下穿自來水管施工方案

1、犀浦鎮(zhèn)犀方路污雨水管道非開挖穿越自來水主干管工程施工組織設計成都海瑞達非開挖技術有限公司二五年十一月十五日目 錄一、工程概況2二、工程地質條件與原有地下管線情況2三、液壓頂管法施工工序3四、施工安全技術措施10五、主要施工設備11六、現場管理與施工人員組成12七、質量保證措施12八、需業(yè)主配合的工作14九、施工工期15十、工程造價15十一、附圖16一、 工程概況本工程為犀浦鎮(zhèn)犀方路污雨水管道工程，設計污水管道和雨水方溝各一條。設計中需橫穿兩根直徑為1600mm，間距為15m的自來水管。由于該自來水管為成都市供水主干管，如采取大體積開挖施工必將對自來水管造成威脅，影響成都市的正常供水。為此，工程

2、業(yè)主擬采用“非開挖”施工方式完成該段污雨水管道安裝任務。我公司根據設計圖與現場初步踏勘及業(yè)主要求，特編制該工程非開挖施工組織設計方案。二、 工程地質條件與原有地下管線情況1、工程地質與地下水從現場溝槽開挖后土層情況推測本工程所在區(qū)域，離地面深1.0米以上地層主要為深褐色粉質粘土層，表層為雜填土層，距離地面1.0m以下深度地層一般為中密密實狀砂卵石層。 地下水位約24m，砂卵石層為含水層，地下水豐富。根據設計圖及上述工程地質條件，污水管道下穿自來水管道埋設最低點深度約為5.5m，雨水方溝下穿自來水管道埋設深度約為6.5m，穿越地層為砂卵石層，且在地下水位以下施工。因此必須采取深井降水和有效的防止

3、地層垮塌措施，才能完成本次頂進大管徑管道工程任務。2、地下管線（附圖1、附圖2）根據設計圖紙所示，污水管道穿越此段的管底標高為529.087，管道直徑為600mm；雨水方溝管底標高為528.029，采用兩根直徑為1500mm鋼筋混凝土管道并排穿越自來水管；穿越段原來埋設兩根自來水管道管底標高分別為529.817和529.867，管道直徑為1600mm，管道間距15m，這兩根自來水管為成都市區(qū)主供水管道。根據上述自來水管埋設情況，擬建污雨水管道需從兩根自來水管道底部穿越通過，管底埋深約6.5m，管頂埋深約4.7m，距離自來水管底約30cm（未考慮原供水管道基礎墊層，如果有墊層，頂坑設置和污雨水管

4、埋深相應增加墊層厚度）。為了確保兩根自來水管的安全，污雨管道頂進前，需對兩根自來水管周圍的砂卵石層進行高壓注漿加固處理。 三、 液壓頂管法施工工序現場勘察（施工準備） 測量放線 場地平整 設置施工標志和隔離帶 降水井施工 自來水管高壓注漿保護 工作坑設置 設備進場安裝 管道頂進 管壁外壓漿 閉水試驗。1、施工準備1.1 施工前，穿越施工隊熟悉圖紙，掌握穿越長度、深度、管道結構及附屬設施的結構要求，掌握穿越段土層情況。地質狀況不明時，在穿越兩側挖深坑取得準確資料。1.2 開工前，預先與主管部門聯系，按照其主管部門的要求辦理穿越施工手續(xù)，并設置相應的警示標志。1.3 向有關部門了解穿越段內地下是否

5、有通訊電纜、煤氣管道等設施，對于此類設施，可請主管部門的有關人員到現場指定位置，其保護方案應得到主管部門的認可。1.4 設備、輔助設備及各種材料準備齊全。2、測量放線根據規(guī)劃施工，先用經緯儀在現場地面上準確放出管道鋪設的中線控制樁，控制樁必須用砼保護好，待工作坑開挖好后，用經緯儀將管道中線控制樁引至工作坑并做好保護，確保施工使用時管道中線的準確度。3、場地平整場地平整在具備施工條件時進行，面積大小按照作業(yè)坑、臨時工棚、堆土區(qū)域的使用范圍確定。4、設置施工標志和隔離帶4.1 在距穿越點設置明顯的標志，如“前方施工，請緩行”等安全警示標志，提示過往行人車輛。4.2 夜間在每個警示點和隔離帶處設置照

6、明，在附近搭設220伏民用電向照明燈具供電。5、降水井施工在兩自來水管道兩側及管道中間設置3口降水井（參見附圖1），井深17.5米，間距約20m，用于降排水，確保作業(yè)深度內不受地下水影響。6、自來水管高壓注漿保護由于兩根自來水管管徑達1600mm，管徑大，自身重，周圍土層為不具粘結性和支撐力的砂卵石層，在其下方人工挖土頂進鋼筋砼管，必將引起地層擾動，造成自來水管下沉、開裂，為確保自來水管安全，擬在自來水管道周圍120m2范圍內進行帷幕注漿，加固其周圍砂卵石層。選用有眼鉆桿高壓注漿加固自來水管周圍土體。本方案的基本原理是沿自來水管周邊按一定角度將有眼鉆桿打（鉆、壓）入地層中，借助注漿泵壓力使?jié){液

7、通過鉆有蜂窩狀孔洞（1015mm）的鉆桿滲透、壓入到地層孔隙或裂縫中，以改善土體力學性能。這樣可以使自來水管周圍不具粘結性的砂卵石地層固結成一個整體，增加其強度，以免頂管過程中，自來水管下沉、開裂。6.1 布眼：間距50cm，沿管道頂進方向布設，自來水管左右布設寬度5.6m，沿自來水管方向布設長度為5.85m。（附圖3附圖4）6.2 鉆眼：選用d50mm空心且周邊有眼鉆桿，并配備鉆機進行鉆眼。自來水管兩側鉆至自來水管管底30cm處，達到深度后，鉆桿不得拔出，便于后步進行壓力注漿。6.3 注漿：選用單液漿泵，注漿時壓力必須達到1Mpa2Mpa，采用純水泥漿液并摻適量水玻璃。通過空心有眼鉆桿壓入漿

8、液，當注漿壓力達到設計值時，維持23分鐘，進漿量達到設計數量則停止注漿，注飽滿后隨即拔出鉆桿，并卸下注漿混合器及注漿系統(tǒng)。6.4 注漿量計算：注漿量可根據公式：Q=D2/4LnaQ注漿量D注漿范圍L注漿深度n巖層裂隙率a漿液在地層中的充值系數，一般為0.30.9漿液消耗率根據本工程地層情況，所取參數為：D0.30m，L平均=4.9m，n0.95，a0.9，0.41；注漿孔眼為624眼。通過計算該段每孔眼注漿量為：Q平均0.13m3 總注漿量為：Q81.12m37、工作坑的設置（附圖3附圖4）在兩自來水管道兩側開挖作業(yè)坑如附圖所示。作業(yè)坑開挖位置應避開原有地下管線，以免造成原有地下管線損壞。雨水

9、管頂管段作業(yè)坑底部成型后規(guī)格為長8米、寬6米，深6.5米，污水管頂管段作業(yè)坑底部成型后規(guī)格為長6米、寬5米，深5.5米。開挖時根據地層情況應放坡開挖（放坡系數為1：0.3），并要注意其它原有管線的安全。作業(yè)坑挖掘完成后，立即圍設安全彩鋼瓦，并設置醒目安全警示標識。7.1 土方外運（含頂管內出土）在查明其它無地下管網的情況下，工作坑可以考慮為機械開挖，管道內土方采用人工挖掘，工具管切入土層后，自上而下分層開挖，土方用人工通過提升設備提升至地表面堆放，管內不得有泥土、石子、砂袋等雜物。在允許超挖的穩(wěn)定土層中正常頂進時，管下部135。范圍內不得超挖，管頂以上超挖量不得大于1.5cm，超前超挖長度視具

10、體土質情況確定，但最長不得超過50cm。7.2 基坑壁支護與后基座由于坑深為6.5m，為了確保安全，坑壁必須進行可靠的支護。根據成都地區(qū)的大量工程經驗，坑壁采用噴錨支護方式進行支護，共設計錨桿（D50鋼管間距按1.0米施工）5排，錨桿長度自上而下為4.0m、4.0m、4.0m、3.0m、3.0m，再在錨桿上掛6200200鋼筋網，并用16加強鋼筋將錨桿縱橫連接，噴射C15砼厚100mm。在頂管入口處，砼管頂部約30cm處，以間距40cm呈半圓形水平方向施工一排錨桿，長度4.0m，以防管道頂進時在開口處發(fā)生土層塌方事故。后靠背采用100cm厚C30現澆砼，高2.5m，且低于坑底0.5m，使之能承

11、受頂進過程中產生的幾百噸反推力。7.3 基坑排水為確保頂管安全與頂進質量，要求頂坑內干燥污水。在深井降水基礎上再在坑外四周以土筑0.3m寬、0.4m高土埂攔水，坑內四周挖0.3m0.3m0.3m邊溝，以3坡度引往坑內兩個沉水井（0.5m0.5m0.5m），隨時以100mm口徑污水泵排出。8、設備安裝8.1導軌安裝導軌的設置是頂管工程成敗的關鍵，故要求設置牢固可靠，軌距、高程正確。為此，首先要將坑底夯實，再澆筑C15砼15cm厚，并預埋螺栓，以便通過扣件牢固扣緊鋼軌。導軌高程偏差不大于3mm，中線位移左右偏差不大于3mm，達到CJJ3-90規(guī)范中規(guī)定的質量要求。作業(yè)坑挖掘支護完成后，馬上澆筑墊層

12、，安裝導軌。8.2 千斤頂安裝主頂站千斤頂選用2臺油缸，固定在型鋼制作的千斤頂支架上，支架焊在井底的橫梁上，千斤頂著力點應在與水平直徑成45。的頂管圓周上，即與管道中心的垂線對稱，其合力的作用點在管道圓心上，每個千斤頂的縱線坡度應與管道設計坡度一致。8.3頂管機充分考慮該地區(qū)土質與頂進管道自身重量及地層摩擦力，采取一側頂進方案，按經驗公式測算：P=KN其中：P總頂力N頂進管道總重量K頂力系數 一般取值1.3-2.5經測算所需最大頂力約300噸，故擬安裝兩臺YET200型油缸、一臺YDG-500型泵站聯合作業(yè)，按工序要求由一側向另一側徐徐頂進。8.4 操作臺及下管操作臺采用20槽鋼上鋪5cm厚木

13、板，預留3m2.5m開口下管，鋼筋砼管用15噸吊車吊裝下管。9、管道頂進9.1 管道及接口密封防水本工程設計為兩條d1500mm和一條d600mm鋼筋砼管，由于頂管作業(yè)平口鋼筋砼管需要承受三百多噸頂進力，所以管道至少達到重型管標準，以防頂進過程發(fā)生爆管事故。接口在頂進前先墊瀝青麻辮，瀝青麻辮偏于管縫外側放置，使頂緊后管里縫有2-3cm的深度，利用頂力將之壓實，管里縫再用水泥砂漿勾縫填實，純水泥漿抹內帶壓光，防止?jié)B水。為防止頂進過程中錯口，兩管接口處安裝鋼內脹圈固定。同時防止頂管導致的周圍土體的松動，在管壁外側上設置三根鉆有蜂窩狀小孔的壓漿管（d50mm鋼管），以便頂管完成后對土體進行壓漿，使頂

14、進管道與周圍土體密實之間無任何縫隙，防止管頂土層沉降（附圖3附圖4）。9.2 掘進與頂進作業(yè)人工掘進，土方用小輪車拖出，集中后提升外棄，每次挖掘長度不大于50cm，采用頂一節(jié)挖一節(jié)的手掘式液壓頂管法。將管道吊至導軌，安裝好內脹圈，墊好瀝青麻辮，再安裝好工字鋼與頂鐵之后，開動頂管機向前頂進。要求每次開機徐徐頂進中切實作好高程、中線控制，作好頂進壓力、方位、高程情況記錄。為了減少摩擦阻力，應在管道底部鋪灑一層2-3cm厚的滑石粉。9.3 方位、高程控制此工作事關工程質量，首先要將坑底夯實，再澆注C15砼15cm厚，防止管道壓在導軌上發(fā)生移位；其次導軌要按規(guī)范要求安裝牢固，再在作業(yè)坑內安置好測量儀器

15、，每次頂進觀測后作出記錄，計算其方位、高程值，一旦偏離應及時在下一輪挖掘、施頂過程中糾偏，做到不超出規(guī)范CJJ390中規(guī)定的質量要求。糾偏作業(yè)根據施工具體情況，可采取頂木校正法或頂鎬校正法實施。9.4 坡度控制根據設計坡度在導軌上做好調整，通過測量無誤后才固定導軌，并在坑內部設兩個可供相互校驗的臨時水準點，以隨時控制管道頂進坡度。在測量中如發(fā)現管位偏差達1cm，應校正。10、管外壁壓漿由于頂進鋼筋砼管，使得砼管周圍土層有所松動，砼管頂部與土層之間可能有少量空隙。為使頂進管道與土層之間空隙填充密實，確保頂管段地層不沉降，原供水管道不裂紋、下沉產生滲漏，并使鋪設管道與周圍地層形成整體，增加鋪設管道

16、基礎的穩(wěn)固性，保證管道接口銜接完善，防止地表滲水與地下水進入管內，在頂管完成后，將鉆有蜂窩狀小孔的壓漿管（d50mm鋼管）安裝在砼管頂部外側，通過壓漿管壓入水泥灰漿。為使?jié){液能壓入管外壁四周，擬分23次壓漿。當第一次壓入的灰漿壓力升至0.51.0MPa時，穩(wěn)壓510分鐘后，將壓力提升至11.5MPa繼續(xù)壓入灰漿，穩(wěn)壓1020分鐘后，再將壓力提升至1.52.0MPa ,壓滿灰漿為止。這樣使壓入的灰漿在管外壁包裹鋼筋砼管，增加管道在地下的穩(wěn)固性與密封性，防止地面沉降，防止地下水滲入管內。11、閉水試驗為確保工作質量，砼管穿越完畢后，應對所頂污水管道，進行閉水試驗。待管道裝水24小時以后測試降水高度

17、，閉水試驗應達到設計規(guī)定的滲水量要求（見GB5026897）。四、 施工安全技術措施由于本工程具有較大特殊性，施工難度較大，在施工過程中除了必須執(zhí)行公司制定的常規(guī)安全措施外，需特加強調的是必須做好降排水工作，作業(yè)坑支護工作，自來水管的加固保護工作，確保路面不發(fā)生沉降，杜絕作業(yè)坑塌方與自來水管下沉開裂事故，確保安全。為此必須嚴格執(zhí)行以下安全措施：1、降水井施工必須嚴格執(zhí)行設計方案中的有關技術措施，嚴格控制出沙量，確保有效降水深度。2、必須保證供電與抽水作業(yè)不中斷（現場準備1臺發(fā)電機，2臺潛水泵以備用），以免造成地下水位升高淹沒作業(yè)坑，造成塌方事故，危及人身安全。3、由于兩條雨水砼管道中線位置僅相

18、距1.85米，為使管道周圍土層保持穩(wěn)定，需在雨水管道周圍設置有眼鉆桿，管道頂進后，對周圍土層進行注漿，保持土體的穩(wěn)定（附圖1）。4、自來水管周圍砂卵石層必須進行帷幕注漿加固處理，確保管道頂進過程中，自來水管周圍地層不下沉，自來水管不開裂。頂管作業(yè)完成后，需對頂進管道外側地層進行高壓注漿處理。5、橫向掘進時，如遇流沙層或軟弱地層時，必須在作業(yè)面頂部及四周2-3m范圍內進行高壓注漿，待地層固結硬化后，方可掘進。6、頂管作業(yè)必須24小時三班連續(xù)作業(yè)，快速推進，保證土體穩(wěn)定，防止周圍土體塌壓，造成抱管事故。7、頂管施工時，必須加強通風措施，做好洞內低壓（直流16V）安全照明工作。五、 主要施工設備為保

19、證工程進度和質量，本工程投入以下主要設備：CZ-22型鉆機 1臺套深水潛水泵 3臺套東風吊車 15噸 1輛運輸卡車 10噸 1輛注漿泵 1臺套錨桿機 1臺套空壓機 1臺套液壓頂管機 YDG500型 3臺套電焊機 1臺套挖掘、運土、提升設備 若干鼓風機 3臺套發(fā)電機 50KW 1臺套自動安平水準儀 NA828 1臺六、 現場管理與施工人員組成1、項目經理：1人 2、技術負責人：1 人3、測量技術員：1人 4、頂管施工技工：15人 5、安全員：1人 6、材料員：1人 7、質檢員：1人 8、熟練工人：20人 9、后勤人員：3人七、 質量保證措施1、質量體系1.1 建立完整的質量體系。1.2 為保證工

20、程質量創(chuàng)精品，創(chuàng)名牌，工程質量與工地全體人員的經濟利益掛鉤，實行質量工資和質量風險抵押金。1.3 加強職工質量意識教育，嚴格按各項操作規(guī)程和驗收規(guī)范施工錨桿噴射混凝土支護技術規(guī)范（GBJ86-85）普通混凝土配合比技術規(guī)范（JGJ5596）混凝土外加劑應用技術規(guī)范（GBJ11988）鋼筋混凝土工程施工操作規(guī)程（YSL40389）市政工程施工操作規(guī)程（CJJ390）隧道工程施工操作規(guī)程（TBJ19296）有關鑿井、降水與變形監(jiān)測的設計、施工規(guī)范2、頂管測量控制根據業(yè)主提供的測量控制點布置整個工程的控制網，在井周圍設一個高精度的控制網，用測放、檢查和修正工作井井區(qū)和井下的測量點，如軸線點、井下的測

21、量起始點和后視點等。測量平臺置于井下頂管軸線上，靠近中靠背處，通過控制網將頂管測量起始點測放其上，并在井中布設23個穩(wěn)固的后視點，以便互相校核。起始點對頂管精度至關重要，故井下測量平臺要單獨設置，不與管道、設備、后靠背接觸，不受頂管操作影響，以保持其穩(wěn)定性。3、頂管軸線與標高控制本工程頂管測量按500m以內的直線頂管測量方法，頂管方向與高程控制，可直接用置于井下測量平臺起始點上的激光經緯儀，對準頂管機上方的光靶即可。激光經緯儀發(fā)射的激光束偏離光靶中心的距離，即頂管的偏差值，但方向相反。4、頂管測量注意事項由于頂管的部分操作在工作井內進行，頂管過程中起始點和后視點發(fā)生位移是完全可能的，故每周均需

22、對其進行檢查校核，發(fā)現偏移過大需查明原因并及時修正。地面測量控制網上的部分點在頂管軸線上或工作井附近，可能因地面沉降等原因而移動，故也需不定期進行校核檢查。每段頂進結束后，應重新進行一次管道的中心和高程的測量，每個接口一點，錯口處測兩點。5、頂管施工過程質量控制5.1 推行頂管，施工技術負責人應根據土質情況調整施工技術參數，作業(yè)人員未經批準不得隨意進行操作，以免造成達不到規(guī)定精度及超挖或欠挖。5.2 必須按設計規(guī)定和施工規(guī)范進行操作，以免造成，接頭處不平整，頂管橡膠止水圈滲漏等諸多病害。5.3 頂管嚴格控制出渣量與頂進速度的關系，力求頂頭推進壓力與開挖面壓力平衡。5.4 嚴格控制頂管軸線偏差，

23、執(zhí)行勤測量、勤糾偏、小量糾的施工方案。5.5 嚴格控制管道接口的密封質量，防止?jié)B漏。5.6 頂進施工前，對頂進設備應進行認真的檢修保養(yǎng)。5.7 嚴格執(zhí)行管道和各種材料的驗收制度。本工程所用的砼管道必須具有檢驗合格證，進入施工現場的管道必須由現場施工人員、技術人員進行驗收，合格后方可使用。5.8 強化項目質量保證體系，設專職質量監(jiān)督員跟蹤工序檢查，工作中接受建設、設計和政府部門的監(jiān)督。八、 需業(yè)主配合的工作1、提供穿越段巖土工程勘測報告；2、負責辦理施工相關手續(xù)；3、協(xié)調施工用水（20mm供水管道）、施工用電（50KW動力電），確保施工期內供電不中斷。指定排水位置與雜土堆放場地。4、協(xié)調施工現場

24、九、 施工工期若地層條件不出現意外情況（如遇較大水泥塊、石塊等），且無人為干擾和惡劣暴雨天氣影響下，預計施工工期為40天（其中降水井施工5天、給水管道保護及作業(yè)坑開挖噴錨支護等前期作業(yè)5天，管道頂進作業(yè)25天，管道節(jié)口勾縫抹內帶、管外壁壓漿等后續(xù)作業(yè)5天）。若出現意外情況（如遇流沙層、軟弱土層等地下障礙），惡劣暴雨天氣影響，工期應順延。十、 工程造價工程總造價為：￥850292.30元（參見預算表）（不包括打深井、降水機械臺班費，作業(yè)坑回填作業(yè)）工程造價預算表編號項目名稱單位工程量單價合價溝槽、基坑 深度8m以內100m38.07 1282.40 10348.97 人工運土方 運距在20m以內100m310.08 211.20 2128.90 人工運土方 100m以內每增運20m100m310.08 74.40 749.95 全運距500m以上 運距1000m以內1000m31.01 5051.77 5102.29 全運距500m以上 每增1000m1000m31.01 1271.