广州陈村水道顶管施工组织设计j.docx
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广州陈村水道顶管施工组织设计j
总目录
第1章编制说明
1.1编制原则
⑴.广州市自来水公司招标文件提供的资料;
⑵.2003年8月4日业主召开的标前会、《招标文件答疑》;
⑶.施工现场踏勘资料;
⑷.与招标文件相关的定额文件;
⑸.招标文件中要求的施工技术标准及验收规范;
⑹.国家现行的法令、法规,地区颁发的安全、消防、环保、文物等管理规定。
1.2编制依据
⑴.严格遵循招标文件的各项要求进行编制,满足业主要求;
⑵.根据我公司的技术水平,充分发挥我公司在顶管施工领域的先进施工经验,进行顶管设备选型和机械配套,确保优质、高效完成本工程施工任务;
⑶.严格执行招标文件及有关的技术规范和标准要求,选择合理的施工方案;
⑷.发扬创新精神,以科技为先导,应用新技术、新材料、新工艺、新设备,积极寻求合理化建议,对技术方案进行不断的优化,达到技术经济的最佳组合;
⑸.坚持环保施工,把对自然环境的影响控制到最小程度。
第2章我公司承接本工程的有利条件
2.1有利条件
2.1.1具有过河及超长距离(1175m)施工的钢管顶进施工经验
我公司承建的高碑店污水处理厂水资源化再利用工程10#段DN1600mm钢管800米二次连续施工完成,全部工程历时2.3个月,工程质量达到优良。
昆明东郊污水管网工程DN1000~DN1650长度6.3公里,标定等级优良。
唐山新区污水处理厂φ2000mm钢筋砼管950米两顶进完成,φ2000mm钢管600米一次连续施工完成。
天津引滦入汉工程汉沽北厂φ2500mm钢管900米两次施工完成,钢筋砼管450米(变径)三次施工完成。
密云污水处理厂工程φ1600mm主管道钢管1520米三次连续施工完成。
钢筋砼管1150米两次施工完成。
主体工程经政府质检部门检验,工程质量优良。
宝鸡经二路改造工程全长5公里。
其中一次性连续顶进长度二段650米,一个顶进段730米成功穿越了人防工事、渔塘及市工商银行大楼。
在建的西气东输郑州市黄河顶管工程,全长3600米,钢管内径1.8m,壁厚22mm。
工作井内径15米,外径18米,总高度32.8米,下沉深度29.8m,由四个沉井和3个顶进区间组成。
其中1号~3号区间1175米、3号~4号区间1175米已经顺利贯通,5号~4号区间已经顶进850米左右。
我公司常年从事国内城市地铁大型工程,在基坑开挖、边坡支护、地基加固和环境监测等方面也积累了丰富的科研成果,将这些施工经验综合应用于本工程施工对保证工程质量、工期和控制周围环境的稳定将起到很大的作用。
2.1.2拥有足够的力量投入本工程施工
近几年来我单位参加了多个城市顶管及市政顶管工程的施工,购置了各种配套的顶管工程施工设备及部分专用施工设备。
特别是西气东输郑州黄河顶管主体工程都已基本完工,部分队伍正休整等待。
如我公司中标,将选择先进可行的机械设备和具有超长距离顶管施工经验的队伍进场,以保证工程安全优质按期完成。
2.1.3具有前后方呼应强化组织管理的优良传统
一旦我公司中标,我公司将派出具有丰富泥水平衡顶管施工经验的人员组成项目经理部,对工程实施具体施作和全程负责,以达到上下结合,强化指挥,科学施工的目的。
2.1.4具有组织实施高难新项目的实践经验
我公司多次承建我国特大型重点工程项目中的关键控制工程,对如何有效组织实施任务重、工期紧的高难新工程项目有着大量成功的实践经验。
2.1.5我公司拥有适用于本工程的先进施工技术
⑴.超长距离顶管测量控制技术;
⑵.超长距离注浆减摩技术;
⑶.复杂地质条件下顶管进出洞控制技术;
⑷.钢管顶进复合中继间设计;
⑸.城市环境地下工程施工地面建筑物综合保护技术。
第3章工程概况
3.1工程内容
3.1.1工程规模及主要工程量
本工程建设地点位于顺德区西海至南洲水厂,原水输水管穿越陈村水道段。
过江段采用焊接压力钢管顶进形式,管中间距5.5米。
工程安全等级二级,抗震按7度烈度设防。
安装管道里程:
a管段Ka4+766.5至Ka5+228.2;b管段Kb4+773.1至Kb5+228.2;
过河顶管里程:
a管段Ka4+794.4至Ka5+195.0;b管段Kb4+798.1至Kb5+195.0。
其主要工程量如下:
3.2开竣工时间
3.3自然条件
3.3.1工程地质
场区为属冲积平原,地势平坦,地面标高-7.04~5.79米,高差12.83米。
两岸为一级阶地。
地层主要为第四系松散沉积层,自上而下为:
人工填土层、海积层、冲积层及风化残积土层。
3.3.2水文地质
3.3.2.1地表水
水位受涨退潮影响,一般涨退潮时水流较急,其它时水流相对较缓。
历史最低水位-1.31米,多年平均潮水位:
0.35米。
3.3.2.2地下水
场地地下水较丰富,主要为上覆土层中的孔隙水和基岩裂隙水,该两地下水中间无隔水层,上覆相对隔水的淤泥质粉质粘土层,地下水具有微承压性。
其主要来源于大气降水及侧向迳流补给。
受补给量的影响,一般丰水期水位上升,枯水期水位有所下降。
水质对砼具有弱腐蚀性,对钢筋砼结构中钢筋无腐蚀性。
3.4线路平纵断面设计情况
根据设计要求,钢顶管工程轴线在纵向断面上为直线,在水平断面上按水平无坡度定向顶进。
第4章工程特点、重点及难点
4.1工程特点
4.1.1工程地质条件复杂
沉井下沉经过人工填土层、冲积层及风化残积土层等地层,下沉过程中井壁摩阻力比较大,必要时需考虑辅助下沉措施。
顶管段穿越泥质粉砂岩、粉土、淤泥质粉细砂、粉质粘土、粉质粘土等地层,给顶进施工带来了较大的难度。
本工程顶管所穿越的地层地下水位高,对顶管机进出洞和顶管设备的密封性都提出了很高的要求。
4.1.2工期紧
本工程顶进距离长,左右线间距较近,顶进时要前后错开一定的距离,采用φ2220mm、t=18mm钢管顶进,井下管道焊接及防腐时间长,须投入两套顶进设备才能满足合同工期的要求。
4.2工程重点
4.2.1顶管机选型是关键
结合本工程的工程地质和水文地质条件进行顶管机机型和关键技术参数的选择是本工程成败的关键。
4.2.2地面建筑物保护要求高
本工程顶管穿越水道、河床及堤坝等结构,这些建筑物和构筑物对地表的隆陷都特别敏感,在顶进过程中保护这些建筑物和构筑物是本工程的重点。
4.2.3防汛、防洪及环保也是施工重点
4.3工程难点
4.3.1顶管测量控制精度难度大
顶管施工中,由短边控制长边进行控制测量一直是顶管施工的难点。
4.3.2注浆减摩效果要求高
钢管顶进过程中,必须确保注浆减摩的效果,才能确保顶管的成功。
4.3.3顶管机进出洞控制
本工程顶管机进出洞都要经过软弱地层,须采取一定的措施才能确保进出洞的成功。
4.3.4沉井下沉精度要求高
沉井直径大而且下沉深度大,对沉井下沉的精度提出了很高的要求。
4.3.5对顶进装置的密封性要求高
第5章施工总平面布置
5.1施工场地布置
根据招标文件提供的资料,本工程接收井及明挖段施工场地在池塘中,故布置施工场地前先要把池塘中的水排干。
考虑到池塘中的水不存在污染及对环境的破坏,所以把水排到陈村水道中。
水排干后利用挖掘机把施工场地范围内的池塘淤泥清理到施工场地外业主指定的堆放地点,集中堆放,同时堆土场四周施作防护,防止水土流失和保护环境。
从1公里范围内拉来回填土方把施工场地回填到与路面平齐。
结合本工程的特点、现场实际情况,拟将整个施工过程分为两个阶段布置施工场地。
5.2施工场地布置原则
总体布置合理,满足正常施工作业和生产管理,既方便施工又能确保安全;
少占土地,节约资源;
对施工场地周围的土地管理及防洪影响最小;
满足文明施工、安全生产和环境保护的要求。
5.3施工总平面布置图
根据本工程的特点,考虑到防洪的要求,本工程共需要个主要施工场地,分别为工作井、接收井、及顶进段两侧明挖段,在施工场地内设置部分生产人员、管理人员、生活用房、监理现场办公室等临时设施。
明挖施工待顶进施工完成后再进行。
顶管施工时在工作井下布置顶进装置及遥控操作装置。
5.4重要临时设施布置
5.4.1场地围挡
场地围挡力求连续、整齐、牢固和美观。
大门外侧悬挂标牌告示,写明工程简介、开竣工日期和工程建设、设计、监理、承包单位等名称。
5.4.2临时堆土场
在围挡内设置临时堆土场、泥浆搅拌池、沉淀池等,主要用于沉井施工和顶管顶进阶段土方的临时堆积和沉淀。
5.4.3搅拌站
沉井结构混凝土全部在现场生产。
5.4.4工地试验室
在工作井施工现场内设置小型工地试验室,负责整个工地的试验工作。
5.4.5办公设施
采用框架结构办公用房。
首先满足业主及监理办公和住宿要求用房,并保证生产指挥人员、技术人员、主要技术工人在现场办公及召开会议的需要。
5.4.6门卫值班室
在每个施工场地大门口设门卫值班室。
5.4.7生活设施
生活区产生的生活垃圾按照规定每天集中,纳入附近地区的垃圾处理系统。
现场房屋主要服务于施工生产。
5.4.8临时道路
根据对本工程工作井和明挖段周边环境及道路现状的调查,本着尽量利用既有道路,不危害道路附近的建筑物等的原则,对既有的可利用的小路进行加宽,采用碎石及灰碴结构。
每个工作井和明渠段均需铺设临时便道才能将施工设备、材料等运至施工现场。
临时道路宽度拟设置为6米,机械平整压实,采用20CM混凝土浇注,其基层用10CM碎石垫层处理。
道路两侧布置排水沟,横断面设置成人字形,有利于排水。
5.4.9场地内照明
在施工场地内安装镝灯,确保夜间施工有足够的照明亮度,保证夜间施工的安全。
5.4.10临时通讯设施
施工期间为便于与外界联系,在工作井办公区和接收井办公区各安装5部程控电话。
给业主、监理各安装1部电话及作业队安装3部电话,并为现场施工人员配备移动电话、对讲机,以方便施工生产和联系。
考虑到井上井下信息交流困难,设立小型交换机系统,使顶管掘进机工作面、操作平台、工作井地面、顶管指挥部门及其它部门可以随时相互联络。
5.4.11临时工程数量表
项目
数量
单位
生活及办公用房
270
m2
搅拌站
140
m2
砂子堆放场
140
m2
石子堆放场
140
m2
水泥库
160
m2
钢筋堆放场
100
m2
钢筋加工场
100
m2
配电房
50
m2
厕所
120
m2
停车场
60
m2
堆土场
600
m2
门卫室
30
m2
顶管设备停放场
160
m2
钢管堆放场
240
m2
5.4.12施工用地计划表
序号
结构位置
场地尺寸(米)
征地面积(亩)
1
工作井
50*72
5.4
2
接收井
46*66
4.6
3
工作井侧明挖段
33*20
1
4
接收井侧明挖段
33*20
1
5
合计
12
注:
不含场地外便道征地面积
5.5临时供电、供水、供风
5.5.1临时供电
根据招标文件和现场答疑会的精神,供电问题联系当地电力部门协调解决。
采用三相五线制接线,在变压器输出端设总动力箱。
用电缆接入工地配电箱。
施工现场供电线路采用架空电缆和埋设电缆,埋设电缆均采用穿钢管法,以保护电缆。
为防止意外停电及用电高峰时对工程施工造成影响,施工场地备一台发电机,以满足连续施工和现场照明。
⑴工作井设400KVA变压器1个
工作井主要供电统计表表5-1
项目
用电设备名称
型号
功率
(kw)
数量
合计功率
(kw)
顶
管
施
工
机头电机
60
机内液压装置
3.7
1
3.7
主顶泵站电机
37.5
送泥泵
6/4D-G
37
1
37
排泥泵
6/4-D-G
37
2
74
电焊机
12
耐驰注浆泵
NMO53SY02S12V
5.5
2
11
泥浆搅拌机
MCE600B
7.5
5
37.5
直线振动筛
ZSZY280D-3P
2.2
1
2.2
除砂清洁器
ZQJ200×2
1.1
1
1.1
离心式砂泵
YBI60M-4
7.5
1
7.5
照明
9.4
罗茨鼓风机
LFR-WJ
11
2
22
(2)接收井设400KVA变压器1个
接收井主要供电统计表表5-2
项目
用电设备名称
型号
数量
备注
沉
井
施
工
塔吊
TD-60
1个
吸泥泵
2个
注浆系统
1套
照明
电焊机
BX1-630
6台
砼搅拌设备
1套
混凝土输送泵
MCP-75
1台
钢筋切断机
TFC-m
1台
钢筋弯弧机
R-32-U
1台
钢筋弯曲机
GUB-40-ED
1台
污水泵
3PNL
2台
(5)顶管顶进供电方案
顶管施工采用380V低压输电。
在顶进中中继间采用一推一的方案,供电采用两条支路供电。
机头是一路,中继间和接力泵是一路。
管道中的中继间每只单独使用一只电箱,接力泵也单独使用一只电箱。
管道内的照明采用36V安全电压,照明电源由中继间电箱供电。
管道内每6米装一只照明灯,功率60W。
为防止电缆接头松动、接触电阻增加影响供电质量,将中继间电箱作为中间电缆接头箱,并配有一部分活动接头箱,既保证了接头质量,又可以避免包扎受潮而产生的漏电事故。
应急电源采用的是地面的一台备用发电机,在工地断电时及时供电以保证照明、通风、施工的正常进行。
5.5.2临时供水
根据现场调查及业主招标答疑,施工用水拟从当地河道取用,工地生活用水从外面拉入。
5.5.3供风
钢管顶进施工距离较长,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。
另外钢管焊接时所产生的有害气体会滞存于管内,会给管内工作人员带来危害,甚至会造成恶性事故。
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。
顶管施工采用压入式通风,通风机安装在靠近沉井井口的地面上,用硬质PVC通风管道把风送至端部机头处。
通风管固定在沉井侧壁及钢管内壁的侧边,固定要牢固。
在中继间处采用风琴式软管,以利风管伸缩。
在施工的全过程中风管随着钢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。
第6章总体施工方案及部署
6.1总体施工方案
6.1.1沉井施工方案
工作井及接收井均采用沉井法施工,根据两个井所处位置相应的地质条件,确定其下沉方法。
首先(工程起点处沉井座落于池塘中,先抽干池塘内的水)换填,夯实及筑岛。
工作井位于垃圾场附近,采用直接在井位处筑岛制作沉井、人工开挖下沉的方法。
下沉需要通过淤泥质粘土层及砂岩等地质,淤泥质地层属于不透水地层,采用干挖下沉的施工方法。
接收井采用先抽水、换填,在井位处筑岛制作沉井、人工开挖下沉的方法。
为防止井底干挖过程中井底隆起较大、产生流砂、管涌等难以控制现象,在沉井井四
两个沉井均采用三次制作、三次下沉的施工工艺。
在沉井下沉困难时采取加载等辅助措施。
6.1.2顶管施工方案
综合考虑本工程的工程地质、水文地质条件及工期的要求,本工程拟投入两台泥水平衡顶管机进行顶进施工
根据招标文件提供的纵剖面图分析,钢管顶进的出洞和进洞都要穿过泥质砂岩地层,选用泥水平衡顶管机可以满足顶进要求,保证顶管机顺利进出洞。
6.1.3明挖施工方案
明渠段采用分层开挖法。
首先进行技术交底,测量放线,然后挖掘机就位,从一侧向另一侧后退挖土,边挖边用自卸汽车运往弃土场,逐层剥除,同时人工配合机械修坡,边开挖边作临时支护。
地基处理采用碎石垫层施工方案。
用吊车将钢管就位,人工焊接及防腐,最后回填。
6.2施工部署
开工后首先对现场进行详细的踏勘及地质的复勘工作,然后按业主的要求和设计文件及现场的实际条件编制实施性施工组织设计。
为确保施工工期,在中标后须立即进行工作井、接收井的施工,同时进行顶管机及配套设备的加工和制作工作。
等沉井制作完成后立即转入顶管的施工。
顶进施工时为了确保施工安全和质量,两段顶管要相互错开,不能同时顶进。
图6-1总体施工流程图
6.3施工管理及组织机构
为保证优质、高效、经济、安全地完成本工程的施工任务,我公司将从资金、设备、物资和技术方面进行重点支持,组织我公司施工、设计、科研各部门精干人员组建“广州市南洲水厂原水输水管线过陈村水道供水管工程项目经理部”,对本工程进行统一的施工指挥,专职本工程的施工生产组织、现场技术管理和设备物资管理等工作,如我公司中标将聘请沉井和顶管专家组成专家组,指导解决本工程重大技术问题。
从西气东输黄河顶管项目部抽调具有沉井及顶管施工经验的现场管理人员、技术人员、顶管机操作人员和施工队伍,投入到本工程的施工中。
图6-2现场施工组织机构图
6.4施工组织机构主要成员
6.5任务划分和施工分段
6.5.1任务划分
根据本工程的特点,将本工程划分为4个施工任务:
⑴前期准备;
⑵工作井及接收井制作与下沉;
⑶钢管顶进;
⑷明挖施工及沉井回填;
6.5.2施工工区划分
根据本工程的特点及任务划分,拟将其划分为三个工区:
工作井施工区,接收井施工区,两端明挖施工区。
6.5.3施工作业队伍配置及任务
根据本工程的特点和我公司的施工实力,我公司拟投入两台泥水平衡顶管机进行顶管施工,共配置3个施工队,即两个沉井及顶管施工队以及一个明挖施工队。
沉井及顶管施工队负责工作井、接收井临时工程修建、制作、下沉、封底、防洪及回填施工等工作。
在顶管顶进阶段负责井下的钢管焊接及焊接处的防腐处理,顶管掘进施工、钢管安装焊接、同步注浆、二次注浆及泥浆拌制等工作。
明挖施工队负责明挖段边坡临时支护、管道安装及回填等工作。
6.6施工关键线路控制
本工程施工的关键项目:
施工准备→沉井施工→顶管机的下井组装调试→顶管机试掘进施工→顶管机的正常掘进施工→顶管机的到达掘进施工→顶管机的拆卸退场→进口明挖及管路接口施工→竣工验收。
沉井施工的同时,做好设备的调配、采购、保养及运输工作等施工准备工作,使出发井下沉完成后,顶管设备能够迅速并顺利安装、调试、掘进。
在顶管机掘进施工的同时,作好钢管的准备工作(顶管机试掘进前钢管的存量满足施工要求)和接收端施工。
6.7施工进度计划表
6.7.1施工工期及关键工序工期
6.7.1.1施工总工期
本工程自2003年10月1日(假定)开工,至2003年12月28日竣工交验完成,施工总工期3个月,共计(89)天。
6.7.1.2关键施工线路施工工期
⑴.前期准备:
2003年10月1日~2003年10月2日,计2天。
⑵.工作井制作及下沉:
2003年10月3日~2003年11月19日,计50天。
⑶.顶管设备安装及调试:
2003年11月20日~2003年11月24日,计5天。
⑷.工作井到接收井段顶进:
2003年11月25日~2003年12月16日,计22天。
⑸.顶管设备拆除及洞口止水:
2003年12月17日~2003年12月19日,计3天。
⑹.明挖及管路接口:
2003年12月17日~2003年12月26日,计10天。
⑺.钢管内防腐收尾及竣工验收:
2003年12月20日~2003年12月28日,计9天。
6.7.2主要施工项目开、竣工日期
6.7.2.1沉井结构施工
工作井开工日期:
2003年10月3日;竣工日期:
2003年11月19日,需50天
接收井开工日期:
2003年10月3日;竣工日期:
2003年11月21日,需52天
6.7.2.2顶管顶进施工
工作井到接收井段有两段顶进,分别长400.6米和396.9米。
开工日期:
2003年11月25日;
竣工日期:
2003年12月16日,需22天。
6.7.2.3明挖段施工
工作井侧明挖段长25和27.9米;接收井侧明挖段长33.2米。
开工日期:
2003年12月17日;
竣工日期:
2003年12月26日,施工总时间为10天。
6.7.3施工形象进度计划表
⑴.从施工计划工期安排考虑,共需准备沉井混凝土钢模板二套。
相应混凝土浇筑、开挖、下沉等机具设备两套。
⑵.沉井制作下沉项目中含沉井分节制造、注浆、排水及加载等辅助措施下沉项目。
⑶.共安排两台顶管机(泥水平衡顶管机)施工,顶管项目含进出洞门及中间掘进等内容
第7章投入本合同工作的主要施工设备表及进场计划
7.1明挖施工设备
表7-1
设备名称
型号规格
数量
购置年份
已使用
台时数
检修情况
现在
何处
进场
时间
空压机
台湾复盛
2台
2000.3
1600
良好
郑州
03.9
污水泵
3PNL
2台
2002.8
300
良好
郑州
03.9
电焊机
8套
2001.5
375
良好
郑州
03.9
反铲挖掘机
日本小松
1台
1999.7
720
良好
郑州
03.9
自卸汽车
斯太尔
4台
2000.1
2520
良好
北京
03.9
装载机
ZL-50
1台
1999.2
780
良好
郑州
03.9
吊车
25T
2台
1998.11
840
良好
郑州
03.9
7.2沉井制作、下沉设备
表7-2
设备名称
型号规格
数量
购置年份
已使用台时数
检修情况
现在何处
进场时间
混凝土搅拌站
2套
2002.7
360
良好
郑州
03.9
混凝土输送泵
MCP-75
2台
1999.6
1470
良好
郑州
03.9
钢筋切断机
TFC-m
2台
2001.4
780
良好
郑州
03.9
钢筋弯弧机
R-32-U
2台
2001.4
780
良好
郑州
03.9
钢筋弯曲机
GUB-40-ED
2台
2001.4
780
良好
郑州
03.9
电焊机
BX1-630
20台
1999.7
14400
良好
郑州
03.9
模板设备
2套
2001.3
810
良好
郑州
03.9
活塞式注浆泵
UB3C
2台
2003.6
30
良好
郑州
03.9
搅拌器
NJ-400
2台
2003.6
30
良好
郑州
03.9
塔吊
2台
1999.3
1530
良好
郑州
03.9
卷扬机
2台
2002.5
390
良好
郑州
03.9
抽砂泵
3NWS
2台
2002.5
390
良好
郑州
03.9
增压泵
IS150-125-250
2台
2002.9
300
良好
郑州
03.9
砂轮切割机
YS-90L2
2台
2000.2
1200
良好
郑州
03.9
粉体搅拌机
4套
7.3测量监控量测设备表
表7-3
设备名称
型号规格
数量
购置年份
已使用台时数
检修情况
现在何处
进场时间
全自动电子水准仪
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