鋼筋混凝土圓管頂進施工組織設計

1、 鋼筋混凝土圓管頂進施工組織設計根據(jù)工程特點，清水橋橋頭需采用頂進法施工，以維持施工期間的正 常交通。工程特點及難點：1、施工區(qū)各種管線較多。工作坑及接收坑定位時事先需明確地下管 線情況。2、施工區(qū)處于橋頭，交通繁忙，社會車輛必須保證通行，因此，本 段必須采取有利措施疏散交通，另外，由于有重車通行，工作坑必須采取 護壁支護，在施工工序上分段施工，嚴重制約工程工期，并增加了人工出 土工作量。3、橋頭道路為利用河床修筑路基，土壤類別復雜，大塊石較多，對 開挖進度、安全影響大。不可避免會產(chǎn)生超挖，開挖后必須及時進行處 理。4、受埋深及土質(zhì)影響，工作坑開挖困難，必須采取強有力的防塌措 施。5、施工空間

2、小，材料堆放、施工場地受限。6、工期壓力大。7、必須加強沉降觀測，采取有利的控制沉降措施。為保證施工安全、質(zhì)量、工期，根據(jù)橋東污水截流干管施工圖、有關(guān) 變更設計、施工及驗收規(guī)范(GB50268).管線主管單位現(xiàn)場交底、我單 位現(xiàn)場調(diào)查，制訂如下施工組織設計方案。一、工作坑的布置與開挖工作坑布置在管線交接處，。工作坑底面凈空尺寸4. 5x5. 5m。工作坑在不斷交的情況下施工，土質(zhì)為卵石夾砂，土質(zhì)極不穩(wěn)定，容 易坍塌，距行車限制線距離小，為確保安全，工作坑采用人工逆做法施 工，即人工分階段進行開挖，每開挖23m馬上澆注鋼筋混凝土護壁支 撐，已開挖層確保穩(wěn)定后再開挖下一層。開挖過程中盡量減少塌方及

3、擾動 兩側(cè)原狀土。對坍塌及擾動部分在護壁澆注過程中用混凝土填充。因本工 程處于鬧市區(qū)，行人、居民多，為保證正常交通及生活秩序，按業(yè)主要求 工作坑混凝土采用商品混凝土。本工程施工期間不中斷重車通行，為確保工作坑穩(wěn)固，工作坑設25# 工字鋼系梁兩道，系梁與混凝土密貼，并與予埋件焊接，工字鋼聯(lián)結(jié)翼緣 板必須滿焊，保證鋼度。在工作坑底墊碎石30cm,再澆注30cm厚C25鋼筋混凝土作為底板， 底板設鋼筋混凝土防滑及加勁系梁，系梁截面尺寸25x25厘米，縱橫向 各設兩道。底板上上予埋鋼板，以便混凝土凝固以后安裝導向軌。導向軌作用是保證管節(jié)按設計高程、方向、坡度入土。導向軌安裝的 好壞直接影響后續(xù)施工，必

4、須予以充分注意。導向軌用P43鋼軌。為控制 管頂高程及方向，安裝導向軌必須經(jīng)過仔細測量。第一節(jié)管節(jié)安裝前要進 行導向軌試運行，并及時調(diào)整到設計標高。在使用過程中要及時復核及調(diào) 整、更換。根據(jù)本工程管節(jié)長度，導向軌長4m。施工前預備各種規(guī)格鐵 楔。導向軌安裝前在工作平臺上放出中軸線，與管中軸線重合。用水準儀 控制導向軌兩內(nèi)角處標高。本工程施工段土質(zhì)復雜，特別是受卵石影響，壓力不穩(wěn)定，為最大限 度增加頂進長度，避免頂進中途失敗，本工程采取注漿減阻措施，因此必 須保證后封閉質(zhì)量，施工中后封閉做法如下：洞口過渡段用予注漿小導管 加固，導管采用鋼管，長4m,間距15cm,沿管周均勻布置，管周混凝土 擋墻

5、上設予埋件與雙層后封閉法蘭聯(lián)結(jié)，法蘭間布置后封閉止水橡膠板。為避免地下水影響施工，工作坑內(nèi)設集水槽及集水坑，并將收集到的 地下水及時排出坑外。二、頂進設施的布置與安裝1、工作坑后背后背承受千斤頂巨大的作用力，必須保證后背的穩(wěn)定性及剛性。才能 避免頂進過程中因后背失穩(wěn)而影響頂進施工質(zhì)量和造成安全事故。根據(jù)本工程所處施工環(huán)境，工作坑開挖后土體情況事先難以確定，因 此決定組合式后背。組合如下：工作坑鋼筋混凝土檔墻、鋼軌后背樁、橫 向分配方木、豎向分配鋼梁、o=30mm分配面板。鋼軌后背樁埋入底板深度不得小于lmo2、頂管設備布置本工程頂進設備布置如下圖，頂力由千斤頂通過U型頂鐵、環(huán)型頂柱 傳至管端。

6、千斤頂選用2只200T千斤頂及配套油泵。起重能力4001,最 大行程100cm,重340kg。為避免頂進過程中造成千斤頂刮土現(xiàn)象，將千 斤頂放在鋼制托盤上。為保證管節(jié)按預定方向前進，千斤頂頂力的合力位 置和頂進抗力的位置在同一軸線上，根據(jù)施工經(jīng)驗，牛1050管著力點在靠 近管底30-40cni處。頂鐵用20mm厚鋼板焊接而成，頂鐵制作80cm、60cm、20cm、各制作1組。為保證施工安全，頂鐵設鎖定U型卡。三、出土及下管措施考慮到本工程所處環(huán)境，無法設置出土及下管坡道，因此，確定采用12t汽車吊下管及出土。四、頂進施工頂進工藝流程如下：下管一測量一挖土一出土一安裝預制塊導向滑道一測量一注漿一

7、頂 進一校測1、下管管材采用（P1050專用頂管，生產(chǎn)廠家為北京市韓村河管廠。管材進場后打蠟減阻。管材場內(nèi)人力運輸，下管采用吊車，將管節(jié)吊起后放在工作坑內(nèi)的導 軌上。2、穩(wěn)管及接口穩(wěn)管：每下一節(jié)管子馬上檢查管節(jié)高程和方向及是否完全臥貼于導軌 之上。接口：本工程采用雙插式專用頂管，接口前將密封橡膠圈按要求套在 插口上，接口定位依靠導向軌。3、挖土本工程采用人工出土頂管，挖土使用短把小平鎬、短把鐵鍬。施工過 程中挖土要與頂管密切配合，挖土過程中及時注意、調(diào)整管節(jié)低頭”、 昂頭現(xiàn)象。管前端挖土時，坑碧與管上方可有12cm空隙，以減少頂進阻力， 管節(jié)下部135。置換為諭旨塊滑道。管前端可視土質(zhì)情況超挖

8、5-30cm。鑒于本段塊石多的特殊地質(zhì)情況，挖掘過程中采用挖除、破碎、下放 等綜合作業(yè)方法。為確保卵石層地質(zhì)條件下的施工安全，隨開挖隨施設防護小導管管 棚。小導管間距15cm,施設在上部90。范圍內(nèi)。4、出土管內(nèi)水平運輸采用四輪小平車放活底弧形土斗裝土，人力運輸。垂直 運輸用12t汽車吊。5、安裝預制塊導向滑道鑒于本段塊石多的特殊地質(zhì)情況，開挖過程中將嚴重擾動沙礫層，人 工無法修筑滑道，為避免頂進過程的低頭現(xiàn)象，施工中將管底置換為 預制塊滑道?；篮?5cm,倒角弧度同管外壁。使用前面層打蠟減阻。6、注漿為保證頂進工作順利，施工中采取觸變泥漿減阻。頂進時，工具管后 面的三節(jié)混凝土管上都有壓漿孔

9、，以便及時進行跟蹤壓漿，取保形成有效 的泥漿套，在往后每三節(jié)管上有一個壓漿孔，頂進過程中及時進行補強壓 漿，壓漿總管采用（p50nmi鐵管，支管采用軟管，以三通連接并設截止 閥。觸變泥漿配合比如下：膨潤土：石膏:水=1: 0.5： 6 （重量比）7、頂進頂進要堅持先挖后頂”、隨挖隨頂”的原則，事先檢查頂鐵安裝 是否平直，以防頂進時產(chǎn)生偏心荷載，頂鐵崩出傷人。頂進程序如下：安裝頂鐵一開油泵（千斤頂開始伸出活塞）一千斤頂不斷伸出活塞管 節(jié)前進一關(guān)油泵（千斤頂伸出活塞全長）一開截門回油（千斤頂退活 塞）一加頂鐵一擰緊截門-一開油泵前進頂進過程中注意以下事項：及時注意油泵上的壓力表的變化，發(fā)現(xiàn)壓力驟然

10、增大時，應立刻停 泵檢查原因。千斤頂活塞伸出長度，應在規(guī)定沖程之內(nèi)，不要超出，防止損壞設 備。連續(xù)頂進，不能長期停頓。8、測量測量的目的是：檢查首節(jié)頂管的高程、中線、坡度，以了解頂管質(zhì) 量、決定校正方法。一般每頂進1m測量一次，首節(jié)管起導向作用，要求質(zhì)量高，因此開 始頂進時要隨時檢查，一般每30-50cm檢查一次。9、接收為保證工程連續(xù)性，本工程在頂進終點處設接收井，接收井一端與已 安裝管道連接，另一端與待頂進管道連接，與待頂進管道連接端予留接收 空間。接收井為磚砌37墻，凈尺寸3. 5x3. 5。10、與相臨管道連接頂管至接收井后，在工作坑及接收井內(nèi)砌筑連接井，將頂管與明槽開 挖安管管道連接

11、成一體。11、拆除工程本工程處于主要城區(qū)，按有關(guān)要求，施工附屬結(jié)構(gòu)在施工完成以后必 須拆除，所以，本工程工作井、接收井在施工完成以后拆除，方法是用人 工風鎬。五、頂進過程中的事故預防及其處理1、為加大操作空間及方便處理頂進工作面處的孤石、大漂石等障礙 物，第一節(jié)管前設工具管，工具管采用b20mm鋼板卷制而成。鋼板寬 2m,與混凝土管前的予埋鋼板焊連。2、根據(jù)橋西區(qū)污水管道埋設經(jīng)驗，本段頂管施工過程中很有可能遇 到舊堤壩、孤石、粉砂層及受地下水等情況。體積較小者可將周圍土體挖除整體取出。如遇到孤石體積較大者或舊堤壩，人工用風鎬破碎影響頂進部分或 用風鉆引孔用膨脹炸藥或劈石器破碎。如遇粉砂層，減少

12、超挖尺寸并用厚木板或鐵板封頭或不超挖切土進 尺。如遇地下水為保證出土及開挖方便，必須保證排水暢通，管內(nèi)不能 積土，工作坑集水井處設水泵兩臺（一臺備用）并配專人抽水。另外，有地下水地段容易產(chǎn)生塌方、流沙現(xiàn)象，開挖過程中必須貫徹 短開挖、快頂進”的施工方法，若出現(xiàn)塌方及流沙現(xiàn)象及時采取措施封 閉管端。3、本次頂進施工很有可能處于砂卵層中，必須采取有力措施進行減 阻，施工中采取如下措施：對于管周粒徑大于10cm的卵石全部進行托 換。確保摩阻力穩(wěn)定并避免卵石卡管造成工作管破裂，方法是將卵石取出 后用粘土回填，回填必須保證密實，嚴防土體坍塌后附近卵石接觸工作 管，為進一步減少阻力，回填物與工作管間設油氈

13、隔離層。施工中注意油 氈搭接方向。4、不穩(wěn)定土層加固：施工過程中對不穩(wěn)定土層如碎砂層、垃圾土層 等為確保安全，采取通過小導管管棚注漿加固措施。施工中注意控制注漿 量與注漿壓力，注漿壓力控制在0. 15-0.25Mpa。5、地表沉降控制：本工程處于市內(nèi)，必須嚴格控制地表沉降，施工 過程中盡量減少超挖，必須超挖處控制好托換回填密度。6、管道糾偏：必須加強第一節(jié)管道頂進質(zhì)量控制，減少起頂誤差，因此導向軌、千 斤頂受力點、管底滑道、管側(cè)超挖必須嚴格按施組要求進行。偏差主要是由于開挖斷面形狀不正確、工作面土質(zhì)不均勻、千斤頂位 置不正確等引起，施工中必須予以重視，必須加強量測及調(diào)整工作，規(guī) 定：中心偏斜誤

14、差超過“Omm,高程誤差超過士 15nmi必須及時進行糾偏。頂管過程中偏差以預防為主，糾正為輔。鑒于土層土質(zhì)的特殊性，本 工程施工中采取了綜合防偏措施，具體如下：加強管道聯(lián)結(jié)鋼性，管口用膨脹螺栓做予埋件，管道接口施工完成 后用。二1cm鋼板焊接聯(lián)結(jié)。焊接聯(lián)結(jié)完成以后用鋼板接口設內(nèi)外鋼套環(huán) 補充加強管道接口鋼性，減小局部不平衡力對管道頂進方向的影響，確保 管道不因局部外力而發(fā)生軸向變形。外套環(huán)利用承插鋼圈，內(nèi)套環(huán)利用 G=lcm的鋼板制作,套環(huán)寬0.3m。管底設置混凝土預制塊滑道，用滑道控制頂進方向及高程。工具管上設糾偏千斤頂組，及時小范圍調(diào)整工具管方向。工具管前端兩側(cè)及時用木楔穩(wěn)定頂進方向。空

15、隙用砂礫回填。偏差不可避免，發(fā)生時隨時糾正，糾偏工作按下列情況采取相應方法 進行：發(fā)現(xiàn)管段左右偏斜，在偏的一側(cè)少挖土，在另的一側(cè)多挖土，逐漸 調(diào)整糾偏。管子發(fā)生低頭”現(xiàn)象，且誤差不大時，可將小千斤頂放在墊木 上，著力點在管端上口，隨頂進隨放松千斤頂，使管節(jié)逐漸恢復到正確位 置。管節(jié)低頭嚴重時，在管內(nèi)設千斤頂拖架，用千斤頂予以校正，校正 時應將固定管節(jié)用的臨時聯(lián)接內(nèi)漲圈木楔松開，俟校正完成以后再用木楔楔 緊。（4）當管節(jié)出現(xiàn)昂頭”現(xiàn)象，可將管底土適當多挖，或?qū)⑶Ы镯斨?點向上少許移動，俟恢復正常后再將著力點移回原位。六、工期安排按日進度3m組織施工，為確保工期、合理調(diào)配施工資源，各施工段 采用

16、分段流水作業(yè)法，進場后先集中力量施工工作坑。七、勞動力組織根據(jù)工期要求，按日進尺3m考慮，采用三班制作業(yè)，每組15人，具體如下：頂管作業(yè)勞動力組織序號工種名稱數(shù)量（人）備注1值班員22技術(shù)員23技術(shù)工人4負責管內(nèi)挖土、運土4技術(shù)工人2負責頂鐵安裝、摘、掛吊鉤5技術(shù)工人1負責油泵、千斤頂操作6吊車司機17力工5負責井上棄土及工具傳送另電工、電焊工、混凝土工由項目部統(tǒng)一調(diào)度。八、機械設備投入序號機械名稱型號單位數(shù)量備注1電焊機50kw臺12氣割設備臺套13液壓操作平臺臺14汽車吊12t臺15發(fā)電機120kw臺16導向軌組17注漿機LBJ-3臺18泥漿制作系統(tǒng)組19千斤頂200t臺210高壓油泵50

17、mPa套111通風機臺112洞內(nèi)照明24伏組1九、臨時工程施工1、土方工程施工受場地條件限制，現(xiàn)場無土方堆放地點，施工中，工作坑及頂管開挖 棄土人工臨時推運堆放在施工場地外，然后用汽車運到棄土場。工程完工后，工作坑土方回填時，借土回填。2、施工用水現(xiàn)場不具備用水接引條件，生產(chǎn)及生活用水用撒水運輸車供應。3、施工用電受現(xiàn)場條件及施工實際情況限制，幾處施工地點均處于橋頭，根據(jù)施工調(diào)查，供電局不同意進行施工臨時用電接引，因此決定采用發(fā)電 機發(fā)電保證施工用電。十、施工安全本工程施工必須將安全控制放在首位，除建立完善的管理體系及管理制度外，必須對以下事項予以充分注意：1、本工程處于交通要道，施工前用彩鋼

18、瓦對施工區(qū)予以封閉，2、車輛通行予留臨時通口，不用時及時封閉，彩鋼瓦周邊掛紅色警 示燈。3、工作坑開挖前人工挖探坑明確管線走向、種類，盡量使工作坑避 開管線。4、圍護距離距槽邊大于1m。5、管節(jié)就位時選好重心位置，本次施工采用人工喂管，工作坑頂設 阻擋裝置，吊車放管時穿繩控制管節(jié)搖擺。6、開挖過程中及時觀測掌子面土質(zhì)穩(wěn)定情況。7、洞內(nèi)照明采用36V安全電壓。8、洞內(nèi)設安全換風系統(tǒng)。9、頂進、下管時技術(shù)人員必須旁站監(jiān)督。10、壓漿過程中，操作人員戴防護眼鏡。11、施工區(qū)間全封閉，除業(yè)主、監(jiān)理等人員外，外部人員一律不得入 內(nèi)。H一、附件一(一)、千斤頂?shù)倪x用及一次頂進長度確定：(pl050鋼筋混凝

19、土管自重：VttxDxLxo=3. 14x1. 05x2x0. 117=0. 771m3W=0. 771x2.8=2. 16t/根P=W/2=2. 16/2=1. 08t/m=10. 8KN/m需用頂力計算：采用人工超前出土，所以管端端頭阻力不計。本段為回填的砂礫石 土，按經(jīng)驗公式估計其阻力值為：Wl=4. 5xPxL=3xPxL=4. 5x10. 8x60=2916KN=2921 (按管重)W2=K (34D1-21) xL=l. 2x (34x1.284-21) x60=1631KN=163t (按卸荷拱)P=max (Wl, W2) =163t選用400t級千斤頂。能量儲備：(400-292) /400=27%綜上，一次頂進長度不得超過60m,否則需另外設工作坑。(二)、管端混凝土強度驗算P=1631KNS=TT (D1-D2) /4=3. 14x (1. 284-1. 052) /4=0. 4287m26=P/S=1631000/0. 4287=3. 80 x