人工顶管施工方案gai

施工组织设计（方案）报审表 工程名称：十五里河综合治理工程施工第2标段 编号： 致：合肥工大建设监理有限责任公司 （监理单位） 我方已根据施工合同的有关规定完成了十五里河综合治理工程人工顶管专项方案 的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。 附：人工顶管专项方案

承包单位（章） 项目经理 日 期

专业监理工程师审查意见： 专业监理工程师 日 期

总监理工程师审查意见：

项目监理机构 总监理工程师 日 期 第一章 编写依据 本施工方案编写依据及相关规范如下： 1、合肥市十五里河综合治理工程施工招标文件、设计施工图； 2、 施工参照标准及相关规范 GB50014-2006（2011版）《室外排水设计规范》 GB50318-2000《城市排水工程规划设计规范》 GBJ-69-84《给水排水工程结构设计规范》 GB50069-2002《给水排水工程构筑物结构设计规范》 GB50332-2002《给水排水工程管道结构设计规范》 GB5289-98 《城市工程管线综合规划规范》 GB8979-1996《污水综合排放标准》 第二章 工程概况 一、 工程简介 十五里河（繁华大道－污水处理厂）段截污工程已与2009年10由市重点工程局组织设施，并与2010年8月份通过了工程竣工验收。因十五里河河道进行了规划调整，在本次河道施工中对已设施截污管道的部分与河道有冲突的管段做相应改建，因此在本次施工图调整设计中，尽量保留利用已实施的截污管道；对现状无法利用的管道予以废除，并按规划河道重新布置截污管道；同时新建天津路以下的沿河截污管道及截污设施。 本工程采用人工顶管施工。管材采用DN1600、DN1800 的钢承口式钢筋砼排水管（Ⅲ级）埋深约为7~8m。人工顶管施工，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（顶进长度等）而确定。

第三章 施工部署 一、施工组织安排 本工程人工顶管的管段为计划用2套顶管设备，分成两个阶段施工，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。 二、顶管施工顺序及工艺流程 1、施工顺序 工作井接收井制作——基坑底基础及后靠背安置──安装导轨──设置承压壁──安装主顶设备──安装顶管机头──安置起重机械──安置土方运输设备──安放管节──顶进 2、顶进工艺流程： 沉井中心线测量放样──安装顶机架与主顶装置──顶进管机顶进，吊下一节管节──管节顶进────顶完第一节管，吊下一节管──管节拼装──顶力接近许用力──吊放中继环 ──同上继续再顶──出洞，顶管机与管节分离。

土方临时堆放区 工 作 坑

第四章 施工准备工作 一、施工准备 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。 二、 技术准备

管材临时堆放区 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、按照测绘院提供的永久水准点，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

一、 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。 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，管前挖土能成拱者，取1.5～2.0。 （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。取n 为2.0。 P0——为顶进管子全部自重。顶进的每节管自重约为5吨，最长段以80 米计，每管长2 米，共要顶进40 节管，则P0＝5*40＝200 吨。 则总的顶力为：P=n P0 ＝2.0*200＝400 吨 考虑地下工程的复杂性及不可预见因素，顶管设备取1.3 倍左右的储备能力，设备。顶进应力为520 吨, 取总的顶力F＝600 吨，选用两个千斤顶作为顶进动力设备，每个千斤顶的顶力应为300 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：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。 F1=S1×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) F1=S1×K1=πr2×K1＝3.14*1.08*1.08*35＝128 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0.1-0.5t/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） F2=S2×K2=πDL×K2=3.14*2.2*80*0.5=276吨 顶管阻力为以上二种阻力之和，顶进长度按最长管段80 米计算，总顶力：F=F1+F2≈404 吨 因此，取总的顶力F＝500 吨，选用两个250 吨的千斤顶作为顶进动力设备。 二、 工作井的施工方法 1、工作井的施工方法采用人工挖孔护壁法施工。依据设计图纸工作井设计

为圆形，直径为Φ6.0 米，倒挂井深度为8米左右，砖砌37墙，砖墙内设两道圈梁，圈梁及支背采用C25混凝土，圈梁位置为从砖墙顶面下1.6m和从砖墙底部上2～3m，以保证砌筑砖墙的结构稳定，增加圆形砖墙抵抗土的压力。 开挖时上部采用机械开挖，下部土方进行人工开挖 ，开挖至1.0～1.5m左右开始四周砌砖，并铺设作业平台，竖立垂直运输用扒杆，为保证雨天能够施工，在顶部设防雨工作棚。边挖四周边用红砖支护，每次倒挂深度不超过60cm，井中对称施工，随砌随粉，若遇土质情况较差时，每次倒挂深度不超过30～40cm，必要时安放2Φ6钢筋作为结构拉结筋。每次向下倒挂时必须保证上层砖墙具有足够强度，砂浆配合比正确，井壁相互垂直，无通缝，砌筑砂浆饱满，无空鼓、裂缝等现象。依据图纸要求开始绑扎内衬钢筋，立内衬模板，浇筑内衬混凝土。 工作井施工顺序：基坑开挖——砌筑上部井身——对称向下掏挖、砌筑——浇筑后靠背及封底、内衬——顶管施工。 三、 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。 1、由于工作井底板浇注了30cm 的砼，地基稳定，导轨直接放置在工作井的底板上。 2、严格控制导轨顶面的高程，其纵坡与管道纵坡一致。 3、导轨必须直顺。严格控制导轨的高程和中心。 （二）、 千斤顶和顶铁的安装 千斤顶是掘进顶管的主要设备，由前面顶力计算可知,本工程最长管段的顶力为300吨.拟采用2 台200 吨液压千斤顶。 1、千斤顶的高程及平面位置：千斤顶的工作坑内的布置采用并列式，顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。根据施工经验，采用机械挖运土方，管上部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4~1/5 处为宜。 2、安装顶铁应无歪斜、扭曲现象，必须安装直顺。 3、每次退千斤顶加放顶铁时，应安放最长的顶铁，保持顶铁数目最少。 4、顶进中，顶铁上面和侧面不能站人，随时观察有无扭曲现象，防止顶铁崩离。 （三）、后背墙安装 后背墙为顶管的反力提供一个垂直的受力面，顶管工作井后背墙应直接支撑于井外土体上，尺寸B×H＝3.2×3.0。设计容许顶力2500KN，顶管施工时应采用管材外壁打蜡，确保最大顶力低于设计允许值。后背墙采用C25钢筋混凝土浇筑。刚度很大的复合后背墙，承受千斤顶传来的顶进反力。

[顶管时后背墙内力验算] 设计取最大后背顶力Pt =2500KN qAmax=4Pt/(3πrchf)=4×2500/(3×3.14×3.2×2.3)=144.24KN/m2 顶力折算至顶力中心位置 qA=(7.2-2.4)/7.2×qAmax=96.16KN/m2 MA=-0.307 qArc2=-0.307×96.16×3.22=-302.3kN·m MB=0.068 qArc2=0.068×96.16×3.22=66.96kN·m Mc=-0.057 qArc2=-0.057×96.16×3.22=-56.13 kN·m 查《给水排水结构设计手册》表2.3.3-32 后背墙外侧配筋Φ20@150 强度[M]=512.22 kN·m>302.3kN·m 结构强度满足 后背墙内侧配筋Φ20@200 强度[M]=223.74 kN·m>66.96kN·m 结构强度满足

（四）、工具管下井 井下设备安装完后，经保养、检查、调试好的工具管吊下工作井，置于涂满润滑黄油的导轨上。因导轨安装精度是严格控制的，故工具管就以准确定位。 井下设备和工具管安装完毕后，启动油泵，伸缩千斤顶，检查千斤顶与后背墙的配合，工具管安装准确无误后即可开始进洞顶进。 （五）下管、顶进、出土和挖土设备： 采用15T电动卷扬机下管，用千斤顶、高压油泵作为顶进设备，用斗车、垂直牵引的卷扬机作为出土设备，用空气压缩机带风镐机作为挖土设备。 （六）照明设备：井内使用电压不大于36V 的低压照明。 （七）通风设备：人工挖土前和挖土过程中，采用轴流鼓风机通过通风管进行送风。 风量的计算：