顶管专项施工方案(一标段).pdf
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1、 非开挖顶管专项施工方案 批准 审核 编制 非开挖顶管专项施工方案 第 1 页 共25页 目 录 一、编制依据.2 二、工程概述.2 三、现场组织管理架构图.2 三、施工部署.2 四、施工进度计划安排.3 五、顶管主要施工方法及要点.4 六、安全施工措施.15 七、文明施工措施.17 八、施工现场燃气管道及设施确认表及协调记录表.18 附图一:A8-A9 段地下市政管线分布图及顶管路径图.19 附图二:A6-A7 段地下市政管线分布图及顶管路径图.19 附图三:A8-A9 段市政管线剖面图及计划顶管轨迹图.19 附图四:A6-A7 段市政管线剖面图及计划顶管轨迹图.19 非开挖顶管专项施工方案
2、 第 2 页 共25页 一、编制依据 1、本电力工程设计图纸;2、工程测量规范(GB50026-2007);3、顶管施工技术及验收规范(试行);4、水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(DLT5148-2012);5、建筑工程施工现场供用电安全规范(GB50194-2014);6、施工现场临时用电安全技术规范(JGJ46-2012);7、本标段的总体施工组织设计;8、国家、省、市关于工程施工和验收的法律法规、安全生产、文明施工的有关规定。二、工程概述 1.1 本工程顶管部分主要分布:1.2 本工程地下市政管线分布图及顶管路径图(见附页):施工前参考深圳供电规划设计院有限公司测绘技术报告、综合管线图及
3、管线成果表,并结合现场实际勘查结果,做好顶管前的测量定位工作。三、现场组织管理架构图 三、施工部署 1、本工程方案项目管理采用项目经理负责制管理,由项目经理全权负责本项 非开挖顶管专项施工方案 第 3 页 共25页 目的机械、材料和劳动力的组织及施工,具体项目管理机构如下:2、本工程方案安全管理采用项目经理负责制管理,由项目经理全权负责本项目的安全施工和人员的组织落实工作,具体安全管理机构如下:3、主要施工机械及设备 机械参数机械名称 型号 数量 功率 使用部位 定向钻机 ZT-35 2 顶管道 扩孔器 250mm860mm 牙轮式扩孔器 1 顶管道 履带式单斗挖掘机 W-1001 1 1M
4、挖槽、修路 气割机 1 顶管道 电焊机 XD1-200 2 2KVA 顶管道 经纬仪 J2 1 测量放线 水准仪 S3-d 1 抄平、沉降观测 四、施工进度计划安排 本工程顶管部分施工计划从2017 年 10 月 08 日开工,2017 年 11 月 06 日完工,共计 30 个工作日。先行施工A8-A9 段顶管施工(20 个工作日),再进行 A6-A7 段顶管施工(10 个工作日)。针对本工程的实际特点,总体施工安排思路为指导:A8-A9段跨北环大道顶管需提前同各个市政及公园部门联系并办理顶管手续。手续办理过程中同时对现场实际地下管线情况进行详细探测,做到精准无误,待手续办理完毕后顺利进行顶
5、管施工。非开挖顶管专项施工方案 第 4 页 共25页 五、顶管主要施工方法及要点 5.1 施工工艺流程 5.2 施工准备 人员配置 施工员、定向钻铺管施工操作人员等 施工内容相对应的设备材料 管材:定向钻铺管使用HDPE管;其他材料:护壁泥浆、充填泥浆等。施工内容相对应的器具、机械及工器具仪表 施工所需的工器具、机械、测量仪器等定向钻铺管钻机等 危险源辨识及控制措施、识别环境因素和环境影响 施工准备 入钻沟、下管沟开挖 扩孔、清孔 回拉放管 质量验评 导向孔施工 导管焊接 非开挖顶管专项施工方案 第 5 页 共25页 现场施工负责人参照本单位的“电力工程危害辨识清单及风险评价、控制措施”和施工
6、方案、现场情况制定控制措施;根据本单位的“识别环境因素和环境影响的控制措施”和施工方案及现场情况制定可行的危害环境的相应预防控制措施。5.3 主要作业内容 作业前工作 A、技术准备 a、定向钻铺管施工前应进行工程勘察。工程勘察应符合 岩土工程勘察规范GB50021、岩土工程勘察规范DBJ13-84和城市地下管线探测技术规程CJJ61的规定。b、地下管线复查并在地面上做出标记。c、根据地下管线复查结果调整钻孔设计轨迹;d、选定出、入钻点,开挖出、入钻工作沟。e、绘制出详细的地下管线勘察成果图,作为钻孔轨迹设计的依据。f、入钻点和出钻点的选取:根据设计要求,入钻点宜设在行人车辆稀少且有足够空间摆放
7、设备处,出钻点则宜设置在能够摆放管材、方便拖管的另一端。g、钻孔轨迹设计要求根据取得地下管线勘察成果、现场地形地貌和周边环境信息。钻杆最小弯曲半径等技术资料。其中钻孔轨迹参数包括入钻角i、出钻角o、入钻造斜段Li、中间水平段L、出钻造斜段Lo、钻孔深度H等。钻孔轨迹。人行道入钻坑道 路人行道出钻坑入钻造斜段水平孔段出钻造斜段LLHiLi图 4-1 钻孔轨迹示意图 h、编制施工方案,准备好相关的施工记录表。B、现场施工负责人向进入施工范围内所有人员详细交代本次施工作业内容、进度要求、特殊项目施工要求、作业标准、安全注意事项、危险点及控制措施、危害环境的相应预防控制措施、人员分工并签署(班组级)安
8、全技术交底。C、现场施工负责人负责办理相关的工作许可手续,开工前做好现场施工防护 非开挖顶管专项施工方案 第 6 页 共25页 围蔽警示措施;夜间施工的须有足够的照明。D、现场施工负责人检查所有工作人员是否正确使用劳保用品及着装按安规规定佩戴统一的安全帽、统一佩戴有个人相片的作业证(或胸卡证)、穿着统一的工作服,并带领施工作业人员进入作业现场。开始主要作业 现场施工负责人发出许可开工命令。钻沟、下管沟开挖 开挖应严格按挖沟断面分级开挖,沟体开挖应连续进行,挖出土方应及时外运,不得随意堆放。导向孔施工 导向孔施工应按事先设计好的钻孔轨迹进行导向施工,并做好导向孔施工的记录。导向钻机入钻 导向孔施
9、工时,通过地面上的手持式导向仪,随时测量出孔底钻头深度和角度等参数,掌握孔内情况,随时进行控制和调整。每钻完一根钻杆要测量一次钻头的实际位置,以保证导向孔符合设计要求 导向钻孔轨迹与既有地下管线的最小安全距离 地下管线名称 平行净距(m)交叉净距(m)扩孔直径500 500扩孔直径1000 扩孔直径500 500扩孔 直径1000 给水管 15 20 15 20 排水管 10 15 10 15 热力管 20 25 15 20 煤气管 35 40 20 20 输油管 35 40 20 25 电力电缆 30 35 15 25 通信电(光)缆 30 35 15 20 定向钻铺管工程应符合国家及地方有
10、关城市规划、土地管理、环境保护等法律法规的规定。图 4-2 导向孔施工示意图 图中:导向钻杆 数控仪器 导向钻头 钻孔曲线 非开挖顶管专项施工方案 第 7 页 共25页 管材焊接 热熔对接是将待连接的管材(件)两端面刨平,用加热板加热,使塑管端面熔化,在一定的压力作用下,使熔化端面接触,熔融体互融,从而完成管道连接。一般情况下,对接熔的整个过程分为五个阶段:预热阶段(即卷边阶段);吸热阶段;转换阶段(即加热板抽出阶段);熔接阶段;冷却阶段 A、预热阶段:即卷边过程,该过程中管材截面将根据控制设定产生一个卷边,卷边的高度因管材的规格不同而不同,卷边的高度将决定最终焊环的环形。B、吸热阶段:在这个
11、阶段中,热量在所要连接的管材内扩散,这个阶段需要施加一个较小的压力。C、加热板取出阶段:这个阶段用来在将所连接的管材或管件接触之前,取出加热板。取出加热板和使连接管材相接触的时间越短越好,以避免热量损失或熔融端面被污染(灰尘、沙)氧化等。D、熔接阶段:即纯粹的熔接,将要连接的管材熔化端面相互接触,按所选择的标准逐渐建立和保持对接压力。E、冷却阶段:冷却过程按标准规范施以特定压力,注意不能有张力和机械应力,否则会影响熔接质量。冷却阶段所施加的压力有时与焊接压力相同,但主要依据使用标准而定。F、高密度聚乙烯管(HDPE)的加热熔接温度为220,各阶段所用时间T和压力P取决于所使用的管材标准,施工中
12、,主要采用SHD-250塑料管道热熔对接机。扩孔、清孔施工 在导向孔施工完成后,进行扩孔施工。扩孔的直径一般为所要敷设管道的外包络直径的1.21.5倍。当扩孔的直径较大时,需要用不同直径的扩孔钻头从小到大逐级将导向孔扩大至设计终孔直径(例如,设计扩孔终孔直径为用860mm时,那么在扩孔施工时就要分别用直径250mm、450mm、图 4-3 扩孔施工示意图 图中:转杆 扩孔器 转杆 图 4-4 回拉放管示意图 转杆 扩孔器 旋转分动器安装管线 非开挖顶管专项施工方案 第 8 页 共25页 650mm、860mm的扩孔钻头进行分级扩孔)。扩孔时,不停地在扩孔钻头后方接上钻杆,使整个钻孔内始终都有钻
13、杆。当某一级扩孔钻头回扩到入钻沟后,将扩孔钻头拆卸后,在出钻沟一端再接上下一级扩孔钻头,进行回扩,依此反复直到设计孔径。在扩孔的同时要不断向孔内注入化学泥浆,以便排出扩孔时所切削下来的泥土、钻屑、防止孔壁坍塌以及减小回拖阻力 回拉放管 将钻杆、扩孔钻头和被安装管线依次连接好,回拖入孔内。由于孔内充满泥浆,所以管线是处于悬浮状态的,管与孔壁之间由于泥浆润滑作用,减少了回拖阻力,当管道全部被拖入孔内后,拖管完成。化学泥浆的制作 施工时,通过钻杆向孔底不停地泵入化学泥浆。化学泥浆的配制见表1-2。化学泥浆的配制表 表 1-2 地层 粘土、亚粘土 粉砂、细砂 中、粗砂 马氏漏斗粘度(S/qt)3040
14、 4055 5065 5.4 定向钻机钻进技术方案 定向钻机的主要部件有轮式钻机、操作系统、动力站、液压系统、钻头、钻杆等,按照安装使用规范进行安装。钻机运到现场后须先锚固稳定,并根据预先设计的钻机倾斜角进行调整,依靠钻机动力将锚杆打入土中,使后支承和前底座锚与地层固结稳定。钻杆轨迹的第一段是造斜段,控制钻杆的入射角度和钻头斜面的方向,缓慢给进而不旋转钻头,就能使钻头按设计的造斜段钻进。钻头到达造斜段完成处后便进行流水段的钻进:旋转钻头并提供给进力,钻头就能沿水平直线钻进。钻头上装有带信号发射功能的探测仪器在钻进过程中通过地面接收仪器接收探头发出的信号,经译码后便可获知钻头深度、顶角、工具面向
15、角、探头温度等参数,根据所接收的数据调整钻头操作参数,使钻进按照流水线标高路线前进,到达出口检查井后完成钻孔工序。钻进操作的注意事项:(1)钻杆的上、下接头应对正边缓慢给进动力边慢转上扣不得拧得过紧。(2)不允许使用弯曲和有伤的钻杆。(3)钻进速度不宜过快,应根据地层条件合理调定给进力。非开挖顶管专项施工方案 第 9 页 共25页(4)造斜顶进时,每次顶进尺度控制在0.5m左右为好,曲线要缓。(5)钻杆内不得进脏物,以免堵塞钻头喷嘴。(6)当机油压力报警指示灯亮时说明油压不正常,要进行检查。(7)当机油堵塞报警指示灯亮时要更换机油滤芯。(8)改变水泵排量时先摘开离合器,不得带速换档。(9)在水
16、泵较长时间不工作的情况下应将其变速箱挂空档,然后合上离合器,以保护分离轴承。(10)按规范开动钻机后不要马上用全负荷钻进,而应先进行试运转,待确定各部分运转正常后方可开始钻进。5.4.1 定向钻机的选择:工程中采用的定向钻机为(ZT-35),其最大回拖力为 3430 kN,远大于管与土体之间的摩擦力,满足要求。管材强度及接头强度见检测报告。1+式中 总回拖阻力();扩孔钻头迎面阻力();管外壁周围摩擦阻力();扩孔钻头外径(;一般取管道外径1.2 1.5倍;管节外径();迎面土挤压力(KN/m2);一般情况下,粘土可取500 600KN/m2,砂性土可取800 1000KN/m2 回拖管段总长
17、度();管节外壁单位面积的平均摩阻力(/可按本规范表6.3.4-2中的钢管取值;+1故最大回拖力3430大于总回拖力753.08 60P45A主要技术参数 动力 Kw 125 最大输出扭矩 Nm 8000 钻机回拖力 kN 3430 钻进给进力 kN 3430 非开挖顶管专项施工方案 第 10 页 共25页 输出转速 r.p.m 0-100 入射角。8-20 泥浆泵最大排量 L/min 250 泥浆最高压力 Mpa 8 钻杆规格 mm 73x3000 挤压式扩孔器 mm 160-680 切捎式扩孔器 mm 320-720 流道式扩孔器 mm 300-700 主机外型尺寸 mm 5500 x21
18、00 x2250 总重量 kg 7800 ZT-35型定向钻进非开挖铺管钻机采用高强度橡胶履带底盘,动力站和钻机一体化结构,移动方便,机动性强。钻机动力选用康明斯柴油机,动力充沛,性能稳定可靠。动力头采用双马达驱动,回转平稳,扭矩大。动力头设有卸扣自行浮动机构,以减少对钻杆丝扣的磨损,操作简便可靠。随机液压管线集中于防护套内,提高了管线的使用寿命。方便的角度调节油缸,入射角调节灵活。给进回拉采用马达链条机构,推拉力相同,便于长距离控向。双夹持器拧卸钻杆,效率高。全液压驱动,集中控制,操作方便、灵活。5.4.1.1 扩孔器的选择:860mm牙轮式扩孔器 5.4.1.2 管材的选择:管材选用250
19、15、17010 HDPE管。5.4.1.3 钻井液的选择:高造浆率/低滤失量膨润土 产品描述:易钻是一种高造浆率,添加特制干粉聚合物的200目钠基彭润土。在钻探过程中,它能够有效地保持钻孔的完整性。推荐用途:易钻是特别为倾斜钻进或水平钻进而设计制造的。可以用于各种类型的淡水泥浆循环钻进,也可以作为用于顶管施工的润滑剂。5.4.2 施工机械的安装调试 定向钻机安装应符合下列要求:(1)钻机应安装在管道中心线延伸的起始位置;(2)调整机架方位应符合设计的钻孔轴线;(3)按钻机倾角指示装置调整机架,应符合轨迹设计规定的入土角,施工前应用雷达探测仪复查或采用测量计算的方法复核;(4)钻机安装后,起钻
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