上庄镇沙阳璐污水管线顶管施工方案

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上庄镇沙阳璐污水管线顶管施工方案

南沙河流域污水治理一期工程

上庄镇沙阳路污水污水管网

国家体育场(鸟巢)的施工组织设计(测量方案部分)***********有限公司

第四章主要施工方法和技术措施 4

第五章质量目标及质量保证体系 17

第六章安全保证措施 19

第七章文明施工与环保措施 20

本顶管工程为北京市南沙河流域污水治理一期工程上庄镇沙阳路路段污水顶管工程,工程位于海淀区,为DN1200钢筋砼管,管深6.2~7.2米,顶管长度为954.2米。根据附近工程的地质报告,本工程地下水位高,顶管所在土层均于地下稳定水位线下。

(1)顶管要求较精确,施工难度大;

(2)位于煤厂内地段,要做安全防护工作。

(1)DN1200钢筋砼管道954.2米。顶管管材采用柔性橡胶圈接口的钢筋混凝土管。

(2)顶进工作井10个。

2.工程应用的主要法规

中华人民共和国环境保护法

市政基础设施工程资料管理规程

3.工程有关规范、技术规程和质量评定标准

规程、规范、质量标准名称

混凝土结构工程施工及验收规范

混凝土强度检验评定标准

北京某市市政工程安全操作技术规程

质量、环境、职业健康安全管理手册

本段污水管线计划工期为2013年08月10日~2013年11月20日,总工期100日历天。

顶进工作坑及接受工作坑施工、顶进工作坑布置(设备及后背安装)、管道顶进。

本工程施工、照明用电计划从附近的煤厂接入380V电,并备用一台30KW的柴油发电机。用水也从附近加煤厂接入DN50给水管作为主要施工用水。

第四章主要施工方法和技术措施

1.1施工资料的收集、学习和审核

1)本工程依据合同文件的规定、认真作好施工技术文件的收集、整理、学习和审核工作,并填写审核记录。

2)本工程开工前组织全体技术质控人员(全体管理人员)学习设计文件,领会设计意图。学习合同文件,明确施工任务。

学习GB50268—2008《给水排水管道工程施工及验收规范》

学习和执行工程资料管理工作。

本工程施工范围内的地上、地下构筑物在设计文件中己给出初步的参考位置,但地下构筑物的准确位置和埋深,仍需要进行坑探调查或更深入更详细的调查。

1)尤其是本工程10个井室位置是否有地下现况管线。1个过路段管线位置是否还有其他地下现况管线。

2)要准确摸清本工程施工范围内的各种地下构筑物的种类、规格、几何尺寸、埋深、走向、管线管理单位、以及旧管线和新建管线的相对位置关系。掌握新建管线开槽施工对旧管线的影响程度。

3)要准确摸清新建管线与现况地上构筑物的相对位置关系,掌握新建管线开槽施工对现况构筑物(民房、围墙、线杆等)的影响程度。

1.3向全体人员进行技术交底。明确每个人的工作任务和责任。

1.4结合工程特点和现场情况编制有针对性的作业指导书。

1.5对参加施工的专业作业人员进行技术培训,并进行安全文明施工教育。

2管道工程施工测量技术措施

2.1管线定线工作和井室的定位工作。

对施工过程中的各部位、各工序的测量放线,由项目经理部测量工程师负责进行复核。

2.2采用拓普康GTS—311S型全站仪进行角度和距离的测量。水准测量采用AL—240型水准仪和塔尺。

2.3本工程采用3级导线控制网,按有关单位(业主、监理工程师或测绘院)所交付的基线桩、水准点桩或中线桩及相关测量资料对其进行验算校核,并作记录。

2.4根据工程施工的需要布设加密控制桩和临时水准点,加密点选在稳固、可靠的位置。加密控制点的施测采用附合导线测量方法。水准点采用附合水准导线测量方法。

2.5本工程所有井室都采用极座标定位。

针对本工程管线长的施工特点,所有井室和折线点都布设4个控制桩,

2.6在施工过程中定期对控制点、水准点和加密点进行复测校核,确保点位的准确和施工精度。若发现不稳固、被移动或测量精度不符合要求,及时上报项目经理部,并及时采取加固、补测或重新校测的方法,以避免发生质量问题。

3管道工程的排降水施工

3.1本工程根据以往本地工程的地质勘探资料得知有上层地下水,因此在管道工程施工前要对有地下水管段进行降水处理。

3.2根据现况调查得知设计管线附近(20m之内)地面构筑物和地上房屋较少,此种环境为降水施工提供了有利条件。但仍需注意保证地上、地下现况构筑物的安全。

3.3本工程施工范围内的地下水为地表滞水,因此作井点降水可以解决干槽施工问题,降水井直径0.50米、深15米,井距10米,沿设计管线排设。采用2寸潜水泵抽水,排水管接入导流管线内。

井口上部采用15×15cm,长2米方木满铺、方木上

铺20mm厚2米×5米钢板。

在降水开始10天后再进行土体开挖,检查降水效果。降水效果的好坏关系到管道施工安全、土体稳定、施工质量和现况运行管线、以及临近房屋的安全。要保证降水施工质量,同时要保证不停电,确保抽水降水的连续性、不间断性。必要时使用备用发电机,保证连续降水。要求从工程开始到工程结束,不能停止抽水降水。

4.污水管线顶管施工主要施工工序

施工准备(测量放线(工作坑开挖,支护(顶管架安装(顶管后背制作(顶管导轨安装(挖土顶管(触变泥浆减阻注浆(挖土顶管(粉煤灰、水泥浆充填置换(砌筑检查井(拆除工作坑(回填土(闭水验收。

5.1采取触变泥浆减阻措施和粉煤灰水泥浆转换(置换)充填措施(全部顶管施工段)。

5.2如遇有卵石、圆砾段当顶管管线上层土体成拱困难、极易造成土方坍塌时和过铁路顶管段。以上两种情况要根据工程实际情况需要,以及铁路管理部门的要求、酌情进行地层钻孔注浆加固处理。

6.1本工程顶管施工段共有井室10座,作为顶管工作坑的10座。其中直线顶管工作坑8座,折线点顶管工作坑2座。形式如下:

顶距100m的管段8个,75m的1个,顶距50m以下的管段2个。

6.2顶进工作坑的深度主要由设计管底高程决定,管外底高程加上机坑轨道及底板厚度,就是需开挖的坑底标高。本顶段的管底距地面深度为6.2~7.2米,1#和2#检查井为底板厚度25cm和其余底板厚度为30cm,顶管工作坑开挖深度为6.7~7.7米。综合顶管机具的尺寸及作业要求,顶进坑净空尺寸定为7米(长)×5米(宽)×深度。

(1)机械顶管顶进坑采用上口混凝土地圈梁、墙壁锚喷支护。

(2)机械顶管顶进坑土方的开挖:上层采用机械与人工配合,下层土方在锚喷施作的同时人工挖土,用吊车和土斗出土、运输外弃。

(3)地圈梁的施工:地圈梁尺寸为宽×高=100cm×50cm,其顶面标高为从自然地面下反1.0m。地圈梁内侧采用钢模,混凝土标号为C25。

(4)墙壁锚喷:用钢筋与地圈梁下部的骨架连接,并在圈梁底部安放焊接第一层钢格栅,焊接长度≥10d。作业时须分部位间隔挖土、安装钢格栅、钢筋网片,并锚喷混凝土,依次向下逐层施工。

(5)顶进坑底板:顶进坑底标高与设计管内底高、管壁厚、导轨高有关,需在施工现场确定。在挖深达到工作坑底标高后施作底板,按照底板厚度现浇C25混凝土。同时安装用于固定导轨的预埋铁,使其并与底板钢筋焊接。

6.3顶管工作坑上部土方采用机械开挖、预留边坡、人工清槽、立即锚喷支护的施工方法。防止土体(侧壁)扰动。顶管工作坑下部土方采取人工开挖、随挖随锚喷的施工方法。

顶管工作坑第一步开挖深度为2m,以后每步开挖的开挖深度不大于1.5m,以确保施工安全。

6.4为防止导轨正常下沉,导轨基础采用C20混凝土底板,厚20cm,宽度大于管径3米。采用M20双排预埋螺栓压扣板的方法压紧重型钢轨,重型导轨安装时要严格控制导轨高程、内径距和中心线的安装精度(允许偏差2~3mm)。

由于本工程顶管工作坑为双向顶管坑,因此底板要分两次三部分预制(见图示):

先作1和2部分底板混凝土,3部位下挖1.2m,作A向顶管后背坑。进行A向顶管施工。

1与2两部分之间要预留隔离缝(直线段顶管工作坑底板预留隔离缝与设计管道轴线垂直。折线段顶管工作坑底板预留隔离缝与反向设计管道轴线垂直)。

2与3相连接部位要预留台阶。

1和2部位预埋A向顶管施工导轨压板螺栓预埋件,同时在2部位预埋B向顶管导轨压板螺栓预埋件。

A向顶管完成后、倒后背。

拆除1位置底板混凝土、保留2部位底板混凝土。在1位置做B向顶管后背,同时做3部位底板混凝土及B向顶管导轨压板螺栓预埋件。

做B向顶管导轨、B向导轨要平等于B向设计管线轴线、并垂直于B向顶管后背。

顶管后背采用横向密排20×20cm方木、L=3.5m,方木后采用3:7灰土夯实,方木前设立铁及横顶铁。顶管后背的面积为3.5×4m(宽×高),后背坑底低于顶管工作坑底板1.2m,以使顶镐着力中心高度不小于后背高度的1/3。后背立铁采用密排20#工字钢L=4m。折线段顶管工作坑,B向顶管后背与坑壁有一定夹角。其后背3:7灰土最小厚度要大于20cm。

为了减少工作坑的开挖断面,顶管油泵安装在工作坑上面坑边位置。

顶管工作坑内配置2台4000kN(400t)顶力的顶镐,同时配置2组4000kN(400t)级专用配套顶铁(顺铁)。

顶进设备安装调试后,经专业工程师检查合格后方可使用。

6.7顶管工作坑、平台

顶管工作坑上口盘撑完成后,及时搭设工作台。承重主梁为双40#工字钢两道、间距2.0m、L=12m。每根双40#工字钢主梁两端伸出顶管工作坑壁搭地长度为2.25~2.50m,每根双40#工字钢上下翼板采用联接板焊接牢固(工字钢联接板为(=8mm厚、尺寸280×280mm、四周连续焊、焊脚尺寸(=8mm,上下翼板各12块—均布)。两根双40#工字钢之间采用(100×8角钢联接联接角铁共4道×2=8根。角铁联接板为300(高)×200(宽)mm、(=14mm钢板与40#工字钢腹板满焊联接,每块联接板钻(22mm孔两个、使用M20螺栓联接。连接板一侧焊200×100mm、(=14mm加筋板。确保双40#工字钢不外翻、不位移。主梁下铺10×10cm方木、要保证每根主梁承压面积大于3m2。

主梁中间位置留下管和出土平台口(3.5m长×2.0m宽),在平台口上设置活动盖板(装有滚动轮和导轨)。

顶管工作坑工作台要在上部机挖土方完成后,及时搭设,以利下步工序的施工。

本工程顶管工作坑全部为双向顶管工作坑,即一侧顶管施工完成后,倒后背、再进行另一侧顶管施工。倒后背要注意管线的角度。

直线段顶管工作坑:确保新建二次后背与设计管线轴线垂直即可满足施工要求。

折线段顶管工作坑要采取的步骤在6.3和6.4中表述。

本工程DN1200钢筋混凝土管,每根管自重3.51t,采用专用顶管架,可以满足下管和出土需要。顶管架受力杆(立柱)采用DN150(外径165)mm水煤管、壁厚4.5mm。立柱下端焊加强连接板、板厚(=14mm、长360×宽285mm。每块连接板四角位置钻(22mm孔4个,使用M20螺栓与地梁连接。

顶管架每根立柱必须踹座在地梁上,地梁也为双40#工字钢、其结构尺寸与主梁相同。

立柱与立柱之间使用(50mm水煤管作剪刀撑联接,注意进管、出土方向不要联接。

本支架外侧支搭防雨棚。

本支架每次安装完成后,必须经安全技术部门检查验收后方可使用。(采用电葫芦龙门架型式,DN1350mm砼管使用10t电葫芦,可另配1.5t电葫芦用于出土。)

顶管工作坑施作完成后,必须报项目经理部检查批准后方可进行下一步工序施工。

6.10本工程顶管管材全部为钢筋混凝土管材,使用前进行质量检查,不得使用管口破损、管身有裂纹的管材。

6.11管材运输要垫稳、绑牢,不得相互撞击;管材装卸要使用兜身吊带或专用工具起吊,防止接口部位损伤。加强现场预制管的成品保护,管材直接放在平台专用导轨上或专用导轨延长线上(管材数量较多时),并使用方木楔打掩稳定,以减少现场二次搬运工作量并确保施工安全。

起重设备经检查、试吊,确认安全可靠后,再将封闭主梁洞口的活动平台移开,敞露主梁洞口进行下管操作。下管时顶管工作坑内和主梁洞口周边严禁站人。当预制管节下管距顶管工作坑底顶进导轨小于50cm时,操作人员方可进前工作。

6.12为保证顶管质量和施工安全,管前安装钢刃角。管后端管口加整圈钢护铁,为保证其受力均匀,护铁与管口间垫麻辫(接口外环垫麻辫,内环间隙打口用)。

6.13首节管(工具管)顶进方向的准确是保证整段顶管质量的关键。首节管下到导轨上,必须复核其中心线、管前端、管后端高程,确认合格后方可拆除顶管工作坑龙门口挡板,立即进行首节管切土顶管施工。

顶管工作坑龙门口管顶以上部位的土体稳定是非常重要的,而该部位的土体由于顶管工作坑开挖制作等原因是非常容易扰动坍塌的,因此当龙门口挡板拆除后,立即先将管前钢刃角插入土壁15cm,然后再挖土是可以防止土体坍塌的。同时首节管(最初3m)切土顶进可以形成较完整的封闭隧道,有利于触变泥浆的压注封闭。

7.1本工程采用手工掘进法,管前挖土是保证顶管质量和管上构筑物安全的关键。故初始顶进3m段(即首节管开始顶进段)采取先顶后挖、切土顶进的施工方法。

7.2最初切土顶进3m段、采取的施工方法是先使钢刃角切入土体之中、然后再进行人工挖土的施工工法。

由于切土顶进钢刃角的反作用力与顶进液压顶镐的顶推力不在同一直线上,容易造成扬头现象的顶进轴线偏差,而采取“少进、勤顶”的作业工法是可以避免顶进误差、保证顶进质量的。因此初始顶进3m段严格控制每镐切土顶进10~15cm、严禁超挖。

7.3管前人工挖土要自上而下分层开挖。

7.4顶管掘进(初顶前3~10m长度)每镐顶进长度不得超过15cm(管前挖土每次掘进长度15cm)。

该阶段的管前挖土要依据钢刃角的上下斜度形成一个斜坡状的管前土体隧道,隧道直径要小于钢刃角外径2~3cm。每镐顶进仍然是钢刃角切土顶进。(钢刃角切削一个直径与钢刃角外径相同、厚度1~2cm的土环。

7.5顶进时必须勤测量、勤检查、勤纠偏、做到一镐一测。根据测量结果及时绘制顶进轨迹变化图、认真分析偏差产生的原因,为纠偏提供依据。使其成为一个符合设计要求的、较好的顶进初始导向段,为整段顶管奠定有利基础。(管前挖土严禁超挖、随挖随顶,根据本工程的具体土质情况和工艺要求,管前挖土长度不超过15cm,是可以保证施工安全的。)

7.6在正常顶进施工段(10m之后管段),当土质良好、土体稳定时,管前挖土长度可超越管端(钢刃角)30cm。

7.7在过路段和管顶上部有房屋等构筑物时管前挖土不得超越管端(钢刃角)以外10cm,并随挖随顶。

3.10过路段在管端和管前位置的现况路面上铺设(=20mm厚、2×7m的整张钢板,是减少重载车辆对管上土体扰动的有效措施之一。要多张钢板(3张以上)并排铺设

7.8顶进纠偏操作要坚持“勤顶、勤挖、勤测、勤纠”的工艺原则,要根据顶进轨迹变化图,分析偏差发展趋势,掌握纠偏时机,循秩渐近、使首节管逐渐回到设计位置。

每当出现偏差时严禁一次性的过量超挖、猛顶猛纠的操作方法,此种作法势必会增加顶进阻力,还会造成管口损伤。

7.9顶进纠偏工序必须由有丰富顶管经验的顶管工操作。

由于本次顶管管径较大,每节管自重较大。顶进纠偏宜采用顶木纠偏与超挖纠偏法配合进行。即在首节管偏向的反侧土体适当超挖,偏向侧土体不超挖并适当留坎。用方木的一端顶在首节管偏向的另一侧内管壁上,方木的另一端斜撑在垫有木板的管前土壤上,支顶牢固后,即可顶进,边顶边支。利用顶进时斜支撑分力产生的阻力,使首节管向阻力小的一侧校正。

7.10顶管工作坑内设4个观测基准点,在盘撑上设2个轴线测量基准点,在混凝土底板上设2个高程观测基准点。

考虑到在顶进过程中顶管工作坑后背土体可能产生的扰动对观测基准点的影响,每个班次在上班后、下班前都要将顶管工作坑内4个固定基准点与3.2(测量措施)中布设的控制桩进行校核。

为保证施工质量,顶管施工前3m(顶进初始段)以及正在校正偏差过程中要对高程和中心线一镐一测量。

顶管施工前3~10m段要对高程和中心线每顶进50~60cm测量一次。

正常顶进施工段、每顶进80~100cm测量一次。

本工程高程测量用水准仪及管端高程尺,轴线测量采用经纬仪及管端中心尺。

7.11触变泥浆润滑减阻措施

为减少顶管阻力和防止塌方,顶进过程采用触变泥浆润滑减阻措施。为取得较好的效果,在顶管过程中必须作到注浆与补浆同时进行,在距钢刃角5米位置作2个泥浆灌注孔,以后每3米设补浆孔,顶进进程中每进尺3米作一次注浆工作,以保证顶进中泥浆充满外壁。触变泥浆初始注浆压力为0.10MPa,最大注浆压力不大于0.20MPa。

7.12水泥浆粉煤灰置换充填

为防止地面下沉,顶管完毕后对顶管全线进行水泥浆粉煤灰置换充填,为保证压浆充足,注浆压力0.25Mpa,浆液配比为水泥:粉煤灰:水=1:2:7,第一次水泥浆粉煤灰置换充填后,经过水分流失又产生一定的空隙,因此必须进行第二补浆,必要时还应进行第三次

补浆,直至其饱满充实无空隙,以保证地面无沉陷。

本工程部分工作井、接受井井位在四周,采用弧形彩色压型钢板围蔽。围蔽范围为10×20m。

工作井周边布置安全护栏,安全护栏以钢筋作为骨架,高度为1.2m,下面18cm用木板密封,上面挂安全网。

工作井内设上下行扶梯,扶梯用角钢L75×75×10与钢筋踏级(直径20mm,间距30cm,L=500mm)制作。

顶管施工完毕,即可进行检查井的砌筑施工。检查井施工基本在原有工作井位置,施工时,严格按照设计图纸。对不同形式的检查井采用不同的方法施工。

本工程检查井为现浇混凝土结构检查井。检查井施工时,要求检查井采用C25,S4商品混凝土,基础采用C10砼垫层基础。

井环采用C30混凝土预制,下铺1:3水泥砂浆座底。

井盖采用型号为球墨铸铁新型防盗井环盖。为了保证井盖与道路路面的平顺,按照路面设计高程、纵横坡度,在路面面层施工前完成井环和井盖的安装。

回填采用素土回填,回填时每层最大填筑厚度为30cm,分层密实,两侧对称进行。压实度达到95%以上。

第五章质量目标及质量保证体系

工程质量是工程施工的灵魂,质量的好坏直接体现了施工单位的管理和技术水平,将根据本工程实际,制定切实可行的《质量计划》,用系统工程理论进行总体规划,采用先进的、合理的、成熟的施工技术和工艺,以解决难点工序为主要内容,实行技术骨干定岗定责,专家现场动态指导,确保本工程质量达到高标准。

5.1建立完善的质量保证体系

建立质量保证体系,对工程质量负全面责任。现场质控人员由经验丰富的专业质控员持证上岗,发现违规操作和质量隐患,立即指出和监督改正。

严格执行国家和北京市施工规范和质量评定标准,以及工程建设监理规程GB/T 25917.2-2019 单轴疲劳试验系统 第2部分:动态校准装置用仪器,认真贯彻施工组织设计和技术措施,对新技术的使用要理解原理、掌握方法、精心操作、及时检查,确保设计要求,接受市监督部门、工程监理和设计人员的检查监督。

5.2建立良好的施工配合机制

在施工过程中要对上要与甲方、监理单位、项目经理部、环保、市政、城管等各部门多勾通,为顺利施工打下良好的基础。减少不必要的外来因素对施工的影响。对下要搞好各施工队之间、各工种之间、各工序之间等的施工配合,保证工程按期、保质完成。

(1)施工前进行工程技术质量交底,明确质量目标及质量标准。

明确各级管理部门的职责,建立可追溯性制度。

明确项目部施工、质控、测量部门的关系,建立健全质量控制的程序。

(2)工序质量控制坚持全过程控制YB/T 4756-2019 商用车用高强度冷弯空心型钢.pdf,严格把握事前控制和事中控制,并做好事后控制(工序验收)关。

严格执行每道工序均有“施工技术交底单”制度。

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