大岭山镇截污管主干管变更工程-第一标段施工组织设计方案

大岭山镇截污管主干管变更工程-第一标段施工组织设计方案内容摘要：

主干管变更工程 第一标段 施工组织设计方案 21 混凝土封底一次浇筑、分格、逐段、对称进行，不得中途停顿，避免产生施工缝而造成渗漏现象。 素混凝土封底的同时集水井不得填埋，排水工作继续进行，以保证混凝 土在终凝前不渗水。 素混凝土封底表面应平整，当强度达到设计强度 25%以上时才允许在上面绑扎底板钢筋，钢筋绑扎经检验合格后方可浇筑底板混凝土。 当底板钢筋混凝土强度达到设计要求时方可停止抽水，封填集水井，封填前应清洗干净，封填必须密实。 、 沉井测量监控 （ 1）设置控制桩：四边均设两个控制点，此两控制点远离沉井边不少于 20米，且平行沉井边，以利于沉井偏斜观测。 （ 2）沉井两长边均弹竖向线 (垂直线 )， 6道地梁两侧处均弹，其作用：一是用于偏斜观测，二是便于挖掘机司机判断地梁位置，取土时不碰撞地梁。 （ 3）在沉井外部地面及井壁顶部设置纵横十字中心线和水准基点，通过经纬仪和水准仪的经常测量和复核，达到控制沉井位置和标高的目的。 （ 4）沉井下沉控制：在井壁外周围测点弹出水平线，或在井外壁上的四个侧面用墨线弹出标尺，每 20mm一格，用水准仪及时观测沉降值。 （ 5）沉井下沉时应对其位置、垂直度及标高（沉降值）进行观测，每班至少测量两次（在班中和每次下沉后测量一次）。 沉井接近设计的底标高时，应加强观测，每 2 小时一次，预防超沉。 （ 6）沉井的测量工作应由专人负责。 每次测量数据均需要如实记录，并制表发送给有关现场施工负 责人、技术质量部、技术负责人。 测量时如 大岭山镇截污管主干管变更工程 第一标段 施工组织设计方案 22 发现沉井有倾斜、位移、沉降不均或扭转等情况，应立即通知技术质量部及技术负责人，以便指挥操作人员采取相应措施，使偏差控制在规范允许的范围以内。 、 顶管施工方法 根据地质资料揭露显示，本工程顶管沿线将穿越的土层主要为粉质粘土层及粉细砂层，特别是砂层中透水系数较大，根据本工程顶管位置的中细沙层土质、水位高、水量大等特点、经我司专业枝术研究，决定采用管内气压平衡顶进施工方法，利用触变泥浆减阻措施，机械配合人工掘进出土的方法进行施工，并选择穿越砂层能力强且适合其它土层的封闭 式气压及土压平衡机头。 为保证管道顶进施工和挖土作业顺利进行，管内及工作井不能有积水现象，在工作井设置集水井，用抽水机抽出至地面的沉淀池，经沉淀后排至市政雨水井。 本工程采用泥水平衡、气压平衡及土压平衡互换式顶管工艺。 根据实际情况我公司设计泥水、气压及土压平衡顶管互换式机头。 土压平衡顶进时机头帽沿提前嵌入土层，加上网格形成对作业面的保护，减少地面沉降和保护施工人员的安全。 遇地下不明障碍物及构筑物时可安全方便的拆除。 施工操作者应密切注意土层变化，取土速度与千斤顶的顶进速度相匹配，避免土体超挖太多，造成地面沉 降太大。 前方取土与后方顶进密切配合，以保持开挖面的稳定。 顶管机内设置纠偏油缸控制顶进方向，前三节管设置千斤顶孔用于曲线开缝用。 前几节管根据需要用拉杆连接起来。 每段顶进开始后则应连续工作，当进行设备保养维修而暂停顶管施工时，必须采取措施确保开挖面的稳定，停顶时要求机头土体自然平衡。 顶 大岭山镇截污管主干管变更工程 第一标段 施工组织设计方案 23 进时管道内采用低压照明和管道风机通风，配备沼气监测仪对管道内空气进行检测，并保持管道内的清洁。 当顶进过程中土质发生变化，特别是遇到流砂时要将土压平衡机头内充入一定的压缩空气，采用气压平衡顶管工艺，气压平衡是在顶管掘进机内注入 一定容量的压缩空气，来平衡地下水的一种顶管方法，在顶管掘进机注入压缩空气，保持开挖面为一个无水作业面。 在本工程中，从现有的地质资料看顶管采用泥水平衡施工，但当遇到岩石或不明地下管线时，采用人工顶管。 、 泥水平衡法顶管施工方法 (1) 泥水平衡法顶管概述 微型掘进机被主顶油缸向前推进，掘进机头进入止水圈，穿过土层到达接收井，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层。 挖掘的土质，石块等在转动的切削刀盘内被粉碎，然后进入泥水舱，在那里与泥浆混合，最后通过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。 在 挖掘过程中，采用复杂的土压平衡装置来维持水土平衡，以至始终处于主动与被动土压之间，达到消除地面的沉降和隆起的效果。 掘进机完全进入土层以后，电缆、泥浆管被拆除，吊下第一节顶进管，它被推到掘进机的尾套处，与掘进头连接管顶进以后，挖掘终止、液压慢慢收回，另一节管道又吊入井内，套在第一节管道后方，连接在一起，重新顶进，这个过程不断重复，直到所有管道被顶入土层完毕，完成一条永久性的地下管道。 掘进机在掘进过程中，采用了激光导向控制系统。 位于工作后方的激光经纬仪发出激光束，调整好所需的标高及方向位置后，对准掘进机内的定 位光靶上，激光靶的影像被捕捉到机内摄像机的影像内，并输送到挖掘系统的电脑显示屏内。 操作者可以根据需要开启位于掘进机内置式油缸进行伸缩，为达到纠偏的目的，调整切削部分头部上下左右高度。 在整个掘 大岭山镇截污管主干管变更工程 第一标段 施工组织设计方案 24 进过程中，甚至可以获得控制整个管道水平、垂直向 30cm内的偏离精度。 当工作井完成以后，经调试完毕的液压系统，顶管掘进机便通过运输至工地，并安装就位至导轨上，微型掘进设备还包括，操纵室和遥控台、液压动力站、后方主顶、泥水循环装置，激光定位装置，减摩剂搅拌注入装置，泥水处理装置；其他辅助装置包括起重机，发 电机、卡车、电焊机等。 随后，微型掘进装置上。 泥水平衡式顶管突出的优点： ① 适用的土质范围比较广，如在地下水压力很高，以及变化范围很大的条件下，它都适用。 ② 可有效地保持挖掘面的稳定，对所顶管子周围的土体扰动比较小，因而由顶管引起的地面沉降较小。 ③ 与其他类型的顶管比较，泥水顶管施工时的总推力比较小，尤其在粘土层这种表现得更为突出，所以特别适用于长距离顶管。 ④ 工作坑内的作业环境较好，作业比较安全，由于它采用泥水管道，输送弃土，不存在吊土，搬运等危险的作业。 大岭山镇截污管主干管变更工程 第一标段 施工组织设计方案 25 ⑤ 泥水输送弃土为连续作业，因此进度比较快。 (2)施工工艺流程： 测量引点 → 工作井施工 → 测量放样 → 井下导轨机架、液压系统、止水圈等设备安装 → 地面辅助设施安装 → 顶管掘进机吊装就位 → 激光经纬仪安装 → 掘进机出工作坑 → 正常顶进 → 顶管机进接收坑 、 顶管工作井及接收井的设置 （ 1）工作井的位置 顶管工作井是顶管起始点，这里除安装有顶进设备外，还设置有穿墙孔、顶进后背以及各种预埋件。 工作井根据设计尺寸已考虑管道下放、各种设备进出、人员上下、井内操作等必要的空间以及排放弃土的位置等等。 本工程顶管工作井的位置设计院已充分考虑，各管段分别在以下位置： 自 帝京酒店停车场由南向北横穿文化广场接入东南海酒店旁 （ 2）后背及后座 后背是将主油缸顶力传递到承重工作井墙。 后背的结构要根据计算而定，其构造可以是整体的，也可以分散的。 本工程井设计考虑了顶管的顶力诸多因素。 、 顶管工具管 顶管专用钢管前面的是工具管，在下钢管前，需先顶进工具节，然后顶进钢管。 工具管主要是控制管线方向、坐标、高程。 本工程基坑上下的吊装设备以汽车吊装为宜。 汽车吊装方便，操作安全。 汽车吊装的起吊能力以满足吊运件为主。 本工程拟采用的汽车吊装技术性能如下： 大岭山镇截污管主干管变更工程 第一标段 施工组织设计方案 26 主臂长度 32米，副臂长度 ； 起重机型式：四梁双小车 主钩起升速度： ； 副钩起升速度： （变频调速）； 起吊高度： 3M、 26M 跨度： LK= 本工程汽车吊装主钩主要用于吊管，副钩用于出土吊土。 、出泥设备 本工程由于顶管的管段距离较长，出泥拟采用无轨矿车进行运输，无轨矿车由电瓶车牵引，人工操作控制。 局部短距离处采用人工手推车运土。 、 通风设备及送风 对于长距离和超长距离顶管，操作人员在地下作业要不断补充新鲜空气，作业中产生的废气需要及时排除，管道通风是必要的。 地下作业通风的最低标准是每人每小时 30M3，即 M/min。 管内通风通常采用鼓风机，并配上鼓风管。 鼓风管一般采用塑料布加工的软皮管，距离增加后再设轴流风机接力通风。 但它受季节性的影响。 本工程拟采用一套专用通风设备，该设备采用压缩空气通风。 压缩空气经过干燥、净化后送到工具管或管内的其他工作面上，其工作原理如下： 先将来自空压机的压缩空气送入储气泡，并保持在 ，从储气泡出来的压缩空气再送冷却器和油水分离器，通过两次冷却除水和两次油水分离的压缩空气，再通过干燥器再次除去空气中的水分，后进 入净 大岭山镇截污管主干管变更工程 第一标段 施工组织设计方案 27 化器除去空气中杂质，然后经过送管，送到工具管和管的其它工作面。 送风口有消音器，以减少送风时的噪音。 干燥器吸收空气中的水分达到饱和后需要再生，为此干燥器分成 A、 B两级，每组有两只干燥器和一只净化器，轮换工作。 打开 A 组干燥器进出口阀和净化器出口阀， A 组工作，同时关闭 B 组干燥器进出口阀和净化器出口阀，进入再生。 B组工作时， A组再生，如此交替工作、再生。 一般情况下，每组干燥器工作 8h后需要再生，再生时打加热器进出口阀，利用除湿后的压缩空气，再加热升温，就这样带有大量水分的热空气向外排放，干燥剂被再生。 干燥器内 的干燥剂一旦完成再生，加热器自动停止加热。 该净化压缩空气通风系统的技术性能如下： 最大通风量： 480M3/h。 氧浓度： 20%； 工具管相对湿度： 50%； 出口噪声： 75dB； 净化压缩空气通风，一般直送工具管，这是因为工具管内操作人员最多，净化空气向后推移，就能更新管内的空气。 通风量应按下式计算： Q=Kn 式中： Q—每小时供气量（ M3/h）； n—工作人数； K—每人每小时供气量， K=（ 30~50） M3/（ h人） 本工程每坑管内操作人员最多定为 10人，取 K=50M3/（ h人），故通风量应为： Q=Kn=4010=400 M3/h 即 Q= M3/min。 净化后向后推进的速度应按下式计算： v=4Q/（ πd2） 大岭山镇截污管主干管变更工程 第一标段 施工组织设计方案 28 式中： v—净化气向后推速度（ M/ h）。 Q—每小时供气量（ M3/h）。 d—管道内径（ M） 即工程的净化气向后推速度为： v=4Q/（ πd2） =4400/（ π） =。 压缩空气通风有以下优点： （ 1）通风距离长，可达几千米； （ 2）可以改善：劳动环境，湿度低，噪声小，空气新鲜； （ 3）为施工自动化、智能化，为高压供电创造有利条件。 、顶管施工照明 （ 1）施工照明要求 一般场所采用电压 220V的照明器材。 对下列特殊场所及地下管道应选用低压 36V 安全电压照明。 1）管内照明灯具高度为 36V。 2）在潮湿和易触及带电体场的照明电源电压都不得大于 36V。 3）在特别潮湿的场导电良好的地面或金属容器内的工作照明，电源电压不得大于 12V。 （ 2）照明系统工有每一单相回路上，灯具数量不、超过 25 个，每个照明开关箱控制均为 3KW 功率，电流为 15A。 （ 3）实用行灯应符合下列要求： 1）电源电压不得超过 36V。 2）灯体与手柄稳固，绝缘良好并耐热 潮湿，灯头无开关。 大岭山镇截污管主干管变更工程 第一标段 施工组织设计方案 29 3）灯泡外部有金属保护网。 4）金属网、反光罩、悬节挂钩应固定在灯具的绝缘部位上。 （ 4）照明变压器必须使用比绕组型，严禁使用自藉变压器。 （ 5）单相及二相线路中，零线截面与相线截面相同。 （ 6）三相四线制线路中，当照明器为白炽灯时，零线截面按相线载流量的 50%选择。 当照明器为气体放电进，零线截面与相线截面相等，若数条线路共用一条零线时，零线截面按最大负荷相的电流选择。 、照明设备 照明灯具的金属外壳必须做接零保护，单向回路的照明，开关箱内必须设置隔离开关及漏电保护器。 、顶管施工管道内的保护措施 （ 1）管道吊装 1）顶管管材质量、钢套环、橡胶圈必须符合设计要求及质量标准，方可使用。 2）管道直接存放在地下、地面应平坦，严禁将管道存放在尖锐的物上，所有堆放的管道应加木楔防止滚动。 3）管道用 20t的龙门架设备进行吊装，将管才吊入工作井内。 4）管道采用两个支撑点起吊、保证管道在空中均衡，严禁用绳子贯穿其两端装卸管道，吊装绳采用吊装绳应是柔韧的，较宽的皮带或吊带绳索。 （ 2）管道内壁保护 本工程采用泥水平衡、气压平衡泥沙水分离顶管施。