1、灌区顶管工程施工方案倒虹吸xxxxx工程标段顶管工程施工方案1工程概况 1.1工程概况xx灌区工程位于xx省西部，灌区设计灌溉面积101.08万亩，为大（二）型灌区工程。由高、中、低、昌江和陀兴干渠等五大渠系组成。中干渠设计灌溉面积31.15万亩，是灌溉面积最大的系统，主要承担东方市境内的中干渠位于东方县境内，从戈枕配水枢纽引水，跨越北黎河、罗带河、通天河、感恩河并以支渠过南港可直达东方、乐东县界。我公司中标承建的标段为1012#支渠，全长17.78km。本工程的顶管施工位于12#支渠穿西线高速倒虹吸工程。两端竖井水平断面净尺寸为4.44.2m（衬砌后为2.83m），混凝土衬砌厚度70cm；顶
2、管长度63m，单节管长3m，共21节；顶管用钢筋混凝土F型管，管内径为D135cm，壁厚13.5cm，外径162cm。利用上游设计竖井位置设置顶管工作井，向下游单向顶进。1.2工程地质条件灌区内地势东高西低，具有低山丘陵、海积阶地等多种地形地貌。中干渠渠线所经地层，自老至新一次有：寒武系绢云母片岩、长城系抱板群片麻岩、二、三叠纪花岗岩、白垩系砂岩、第四系滨海沉积阶地的砂质土和含砾粘性土等。本标段顶管（井）底面以下仍为可塑粘土层，满足顶管埋管和成井相关要求。根据地质资料，该处地下水位1113.5m，低于工作井底部至少1.1m。因此在顶管施工时可不考虑地下水位的影响。1.3编制依据1、水工混凝土施
3、工规范（SDJ207-82）2、顶管施工技术及验收规范3、建筑施工手册4、施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-20055、大广坝中干渠支渠工程标段施工图纸6、其他施工安全、技术规范及规程2人员组织及进度计划2.1人员组织机构施工组织包括人员组织、机械设备组织、材料组织、运输组织、协调组织等。为确保吊装作业的质量、安全和施工的顺利进行，项目部组建了以项目经理为第一责任人的组织机构。按两班循环作业，专业技术工人配备下表：主要劳动力计划表序号名称人数备注序号名称人数备注1机械工44司 机22操作工85技 术33电 工26其 他62.2主要机械设备顶管施工机械设备表名称规格数量备注千斤顶320T2
4、台油泵50MPa2台顶铁1套钢木后背1套钢板桩3T卷扬机4T2台吊车5T1台水 泵2.8Kw4台测量设备1套振动设备1套2.3施工进度计划本顶管工程计划从xxxx年7月1日开始施工，8月5日完成施工，计划工期36天。顶管共63米，21节管。详见顶管施工进度计划表。顶管施工进度计划表施工内容天数7月8月15610111516202125253115竖井（工作井）15顶进施工16竖井上部施工53顶管施工工艺本标段的倒虹吸顶管工程进出口均设计有净尺寸为2.83m（砼衬砌壁厚70cm）的竖井，在上游设置顶管工作井，向下游单向顶进，可利用下游的原设计的竖井作为顶管的接收井。3.1顶管施工工艺流程人工掘进
5、式顶管的基本流程如下：施工测量放线设计工作井布局位置及工作井尺寸基坑开挖砌筑井身人工倒挂工作井底板后靠背及护壁浇注导轨安装顶进检查井砌筑回填。3.2工作井（接收井）利用原设计的倒虹吸出口竖井作为顶管施工的接收井。故仅确定工作井的尺寸，其位置与进口竖井位置一致。3.2.1工作井尺寸1、工作井宽度B = D外+ 2 b + 2 cD外顶进管节外径，1.62m；b工作井管道两侧的工作宽度，取1.5m；c支撑材料厚度，取0.3m。故B = 1.62 + 3.0 + 0.6 = 5.22m2、工作井长度 L = L1+ L2+ L3+ S1+S2 L1管道长度，3m； L2千斤顶长度，取1.2m； L3
6、后背厚度，取0.33m（后背墙实际厚度为0.7m，计算时扣除衬砌砖墙厚0.37m）； S1顶进管节预留在导轨上的最小长度，取0.3m； S2管内出土操作时管尾预留空间，取0.8m；故L = 3 + 1.2 + 0.33 + 0.3 + 0.8 = 5.63m3、工作坑深度H1 = h1 + h2 + h3 = 6.2 + 0.5 + 0.7 =7.4mH2 = h1 + h3 = 6.2 + 0.7 =6.9m H1顶进坑地面至坑底的深度(m)；H2接受坑地面至坑底的深度(m)；h1地面至管道底部外缘的深度，根据地形资料计算为6.2m；h2管道外缘底部至导轨底面的高度，取0.5m；h3基础及其
7、垫层的厚底。但不应小于该处井室的基础及垫层厚度，取0.7(m)。 由以上计算并根据上游设计竖井尺寸4.44.2m（衬砌前）确定本顶管工程的工作井直径为6.2m，可以满足要求。最大深度为7.4m。3.2.2工作井施工工作井内径6.2m，开挖深度7.4m，采用370厚（24011553mm，强度等级为MU10的普通烧结红砖）倒挂砖墙加钢筋砼内衬，采用M7.5水泥砂浆砌筑。每2.5m高设置一道钢筋砼圈梁，包含井口设置的一道圈梁（高出地面20cm），工作井共设置三道圈梁。封底砼按原设计竖井采用70cm厚C25钢筋砼。由底部向上第一道圈梁底高程为17.8m，第二道圈梁底高程为20.6m，井口根据实际高程
8、设置。圈梁采用C25砼，钢筋保护层30mm。圈梁的断面尺寸为3037cm（高宽），钢筋配置详见圈梁断面示意图。工作井施工顺序：基坑开挖砌筑上部井身对称向下掏挖、砌筑浇筑后靠背及封底、内衬顶管施工。工作坑土方采用人工结合小型机械倒挂开挖，上部3.0米采用挖掘机开挖；开挖放坡为1/1。人工砌筑370mm厚、6.2m内径的砖墙。下部工作井采用人工对称向下掏挖，每次向下掏挖深度不大于0.5m，宽度不大于0.6m，分8区对称开挖成型，掏挖后立即用M10水泥砂浆砌筑掏挖部分井身。砌筑时，也应分段对称施工，上部井身达到70%设计强度后方可向下开挖。当开挖至17.8m和20.6m时，浇筑钢筋砼圈梁。每层分区开
9、挖示意图如下：砖砌体应边角整齐，圆面平顺、灰浆饱满，不得留通缝。井身掏挖层与层之间采用斜砖砌筑过渡，确保墙体密实。砌筑质量等级应达到B级。泄水管入土端先陶土预留孔眼，且在埋土前在土中掘出小坑填充碎石等滤水材料，确保泄水管畅通；在地下水富集区，泄水管在有孔段包扎两层土工布。井周6m范围内堆载不得超过1KPa，开挖的土方及时运走，严禁各种车辆在附近跑动。井口（井壁）设计高于四周地表0.2m，以防雨天地表水的注入，对工作井安全产生不利影响。根据地质勘探资料，该处的地下水位低于工作井底部标高。仍配备50水泵一台，并根据现场开挖的实际情况设置集水坑（0.50.40.28m），以保证施工顺利进行。工作井施
10、工注意事项：（1）工作井施工时应采用间隔开挂方法，对称下挂以减少地下水的渗透和防止土体滑坡。（2）井内土方吊运采用简易行车卷扬机施工，行车支腿支撑在工作井壁外0.51.0m处,井内土方或顶管等吊运时坑底人员不得停留在重物下方。（3）卷扬机操作人员要佩戴安全带。（4）挖坑作业，堆土距坑边10M以外。（5）井壁采用钢管焊接扒梯，扒梯中部采用钢筋固定在墙体上，沿扶梯设安全圈，上下工作井应走扶梯。3.2.3后背墙1、最大顶力Rfmax计算Rfmax=F1+F2 F1迎面阻力 F2顶进阻力 F1=（/4）D外PD外管外径1.62m ；P控制土压力； P=KORHO 式中KO静止土压力系数，取0.55；H
11、O地面至顶管中心的厚度，取最大值5m。则 P = 0.551.625 = 4.46TF1 =（3.14/4）1.624.46 = 5.67T = 56.7kNF2 =DfL F管外表面综合摩阻力,取0.5T/m2 D管外径1.62m L顶距63mF2=3.141.620.563 = 160.2T = 1602kN故Rfmax = F1 + F2 = 56.7 + 1602 = 1658.7KN2、后背墙的宽度B、高度HB = D外+ 2b = 1.62 + 21 = 3.62m 取3.7m。 D外管节外径，1.62m； b工作井内稳定好管节后两侧的工作空间，取1m。综合管节外径，取H=2m。
12、3、按确定的后背墙尺寸验算弦长是否满足要求内径6.2m，砖衬砌厚度37cm的工作井顶进处： 2 3.12（5.833.1）2 = 2.94m顶管管径1.65m，则后背墙宽度设置满足要求。4、后背土体承载力Rc验算Rc = KsBH（h + H/2）tg2（45+ /2）Ks后背的土抗系数，Ks = 0.5h/H + 1 = 2.275；B工作墙宽度，3.7m；H工作墙高度，2m；h后备墙顶至地面的高度，h = 6.7-2 = 4.7m；后背土容重，1.8土的内摩擦角，取42。故 Rc = 2.2753.72(4.7 + 1)1.8tg2(45+42/2) = 870t=8700kNRfmax。
13、满足要求。5、后背墙设置顶管工作井后背墙应直接支撑于井外土体上，尺寸BH=3.7*2.0。确保最大顶力低于设计允许值。工作井倒挂到位后，浇注底板与后靠背。底板厚70cm，用C25砼浇筑（按原设计倒虹吸进口竖井底板成型）。浇筑时在设计底板设1个0.50.40.28米集水坑。后靠背与顶镐接触面为平面，采用C30钢筋砼浇筑，尺寸BH=3.72.0m，厚度为0.20.7m；与管道轴线成90度角；与顶镐接触面加50mm厚1200*1500钢板一面（详见下图）。本工程后背采用钢筋混凝土结构，配筋为18200双向钢筋网。，用两根2500400400槽钢焊制的方形垫铁紧靠千斤顶，方形垫铁四周用三角钢板呈放射形
14、与紧靠传力钢板焊接，传力钢板紧贴方木，方木紧贴混凝土，混凝土直接作用于土体。混凝土、钢板与土体及工作面之间要紧贴，保证传力均匀，若有空隙采用砂浆填实。 后备设置示意图顶进油缸（液压千斤顶）采用2台YT320T型顶进设备，及油缸支架、油缸专用液压控制台。3.3导轨安装本工程中管道轨道采用间距60厘米，长4.0米轨道；轨道安置于C25混凝土基础上，空余部分采用混凝土灌注；轨道中线偏差控制在3mm内，高程控制在03mm以内，轨道间距偏差控制在2mm。轨道采用槽钢制作。3.4顶进经过人工掘土，管道前端形成土洞，即可顶管。开动油泵，开始压缩后背，压紧顶铁，以后才顶进管节，当千斤顶活塞杆外伸到临界长度，关
15、闭油泵，停止顶进，退回活塞杆，然后安装顶铁继续顶进，当顶完一节管时，顶到留在到轨上管节长度为40cm时，拆除顶铁，测量轴线及高程后继续掘土。管道顶进速度为34mm/分。每次顶管循环长度为50cm，施工人员在管内作业，下井（管）人员必须正确佩带安全帽，在吊管（土）时，吊物下方禁止站人。3.5人工顶管施工的事故预防及安全施工1、及时注意油泵的压力表指示值的变化，当发现压力突然上升时，要立即停止顶进，检查压力上升的原因，防止发生意外；2、控制千斤顶活塞杆的外伸长度，不得超临界冲程；3、要连续顶进，不得停止不前；4、顶进速度控制在适当范围内，不得过快也不得过慢；5、防止管节破损，下管前认真检查管节，不
16、合格产品严禁使用。3.6灌注水泥浆由于顶管施工时，管外部土体与外部管身之间存在空隙，且本工程为过路顶管，为防止对道路产生的沉降影响，在顶管施工结束时，必须进行注水泥浆处理。在预制砼管时，在涵管一端距离接口5060cm处沿管周对称预留4个直径25mm的灌浆孔。在顶管顶进施工时，要保证管的安放位置，使每两管的接头处都应有灌浆孔，且灌浆孔的位置应大致位于成型后管的底部、上部和左右侧的中部。顶进施工结束后，应立即进行1：2水泥砂浆灌注施工。灌注应从一端开始向另一端依次进行。每个管接头灌注时先对底部的灌浆孔进行灌注，待浆液从两侧的灌注孔出浆时，停止灌浆并对底部孔进行封堵。然后对两侧灌注孔进行灌注，待上部
17、孔出浆时，停止灌注并封堵左右及上部灌注孔，该接头灌浆完成。3.7顶进时土质与设计勘探土质不符时的处理当顶近施工时，发现实际土质与设计勘探土质有较大程度的不符，如遇风化石或极易发生滑塌的沙土时，应立即停止顶进施工，做好工作面防护，及时联系监理、业主和设计单位，共同协商处理方案。4质量控制4.1原材料质量控制为保证工程质量，对原材料的产地、厂家、质量严格把关，按规范要求使用前抽检，合格的才能使用，并经业主、监理工程师认可，有必要的需体统质保资料和复检报告。所有材料均经现场取样试验合格后方可用于工程。根据规范要求，135cm内径的顶管管材宜采用F型管材，质量按国家建材局JC/T6401996的要求，
18、并有破坏性试验报告。如发现不合格品坚决予以退回。4.2顶管的高程及轴线控制保证管道受力均匀，导轨安装及千斤顶安装应保证平直、牢固。管前端挖土是顶管质量好坏和顶进速度快慢的关键，每次开挖前进行测量定位，画出开挖线，每次顶进长度约在50cm左右，顶进后再开挖，然后再顶进，边顶边测量边纠偏，当顶进有偏差时，利用一侧超挖，另一侧欠挖来纠偏。在两管节接头处采用橡胶圈接头，在顶力作用下，将被压扁填充接缝，不仅使管节传力均匀，而且有很好的止水作用，以约束管节顶进时不错位。顶管时中线位移每节控制在30mm之内，管内底高程偏差控制在3030mm之内，相邻管错口偏差小于20mm。4.3高程及轴线偏差的纠正挖土纠正
19、法：采用不同部位增减挖土量：如管头偏高，应在管底部位超挖土方（但不可过量），使管节在继续顶进时借本身自重沉降。4.3.1测量1、在顶第一节管（工具管）以及在校正偏差过程中，测量间隔不应超过30cm，保证管道入土的位置正确；管道进入土层后的正常顶进，测量间隔不宜超过100cm。2、中心测量：本工程顶进长度为63米，大于60m。采用全站仪进行测量。3、高程测量：用水准仪及特制高程尺，根据工作井内设置的水准点标高（设两个），测头一节管前端与后端管内底高程，以掌握头一节管道的走向趋势。测量后应与工作井内另一水准点闭合。4、全段顶完后，应在每个管节接口处测量其中心位置和高程，有错口时，应测出错口的高差。
20、4.3.2纠偏顶管误差纠偏是逐步进行的，形成误差后不可立即将已顶好的管道校正到位，应缓缓进行，使管道逐渐复位，不能猛纠硬调，以防产生相反的结果。施工中根据现场实际情况，采用以下两种措施：1、超挖纠偏法：偏差在12 cm以内可采用此法，即在管道偏向的反侧适当超挖，而在偏向侧不超甚至留坎，形成阻力，使管在顶进中向阻力小的超挖侧偏向，逐渐回到设计位置。2、顶木纠偏：偏差大于2 cm，在超挖纠偏不起作用的情况下可采用此法。用圆木或方木的一端顶在管道偏向的另一侧内管壁上，另一侧斜撑在垫有钢板或木板的管前土壤上，支顶牢固后，即可顶进。在顶进中配合超挖纠偏法，边顶边支。利用顶进时斜支撑分力产生的阻力，使顶管
21、向阻力小的一侧校正。每次顶进作业，均需做好顶进纪录。5施工安全保证措施5.1施工安全措施1、井口（围挡）防护井口平台用不小于5cm厚脚手板盖严绑，井口周（围挡）采用防护栏杆高度为1.5m，留2m宽做出入口，采用钢管搭设固定栏杆，竖向钢管埋入地下不小于60cm，间距为1.52m。沿竖向上中下各设置一道横杆，用扣件扣牢，并在内外侧间断设置斜撑。栏杆挂安全网封严。挖土施工时工作井必须设置爬梯，供人员上下井用，2、行车的架设（1）施工前技术负责人须写好书面安全交底，班组必须严格按操作要求和技术安全交底施工，施工时，必须带安全帽。（2）架设材料规格必须符合要求，材料不得有变形、腐蚀。（3）行车架地基应平
22、整坚实，大风、雨天过后，应对龙门架进行严格检查，发现立杆连接点松动等情况应及时处理。（4）卷扬机应采用建筑专用卷扬机，根据井深，准备采用3t以上电动卷扬机。（5）特殊工种如电工、机械工、起重工，必须持证上岗。3、管道及出土吊装（1）工作井下设专人指挥，尽量下管时一次到位。（2）夜间作业时，工作井周边均要设置足够的照明设备。（3）起重吊装指挥人员必须持证上岗，作业时应与操作人员密切配合，执行规定的指挥信号，操作人员应按照指挥人员的信号进行作业，当信号不清或错误时，操作人员可拒绝执行。（4）起重机作业时，重物下方严禁有人停留、工作或通过。严禁用起重机载运人员。（5）每天工作前应检查各部制动轮、制动
23、带有无损坏，制动部分要求灵敏、可靠、有效。（6）检查吊钩、滑轮、卡环、钢丝绳应符合要求，安全装置应灵敏可靠。（7）检查操作系统、电气系统，应灵敏准确，无接触不良，松动和导线裸露等现象。4、顶管（1）采用人工掘进式顶进，严禁超挖，保证标程和方向。（2）顶管操作严格按顶管施工规范执行。严禁管前超挖，管前挖土应在管内操作，遇异常情况时应停止操作，经处理后才能继续施工。（3）在顶进过程中，顶铁上方及侧面均不得站人，并随时注意观察顶铁有无扭曲迹象，及时采取措施，防止崩离。当出现顶力过大或出现异常时，应立即停止施工。（4）挖出的土方及时运离工作井，不得堆放在工作井周围。（5）严格遵循土方开挖程序，控制均匀
24、挖土，防止发生偏位，做好作业前和施工中通风换气工作，每次进入管道时保证管内通风，以免发生事故。（6）自制木板小车，用于放置压缩空气呼吸器和运载进管人员，并在车尾栓上绳子，万一发生意外，监护人员迅速将管内人员拉出抢救。（7）利用鼓风机并购买相应长度的软管，输送空气进入管道。工作挖掘面的工人要佩戴含氧探测仪，含氧量必须大于18%，否则禁止工作。（8）管外配备监护人员，密切注意进管人员工作状态，每三分钟对管内人员呼喊，得不到安全反馈的情况下，立即采取应急措施。（9）设专门电工进行电器及设备维修、管理。5、混凝土浇筑（1）往坑内下模板时，将模板捆牢，吊入槽内。（2）采用机械吊运设备向沟内下料时，要严格
25、遵守施工安全技术规程。（3）混凝土浇筑由一端依次进行，振捣时严禁脚踏模板，持振捣器操作人员应穿绝缘鞋，手戴绝缘手套。6、安全注意事项（1）砌筑前要对沟槽进行仔细检查，确认安全可靠后方可进行砌筑。（2）往槽下运砖砂浆等砌筑材料时，采用溜槽下料，溜槽支搭稳固，上下人员互相配合。井砌至1.2米高后，支搭脚手架，其牢靠性应满足砌材料的载荷需要。（3）砌检查井时，沟边堆料码砖不宜超过3层，下料时用灰砖溜子，不得直接倾倒。7、土方回填夯实（1）采用电动夯实，其操作人员戴绝缘手套，穿绝缘鞋，拉线人员配合操作手，夯前不能站人，两台以上夯同时操作时，操作人员间距保持3米以上。（2）填土时，坑下填土范围内不得有人
26、。8、夜间施工因顶管工程需连续作业，在夜间施工时必须在工作现场具备足够的照明条件。顶进端工作井上部照明采用1kw碘钨灯进行照明，井内部全部采用36v行灯进行照明。5.2临时用电安全防护措施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、配电系统采用三级配电两级保护系统（TN-S）。配电箱内保证电器(3c认证标志)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
27、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，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损，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，发现问题及时找电工解决。各种上岗人员持证上岗，防护用
28、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、各类用电人员均要掌握与安全用电有关的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。5.3雨季顶进施工安全防护措施1做好降雨棚搭设工作。2做好坑内排水工作及时架设水泵抽水确保坑内无积水。3做好坑平台的防滑工作，加铺防滑器具，确保坑上作业安全。4做好土场的排水系统流畅，做到雨停及可施工。5. 如遇大雨天气，井内人员必须撤离，防止雨水倒灌井内伤人。6.日常安全生产检查制度及措施项目部实行日查制，分管安全工作的领导带队有关部门参加对所属施工现场进行检查，并对查处结果及时进行整顿落实。项目部实行
29、自检，由项目经理组织本项目的专业工长和专职安全员及技术员对工地的机械、电器设备防护措施、安全装置进行违章行为检查，建立检查记录，对查处的问题逐条整改。班组实行日查制，根据施工进度和作业环境，由班组和班组兼职安全员参加，对施工现场的防护措施、班组使用的手持电动工具、安全带、安全帽等进行检查，发现问题及时处理或向项目部报告确保安全。5.4应急救援预案1、目的为了保护员工的人身安全，确保在意外情况发生时，抢救队员和全体员工能有条不紊地按照预先制定的方案，迅速及时抢救伤员，最大限度降低伤亡伤害程度，为此制定施工现场伤亡伤害应救援预案。2、组织机构项目部成立应急救援领导小组，由项目经理任领导小组组长，配
30、备对讲机4部。应急救援领导小组成员名单如下：组 长： 副组长： 组 员： 3、应急响应预案（1）呼救当工地发生伤害事件，最先发现情况的人员应大声呼叫，呼叫内容要明确：某某地点或某某部位发生某某情况，将信息准确传出。听到呼叫的任何人，均有责任将信息报告给与其最近的项目部管理人员、抢救小组成员，使消息迅速报告到伤亡伤害应急小组现场总指挥（项目经理）处。应急响应小组现场总指挥负责现场组织工作。（2）报警项目部管理人员打急救电话120，报告发生伤亡伤害的地点、伤害类型，同时必须告知工程附近醒目标志建筑，以利急救中心迅速判断方位。安全员负责将伤亡伤害情况及时报告股份公司安技部和当地安全生产监督管理部门。（3）接车项目部派遣接车员迅速到路口接车，引领急救车从具备驶入条件
