机械顶管(人工顶管)施工组织设计.doc
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1、目 录第一章 编制依据及编制原则11.1 编制依据11.2 编制原则2第二章 工程概况32.1 工程简介32.2 工程地质情况32.3 水文地质条件32.4 主要工程数量4第三章 施工部署53.1 施工组织53.2 环保目标53.3 文明施工目标53.4 劳动力计划5第四章 施工准备64.1 技术准备64.2 生产准备64.3 物资材料及设备的准备64.4 施工队伍准备8第五章 主要施工方案、方法和技术措施95.1 总体方案设计95.2 顶管工作坑及接收坑竖井主要施工方法95.3 机械顶管主要施工105.4 人工顶管施工185.5 沉井施工275.6 雨季施工措施305.7 边坡变形监测措施3
2、2第六章 质量目标及质量保证体系336.1 建立完善的项目经理部质量保证体系336.2 建立良好的施工配合机制336.3 质量保证措施33第七章 安全保证措施357.1安全目标357.2建立安全保证体系357.3加强安全教育工作357.4安全保护管理工作标准化357.5建立班组安全管理制度357.6 安全管理措施357.7 机电设备的使用367.8 施工用电措施367.9 有限空间施工防范措施377.10 安全预案40第八章 文明施工管理体系及措施448.1文明施工组织措施448.2文明施工具体保证措施448.3文明施工管理体系498.4现场文明施工措施49第九章 环境管理体系及环境保护措施5
3、29.1 环境保护保证体系529.2 对影响环境保护的几个主要因素的控制措施54附图、表5761第一章 编制依据及编制原则1.1 编制依据污水管线顶管专项施工方案依据以下内容编写:一、工程图纸1 污水工程 二 污水工程 岩土工程勘察报告 三、施工现场实地考察资料四、我公司下发的管理文件1质量、环境职业安全健康综合管理手册2公司程序文件五、本工程适用的现行规范及标准1建筑地基基础设计规范GB50007-20022工程测量规范GB50026-20073建筑边坡工程技术规范GB50330-20024建筑基坑监测技术规范GB50497-20095建筑工程施工现场供用电安全规范GB50194-936市政
4、基础设施施工质量检验与验收统一标准DB5J01-90-20047市政工程资料管理规程DB11/T808-20118建设工程施工现场安全、防护、场容卫生、环境保护及保卫消防标准DBJ01-83-20039建筑施工测量技术规程DB11/T446-200710建筑工程施工现场安全资料管理规程DB11/383-200611危险性较大的分部分项工程安全管理办法建质200987号12北京市实施规定京建施工2009841号1.2 编制原则(1)满足业主在工程质量、进度、安全、文明施工、环境保护等方面的要求,以设计文件及有关规范为依据,紧密结合本工程现场实际情况,编制经济、科学、切实可行的施工方案,做到先进科
5、学。(2)质量目标明确,施工中采用先进技术和设备,严格管理,保证措施完善,确保工程质量达到优质工程标准。(3)安全目标明确,安全措施可靠,制度完善,确保施工安全。(4)工期目标明确,统筹部署,合理高效安排施工进度,协调统一,确保工期顺利实现。(5)施工中做到保护环境、保护文物、文明施工,整个工地达到北京市安全文明施工工地标准。(6)根据当前形势认真落实执行国家及北京市有关建设工程施工现场生活区设置和管理的要求,考虑突发公共卫生事件的影响。第二章 工程概况2.1 工程简介本工程污水管线根据施工现场实地考察,采用顶管施工。干管采用D1050、D1200、D1400钢筋混凝土钢承口管(级),长257
6、6米,支线采用采用D1050钢筋混凝土钢承口管(级),长275米,橡胶圈接口。干管采用机械顶管施工。支线采用人工顶管施工。根据施工图纸、现场环境及机械顶管施工工艺特点,拟将3、7、10、12、14、17、22、24、26、28、31、32#合计12座设为顶管工作坑,将1、5、9-1、B、10、A、30、33-1、33-2、33-3合计10座设为顶管接收坑,其余主线检查井2、4、6、C、8、10-1、11、13、15、16、18、19、21、23、25、27、29合计17座检查井设为沉井施工。详见顶管施工平面布置图。2.2 工程地质情况本工程位于北京市* 。根据地质勘察报告,土层划分为人工堆积层
7、、新近沉积层和第四纪沉积层三大类。2.3 水文地质条件新建管线东侧天堂河河水水位标高约为28.2128.81m,水深约0.50m1.50m。地勘报告现场实测的各层地下水类型、稳定水位标高及埋深参见下表:序号地下水类型地下水稳定水位水位埋深(m)水位标高(m)1潜水6.009.2023.5725.652层间水9.8013.5018.4121.89 按地勘报告显示,本工程场区层间水天然动态类型属渗入-蒸发、迳流形,主要接受地下水侧向迳流方式补给,以地下水侧向迳流及越流为主要排泄方式,其水位年动态变化规律一般为:6月份9月份水位较高,其他月份水位相对较低,其水位年变幅一般为12m。2.4 主要工程数
8、量机械顶管 2576m 人工顶管 275m锚喷C25顶管工作竖井(平面内净尺寸:7.0m6m) 12座锚喷C25顶管接收竖井(平面内净尺寸:7.0m6m) 10座沉井 17座第三章 施工部署3.1 施工组织根据本项目的特点,我公司将抽调具有丰富施工经验的技术和施工人员组成项目经理部,代表公司对工程实施管理。项目经理部设项目经理、项目总工、项目副经理各一人,下设工程部、技术质量部、物资设备部、 安保部、试验室五个职能部门和各专业施工班组。具体见附图施工组织机构框图。 3.2 环保目标本项目工程将以维护北京市的良好自然环境及业主的良好社会形象为中心思想,最大限度降低施工区域的扬尘,施工现场散装材料
9、和土方堆放覆盖率100,办公生活区黄土不露天;施工场界噪声排放达标,固定使用机械设备100采取降噪措施。3.3 文明施工目标按建设部、北京市文明施工的管理规定要求,严格做好施工现场的各项文明施工措施,争创“安全文明工地”。3.4 劳动力计划根据工程预算定额,并结合我公司现况管理水平及本段的实际情况,我单位拟设项目经理1名,项目副经理1名,技术总工1名,施工工长等技术管理人员6名,安全员3名。顶管作业班组4个,每班组配备劳动力30人,采用两班制,每组15人。第四章 施工准备4.1 技术准备(1)组织技术及施工管理人员现场勘察地形、地貌情况;(2)认真审核施工图纸后,组织有关施工人员进行工程主要及
10、关键部位的施工技术交底;(3)组织测量人员进行桩位交接验收及复测工作,测基坑土方开挖控制点,测放开挖边线;(4)召开技术交底专题会,明确主要工序的施工时间、施工方法及施工要求;(5)备齐工程技术资料管理软件,及各种试验设备和计量设备资料齐全,检验合格。4.2 生产准备调查现场内地下管线情况,清除现场地上地下障碍物;根据现场情况及周围环境、施工要求组织临建,落实现场临时占地;明确项目部各职能部门的要求及相互责任范围,确定施工期间协调的方式方法; 根据现场行人及车辆情况,及时向业主及监理提供场区内和附近建筑物保护措施。4.3 物资材料及设备的准备(1)组织并落实施工设备及材料的进场调试和检查工作,
11、保证设备运转正常,进场材料满足合格要求,做好进场前的各项报验工作。(2)做好施工全过程的物资供应计划,落实并保证进场物资的成品保护工作。本工程所需材料设备详见下表:本工程所需材料设备一览表序号设备及机具名称规 格数 量使 用状 态备 注1千斤顶200T8台套良好2吊车25T4台良好3钻进机头JNSPD1000B型4套良好4后背梁3.0米4根良好5顶柱32米良好6环行护口4套良好7横梁1.5米4根良好8导轨5米16根良好9激光经纬仪4套良好10水准仪4套良好11液压泵站4套良好12泥浆管800米良好13各种胶管若干良好14污水泵及清水泵8台套良好15制浆机4套良好16制浆罐4个良好17储浆罐4个
12、良好18客货车2辆良好19操作台及监视系统4套良好20振动筛4台良好21压浆泵4台良好22电焊机4套良好23发电机4套良好24大货车10T4辆良好25办公用车1辆良好26变压器360伏4台良好27电闸箱4个良好28碘钨灯4套良好29照明线400米良好30锚喷集2台良好31手使工具镐8把良好铁锹20把良好小爬镐8把良好4.4 施工队伍准备(1)选择技术水平高、施工经验丰富,工种齐全的施工队伍进场;(2)根据开工日期、进度计划和劳动力需用量计划安排,组织项目部有关人员对进场人员进行入场教育。第五章 主要施工方案、方法和技术措施5.1 总体方案设计 综合考虑本工程的特点、现场环境及水文地质条件等因素
13、,主线D1050、D1200、D1400长2576米拟采用泥水平衡机械顶管,支线D1050长275米,采用人工顶管主线采用机械顶管该方法有如下优点:(1)施工速度快,施工精度高。(2)不受地下水影响,只需在顶管工作坑处局部降水即可。(3)较之人工顶管工艺,施工安全性好,并节省大量人力。支线人工顶管两侧进行降水施工。本工程共设12座顶管工作坑,10座接收坑。工作坑、接收坑均按10米深考虑。工作坑平面尺寸设计为7.06.0米(内净空),接收坑平面尺寸设计为7.06.0米(内净空)。根据现场情况,竖井工作坑及接收坑拟采用上部大开挖土钉支护+下部锚喷支护的方式。(1)地表下0.67米采用钢格栅+钢筋网
14、+锚喷混凝土支护形式。格栅主筋采用420钢筋, 场制加工,现场安装,钢格栅详细构造详见附图。钢格栅自锁口圈梁下每50cm设置1榀,钢格栅竖向采用22竖向连接筋连接,竖向连接筋内外双排布置,间距1.0米,梅花状布置,竖向连接筋需与锁口圈梁内预留连接筋可靠连接。(2)锁口圈梁锁口圈梁截面尺寸为0.60.9m,C30混凝土模筑。主筋采用2622,箍筋采用12钢筋,间距150mm。5.2 顶管工作坑及接收坑竖井主要施工方法(1)竖井土方开挖采用人工开挖,采用25吨吊车出土,土方开挖时采用对角跳挖的方法,每次开挖深度不大于70cm。(2)现浇锁口圈梁采用现浇C30预拌混凝土,在地面以下1.7m位置设置,
15、圈梁施工时先绑扎钢筋,然后用组合钢模或木模支内侧模板,外侧以土壁为外模,经验筋后浇筑预拌混凝土。(3)竖向按上部按0.7m一步、下部按0.5m一步安装钢筋格栅,垂直焊接22竖向连接钢筋,竖向连接筋内外双排梅花状分布,水平间距为1m。挂钢筋网片,然后进行锚喷C25砼施工。依次循环以上工序施工,直至锚喷至坑底。(4)竖井封底前在对角坑底预留集水井,集水井为矩形,平面尺寸为0.5m0.5m,深0.6 m。采用潜水泵明排法抽排集水井中的积水。(5)竖井封底采用现浇C30混凝土,上下各设一层双向16150mm钢筋网,待后背墙板安装完后,上铺回填层。(6)顶管后背墙(板)施工本工程顶管后背墙(板)高4m,
16、宽3m,厚0.9m,采用C30混凝土浇筑而成,内配16150mm双层双向钢筋网。待顶完一个方向的混凝土管后,再将后背墙(板)拆除,设置在另一顶管方向的后方。(7)竖井支撑为保证竖井施工安全,从圈梁以下第二榀开始,在每座竖井四角设置工,30b工字钢角撑,角撑根据竖井平面尺寸由大至小,分别焊接在距四角2m预留的预埋铁件上。角撑每隔两榀钢格栅设置一组。5.3 机械顶管主要施工方法5.3.1 顶管工作坑布置(1)在工作竖井范围内实行全封闭隔离施工,并布置以下必要的设施:仓库、配电间、管材及材料堆放区、顶管配套设备等。布局要合理,环境整洁、卫生,并有专职人员进行管理。(2)竖井内布置工作竖井内布置主要有
17、后靠背、导轨、主顶镐、油泵动力站、钢制扶梯、泥浆泵、“U”形顶铁和“O”形护口圈等。(3)管内布置顶管时管内设置低压照明系统,通风主要采用自然风,根据实际需要较深的竖井可增加通风管道和强力鼓风机通风。(4)吊装设备工作坑布置及吊放混凝土管均采用25吨吊车。5.3.2 顶管设备的选用与安装 (1)顶管掘进机的选择 选择好顶管掘进机对顶管的施工是至关重要的。根据工程地质勘察报告及现场情况。选择泥水平衡顶管掘进机。该机具有质量控制精度高、顶进速度快、便于操作和维修、施工可靠性能好等特点。并且我公司根据大量施工实践,改进设计了主轴密封,采用H型迷宫密封和YX型聚胺脂密封的双道密封形式,从而解决了主轴密
18、封性能不可靠的难题,掘进机的灵敏度也是设计的重要参数,对顶管的纠偏影响很大,灵敏度根据顶管穿越土层的N值来确定。(2)主顶进系统设置主顶进系统由油缸组、顶进环钢后靠及液压泵站等组成,其主要功能是完成管节顶进,是顶管设备系统的主要组成部分。A、油缸组 油缸组由2只油缸分两列左右对称布置,其中两只作备用,并用可分式结构的支座固定,用联接梁连成一体。备用油缸作用:防止油缸故障替换;防止顶进过程中地质变化和其他因素,加强顶进。油缸选用国产的双冲程,双作用等推力液压千斤顶,每只油缸最大推力为2000KN,装备最大推力为20004000KN,满足顶管最大允许顶力的要求。B、液压泵站 选用2台A2F28RP
19、2柱塞变量油泵,配备Y200L6型电机。通过调速阀可改变油泵的流量,其中一台备用,据顶进时的工况要求及时控制主顶油缸的顶速。以满足开挖面土压平衡的条件,从而起到控制地面沉降的作用。C、钢后背管节顶进时油缸的反力,通过钢后背均匀地传递到工作井井壁上,避免井壁受力不均或局部受力过大造成井壁结构破坏。钢后背安装时,应与顶进轴线保持垂直,并在钢后背和砼之间进行柔性处理。D、主顶进装置主要技术参数油缸数量:2只油缸尺寸:DdL=3252802200mm油缸行程:S=1.75m最高工作油压:Pmax=31.5Mpa顶进速度:V=50-100mm/min油缸型号:FY001-280-210H-1750 Pm
20、ax=31.5mpa Q=28L/min电机型号:Y180L-4 N=22KW n=1470rpm (3)注浆设备系统对长距离顶管能否及时有效地向管外传触变泥浆,以形成和维护好泥浆套,起到高效的减摩作用,往往是顶管成败的关键。为确保本工程的顶管外壁能形成良好的泥浆润滑套,二套注浆系统和一套管内增补浆泵。一套专门用于掘进机尾部的同步注浆,另一套用于补浆。本顶管施工用的膨润土触变泥浆,是在地面压浆站配制后通过二台液压注浆泵压入二根输浆总管,一根总管压到机头后的储浆箱内,再由螺杆泵把储浆箱内的浆液压入掘进机尾部的同步注浆口。另一根总管压注到管节上设置的环形分管的各个注浆孔,不断补充管外壁渗透到土层中
21、的泥浆,以便形成管节外完整泥浆套。地面储浆箱外形尺寸LBH=2.01.5m2.0=6m3。膨润土泥浆搅拌时间必须大于30分钟,经过充分搅拌的泥浆抽入储浆箱进行发酵,发酵时间大于6小时,再通过液压注浆泵压入管内,在膨润土泥浆压入以前,储浆箱内径发酵的泥浆再一次搅拌,以减少压浆管道的阻力。注浆站出SYB50/50-2型注浆泵,注浆量Q=80L/min,注浆压力P=0.008-0.1Mpa,输浆总管由2钢管、球阀、水暖管件等组成,与管节上各压浆孔接通的环形管,采用1高压软管。注浆设备主要技术参数注浆泵型号:UB3注浆流量:Q=50L/min注浆压力:P=1.5Mpa电机型号:Y112M-4N=4KW
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