斑竹园清流顶管方案

斑竹园镇污水管网新都段施工1标段工程 四川永发建工集团有限公司

斑竹园镇污水管网新都段施工1标段工程施工方案审批表

工程名称 斑竹园镇污水管网新都段施工1标段工程 建设单位 斑竹园镇人民政府

监理单位 成都市新都建设工程监理有限公司 施工单位 四川永发建工集团有限公司

方案名称 斑竹园镇污水管网新都段施工1标段工程顶管专项施工方案

编制人 饶家川 编制日期 2011.5. 11

编制单位 四川永发建工集团有限公司 审核人 黄泰烈

施

工

单

位 审批意见：

审批人（签字）： （公章）

监

理

单

位 审批意见：

总监理工程师（签字）： （公章）

建

设

单

位 审批意见：

项目负责人（签字）： （公章） 斑竹园镇污水管网新都段施工1标段工程 四川永发建工集团有限公司

斑竹园镇污水管网新都段施工1标段工程

顶

管

专

项

施

工

方

案

四川永发建工集团有限公司

2011年05月15日 斑竹园镇污水管网新都段施工1标段工程 四川永发建工集团有限公司

人工顶管施工方案

第一章 编写依据

本施工方案编写依据如下：

1、斑竹园镇污水管网新都段施工1标段工程设计图图纸；

2、《给水排水管道施工及验收规范》GB50268-97；

3、《混凝土结构工程施工质量验收规范》 GB50204-2002；

4、《市政排水管渠工程质量检验评定标准》CJJ3-90；

5、给水排水工程构筑物结构设计规范GB50069—2002

6、成都市建设委员会颁发的有关建筑规程，安全、质量及文明施工等文件；

第二章 工程概况

2.1 工程简介

由于工期紧、施工场地有限、现场交通繁杂、地下管线复杂、有可能遇上地下障碍物等情况，考虑影响本工程顶管正常施工的不利因素，故将本工程中的顶管工程采用人工顶管。管材采用Ⅲ级DN800 顶管专用GB钢筋混凝土，管埋深约为4.0至4.5m。工作井、接收井及检查井的井位和管段长度将根据现场实际情况（顶进长度、地下障碍物、交通影响等）而确定。

2.2 施工参照标准

GBJ08-221-96 《市政排水构筑物工程施工和验收规程》

GBJ08-220-96 《市政排水管道工程施工和验收规程》

GBJ141-90 《给水排水构筑物施工和验收规程》 斑竹园镇污水管网新都段施工1标段工程 四川永发建工集团有限公司

YS1411-89 《防腐蚀工程施工规程》

GB50194-93 《建筑工程施工现场供用电安全规范》

GBJ208-83 《地下防水工程施工及验收规程》

GB50026－ 93 《工程测量规范》

第三章 施工部署

3.1 施工组织安排

本工程需要采用人工顶管的管段为4段，计划用2 套顶管设备，一台备用。分成两个阶段顶进，第一阶段为工作井、接收井的施工，第二阶段为人工顶管的实施，其中工作井、接收井的施工可以交叉作业，速度较快，设备也能得到充分的利用。

3.2 顶管施工工艺流程

工作井施工

设备安装

管吊装就位

施工准备

土方掘进

测量控制及纠偏

废泥外运

开机顶进

结束

施工下一节

3.3 施工顺序 斑竹园镇污水管网新都段施工1标段工程 四川永发建工集团有限公司

施工顺序为： 工作井施工→ 顶进设备安装调试→ 吊装砼管到轨道上→ 连接好工具管→ 装顶铁→ 开启油泵顶进→ 出泥→ 管道贯通→

拆工具管→ 砌检查井。顶管施工工艺流程图见上图所示。

第四章 施工准备工作

4.1 生产准备

1、进行施工测量和现场放线工作。

2、确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，如管线、电线杆、树木及附近房屋等的准确位置。

3、按施工平面布置图修建临时设施，安装临时水、电线路，并试水、试电。

4、进行顶管所用设备的加工制作。

5、根据顶进长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等）。

6、根据材料计划，分期分批组织材料进场。

4.2 技术准备

1、审查施工图纸和进行各专业图纸会审，进行施工技术交底工作。

2、做好标高点控制，施工测量和现场放线工作。

3、按照规划局提供的永久水准点，引临时水准点至井下，施工中经常进行校核。

第五章 主要工程项目的施工技术方案

5.1 人工顶管顶力的计算：

（一）对于顶管顶进深度范围土质好的，管前挖土能形成拱，可采用先挖后顶的方法施工。 斑竹园镇污水管网新都段施工1标段工程 四川永发建工集团有限公司

根据经验公式： P=n P0

其中：P——总顶力

n——土质系数。

土质系数取值可根据以下两种情况选取：

（1） 土质为粘土、亚粘土及天然含水量较大的亚砂土，管前挖土能成拱者，取1.5～2.0。本工程取1.5.

（2） 土质为中粗砂及含水量较大的粉细砂，管前挖土不易成拱者，取3～4。

（3） 土质为砂砾石层，管前挖土不易成拱者，取4～5。

P0——为顶进管子全部自重。顶进的每节管自重约为0.6 吨，最长段以45米计，每节管长2 米，共要顶进22.5 节管，则P0＝0.6*22.5＝13.5 吨。

则总的顶力为：P=n P0 ＝5*13.5＝67.5吨

考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备取1.5 倍左右的储备能力，设备顶进应力为101.25 吨, 取总的顶力F＝150 吨，选用一个千斤顶作为顶进动力设备，千斤顶的顶力应为150 吨。

（二）对于顶管顶进深度范围土质较差的，即开挖时容易引起塌方的，可采用先顶后挖的方法施工。

根据顶管工程力学参数确定，先顶后挖时，顶管的推力就是顶管过程管道所受的阻力，主要包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力。

⑴工具管正压力F：与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。根据有关工程统计资料，软土层一般为20-30t/m2,硬土层通常在30-60t/m2。大于40t/m2 时表明土质较好。本工程为砂砾石斑竹园镇污水管网新都段施工1标段工程 四川永发建工集团有限公司

取60 t/m2.

F1=S1×F×K1

其中

F1--顶管正阻力(t)

S1--顶管正面积(m2)

K1--顶管正阻力系数(t/m2)本工程取1.5

F1=S1×K1=πr2×F×K1＝3.14*0.36*0.36*60*1.5＝36.6吨

⑵管壁摩擦阻力：管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。根据有关工程统计资料，

管壁摩擦阻力一般在0.5-1.0t/m2 之间。

F2=S2×K2

其中

F2—顶管侧摩擦力（t）

S2—顶管侧面积（m2）

K2—顶管侧阻力系数（t/m2）本工程取1.0

F2=S2×K2=πDL×K2=3.14*0.72*45*1.0=101.7 吨

顶管阻力为以上二种阻力之和，顶进长度按最长管段45 米计算，总顶力：F=F1+F2

≈137.7吨

考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备应考虑储备能力，故设备顶进应力去150 吨, 取总的顶力F＝150 吨，选用一个千斤顶作为顶进动力设备，千斤顶的顶力应为150 吨。 斑竹园镇污水管网新都段施工1标段工程 四川永发建工集团有限公司

经上述两种方案的比较，本工程取总的顶力F＝150 吨，选用一个千斤顶作为顶进动力设备，千斤顶的顶力应为150 吨。

DN600混凝土管道的正截面面积为0.124平方米，顶进时每平方米承受压力为137.7T/0.124=1110T，按照规范标准DN800Ⅲ级钢筋混凝土的混凝土强度为C40。为确保管道在顶进过程中不发生破坏，需至少每27.8米设置中继间一套。

5.2.1 工作井施工

1、工作井采用机械开挖，人工回填。工作井尺寸净空为5×6米，开挖深度为4米左右，坡度系数1：1。

2、井内的积水由集水沟（长×宽×高为30cm×30cm×40cm）沿四周布置，及时排入1000*1000*1000集水坑内采用直径50的污水泵集中排走，抽水时要注意用电安全。

3、工作井上部设置30cm×30cm×40cm泥土止水墙。

4、工作井底的标高要符合设计要求，采用混凝土C15厚20厘米封底。

5、该工作坑开挖深度4.5米，上部有施工动载。为确保安全，参照地下室深基坑护壁施工：采用喷锚护壁。具体做法为直经４８钢管锚杆，长度3.5米，纵横向间距2.5米，采用风镐植入。坑壁φ12钢筋网纵横向布置间距250，钢筋网钢筋搭接倍数不小于35D,钢筋网钢筋与植入锚杆焊接，面喷10厘米厚C20细石混凝土。

5.3 顶管工作井内设备安装

（一）导轨安装。严格控制导轨的中心位置和高程，确保顶入管节中心及高程能符合设计要求。