顶管施工方案作业方案

燃气管线穿越南港铁路DK19+088.09顶管工程施

工

组

织

设

计

单位：中铁十八局集团第五工程有限公司

时间: 2016年8月7日

目录

第一章：综合说明

第二章：施工组织

第三章：施工进度计划、工期保证措施

第四章：主要施工工艺

第五章：监控量测

第六章：质量保证措施

第七章：协调措施

施工安全保证、文明施工措施第八章：

第九章：施工现场环保、现场维护措施

附图表： 1. 施工总平面图

2. 主要施工机械配备表

3. 施工进度计划横道图

第一章综合说明

一、编制依据

（一）、设计图纸等有关资料。

（二）、国家、铁道部、天津市现行设计、施工规范、验收标准及有关文件。（三）、我公司对施工现场的实地勘察、调查资料。

（四）、我公司积累的成熟技术、科技成果、施工工艺方法及同类工程的施工经验以及我公司可调用到本合同段工程的各类资源。

二、工程概况

(一)、工程简介

大港LNG出站高压天然气工程西起大港LNG调峰应急站，沿北穿港路南侧敷设，向东至海防路，管道全长约2.8公里，天然气管道设计压力为4.0Mpa，管径DN700。根据天然气管道的平面及铁路规划，天然气管道需要从在建南港铁路111号和112号桥墩下穿，交叉里程为DK19+088.09，交叉角度为61°。天然气穿越南港铁路采用内径1750mm顶进钢筋混凝土圆管涵。顶管顶高程－4.27m，位于相邻111号墩承台底以下0.5m，距水塘底面最低点约3.5m。

（二）、主要工程数量

顶进双插口DN1750钢筋混凝土圆管涵112m，C30钢筋混凝土钻孔灌注桩（直径1m桩长20m）46根，水泥搅拌桩止水帷幕（φ600mm桩长15m）374根，φ50大口井4眼。

（三）、地质情况

该段地质由上而下为：

素填土：呈褐～褐灰～灰色，粉质粘土，粘土土质，软塑～可塑状态，夹○12少量石子，标高为4.32～2.6m；

○淤泥质粉质黏土：呈灰色，流塑状态为主，有层理，含贝壳，属高压缩性土。局部夹62．

粉质粘土透镜体，标高为0.02～1.1m；

粉质粘土：呈灰色，流塑～软塑状态，有层理，含贝壳，属中压缩性土。局部夹淤泥○64质粘土透镜体，标高为－10.68～－11m；

粉质粘土：呈灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土，标高为－15.68～○81－15.9m；

粉土：呈灰黄色，密实状态，无层理，含铁质，属中（偏低）压缩性土，局部夹粉质○82粘土透镜体，标高为－16.68～－17.4m；

粉质粘土：呈灰黄色，可塑状态，无层理，含铁质，属中压缩性土，标高为－22.68～

○91－22.8m；

勘察期间水面标高约1.2m，地下水位1.5～2.5m。

三、安全、质量目标

（一）、安全目标

杜绝因工亡人事故，避免重伤，因工负伤率控制在1‰以内。

（二）、质量目标

质量达到国家施工验收规范规定的合格标准。

第二章施工组织

1、成立下穿铁路保护涵项目部。项目经理惠云杰全面负责工程施工生产、安全、质量和进度；副经理负责与地方、业主的协调及施工安全；总工负责技术、质量管理。项目部配备相应的技术、安全、测量、物资等人员配合施工。组织架构如下图。．

项目经理：惠云

项目总工：康胜项目副经理：曹占

搅拌桩钻孔桩顶管综合施工1211

2、我项目部将针对施工组织实施的各个环节，各方面给予高度重视，分别从前期准备、施工过程以及资金、人员、组织管理、材料供应、机械设备等各方面按工程项目排定工期，实行项目控制，做到资源配置合理保障工程施工的供给，在施工中使得各环节的工期均属于受控状态。

3、精心编制施工组织设计，合理制定作业程序，狠抓关键环节、关键线路，突出重点，确保主体，同时又总揽全局，统筹兼顾，科学管理，确保工程按质按量如期竣工。

4、施工中，以顶管作业为重点，其他工程施工围绕顶管工程进度展开，采取合理安排、穿插作业的流水施工作业模式，以确保工程进度和工程的顺利、按时完工。

5、临时设施及水、电

现场住房采用集装箱。

临时道路利用现有道路。

施工临时用电采用发电机发电。

施工及生活用水利用沿线施工用水管路。详见施工现场布置图。．

第三章工期目标、总体安排

一、工期目标

开工日期为：2016年8月20日，竣工日期为：2016年9月30日，施工计划见施工进度计划横道图。二、总体施工流程

施工场地内管线调查、防护、改移→填筑围堰、抽水→工作坑填筑、场地平整→

止水围幕及防护桩施工→基坑开挖、施工横撑、基底处理、施工滑板和后背、工前注浆加固→顶进施工→工后注浆加固→拆除后背，等待燃气管道施工→清除基坑填土、恢复鱼塘→竣工

三、施工机械、设备配置

我项目经理部组织专门负责该项目施工设备的管理小组，按照设备进场计划提前对已有设备进行检修维护，对外租设备提前制定租赁计划并适时签定租赁合同。设备管理部门要确保设备的完好率，进出场要有详细的记录，使用过程中要有真实的履历书，全面记录使用、维修、保养的全过程；施工中拟投入的机械设备情况见附表：拟投入的主要施工机械配备。

四、施工工期保证措施

工程施工中，我们将根据设计图纸和有关施工规范规程，精心编制施工组织设计，合理制定作业程序，运用网络技术，科学策划，狠抓关键环节、关键线路，突出重点，确保主体，同时又总揽全局，统筹兼顾，科学管理，确保工程按质按量如期竣工。为了保证按质按量完成本工程的施工，采取以下组织措施：

（一）、快速、一次性组织足够的施工人员、机械设备和物资材料进场，按工作内容和进度配齐各生产要素，保证“三快”，即进场快、安家快、开工快，抓住有利施工季节，实现施工进度的良好开端。

（二）、健全组织机构，做到事事有人主管，事事有人落实，事事有人督察。项目部设专职干部负责协调地方、铁路等对外关系，为项目施工创造良好的外部环境。利用我司的优势，保证人员、设备等的快速调度及适时足量供应。（三）、根据总体目标和施工进度顺序、施工难度、环境等特点，提前预测可能发生的影响工期因素，超前谋势，采取有效措施，抓住关键，重点突破，并备有应急措施。

（四）、建立奖罚制度：对将工期提前的班组给予一定的经济奖励；对将工期拖延的施工班组进行处罚或更换施工班组，做到工期与经济效益挂勾。．（五）、协调与甲方、监理、设计单位的关系，各单位互相配合，对图纸上表示不明、错误或设计变更的部分要及时提出，不能因施工图纸方面的原因拖延工期。（六）、在取得甲方、监理、设计单位的支持下，积极推广新技术、新工艺，加快施工进度。

（七）、加强质量检查工作，做到隐蔽工程验收一次通过，避免返工或返修，以免影响工期。

（八）、做好雨季施工的防护措施，给工人配备雨衣、雨鞋等用品，备足水泵，及时排干施工现场的积水，给出工作面，将雨天对施工的影响降到最低。（九）、从优化施工方案上保证

本工程中，工程结构复杂，施工难度大，特别是顶管工程是控制本工程总工期的关键。施工方案编制时，必须充分考虑到这一点；安排好这各项工序的流水作业进程。使各分项工程的流水作业相应衔接，从而可在有效控制成本的基础上，加快整个工程的施工。

（十）、从组织机构、资源配置上保证

组织我公司最精干的人员，组成项目经理部，负责本工程的施工，并且配置先进、齐全的机械设备，充足的周转材料和资金保障，确保工程顺利进行。

（十一）、从施工计划上保证

按照总体工期要求，合理安排每一分项的施工计划。做到总体安排和见缝插针相结合，千方百计确保关键，总揽全局。每月制定月施工计划，每周制定周施工计划。同时，制定相应的材料、设备、劳动力和资金供应计划，由专职人员负责。（十二）、从工序安排上保证

做好每个工期的准备工作，使各工序连接合理、紧凑，每一个工序应为下一个工序创造条件。

（十三）、从安全生产上保证

根据本工程的特点，制定专门安全技术措施，并组织专门安全小组负责日常的安全检查。严格执行“三级安全生产的交底”制度。

（十四）、从后勤供应上保证

加强机械设备和车辆保养、维修，搞好职工食堂，防病治病，保障职工身体健康，保证正常出勤率，保障施工正常运转。

、从工作机制上保证（十五）．

健全奖罚制度，开展施工竞争，比质量、比安全、比工效、比进度、比文明施工，对按质按量安全完成周月计划的施工班组，给予表扬与奖励，反之给予批评，以提高施工人员的积极性。

（十六）、从外部环境上保证

加强与交警部门、城市综合执法部门、公安部门以及周边各单位的联系，做好与当地政府部门、沿线单位和群众的协调工作，取得他们的支持，使工程能顺利进行。

（十七）、定期召开工程施工协调会，邀请相关部门负责人参加，现场解决影响工期施工进度的各种因素。

（十八）、细化材料供应计划，并在施工过程中经常检查修正，满足施工进度要求。对材料认真检查验收，发现不合格品及时做出拒收、退货等处置。

（十九）、加大文明施工管理力度，改善劳动环境，发挥工会的作用，组织职工搞好文娱活动，使职工保持良好的工作状态。

第四章主要施工工艺

一、施工工艺流程

监控量测布点、初始值测量－场地内管线改移、防护－地基注浆加固、工作坑止水帷幕及钻孔桩－工作坑开挖及支撑－工作坑底板浇筑－顶进设备安装、调试－泥水平衡掘进机进洞－吊放第一节钢筋混凝土管－顶进（注浆减阻）－依次循环－泥水平衡掘进机出洞、顶管结束。

二、施工准备

保护涵定位，施工征地，场地内管线改移、防护，三通一平完成，人员、机械上场，同时监控量测布点，测出初始值。对工作井处筑岛封堵防护抽水，防止河水灌入基坑。

三、基础注浆加固

1、保护涵管底位于游泥质粉质黏土层上，结合本工点地下水丰富的特点。需要对基底进行注水泥－水玻璃浆加固。注浆方式以地面注浆为主，最后密封注浆孔。

2、地基注浆范围：铁路段为圆管范围以及圆管边缘外侧各4米，普通段为圆管

范围以及圆管边缘外缘各1米，固化深度为保护涵管底以上4m至管底以下3m。顶进就位前注工前双浆液，顶进就位后注水泥浆工后浆。注浆加固后需采用雷达检测其密实度，加固后的地基满足承载的要求。120KPa力不小于

3、注浆工艺

采用重探锚杆50钻机钻孔，在φ42的钻杆上打上花眼,长2.5～8米，间距1米，梅花型布置，制成花管.当花管钻至设计深度时,通过钻杆向土体注浆。

1）、埋孔口管：将内径φ60的1米铁管埋入地面0.8～0.9米深,并用水泥浆固定。

2）、安装钻机：50锚杆钻机可以调整立轴的角度，钻机就位后，按设计角度调整钻机的立轴，角度调好后将钻机稳固好，防止钻孔期间移位。

3）、钻孔：用50锚杆钻机带花管钻至设计深度。

4）、制浆：采用PO42.5硅酸盐水泥和水玻璃按设计要求配制成AB浆液。

5）、注浆：采用XPB-10低压注浆泵将调配好的AB浆液送入孔内，初始阶段会从孔口冒出一定量的清水和稀浆，当注入一定量的水泥浆后孔口会冒出好水泥浆，当发现冒出好水泥浆时，停泵,按上止水阀封住孔口。

6）、注浆压力：没有封口时压力会在0.2～0.4Mpa间摆动，封住孔口后压力会升至0.4～0.6Mpa期间摆动，当压力升至0.4～0.6Mpa期间时，应调整电机的转数降低水泥浆的注入量，使注浆维持稳定并保持一定的时间。

7）、注浆量：以7米的孔深为例:水灰比1：1，扩散半径0.5米考虑可计算如下：7×3.14×0.5×0.5×0.4×0.8×1.1=1.9m3

1.9/1.5=1.27t

每个孔应在1.3吨左右,如注浆孔的注浆量小于应测算数量时可适当调整注浆压力，如在0.4～0.6压力下,已满足该注浆量时,视为注浆完毕。

8）、提升花管:根据勘察报告，花管尽量位于粉土和粉质粘土层位处，当压力和注浆量满足设计要求后，提升花管，移至下一孔位。

9）、间隔施工:在设计梅花桩布孔的情况下，要采取间隔施工的措施，孔间距按1米布置。第一批孔施工完毕后，在孔间插空施工第二批孔。

四、工作坑布设

本涵在南港铁路西侧设工作坑实施顶进作业，工作坑边缘距离南港铁路上行线54m，接收坑设于南港铁路东侧距铁路下行线53.6m，工作坑及接收坑采用20m 的钻孔灌注桩防护，并采用I45b双拼钢板桩腰梁及φ325mm钢管支撑进行支撑。工作坑周围采用双排水泥搅拌桩止水帷幕防水，每根水泥搅拌桩桩长15m，桩径60cm，桩大口井降水，确保工作坑的安全无水作业。50φ；基坑内设40cm间距为

工作坑基底铺设50cm厚C45钢筋混凝土垫层，导轨连接件预埋其中，导轨置于混凝土上。后背墙采用C40钢筋混凝土。导轨采用60kg钢轨。工作坑开挖期间工作坑两侧堆载不得大于20KPa。止水帷幕与钻孔灌注桩施工时应间隔进行，不得连续。

五、钻孔灌注桩施工

1、测量放线

先由专业测量工程师进行全站仪放桩位坐标点，然后在中心点四周布设四个控制护桩以校核护筒埋设位置和钻机对位。

2、护筒的制作与埋设：护筒采用厚4mm～6mm钢板制作，水中桩节长4m，陆地桩护筒节长2米。内径比设计桩径大20cm。一般情况下选用挖埋法，护筒外面与原土间用粘土填满、夯实，严防地表水从该处渗入。埋设时，要求准确竖直，护筒顶部高出施工地面30cm，高出孔外水位200cm，其中心轴线应正对测量标定的桩位中心，其偏差不得大于5cm，倾斜度不得大于1%。

3、钻机就位前进行设备检修和试运转。根据地层情况决定泥浆指标，确定流浆方向，修筑泥浆池。

泥浆性能指标表

泥浆性能指标正循地层情况含砂率胶体率酸碱度粘度相对环钻pH 密度（pa.s）（%）（%）孔方法易坍地层 1.1～1.3 16≤～811

4

≥95

～22

4、钻机就位时用方木垫平，道木要密排布，尤其是在正循环钻机头部更要多加枕木，枕木数量要能够满足施工中钻机前部不下沉为止。钻头对位时要钻头中心线对准桩孔中心，误差控制在1cm以内。

5、钻孔

正循环钻机成孔

钻机就位前，对钻孔各项工作再次进行检查，确保各项工作正常。钻机就位后，将钻杆中心准确对准孔位中心，保证底座和顶端平稳，钻进中不产生位移或沉陷。开孔前，由质检工程师检查验收合格后，才可开孔钻进。开始钻孔时应稍提钻具，以正．

循环方式在护筒内造浆（制浆前应先把粘土块打碎，使其在搅拌中易于成浆，提高泥浆质量），并开动泥浆泵进行循环，待泥浆均匀后开始钻进。若无法形成较理想的泥浆时，加入膨润土或优质粘土进行搅拌造浆，待泥浆性能符合要求后方可钻进。钻具下入孔内，钻头应距孔底钻渣面20～50cm，并开动砂石（泥浆）泵，使冲洗液循环2～3min，然后开动钻机。钻进过程采用正循环钻进，慢慢将钻头放至孔底。轻压慢转数分钟后，逐渐增加转速和增大钻压，并适当控制钻速，特别是钻孔深度达到护筒埋置以下后，钻速适当减慢以防塌孔。

正常钻进时，应合理调整和掌握钻进参数，不得随意提动孔内钻具。操作时应精力集中，掌握升降机钢丝绳的松紧度，减少钻杆水龙头晃动。在砂砾层钻进时，易引起钻具跳动、蹩车、蹩泵、钻孔偏斜等现象，故操作时应特别注意，控制给进，加大泵量，降低转速。加接钻杆时，应先将钻具稍提离孔底，待冲洗液循环3～5min后再加接钻杆。钻进过程中要及时填写钻孔施工记录，交接班时应详细交待本班钻进情况及下一班需注意的事项。另外须随时注意护筒口泥浆面高度，发现有漏浆情况出现时，须及时报告，查明原因，并及时补水入护筒。钻渣和废浆外运至指定位置，以免造成环境污染。

钻进中控制水头高度，并经常测定泥浆性能，保持一定的比重、粘度和含砂率，否则进行更换或补浆。根据铁路施工要求，泥浆比重一般不超过1.2，当沉淀池中的沉渣较多时，及时外运，以保证泥浆性能符合要求和泥浆循环系统畅通。钻孔前先用水准仪确定护筒标高，并以此作为基点，按设计要求的孔底标高计算孔深，以钻具长度确定孔深，孔深偏差不短于设计深度，超钻深度不大于50cm；