城良线入地隧道工程顶管施工方案上海版修改后的509.docx
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城良线入地隧道工程顶管施工方案上海版修改后的509
城良线入地隧道工程(良乡高教园)
机械顶管施工方案
编制:
审核:
审批:
北京东方中远市政工程有限责任公司
2011年5月
第一章编制依据
1.1工程设计勘查文件
1.城良线入地隧道工程(良乡高教园)顶管过刺猬河工程施工图;
2.城良线入地隧道工程(良乡高教园)岩土勘察报告。
1.2工程应用的主要法规
1.中华人民共和国环境保护法;
2.建设项目环境管理条例,国务院令253号;
3.建设工程管理方法,GBT/50326-2001;
4.市政基础设施工程资料管理规程,DBJ01-71-2003;
1.3工程有关规范、技术规程和质量评定标准
1.工程测量规范,GB50026-97;
2.混凝土结构工程施工及验收规范,GB50204-2002;
3.混凝土强度检验评定标准,GB107-87;
4.北京市给水排水管道工程施工技术规程,DBJ01-47-2000;
5.北京市市政工程安全操作技术规程,DBJ-056-2000;
6.本工程设计图纸说明;
7.顶管施工技术及验收规范(试行)。
1.4企业标准
1.北京东方中远市政工程有限责任公司质量、环境、职业健康安全管理手册;
2.北京东方中远市政工程有限责任公司资料、安全手册。
第二章工程概况
2.1工程简介
2.1.1城良线入地隧道工程起点接“城良35kV线路入地工程”,向东下穿刺猬河后,沿规划长虹东路南侧向东,至规划五十七路东侧后折向南,至良乡高教园七号路后向东至水碾屯110kV变电站北侧后,向南终点接水碾屯110kV变电站北侧10kV隧道甩口。
2.1.2拟建管线全长约5600m,原设计为暗挖法施工,根据建设单位北京华商电力管道有限公司要求,北京电力设计院已于2011年3月12日进行设计变更,0+15.2至0+113.2段(98米)隧道由原设计2.0m*2.3m暗挖隧道改为φ3000mm顶管隧道,由东向西顶进施工。
2.1.3顶管施工:
本工程顶管法施工穿越刺猬河时,管节单节长度2.5m,强度为C50,抗渗等级为P6,壁厚0.275m,接口采用“F”型钢承口。
2.1.4穿越刺猬河的顶管,长度为98米,平均埋深5.833米,顶管上皮距离刺猬河底0.3米。
2.1.5本工程承包单位为北京东方中远市政工程有限责任公司,设计单位为北京昌华勘察设计有限公司。
2.1.6本工程的质量要求为合格。
2.2主要工程量
顶管98米(φ3000)
顶进坑1座
接收坑1座
2.3现场施工环境
2.3.1现场地上情况
本工程为顶管穿越刺猬河段,在刺猬河东侧设置一座工作井,西侧设置一座接收井,顶管自东向西穿越刺猬河。
顶管工作井周边道路通达,交通便利,为施工运输提供了条件,但是,公路上车流量大,需注意交通安全。
工作井现场附近的场地条件较好,可以较为容易地解决临设、材料堆放、加工场地等用地问题,接收井附近用地较紧,交通条件较好。
两个竖井场地均需办理占地手续。
2.4工程地质、水文情况
施工沿线场地地形基本平坦,高差较小,地面标高在40.84~42.92米之间。
2.4.1地质情况
根据地质勘探资料,本区地层划分为4大层,分别是:
①粘质粉土粉质粘土填土层:
黄褐色,松散,湿,含少量砖渣、白灰渣、植物根、石子;
①1杂填土层:
杂色,松散,湿,含碎石、砖渣、瓦片、建筑垃圾等。
本层沿线地表普遍分布,厚度约0.60~5.50m;
②粉质粘土粘质粉土层:
褐黄色~灰色,可塑为主,局部软塑,湿,含云母、氧化铁,有机质,夹粘土透镜体;
③粘质粉土粉质粘土层:
褐黄色,局部灰色,湿,中密~密实,含云母、氧化铁,本层连续分布,夹粘土透镜体;
④粉质粘土重粉质粘土层:
褐黄色,湿,可塑,局部硬塑,含云母、氧化铁,夹粘土透镜体,本层连续分布;
④1砂质粉土粘质粉土层:
褐黄色,中密~密实,湿~很湿,含云母、氧化铁,呈薄层或透镜体分布;
④2粉细砂层:
褐黄色,中密~密实,饱和,含云母、氧化铁;
根据地质情况顶管段位于黏质粉土、粉质黏土层。
2.4.2地下水情况
本区有两层地下水,第一层属上层滞水,静止水位埋深为3.00~3.40米,水位标高为39.18~39.85米;第二层潜水类型,水体埋深为15.80~18.20米,水位标高为26.95~29.35米。
工作井、接收井在施工前需打试验井确定地下水的实际情况,以确定是否采取降水措施。
2.5施工工期
总工期50天
竖井施工工期控制在15天
综合考虑总体施工进度计划安排和现有施工能力及不确定因素,竖井施工至封底每道工序的工期如下:
序号
部位
竖井
1
施工准备
2
2
锁口圈梁开挖
1
3
锁口圈梁砼浇注
3
4
井身施工
7
5
封底
2
工期合计
15
顶管施工工期控制在30天,具体工期如下:
施工准备5天,主要事项如下:
(1)生活区、办公区临时设施的建设,施工用水、用电电源的安装与架设;
(2)测量交桩,测量放线及复测、审核报验;
(3)设计图纸会审与设计交底,施工组织设计的编制、上报和审批;
(4)主要材料计划、采购、进场;
(5)选择弃土与暂存土地点;
(6)配合业主做好工程的各项协调工作。
顶进施工18天
安装顶管机械设施,3天;
顶管机入洞顶进调试,2天
完成顶进施工,10天。
顶管设备拆除,3天
收尾交验6天
管缝处理,换浆处理,竣工测量。
清场1天
清理场地,退场
2.6工期保证措施
2.6.1落实施工组织、施工队伍、施工机具设备
选派资历丰富的各类管理人员组成项目部,加强施工组织,提前落实施工队伍。
同时根据本工程的特点,配备充足的施工机具设备。
2.6.2尽快创造现场施工条件
积极主动地配合建设单位、监理、设计等部门作好开工前的准备工作,创造和提供便利条件,按时报送各种文件资料及开工前的各项手续。
做好交接桩等工作,积极创造现场开工条件。
2.6.3技术保证
依靠科技进步,采用新技术、新工艺,按照施工现场条件、地质条件,采用先进的土压平衡顶管机顶进施工工艺,能大大提高顶进速度,平均达到每天顶进10米以上。
2.6.4设备与材料供应的保证
提前作好施工设备的调研及有关技术准备工作,及时维护好顶管设备及辅助配套机具设备,确保按时进场。
落实管材等材料的加工定货,确保质量与供应满足施工要求,有关检验试验工作提前进行。
现场积极创造运输、存放条件,确保管材等主要材料提前进场,保证材料供应。
2.6.5加强施工管理,合理组织调度
加强施工中的动态管理,利用计算机网络技术和网络进度计划技术进行施工过程的管理,突出重点,抓住主要矛盾,占满时间和空间,各工序尽快形成流水作业,及时做好现场组织调度,确保关键工期的实现。
2.6.6加强作业层管理,确保各项措施的落实
在施工中加强对作业层的管理,作好技术交底工作,监督各项技术保证措施的落实,确保工程质量和施工进度。
第三章顶管施工
3.1设计概况
城良线入地隧道工程在穿越刺猬河时,钢筋混凝土顶管从现况刺猬河下穿越,管径为φ3000毫米。
为不破坏原土层应力,确保道路、河道的安全,根据现场情况及土质特征,采用土压平衡机械顶管施工方法进行穿越施工。
3.2顶管穿越位置
本工程是机械顶管穿越刺猬河,穿越长度为98米。
顶进坑设在刺猬河东南侧,接收坑设于西北侧,管内径为3000毫米,管外径为3570毫米。
3.3施工准备
3.3.1组织准备
(1)根据本工程特点和技术要求,我公司选派施工经验丰富、责任心强、曾多次承接机械顶管施工的人员出任项目经理,并配备技术过硬、具有丰富施工经验的技术、测量、施工、质控人员。
(2)组织有关部门的技术、业务能手到本工程部,在项目经理、总工的领导下,各尽其职。
(3)集中选拔操作水平高的整编制施工队伍,组建竖井、机械顶管、降水等专业施工队伍,确保本工程保质、保量、按期完成。
(4)本项目部组织机构由项目经理、总工程师及“四部一室”(即:
工程部、技质部、材料设备部、商务部及办公室)组成,下设3个专业施工队、1个文明施工环保队
(5)项目部人员构成
项目部组织机构
项目部人员构成
3.3.2技术准备
⑴完成项目部组建,完成施工组织设计方案的编制与审批;
⑵完成现场调查,特别是顶管工作坑范围及可能与管线矛盾的现况管线的调查,在此基础上及时与监理、设计配合,确定处理方案和各方配合措施;
⑶完成测量桩位交接及控制网点的布设工作;
3.3.3人员准备
施工竖井劳动力安排(两班作业)
钢筋工
电工
电焊工
砼工
喷砼工
木工
普工
4
2
6
4
2
2
20
劳动力分配
计划人数
劳动力分配
计划人数
工长
1人
机械顶管
4人
测量员
2人
焊工
6人
材料员
1人
杂工
20人
质控员
1人
管理人员
2人
安保文明员
2人
电工
1人
合计
40人
顶管工程施工人员计划表
3.3.4生产准备
(1)临时设施
临时生活区建设:
现场搭设帐篷,供施工人员居住。
临时办公室建设:
施工现场附近租赁民房,作为临时办公用房,如果附近缺少适当民房,在施工现场搭设帐篷作为临时顶管指挥部用房。
(2)用水、用电根据现场的具体情况确定。
临时用水:
生活用水从附近解决,施工用水由现场降水井抽取的地下水提供。
临时用电:
本工程生活用电根据甲方现场提供的位置临时搭接,顶管机施工用电由甲方协助提供,建立临时供电系统,要求建设单位提供315变压器一台。
(3)临时通讯
施工工地安装对讲机和视频监控设备;
与公司总部的联系,使用移动通信设施;
数据往来采用公司网上交流的方式。
(4)临时道路
施工前先修建设备和材料进场的临时通道。
(5)临时场地
选好弃土暂存场地及施工配套设施的安装场地;
确定配浆工作区、管材暂放区及顶管辅助设施排放位置;
顶进坑布置见下图。
3.3.5材料准备
根据工程实际需要提出材料计划,选择供货厂家,为材料及时进场做好前期准备。
材料计划见下表。
管材:
按国家标准,管材需要F型钢承口III级管,管径φ3000,壁厚275mm,管节单节长度2.5m,总计40节,总长度98米,其中特殊管节1节,普通管39节,见下表。
对各种材料的进场时间及数量等根据工程进展情况提前做好安排计划,分期、分批进场,并派专人看守。
进场材料均需进行质量检查验收,不合格材料不允许进场使用,所有材料均需有质量合格证。
3.3.6机械设备
本工程所投入的主要机械为土压平衡机械顶管机及其辅助机具设备,主要施工机械设备用量。
竖井工程机械设备安排
序号
设备名称
规格型号
数量
进场日期
备注
1
空压机
27m3
2
开工之日
供两个竖井用风
2
搅拌机
JZC-350
1
开工之日
混凝土工程用
3
喷浆机
PZ-5
4
开工之日
两台/竖井
4
电焊机
500A
2
开工之日
加工用
5
电焊机
500A
2
开工之日
1台/竖井
6
电焊机
315A
2
开工之日
1台/竖井
7
轴流风机
1.1KW
4
开工之日
2台/竖井
8
风镐
G10
4
开工之日
2台/竖井
9
砂轮切割机
40
1
开工之日
加工
10
钢筋弯曲机
Q40
1
开工之日
加工
11
钢筋切断机
JL40
1
开工之日
加工
12
调直机
G-12
1
开工之日
加工
13
汽车吊
25T
1
开工之日
运土兼吊管
14
汽车吊
50T
1
开工之日
设备吊装
15
挖掘机
0.3m3
1
开工之日
挖土
16
洒水车
东风140
1
开工之日
现场
顶管施工主要机械设备表
序号
机械设备名称
规格
单位
数量
备注
1
土压平衡顶管机
3000
套
1
2
电焊机
22KW
台
2
3
注浆泵
台
1
4
灰浆搅拌机
台
1
5
主顶泵站
台
1
6
主顶油缸
2.4
个
4
7
经纬仪
台
1
8
水准仪
台
1
9
吊车
25T(50T)
台
2
10
运土车
辆
1
11
空压机
台
1
12
水泵
台
16
降水井
13
水泵
台
3
井坑
顶管施工所需管材表
序号
管材种类
规格
单位
数量
备注
1
特殊管节
III级
节
1
2
普通管节
III级
节
39
机械顶管施工主要物资材料计划表
序号
品名
规格
单位
数量
备注
1
顶铁
1.5米
块
1
2
顶铁
0.6米
块
1
3
后背铁
2×3.5×0.4米
块
2
4
护口铁
3600×200
套
1
5
机头道轨
6×2米
套
1
6
机头道轨
2×2米
套
1
7
管内道轨
6米
米
120
8
土车
个
2
9
土斗
个
2
10
洞口止水圈压圈
3600
块
1
11
洞口止水圈底圈
3600
套
1
12
橡胶止水圈
3600
套
1
13
止水圈螺栓
M16×50
套
20
14
油缸支架
3600
套
1
15
经纬仪支架
3600
套
1
16
搅浆罐
1200×1500
套
1
17
储浆池
600×900
2
18
注浆泵
挤压式
台
1
19
注浆钢管
DN32×6000
根
30
20
高压橡胶管
DN32×20000
根
2
21
塑料管
DN25
米
30
22
三通
DN25
个
30
23
弯头
DN25
个
30
24
球阀
DN25
个
30
25
外丝接头
DN25
个
30
26
涨栓
M16×80
根
30
27
空油桶(浆)
个
1
28
低压变压器
台
1
29
铝塑线
米
200
30
电闸箱
套
1
31
机头闸箱
个
1
32
低压铝线
10mm2
米
200
33
低压灯泡
36v,60w
个
50
34
碘钨灯
1000W
个
10
35
电缆线
70mm2
米
200
36
电缆线
16mm2
米
200
37
电缆线
4mm2
米
200
38
架子管
6000
根
10
39
架子管
2000
根
20
40
架子管
1000
根
20
41
铅丝
8#
KG
5
42
围档
块
60
43
十字扣卡
个
40
44
挂勾
个
2
45
钢丝绳
16×4000
根
4
46
集箱箱房
套
1
47
帐篷
套
1
48
监视器
套
1
49
视频线
米
200
50
电话机
台
4
51
电话线
米
120
52
方木
根
20
53
工字钢
30#
米
60
(井坑)
54
掘井机刀头
套
1
消耗
55
机头管
3600
节
2
消耗
56
混凝土管
3600
节
36
消耗
57
混凝土管止水环
个
38
消耗
58
管间橡胶垫
个
38
消耗
59
钢板
20mm
块
2
60
膨润土
吨
10
消耗
61
碱
KG
200
消耗
62
液压油
桶
2
消耗
63
水泥
吨
60
消耗
64
粉煤灰
吨
50
消耗
65
风镐
个
2
3.4测量
3.4.1对建设单位提供的施工区内的导线网与水准网及其控制点进行复测,经核对无误后方可使用。
测量工作从外业到内业必须做到步步校核。
3.4.2平面测量控制
①施工测量按《城市测量规范》CJJ8-99、《工程测量规范》GB50026-97的有关规定执行。
根据施工需要,引测三个导线点至顶管工作坑附近,布设三级导线平面控制网(即采用原有控制网作为平面控制网),形成闭合导线网。
②为保证测量精度,对于钢尺测量的边长,需加入相应的修正,测量的平面导线需进行平差计算,测量角度精确至0.1º,坐标及高程精确到1毫米。
3.4.3高程测量
①高程控制采用城市四等水准测量的技术施测,使用DS3水准仪进行观测,往返各一次。
高程闭合差在20
之内(L为水准跨线长度,以千米计)为合格。
②井坑内的高程控制点采用长钢尺导入法将高程传入,向井坑内传递高程与坐标传递同步进行。
先做趋近水准测量,再做竖井高程传递。
竖井传递高程采用悬吊钢尺法,井上和井下两台水准仪同时观测读数,每次错动钢尺3-5厘米,施测三次,高差相差不大于3毫米时取平均值使用。
③高程控制点的布设:
可利用平面控制点的埋石作为高程控制点,也可单独设置,如特殊需要时可进行加密。
加密的水准点精度不低于高程控制点的精度,其布设形式为附合水准路线。
3.4.4顶管施工测量
顶管施工采用连续测量与间断测量结合的方式。
连续测量:
在顶进坑后方安放一台激光经纬仪,激光经纬仪按照设计顶进轴线方向发出一束激光,照射到掘进机的光靶上,机手按照激光指示路线操控机械顶进。
间断测量:
每顶进一节管后,测量人员对激光经纬仪进行校核,并且采用水准仪,测量已顶进管道高程偏差情况;采用水平尺测量管道水平偏差情况。
测量结果填表上报到项目部。
3.4.5测量要求
①对于坐标点、水准点现场需采取可靠的保护措施,需设立明显的标志;施工过程中要注意对测量控制点的保护,并定期进行校测。
②施工过程中要严格执行测量复核制度,特别是对中心线和高程、管线起终点、控制桩位、交叉点等更要严格控制,要提前做好内业,然后现场实施放样。
③竣工测量:
竣工测量在已有的施工控制点上进行,测量人员认真做好原始记录,及时进行资料的整理、归档工作。
3.5工作井占地
机械顶管需开挖工作坑,工作坑分为顶进井与接收井。
3.5.1顶进井:
占地面积为40米×30米。
3.5.2接收井:
占地面积为30米×20米。
3.6顶管竖井做法
3.6.1竖井规格及施工顺序步骤
(1)竖井施工方法及净空尺寸
工作井净空尺寸为10.00m×6.50m×9.13m,接收井净空尺寸为6.00m×5.00m×10.08m,采用矿山法锚喷砼支护竖井施工。
工作竖井锁口圈梁采用锚喷混凝土逆作结构,宽1100mm、厚700mm。
接收竖井锁口圈梁采用锚喷混凝土逆作结构,宽900mm、厚600mm。
在锁口圈梁下采用喷射混凝土+网构结构+钢筋网支护,工作竖井支护衬砌厚度为350mm。
接收竖井支护衬砌厚度为300mm。
格栅竖向间距标高37.87以上为700mm,以下为500mm。
采用钢筋混凝土结构形式。
工作竖井底板采用现浇C30混凝土,厚度为350mm,接收竖井底板采用现浇C30混凝土,厚度为300mm,底板钢筋与竖井侧壁格栅焊接。
本工程工作井、接收井土质条件较差,采取下打Φ32锚管加固措施,纵向锚管竖直方向每榀一设,上下错开,呈梅花状分布,角度为15~20度,长度3米,水平间距1米。
打设纵向锚管时不得破坏现有管线及构筑物。
竖井钢格栅之间用Φ18连接筋焊接,要求连接筋沿钢格栅内外侧双排布设,水平间距小于等于1.0m,搭接不小于200mm。
且四角两侧必设一根,钢格栅内外绑扎Φ6@10×10cm钢筋网片,网片搭接不小于一个网格。
(2)施工顺序
测量放线----施工降水(另案)----锁口圈梁----竖井结构
3.6.2测量放线
(1)测量定线
依据甲方提供的控制桩及交桩导线点,将地面控制点和高程引到竖井附近,放出顶管段中线,并分别给出工作井和及接收井位置中心线。
高程要求沿顶管段附近设置三个临时水准点。
(2)定线复核
复核定线是否与设计图纸相符,如复测偏差符合规范要求,将定线成果报监理审批。
(3)水准点复核
对三个临时水准点进行闭合测量,闭合公差应不大于±
,复核不合格不得使用,合格后报监理审批。
3.6.3施工降水
在竖井锁口圈梁施工前需试钻试验井,以确定现场实际的水文地质参数,获取数据后,再行确定采取降水方案。
3.6.4竖井施工
1.锁口圈梁施工
工作竖井锁口圈梁宽1100mm、厚700mm,C25钢筋混凝土结构。
接收竖井锁口圈梁宽900mm、厚600mm,C25钢筋混凝土结构。
(1)井圈土方开挖
竖井锁口圈梁开挖土方时,比设计尺寸外扩100mm。
根据测量所放井位,开挖竖井锁口圈梁土方,回喷100mm厚C20网喷混凝土临时支护。
锁口圈梁土方开挖完成后绑扎锁扣圈梁钢筋,同时预埋工作井竖向连接筋,支模板、浇注混凝土。
(2)钢筋绑扎
原材料进场与检验
a.主控项目
检验数量:
按进场批次和产品的抽样检验方案确定,每批次不超过60吨。
检验方法:
检查产品合格证、出厂检验报告和进场复验报告(冷拉、冷弯的机械性能必须符合设计要求)。
试验过程中发现钢筋脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常等现象时,应对该批钢筋进行化学成分检验或其他专项检验。
b.一般项目
钢筋应平直、无损伤,表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。
进场时和使用前全数检查。
验收合格后按规格进行堆放,做好防锈工作。
钢筋加工
a.所有加工好多钢筋,一律按规格、型号挂牌,分别存放,并做好防锈工作,设专人负责。
b.钢筋用切断机切断,所有弯钩用弯曲机成型。
c.特殊部位的钢筋须放大样。
d.钢筋在加工弯制前调直,须符合下列规定:
(A)钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等都清楚干净。
(B)钢筋平直,无局部折曲。
(C)加工后的钢筋表面不应有削弱钢筋截面的伤痕。
e.钢筋的弯制和末端弯钩均严格按设计加工,设计无要求时应符合以下规定:
(A)弯起钢筋弯成平滑曲线,曲率半径r不小于钢筋直径的10倍(光圆)或12倍(螺纹)。
(B)箍筋、钩筋末端设弯钩,弯钩的弯曲内直径大于受力钢筋直径,不小于箍筋直径的2.5倍,弯钩平直部分长度按照设计图纸要求制作。
钢筋焊接要求
a.焊接过程中及时清渣,焊缝表面光滑平整,加强焊缝平滑过渡,弧坑应填满。
b.搭接焊的钢筋搭接长度及焊缝长度满足规范要求(单面搭接
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