）。本工程因无地质资料，施工图纸，经询问当地居民，得知地质情况为上层4米左右（45.349.3）为填土，以下1.6米（43.

2、745.3）左右为田土，然后为板岩层（43.7米以下），非常坚硬。顶管需穿过一排水明渠，由于渠底较深，距管顶约70 ,为了防止在管道顶进过程中发生透水事故，需对渠底进行加固防护。泵站已建好，地下水位较高且非常丰富，水位高约为47.40。根据原设计要求，顶管出口管底高程为42.93米，全长110米，纵坡3,所以顶管部份土质全部为板岩。施工步骤施工准备（工棚搭设、顶管设备、工作井及顶管材料）、测量放线（进水口顶管底标高、顶管轴线）、工作井开挖、后座墙及导轨制作安装、调试、顶进作业（挖土运输、纠偏、继续顶进、取土、管道连接）、设备拆除、验收。（一）、工作井（沉井）设置与施工工作井：根据现有地质条件及

3、以往施工作经验，工作坑的大小尺寸为4*6m（内空）方形井，工作井深为顶管底标高位置加深0.3m（除刃脚及底板等厚度）。鉴于该处顶管深度达6m以上，且现场土质为杂填土、淤泥土及板岩，地下水位较高，且周围有高压电杆，泵房，公路等，不能直接开挖，需采用沉井形式施工工作井。 1、基坑开挖及场地排水 沉井采用在浅基坑中制作，以减少下沉深度，降低施工作业面，开挖深度约为1m，先进行测量放线，开挖面比工作井平面外围大于1m，垂直开挖，人工配合整平，开挖深度为1.0m左右，本层基本上没地下水，可干挖，然后基坑砌砖墙（240mm）围护至地面，形成基坑工作面，挡墙外围的被挖空地回填至与地面等高。挖土采用1台反铲挖

4、土机进行，配合人工修坡及平整坑底，挖出的土运到弃土场地堆放。基坑上自然地面进行使之有定向排水坡度的工作面，并开挖排水沟、集水井，以防地面水、雨水流入坑内，减小井内土壤的含水量。 2、垫层回填 根据设计要求井体四周刃脚处采用粗砂垫层厚0.5m，宽不少于1m，垫层应分层（0.25m/层）采用插入振动器及平板振动器和人工夯实并辅以浇水助夯，随后立模浇筋C20混凝土垫层，表面应平整压光实心密实，标高误差8mm。 3、刃脚成形及井壁制作 3.1在混凝土垫层上弹出刃脚尺寸线，在其上支设刃脚模板，然后绑孔钢筋。 3.2钢筋工程 钢筋在加工场地机械成型，现场人工绑孔，井壁竖筋一次绑好，水平筋分段绑扎，底板与墙

5、体连接处预留连接钢筋，为保证钢筋位置正确，钢筋接头采用绑扎接头。垂直钢筋间距采用开出槽口的木卡尺控制，水平筋间距，选用一批竖钢筋按间距划线控制。 3.3模板工程 本工程模板采用定型木模板，钢管支撑，考虑浇筑速度快，对模板产生很大的侧压力，采用12500纵、横向螺栓拉结加固，防止模板侧向变形，拉结螺栓中部设钢板止水片，横向500，纵向800设加固围楞，沉井内侧用钢管相互支撑顶牢，确保整体模板的刚度、稳定性和不变形，使混凝土构件的几何尺寸，外观有绝对的保证。 3.4混凝土工程 由于工程量较小，沉井采用C30自拌混凝土，在对钢筋模板进行验收合格后，进行混凝土浇筑，浇筑刃脚、井壁混凝土要注意浇筑顺序，

6、每层30cm，将沉井沿周长设多个振捣组，同时浇筑。保证对称均匀下料，防止一侧受压而使模板产生位移、变形，每层必须在2h 之内浇筑完毕，振捣时振动器移动间距不大于0.5m。振捣器应避免碰撞钢筋、模板。振捣器插入下层混凝土内不小于0.05M，要快插慢拔，每一振点的振捣时间应使混凝土表面呈现浮浆和不再下沉。在混凝土浇筑过程中，应经常观察模板、支架，当发现问题及时采取措施处理。 3.5水平施工缝的选择及处理 沉井整个高度7.2m左右，设三道施工缝。施工缝选择在-5m处、-3m处、-1.2m处，施工缝采用凹槽，该处混凝土应确保密实平整，无高低起伏，砼后期接面要打凿清理，并浇10cm厚减半石子混凝土，下沉

7、时第一次浇筑的混凝土强度必须达到100%，第二次浇筑的砼达到75%以上，否则可能会造成井壁开裂而影响结构。 4、沉井下沉施工 4.1沉前准备 将所有模板拆除干净，拉结螺栓从根部切割干净用1：2水泥砂浆粉平压光，井内预埋钢筋向上1/7坡向理顺，沉井外侧回填碎石粉夯实，在沉井外壁弹出水平，中分线并在离沉井10米左右设固定水平控制和中分控制。 4.2沉井下沉 在刃脚处砼达到设计强度的100%，上部混凝土达到75%后，开始沉井下沉挖土，井内土方采用人工开挖，每次取土深度为3040cm，自井的中部向四边对称取土，以保证沉井在下沉过程中，不出现倾斜。自井中取出的土方应堆放在离井3米以外，避免因外部土的压力

8、增大，使井发生倾斜，一轮下沉到位再进行下轮开挖下沉，在离设计深度20cm左右应停止取土观察两天，如靠沉井自重下沉不到位，再用人工慢慢取土，使沉井到达设计深度。 5、封底位于沉井中心设置渗井一个，先将沉井内土形整理成锅底形，自刃脚向中心挖放射形排水沟填以石子做滤水暗沟，中心井深1m左右，插入直径0.6-0.8m周围有孔的砼或钢套管，四周填以卵石，使井底的水都汇集到集水井中，用潜水泵排出，使地下水位保持低于井底面3050cm。刃脚砼凿毛处应洗刷干净，然后浇筑C20毛石混凝土封底，强度达到30%，铺设底板钢筋浇筑混凝土，并捣固密实，养护14d期间，在封底的集水井中应不断抽水。6、底板浇筑封底完成后再

9、绑扎钢筋、浇注底板砼。为加快进度，封底砼可采用早强并提高砼强度等级等措施，并在井底西侧设一集水井随时排水。（二）后背墙：利用工作井壁做装配式后背墙。其装配材料为300厚C30钢筋混凝土及1.0cm厚钢板，后背墙壁面与后背墙贴紧，井壁外侧土体采用水泥砂浆注浆加固。并保证后背墙壁面平整，与管道顶进方向垂直。（三）导轨：导轨安装在前方，接近穿墙管（同时与千斤顶相接），主要是支托未入土的管道及顶进用顶铁，并起导向作用。本项目采用线（非面支承型式）支承轨道，导轨系事先做好的钢管支架，支架高20cm，导轨对于管道支承角为60度，其底部用10cm枕木与1.0cm厚钢板满铺，满铺长2.8m，宽1.2m。导轨安

10、装偏差：轴线位置3mm，顶面高程0-+3mm，两轨间距2mm。（四）油压千斤顶及顶铁：本工程采用500吨油压单台千斤顶，油缸行程200mm。千斤顶固定在木制支承架上，与管道中心的垂线对称，其合力的作用点在管道中心的垂线上。顶铁是为了弥补油缸行程不足而设置的，其作用是传递顶力。顶铁采用分块拼装，制作型式为环形，系用型钢与钢板焊接而成，每节顶铁长度197mm（略小于主油缸行程），共10节，其中一节为100mm。顶铁与顶铁间连接设螺杆锁定装置。（五）顶管施工施工工艺：顶管施工先启动主油缸，以工具管开路，推动前面的管道穿过坑壁上的穿墙孔把管道压入土中，同时将土不断挖掘排出管外，当主油缸达到最大行程后缩

11、回，放入顶铁，油缸继续顶进。如此不断加入顶铁，管道不断向土中延伸，当工作坑内导轨上的管道几乎全部顶入土中后，缩回主油缸，吊出全部顶铁，将下节管段吊入并安装在管段的后面接着继续顶进，如此循环施工，直至顶完全程。顶进施工程序：(在全部顶管设备安放好，复测无误后)吊车将第一节管安放工作坑导向轨上开启高压油泵，千斤顶工作管道顶入土内300 mm停止顶进，进行人工掏土作业，到管前端止开启高压油泵再顶进300 mm人工再掏土。顶进掏土及运输：顶管作业中必须严格遵循“先顶后挖”原则，严禁超挖。顶进掏土采用风镐及人工掏土，必须先上部后下部，挖土坡度不得大于60，以防止塌方事故。掏土深度每次为300 mm，制作

12、专用运土斗车，每道管二台交替使用。斗车行进由人工拉动。斗车装土运到工作坑内后由吊车吊至自然地面，卸至指定位置后集中用车运输。顶进质量测控：在顶管的前端及最后端管内顶部标注顶进中心轴线标尺，用经纬仪测每顶一镐（30cm）左右的偏差变化认真作顶进测量记录,提供下一镐顶进时需纠偏调整的依据。前后高程测量,在每顶完一镐后，对前端进行水平测量可发现“扎头”或“抬头”问题，认真作记录，提供下一镐顶进时纠正依据。管道连接：管节末进入土层时，接口外侧垫麻丝、油毡或木垫板，管口内侧留1020mm的空隙，顶紧后两管间的孔隙为1015mm。待整个管道连接通后，再进行管隙处置。其处理方法：用沥青麻丝扎紧，后用纯膨胀水

13、泥浆密闭（可采取其它胶结材料胶凝）。纠偏措施：顶进方向如发生左右偏差时，采用调整管前端两侧掏土吃力情况进行纠偏，并用管前端的纠偏千斤顶予以调整。在顶进中出现“扎头”可超挖下部土，上部不挖形成力矩差达到逐步纠正,如土质松软上述办法不明显，可先在前端超挖并将管底土挖出少量还填碎石并加垫方木以加强底部土质强度，从而纠正扎头问题。如出现“抬头”应首先检查管前端底下是否有硬物，如有应及早排除。如无硬物则依治理“扎头”方法采取调整掏土吃力的办法调整。纠偏时必须根据跟踪测量数据，实行小角度纠偏。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

14、顶力后，使偏差回归。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。（6）触变泥浆系统顶进过程中，需要经常进行压触变泥浆工作，以减少顶进的阻力，触变泥浆系统由拌浆、注浆和管道三部分组成。拌浆是把注浆材料兑水以后再搅拌成所需的浆液(造浆后应静置24小时后方可使用)。注浆是通过注浆泵进行的，根据压力表和流量表，它可以控制注浆的压力(压力控制在水深的1.11.2 倍)和注浆量(计量桶控制)。管道分总管和支管，总管安装在管道内一侧，支管则把总管

15、内压送过来的浆液输送到每个注浆孔上去。注浆孔布置为：工具头后3节砼管各设一道、之后每间距5m 设一道补浆孔(间隔2节砼管)。注浆流程：造浆静置注浆顶管推进(注浆)顶管停顶停止注浆顶完一节管后，拆开各管路、砼管吊装、各管路安装顶完一节管后，拆开所有管线（电力电缆、信号线、油管、进出泥浆管、触变泥浆管），进行砼管吊装后，安装好所有管线（电力电缆、信号线、油管、进出泥浆管、触变泥浆管），继续顶进。注意事项：顶进开始时，应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进作业，检查原因并经处理后方可继续顶进；安装后的导轨，不得在使用中发生位移，并应经常检查校核；全段顶完后，须在每个管节接口处测量其轴线位置和高程，有错时，测出相对高差；顶管内面无人，如果需要进去维修设备等，进管之前需要通风，采用压入强制性通风措施，用风机通过1.5英寸铁管向顶管工具头压风。施工用电主干线采用380V三相五线制，接通地面、工作井、管道内、工具头、管道照明采用1224V低压电源供电。管道顶进过程中，遇到下列情况时，应暂停顶进，并及时处理