顶管专项施工方案

沈阳市运河水系综合治理工程（南运河、卫工明渠、辉山明渠及满堂河段）截污工程-辉山明渠沈河段二标段

顶管工程施工专项技术方案

编制人：

审核人：

审批人：

施工单位：沈阳市鑫港市政工程有限公司

2017年5月30日

第一章施工方案说明

1、工程概况

本工程为沈阳市运河水系综合治理工程（南运河、卫工明渠、辉山明渠及满堂河段）截污工程-辉山明渠沈河段二标段顶管工程，具体位置详见施工图。

2、编制依据

2.1沈阳市运河水系综合治理工程（南运河、卫工明渠、辉山明渠及满堂河段）截污工程-辉山明渠沈河段二标段工程招标文件

2.2对现场的实地勘察；

3、施工目标

充分发挥我公司技术力量，调动全体员工的积极性，发扬我公司敢打硬仗的光荣传统，精心组织安排，按多、快、好、省的原则提前完成-辉山明渠沈河段二标段顶管工程，保证结构施工质量评定达到合格标准工程。

4、文明施工及环境保护

沈阳市是一座美丽的城市，又是一座国家文明模范城市，城市环境优美。我公司在施工中一定加强文明施工，进一步加强施工场地的环境清洁力度，设专人负责施工场地环境清洁维护。对运输车辆采取在场区内冲洗干净后再出施工现场，尽量采用低燥音设备，最大程度减少燥音扰民的发生。对生活区和部分施工区采取场地硬化，对进出施工现场人员、机械设备统一管理，施工人员统一着装。

我公司是环境保护体系认证单位并具有多年城市市区市政公用工程施工经验，并有成套的相应规章制度，在本项工程施工中，我们在满足业主要求的基础上，严格管理，争创沈阳市文明施工现场。

5、施工质量和施工安全

我公司是ISO9001质量体系、ISO14001安全体系及ISO28001职业健康体系认证单位，具有完整的质量管理体系和安全环境管理体系，在本工程上我公司承诺每道工序合格率100%，重大安全事故为0。

6、工期安排

我单位中标后严格按业主指定时间开工，计划工期为15天。

第二章工程的关键点、难点及解决方案1、工程关键点及难点

1.1地下水位高。

1.2顶管后背为淤泥，顶距长，后背的反力大，后背梁支撑要强大。

1.3顶进距离长，对于大于1m的管径需采用中继间型式才能顶过去。

2、工程关键点及难点的解决方案

2.1采用井点降水，详见方案。

2.2采用长工作坑，后背采用装配式后背墙。

2.3对于1.2m的钢筋混凝土管设中继间。

第三章各分部分项工程的施工方法

第一节工作坑降水

1、降水方案设计

降水计算简图

)

(0l s a H += R=2s ?

K

H ?0

式中Q ——流量（立方米/日） K ——渗透系数（米/日）

H0——含水层有效带的厚度（米） S ——降水深度（米） L ——滤管长度（米） R ——影响半径

r ——群井所包围面积的平均半径（米）

经计算该段施工需布设降水井4眼。降水井深度25米。

2、降水井布置

2.1降水井平面布置

r

R S S H K Q lg lg )2(36.10-?-??=

2.2降水井骨架结构

降水井直径采用800mm，井管直径500mm，井深25M。井管壁采用Ф16钢筋笼做骨架，外缠竹条、8``聚乙烯绕、外缠30``砂布结构。井壁处采用水泥砂砾石填充，水泥、砂、砾石比例，291kg:0.49M3:0.86M3。

降水井骨架示意图

3、降水井施工

（1）降水井施工工艺流程图

(2)降水井成孔

为确保降水效果，减小洗井难度，所有管井采用冲击钻机成孔。井身结构误差结构误差要求：井径误差±20mm；垂直度误差≤1%；井深应满足设计井深。

（3）下笼

下笼采用吊车下笼，钢筋笼以分节下放，分节处采用电焊连接，同时将分节处用砂布缠绕，防止填骨料时从分节处落入砂石，影响水泵正常工作。为防止上下节错位，在下笼前将笼依井方向立直。吊放井笼要垂直，并保持在井孔中心，为防止雨污水、泥砂或异物落入井中，井笼要高出地面不小于20mm，并加盖或捆绑防水雨布临时保护。

（4）填充骨料

骨料采用水泥砂砾石进行填充，填充前应检查骨料材料的质量，满足施工要求，骨料采用现场搅拌，人工进行填充。

（5）下管及抽水

潜水泵及泵管安装吊放，置于距井底以上1.5m～2.0m处，开槽前的超前抽水时间不少于2天。开始抽水时，因出水量大，为防止排水管网排水能力不足，可以间隔的逐一检查单井出水量、出水含砂量。抽水含砂量控制：为防止因抽地下带出地层细颗粒物质造成地面沉降，抽出的水含砂量必须保证：粗砂含量＜1/50000；中砂含量＜1/20000；细砂含量＜1/10000。当含砂量过大，可将水泵上提。

第二节工作坑制作

1、工作坑尺寸

根据设计图纸及我单位对施工现场实际情况，确定设顶进工作坑

工作坑大小尺寸由公式确定：

工作坑宽度： B=D1+S （1）

{ B-矩形工作坑的底部宽度（m）；

D1-管道外径（m）；

S-操作宽度，可取2.4～3.2(m); };

工作坑长度：

L=L1+L2+L3+L4、（2）

{ L-矩形工作坑的底部长度(m);

L1—管节长度（m）首节管取2M；

L2-千斤顶长度（m）取2.5M；

L3-设备长度（m）取1.6M；

L4-留在井内管道长度（m）取0.5M；

根据以上计算，工作坑断面尺寸为4m×7m。

工作坑深度：

H1＝h1+h2+h3 （3）

H2＝h1+h3 （4）

式中 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（m）;

h2-管道外缘底部至导轨底面的高度（m）;

h3-基础及其垫层的厚度。但不小于该处井室的基础及垫层厚度（m）。

2、工作坑施工方法

2.1测量放线，确定工作坑与附坑的尺寸及位置。

2.2沥青路面采用路面切割机进行切割，采用机械挖工作坑至2.5m深，平整槽底，吊入支撑框，栽入钢板桩时要确保钢板桩垂直不倾斜，钢板桩夹紧，不能移动。

2.3钢板桩及支撑框放入后，由人工进行挖土，少先吊出土。钢板桩及支撑框下沉要随挖土平稳下沉，后背钢板桩要埋入土中0.5m深，工作坑土方挖完后引入水准点。

2.4顶进工作坑基础保证结构尺寸及强度。基础顶面高度低于设计管下皮3cm，并在基础上设置管道中心点。

2.5滑道安装时宽度及高程根据管径确定，滑道的中心线与管线轴线重合。

2.6工作坑后背与顶进方向是否垂直直接影响顶管质量，工作坑靠后背的大框安装时采用经纬仪测量，后背钢板桩必须选用平直的钢板桩。

3、工作坑布置原则

4.1工作坑设在两井位中间。

4.2在管线折线段不设工作坑。

4.3井位根据玻璃钢管的长度适当调整，以不破管为原则。

4.4井位长度确定：首节管顶进时因有管帽约束，管长度均采用2m。

第三节顶管施工

1、管帽设计

就我公司顶管施工经验，我们就本工程设计了顶管管帽如图3-4，并根据以往顶管中经常出现的中隔板在顶进中先进入土中造成塌方的问题，对管帽中隔板进行改进，防止顶进时塌方。

砂质土顶进大口径管道时必须带管帽，本工程顶进钢管的管帽采用以A3钢板δ=20mm，卷板机卷制焊接成型，与顶进用管相同管径，顶进时与管套接。见下图。

3-4管帽示意图

2、中继间设计

2.1中继间布置

本工程因距离过长，拟设两处中继间，长度及间距见图4-4中继间布置示意图。

2.2中继间工作原理

4-4中继间工作原理图

2.3中继间送风

由于管道的顶进距离较长，为了保障管道内有足够的氧气，采用空压机往管道内送风，改善管道前端的空气质量，保证操作人员的正常施工。

3、顶前准备

（1）顶前拔板桩时以往经常出现板桩拔出后大面积塌方，造成顶管高程向上偏差，并在被拨板桩周围及管帽内用草袋围堵成一道墙，防止塌方。

（2）在顶进前须对首节管的高程和中心线进行测量，确定首节管的高程和中心线不超过2mm时，首节混凝土管或玻璃钢夹砂管方可开始顶进。

（3）顶进用千斤顶的位置对顶进质量有很大影响，特别是顶进前两至三根时影响更大。本工程顶管时要求单个千斤顶顶进时，千斤顶中心位置必须与顶进中心重合；两个千斤顶顶进时，两个千斤顶距管道中心线必须相等，并设置液压串联板以保证两

个千斤顶压力平衡。高度位置设在顶管下部的1/4处。管道入土后经测量出现偏差时可采用调整千斤顶位置的方法调整偏差。

4、首节管顶进

首节管的质量对本段顶进质量至关重要，必须保证首节顶进入土的高程偏差在2mm以内、中心偏差在5mm以内、自身偏差在2mm以内。所以首节钢筋混凝土管的顶进质量进行严格控制。具体操作方法是：

（1）开启千斤顶使工具管的刃角切入土中，此时，工人可进入工作面挖刃角切入土层的泥土，并随时将弃土通门式吊车等运土设备从顶进坑吊运至地面。顶进过程中刃角前不得超挖。

（2）开始顶进时观察首节管前端与滑道的间隙，如首管前端离开滑道，及时调整钢筋混凝土管的高程。

（3）首节钢筋混凝土管每顶进0.2m进行高程测量，首节钢筋混凝土管顶进三分之二时应进行中心测量，如出现误差应及时进行调整，应尽量控制首管顶进不出现误差。

（4）当首节钢筋混凝土管顶进后，安装第二根钢筋混凝土管，后节钢管的加强板伸入前管的后部与前管焊接牢固，管口采用满焊。再次开启千斤顶，顶进钢筋混凝土管。如首管高程或中心有偏差时在顶第二根时将误差调整准确。

4.1管道顶进及调整

（1）本工程顶管采用两台400T千斤顶顶进，顶进出土采用人工出土，采用手推车进入管内水平运输，有条件的工作坑采用少先吊或电葫芦垂直运输。

（2）管线顶进过程中，必须做到勤顶、勤测、勤调整的四勤原则。每顶进0.5m 应进行高程测量并及时出土；特殊地段（土质条件不好、或下部3M范围内有障碍）每次顶进长度不得大于0.1m。顶进的每根管都要进行中心测量，及时发现问题。

（3）为减少钢筋混凝土管的磨阻力，在顶进过程中对土壤的扰动，钢筋混凝土管的外皮涂润滑剂。

（4）在顶进过程中如出现偏差，进行调整偏差。调整方法是：高程偏差调整方法是：头两根至三根时可采用调整千斤顶高度来调整高程，四根管以后如高程偏高可利用管帽的中隔板将上层土方挡住，管帽下清至管皮以下小深度超挖，靠管本身重力

逐渐使管道的高程向下。如高程偏高可利用注浆后砂土的内聚力增大的条件，小距离超挖或边顶进边超挖。中心偏调整方法：利用注浆后砂土的内聚力增大的条件侧向小距离超挖或边顶进边超挖，靠管外侧的土压力逐渐调整管道中心偏差。

4.2工作坑及附坑拆除

（1）工作坑拆除时先拆除下层框，再拆除上层框。每层框拆除时随填土依次拆除下框和上框。当回填至路面结构以下时，拔出钢板桩。

（2）工作坑和附坑回填前将坑内的杂物清除干净，回填撼砂至路面结构层以下。

（3）工作坑回填撼砂密实度达到要求后恢复路面。如两顶管坑之间路面发生沉陷，路面需要修复。

4.3工作坑内管道铺设

4.3.1下管、安管施工

(1)下管时采用边线法控制安管中心线。钢筋混凝土管从上游向下游铺设。

(2)接口采用橡胶垫板石棉水泥接口，聚氨酯密封膏欠缝。

4.3.2钢筋混凝土管的吊装

(1)混凝土管采用30t吊车，人工配合的方法吊装。

(2)吊装时管长向轴线与基础纵向轴线垂直。

(3)管铺设前对基础高程进行复测。如有误差，及时调整。

第四章施工组织

第一节施工组织机构

根据本工程项目内容、工程特点及施工工期要求，公司将成立项目经理部。经理部将由我公司曾参加过与本工程类似的排水改造工程等且对当地条件熟悉的工程技术人员及施工多年、经验丰富的优秀技术人员和管理水平高的优秀技术人员组成。本工程的生产组织机构见图4-1、图4-2。

总部生产组织体系框图

图4-1总部生产组织体系框图

现场生产组织体系框图

图4-2现场生产组织体系框图

第二节资源配置

1、人员配置

我公司选派具有丰富施工经验和扎实理论基础的二级建造师担任本工程的项目经理，并具有丰富施工经验实体承担施工，现场将成立项目经理为责任人的组织体系，按质量管理标准建立质保体系，形成以全面质量管理为核心，以专业管理和计算机管理相结合的科学管理系统。

根据本工程的工程规模和技术特点，项目部设项目经理一名，项目技术负责人各一名，其下设五部一室（工程部、财务部、材料设备部、质量技术部、安全环保部、办公室）作为管理层。

本工程施行项目经理部和施工队两级管理模式、施工队服从项目经理部的管理，

严格按照项目部制定的质量、安全、工期等各项保证措施组织实施，项目部将定期、不定期地检查每个施工队的落实情况，并确保各项措施的落实。

项目经理部成员年龄结构合理，专业技能突出，施工经验丰富，理论基础扎实。组建由项目经理负责的职能管理体系，质量管理体系，安全管理体系。建立岗位责任制，落实岗位职责，并制订以下制度：

⑴．图纸学习和会审制度。

⑵．施工组织设计管理制度。

⑶．技术交底制度

⑷．施工项目材料、设备检验制度。

⑸．工程质量检查及验收制度。

⑹．技术组织措施计划制度。

⑺．工程施工技术资料管理制度。

⑻．周例会与每日施工协调会制度。

⑼．课题攻关、研究、推广、使用新工艺。

⑽．项目管理人员考核制度。

1.1项目经理部的主要责任和权利

1.1.1项目经理部按照项目法全面负责本工程的组织实施、调度指挥、施工管理、进度控制、工程创优、安全管理、环保、对外协调等组织指挥工作。

1.1.2编制施工计划、资金计划、物资计划等，制定施工方案、工期目标、安全目标、质量目标，负责施工机械与劳动力的调配，协调解决生产过程中出现的问题，与业主、监理工程师、设计单位密切配合，搞好组织和协调工作，工程完工后负责工程竣工交验及编制竣工资料。

1.1.3施工质量实施项目法人终身责任制。项目经理部必须确保本工程优良等级质量目标的实现。

1.1.4项目经理部要履行保证工期目标、安全目标和文明施工等目标实现的责任。

1.2各级人员职责

1.2.1项目经理

主持全面工作，全面履行项目合同，对工程质量、安全、工期和成本控制负全责；

负责项目经理部内部行政管理工作，包括人员调配、财务管理和对外协调等。

1.2.2项目技术负责人

全面负责本项目工程的施工技术管理工作，主持编制本项目工程的实施性施工组织设计；负责与监理单位、设计单位协调工作；并组织推广和应用“四新”技术，编写有关成果报告，组织竣工文件的编制及验收交接工作。

1.2.3工程部

组织设计文件会审，全面掌握施工图、合同技术规范。根据合同要求，编制实施性施工组织设计。

负责工程测量、量测、监控、试验、隐蔽工程的检查评定，配合设计、监理的工作。

编制进度计划并监督实施。

归口管理变更洽商，建立技术管理日志，做好项目技术档案管理工作。

掌握项目各生产单位的工程进度情况，归纳分析影响进度的因素，并提出改进措施。

1.2.4质量技术部

负责本项目的质量管理工作，主管质量计划的编制并检查落实施工方案、施工工艺及工作规程的执行情况。

负责制定质量通病预防措施，对工程质量进行自检评定，严格按照施工规范检查各工序的成品、半成品，保证上道工序为下道工序提供合格的产品，完成各种质量记录。

协助总工程师组织QC攻关活动，负责QC成果发表。

负责技术交底，检查、指导作业队的技术工作，组织重点技术项目攻关。

1.2.5安全环境保护部

负责本项目的安全管理工作，主管安全生产保障计划的编制并检查落实，进行岗前安全教育培训、工作中日常安全检查及事故分析，严格安全操作程序，督促检查安全防护品的佩带和使用，安全设施的设置与使用。

协助项目副经理负责ISO9001标准、安全环保副经理负责GB/T28001标准在本项目中的运行工作，作好职业健康安全管理工作，并保存各种记录，保证其畅通、有序、有效运行。

协助办公室作好消防器材的日常检查工作，确保各类消防器材的完好和有效。

负责本项目的环境保护工作，严格按照相关法律、法规要求，做好环境保护和现场文明施工工作。

负责制定环境保护方面的规章制度，对本项目的环境保护和文明施工进行有效的管理。

负责ISO14001标准在本项目的有效运行，做好相关记录，确保各类环保指标符合标准要求。

1.2.6财务部

根据合同要求，结合工程具体情况，编制项目成本计划和资金使用计划，确定、分解成本控制目标；对支出作好分析预测，寻求挖潜和成本节约的可能性。

负责向业主提供按合同文件规定的、必须递交的证明文件，办理工程款的收取、支付。

办理验工计价和内部承包核算。

负责合同管理，清算资料管理。

保障本项目的资金管理、调配和使用，专款专用，严格按照财务管理制度开展工作。

1.2.7设备物资部

按施工图、施工组织设计及合同要求，负责材料和设备订货采购、租赁，为项目施工提供保障。

编制材料、设备供应计划，经主管经理批准后负责实施。

整理保管好一切材料、机电设备的资料和报告证件等，建立管理台帐，做好各项材料消耗和库存统计工作。

根据项目管理特点，制定物资设备管理标准和实施办法，对工程使用的材料、机电设备的质量和管理负全责。

控制项目成本，制定定（限）额发料标准和机械台班内部租赁收费标准、办理材料、机械成本核算和费用结算。

1.2.8办公室（下设治保组、食堂）

办公室是项目经理部的综合性部门，主要负责项目的对外联络，文秘、人事劳资、治安保卫、消防、职工食堂以及内部行政事务。

文秘工作：所有内部及外来文件资料统一由办公室归口管理，包括文件的登记、收发、打印、复印、传真的控制与管理，编制及修改内部管理制度，拟发请示、报告、

总结等。

人事劳资：干部和工人的管理、调配、考勤管理。办理地区政府、业主和监理要求提供的人员证明，职工培训等。

对外联络：主要负责与沈阳市地方市政单位、当地居民联络协调工作。

治安保卫：主要负责施工现场和职工驻地的治安保卫工作。

行政事务：办公用品、生活用品的采购、发放和归口管理，业务用车派车，食堂及炊事员管理等。

1.2.9施工作业队

作业坑制作队：负责基坑制作、拆除、坑内土方回填。

顶进作业队：负责管道的顶进施工。

管道作业队：负责沿线明铺、管道接口等工作。

降水作业队：负责工作坑的降水作业，保证施工时工作坑内无水施工。

裱糊作业队：负责沿线管道管口的裱糊工作。

2、劳动力安排计划

2.1配置原则

2.1.1管理层和作业层分开

本工程规模大，投入劳动力多，为便于组织管理，将参与本工程的项目部全体人员分为管理层和作业层，分别组织、统一管理。其中管理层包括项目班子和五部一室；作业层按照工序组建队、班、组，实施三班倒24小时工作制。

2.1.2按作业队组织施工

根据总体施工部署，本工程分2个作业队组织施工，每个作业队根据工作任务、施工部署设置合理的班、组。各作业队相对独立开展工作，接受项目部的统一协调管理。本工程被列为我公司重点工程，组织精兵强将按计划到位。

2.1.3劳动力计划表

劳动力计划见附表1；

2.2劳动力保证措施

（1）我公司在本工程投标阶段即对本工程拟设的组织机构及管理模式进行了详

细的规划。根据多年以来我公司施工工程的组织管理模式，结合目前国际上流行的、先进的管理模式及组织机构，本工程将组织精干、高效、富有创造力及充满活力的专业化管理机构及作业工区。

（2）拟在本工程任职的主要管理人员和施工人员均具有丰富的玻璃钢夹砂管道施工、顶管施工及类似工程的施工经验。

（3）公司领导负责对参建本工程的主要管理人员进行协调，确保参建人员及时到位。

（4）我单位承诺：一旦我单位中标，本工程的组织机构及管理模式将与本次投标时的承诺一致，在本工程任职的主要管理人员与投标施工组织设计中的人员安排保持一致，并在本工程施工期间不再作调整。

（5）充分发挥工会的职能，关心职工的思想动态和生活状况，维护员工的合法权益，丰富员工的业余生活，为员工提供娱乐和休闲场所。不定期举行文体比赛，激发员工的生活和工作热情，充分发挥员工的主观能动性，使他们以工地为家，以饱满的热情投入到工作当中。

3、机械设备配置计划

3.1主要施工机械设备配置说明

3.1.1土方开挖设备

采用一台斗容为1.0m3的PC220型挖掘机表层开挖，同时配备1台ZL50型装载机进行地面配合装碴工作。

3.1.2土方运输

土方调运配备1辆斯太尔自卸汽车用于现场内土方倒运工作。

3.1.3顶进设备

顶进采用4台400T千斤顶，40MPa液压油泵2台。

3.1.4起吊设备

配备一台QY-16型、一台QY-30型汽车式起重机进行管道吊运、工作坑内管道铺设工作。顶管出土设备采用门式电葫芦2套。

3.1.5降水设备

配备四台80 m3/h水泵用于施工降水。

3.1.6其他设备

配备一台200TZH355M4TH内燃发电机。

项目部配备客货两用车和工程指挥车各1台。

3.2主要施工机械供应计划

见下表。

主要施工机械供应计划