案例-顶管工程安全专项施工方案汇报材料--67页课件.ppt

顶管工程安全专项施工方案 论证时间：论证时间：2021年年3月月14日日1526374811.1 图纸依据1.2 法律、法规、标准、规范依据1.3 施工组织设计 21、工程简介工程简介 本工程将高碑店污水处理厂升级改造后的再生水引入凉水河、南护城河，本工程将高碑店污水处理厂升级改造后的再生水引入凉水河、南护城河，解决河湖水系的环境用水。东南四环路再生水管线起点与广渠路段管线末端相解决河湖水系的环境用水。东南四环路再生水管线起点与广渠路段管线末端相接，管线总长接，管线总长9298.615m。本标段为龙爪树路凉水河段，全长。本标段为龙爪树路凉水河段，全长1751.079m。 本标段主要包括：明挖段和顶管段。其中明挖段为直埋本标段主要包括：明挖段和顶管段。其中明挖段为直埋DN1800PCCP管和管和DN1800钢管，顶管段为顶套管内穿钢管，套管为钢管，顶管段为顶套管内穿钢管，套管为DN3000III级钢筋混凝土排水管，级钢筋混凝土排水管，内穿内穿DN1800钢管，总长度钢管，总长度409.00m，顶管共分为三段：，顶管共分为三段：（1）1#竖井竖井工程起点（工程起点（0+000-0+140）：全长）：全长140米，下穿小红门路；米，下穿小红门路；（2）2#竖井竖井3#竖井（竖井（1+008.260-1+095.770）全长）全长81.5米，下穿三台山路；米，下穿三台山路；（3）3#竖井竖井4#竖井（竖井（1+095.770-1+284.26）全长）全长188米，下穿米，下穿821路公交车站；路公交车站；序序号号项项 目目内内 容容1 1工程名称工程名称xxxx再生水管线（龙爪树路再生水管线（龙爪树路- -凉水河）凉水河）2 2建设地点建设地点由由xxxxxx南四环路到丰台区凉水河南四环路到丰台区凉水河3 3工程类别工程类别市政公用工程市政公用工程4 4建设单位建设单位xxxxxxxx集团有限责任公司集团有限责任公司5 5设计单位设计单位xxxxxx规划设计研究院规划设计研究院6 6监理单位监理单位xxxxxxxx工程建设监理有限责任公司工程建设监理有限责任公司7 7施工单位施工单位xxxxxxxx市政工程有限责任公司市政工程有限责任公司8 8工程内容工程内容图纸范围内的土方开挖、管线铺设、回填、弃土外图纸范围内的土方开挖、管线铺设、回填、弃土外运、检查井、水机设备安装、顶管施工运、检查井、水机设备安装、顶管施工9 9计划工期计划工期281281日历天，日历天，xxxxxx年年xxxx月月xxxx日日xxxxxx年年xxxx月月xxxx日日工程概况表工程概况表暗挖段顶管段明挖段第一施工区第二施工区1#竖井竖井工程起点（工程起点（0+000-0+140）：全长）：全长140米，下穿小红门路；米，下穿小红门路；2#竖井竖井3#竖井（竖井（1+008.260-1+095.770）全长）全长81.5米，下穿三台山路；米，下穿三台山路；3#竖井竖井4#竖井（竖井（1+095.770-1+284.26）全长）全长188米，下穿米，下穿821路公交车站；路公交车站；2、主要工程量、主要工程量顶顶 管：管： 套管套管 DN3000III级钢承口钢筋混凝土管级钢承口钢筋混凝土管 409米米竖竖 井：井： 宽宽6长长8米米 4座座序号序号竖井竖井尺寸尺寸开挖深度开挖深度备注备注1 11#1#竖井竖井长长8 8米、宽米、宽6 6米米1717米米顶进坑顶进坑2 22#2#竖井竖井长长8 8米、宽米、宽6 6米米1616米米顶进坑顶进坑3 33#3#竖井竖井长长8 8米、宽米、宽6 6米米15.515.5米米顶进坑顶进坑4 44#4#竖井竖井长长8 8米、宽米、宽6 6米米1515米米接收坑接收坑竖井概况表竖井概况表 3、设计概况、设计概况（1）管材：钢筋混凝土管（）管材：钢筋混凝土管（III级）；级）；（2）公称内径：）公称内径：3000mm；（3）连接方式：柔性接头钢承插口管，）连接方式：柔性接头钢承插口管，橡胶圈接口；橡胶圈接口；（4）顶管与钢管之间采用钢支撑，管道）顶管与钢管之间采用钢支撑，管道两侧预留检查井；两侧预留检查井；（5）覆土深度：）覆土深度：12米左右。米左右。4、工程地质情况、工程地质情况 （1）地下水水位大部分低于槽底，不存在大面积施工降水问题。）地下水水位大部分低于槽底，不存在大面积施工降水问题。 （2）小红门路（）小红门路（0+0.0000+140.000） 顶管置于顶管置于1粉土、粉质粘性土上，粉土、粉质粘性土上，地基承载力标准值地基承载力标准值140KPa,做为管底基础，做为管底基础，地基承载力能够满足设计要求。地基承载力能够满足设计要求。 顶管穿越土层为顶管穿越土层为1粉土、粉质粘粉土、粉质粘性土，施工较容易。性土，施工较容易。 粉土、粉质粘土层粉土、粉质粘土层覆土深度覆土深度12米米（3）三台山路、）三台山路、821路公交车站（路公交车站（1+008.2601+284.260）顶管置于顶管置于1粉土、粉质粘性土上，地基承载力标准值粉土、粉质粘性土上，地基承载力标准值140MPa,做为管做为管底基础，地基承载力能够满足设计要求。底基础，地基承载力能够满足设计要求。粘土、粉土、粉质粘土层粘土、粉土、粉质粘土层覆土深度覆土深度12米米5、周边环境情况、周边环境情况 （1）地上物情况）地上物情况 本工程位于南四环东路南侧绿化带内，基本平行于四环路道路方向，本工程位于南四环东路南侧绿化带内，基本平行于四环路道路方向，距道路永中距道路永中47-58米。管线横穿现况道路及建筑物见下表：小红门路、三台米。管线横穿现况道路及建筑物见下表：小红门路、三台山路、山路、821路公交车站，附近临近建筑物、厂家有：龙爪树泵站。路公交车站，附近临近建筑物、厂家有：龙爪树泵站。序号序号名称名称里程桩号里程桩号距离顶管顶部距离顶管顶部距离距离与中水管线位置关与中水管线位置关系系1 1小红门路小红门路0+0760+07610m10m正交、上跨正交、上跨2 2三台山路三台山路1+0571+0578m8m正交、上跨正交、上跨3 3821821路公交站路公交站1+2201+22011m11m正交、上跨正交、上跨4 4龙爪树泵站龙爪树泵站0+0900+090- -南侧，距管线南侧，距管线2020米米（2）地下管线情况）地下管线情况 根据图纸所示，本工程下穿及上跨的现况管线主要有：雨水管线、根据图纸所示，本工程下穿及上跨的现况管线主要有：雨水管线、污水管线、电力管线、电信管线、工业管线等，地勘已经完成，管线位置污水管线、电力管线、电信管线、工业管线等，地勘已经完成，管线位置与图纸所示基本一致。与图纸所示基本一致。序号管线名称型号/材质里程桩号/走向管顶高程距离顶管顶部距离与中水管线位置关系1电力管线不清0+006.4136.6511.65m正交、上跨2电力管线不清0+018.1135.6910.69m正交、上跨3污水管线DN13500+036.1128.913.91m正交、上跨4工业管线不清0+047.6131.516.51m正交、上跨5雨水管线DN6000+076.1128.583.58m正交、上跨6电信管线不清0+079.1133.078.07m上跨7军缆不清0+085.1134.699.69m上跨8电信管线不清0+087.1134.169.16m正交、上跨9电力管线不清0+089.1134.29.2m正交、上跨10电力管线194*2020+100.1125.840.84m正交、上跨11电力管线不清0+108.6135.3810.38m正交、上跨12雨水管线不清0+132.2532.837.83m上跨0+000-0+140段地下管线统计表1+008.2601+284.260段地下管线统计表序号管线名称型号/材质里程桩号/走向管顶高程距离顶管顶部距离与中水管线位置关系1雨水管线DN4000*25001+125.6130.25.2m正交、上跨2污水管线DN15501+117.1128.213.21m正交、上跨3电信管线不清1+089.7135.8510.85m45斜交、上跨4电信管线不清1+073.1130.645.64m正交、上跨5电信管线不清1+071.41不清-正交、上跨6电力管线不清1+065.91327m正交、上跨7雨水管线DN9001+067.6130.055.05m正交、上跨8工业管线DN5001+068.9131.826.82m45斜交、上跨9上水管线DN8001+059.1129.444.44m正交、上跨10雨水管线DN9001+046.2130.365.36m正交、上跨11上水管线DN8001+044.6130.655.65m正交、上跨12电力管线不清1+040.9131.986.98m正交、上跨13电信管线不清1+039.9130.245.24m正交、上跨14电力管线不清1+038.6131.036.03m正交、上跨15雨水管线DN10001+031.2132.97.9m正交、上跨16雨水管线DN10501+022.2132.97.9m45斜交、上跨17电力管线2000*20001+029.8129.684.68正交、上跨31、施工准备施工准备项目部组织机构图项目部组织机构图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1人井坑施工30人材料员1人焊 工4人质控员1人杂 工20人安全员1人吊 车2人电 工1人监 控4人合 计70人工程施工人员计划表 （1）技术准备：方案、现场调查、测量放线。 （2）人员准备 （3）材料准备 （4）机械准备 序号机械设备名称规 格单位数量备注1泥水平衡顶管机3000套12电焊机22KW台23注浆泵台14搅拌机台15主顶泵站台16主顶油缸2.4个67全站仪台18水准仪台19吊车70T台1下机头用100T10运土车辆211空压机台112水泵台413挖掘机EX300台114装载机ZL50台12、施工总体计划施工总体计划 根据施工总体安排，我方除保证人员、机械设备、物资器材作好周密的进根据施工总体安排，我方除保证人员、机械设备、物资器材作好周密的进场计划及时供应外，计划采用每日三班场计划及时供应外，计划采用每日三班8小时的工作制度。每段顶管施工计划工小时的工作制度。每段顶管施工计划工期期45天。天。 （1）施工准备）施工准备5历天。历天。（2）顶管坑开挖）顶管坑开挖12历天，完成顶进工作坑施工。历天，完成顶进工作坑施工。（3）接收坑制作）接收坑制作10历天，完成接收工作坑施工。历天，完成接收工作坑施工。（4）顶管施工）顶管施工 24历天（与接收坑同时施工）历天（与接收坑同时施工）（5）收尾交验）收尾交验3历天历天 管缝处理，换浆处理，雷达检测，竣工测量。管缝处理，换浆处理，雷达检测，竣工测量。（6）清场）清场1历天历天 清理场地，退场清理场地，退场3、施工总平面布置施工总平面布置3.1 3.1 临时设施临时设施 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。施工现场搭设帐篷作为临时顶管指挥部用房。3.2 3.2 用水、用电（根据现场的具体情况确定）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。临时用水：生活用水从附近解决。 临时用电：采用临时用电：采用200KW200KW发电机供电，如周围有临时用电引入点，可根据实际情况引入。发电机供电，如周围有临时用电引入点，可根据实际情况引入。3.3 3.3 加工厂位置加工厂位置 在在1#1#、2#2#、3#3#、4#4#竖井施工时需要进行钢筋加工，因此在每个竖井旁设一个钢筋加工厂及存竖井施工时需要进行钢筋加工，因此在每个竖井旁设一个钢筋加工厂及存放区，每个放区，每个200 m2200 m2。3.43.4场地围挡场地围挡 施工红线宽度为施工红线宽度为2525米，沿施工红线设置我项目部围挡，围挡用特制统一钢围挡封闭围护。米，沿施工红线设置我项目部围挡，围挡用特制统一钢围挡封闭围护。3.53.5施工临时路施工临时路 施工前先修建设备和材料进场的临时通道，道路宽不小于施工前先修建设备和材料进场的临时通道，道路宽不小于5 5米，路面铺级配砂石，碾压密实。米，路面铺级配砂石，碾压密实。3.63.6施工平面布置施工平面布置 选好弃土暂存场地及施工配套设施的安装场地；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；确定配浆工作区、管材暂放区及顶管辅助设施排放位置；41、工作坑施工工作坑施工 根据设计图纸要求，顶管工作坑、接收坑尺寸为根据设计图纸要求，顶管工作坑、接收坑尺寸为8.0m8.0m* *6.0m6.0m，深度根据现场实际管线深度确，深度根据现场实际管线深度确定。结构形式采用钢筋锁口圈梁定。结构形式采用钢筋锁口圈梁+ +侧壁锚喷注浆侧壁锚喷注浆+ +坑侧壁钢格栅挂钢筋网片倒挂逆作坑侧壁钢格栅挂钢筋网片倒挂逆作+ +支撑支撑+ +钢筋网钢筋网片封底。片封底。 工作坑施工流程图 竖井结构示意图 （1 1）锁口梁施工锁口梁施工 锁口圈梁开挖采用人工配合机械开挖施工，开挖前要探明地下管线，并进行保护。锁口圈梁锁口圈梁开挖采用人工配合机械开挖施工，开挖前要探明地下管线，并进行保护。锁口圈梁嵌入现况地面嵌入现况地面2000mm2000mm。土方开挖完成，经检查合格后，方可进行钢筋施工。锁口梁钢筋采用预先。土方开挖完成，经检查合格后，方可进行钢筋施工。锁口梁钢筋采用预先加工，现场组装，钢筋加工组装必须按规范要求进行施工。钢筋绑扎完成后，经监理检查合格后，加工，现场组装，钢筋加工组装必须按规范要求进行施工。钢筋绑扎完成后，经监理检查合格后，进行锁口圈梁混凝土浇注，混凝土为进行锁口圈梁混凝土浇注，混凝土为C25C25商品砼。商品砼。（2 2）竖井防护墙及护栏示意图竖井防护墙及护栏示意图 地圈梁混凝土强度达到地圈梁混凝土强度达到50%50%后，用普通粘土烧结砖（后，用普通粘土烧结砖（240mm240mm 115mm 115mm55mm55mm） 与水泥砂浆，与水泥砂浆，在圈梁顶部四周的外边缘砌筑宽在圈梁顶部四周的外边缘砌筑宽0.40.4米，高度米，高度0.50.5米的防护墙，在爬梯处留米的防护墙，在爬梯处留1 1米宽的缺口，供施工米宽的缺口，供施工人员通行。人员通行。（3 3）竖井土方开挖竖井土方开挖 竖井施工时为防止竖井锁口圈梁下移，应采用对角开挖方式，利用另一部分土作为支撑。待竖井施工时为防止竖井锁口圈梁下移，应采用对角开挖方式，利用另一部分土作为支撑。待先挖完对角土喷射混凝土完毕后，再开挖剩余部分的土，这样交替进行，每次挖深先挖完对角土喷射混凝土完毕后，再开挖剩余部分的土，这样交替进行，每次挖深0.50.5米，直至米，直至井底。井底。 开挖时，严格按照结构外缘线进行开挖，严禁超挖，圈梁底和井底均须严格按设计高程开挖，开挖时，严格按照结构外缘线进行开挖，严禁超挖，圈梁底和井底均须严格按设计高程开挖，不得超挖扰动原状土，榀架间距要严格按设计要求施工。采用吊车出土。不得超挖扰动原状土，榀架间距要严格按设计要求施工。采用吊车出土。工作坑分部挖土顺序平面图 （4 4）工作坑周边双液浆固化措施工作坑周边双液浆固化措施 1 1）超前导管的制作超前小导管采用）超前导管的制作超前小导管采用2525无缝钢管，管长无缝钢管，管长2.25m2.25m。纵向间隔。纵向间隔1.0m1.0m、横向间距、横向间距0.3m0.3m设置一排。注浆管前端做成尖形，后端焊上铁箍，在距铁箍端设置一排。注浆管前端做成尖形，后端焊上铁箍，在距铁箍端0.6m0.6m处开始钻孔，钻孔沿管壁间隔处开始钻孔，钻孔沿管壁间隔150mm150mm呈梅花形布设，孔位互成呈梅花形布设，孔位互成9090度，孔径度，孔径8mm8mm。注浆管打入角度为。注浆管打入角度为4545度。度。 2 2）浆液类型：超前注浆浆液为水泥）浆液类型：超前注浆浆液为水泥+ +改性水玻璃浆液，浆液配比根据施工中现场情况试验后得改性水玻璃浆液，浆液配比根据施工中现场情况试验后得出。出。 3 3）注浆施工）注浆施工 首先喷射混凝土封闭竖井侧壁。导管从网构钢架腹内穿过，环向间距首先喷射混凝土封闭竖井侧壁。导管从网构钢架腹内穿过，环向间距300mm300mm。纵向间隔。纵向间隔1.0m1.0m设置一排。设置一排。 注浆设备布置图 （5 5）侧壁钢格栅挂钢筋网片的制作与安装侧壁钢格栅挂钢筋网片的制作与安装 竖井侧壁采用钢格栅挂钢筋网片倒挂逆作法，分层开挖、分层锚喷混凝土进行支护，结构厚竖井侧壁采用钢格栅挂钢筋网片倒挂逆作法，分层开挖、分层锚喷混凝土进行支护，结构厚度为度为300mm300mm，混凝土强度等级，混凝土强度等级C25C25。紧贴锁口圈梁下设置。紧贴锁口圈梁下设置1 1道水平钢格栅，第道水平钢格栅，第1 1道水平钢格栅以下竖道水平钢格栅以下竖向平均间距向平均间距0.5m0.5m布设，直至坑底。其间顶管管道上、下方各密排三榀钢格栅。钢格栅加强筋现场布设，直至坑底。其间顶管管道上、下方各密排三榀钢格栅。钢格栅加强筋现场制作，每隔制作，每隔0.50.5米安放一榀钢格栅，现场根据土质情况进行适当调整。钢格栅所有焊缝均采用双米安放一榀钢格栅，现场根据土质情况进行适当调整。钢格栅所有焊缝均采用双面搭接电弧焊，焊缝高度不小于面搭接电弧焊，焊缝高度不小于8mm8mm，焊接质量符合相关规范要求。格栅纵向筋需伸入锁口，深，焊接质量符合相关规范要求。格栅纵向筋需伸入锁口，深入长度满足规范要求。格栅内外侧挂入长度满足规范要求。格栅内外侧挂66，150150150mm150mm钢筋网片。钢筋网片。（6 6）喷射混凝土喷射混凝土 喷射混凝土设计强度等级为喷射混凝土设计强度等级为C25C25，由，由42.542.5号普通硅酸盐水泥、中砂、豆石或碎石（粒径在号普通硅酸盐水泥、中砂、豆石或碎石（粒径在0.50.5至至1.5cm1.5cm）组成，经验配比为水泥：砂子：石子）组成，经验配比为水泥：砂子：石子=1=1：2 2：2 2；速凝剂掺量为水泥重量的；速凝剂掺量为水泥重量的5%5%，水泥比，水泥比控制在控制在0.40.50.40.5之间。水泥、砂子、豆石用搅拌机搅拌，混合料在喷射机附近掺入速凝剂，混合之间。水泥、砂子、豆石用搅拌机搅拌，混合料在喷射机附近掺入速凝剂，混合料随拌随用，不掺速凝剂的干料其存放时间不超过料随拌随用，不掺速凝剂的干料其存放时间不超过4545分钟。分钟。（7 7）竖井底板混凝土竖井底板混凝土 竖井开挖至基底后，及时进行封底。竖井井底采用竖井开挖至基底后，及时进行封底。竖井井底采用“底板钢筋底板钢筋+ +喷射混凝土喷射混凝土”的结构，底板的结构，底板钢筋为双层钢筋为双层20200mm20200mm钢筋网片，钢筋网片， C25C25混凝土，厚度为混凝土，厚度为300mm300mm。底板钢筋与焊口工作坑现浇混凝。底板钢筋与焊口工作坑现浇混凝土后背同时进行浇筑。土后背同时进行浇筑。 竖井井底设置竖井井底设置1 1个集水坑，位置根据现场实际情况设置，设置原则本着不影响竖井内的其他个集水坑，位置根据现场实际情况设置，设置原则本着不影响竖井内的其他施工的原则，积水坑尺寸为施工的原则，积水坑尺寸为500mm500mm* *500mm500mm，底板做成坡度便于排水。，底板做成坡度便于排水。 由于顶力很大，因此建议将底板结构形式改为钢格栅封底，即底板环向设置一圈钢格栅，底由于顶力很大，因此建议将底板结构形式改为钢格栅封底，即底板环向设置一圈钢格栅，底板沿顶管方向纵向采用钢格栅封底，间距板沿顶管方向纵向采用钢格栅封底，间距50cm50cm，与环向钢格栅焊接，横向采用上下双层，与环向钢格栅焊接，横向采用上下双层2050020500钢筋把纵向钢格栅连成整齐，以便增加底板整体稳定性和承载能力。钢筋把纵向钢格栅连成整齐，以便增加底板整体稳定性和承载能力。（8 8）型钢支撑型钢支撑 自地面以下设置八字型型钢支撑，型钢支撑与竖自地面以下设置八字型型钢支撑，型钢支撑与竖井侧壁预埋的端头连接钢板焊接，焊缝要求满焊；每井侧壁预埋的端头连接钢板焊接，焊缝要求满焊；每道八字撑用采用道八字撑用采用2L20a2L20a型钢对接满焊，每道八字撑竖型钢对接满焊，每道八字撑竖向间距为向间距为2 2米。八字撑的设置随竖井施工同步进行。米。八字撑的设置随竖井施工同步进行。具体布置详见施工图纸。具体布置详见施工图纸。 型钢支撑的制作：每根型钢由型钢支撑的制作：每根型钢由2 2根根2020槽钢组成，槽钢组成，槽钢之间用槽钢之间用210mm210mm* *150mm150mm方钢缀板焊接，方钢缀板厚方钢缀板焊接，方钢缀板厚度度t=10mmt=10mm，焊缝要求满焊。，焊缝要求满焊。 （9 9）工作坑后背安装工作坑后背安装 顶坑设置顶进后背，不得直接作用将顶进荷载作顶坑设置顶进后背，不得直接作用将顶进荷载作用于井壁上。后背结构为：锚喷墙用于井壁上。后背结构为：锚喷墙+C25+C25钢筋混凝土钢筋混凝土（50cm50cm厚）厚）+ +后背铁（后背铁（5m5m高高5m5m宽宽22cm22cm厚）。后背厚）。后背铁采用铁采用1818工字钢，竖向放置间距工字钢，竖向放置间距10cm10cm，前后铺设，前后铺设2cm2cm厚钢板。后背墙表面要平顺，并且垂直于顶进管道的厚钢板。后背墙表面要平顺，并且垂直于顶进管道的轴线，避免产生偏心受压。后背的安装允许偏差为：轴线，避免产生偏心受压。后背的安装允许偏差为：垂垂 直直 度：度：0.1% H0.1% H水平扭转度：水平扭转度：0.1% L0.1% L其中其中 H H为为后背的高度，后背的高度，L L为后背的宽度。后背墙钢筋采用双层为后背的宽度。后背墙钢筋采用双层2020020200钢筋。钢筋。 因后背墙高度为因后背墙高度为5 5米，与最下面米，与最下面2 2道角撑发生冲突，道角撑发生冲突，因此采用先进行竖井施工，在竖井底板施工完毕后，因此采用先进行竖井施工，在竖井底板施工完毕后，进行后背墙钢筋帮扎施工，当底板混凝土强度达到设进行后背墙钢筋帮扎施工，当底板混凝土强度达到设计强度要求的计强度要求的70%70%后，拆除下面后，拆除下面2 2道角撑，进行后背墙道角撑，进行后背墙浇筑施工。利用后背墙替代角撑支撑。浇筑施工。利用后背墙替代角撑支撑。R=B（H2Kp/2+2cHKp1/2+hHKp）式中：R：总推力之反力（KN） ：系数一般在1.5-2.5之间，取2 B：后背墙宽度，取5米 ：土的容重（KN/m3），取19.14 kN /m3 H：后背墙高度，取5米 Kp：被动土压力系数为tg2（45+/2），取22，得Kp=1.48 c：土的内聚力（KPa），取16.8 h:地面到后座墙顶部土体的高度，取10m代入公式得： R=25（19.14552.19/2+216.851.21+19.141051.48） =21435.98KN1.2倍推力P，因此满足要求工作坑后背的受力分析及验算工作坑后背的受力分析及验算（1010）洞口做法及加固洞口做法及加固 为防止洞口处土体坍塌，需对洞口采取加固措施。开洞口之前，沿洞口上部为防止洞口处土体坍塌，需对洞口采取加固措施。开洞口之前，沿洞口上部180180范围范围内顺管方向打入长内顺管方向打入长2 m2 m的注浆花管打入深度不小于的注浆花管打入深度不小于1.5 m1.5 m。当工具管全部入土后，利用预埋。当工具管全部入土后，利用预埋好的注浆花管向土内注入水泥浆。注浆量视现场情况而定。注浆压力不超过好的注浆花管向土内注入水泥浆。注浆量视现场情况而定。注浆压力不超过0.2Mpa0.2Mpa。花管。花管间距间距30cm30cm。洞口做法：将工作坑坑壁顶管管线进入位置凿出直径为洞口做法：将工作坑坑壁顶管管线进入位置凿出直径为3600mm3600mm的圆洞，圆洞中线为设计管的圆洞，圆洞中线为设计管道中线，切断坑壁榀架，用道中线，切断坑壁榀架，用2020钢筋焊接成直径钢筋焊接成直径3600mm3600mm的钢圈，用的钢圈，用2020，长度为，长度为240mm240mm的钢的钢筋连接两个钢圈，做成洞口钢筋圈，放入开凿出的洞口内，将钢筋圈与榀架栅格接触部位筋连接两个钢圈，做成洞口钢筋圈，放入开凿出的洞口内，将钢筋圈与榀架栅格接触部位焊接，使之与坑壁连接成整体，在洞口钢筋圈内用水泥浆抹灰，厚度为焊接，使之与坑壁连接成整体，在洞口钢筋圈内用水泥浆抹灰，厚度为30mm30mm，抹灰要求平，抹灰要求平整光滑。整光滑。2、顶管施工顶管施工 根据此次施工所穿越的土质，确定采用土压平衡机械顶管方法施工。根据此次施工所穿越的土质，确定采用土压平衡机械顶管方法施工。 机械顶管机施工原理示意图 （1 1）顶力计算）顶力计算本次最长顶管段长度为本次最长顶管段长度为188米，深度米，深度14.42米，以本段估算顶力。米，以本段估算顶力。根据根据给排水工程顶管技术规程给排水工程顶管技术规程CECS 246:2008，顶力计算公式为，顶力计算公式为 F0=DLfk+NF其中：其中：F0-总顶力标准值（总顶力标准值（kN） D-管道外径（管道外径（m），取），取3.6m L-管道设计顶进长度（管道设计顶进长度（m） fk-管道外径与土的平均摩阻力（管道外径与土的平均摩阻力（kN/m2），取），取8.0 NF -顶管机迎面阻力（顶管机迎面阻力（kN）。）。 NF =/4Dg2sHsKo，s为土的重度取为土的重度取19.14 kN /m3，Hs为地面至掘为地面至掘进机中心的厚度，取进机中心的厚度，取14.42-1.8=12.62m，Dg为顶管机外径为顶管机外径3.64m，Ko为静止土压力为静止土压力系数，取系数，取0.55。 F0=3.143.61888.0+3.14/43.643.6419.1412.620.55=17001+1382 =18383KN=1838.3t 本段总顶力本段总顶力F取取18383KN,我们拟采用我们拟采用2000吨主顶设备，满足顶进要求。吨主顶设备，满足顶进要求。（2 2）管材承载力验算管材承载力验算 根据管材厂家提供的钢承口钢筋混凝土管（根据管材厂家提供的钢承口钢筋混凝土管（III级）所能承受的最大顶力为级）所能承受的最大顶力为18750KN，满足最大顶力要求，另施工中增加触变泥浆减阻能降低，满足最大顶力要求，另施工中增加触变泥浆减阻能降低30%阻力，更加阻力，更加能保证管材承载力满足顶管需求。能保证管材承载力满足顶管需求。（3 3）顶管施工工艺流程）顶管施工工艺流程（3）顶管中的安全措施）顶管中的安全措施 1 1）管内照明）管内照明 管道内每管道内每1010米装一只照明灯，照明灯采用米装一只照明灯，照明灯采用24V24V的安全电压供电。的安全电压供电。 为防止电缆接头松动、管道内配有部分活动接头箱，即保证了接头质量，又可以避免为防止电缆接头松动、管道内配有部分活动接头箱，即保证了接头质量，又可以避免接头的包扎受潮而产生的漏电事故。接头的包扎受潮而产生的漏电事故。 应急电源采用的是地面备用一台发电机，在管道内断电时及时供电以保证照明、通风、应急电源采用的是地面备用一台发电机，在管道内断电时及时供电以保证照明、通风、施工的正常进行。施工的正常进行。2 2）供风）供风 在顶进施工过程中，随着管道不断向前延伸，空气中的氧气会逐渐稀少，会给在管内在顶进施工过程中，随着管道不断向前延伸，空气中的氧气会逐渐稀少，会给在管内的工作人员带来极大危害，甚至会造成恶性事故。为改善管内工作环境，在管道施工的全的工作人员带来极大危害，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，营造良好的作业环境。过程中采取通风措施，加大管道内空气流通，营造良好的作业环境。 采用压入式通风，空压机安装在地面上，用采用压入式通风，空压机安装在地面上，用DN100DN100的硬质的硬质PVCPVC通风管道，将风送至工作通风管道，将风送至工作坑底部，并用同直径的硬质坑底部，并用同直径的硬质PVCPVC通风管道，从管内把风送至端部掘进机处。通风管要固定在通风管道，从管内把风送至端部掘进机处。通风管要固定在工作坑侧壁及钢筋混凝土管内壁的上，固定要牢固。工作坑侧壁及钢筋混凝土管内壁的上，固定要牢固。（4）顶管质量监控过程名称质 量 控 制 点检测手段质量等级轨道安装允许偏差：轴线 3mm顶面高程0+10mm两轨内距2 mm水准仪激光经纬仪盒尺、塔尺合格后背安装允许偏差：垂直度1 扭转度1激光经纬仪线 坠合格油缸架安装允许偏差：整体轴线 3mm左右高差 03mm水准仪激光经纬仪盒尺、塔尺合格洞口止水圈安装允许偏差：轴线20mm 高程20mm水准仪、激光经纬仪、塔尺合格管道顶进允许偏差：中心偏差： 50mm高程偏差： + 40mm- 50mm水准仪激光经纬仪钢卷尺、塔尺合格管道接口相邻管间错口15%壁厚，且不大于20mm钢卷尺合格（5）顶管施工常见病害的防治）顶管施工常见病害的防治1）管道轴线偏差过大）管道轴线偏差过大2）地面沉降与隆起）地面沉降与隆起3）顶力突然增大）顶力突然增大 4）管道接口渗漏）管道接口渗漏5）管道内出现渗水）管道内出现渗水 6）钢筋混凝土管节裂缝）钢筋混凝土管节裂缝 7）顶管前端正面土体坍塌）顶管前端正面土体坍塌 （6）施工中的监控量测）施工中的监控量测 按照建筑基坑支护技术规程（按照建筑基坑支护技术规程（DB11/489-2007）的标准，根据工作坑的开挖）的标准，根据工作坑的开挖深度深度h、邻近建（构）筑物及管线与坑边的相对距离比、邻近建（构）筑物及管线与坑边的相对距离比、工程地质、水文地质条、工程地质、水文地质条件及破坏后果的严重程度将基坑侧壁的安全等级分为三级，本工程的开挖范围不件及破坏后果的严重程度将基坑侧壁的安全等级分为三级，本工程的开挖范围不大，周边没有重要的建筑物，但是基坑较深，基坑使用中受到顶推力的作用，安大，周边没有重要的建筑物，但是基坑较深，基坑使用中受到顶推力的作用，安全等级定为二级。全等级定为二级。顶管及周边环境监测变形的允许值 工作坑观测点布置 地表沉降测量点沿管道顶进方向每隔地表沉降测量点沿管道顶进方向每隔10m设置设置1个观测断面，每个断面设置个观测断面，每个断面设置3个观测点，分别为管顶中线、中线两侧各个观测点，分别为管顶中线、中线两侧各4m；穿越现况道路时每隔；穿越现况道路时每隔5米设置米设置1个观个观测断面，每个断面设置测断面，每个断面设置5个观测点，分别为管顶中线、中线两侧各个观测点，分别为管顶中线、中线两侧各4、8m。在龙爪。在龙爪树泵站附近设置树泵站附近设置3个沉降观测点和个沉降观测点和2个测斜点。个测斜点。顶管段及周边建筑物观测点布设示意图 观测频度观测频度 A、竖井观测：竖井施工期间：、竖井观测：竖井施工期间：1次次/天；竖井施工完毕天；竖井施工完毕7天后，改为天后，改为1次次/2天；天； B、顶管设备安装期间：、顶管设备安装期间：1次次/天；天； C、顶管作业：作业之前、顶管作业：作业之前3天连续观测：天连续观测：1次次/天；天； 作业期间：作业期间：1次次/天；天； 顶管施工完成：继续观测顶管施工完成：继续观测7天后，天后，1次次/天；天； 竣工三个月内：每两周观测一次；竣工三个月内：每两周观测一次； 工程的两年内：每季度观测一次。工程的两年内：每季度观测一次。 （7）雨季施工措施）雨季施工措施 1）防汛应急小组）防汛应急小组 组组 长：屈新龙长：屈新龙 电话：电话：13911559270 副组长：赵建章、杨硕副组长：赵建章、杨硕 组组 员：郑连义、张英才、刘文亮、壮工员：郑连义、张英才、刘文亮、壮工20人人 2）施工措施）施工措施 a、每个竖井工作坑，设置一台水泵及、每个竖井工作坑，设置一台水泵及2台备用泵，共台备用泵，共6台，及时将竖井内积水抽出；台，及时将竖井内积水抽出； b、准备塑料防雨罩，防止顶进机具受淋，基坑口及时用塑料布覆盖减少进入基坑、准备塑料防雨罩，防止顶进机具受淋，基坑口及时用塑料布覆盖减少进入基坑内的雨水；内的雨水； c、竖井周边保持干净，确保排水流畅，在竖井井口周边按要求砌筑挡水墙，避免、竖井周边保持干净，确保排水流畅，在竖井井口周边按要求砌筑挡水墙，避免雨水倒灌入竖井；雨水倒灌入竖井； d、如遇较大降水，将顶管洞口用编织袋封筑起矮墙，防止坑内积水流入顶管内；、如遇较大降水，将顶管洞口用编织袋封筑起矮墙，防止坑内积水流入顶管内；3）雨季应急物资）雨季应急物资编织袋编织袋100只，水泵只，水泵6台，雨衣台，雨衣30件，塑料布件，塑料布500m2，雨鞋，雨鞋30双，铁锹双，铁锹20把。把。 5 1、质量目标、质量目标 本工程质量目标：合格达到本工程质量目标：合格达到100%。 2、质量保证体系、质量保证体系组长：项目经理决 策 层专职质检工程师技术质量部工程计划部经营合同部安全环保部专职质检员副组长：总工程师决 策 层综合办公室 材料设备部施 工 队作业层反 馈 3、质量控制措施、质量控制措施 （1）施工测量）施工测量 （2）仪器和设备）仪器和设备 （3）土方工程）土方工程 （4）顶管施工的钢筋混凝土管道）顶管施工的钢筋混凝土管道 6 1、安全目标、安全目标 积极开展安全达标工作，切实贯彻安全生产责任制，强化安全意识，本工程杜绝积极开展安全达标工作，切实贯彻安全生产责任制，强化安全意识，本工程杜绝重伤和死亡事故，轻伤事故频率控制在重伤和死亡事故，轻伤事故频率控制在1以下。以下。 2、安全保证体系、安全保证体系 3、安全管理措施、安全管理措施 （1）安全生产责任制）安全生产责任制 （2）主要安全作业措施）主要安全作业措施 1）吊装作业）吊装作业 2）焊割作业）焊割作业 3）安全用电）安全用电 （3）安全防护终点）安全防护终点 1）防触电伤害）防触电伤害 2）防机械伤害）防机械伤害 3）预防物体打击伤害）预防物体打击伤害 4）预防土方坍塌）预防土方坍塌 （4）安全教育）安全教育71、建立文明施工体系、建立文明施工体系 在施工过程中实行经理为第一负责人的文明施工保证体系。文明施工做到组织在施工过程中实行经理为第一负责人的文明施工保证体系。文明施工做到组织落实、责任落实，形成体系。经常进行文明施工检查，将文明施工管理列入施工议落实、责任落实，形成体系。经常进行文明施工检查，将文明施工管理列入施工议事日程，做到常抓不懈。职工进场前进行文明安全施工教育培训。利用各种形式，事日程，做到常抓不懈。职工进场前进行文明安全施工教育培训。利用各种形式，板报、快讯宣传表扬施工的先进作法，努力提高文明施工的意识和自身素质。板报、快讯宣传表扬施工的先进作法，努力提高文明施工的意识和自身素质。2、现场场容（1）严格执行国家有关部委、北京市建委关于）严格执行国家有关部委、北京市建委关于“文明施工文明施工”的有关条例。建立健的有关条例。建立健全文明施工组织及责任制全文明施工组织及责任制,对施工的全过程、全方位实行项目经理负责制，管理人员对施工的全过程、全方位实行项目经理负责制，管理人员责任制，强化文明施工管理。施工现场达到整洁卫生责任制，强化文明施工管理。施工现场达到整洁卫生,合理组织材料进场并按平面布合理组织材料进场并按平面布置图分别标识、整齐码放。置图分别标识、整齐码放。（2）为保证施工现场安全用电，对临时用电设备采用安全防护网进行围挡、标识、）为保证施工现场安全用电，对临时用电设备采用安全防护网进行围挡、标识、专职人员负责等措施。设置专用消防设施并设置消防人员。加强安全生产教育专职人员负责等措施。设置专用消防设施并设置消防人员。加强安全生产教育,提高提高全员安全生产意识。全员安全生产意识。（3）施工现场道路保持清洁。）施工现场道路保持