XXX苏高速公路顶管穿越施工方案 - 图文

目 录

1、工程概况 ............................................................................................................................... 1 2、编制依据 ............................................................................................................................... 1 3、 施工工艺及平面布置 ......................................................................................................... 1 4、 施工方法 ............................................................................................................................. 3 5、顶管纠偏 ............................................................................................................................. 17 6、顶进测量及控制 ................................................................................................................. 17 7、触变泥浆减阻措施 ............................................................................................................. 18 8、顶管施工质量保证措施 ..................................................................................................... 20 9 、主管预制 ........................................................................................................................... 20 10、 主管牵引就位 ................................................................................................................. 21 11 、砼管封堵、地貌恢复...................................................................................................... 22 12、人员组成 ........................................................................................................................... 23 13、措施用料 ........................................................................................................................... 23 14、施工用设备、机具 ........................................................................................................... 23 15、沉井及顶管应急预案 ....................................................................................................... 24 16、 HSE措施 ......................................................................................................................... 24 17、 质量保证措施 ................................................................................................................. 24

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乍嘉苏高速公路顶管穿越施工方案

1、工程概况

本段工程位于乍嘉苏高速公路38 km+780m处，设计为从乍嘉苏高速公路高架桥下顶管穿越。

管线HJX034-HJX035号桩为乍嘉苏高速公路顶管穿越：桩号里程为13km+117m，工程设计顶管穿越，图纸文件号DL1－0122CR08。穿越段水平长度54米。穿越深度：管底距自然地面标高5.7米。

顶管穿越段套管采用GB/T11836-1999 RCPⅢ 1200X2000mm、钢筋混凝土套管。

2、编制依据

2.1《输气管道工程设计规范》（GB50251-2003）

2.2《原油和天然气线路工程施工及验收规范》（SY0401-982） 2.3《原油天然气输气管道穿越工程施工及验收规范》（SY/T4079-95）

2.4《原油和天然气输送管道和穿跨越工程设计规范，穿越工程》（SY/T0015 1-98） 2.5.1杭州－嘉兴天然气输气管道工程试验段（B标段）HJX034-HJX035号桩杭州－嘉

兴天然气输气管道工程顶管穿越施工图，DL1－0122CR08

3、施工工艺及平面布置

3.1顶进施工工艺流程 井下测量放样 安装顶机架与主顶装置 出洞 地面辅设施安装 顶进管机顶进，吊下一节管节 管节顶进 顶完第一管节，吊下一节管 管节拼装 顶力接近许用顶力 吊放中继间 中石化江汉油建浙江项目经理部 1 同二、断续顶进 XXXX高速公路顶管穿越施工方案

3.2顶管作业平面布置及工作井布置图：

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1——顶铁；2——油缸架；3——油缸；4——环形顶铁；5——后背；

6——导轨；7——穿墙止水；8——砼套管；

工作井布置示意图

高速公路顶管作业平面布置

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4、 施工方法

4.1 施工准备

4.1.1 向有关部门了解清楚穿越段附近是否有光缆、电缆、管道等地下设施，并作标记。 4.1.2 检查顶管设备，配套设备及各种机具材料是否齐全、完好。 4.1.3 测量放线

（1） 测量工根据设计要求用经纬仪、水准仪定出中线桩、高程桩并用白灰撒出定位线。

（2） 根据平面布置图定出施工区域边界线，其面积不小于20m×30m。。

4.2 工作井、接受井施工

工作井、接受井采取沉井施工方法施工，工作井内尺寸7500mmχ5000mm，接收井内尺寸为5000mmχ5000mm，井高根据各顶管管线埋深而定。 4.2.1施工步骤

大开挖土方至自然地坪下2米 砂垫层、砼垫层施工 三次沉井制作、下沉 沉井封底 4.2.2基础开挖及垫层

基坑采用人工开挖，基坑及垫层根据井尺寸放量进行，为保证沉井砼质量，采用砂垫层和C15砼垫层，砂垫层必须保证其干密度不得小于16KN/M3，基坑砂垫层应避免受水浸泡。 4.2.3模板工程

本工程沉井采用现浇商品砼制作。为提高砼拆模后质量、加快施工速度、降低成本，拟在沉井构筑物壁板使用竹胶模板。 4.2.3.1施工准备

（1）根据各构筑尺寸、形式，确定结构模板平面施工总图：在总图中标出各构件的型号、位置、数量、尺寸标高及相同或略加拼补即相同的构件替代关系并编号，以减少配板种类、数量和明确模替代流向和位置。

（2）确定模板配板平面布置及支撑布置。根据冲图及编号，并根据泵送砼浇捣时计算的侧压力值，确定纵模龙管规格、数量及排列尺寸，以及支撑系统的竖向支撑、侧向支撑。横向拉接件的型号、间距。

（3）严格对模板强度、刚度及稳定性进行验算，合格后绘制全套模板设计图、其中包括：模板平面布置配板图、分块图、组装图、节点大样图、零件及非定型拼接件加工图。

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（4）轴线、模板线放线。水平控制标高引测到预插筋或其它过渡引测点，办好预检手续。

（5）模板承垫底，沿模板内边线用1：3水泥泵浆，根据给定标高线准确找平。 （6）预组拼装模板，按图纸要求检查对角线、平整、外型尺寸及坚固件数量是否有效牢靠。并涂脱模剂、分规格堆放。 4.2.3.2模板安装

将已拼装好的模板吊装就位，具体工艺流程如下：

安装前检查→外侧模板吊装就位→安装斜撑→插入对销螺栓（焊好止水片）清洗杂件→安装就位内侧模板→安装斜撑→穿墙螺栓穿过另一侧模板→调整模板位置→紧固穿墙螺栓→斜撑固定→与相邻模板连接。 安装模板时，注意事项：

（1）检查模板安装位置的定位基准项墙线及模板编号。

（2）将一侧模板按位置线吊装就位、安装斜撑或使工具型斜撑调整至模板与地面 75°，使其稳定落于基准面上。

（3）以同样方法就位另一侧墙模板，使防水穿墙螺栓穿过模板并在螺栓杆端戴上扣件和螺母，然后调整两块模板集团和垂直，与此同时调整斜撑角度，合格后，固定斜撑，坚固穿墙螺栓的螺母。

（4）模板安装完毕后，全面检查扣件、螺栓、斜撑是否坚固、稳定，模板拼缝及下口是否严密。

（5）内模立好以后，进行刃脚、井壁钢筋的绑扎安装，按设计及施工规范Ⅱ级钢筋接长度lle=1.2lae，锚固长度lae＝40d；Ⅰ级钢筋搭接长度lle=1.2lae，锚固长度30d。钢筋要求错位500mm搭接，为保证不露筋，在钢筋绑扎安装完后，按规定保证层厚度（沉井井壁、隔墙为30mm、底板40mm、其余梁柱为25mm，板为15mm）垫砼预制块。因沉井各项结构层预埋插筋较多，在沉井立模扎筋时应即使预埋隔墙、平台等插筋及预留孔、预铁件、预埋管等。 4.2.4钢筋工程

本工程构筑物以沉井为主，下面分底板与壁板两部分进行阐述。 4.2.4.1 底板钢筋绑扎

（1）按弹出的钢筋位置线，先铺底板下层钢筋。根据底板受力情况，决定下层钢筋那个方向钢筋在下面，一般情况下先铺短向钢筋，再铺长向钢筋。

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（2）钢筋绑扎，靠近外围两行的相交点，每点都绑扎，中间部分的相交点可相隔交错绑扎，双向受力的钢筋必须将钢筋交叉点全部绑扎。如采用一面顺扣应交错变换方向，也可采用八字扣，但必须保证钢筋不位移。

（3）底板双层钢筋间第1m2设撑马。 4.2.4.2壁板钢筋绑扎

壁板钢筋预先按规范绑扎，预留好孔洞，待底板砼浇好后，将壁板钢筋吊装就位，以加快施工进度。 4.2.4.3质量保证措施

（1）壁主筋的插筋与底板上，下筋要固定绑扎牢固，确保位置准确。附加钢筋电焊焊牢。浇砼前派专人检查修整。

（2）壁板钢筋每隔1m加绑带铁丝水泥砂浆垫块，以露筋。

（3）钢筋接头较多时，翻样配料加工，根据图纸预画出施工翻样图，注明各号钢筋搭配顺序，并避开受力钢筋最大弯矩处。

（4）做好材料进厂检验工作，并做好有关记录。 4.2.5砼工程

为保证沉井砼浇筑质量，本工程沉井砼采用商品砼，砼施工按多次浇筑，多次下沉施工，为保证浇筑质量，施工前必须作好准备工作。人员安排应明确职责。预拌砼采用泵送，分层浇筑，每次浇筑厚度控制在50cm左右，砼坍落度控制在12±1cm左右，并在前层砼达到初凝前将次层砼拌和物振捣完毕，振捣时插入式振捣器应插入前将次层砼拌和物振捣完毕，振捣时插入式振捣器应插入前层砼5cm。因故间歇时，应作好水平施工缝，砼浇筑结束后，用草包将整个井壁履盖，并浇水养护，浇水时应做到细水匀浇，草包保持湿润，保养一个星期。

4.2.5.1防水砼工艺流程

作业准备→混凝土搅拌→运输→浇筑→养护。 4.2.5.2施工要点

（1）砼浇筑连续进行，少留施工缝

（2）沉井直壁模板应在混凝土达到设计强度的25％以上方可进行拆除，沉井下沉时应在第一节混凝土必须达到设计强度后，第二节须达到设计强度的70％后方可进行。 （3）本工程以地下沉井为主，浇捣底板时分两次浇捣，底板先一次浇捣完毕，中间不停顿、不留施工缝、壁板与底板交接处设在高出底板表面200mm处，采用平缝加橡胶止水

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带。

（4）浇筑壁板前，先将施工缝处规范表面凿毛、清除杂物、冲净交湿润，再铺一层2～3cm厚水泥砂浆，浇筑第一步其高度为40cm，以后每步浇筑50～60cm。 （5）底板表面砼用木蟹找平。

（6）砼浇筑后6～10h浇水养护，要保护砼表面湿润，养护期不少于14d。 4.2.5.3注意事项

（1）结构变形缝严格设计要求进行处理，缝内填沥青木丝板或聚乙烯泡沫棒，缝内20mm处填防水密封膏，在迎水面上加铺一层防水卷材，并抹20mm防水泵浆。

（2）止水带位置固定准备，周围砼细心振捣密实，止水带不使偏移。 （3）严禁在砼内任意加水，严格控制水灰比。

（4）细部构造如穿墙管、预埋件等施工前仔细阅读图纸，精心处理。 4.2.6脚手架

本工程脚手架以沉井中支撑架及池壁操作架及安装设备时操作架待构成的综合脚手架。

4.2.6.1搭设前准备

（1）搭设前根据架子类型建（构筑物特点），编制具体方案，绘出平面图纸，并进行验算。

（2）检查钢管、配个等是否有明显变形、裂纹、连接件是否合格，严禁使用不合格、锈蚀和有裂纹的扣件。

（3）搭设场地进行平整、夯实并设置排水措施。 4.2.6.2搭设使用及拆除 搭设

（1）立于土地面之上的立杆底部加设宽度≥200mm，厚≥50mm的垫木，每根杆的支垫面积符合设计要求。

（2）按施工设计放线、铺垫板、设置底座或标定立杆位置。

（3）按定位依次竖起立杆、将立杆与纵横向扫地连接固定，然后装设第1步的纵向和横向平杆，随校正立杆垂直之后予固定，并按止要求继续向上搭设。

（4）剪刀撑、斜杆等整体拉结杆件和连墙件随搭升的架子一起及时设置。 （5）脚手板铺平衡，并予以绑扎牢固。

（6）双立杆脚手架、主立杆沿竖轴线搭设到顶、辅立杆与主立杆之间的中心距不得

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大于200mm，主辅立杆必须与相交的平杆进行可靠连接。 使用

（1）作业层每1m2架面上实用的施工荷载不得超过规定值。

（2）架面摊置的材料码放整齐稳固，不影响施工操作和人员通行。严禁人员在架面上奔跑、退行或倒退位车。

（3）禁止随意拆除脚手架杆件、整体性杆件、连接坚固件和附墙件。 （4）人员上下脚手架必须设安全出入通道，严禁攀援脚手上下。

（5）每班工人上架作业时，先检查有无影响安全作业问题存在，在排除和解决后方许作业。

（6）在每步脚手架作业完成后、清理架面，将架面上材料物品堆入整齐，垃圾清运出去。 拆除

脚手架的拆除作业按确定的拆除程序进行。连壁件在位于其上的全部可拆杆拆除后才能拆除。在拆除过程中，凡已松开连接的杆配件及时拆除运走，避免误扶和误靠已松脱连接的杆件。拆下的杆配件以安全的方式运出和吊下，严禁向下抛掷。拆除过程中，操作人员配合、协调动作、禁止单从拆除较重杆件等危险性的作业。 4.2.7沉井下沉

按设计要求本沉井分多次浇筑，多次下沉法施工。为确保沉井下沉，对该沉井的分次下沉稳定性进行验算：沉井下沉采用冲吸泥下沉法，依靠沉井自重下沉到达设计标高。 第一节下沉：第一次下沉时沉井的高度不大于5米。 K=Q-B/T+R=Q-B/L（h-2.5）f+R≤1.15-1.25 Q-沉井自重

B-被井壁排水的水重，采用排水下沉量B＝0 T-沉井与土体间的摩阻力 D-沉井外壁周长 H-沉井下沉有效高度 R-刃脚及+字梁反力

F-井壁与土的平均摩擦力（无沉降层土质报告） 经过计算K1＞1.15需满足下沉系数要求。

根据设计要求，沉井下沉必须达到设计强度，才可以下沉。敲碎刃脚下素混凝土垫块，

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应在专人主会下对称、同步地进行。敲碎刃脚下素混凝土垫块过程中，应随敲随填夯砂或砂石料，在刃脚内外应填筑成小土提，并分层夯实，同时加强观察，注意下沉是否均匀。 沿井挖土采用冲吸泥排水下沉施工。沉井冲吸泥应注意对称，由刃脚向中心或中心刃脚四周开挖，下沉至接近设计标高1米时，停顿24小时观察沉井进沉即做好下沉记录数据，坚决防止超沉，帮随沉井下沉及时向外壁回填沙及细塘渣，如发现特殊土质的，应及时报告建设单位，设计单位、监理单位，提前作防止措施。 4.2.8沉井封底

沉井封底是整个沉井施工中比较困难的工序，必须在沉井封底前作好充分的准备。在沉井接近设计标高前减缓下沉速度，有特殊情况，应停止冲泥，静待观测。如是稳定情况下，是在离刃脚设计标高5cm时，即可进行块石封底，块石封底应对称砌筑，同时就及时清理泥浆，作好石块铺砌紧密，缝隙用小石块塞紧，块石砌好后即可进行素砼强度达到设计强度的70％后方可进行底板钢筋安装和底棉线浇筑。在封底前，安装四个钢滤桶进行抽水，使井内水位保持在底板下1.0米左右待土底结束，砼强度达到设计要求时方可停止排水，对四只钢滤筒进行法兰封堵。 4.2.9管理措施

沉井施工是一个技术要求高、难度较大的项目，并且是24小时的下沉，因此施工管理人员不但要值好班，而且要亲临现场，掌握第一手资料，做好施工记录，对沉井下沉要做预先估计，同时考虑应变措施，加强现场管理协调，这样才能保证沉下沉到位。 4.2.10质量标准

刃脚平均标高与设计标高偏差不超过规范规定 沉井水平位移不超过下沉总深度的1％

沉井刃脚底面四角中的任何两角的高差不应超过该两角水平距离的1％，但最大不应超过10cm。

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4.3顶管机选型

我们决定在本工程顶管施工中采用小刀盘土压平衡顶管机，加角变泥浆减阻工艺施工。

主顶装置共有六只千斤顶，分两列布置。主顶千斤顶为等推力双冲程千斤顶，总行程为3.70m、2.0m长的管节可以一次顶进完成，无须加放顶块。每只最大顶力为200t，主顶最大总顶力为1200t，满足设计顶力的要求。主顶动力站由一台63ml/r的轴向柱塞泵驱动，可以满足5cm/min的顶进速度，另外也可以通过调节变频器来改变由泵流量，从而控制顶速。主顶千斤顶通过一个顶进环作用在管节尾部，使管节能均匀受力，千斤顶的合力中心应位于管节中心，以免顶进轴线产生偏差。主顶装置上装有活动底架，便于调整轴线。顶进用的导轨上也装有活动底架、除了用于调整轴线外，还可在顶进施工中根据需要调节砼管节位置的高低，保证洞口处的像胶止水圈顺利套在顶管机及管节上。 4.4顶进设备安装

（1）把地面上建立的测量控制网络引放至工作井内，并建立相应的地面控制点，便于顶进施工进时行复测。

（2）工作井内测量放样， 精确测放出顶进轴线。

（3）安装顶进后靠。后靠采用整块箱型结构钢后靠，与井壁的接触面积大于4m×3m范围。以扩大井壁受力面积，有利于工作井的稳定。顶进后靠的平面垂直于顶进轴线，后靠与井壁结构砼之间的空隙要用泵浆或是砼填塞密实。

（4）安装主顶装置和导轨。先将它们大致固定，然后在测量的监测下，精确调整它们的位置，直至满足要求为止，随即将它们固定牢靠。

（5）工作井内的平面布置。见附图。搭建进内工作平台、安装配电能箱、主顶动力箱，控制台等，敷设各种电缆、管线、油路等。井内平面布置要求布局合理、保证安全、方便施工。

（6）地面辅助设备的安装及平面布置。辅助设备主要有拌浆系统、供电系统、电瓶车充电间等的安装及调试，此外还有管节堆场，材料堆场、安装护栏等的布置。

（7）地面辅助工作及井内安装结束后，吊放顶管机、接通电气、液压等系统，进行出洞前的总调试。 4.5顶力计算

已知：砼管外径D＝1.44m；单根顶进长度L＝76m；采用局部气压三段双铰型工具管；主站顶力为P′＝8000KN；管道在河卵石层中顶进，采用触变泥浆减阻，取平均摩阻力为

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