南外环南站排水工程顶管专项方案

2025-06-16

成都地铁6号线一、二期管线改迁工程 张家寺站排水工程专项施工方案

靠背采用钢筋混凝土结构,采用50cm厚C30混凝土浇筑,面层布置Φ14@200钢筋网。靠背高为500mm+D+750mm。 (3)、油缸支架

油缸支架是用来支撑并固定主顶油缸的构件,用16#槽钢加工而成。 (4)、顶管机安装

①千斤顶选用2台200t液压千斤顶,固定在型钢制作的千斤顶支架上,支架焊在底的横梁上,千斤顶着力点应在水平管轴线上,对称布置,其合力的作用点在管道的圆心上。千斤顶的安装纵向坡度应与管道设计坡度一致。

②为了减少后座倾覆、偏斜,千斤顶受力的合力位置应位于后座中间,为了减少后座倾覆、偏斜,千斤顶受力的合力位置应位于后座中间,其合力位置应在管底以上1/3D处。

主顶千斤顶布置示意图

③千斤顶应根据不同的顶进阻力选用千斤顶的最大顶伸长度应比柱塞行程少10厘米。

④油泵必须有限压闸、滤油器、溢流阀和压力表等保护装置,安装完毕后必须进行试车,检验设备的完好情况,用二台以上油泵时,每台油泵的最大工作压力应接近,并应并联在油路上。

⑤千斤顶启动时,顶伸速度应慢,控制阀门逐步增大油路压力和油量,砼管道顶动时方可加快顶伸速度,油泵千斤顶工作时,操作者应集中思想,正确起闭阀门,控制油路压力(不大于300千克/平方厘米),压力突然增高,应停止顶进,并检查原因经过及时处理后方可继续顶进。

(5)工作坑地面设备安装 ①液压系统

包括高压油泵、油管、油箱、限压阀、溢流阀和压力表等指示保护装置。

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每座工作选用1台50Mpa高压油泵,液压系统设备安装完毕后,要进行试车,使用过程中定时检修维护,及时排除故障。

②注浆系统

包括压浆泵、搅拌机、泥浆池、管道、压力表以及阀门等,用以向管道内供应减阻泥浆。

③空压站

选用电动空压机,生产的压缩空气应经过净化,由空压管道送至工具管作业舱,使管内作业人员在通风条件下作业,保证他们的呼吸安全,每座工作配置1m3空压机1台。

④起重设备

工作须配备垂直运输设备,拟配置12吨汽车吊,以满足: 1)顶管工具管和顶进设备的装拆; 2)材料的垂直运输。 (6)管道顶进 ①施工工序:

设备调试试行→下管→管道就位→管道顶进→校正 1)设备调试运行

当设备安装完成后,在管道顶进前应对设备再次进行调试试运行,并对设备安装精度进行再次校核,保证在规范允许精度范围方可正式进入管道顶进施工。

2)下管

本工程下管采用不小于12T吊车汽车吊下管。

A下管前应首先对管道进行外观检查,主要检查管体有无破损、裂缝,端面是否平直,管壁有无坑陷、鼓泡,管壁是否光洁。

B经检查合格的管道,用吊车直接将管吊至工作井井底。管道起吊时,吊绳固定牢固,并保证管道一直处于水平状。

C下管时工作井内严禁站人,当吊至距井底高度小于50cm时操作人员方可进行工作,协助将管道准确放置于导轨上顶进位置。 ②管道就位

当第一节管道放至导轨上后,用全站仪和水准仪复测管道中心轴线及管道前后端高程,确保其符合规范要求后方可顶进。

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第一节管道为工作管,顶进方向和高程的准确是保证整段管道顶进质量的关键,因此对管道中心轴线,高程必须严格按规范要求控制。 ③管前挖土

本工程施工段地质结构为砂卵石结构,管前挖土主要采用人工挖土作业方式,当遇坚硬土层时,采用风镐破碎人工配合的修边整型。碴土管内水平运输采用平滑料斗拖运至工作井,使用吊车垂直运至地面直接装车或坑边临时堆放及时外弃。

1)管前挖土是在管内作业,作业面安排1人作业,每班2-3人,每小时一轮换。

2)顶进长度控制

根据本工程地质结构:每次管前挖土和顶进长度均控制在0.5m以内,。 3)管周起挖控制

当工具管接触或切入土层质,即可挖土。挖土自上而下分层进行。管前挖土的超挖量应视土质条件确定,人工挖土范围在工具管或工具头区域挖土,严禁超出工具管范围超前挖土,以减少管顶土体的垮塌,从而控制超挖量,保证了顶管撑字面的安全。

顶管管顶超挖示意图

4)超挖处理(见超挖注浆实施方法) ④管道顶进

1)、顶进施工的一般要求

A.管道顶进时需用千斤顶进行顶进。

B.在每节管道的顶进过程中,必须测量和控制管道的管底标高和中心线,工作井内应设置临时水准点,并应在交接班时进行校核。

C.顶进测量一起放设时,其视准轴应与管道顶进中心线相互一致,以测定顶进管道的中心线偏差,同时整平仪器,以测定管道的管底标高误差。

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D.在顶进过程中,应贯彻勤顶勤测的原则。

E.工具管入土时,应严格控制顶进偏差,中心偏差不得大于0.5厘米,高低偏差宜抛高0.5~1厘米,若达不到上述要求,应拉出工具管,作第二次顶进,严格控制前5米管道的顶进偏差,其上下、左右偏差均不得大于1厘米。

F.在顶进过程中若产生偏差,应随时纠正。在既有高低偏差又有左右偏差时,应把偏差较大的方向作为主要突破口,先予以纠正。

G.顶进的操作顺序为:挖土--出土--顶进--测量。当沟管顶进到离坑边还有50厘米左右时,应立即吊管。 2)质量标准

A.顶向不偏移,管节不错口。每一顶程管低坡度不允许倒落水,管道接口腰箍须嵌打密实,逆顺不起壳,不渗不漏。

B.管内若有小于0.2毫米的裂缝,可用环氧砂浆或其他涂料修补。修补后不得有渗水现象;若裂缝大于0.2毫米,则应另行研究处理。

C.管道顶进允许误差 项次 1 2 3 4 项目 中心线 相邻管间错口 管底标高 内腰箍 单位 毫米 毫米 毫米 允许偏差 50 15%壁厚且不大于20 ±40 无渗漏 注:管道接口石棉水泥嵌实后,须检查渗水情况,待接缝无渗漏后,方可打砂浆腰箍。

3)管道纠偏

顶管施工中,为了使管道按照规定的方向前进,在管道轴线上安装一台激光靶,定期核验激光靶位置,在顶进过程中必须不断观测管节的轨迹,当出现了偏离设计位置时,要及时地进行校正。管线位置发生顶进偏移,称为顶管误差。顶管误差过大校正就困难。因此,必须在误差很小进行校正。就要求顶管自始至终都在测量工作的严格控制之下进行。

A、顶进前的测量工作

把地面桩引入工作井内,在坑内设置管道中心桩和高程桩,以校测顶进管道位置,同时安置激光水平仪导向。

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安装导轨时严格控制中线和高程。顶进过程中的测量工作主要是对首节管进行测量,首节管在顶进过程中起导向作用,要求质量高,需频繁观测。正常顶进每顶进30-40cm测量一次,顶进第一节时,每20cm左右观测一次。以确保首节管道开始顶进5~10m的范围内,允许的偏差为:轴线位置3mm,调和0~+3mm。

除对首节管频繁测量外,每顶进40-60cm需对整个顶管段进行复测以检查中间管节有无下沉现象。本工程在工作井内采用能固定方向的水平仪和经纬仪进行顶进中线和高程的测量控制,并坚持做到随顶随测。

B、顶进过程中容易产生误差的原因 a地质构造变化,基础土层软硬悬殊。 b局部障碍物偏向施力。 c顶进液压顶机用力不均。 d挖土操作时开挖尺寸不合适。 C、产生顶管误差后的校正方法

a、挖土校正法:当误差范围在10-20cm时,采用在不同部位增减挖土量的办法,以达到校正的目的。

b、强制校正法:当偏差大于20cm时,用挖土法已不易校正,这时用圆木或方木顶在管子偏离中心侧的管壁上,另一端半在垫有木板的管前土壤上,支架稳固后利用顶机给管子施力,使管子得到校正。

c、衬垫校正法:对淤泥、流沙地段的管道,因地基承载力弱,常出现管子低头现象,这时在采取顶木强制校正法的同时,需在管底下部补垫砂石、木板等物,以加强地基的承载力。

D、顶进过程中的方向控制应满足下列要求:

有严格的放样复核制度,并做好原始记录。顶进前必须遵守严格的放样复测制度,坚持三级复测:施工组测量员→项目管理部→监理工程师,确保测量万无一失。

必须避免布设在工作井后方的后座墙在顶进时移位和变形,必须定时复测并及时调整。

顶进纠偏必须勤测量、多微调,纠偏角度应保持在10’~20’,不得大于0.5°。并设置偏差警戒线。

初始推进阶段,方向主要是主顶千斤顶控制,一方面要减慢主顶推进速度,另一方面要不断调整油缸编组和工具管纠偏。

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成都地铁6号线一、二期工程土建15A标

张家寺站排水工程 顶管专项施工方案

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成都地铁6号线一、二期土建施工15A标项目经理部

二〇一六年十一月

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目 录

一、编制原则、依据 ............................................................................................................................... 4

1.1 编制原则 .................................................................................................................................. 4 1.2 编制依据 .................................................................................................................................. 4 二、工程概况 ........................................................................................................................................... 5

2.1 工程概况 .................................................................................................................................... 5 2.2 工程设计概况............................................................................................................................. 5 2.3地质与水文 ................................................................................................................................. 6 三、施工条件及工程特点...................................................................................................................... 11 四、准备工作 ......................................................................................................................................... 12

4.1技术准备 ................................................................................................................................... 12 4.2资源准备 ................................................................................................................................... 12 4.3施工现场准备............................................................................................................................ 13 五、施工组织机构 ................................................................................................................................. 14

5.1组织机构及体系........................................................................................................................ 14 5.2主要职能负责人的职责 ............................................................................................................ 16 六、施工方案 ......................................................................................................................................... 19

6.1施工安排 ................................................................................................................................... 19 6.2施工降、排水............................................................................................................................ 20 6.3手掘式顶管法铺管施工 ............................................................................................................ 20 6.4检查井 ....................................................................................................................................... 56 七、劳动力安排及施工机械配备 .......................................................................................................... 60

7.1主要施工机具配置和进场计划 ................................................................................................ 60 7.2劳动力安排计划........................................................................................................................ 61 八、质量保证措施 ................................................................................................................................. 63

8.1质量目标 ................................................................................................................................... 63 8.2质量保证体系............................................................................................................................ 63 8.3质量保证主要措施 .................................................................................................................... 64

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九、安全施工措施 ................................................................................................................................. 65 9.1建立安全生产管理机构 ............................................................................................................ 65 9.2安全生产管理目标 .................................................................................................................... 66 9.3安全生产保证措施 .................................................................................................................... 66 十、应急救援预案 ................................................................................................................................. 67 10.1应急预案的方针与原则 .......................................................................................................... 67 10.2应急预案工作流程图 .............................................................................................................. 67 10.3危险源辨识及分析.................................................................................................................. 68 10.4应急组织机构.......................................................................................................................... 71 10.5装备和通讯联系方式 .............................................................................................................. 73 10.6救援队伍的组成和配置 .......................................................................................................... 74 10.7救援物资的储备...................................................................................................................... 75 10.8应急演练 ................................................................................................................................. 77 10.9工程意外、紧急情况下的应急方案 ...................................................................................... 80 十一、环保与文明施工措施.................................................................................................................. 87 11.1文明施工措施 .......................................................................................................................... 87 11.2环境保护措施 .......................................................................................................................... 88 11.3环保与文明施工方承诺 .......................................................................................................... 91 11.4交通疏导方案 .......................................................................................................................... 91 十二、地上、地下设施的加固措施 ...................................................................................................... 92 十三、各项保证措施及制度.................................................................................................................. 95 13.1各项保证措施............................................................................................................................ 95 13.2与业主的配合协调 .................................................................................................................... 97 13.3对监理单位的配合制度 ............................................................................................................ 97 13.4与设计的配合协调 .................................................................................................................... 98

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一、编制原则、依据

本方案为成都地铁6号线一、二期工程南外环南站排水工程专项施工方案。根据《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号)相关要求,对顶管施工编制顶管安全专项施工方案。故本施工方案的编制范围为成都地铁6号线一、二期工程南外环南站排水工程施工部分。

1.1 编制原则

1、 本方案系认真阅读研究了《成都地铁6号线一、二期管线改迁工程南外环南站排水工程施工图设计》和《都地铁6号线一、二期管线改迁工程南外环南站排水工程排水管线综合方案设计》设计文件内容,严格遵守设计文件要求进行编制。

2、根据我公司丰富的施工经验、机械设备、技术力量、完善的组织机构、管理水平,能够确保业主要求的工程质量及工期的能力条件进行编制。

3、秉承“优化配置、经济实用、安全文明、确保质量工期”的宗旨进行编制。 4、秉承“科学、合理、详尽,具有可操作性和针对性”的原则进行编制。

1.2 编制依据

1、《成都地铁6号线一、二期管线改迁工程张家寺站排水工程》中国市政工程西南设计研究总院有限公司,2016.11。

《成都地铁6号线一、二期管线改迁工程张家寺站排水管线综合方案设计》中国市政工程西南设计研究总院有限公司,2016.11。

2、国家现行有关市政工程施工和验收的标准、规范、规程、图集和质量检验评定标准:

《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008); 《给水排水构筑物工程施工及验收规范》(GB50141-2008); 《给水排水工程顶管技术规程》(CECS 246:2008); 《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》(JC/T640); 《给水排水工程顶管技术规程》(CECS 246:2008); 《钢筋焊接及验收规范》(JGJ18-2012); 《建筑基坑支护技术规范》(JG120-2012);

《成都市建筑工程深基坑施工管理办法》(成建委发[2009.7.2]);

《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》(建质[2009]87号);

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《建筑与市政降水工程技术规范》(JGJ/T111-98)。 3、起重机械有关法律法规:

《建筑施工安全检查标准》(JGJ59-2011);

《起重机用钢丝绳检验和报废实用规范》(GB/T5972-2006); 《起重吊运指挥信号》(GB5082-85);

《建筑机械实用安全技术规程》(JGJ33-2012); 《起重机械安全规程》(GB6067-2014);

《龙门架及井架物料提升机安全技术规程》(JCJ88-2010)。

4、国家、省、市关于工程施工和验收的法律法规、安全生产、文明施工的有关规定。

5、结合现场实地踏勘,认真研究工程现场的特点:如场地现状、交通、水文、料源、民情、水电供应、气候等实际情况,及业主提供的相关资料。

6、成都市市政工程设计院标图集及推荐的国标图集; 7、我公司工程技术管理及机械设备装备情况。

二、工程概况

2.1 工程概况

本工程成都地铁6号线一、二期管线改迁工程张家寺站排水工程,张家寺站站位于中柏大道与中和大道交叉口,主体平行于中柏大道,主要根据该站点的管线综合所确定的雨污水管线位置,将对地铁实施有影响的既有管线进行迁改。

根据设计施工图,本次迁改污水管情况如下:

中柏大道东侧d600的污水管线一根,埋深约4.3m,沿中柏大道自北向南排放,在站点主体结构范围内与主体冲突;将东侧污水管线永久迁改至道路中线东侧距离中线34.5m处。采用顶管施工的方式。在设置顶坑位置,采用临时保护措施保护邻近其它管线。

中和大道d500污水管线一根,埋深约4.3m,自东向西排入中柏大道,横穿站点主体与主体冲突,污水接入站点西侧新建d800污水管线。

2.2 工程设计概况

污水管线We1-We13(d800)、Ww1-Ww11(d800),管线由钢筋混凝土管,其中钢筋混凝土承插管(顶管专用管)820m,管节长2m,为顶管专用III级钢承口钢筋混凝土,管检查井20座,工作井24座。具体工程数量(见表二)。

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井壁钢筋布置图

2)模板安装

本工程栏板采用组合钢模板拼装,支撑采用φ48钢管和扣件连接。进场施工之初,计算好模板模数及模板、钢管数量,备足所需材料、机具。按计算好的模板模数及拼装规格安装模板,模板之间用U形扣紧密结合。

安装要求:保证各部位形状、结构尺寸准确,具有足够的强度和稳定性,板间接缝严密。若因模板形变造成板间接缝不严密,须修整模板,使模板间接缝严密。或填塞板间接缝。不致砼浇筑时漏浆。

模板背用φ48厚壁3.0钢管,2根一组设立式背杠,间距:0.5m。以蝶形扣在模板U形扣眼处,将模板与背杠密贴稳定。用φ48厚壁3.0钢管、活动支撑件(活脚),2根一组设井型水平对称支撑,在支撑交叉点用十字管扣件连接。

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调整活动支撑件(活脚),加固支撑。加固支撑时随时观察、检测模板的垂直度、水平度及模板与钢筋间保护层间隙宽度。加固支撑时,应专人监控,随时检测模板的垂直度、水平度。及时调整、纠偏。

模板、支撑安装完毕,进行一次全面检测。检测要点:井墙尺寸,钢筋保护层,螺栓、背杠、支撑松紧情况,刚度,稳定性。及时调整确认无误后,进行下一道工序施工。

3)砼浇筑

本工程工作坑(接收坑)护壁混凝土设计厚度为40cm。砼采用商品砼,砼标号为C30细石砼,砼入仓采用溜槽入仓。浇筑采用分层平铺方式,每一层厚≯30cm ,保持对称、均匀下料,避免一侧下料过多,整体失衡,造成爆模。

砼振捣沿护壁两侧对称进行,避免不均匀、不对称振捣造成护壁体偏移,甚至倾倒。振捣时应注意:插点均匀,尽量避免碰撞钢筋、模板,插点间距≯50cm,插点深度30cm。分层浇筑的砼,振动棒应插入下层砼振捣,插入深度5cm。每一点振捣时间以砼表面呈浮浆状且不再沉落为限。避免振捣时间过长造成砼离析而降低砼强度。不容许跳振、漏振。

第一井节砼浇筑完毕,拆模后,即可进行第二井节土方开挖。 4)拆模材料堆放

当砼强度达到设计强度70%后即可拆模,拆模后将材料分类运至堆放点整齐堆放。

6.3.2管道顶进施工方法 1、施工内容

管道顶进施工主要内容包括:顶管参数确定及设备安装,管道顶进施工,顶管施工记录与管理、监测,管道顶进超挖灌浆等。 2、顶管工艺选择

根据地质报告揭示,本工程管线穿越土层基本为砂卵石层,根据我公司多年的顶管施工经验,特别是在同类地质中顶管已经取得的成功经验,我公司拟选用管帽式工具管+手掘式顶管施工工艺。如下图所示,工具管由钢板制作,顶进时破坏卵石层结构,通过工具管的挤压使卵石及土体松散,工作坑内千斤顶顶进时,卵石等挤入工具管内,通过人工或机械取土后运出管道。

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工具管采用有足够的刚度和强度的钢板制作,其上口长度为1米,下口长30cm。工具管管道的连接必须稳定可靠,拆装方便。

工具管吊入工作井前应进行详细检查。

卸工具管时应平稳、缓慢,避免冲击、碰撞,并由专人指挥,确保安全。 安放在导轨上后,应测定前后端的中心的方向偏差和相对高差,并做好记录,工具管与导轨的接触面必须平稳、吻合。

工具管刃口示意图

在施工过程中根据具体土质情况,可在刃口内加设挡板,防止土体坍塌。施工时,在一个工作坑内安装设备向相邻工作坑顶进,工具管顶进至接收坑。

3、顶管的顶力计算: (1)顶管参数

根据设计污水管的实际位置及相关的岩土勘察资料,统计整理顶管参数。 污水管顶管管径D=800mm,管壁厚度80mm,砼强度C50,管节长2m,最长井段We3~ We4为51m,有效顶管长度51m。

(2)顶管顶进力的计算 (采用技术规程估算公式法)

顶管的顶进力按 《给排水工程施工及验收规程》(GB50268-2008)[下称“规程”],推荐式计算由公式:

F0=πD1LfK+NF 式中

F0—— 总顶力标准值 (KN); D1—— 管道的外径(m);

L 管道设计顶进长度(m);

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fK 管道外壁与土的平均摩阻力(KN/m2),按本规程6.3.4取中、粗砂土土的摩阻力fK=12KN/m2;

NF 顶管机的迎面阻力(KN)

NF=π/4DR2(1-e)R=3.14/4*0.965*0.965*(1-0.806)*400=56.73KN 以污水最长段WA-14~ WA-15为例,顶力计算: F0=πD1LfK+NF

式中D1 =0.965m,L=51m,fK =12KN/m2,NF =56.73KN 代入上式,得:

F0=3.14*0.965*51*12+56.73=1911.2KN (3)管道允许顶力验算

D800(t=80mm)顶管专用钢筋混凝土管,允许顶力为2066.2KN。从上表计算来看,本工程污水最长管段为WA10~ WA11,其总顶力标准值为顶力为1911.2KN。故总顶力标准值<允许顶力,其安全系数K=1.1,满足顶力计算要求。 (4)千斤顶的选择

根据设计施工图,经顶力计算结合类似工程经验,本工程选用2台200t液压千斤顶。

4、工作坑内顶管设备安装顶管设备主要包括导轨、后背、油缸支架、主顶油缸、主顶泵站等。如下图所示。

D800污水管顶管工作坑内主顶设备安装示意图

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(1)导轨安装

导轨是管道顶进施工的关键设施,会直接影响到顶进管道的垂直度和高程。设置要求牢固可靠,轨距、高程正确,在浇筑工作井底板时预埋地足螺栓,安装时,用紧固件将导轨与地足螺栓紧密固定,并调整水平。

导轨安装时应符合管道中心线位置,二根导轨必须互相平行、等高,导轨面的中心标高应按设计管底标高适当抛高0.5~1cm,导轨的安装坡度应与设计管道的坡度一致。导轨轨距可按下式计算:

B=2(R外2-R内2)1/2 =2*(0.6*0.6-0.5*0.5)^0.5=0.66m 式中:B-导轨轨距 R外-管道外径 R内-管道内径

导轨用型钢和轻钢轨制作,钢轨焊于型钢上,型钢用螺栓紧固于钢横梁上,以便装拆。钢横梁置于工作底板上,并与底板上的预埋铁板焊接,使整个导轨系统成为在使用中不会产生位移的、牢固的整体。

导轨安装在顶管中至关重要,其安装精度甚至决定管道是否可顶好,故须达到如下要求:

①两导轨应顺直、平行、等高,其纵坡应与管道设计坡度一致 ②导轨轴线偏差≤3mm;顶面高差0~+3mm;两轨间距±2mm。 如下图所示:

D800导轨及千斤顶支架系统结构图 (2)顶机靠背设置

本工程的顶进管道的管径为D800,地下土质主要为砂卵石层,管道顶进阻力较大,故顶机背靠设置和安装必须充分考虑工作井护壁的承载力。

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施工组织机构框图

5.2主要职能负责人的职责

5.2.1项目经理

代表公司,是该工程施工的最高指令人,对工程形象进度和工程质量负全面的责任。

岗位职责:

1、全面主持项目执行机构的日常工作,项目实施过程的全职组织者和指挥者; 2、组织编制项目质量保证计划、各类施工技术方案、安全文明施工组织管理方案并督促落实工作;

3、拟订工程项目执行机构组织、人员配置及其岗位职责; 4、参与组织编制项目实施的各类进度计划、预算、报表; 5、组织工程项目实施所需的各类材料供应商的选择工作; 6、具体负责项目质量、工期,安全目标的管理监督工作;

7、负责与业主、监理、设计等部门的协调和沟通的组织领导工作; 8、负责工程的竣工交验工作;

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5.2.2生产副经理

辅助项目经理工作,项目经理不在是代行项目经理的职责。 5.2.3总工程师

对该项目工程负技术责任,分管施工内业、工程施工、工程质量、测量工作、组织参加业主技术会议和编制实施性施工组织设计,解决施工过程疑难问题,组织编制、审定竣工资料。

岗位职责:

1、协助项目经理管理和领导技术部门和施工部门的工作;

2、组织相关部门和人员参与项目部与业主、监理、设计等各方,就有关施工、技术、设计、质量等方面问题的会议、讨论、协调、磋商;

3、主持施工、设计、重大技术方案、专项技术方案的编制、审核; 4、组织进度计划的编排、制定、落实,负责各工序、工作间进度安排的配合和协调;

5、对新技术、新工艺、新材料在本工程的推广和使用进行指导、督促; 6、负责竣工图、竣工资料、技术总结、竣工验收等工作的指导、督促; 7、负责组织对工人和劳务队伍的岗前培训工作并审查培训效果; 5.2.4工区负责人

负责从项目经理和技术负责人处接受任务,并下达给各专业施工员,安排到各专业施工队,监督执行,有效的完成当天的工作任务,负责收集、汇报完成情况和现场出现的问题。

5.2.5施工员

负责从技术负责人和责任工长处接受任务,并下达给各专业施工队,安排到各专业班组,监督执行,有效的完成当天的工作任务,负责收集、汇报完成情况和现场出现的问题。

5.2.6安全员

在安全管理小组领导下,坚守工作现场,随时巡视、检查、指挥安全管理,消除安全隐患,尤其重视安全管理工作,同时还应协助交警维护好交通秩序,保证交通安全。

岗位职责:

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1、在技术负责人领导下工作,和监理人员一道,负责项目安全生产、文明施工和环境保护工作;

2、负责编制安全文明施工组织管理方案和管理制度,并监督实施; 3、负责安全生产和文明施工的日常检查、监督、消除隐患等管理工作; 4、负责管理人员和进场工人安全教育工作;负责安全技术审核把关和安全交底;负责每周的全员安全生产例会;

5、参与相关分包商和供应商的选择和管理工作;

6、负责项目争创“市级示范文明安全工地”的组织和管理活动;负责安全目标的分解落实和安全生产责任制的考核评比;负责开展各类安全生产竞赛和宣传活动;

7、负责制定安全生产应急计划与措施,确保一旦出现安全意外,能在第一时间内按规定报告各级政府机构,保证项目施工生产的正常进行;

8、负责安全生产日志和文明施工资料的收集整理工作; 9、配合行政部,做好项目对外宣传工作;

10、负责协调工程周边社会关系,处理施工扰民问题和特殊交通运输问题等; 5.2.7质检员

是工程质量的具体负责人,负责巡视、监督现场施工工序是否符合工程规程、规范和工艺要求,及时纠正违反工程规程、规范和工艺要求的操作,协助资料员搞好隐蔽工程等工程质量资料。

岗位职责:

1、协助技术负责人工作,负责项目质量监督、质量管理、创优评奖和质量体系工作的开展;

2、配合项目质量总监,负责管理项目质量检查小组的工作,实施项目过程中工程质量的质检工作,并与政府质量监督对口工作;

3、负责管理落实质量记录的整理存档工作,协助项目总工程师和副总工程师进行竣工资料的编制工作;

4、负责编制项目质量保证计划并负责监督实施、过程控制、日常管理; 5、负责项目全员质量保证体系和质量方针的培训教育工作; 6、负责分部分项工程工序质量检查和质量评定工作; 7、参与相关材料供应商的选择和日常管理工作;

8、负责质量目标的分解落实,编制质量奖惩责任制度并负责日常管理;

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9、负责工程创优和评奖的策划、组织、资料准备和日常管理工作; 10、最终负责竣工和阶段交验技术资料和质量记录的整理、分装工作;与技术部一道,共同负责项目阶段交验和竣工交验;

11、负责质量事故的预防和整改处理工作。 5.2.8测量员

是工程施工的“龙头龙尾”,负责施工中复测、放线、放样、平面和高程控制测量工作,并及时提供工序施工平面和高程资料。

5.2.9材料员

负责及时优质按量供应施工材料,作好材料供应计划,准备和材料落实工作,协助项目副经理做好材料保管工作。

六、施工方案

6.1施工安排

1、临时用水、用电

因施工现场条件限制,暂无施工电源点,临时施工用电由多台柴油发电机(功率为50KW、120KW)提供,现场自行根据要求敷设临时供电线路,配电箱、开关等应符合规范和安全要求。最终发电机台班以各方共同收方为准。由于现场未能提供用水接点,考虑现场配置10m3高压水车一台用于施工及生活用水。根据成都市文明施工相关要求,严禁施工中扬尘,因此每天需用洒水车清洗现场。

2、施工便道的铺设

在南北侧绿化带内铺设施工便道,施工便道采用30cm厚连砂石路面,在承载力较弱及井坑位置铺设钢板。在横穿人行道进行地块段较薄弱位置设置钢板,以保护路面及地下管线。在顶管横穿道路时,采用钢板铺设路面,以保护路面及保证正常的交通安全,钢板采用4*2*0.035m,钢板为购买。

3、施工场地的准备

施工场地范围内管网、沟渠分布调查和防护:施工前派专人对场地内已有管网和潜在的不明埋地物、跨越线路系统等进行人工探沟开挖的调查,并做好标记及留影像资料,实测影响范围。对开挖工作井、吊装管道、土方运输等可能造成影响采取保护措施。针对埋地管网采取在作业区域场地进行C25钢筋砼加强硬化,针对架空线路采取砼加固杆体、钢管斜拉、架体支撑方式,针对横穿沟渠采取截

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水围堰、集中抽水翻越。针对施工场地进出口采取硬化、砌筑截水沟渠,沟渠排水同意排入就近雨水排水设施。

4、施工围栏

本工程为正在使用的社会道路上的市政设施迁改工程。人车流量大,施工安全、行人行车安全尤为重要。为保证施工时行人行车交通安全,本工程施工采用全封闭施工,封闭围栏采用地铁项目标准围栏,围栏长度按实收方。

6.2施工降、排水

6.2.1基坑排水

在工作坑施工过程中,可能会遇既有管线渗漏或浅表杂填土层中的滞留水,在护壁上每层设6个φ50的PVC排水管,呈梅花形布置,坑底边缘设30330cm排水沟,并在合适的位置设集水坑,采用DN150潜水泵不间断的抽排集水。

6.2.2顶管内排水

顶管过程中可能会遇既有管线渗漏或浅表土层中的滞留水。在顶进过程中采取下游至上游的施工工序顶管,顺管导流土层积水至顶坑中进行抽排。如工序不能调整,为上游至下游顶管,需在管道内布置排水管,及时抽排管内积水,以保证作业面干燥,保证顶管作业安全。

6.3手掘式顶管法铺管施工

手掘式顶管法铺管主要施工内容包括:顶管工作井施工、管道顶进施工。该工法针对本工程污水主管顶管施工。

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顶管施工工艺流程如下:

施工准备 降水施工、顶坑施工 顶进设备安装 管道顶进 管道拼装 压浆、闭水 拆除及恢复工程 回填

测量放样 导轨安装 后座千斤顶安装 后座顶板安装 管道进场验收 洞口止水装置安装 轴线控制 顶进出土 偏差测量 顶进纠偏 接口检验 顶管结束 顶管施工工艺流程图

6.3.1顶管工作井施工方法

本工程项目顶管工作井深度约5m,各工作坑参数详见下表。具体详见工作井(接收井)构造图及纵断面图:

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顶管工作坑参数表

顶坑 管内顶坑开挖尺寸 壁底深 井深 厚 0.4 5.8 5.8 4.79 5.19 0.4 3.8 3.8 7.86 8.26 0.4 5.8 4.8 5.79 6.19 0.4 3.8 3.8 6.3 6.7 0.4 5.8 4.8 7.59 7.99 0.4 3.8 3.8 6.24 6.64 0.4 5.8 4.8 5.56 5.96 0.4 3.8 3.8 5.63 6.03 0.4 5.8 5.8 4.81 5.21 0.4 5.8 5.8 4.21 4.61 0.4 5.8 5.8 4.37 4.77 0.4 5.8 5.8 4.19 4.59 0.4 5.8 5.8 4.56 4.96 0.4 5.8 5.8 4.63 5.03 0.4 3.8 3.8 4.49 4.89 0.4 5.8 4.8 4.28 4.68 0.4 3.8 3.8 4.42 4.82 0.4 3.8 3.8 4.10 4.5 序检查井 井间号 编号 距 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 We1 We2 We3 We4 We5 We6 We7 We8 We9 管径 顶坑 净直径 开挖深 4 2.2 0.4 5.3 3.5 4.16 4.56 4.86 5 3 4 3 4 3 4 3 5 5 5 5 5 5 3 4 3 4 3 4 5 5 5.49 8.56 6.49 7 8.29 6.94 6.26 6.33 5.51 4.91 5.07 5.07 4.89 5.26 5.33 5.19 4.98 5.12 4.8 4.15 4.84 4.85 38.07 800 5 50.9 800 3 51.88 800 5 49 800 3 48.53 800 5 41.59 800 3 44 44 800 5 800 3 We10 44.61 800 5 We11 35.79 800 5 We12 28.43 800 5 We13 Ww1 Ww2 Ww3 Ww4 Ww5 Ww6 Ww7 Ww8 Ww9 5 6.18 800 4 2.2 0.4 5.3 3.5 4.37 4.77 43.96 800 5 17.84 800 5 48 48 48 800 3 800 5 800 5 21.44 800 3 34.39 800 3 29.61 800 5 0.4 5.8 4.8 3.75 4.15 4.45 0.4 5.8 4.8 3.45 3.85 0.4 5.8 5.8 4.14 4.54 0.4 5.8 5.8 4.05 4.45 Ww10 20.75 800 5 Ww11 12.63 800 5 总计 827 工作井施工时采用自上向下分层逐级施工,分层原则见下表:

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1.工作井设置原则

(1)符合管道顶进现有施工水平;

分层原则 序号 1 2 3 开挖深度 杂填土、粘土层 3m以内 3-5m 5-8m 1.5m/层 1.2m/层 1m/层 砂卵石层 1.2-1.5m/层 0.8-1.2m/层 0.6-1m/层 砂层 0.6m/层 0.6m/层 0.6m/层 备注 (2)尽量减少占道和对交通的影响; (3)尽量避开地下障碍物;

(4)管线各转(拐)点、支管接入处必须设置。

(5)根据公司既有经验并从安全角度考虑,工作井结构形式原则上按方型井方式设置。转角位置用圆形工作井。详见顶坑布置图。 2、顶管工作坑尺寸的确定

顶管工作坑、检查井坑的长度尺寸为L,宽度尺寸为B。L的计算公式为:L=L1+L2+L3+L4+L5式中:

L1—管节长度(m) L2—顶镐长度(m)

L3—出土工作间(m),一般取1.0-1.8m L4—后背墙厚度(m)取0.6m

L5—已顶进管留在导轨上的最小长度(m),一般取0.3-0.5m B的计算公式为:B=D+S,式中: D—砼管外径(m)

S操作宽度(m),取2.4-3.2m L=2+1+1+0.6+0.3=4.9 B=0.96+3.2=4.16m

根据线路走向,顶坑采用5*4m方形工作井,转角位置用直径5m的圆形工作井,接收井采用3*3m方形工作坑。工作坑、接收井护壁均为40cm,采用C30砼。 3.施工内容(各层)

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顶管工作井施工内容包括:土石方开挖、锁口梁、钢筋砼护壁支护、集水坑施工等。 4.施工顺序

道路(地坪)拆除(只限第一层)→地下管线等障碍物探查核实(即第一层)→土石方开挖→土石方转运→锁口梁施工→模板安装→砼浇筑→拆模材料堆放→集水坑施工(底层)→人工栏底找平(只限底层)→底板浇筑(只限底层) (1)道路(地坪)拆除

本工程顶管工作井位于混凝土路、人行道、绿化带地块上。

路面拆除采用机械破碎锤破碎,破碎后砼块最大尺寸不大于60cm,以便装车运输和倾倒。在破碎前,先用砼切割机沿工作井开挖边线四周扩大20cm切割83100mm缝隙,以保证工作井井口规整和减少对工作面周边道路的损坏。 (2)地下管线等障碍探查核实

在路面拆除后,采用人工开挖方式,沿工作井(接收井)开挖线开挖探槽。探槽宽度0.8m,深度3m,查明地下管线现状及具体位置,以避免开挖时对其造成损毁,并根据其对工作井施工带来的影响确定处理、保护措施。 (3)土石方开挖

土石方开挖采用人工开挖和机械配开挖人工合两种方式。当工作井内管线等障碍物较多并纵横交错时,采用人工开挖;当工作井内无管线等障碍物或较少,深度小于3m时,采用机械开挖,人工配合,深度大于3m时,采用人工开挖,机械配合;接收坑采用人工开挖,机械配合。

①人工开挖方法

人工开挖土石方:首先开挖中间部位,边挖边向四边扩展。单层开挖深度根据实际地质情况并按上述分层原则确定,但不得大于最大分层厚度。渣土采用吊车吊至地面,堆存于工作井一侧,距井边2m以外,堆放高度不大于1.5m。当每层开挖完后或渣土已无法堆放时,采用1m3挖掘机配15T自卸装车运至弃渣场,运距20km。

②机械开挖施工方法

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由于本工程项目位于城区,受城市管理相关规定限制,土方外弃只能在夜间进行,同时受作业场地限制,开挖时只能使用小型开挖机械作业。本工程项目工作井开挖拟采用1m3挖掘机配15t自卸车装渣,运距30km。各层开挖深度视地质情况并按上述分层原则确定。

采用机械开挖时,为避免对井壁土石拢动,开挖时预留10-20cm保护层,保护层和开挖死角均采用人工开挖修整。

(4)锁口梁及护壁施工方法

本工程项目顶管工作井、接收井护壁均采用C30钢筋混凝土支护,逆作法施工。

①施工工序

钢筋制安→支模→支撑固定→砼浇筑→拆模→周转材料堆放 1)钢筋制作安装

锁口梁宽1m,高60cm,采用φ16@15主筋,φ8@15箍筋。工作井护壁筋采用双层双向筋,竖筋为φ20,横向分布筋为φ20,横、竖筋间距均为15\\20cm,邦扎采用22#扎丝十字扣邦扎,两层之间设φ12拉结筋。上、下两层竖筋采用双面焊接方式搭接,搭接长度5d,如下图所示。

钢筋安装要求:除锈,调直,筋径、尺寸、间距准确。在实施钢筋安装时,要均匀、对称施工。

为保证钢架在全环闭之前置于稳固的地基上,安装前应清除钢架底部下的杂物,夯打钢架底部土基。

钢筋安装完成后,进行一次全面检查,调整、纠偏,合乎设计规范要求后,约请现场监理工程师验查,确认后合格后再进行模板安装工序。

井坑平面钢筋布置图

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开始顶进前必须制定坡度计划,对每一米、每节管的位置、标高需事先计算,确保顶进时正确,以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。

(7)触变泥浆

顶进施工中,减阻泥浆的应用是减小顶进阻力的重要措施。顶进时,通过工具管及混凝土管节上预留的注浆孔,向管道外壁压入一定量的减阻泥浆,在管道外围形成一个泥浆套,减小管节外壁和土层间的摩阻力,从而减小顶进时的顶力。泥浆套形成的好坏,直接关系到减阻的效果。

触变泥浆由膨润土、纯碱和水配方比例是:膨润土24Kg,水76 Kg,纯碱0.8 Kg。触变泥浆的注浆量,宜按管道与其周围土层之间环形间隙的1---2倍估算(每米需用泥浆约30kg),注浆压力可按0.02~0.15Mpa加压注浆。触变泥浆须经过3~4H存储待膨润土颗粒充分吸水膨胀方可使用。

为了保证压浆的效果,在工具管尾部环向均匀地布置了4只压浆孔,顶进时及时进行压浆。工具管后面的3节混凝土管节上都有压浆孔,以后每隔2节设置1节有压浆孔的管节。混凝土管节上的压浆孔有4只,呈90°环向交叉布置。压浆总管用φ50mm白铁管,除工具管及随后的3节混凝土管节外,压浆总管上每隔6m装1只三通,再用压浆软管接至压浆孔处。

顶进时,工具管尾部的压浆要及时,确保形成完整、有效的泥浆套。混凝土管节上的压浆孔供补压浆用,补压浆的次数及压浆量需根据施工时的具体情况而确定。

(8)顶管记录与管理

顶管记录与管理是加强管道顶进动态管理和提高管道顶进质量的重要手段和基本保证,它既能较为真实的反映管道顶进过程的动态情况,也为下一作业班组掌握上一作业班组的工作情况、存在的问题、作业是否有效、对事故处理提供依据,为此顶管记录必须真实、清晰、完整。

(1)记录内容,包括:

设备运行情况、管前地质情况、测量工作情况,每循顶进进尺情况,超挖情况及详细部位,存在的问题和处理情况以及详尽说明。

(2)记录管理:顶管记录应随作业交接班一同进行交接,交接时,上下两班带班人应签字。

(9)管道内辅助管线铺设、通风、照明和通讯 ①管内通风

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改善管道内的工作环境是顶管施工的重要技术措施之一,不容忽视。 本工程拟采用在顶进施工时,向管道内施行强制通风。在工作坑地面设置无油空压机,将经过滤清、除湿、降温的新鲜空气,通过供气管强制送入管内作业面,浑浊空气则自作业面向工作自然排出。作业面处的供气管端部装有气阀和消音器,作业人员可调节供气管。随着顶管距离的增长,长时间顶管将消耗大量氧气,工具管部位远离井区,空气难以流通不利工人健康。因此在管道内需安装送风管,由井上鼓风机将井外空气送到工具管部位。通风系统如图所示。

20~30m12~15m5~10m

长距离压入式管道通风系统

在管道施工过程中,随着管道不断向前延伸,由于空气不流通,管内温度会逐渐增高,空气中的氧气会逐渐稀少,管内湿度增大。为改善管内工作环境,在管道施工的全过程中采取通风措施,加大管道内空气流通量,营造良好的作业环境。

通风管采用Ф50的镀锌钢管,钢管固定在竖井侧壁及管内壁的侧边,固定要牢固。在施工的全过程中风管随着管的延伸而不断的接长,确保管道通风,满足管道内施工需求。本工程管内的空气是经过地面的压缩空气经过滤除油器、冷却器、储气罐后排至钢管内的,空气输送到工具管及管内后一般管内温度不会超过30℃,故管内通风不考虑散热,主要解决换气问题,防止人在管内缺氧。

下面以工作井→顶管井段(总距离最长)为例来计算通风机主要参数的选择。 通风管选用Φ50钢管,顶管长度L=51m,管内作业时人数为5人。 工作井最深H=5.58m 风管直径D=50mm

通风机必要风量:Qf=Q/(1-m) 换气量Q=3.03管内人员数量

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漏风率m=0.0465

风管内压力损失hf=(h+hb)/(1-m)

直管压力损失h=λ3ρ3(L/D)3(V2/2) 曲管压力损失hb= ζ3ρ3(V2/2) 3n 直管内压力损失系数λ=0.025 曲管内压力损失系数ζ=0.66 空气密度ρ=1.2

风管总长度L=空气压缩机离井壁长度+H+L=5+6+56=67(m) 风管内风速:V=Qf/60A 风管断面积A=πD2/4 Q=3.035=15m3/min

Qf=Q/(1-m)=15/(1-0.0465)=15.73m3/min V=Qf/60A=15.73/(603π30.056/4)=5.96m/s hf= (h+hb)/(1-m)

={λ3(L/D)+ξ3n+ξ3n}3ρ3(V2/2)/(1-m)

={0.0253(51/0.056)+0.6632 }31.23(5.96/2)/(1-0.0465) =90.34Pa

根据以上计算,通风机采用一台3m3的空压机并配过滤除油器、冷凝器、3m3的储气罐。

管内有毒气体的监测

1)根据空气质量要求,在地下管道中必须保证施工人员所吸入的空气中O2不能低于20%,而硫化氢(H2S)、甲烷(CH4)以及其它有毒或有害气体与灰尘等污染物的浓度,不能大于有害于身体健康的浓度,并考虑时间、温度、湿度和集中污染物的综合作用的影响,易燃气体的浓度不能超过低爆炸下限(最小爆炸浓度)的10%;

2)配置XPO-317气体检测仪,每天对管内气体检测4次,若发现上述二个极限有一个超出的话,检测次数增加,并立即改善通风,以确保足够的新鲜空气;

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3)另外在管道顶进工程中,管内的温度及湿度的增大会影响测量的准确性,都需要向管内输送新鲜空气。

4)若在顶管过程中遇障碍物或其他不可预见原因停工时间过长的话,在恢复施工前我们必须向井内及管道内输送新鲜的空气至少1小时,并结合动物活检(如鸽子或小鸡等)半小时没有意外后工人方能下井。 作业面空气质量标准:

1)保证顶管内的氧气浓度不低于20%,二氧化碳不得高于0.5﹪。有毒有害气体与灰尘的浓度不大于有害于身体健康的浓度,其中一氧化碳Co:最大允许浓度30mg/m3;氧化氮(换算成NO2)NOX最大允许浓度:5mg/m3;二氧化硫SO2:最大允许浓度:15mg/m3;硫化氢H2S:最大允许浓度:10mg/m3。工作面通风设备的噪音不超过80分贝。

2)用于通风的空气必须清洁,在地下作业点新鲜空气量不低于每人每分钟4m3,风速大于0.15m/s,最大风速不超过6m/s。

3)控制工作面温度不超过28°,相对湿度不超过80%。 ②管内照明及通讯

顶进过程中,施工人员必须使用安全带,洞口必须有施工人员照应,洞内照明采用 12V 低压电或矿灯,所有灯具采用钢丝网罩防护,以防碰碎 或受潮后出现漏电情况。

管道内通讯设备采用无线对讲机作为管内外通讯联络,距离较短时采用管内外对话沟通。另在管顶顺通风管道设置应急内外联络铃铛拉绳,在管内作业面与管外口设置两个铃铛,在通讯设备无信号,距离长对话不能互听以及紧急情况下采用拉绳铃铛,并与内外作业人员约定的各种情况的铃铛信号。

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在管内作业人员操作操作期间,需将拉绳系在腰上,以便发生意外时,坑内作业人员能及时施救。

(10)顶管测量控制

①测量控制网及井下测量平台的建立

根据业主提供的测量控制点布置整个工程的控制网,在井周围布设一个高精度的控制网,用于测放、检查和修正工作井井区和井下的测量点,如轴线点、井下的测量起始点和后视点等。

测量平台置于井下顶管轴线上,靠近后靠背处,通过控制网将顶管测量起始点测放其上,并在井中布设2~3个稳固的后视点,以便互相校核。起始点对顶管测量精度至关重要,故井下测量平台要单独设置,不与管道、设备、后靠背接触,不受顶管操作影响,以保持其稳定性。

②、顶管轴线与标高控制

本工程顶管测量按直线顶管测量方法,顶管方向与高程控制可直接用置于井下测量平台起始点上的激光经纬仪对顶管机上方的光靶即可。激光经纬仪发射的激光束偏离光靶中心的距离,即顶管的偏差值,但方向相反。为消除顶管机旋转而偏差值的显示误差,光靶设计为可调式,使其始终在顶管机的垂直中心线上,如图所示。 光靶盘滑槽连接杆顶管机外壳滑槽光靶盘螺栓垫片AA光靶区转角区旋转指针调节螺母AA说明:旋转指针悬挂在光靶盘上,始终指向垂直位置,松动调节螺母,可使光靶盘沿滑槽滑动,始终位于顶管机垂直中心线上。 顶管机可调式光靶结构示意图 ③顶管测量注意事项: 中铁城建集团有限公司 40

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由于顶管的部分操作在工作井内进行,顶管过程中起始点和后视点发生位移是完全可能的,故每周均需对其进行检查校核,发现偏移过大需查明原因并及时修正。

地面测量控制网上的部分点在顶管轴线上或工作井附近,可能因地面沉降等原因而移动,故也需不定期进行校核检查

每段顶进结束后,应重新进行一次管道的中心和高程的测量,每个接口一点,错口处测两点。

(11)监测措施 ①监测目的

为了确保施工期间周围环境及结构自身的施工安全,由专职人员组成监控量测组,在项目经理负责,项目总工程师的直接安排下负责测点的设置、日常量测工作和数据处理、信息反馈工作,进行信息化施工,确保工程施工的安全。通过监控量测达到以下目的。

1)将监测数据与预测值相比较,判断前一步施工工艺和支护、顶管参数是否符合预期要求,以确定和调整下一步施工,确保施工安全。

2)将现场监测的数据、信息及时反馈,已修改和完善设计,使设计达到优质安全、经济合理。

3)将现场测量的数据与理论预测值比较,用反分析法进行分析计算,使设计更符合实际,便用以指导今后的工程建设。

4)监视围岩应力和变形情况,验证支护、顶管的设计效果,保证支护结构稳定、地表建筑和地下管线的安全。

②监测项目及测点布设、监测方法 1)监测项目

本工程监测主要对是针对顶坑支护结构的变形以及顶管过程中地表沉降、地下管线的沉降变形、地上地下构筑物建筑物项目进行监测,通过数据的对比分析确定施工过程中各项目的变形的趋势,有针对性的采取相应施工措施。

2)监测点布设

A管道沿线地面沉降检测:

纵断面观测点沿顶管轴线每隔10m 布置一个,横断面观测点,每隔20m布置一个,每断面为轴线左右2米,设置3个沉降观测点。跨道路段加密地面沉降监测点,每隔5m布设一个纵向观测点,每隔10m布置一个横向观测点,方法同上。

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B周边建筑物构筑物沉降变形监测

在与顶管轴线相交的管网及附近的建筑物及构筑物,需要在穿越管网的上方及附近建筑物、构筑物附近布置沉降观测点,若有煤气管及给水管道还应在管道穿越上方在其顶部做沉降观测点或将其暴露上吊保护等。本工程主要对周边建筑物构筑物、顶管工作坑、坑内地下管线以及顶管穿越的地下管线监测点进行监测。在工作坑对角设置2个监测点;在临近的建筑物上设置各1个监测点;在悬吊保护的小三线上设置1个监测点。

其监测项目、测点布置及监测频率如下表所示:

监测的项目、测点布置及监测频率表

位置或检测测试元量测项目 对象 件 工作坑外地工作坑内面、地层土外观察 质描述、混凝土护壁 测点布置 检测频率 控制值 报警值 备注 目测 含周围地面裂缝、塌随时进行 陷、渗漏水、超载等 应测 《建筑地基工作坑及顶基础设计规建筑物沉管穿越周边水准仪、控制值的每处设置1个监测点 2次/1天 范》(GB 降、倾斜 需保护的建全站仪 70% 50007-2011)筑物 第5.3.4条 应测 沿工作坑边垂直方向支护结构外控制值的工作坑周在基坑深度的(1~2)h侧的土层表70%变化速应测 边地面沉水准仪 范围内设置多个测点,2次/1天 ≤0.1%h 面或柔性地率:2~3mm/降 每个检测面的测点不面 天 宜少于5个 《建筑地基控制值的基础设计规70%变化速应测 5~10米一个测点 2次/1天 范》(GB 率:1~3mm/50007-2011)天 第8.0.5条 工作坑内及管线沉降、顶管穿越的水准仪 位移 地下管线 建筑裂缝、有代表性的地表裂缝 裂缝 建筑:累计每条至少2个,宜在裂裂缝持续发值1.5~3mm 应测 2次/1天 缝最宽处及末端 展 地表:累计值10~25mm 注:1.h为基坑设计开挖深度。2.当监测项目的变化速率达到表中规定值或连续3天超过该值的70%,应报警。

③建构筑物专项监测

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本排水工程施工周边建构筑物较多,主要集中车站东侧、南侧,在施工前需派专人对其进行特别详细的调查,重点是调查其施工原始资料和有无既有破坏(如开裂、倾斜)等,并作好影像记录和现场标示与记录,同时测定好初始值。同时根据设计图纸并结合前期对结构物调查后的详细报告,编制专项监测方案组织实施,现场监测点埋设要精心选定,确保有代表性,施工临近时需加密监测频率等措施,并选择专业人员进行监测数据的采集以及分析,严格根据监测数据信息指导现场施工进度。

④管线专项监测

顶管穿越的既有地下管线,在顶管施工过程中通过做好管线地面沉降监测以及基坑变形监测来反映管线的变化,同时密切联系相关产权单位加大巡视力度,通过查看管线内压力以及流量流速和进入检查井进行查看等方式进行观测。

对横跨工作坑的需进行悬吊保护的管线在过程中需加强对管线的沉降监测,悬吊保护管线必须布置监测点,管线上贴菱镜片,在每根悬吊管线布置1个监测点。

1)测点布置与埋设

悬吊管线于每根悬吊管线布设一个沉降测点。埋点采用抱箍法,即根据管道的外径、特制两个对开的箍,环抱管道,用钢筋引出。

地下管线测点布置与埋设应满足以下要求:

结合现场情况,有条件的地方采用直接法布点,首先开挖至管道深度,将钢筋焊接于管线的顶部并引至地表,周围用砖砌筑成阴井,如见下图(1)所示。对于埋深较浅的煤气管道,则考虑采用抱箍法,即根据管道的外径、特制两个对开的箍,环抱管道,用钢筋引出地面。对于埋深较大的管道,可钻孔至管道顶部,孔中放入保护管,管中放入钢筋,钢筋底部须适当扩大,以测量管道顶部或底部的土体位移。

沉降监测点(钢筋头)钢板盖路面(地面)钢套管地下土层地下管线

深埋地下管线观测点埋设示意图(1)

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地下管线监测点埋设示意图成都地铁6号线一、二期管线改迁工程 张家寺站排水工程专项施工方案 窨井窨井测杆管线测杆抱箍管线②① 浅埋地下管线观测点埋设示意图 2)测量仪器

地下管线沉降监测使用数字水准仪。地下管线沉降监测最小精度要求达到0.1mm。

3)观测方法

采用精密数字水准仪观测,观测时以某一检核过的基准点为起点按照规范要求测设一条附和或闭合水准路线,分别对范围内的各监测点进行观测。观测过程中,遵循规范中的要求:视距≤50m;前后视距差≤1.5m;任一测站上前后视距累积差≤3.0m;水准仪检验角i≤15″;闭合环线闭合差允许限差≤0.3

nmm(其

中n为测站数)按照国家二等水准附合路线进行观测,每测站观测顺序和方法,按照现行国家水准测量规范的有关规定执行。对监测点的监测采用《城市轨道交通测量规范》(GB50308-2008)中二等精度施测。具体技术要求为:

垂直位移监测基准网的主要技术要求

相邻基准等级 点高差中误差(mm) 二等 ±0.5 测站高差中误差(mm) ±0.15 往返较差,监测已附合或环线闭合测高差之较差(mm) ±0.30n 差(mm) 0.4n 注:表中n为测站数。 垂直沉降监测主要技术要求和监测方法 等级 二等 中铁城建集团有限公司 44

高程中误差(mm) ±0.5 相邻点高差中误差往返较差,附和或环主要监测 (mm) ±0.30 线闭合差(mm) 0.30n 方法 水准测量 成都地铁6号线一、二期管线改迁工程 张家寺站排水工程专项施工方案

4)数据处理: A观测数据计算

观测完成后,将满足各项限差要求的原始数据输至计算机,然后通过专业数据处理软件对其严密平差推算出各工作基点的高程,再由工作基点经过严密平差后推算出各观测点的本次高程值。两次观测高程的差值即为本次沉降值,本次沉降值与历次沉降值和值即为累计沉降值,沉降值的单位采用mm,计算结果精确到0.01mm,高程计算结果经过人工初步分析和数据筛选,同时将各被监测单元的观测时间、观测时的工程进度输入数据库,即可计算出各点的阶段沉降速率,沉降速率的单位采用mm/d,计算结果精确到0.01mm/d。同时,以管线三点高差计算管线挠度。

B变形数据分析

观测数据计算完毕后,根据需要随时生成原始成果表格、阶段和最终成果表格、观测点下沉量一览表、代表性观测点时间下沉曲线等,以备数据分析使用。

在根据已有观测数据和图表分析观测点稳定性时,应首先进行变形量分析,若本次累计变形量小于最大限差时,可认为该观测点在此段时期内没有变动或变动不显著;相反,则视为有明显变动。其次,进行观测速率的分析,当阶段变形速率超出预警值时,则应根据各监测项目的风险等级、施工进度、施工措施、变形情况、支护围护结构稳定性、周边环境稳定性状态,进行综合判断,并及时报告有关各方及时采取有效防范措施。

⑤监测数据的分析、预测和反馈

监测信息反馈包括多个环节,从监测数据采集、监测数据的处理到监测成果的及时传达,进而迅速采取措施等。其整个过程的流程如图所示:

施工 施工监测 反馈分析 预测变形量 采取技术措施 与基准值比较 调整施工参数 是 是否安全 否 监测信息管理流程图

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日报:监测当日通过电子邮件或书面的形式报送监理单位、总包单位、委托方;预警快报:及时通过口头、电话或短信等快捷方式上报监理单位、委托方,同时报送轨道公司项目工程师和专业工程师,必要时越级上报轨道公司主管领导。月报:每月25日前以书面形式提交监理单位、委托方。

现将流程图分成如下几个阶段:

1)采集数据(包括现场安全巡视),对数据进行初步分析,初步判断监测对象安全,如果情况可疑应通知业主,并做进一步监测验证。

2)数据录入计算机,上传至信息化网络平台数据库,进行数据处理,各有关审核人或专家顾问组在各个终端进行网上审核。

3)审核合格,生成成果报告,这里主要指周报(全部监测工作结束后,生成最终报告)。

4)如果监测数值过大,达到了报警值,按规定的有关程序进行响应。 5)生成监测成果报告后(全部监测工作结束后,生成最终报告)。成果报告和相关主要数据、图表一并上传至成果发布平台,业主、设计等各方在得到授权的情况下均可以进行实时查询监测成果,与此同时成果报告以书面形式另报送给各相关方。 ⑥监测成果内容 1)报警快报

报送内容主要包括报警时间、地点、报警概况、原因初步分析、变化趋势、报警处理建议等。 2)日报

包括当日工况信息、关键性施工监控量测数据、巡视信息和预警建议信息等;报送频率与施工监测的频率保持一致,考虑不同工法、不同工况和不同风险工程等级等而有所差异 3)周(月)报

主要包括近一周(月)的施工监测关键数据、工况和巡视信息的异常情况、风险预警情况、反馈意见落实情况及风险事务处理、效果、变化趋势、存在问题、下一步风险处理建议等。 4)总结报告

总结报告内容包括:包括工程概况,全部监测项目值全过程的发展和变化情况、周围环境情况、监测资料整理方式、监测最终结果及简要评述。

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⑦控制沉降与隆起的主要技术措施有:

1)精心操作,控制挖土与顶进的量与速度,避免土体超挖和顶管机的过量挤进,使挖土与顶进始终处在动态平衡状态。

2)量测每顶进1m所挖出的土的方量,进尺与挖土量相当,沉降隆起就可控制。

3)顶管穿建筑物前,必须使顶头调至正位,并保养好工具管。穿建筑物顶管时,加密测量密度,控制好方向,避免在建筑物下作过大的纠偏操作(过大纠偏是地面沉降原因之一),并且连续作业、一气可成,工具管不得在建筑物下停滞,保养等。同时还要加强现场值班,现场资料分析与决策等管理工作,并加强对建筑物的沉降观测,确保建筑物安全。

4)加强膨润土泥浆压浆。泥浆在顶管中起润滑与支护双重作用,在管外壁与土间始终充满膨润土泥浆,支护着管周土体不挤向管外壁,是减小沉降的措施之一。

6.3.3工作棚、工作平台搭设及土方施工外运

工作平台位于顶管工作坑的一侧,用于土方及零星材料的垂直运输。在平台上安装配电设备和起重设备。工作台上支设棚布,以防雨、防晒。

垂直运输起吊平台

本工拟采用12t吊车配合管材及土方垂直运输的方法施工。在坑上设置起吊平台,每个工作坑配12t吊车一台,以供垂直运输的需要。工作坑取土后迅速组织车辆运输至弃土场,严禁现场堆土,以致增加工作坑周边负荷。

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1、起吊设备的选择

顶管开挖渣土提升机主要技术参数型号400-C、电动机功率3kw、提升度18m/min、提升高度15m、额定起重280kg、斗车。 2、荷载计算

提升机受力验算示意图

(1)、管内斗车尺寸为0.8*0.4*0.3,自重为30kg,容积为0.096m3。

斗车内重量按照最大重量的卵石土计算:卵石密度为2.2g每立方厘米; 一方=1000000立方厘米:1*2.2=2.2吨; 重量:m2=0.09632200kg=211.2kg M=m1+m2=241.2kg (G=mg自重2.364KN)

(2)、电机加卷扬自重36kg G=mg自重0.3528KN (3)、钢丝绳拉力核算:

直径6毫米,面积3*3*3.14=28.28mm,承受拉力约为28.28*65=1820kg 公式f=ks

k为每平方毫米承受的拉力 s为截面积

钢丝绳起重的安全系数为5.0

1820kg>277.2kg35=1386kg钢丝绳满足要求。

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(4)、配重要求: 提升机尾部配重初定为Akg

桶加卵石土自重:241.2kg,电机加卷扬机重量36 kg 其他小部件忽略不计,按照最大弯矩考虑:

241.2kg39.8 N / kg31.4m=3309 KN.m < Akg39.8 N / kg30.8m+36kg31.0539.8 N / kg

为满足力矩满足要求,配重A>375kg。

根据厂家提供提升机提升时的特别说明(即配重与起吊重量比5:3)及结合现场实际情况,单个提升机尾部的配重砂袋放置10袋(砂袋采用废弃的水泥袋装砂而成,单袋重量为50kg)。砂袋配重保障系数为2.07。

安装400-C提升机时,需提前将地面采用C30素砼进行硬化,硬化范围为提升机的作业范围,长、宽控制在1.5m左右,厚度30cm。 3、安全保障措施

(1)、每班作业前,需要检查配重砂袋的牢固及完好情况,同时需要对施工作业人员做好班前安全教育。

(2)、根据现场实际情况,可在配重砂袋四周设置防护栏杆。

(3)、挖孔作业过程中,现场安全巡视人员需要持续检查配重砂袋的牢固及完好情况。

(4)、在整个施工过程中,施工人员必须具体分工,明确职责。在吊装过程中,要确实遵守现场秩序,服从命令听指挥,不得擅自离开工作岗位。

(5)、在吊装作业时,作业人员严禁在吊物下方逗留。

(6)、在恶劣天气(大风、暴雨)情况下,严禁进行吊装作业。 6.3.4顶管超挖注浆处理措施

1、顶管结束后及时对管体四周的缝隙和因地质原因造成的局部超挖地段灌注水泥砂浆,使其密实并与周边岩土结合紧密。填充水泥砂浆所用设备与填充触变泥浆设备相同。

2、水泥浆液需搅拌均匀,无结块,无杂物。注浆压力为0.1~0.5MPa,注浆孔左右各设一个排气孔。灌注水泥浆必须自一个方向顺序压浆,即每个注浆孔压

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浆时见到前方注浆孔冒出水泥浆时才能认为充填饱满。压浆分两次进行,第一次注满土层和管壁之间的孔隙,等24小时后进行第二次压浆,第二次压浆重新布孔。注浆结束后要及时清理注浆设备,以防堵塞。水灰比采用1:1水泥浆灌注。

3、注浆设备和系统是由泥浆搅拌机、泥浆泵、输浆管、输浆管总节门、注浆孔及分节门组成。第一注浆孔设在管道与顶坑接口位置,依次每2m设置一个注浆孔,注浆孔位置一般设在管子左上方或右上方,以免碰撞。

4、根据以往施工经验,d800管道顶管施工完成后,在管周需灌注水泥用量约600kg/m。

6.3.5顶管接口

本工程采用的砼为顶管专用III级钢筋混凝土钢承插管,其接口自带密封橡胶圈,方便接口进行密封,密封性好,采用防水水泥砂浆进行管内接口抹带处理。顶管完成及检查井施工完成后,按《GB50268-2008》第9.1.11条要求,管道全长带井作闭水试验。

6.3.6闭水试验

本工程的雨水管道所有井段都需作闭水实验,含井在内同时闭水(即闭水),闭水水头为2.0米,具体按照《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008来执行。闭水试验程序:

准 备(1 试验确水头定的 封堵管道灌水浸管闭 水 确认合格 结 束 试验前,管道及检查井外观质量已验收合格,管道未回填土且沟槽内无积水,封堵全部预留孔,管道两端堵板承载力经核算应大于水压力,同时对管道内部进行检查,要求无裂缝、小孔等缺陷,并清除管内残渣、垃圾、杂物等。试验前检查合格后,方可进行闭水试验。

首先对管段进行分隔,管道分隔长度一般不大于lkm,分隔成几段后,带井进行注段试验。对所需试验的管段两端进行封堵,封堵好后向管道内注水,管段注满水后,需至少浸泡24h。

压力管道严密性试验需确定试验压力,无压力管道严密性试验则需确定试验

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