污水顶管施工方案

规划二路道路排水工程

污 水 顶 管 施 工 方 案

2008年5月3日

污水顶管施工方案

一、工程概况

规划二路是高新区南岗科技园内南北向城市Ⅰ级支路，道路沿线现状多为农田，水塘及菜地。地形变化较大，岗冲起伏，高程44.5m_59.5m最大高差为15m，本次设计规划二路北起临港东路，南至惠民东路，全长1717.318m，道路规划红线32，一幅路形式，双向六车道，具体路幅分配为32m=2m人行道+3m非机动车道+11m×2行车道+3m非机动车道+2m人行道。规划二路污水管线位于道路中心东侧9m处。本次采用顶管工艺法施工的污水管道为W7#（2+44.2）-W19#（6+60.9）井段，本段顶管管材采用φ800Ⅱ级钢筋混凝土管，F型钢承口，顶管总长为416.7m，覆土深度为4.5m—8.5m。本段管道施工拟开设3座工作坑，桩号为3+14.2、4+74.2、5+94.2。其他井位设2座倒挂井，倒挂井位置分别为3+94.2、5+24.2。 二、工程主要特点

1、本工程属污水管道新建工程，本工程污水管线施工大部分处在农田地段，在施工中对当地居民的通行影响不大。对部分管线位于风化岩层，顶管掘土时按风化岩考虑。 2、工期目标：计划工期45天

计划开工日期 2008 年 5 月 7日 计划竣工日期 2008 年 6 月20日

质量管理目标：合格。

安全管理目标：避免轻伤，杜绝重大伤亡事故发生。 工期目标：保证工期，力争提前完成。 三、施工部署

1、施工临设平面布置图

详见附图 2、进度计划横道图 详见附图。 3、现场组织机构及职责 1） 施工组织机构

据工程规模组建精明强干的项目经理部班子，实施项目施工管理。选派具有丰富施工经验的项目经理担任本工程项目经理，同时选派一名具有丰富施工经验的工程师出任项目总工。

项目经理： 项目副经理： 项目总工程师： 试验员 材料员 施工员 安全员 测量员 质量员 资料员 施工作业队 项目经理部组织机构图

2） 项目部各职能部门主要职责 （1)项目经理

负责施工项目从开工到竣工的全过程管理工作，全面履行项目合同，对工程质量、安全、工期和成本控制全面负责。 （2)项目副经理

协助项目经理抓全面工作，包括安全生产、文明施工、生产进度、资源配置和队伍管理，负责组织指挥施工生产、各生产单位的接口界面协调和内部考核。 （3)项目总工程师

主抓技术和质量管理，并负责与监理单位、设计单位、业主等单位在技术和质量方面的协调工作。 （4)施工员

负责项目的进度、安全、消防、文明施工和过程控制。过程控制包括日常技术管理(包括施工技术、试验、测量)、技术资料和技术档案的管理工作，组织编写实施性施工组织设计，检查指导工区的技术工作，掌握各生产单位的施工进度情况并提出改进措施，对安全、消防和文明施工进行检查、指导和提出改进措施 （5)材料员

负责材料供应、施工机械调配及租赁和相关现场管理工作。 （6)质量员

负责工程的技术、质量控制和工程技术资料的收集整理，参与竣工验收和售后服务。主要有施工全过程技术方案的制定、技术指导、质量监督检查、质量管理，负责施工测量、监控量测和工程试验、竣工资料整理等工作。 （7)安全员

负责现场施工安全，落实各项安全制度，定时检查现场施工安全情况；负责职工的安全教育及特殊工种的安全培训，持证上岗；负责制定实施机械安全措施，临时用电安全措施；负责现场保卫工作，制定保卫制度；协助交通导流保障组抓好交通安全，确保我方施工人员与社会行人、车辆的安全。

4、施工主要材料计划

按照工程需要，编制材料供应计划，并通过调查优选落实供货厂家，对于水泥、管材、红砖等主要材料，提前做好原材料的检验工作。对于模

板、支架等周转材料，根据工程的工艺、质量要求提前加工、购置。 序号 材 料 名 称 1 2 3 4 5

5、施工主要机械

落实工程各阶段所需要的各种类型机械，提前进场，要确保挖掘机及运输车辆根据条件及时到位，结构施工开始前，应落实起重设备和材料运输车辆，根据条件分批到位。

机械设备一览表 机械名称 卷扬机 顶管设备 振捣器 潜水泵 发电机 蛙式夯 电焊机 经纬仪 水准仪

规格型号 JM2 CDL-50 2寸 F92-120 数量 (台) 3 3 1 3 1 2 1 1 1 自有或租用 自有 自有 自有 自有 自有 自有 自有 自有 自有 F型钢承口钢筋砼管d800 Mu15砖 水泥 碎石 黄砂 单位 米 块 吨 米3 米3 计划数量 416.7 88000 30 29 113 进场计划 跟踪上料 跟踪上料 跟踪上料 跟踪上料 跟踪上料 工程主要材料一览表 6、施工人员配备情况

在对所有施工相关人员进行了针对性的培训、施工交底后，必须全部做到持证上岗，并进行安全教育，才可进入施工现场，进行作业。

序号 2 3 4 5 6 7 安装电工 起重工 电焊工 测工 管道工 壮工 总 计 工种 1-15天 1 3 1 1 12 8 26 45天 16-30天 1 3 1 1 12 8 26 31-45天 1 3 1 1 12 8 26 四、施工总体方案

结合本工程特点制定如下施工方案：3座顶管工作坑同步施工，所有的管道顶进和检查井砌筑工作坑回填在进场45天内完工，并进行竣工验收的准备工作。

五、顶管施工方案

管道施工顺序: 上层坑开挖 下 管 测 量 挖 土 下层坑开挖及维护 出 土 顶 进 导轨机具安装就位 较 测 顶进工作 基准线设置 深井降水 各主要部位的施工技术方法

1、 测量放线

1、根据业主提供的高程资料，用闭合测量的方法，沿所有管道通过的地方，建立临时水准点，临时水准点设在新建管道的一侧比较稳固的地方并便于观测和保护。

2、工程施工测量定位由公司技术处测量队实施，内部建立完善的测量、复核、记录制度，工作坑开挖前应在坑位洒石灰线为挖土提供依据，标高测量跟随挖土的全过程以免超挖。工作坑挖好后，将中心线、标高和井位测设到槽底，指导垫层施工及导轨的安装

3、工作坑开挖前必须测设中线和设置水准点。工作坑的中心线与顶进管道中心线一致，设置的方法在工作坑两侧钉基桩，桩距槽边应不小于

准备工作 工作坑成型 1.5m，以防开挖基坑时丢桩，必要时可多设基桩，以防基桩丢失后便于恢复。工作坑附近应设临时水准点，坑内设备安装完毕后，在坑内两端设1～2个临时水准点，水准点应妥善保护。 2、 顶管施工

1）、工作坑长度的设计 工作坑长度L≥b1+b2+L1+L2+L3 L：工作坑长度

b1:后做或后背墙厚度，取b1=500m: b2：刚性顶铁厚度，取b2=300m： L1：管材长度，取L1=2000m： L2：主油缸长度，取L2=1100m：

L3：操作空间，取L3=500m，则L=4.4m。本工程取L=4.5m（坑底净距离）。 2）、工作坑制作

工作坑的工作面尺寸与顶管管径、长度、方法和选用的施工机具并与土质、顶管机具、操作空间、垂直运输等各方面因素有关，根据现场了解和掌握的有关技术资料，结合土层特点，工作坑设计为内径5m的圆井。工作坑的上部6.5米处内忖为240mm砖（洒水）砌倒挂井，下部采用370mm砖（洒水）砌倒挂井。倒挂井施工从上到下，一边挖土以便用砖砌做内忖，开挖高度因地层而定，一般较好土层开挖0.8～1m，砖砌填充，较差土层，开挖0.3～0.5m，砖砌填充，砌筑工作坑所用砖（Mu10）、砂浆（M7.5）均为满足施工所需，砂浆饱满达到80%以上，保证安全。一直填充到底板的基础为止，再做基础和底板（C25砼）。坑底地下水大的情况下设置集水坑，正常情况设置1个φ500×1m集水坑。

井口做成斜坡，防止雨水进入坑内，保证坑内为积水施工，工作坑基础用碎石或混凝土道床，道床厚≥350mm，以防止工作坑下沉，造成顶进位置偏差。（工作坑示意图如下）。

砖砌支护按照实际发生量为准污水管道混凝土垫层厚200碎石垫层厚200

断面示意图

3）、工作坑砌筑

a砌筑前应检查基础尺寸及高程是否符合规定：

b开挖过程中坑底要做搭布，一般坑底分为4步，先开挖1/4，然后砌筑完毕，再开挖1/4，然后砌筑完毕。直到坑底保持在同一平面，砌筑时要留施工茬，有利于下步砌筑衔接，砌筑时，要保持其垂直及平整度，倒挂砖墙要有足够的钢度，机砖要紧靠土体，若有缝隙必须用砂浆灌实。

c必须做到满铺满挤，砖与砖件灰缝保持1厘米。

d采用丁砖砌法。外缝应用法砖碴嵌平，平整大面向外，砌完一层后，再灌一次砂浆，使缝隙内砂浆饱满，然后在铺上一层砖，上下两层砖之

间竖缝应错开。

4）工作坑内基础、导轨

工作坑基础采取20cm碎石垫层和20cm砼，基础砼强度为C20，混凝土内预埋钢板，高程与设计管道坡度一致。导轨安装平行、等高，与混凝土基础中预埋钢板焊接。 5) 工作坑后背

后背是整个顶管工程的关键工序，在后背墙浇筑施工中，应确保后背墙的水平方向和垂直方向与管轴线90°，确保顶进质量符合优良标准。由于该段顶管的顶距较短，经过顶力计算，后背墙的结构采用40cmC30砼及一块1500×1200×50的钢板。 6）顶进力的计算

本工程的顶管管道位于粘性土层，按粘性土的土质考虑，管外径DH＝960mm，顶进长度＝80m。 A＝л×DH×80＝241.15m2 取f＝8～12KN/m2

最大顶进阻力F＝A×f＝1929.2～2893.8KN 工作坑配备2台200t千斤顶 （2）、管道吊装

本工程采用卷扬机下管。用卷扬机将管吊起后，通过桁架横向移动，使管材达到预定部位。下每节管子要检查管节的高程和导向，看其是否符合设计要求，检查管节是否完全贴卧于导轨上。顶管采用“F”型接口，承插式橡胶圈柔性接口。承口为钢套管与钢管节一端连成一体，形成承口；管节的一端制成插头，插头上有密封圈凹槽，相邻管段连接时，先在插头上安装好密封圈，在承口内安装好垫片，然后将

插头插入插口即可。管道顶进时，承口始终朝后，顶管的顶铁做成插头式，以便与插口能均匀牢固的接触。接头垫片的作用是传递顶力，使顶力传递均匀，垫片的宽度要比管壁小，安装时至少要留出20cm，以防止管道的边缘开裂。 （3）、挖土

采用人工挖土，挖土时使用短把小平镐、短把小铁锹等小型工具。施工中做好管道内的通风、照明等工作，确保人员安全。顶进的方向、高度控制，主要取决于挖土操作，工作面上挖土快慢影响顶进的质量和效率。 工作面挖土要点：

要严格控制挖土范围，不得超挖，特别是管底土基120～135弧度范围内，一定要保证管底与土基的吻合。开挖时，注意与顶进的配合，及时注意测量，以便顶力控制在较小的范围内。从工作面挖下的土，通过管道用人工小车推出，工作坑内采用卷扬机提升到地面及时外运。 （4）、管道顶进

顶进时要坚持“先挖后顶，随挖随顶”的原则。事先应检查顶铁安装是否平直，以防顶进时产生偏心荷载。顶铁着力点在管高的1/4～1/5间，在管子的下方。顶进程序如下：

安装顶铁→开油泵→顶前伸→关油泵→开截油门回油→加顶铁→ 拧紧阀门→开油泵

土质情况良好时，挖土长度可在50cm～60cm，遇土质情况不良时，应严格控制挖土长度，特殊情况要顺管端加帽沿的方式以确保管顶覆土的稳定。每顶进一节，测量一次，首节管起导向作用，因此，顶进时要随时检查，一般不超过50cm就必须测量一次。工作坑内设两个临

时水准点，观测尺必须用小于100cm的短尺。 3、检查井

检查井砌筑灰浆饱满，砖缝均匀。井室、井筒先计算后施工，利用井径模具控制井壁圆弧及同心圆，严控井底高程及流水槽型式（流槽须带尺条粉刷）。减少井基接茬，井基与平基同步浇筑砼，计算好排管长度及井内预留管头尺寸，保证井壁与管口壁弦切。 4、土方回填

回填前应排除坑内积水，不得回填淤泥、有机质及冻土。检查井砌体水泥砂浆强度应达到设计规定时方可回填，回填土中不应含有石块、砖及其它杂硬带有 棱角的大块物体。回填夯实逐层进行，且不得损伤管道及检查井；管道两侧和管顶以上50cm范围内，应采用轻夯压实，管道两侧压实面的高差不应超过30cm。回填时应分层对称回填、夯实以确保管道及检查井不产生位移。回填土的含水量，应按回填材料和采用的压实工具控制在最佳含水量附近。 5、闭水试验

管道安装完毕，经检验合格后进行管道的密闭性检验，采用闭水试验法。将管底与基础腋角部位用砂或石屑回填密实后进行。以相邻两检查井的管道为一分段，向管道内充水，并保持上游管顶以上2m水头的压力。外观检测不得有漏水现象，管道24小时的渗水量不大于允许渗水量。 六、安全防护措施 1、管道顶进安全措施

（1）管内挖土，管前严禁超挖过大，以免造成人身安全及质量事故；

（2）高压顶进时，油泵操作工要注意油压变化，发现异常应停泵检查； （3）高压顶进时，纵铁两侧不准站人； （4）管内照明用36V低压照明；

（5）管内保持足够的空气，采用鼓风机向管内鼓风的办法，以防挖土人员缺氧；

（6）垂直吊装砼管和废土时，应由专人负责照应，发现问题及时示警。 2、临时用电安全措施

（1）临时配电线路按规范架设，架空线路采用绝缘导线，禁止使用素胶软线，成束架空及沿地敷设。工程施工中建立定期检查线路、设施制度，并把检查结果存档备查。保证用电安全。

（2）配电系统采用分级配电、三相五线制的接零保护。配电箱内保证电器可靠完好，其线形、定值要符合规定，开关标明用途，开关箱外观完整、牢固。满足防雨、防水、防尘的要求，统一编号外涂明显色标，停用必须拉闸断电，锁好开关箱。

（3）各种电器设备有其电力施工机械与金属外壳，金属支架和底座采取可靠接零或接地保护，同时设两极漏电保护装置。

（4）220V照明电源按规定布设，装设灯具，并加装漏电保护器，行灯照明电源电压小于36V，灯体与手柄坚固绝缘好，电源线使用橡胶套电线，禁止用塑胶线，行灯有防潮防雨水设施。电焊单独开关，外壳作接零或接地保护，焊线保证双线到位，无破损。

（5）手持电动工具的电源线、插头、插座保证完好，电源线不任意接长或调换，工具的外缘线完好无缺，维修保养有专人负责。

（6）处理机械故障时，使设备断电、停水，在施工设备送电前，应通知有关人员。用电人员各自保护好所用设备的负荷线、地线和开关箱，发现

问题有时找电工解决。各种上岗人员持证上岗，防护用品安全有效，并服从电工的安全指导，非专业电器人员严禁乱动电器设备。

（7）各类用电人员均掌握与安全用电有关基本知识和所用设备的性能。使用设备前按规定配备好相应的劳动防护用品，严禁设备带病运转。