清河機械頂管施工組織設計

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3（機械制造行業(yè)）清河

機械頂管施工組織設計

2020年4月

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第一章編制依據(jù)

1.1施工設計圖紙

1.1.1《清河流域污水截流管線二期工程西二旗污水管線（海

淀區(qū)段）》施工圖-北京市京聯(lián)設計事務所，工程編號：0304水

98-S02W

1.1.2《清河流域污水截流管線二期工程西三旗污水管線（海

淀區(qū)段）》施工圖-北京市京聯(lián)設計事務所，工程編號：0304水

98-S02W

1.2規(guī)范、規(guī)程和質量評定標準

121施工規(guī)范、規(guī)程

序號規(guī)范、規(guī)程名稱編n

1建筑與市政降水工程技術規(guī)范JGJ/T111-98

2工程建設監(jiān)理規(guī)程DBJ01-41-2002

3建設工程施工現(xiàn)場供用電安全規(guī)范GB50194-93

4建設工程監(jiān)理規(guī)范GB50319-2000

北京市給水排水管道工程施工技術

5DBJ01-47-2000

規(guī)程

6市政基礎設施工程資料管理規(guī)程DBJ01-71-2003

北京市工程竣工驗收備案管理暫行[2000]質監(jiān)總站第

7

規(guī)定36號文

《北京市工程竣工驗收備案管理暫市政質監(jiān)發(fā)[2000]

8

行規(guī)定》市政工程實施細則16號文

市政質監(jiān)字[2000]

9市政工程竣工驗收備案文件目錄

22號文

房屋建筑工程和市政基礎設施工程

10建建[2000]142號

竣工驗收暫行規(guī)定

11普通混凝土配合比設計規(guī)范JGJ/T55-2000

12砌筑砂漿配比設計規(guī)程JGJ/T88-2000

13砌體工程施工及驗收規(guī)范GB50203-2002

14給排水工程施工及驗收規(guī)范GB50268-97

15工程測量規(guī)范GB50026-93

16混凝土質量控制標準GB50164-92

17混凝土結構工程施工及驗收規(guī)范GB50204-2002

18基礎與地基施工及驗收規(guī)范GBJ202-83

19給水排水標準圖集02S515

1.2.2質量檢驗評定標準

序號評定標準名稱編號

1混凝土強度檢驗評定標準GB107-87

2市政排水管渠工程質量檢驗標準DBJ01-13-95

3市政排水管渠工程質量評定標準DBJ01-24-95

1.3有關建筑法規(guī)文件

(1)《中華人民共和國建筑法》；

(2)《中華人民共和國環(huán)境保護法》；

(3)《建設施工質量管理條例》；

(4)《城市市容和環(huán)境衛(wèi)生管理條例》；

(5)《關于在基本建設工程中加強地下文物保護管理的

通知》；

(6)《建設項目環(huán)境保護管理辦法》；

(7)《北京市城市道路與公用管線工程項目管理與施工

配合實施辦法》；

1.4其他資料

1.4.1市政工程施工手冊《專業(yè)施工技術》；

1.42公司質量手冊、程序文件；

1.43現(xiàn)場踏勘情況、地質勘查報告；

1.5效力順序

1.5.1法規(guī)性文件；

1.5.2監(jiān)理工程師以書面形式發(fā)布的適用本工程的補充規(guī)定；

1.5.3設計單位指定的規(guī)范、規(guī)程和標準；

154北京市頒布的地方規(guī)程和標準;

1.5.5其他行業(yè)部門頒布的規(guī)范、規(guī)程和標準；

1.5.6國家頒布的規(guī)范、規(guī)程和標準；

以上所參考的規(guī)范、規(guī)程和標準以及法規(guī)文件以最新頒布的

版本為標準。

第二章工程概況

2.1工程簡介

2.1.1工程位置與范圍

本工程為清河流域污水截流管線二期工程西二旗污水管線。位于

北京市海淀區(qū)西三旗、西二旗地區(qū)，是清河流域污水截流管線二期工

程的一部分。該工程由兩部分組成，管線全長4326m。

(1)西二旗污水管線(海淀區(qū)段)：該段管線北起安寧莊北路永

中，沿現(xiàn)況八達嶺高速路西輔路的西側綠化帶，向南一直到達清河北

岸，接入已投入運營的清河污水截流干線，該段工程干線長約

3579mo

(2)西三旗污水管線(海淀區(qū)段):該段管線北起西三旗東路現(xiàn)

況污水管線，向南后折向東沿西三旗南路接入已建南馬坊西路現(xiàn)況

D1750污水管，該段工程干線長747m.

2.1.2工程建設目的

清河為北京城西郊、西北郊和北郊的重要河道，西起青龍橋地區(qū)

的安河閘，自西向東經圓明圓、清河鎮(zhèn)、北苑地區(qū)，下游流入溫榆河,

總流域面積164.82公頃。由于大量污水未經處理直接排入河道，造

成周圍環(huán)境的污染。2000年開始，北京排水集團已利用世界銀行貸

款修建了清河污水截流管線工程，同時建設并投入運營了清河污水處

理廠一期工程。目前這兩項工程均已完工并投入使用，截流了清河地

區(qū)及小月河沿線的現(xiàn)況污水，大大減輕了清河的污染狀況。但清河以

北的西三旗、西二旗地區(qū)的現(xiàn)況污水目前仍直接排入河道，為解決西

二旗、西三旗地區(qū)的污水排放問題，改變清河流域環(huán)境，北京排水集

團自酬資金正在進行清河污水處理廠二期工程的建設，同時啟動為其

配套的清河流域污水截流管線二期工程。

2.1.3工程相關單位

建設單位：北京市城市排水集團

監(jiān)理單位：北京帕克國際工程咨詢有限公司

設計單位：北京市京聯(lián)設計事務所

施工單位：北京市**市政工程有限公司

2.2主要設計情況

2.2.1流向及埋深

(1)西二旗段設計起點49#位于安寧莊路中心，終點121#接至

清河北岸現(xiàn)況截流污水干線，流向從為由北向南，設計坡度

S=0.0009~0.0012,管道埋深為7~13m。

(2)西三旗段北起西三旗東路現(xiàn)況D1550污水管線［97-2047

污】污B1檢查井，沿西三旗南路，接入已建南馬坊西路污水B18檢

查井，流向為由西向東，設計坡度,管道埋深為

S=0.00086~10mo

2.2.2結構及要求

上述兩段工程(除預留支線)全部為頂管工程。

(1)管材:全部采用鋼筋混凝土柔性接口管(口、m級)；

(2)檢查井：全部采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土結構；井筒為①800mm

預制鋼筋混凝土井筒；踏步為塑鋼小踏步；井蓋采用第三代重型五防

井蓋。

(3)頂管用管材采用F型接口管。

(4)井蓋高程：道路范圍內與路面平接，綠地內高出地面20-30

cm0

2.3現(xiàn)場環(huán)境狀況

23.1地上情況

(1)西二旗污水管線段：設計上游起點49#檢查井位于安寧莊

路永中，由北向南至設計下游清河北岸終點121#檢查井，該段全長

35；碗，多數(shù)位于現(xiàn)況八達嶺高速路西輔路的西側綠化帶中。沿線

需穿越安寧莊路、易園南路、西三旗南路、小營路、東北旺路、清河

北路等七大社會交通路口及管線西側如環(huán)三旗建材城等企事業(yè)單位

出入口十三處。目前，局部地段有礙施工的房屋正在拆遷中，原有樹

木、桿線、廣告牌尚存。

(2)西三旗污水管線段：為了避免拆遷，本段設計污水管線西

段位于規(guī)劃道路永中北側,東段位于規(guī)劃道路永中南側其

20m5m0

中Bl#、B2-1#、B3#、Bll#、B12#井位于(規(guī)劃西三旗南路)現(xiàn)

況西小口路北側綠化帶邊緣，B4#-B10#位于道路北側的綠化帶內,

B13#-B18#位于道路南側的景觀綠地內，無房屋拆遷問題。

23.2地下情況

根據(jù)招標文件提供，與本工程管線相交的現(xiàn)有地下管線共計46處,

包括給水、電力、電信、燃氣等管線。在施工期間還需要進一步調查、

核實，坑位放線后采用電磁物探探明地下情況保證其安全。

2.4工程地質、水文情況及氣候條件

2.4.1工程地質、水文情況

據(jù)招標文件中航勘測設計研究院《清河污水截流西二旗、西三旗

巖土工程勘察報告》所提供的情況，本工程管線所在位置上部為人工

雜填土①層，其下為第四紀沖洪積形成的粉土②層，再下為粉土③層

和粉質粘土④層，部分孔位鉆探深度大時見中砂⑤層。本段大部分落

在粉土③層及夾層,地基承載力190-200kpa,地下水位絕對標高

33.69~43.39。

依據(jù)上述情況，由于地質從上至下依次為：人工雜填土層和一般

第四紀沉積土層。一般第四紀沉積土層主要包括粉土、粉質粘土、粉

砂、砂礫。且管線穿越的地層主要為粉質粘土、粉砂土或砂礫。因此,

部分路段頂管時土壤需要加固。另外，由于管道埋深較大，大部分位

于地下水中，施工中須采取局部降低地下水措施。

2.4.2氣候條件

北京屬于溫帶大陸性氣候，市區(qū)多年平均氣溫為11.7℃,最高氣

溫42.6℃,最低氣溫-228C;北京多年平均降雨量為26mm,汛期為

6月15日至9月15日；汛期內月平均降雨約為178mm;常年風向

以偏北風、偏西北風為主，年平均風速為

2~3m/s0

2.5主要工程量

2.5.1西二旗段

D=1550mm鋼筋碎F型柔性接口管3579m

現(xiàn)澆鋼筋已檢查井73座

D=400mm鋼筋已承插口柔性接口管30m

D=500mm鋼筋已承插口柔性接口管10m

2.5.2西三旗段

D=1550mm鋼筋碎F型柔性接口管747m

現(xiàn)澆鋼筋混凝土檢查井20座

D=1050mm鋼筋碎F型柔性接口管26m

D=400mm鋼筋已承插口柔性接口管49m

第三章工程特點、重點及難點分析

3.1工程特點

3.1.1管道線路長、兩段分散施工，不利管理

本工程管道線路全長4326m,設計施工為兩個區(qū)域，且八達嶺

高速公路橫臥其間，無形中增加了一道屏障，給施工管理帶來諸多不

便，將會影響人員、機械、材料均衡調配的靈活性、及時性。對此，

搞好工程組織管理工作尤為重要，要以最不利的因素考慮，提前做好

一切準備，合理分段、安排、布置，保障工、料、機等資源的及時供

應到位，管理人員到位，確保按期、優(yōu)質完成任務。

3.1.2穿越社會交通路口多，交通維護、疏導責任大

本工程沿線需要穿越現(xiàn)況路口20余處。在設計上采用了頂管法

施工，減輕了對社會交通的壓力。但是設計檢查并有12座位于現(xiàn)況

道路上，特別是58#、60#、73#、91#、110#5座檢查井占據(jù)著五

個主要交通路口，勢必給交通帶來較大的影響，從而增加了交通維護、

疏導工作量及保證交通安全的責任。在施工部署安排上，頂管工作坑

要盡量避開路口，使施工占路面積最小、占路時間最短，并采取相應

安全措施，保障施工與交通的安全。

3.1.3近半工期為雨季施工

根據(jù)計劃2004年2月20日開工,，田瀚240日歷天的要求，

本工程按常規(guī)計算處于雨期施工的時間為120日歷天，約占總工期的

因此需要做好頂管工作坑、接收坑等的雨期防雨、排水工作。

50%o

3.2重點及難點

3.2.1保護環(huán)境與地下公用設施

由于本工程絕大部分管段位于現(xiàn)況綠化帶內，且沿線地下公用設

施也較多。在施工平面布置方面，要考慮滿足施工，最大限度地少占

綠地、移伐樹木；在地下設施集中的地段，采用機械掘進，以控制坍

方和地面沉降，保證開挖面穩(wěn)定和原有設施的安全，從而確保工程順

利實施。為此，保護環(huán)境與地下公用設施的安全將成為工程開工首要

解決的重點問題。

3.2.2降水工程及機械頂管是本工程的難點問題

根據(jù)以往經驗，本地區(qū)地下土層分布很不均勻，且存在潛層水及

水線，降水效果不好，人工頂管很難保證工程進展及工程質量，且大

面積降水對京昌路及周邊建筑有很大影響。因而決定本工程大部分段

落采用土壓平衡機械頂管施工方法。雖然我公司對本施工方法的原

理、工藝、標準具有一定的成熟經驗，但在如此長距離、復雜地質條

件下搞好機械頂管工程確是本次施工的難點問題。

依據(jù)地質報告只有將地下水降至工作面以下（0.5m~1m）,方能

保證工作豎井及人工掘進段的管道頂進質量。所以，采取有效的降、

排水措施，滿足施工操作要求，保證豎井及人工掘進段安全和工程質

量是本工程另一大難點問題。

第四章總體施工部署

4.1工程總工期

計劃開工時間和總工期要求計劃2004年2月20日開工,2004

年10月17日完工，總工期為240日歷天。具體安排見施工進度計

劃網絡圖和橫道圖。

4.2項目經理部組織機構

4.2.1針對本工程規(guī)模、特點和技術要求,我公司選派施工經驗豐富、

責任心強、曾多次承建污水管道工程的具有一級項目經理資質的人員

出任項目經理，配備技術水平高、解決問題能力強的項目總工。

4.2.2組織有關部門技術、業(yè)務能手到本工程項目經理部任職，在項

目經理、總工的領導下，各盡其職。

4.2.3集中選拔操作水平高的整編制施工隊伍，組建降水、豎井、機

械頂管、人工頂管、鋼筋加工、檢查井等專業(yè)施工隊伍，確保工程保

質保量按期完成。

424項目經理部組織機構由項目經理、總工程師及"四部一室"（即：

工程部、技質部、材料設備部、商務部及辦公室）組成，下設六個專

業(yè)施工隊（見框圖4-1項目經理部組織機構圖1

4.2.5項目經理部人員構成（見框圖4-2項目經理部人員構成圖X

框圖4-1項目經理部組織機構

項目經理

技質部商務部

文

明

施

工

環(huán)

境

保

護

隊

程部材料單備部I辦公室

人人

史光豎王彥通李j觀

工

井芥X

施施頂頂

工工測量計戈IJ管管

4.3施工方法E劉永鴻張艷艷

隊隊隊隊隊

本工程依據(jù)招;,.一一H青況文條；,,占比

劉長德

主要采用土壓平衡機頂管正地下辦事員交通影響的地段采

劉謙

用人工頂管。據(jù)現(xiàn)場勘察憎:程沿李三觀3km管段緊鄰建

筑物、穿越社會交通路口可高偉:水之比3km采用土壓

平衡機頂管施工，其他13k用人二E施工。

43.1機械頂管段的選擇

西二旗段井段之間平面折點少，穿越路口較多,地下水位較高，緊鄰

京昌路及地上建筑物，施工降水存在一定困難，如果強行降水將引起

地面不均勻沉降。在土壤飽和的情況下擬采用人工掘進頂管難以順利

實施并保證質量和安全。為了保證周邊建筑物無沉陷和路口路面不下

沉,并提高頂進速度，以減少阻礙交通的時間，同時滿足該地段地上、

地下原有構、建筑物周邊環(huán)境均對工程的工期、質量、安全提出的較

高要求，決定以下井段采用土壓轉肱燙管施工工藝，暫定井段為：

49-51-53、53-56-60、60-63-65、65-67-70、70-73-74；74'-78-80、

80-83-86、

1

89-93-95\95-98-100、100-102-104x106-109-110\

111-113-115.115-118-1210西三旗:B2-I-B2-B4XB4-B6-B8、

B8-B10-B12.B13-B15-B18O超過120m段需要加設頂管中繼間，

頂管段落中間檢查并采用后作方法施工。

43.2人工頂管段的選擇

選擇人工頂管段的原則：無地下水、折點多、遠離建筑物、路口。

以下段落可采用4Z短進質聾工藝■:86-88-89、104-105-106.

111-110；B1-B2、B12-B13O將人工頂管穿插在機械頂管之中，起

到補充和配合的作用。

4.3.3預留支線管道安裝

按照預留支線設計結構形式和設計要求,除預留D=1050支線

(26m)采用人工頂管施工工藝外，其余支線均在檢查井施工過程中

采用常規(guī)的方法進行安裝預留。

4.3.4與現(xiàn)況管線的勾頭

西二旗防水勾頭井位為上游49#、下游121#,西三旗防水勾頭

井位上為上游Bl#、下游B18#,施工前提前做好勾頭井的高程復測,

如有矛盾及時調整，在整體施工完畢后，進行管線的勾頭或改建。

4.4.施工段落劃分與安排

4.4.1施工段落的劃分

根據(jù)工程分布情況，線路特點，施工環(huán)境和工期要求，為便于集

中管理，便于工、料、機的及時調配與供應，將本工程劃分為二大施

工段。

(1)第一施工段：(西二力箕)49#~121#,總長3579米;

(2)第二施工段：(西三力箕)B1#~B18#,總長747米;

4.4.2機械頂管作業(yè)段安排

西二旗、西三旗根據(jù)工程特點、線路分布情況以及施工環(huán)境和工

期要求，共劃分為3個機械頂管作業(yè)隊，配備2套土壓平衡頂管設備,

1套泥水平衡頂管設備。機械頂管段總長度約為3km,一次最大頂進

段長度約為120m，機械頂管工作坑每坑占地面積為15x50=750m2,

接收坑每坑占地面積為15x30=450m2,后作坑每坑占地面積為20

2

xl5=300me

4.43人工頂管作業(yè)段安排

全線設兩個人工頂管作業(yè)隊，人工頂進段總長約為1.3km,一次

最大頂進段長度為55m0人工頂管坑占地面積為30xl5=450m2，坑

內凈空6.5x4m人工頂管占地寬度為中線兩側每側4m0每一作業(yè)段

的具體劃分見網絡計劃。

4.5施工階段安排與主要控制工期

4.5.1第一階段：施工準備

2004年2月20日~2004年3月31日，41日歷天。

施工準備的主要事項如下：

(1)生活區(qū)，辦公區(qū)臨時設施的建設，施工用水，用電電源

安裝與架設，施工臨時路的修筑；

(2)測量交樁，測量放線及復測，測量加密控制網和審核報驗。

(3)地下管線、設施，土質、地下水層的物探、調查、坑探工

作，特別是路口交叉管線等關鍵地段，并實測管線上下游銜接管

道的高程；

(4)設計圖紙會審與設計交底，施工組織設計的編制、上報和

審批，雨季施工方案和各項方案；

(5)主要材料分供方資質審核報驗，各種預制構件加工廠家的

選定，并簽定供貨合同；

(6)選擇棄土與暫存土地點，回填土的確定及相應實驗；

(7)確定具有相應資質的實驗室和各種原材料實驗；

(8)先期進場的各種施工機械的維修，保養(yǎng)，試運行；

(9)配合業(yè)主做好工程的各項協(xié)調工作。

4.5.2第二階段：主體施工

2004年4月1日至10月17日，189日歷天。完成兩個施工段

落的主要施工項目：包括做坑、降水、頂管、檢查井施工、閉水試驗

及回填土方等。

4.5.3第三階段：對外交驗及恢復地貌

2004年10月7日至10月17日，10日歷天。完成對外交驗和

現(xiàn)場恢復、清理。

以上安排詳見:施工進度計劃網絡圖及橫道圖

4.6施工臨時設施及施工平面布置

461臨時設施

本工程西二旗臨時生活區(qū)擬租用73-74西側的空地，占地面積約

2

3500mo作為工人住房占地、工地辦公、生活、鋼筋加工場、材料

庫及小型現(xiàn)場試驗室。同時，項目部設在清河三街老托兒所，作為項

目部、甲方、監(jiān)理辦公生活地點。

擬在西三旗工程的B12#井的北側租用占地10001rf的空地，用

于辦公、生活、鋼筋加工場、材料和小型現(xiàn)場實驗室及甲方、監(jiān)理辦

公室。

4.6.2臨時用水、用電

辦公室飲水設施：飲水機4臺

臨時用水：施工用水必須保證機械與人工頂管的注漿需要及后

期構筑物施工、管道閉水實驗需要，水源從沿線現(xiàn)況給水管接入，同

時配備兩輛8T水車滿足前期臨時給水未解決時的用水、個別臨時給

水不能滿足的地段需要及環(huán)保要求。

臨時用電：本工程用電為施工降水與頂管施工用電。西二旗沿

線安裝3臺變壓器，其中生活區(qū)一臺400KVA.工地二臺315KVA,

排列距離為每臺500~1000m均勻布設，機械頂坑每坑用電量為

175KVA。西三旗沿線安裝1臺315kVA變壓器供生活區(qū)和工地使用,

人工頂管用電量為150kVA,工地設計管線敷設埋地電纜，供現(xiàn)場施工

用,過路口處架空敷設。

4.6.3臨時圍擋及交通組織

為了搞好文明施工，保障社會行人安全，每個頂管工作坑處設圍

擋。施工臨時占地范圍：頂管坑位置管中心線左右各7.5m,前后各

30~50m,與非施工區(qū)隔離。

4.6.4臨時通訊

通信設備對講機30部、安裝網絡設備ISDN3部和7條電話外

線，用于項目部、甲方、監(jiān)理人員對外聯(lián)絡和與公司局域網連接，便

于公司對現(xiàn)場的統(tǒng)一指揮、協(xié)調。

4.6.5施工排水系統(tǒng)

本工程施工時各井坑四周及人工頂管沿線西側采取管井進行降

水。降水的排水出路初步選定為：位于現(xiàn)況機動車道上的降水將水排

到道路上雨水口；位于野外的降水將水排到現(xiàn)況溝渠。

4.7工期保證措施

4.7.1落實施工組織、施工隊伍、施工機具設備

選派資力豐富的各類管理人員組成項目經理部，加強施工組織。

提前落實頂管專業(yè)施工隊伍。同時根據(jù)本工程的特點，配備充足的施

工機具設備。

4.7.2盡快創(chuàng)造現(xiàn)場施工條件

積極主動地配合建設單位、監(jiān)理、設計等部門作好開工前的準

備工作，創(chuàng)造和提供便利條件，按時報送各種文件資料及開工前的各項

手續(xù)。積極協(xié)助監(jiān)理組織設計交底、交樁工作。主動配合現(xiàn)場拆遷工

作，積極創(chuàng)造現(xiàn)場開工條件。

4.7.3技術保證

針對本工程工期緊、施工難度大的特點，依靠科技進步，積極

采用新技術、新工藝，按照施工現(xiàn)場條件、地質條件，在主要地段頂

管施工采用先進的土壓平衡頂管機長距離頂進施工工藝；在機械頂管

有一定風險的地段采用人工掘進頂管施工，采取可靠的降水措施和管

前小導管注漿、管前加工具管的保證措施。

4.7.4設備與材料供應的保證

提前作好施工設備的調研及有關技術準備工作，落實頂管設備

加工及輔助配套機具設備的加工，確保按時進場，同時落實管材等材

料的加工定貨，確保質量與供應滿足施工要求，有關檢驗試驗工作提

前進行?，F(xiàn)場積極創(chuàng)造運輸、存放條件，確保管材等主要材料提前進場,

保證材料供應。

4.7.5加強施工管理，合理組織調度

加強施工中的動態(tài)管理，利用計算機網絡技術和網絡進度計劃技

術進行施工過程的管理，突出重點，抓住主要矛盾，占滿時間和空間,

各工序盡快形成流水作業(yè)，及時做好現(xiàn)場組織調度，確保關鍵工期的

實現(xiàn)。

4.7.6加強作業(yè)層管理，確保各項措施的落實

在施工中加強對作業(yè)層的管理，作好技術交底工作，監(jiān)督各項技

術保證措施的落實，確保工程質量和施工進度。

4.7.7技術準備

⑴完成項目部組建，組織進行設計圖紙會審，設計圖紙交底和施

工交底，完成施工組織設計、質量計劃和分項工程施工方案的編制與

審批；

⑵完成現(xiàn)場調查，特別是頂管工作坑范圍及可能與管線矛盾的現(xiàn)

況管線的調查，在此基礎上及時與監(jiān)理、設計配合，確定處理方案和

各方配合措施；

⑶完成測量樁位交接及控制網點的布設工作；

⑷完成各級管理人員、勞務人員進場教育，及一般技術、管理培

訓工作；

(5)完成機械頂管專業(yè)技術培訓工作。

4.7.8生產準備

完成臨設搭建；施工用電、用水具備使用條件；落實施工降水、

人工頂管段分包工作，人員、設備陸續(xù)進場；落實機械頂管專業(yè)隊組

織。勞動力計劃用表，詳見表4-1表4-1

勞動力分配計劃人數(shù)勞動力分配計劃人數(shù)

測量工6人木工20人

試驗工4人鋼筋工20人

電工5人/SL±12人

機械頂管開挖150人電焊工8人

機械頂管100人管理人員40人

人-U貞管30人壯工110人

安保文明服

硅工20人15人

務隊

合計540人

4.7.9主要材料準備

提出材料計劃，完成材料廠家資質審查工作，完成原材料送檢、

復試及見證取樣。

工程主要材料根據(jù)施工計劃分批進場，并派專人看守。

對各種材料的進場時間及數(shù)量等要提前做好計劃。

4.7.10機械設備

本工程所投入的主要機械為土壓平衡頂管機及輔助機具設備，根

據(jù)施工進度要求與加工周期，已確定加工3套設備，及時組織設備進

場并完成安裝調試，主要施工機械設備用量詳見表

，4-20

序

機械設備名稱規(guī)格單位數(shù)量備注

號

1土壓平衡頂管機TP1550套2

2泥水平衡頂管機TP1550套1

3弧形鐵、頂鐵套3

4電葫蘆2t、10t臺8（各4臺）頂管

5人_1」貞管設備QYS320套4施工

6卷揚機5t~10t臺26

7潛水泵15以上臺15

8汽車吊12t~25t臺3

砂漿攪拌機臺

9J2-2502

10小型震動夯臺10砌筑

天平、臺秤、環(huán)回填

11套2

刀

12水車8t輛2

13發(fā)電機120KW臺3

其他

14貨壓器315kVA臺3

15笠壓器200kVA臺1

16鋼筋切斷機JQ-40臺1

17電焊機22KW臺4

18彎鉤機JW-40臺1

19調直機臺1檢查井

20碎振搗器套4施工

21試模150*150塊巖十

22電鋸3KW臺1

23塌落筒套1

R空匕居￥不

主要機械設備用量表表42

第五章主要施工方法和技術措施

5.1施工方法總說明

5.1.1土壓平衡機頂管施工：

土壓平衡機頂管施工是北京市政排水管道施工的一項新技術，它

省卻了全線降水（僅工作坑位置降水），地面沉降小，對地面構筑物

的穩(wěn)定性影響小，頂進速度快（平均頂進速度12m/d）,我公司對此

施工方法已有一定經驗，故此次施工決定以本方法為主。

5.1.1人工頂管法施工

a.為加快工期，人工頂管和土壓平衡機同時鋪開；

b.管線位置在不良土質中（如：礫石層），土壓平衡機施工困難;

c.轉角較大且其中的井段之間距離較短；

d.全段降水管井有位置放，對交通、綠化、居民或單位影響小，采

用人工頂管施工。

5.2測量

5.2.1積極配合建設單位、監(jiān)理單位組織并參加設計交樁，對提供

使用的導線樁、水準點進行復測，報監(jiān)理審批后對其采取相應的保護

措施及拴樁，并定期進行校測。

5.2.2核對各單項工程之間的高程、平面關系及新建管道與現(xiàn)況接

入井等高程。

523平面測量控制

523.1施工測量按招標文件《城市測量規(guī)范》CJJ8-99.《工程測

量規(guī)范》GBJ50026-93的有關規(guī)定執(zhí)行，對測繪院提供的控制點進

行復測，符合精度要求后才能進行施工測量。根據(jù)施工需要，布設三

級導線平面控制網（即采用原有控制網作為平面控制網）和高程控制

網。高程控制網采用城市四等水準測量的技術要求施測。高程閉合差

20之內（L為長度以km計1三級導線技術要求見表5-1

表5-1

導線全長

導線長度平均邊長測距中誤測角中方位角閉合

等級相對閉合

（km）（km）差（mm）誤差（"）差（"）

差

<<+1/500

三級1.20.1±24

±15120

注：n為測站數(shù)

5.23.2為保證測量精度，用光電或鋼尺測量的邊長，加入相應的

改正，測量的平面及高程導線進行平差計算，角度取至0」"，坐標及

高程取到mm,測量工作從外業(yè)到內業(yè)必須做到步步校核。

523.3采用極坐標法布設的工程點，進行聯(lián)測，并且用另外的導

線點進行復核。

5.2.4高程測量

5.2.4.1高程控制采用城市四等水準測量的技術施測，高程閉合差

在20之內（L為水準跨線長度，以km計），采用DS3水準儀進行觀

測，往返各一次。水準測量技術精度要求見表5-2

表5-2

視線長度刖后視距較差附合式閉合路線

等級水準儀型號

(m)(m)閉合差(mm)

四級DS3<80<5±20

注：L為附合式閉合路線長度，單位為km。

5.2A2井坑內的高程控制點采用長鋼尺導入法把高程傳入，向井

坑內傳遞高程的次數(shù)與坐標傳遞同步進行。先做趨近水準測量，再做

豎井高程傳遞。經豎井傳遞高程采用懸吊鋼尺，井上和井下兩臺水準

儀同時觀測讀數(shù)，每次錯動鋼尺3-5cm,施測三次，高差較差不大于

3mm時取平均值使用。

5.2.43高程控制點的布設可利用平面控制點的埋石作為高程控制

點也可單獨控制，如特殊需要時進行加密。加密的水準點精度不低于

高程控制點的精度，其布設形式也為附合水準路線。

5.2.5施工要求

5.2.5.1對坐標、水準點現(xiàn)場需要采取可靠的保護措施，并要有明

顯的標志；施工過程中要注意對測量控制點的保護，并定期進行校測。

5.2.5.2施工過程中要嚴格執(zhí)行測量復核制度，特別是對中心線和

高程、管線起終點、控制井位、交叉點等嚴格控制，要提前做好內業(yè),

然后現(xiàn)場實施放樣。

5.2.53竣工測量：竣工測量在已有的施工控制點上進行，測量人

員認真做好原始記錄，及時積累整理資料。

5.3施工降排水

本工程施工線路段地下水埋藏較淺，管線處在潛水層以下的含水

土層，施工時需要提前采取降水措施，確保管道頂進的順利實施。

根據(jù)地質勘察報告并參照該地區(qū)近年來工程施工情況和土質特

點，本工程降排水采取以管井井點降水為主、輔以工作坑內集水井明

排、特殊地段設置水平井點的綜合降排水措施。

53.1降水管井布置

根據(jù)地下水位分布情況及其與管線高程的關系，對于人工頂管段,

初步確定在設計污水管西側距污水管道中心2.5m布置降水管井，井

間距布置為10m-l2m,井深要求工作面以下不小于5me

機械頂管段布置詳見附圖"機械頂管坑井點布置圖"。

53.2降水管井作法

53.2.1成孔：降水井使用正、反循環(huán)鉆機成孔，鉆孔孔徑d=600o

為防止孔壁坍塌，采用泥漿護壁，泥漿采用粘土配置，比重控制在

LO5~L1左右。鉆孔時隨時用測繩測量孔深。達到規(guī)定要求后，采用

換漿法清孔（即沖洗泥漿），然后立即下管。

53.2.2填充濾料：下管后，在井筒管四周均勻填塞2~7mm的水

洗豆石或石屑。濾料填充至略高于地下水位時，采用粘土填筑并夯實。

5.323洗井：濾料填筑完畢后及時進行洗井，采用泥漿泵由上往

下逐步將管內泥漿抽出，邊抽漿邊補充水源直到見清水為止。洗井完

畢24小時后，測定井內靜水位高度。

53.2.4檢測：單根井點管粘土封孔完成后，從管口注入清水。清

水注入時若水位迅速下降，證明管井成功；填濾料過程中，濾料填入

時若管中泥漿上溢，則表明濾網有效。

53.2.5為保證頂管工作順利進行，改善土壤條件，提高土體穩(wěn)定

性，降水工作要隨管井完成及時安排，并隨時掌握水位變化情況。如

部分地段提前降水時間有限，對于管井不能完全實現(xiàn)降水效果的情況,

為保證工作坑順利開挖和支護穩(wěn)定，在工作坑內設置集水井，及時排

除開挖過程中的滲透水。如遇降水效果差，出現(xiàn)水線要及時處理，根

據(jù)情況增加一至兩排井點。

如遇特殊土層或滲透系數(shù)較小，管井降水難以達到頂管施工要求

的水位時，采取在工作坑內沿管線在管道兩下角設置水平井點以排除

滯留水。

5.326降水、排水

降水排水就近排入道路雨水系統(tǒng)。在道路雨水口處設置沉淀池和

格柵，降水排水通過沉淀池和格柵過濾后排入雨水系統(tǒng)。

5.4機械頂管施工

5.4.1施工工藝流程

吊裝架支搭

觸變泥漿

,置換泥漿施工

5.4.2施工準備

5.4.2.1施工前先修建設備和材料進場的臨時通道；架設臨電及臨

水管線；選好泥漿拌和場地；修建臨時排水管溝等。

5.4.2.2對施工降水、工作坑支護、頂力、注漿配比、注漿壓力等

再次詳細驗算，以確保施工的安全穩(wěn)定性。

5.4.23挖土方工作完成后，凡在工作坑中的其他管線等（不需移

改的）地下設施及已移改完畢的地下設施，必須測量其頂部（底部）

的高程、寬度等及與臨近管道的相對位置、垂直間距、水平間距，并

做好記錄，必須注明其類別、規(guī)格等等，為繪制竣工圖準備資料。

5.4.3施工測量

采用激光準直儀，定位激光靶且每天校核是否準確。

5.4.6井坑

5.4.4.1井坑尺寸：

為滿足施工需要，各種井坑凈空尺寸（長x寬）如下：

機頂坑：8.5mx4.5m（有中繼間時：10mx4.5m）;

接收坑、人頂坑：6.5mx4m;

90。扇形井作接收坑或人頂坑6.5mx6m;

后做坑的尺寸根據(jù)不同井型再具體定。

5.4.4.2豎井施工

根據(jù)實際開挖情況和現(xiàn)場土質情況，選擇鎖口梁加錨噴或大板加

錨噴支護。

5.4.4.2.1鎖口梁加錨噴支護

1）鎖口梁尺寸為400x800,碎標號C20,采用商品混凝土，配筋

如圖（一）

2）鋼格柵配筋見圖（二）

3）連接筋為中16，間距1米，單面布置，焊接長度10d,即16cm。

放置格柵外部主筋內側，并與鋼格柵主筋電焊，鋼格柵連接采用L100

x80角鋼.

4）鎖口梁下5米范圍內:格柵凈距750;

5-10米范圍內:格柵凈距500;

10米以下:格柵中一中500;

5）支撐采用28#工字鋼。對于8.5x45的工作坑，一側為橫向直

撐，且立放，距橘面2米；另一側為角撐。對于10x4.5的工作坑，

均為直撐，保證兩橫撐間凈距為6米；對于接收坑，均為角撐。底部

撐距封底頂面為2.8米。

6）網片采用中6的鋼筋加工，網格為100xl00o錨噴墻采用單層鋼筋網片，放置于

連接筋外側。

7）接收坑不作封底，但錨噴埋深為20cm，錨噴墻底部加一道格柵。

接收坑底面要高于機頭外殼（下部）10cm.

8）鎖口梁計算

a.已知：鎖口梁所用混凝土為C20,fcm=HN/mm2,

fy=310N/mm2,采用H級鋼筋，取最大跨度L0=10000（帶中繼間

為10x4.5）,龍門架及各種提升設備重Gl=10t,（pl550管重

G2=6.8te

b.鎖口梁斷面選擇：為計算方便，現(xiàn)把鎖口梁一面作為簡支梁，

從而加大了安全系數(shù)。

h=Lo/2O=lOOOO/2O=5OOmm

b=h/2.5=500/2.5=200mm

為增大地間承截面積，h=400,b=800

c.內力計算

鋼筋混凝土標準值為25KN/m3（見〈荷載規(guī)范》）

恒載分項系數(shù)YG=L2,活載分項系數(shù)YQ=1.4,則作用在梁上

總荷載設計值為：

G=10/4xl.2+6.8/4xl.4=538t

貝U：梁中最大彎矩M=G-Lo/2=26.9tm=2.74xlO8N-mm

d.配筋計算：

282

as=M/fcm-b-h=2.74xl0/Hx800x400=0.172

查表得Yg=0.0905

82

As=M/fyYg-ho=2.74xlO/31OxO.75x4OO=2946mm

選一20鋼筋2946/（20/2）2x3.14=9.4根

故選①20鋼10根，箍筋選用①12的鋼筋

e.檢查最小配筋率：p=(20/2)2x3.14xl0/800x400=0.98%

>Pmin=0.15%

驗算通過。

f.鎖口梁水平撓度驗算

依據(jù)"中國建筑工業(yè)出版社”出版的《簡明施工計算手冊》，吊車支

腿對地面的壓力，其擴散角度為45度，故鎖口梁不在吊車支腿對地

面壓力的擴散范圍之內，因此不必驗算鎖口梁的水平撓度

5.4A2.2大板加錨噴支護

1）上層44m部分采用大板支護。由人機配合開挖土方，井壁由

人工鏟平，采用25a工字鋼焊制三道框架，框架外密排大板。上層框

架距大板頂40cm，底層框架距大板低20cme三層框架用鋼筋或鋼管

焊成一體。

2）4m以下部分采用錨噴支護

大板下每0.5m（凈距）設一道鋼格柵，每層鋼格柵之間用0）16豎向

連接筋焊接。施工時，嚴格按照混凝土配比進行攪拌。分層錨噴，每

層約70cmo分3~4次噴射以達到設計要求的厚度，最終形成鋼筋

混凝土錨噴護壁。在做錨噴支護時，每2m設一道28a#工字鋼梁做

為水平支撐。

4.5.4.23錨噴材料

錨噴混凝土設計強度等級為C20,材料為425硅酸鹽水泥或普通

硅酸鹽水泥、中粗砂、豆石或石屑（粒徑在0.3~1.0cm）,配合比為

水泥：砂子：石子二1：1.93:1.93;速凝劑摻量為水泥重量的6~8%0

4.5A2.4洞口封閉

頂管過程中，管從工作坑進洞、還是出洞，管子與洞口之間都必

然會有間隙，間隙必須做好封閉。否則，地下水、觸變泥漿和泥砂就

會從該間隙中流到坑中，影響坑內作業(yè)，嚴重時會造成洞口的塌落。

洞口部分的鋼格柵及錨噴混凝土在井坑全部完成后再拆除，另做

止水環(huán)（見5.4A2.6）0

4.5A2.5工作坑封底

工作坑封底混凝土厚度30cm,底板頂距流水面50cm,以備安裝

固定導軌之用。

井坑底部設集水坑，與底板混凝土澆筑成一體。

5A4.2.6設備安裝

a）工作坑后背

施工中，要保證后背與管道軸線（雙向）垂直，后背與井墻間的

空間澆注豆石碎,豆石已與后背之間加一層塑料布，以便于在頂管完

成后拆除后背。

b）洞口

在洞口位置剔除錨噴混凝土后，再安裝止水圈護口鋼板1，洞口止

水圈,止水圈護口鋼板20

c）基座導軌安裝

安裝固定導軌。

d）機頂設備整體就位

道軌安裝完畢后，進行頂管機的工作井中就位，用吊車吊裝機頭。

機頭前端距井壁有約30cm的距離，供安裝止水圈之用。機頭就位后

先檢查機器的軸線是否和機坑軸線、導軌軸線和主頂油缸的軸線是否

保持一致，發(fā)現(xiàn)偏差立即調正。再進行電路、油路、無軸螺旋輸送機、

注漿系統(tǒng)的安裝調試。

e）工作坑起吊支架

出土及下管的工作支架由型鋼拼接而成，安裝在澆筑的地腳基礎

混凝土上。立好支架后，分別安裝主梁及支架間的斜拉（支）撐、橫

拉（支）撐。再就位起吊設備。（詳見:工作坑起吊支架結構圖及D1550

頂坑布置圖1

5.4.5機械頂管

5.4.5.1機頭入土

進洞前將洞口土向前挖500mm，再將機頭徐徐推進洞口里，待刀

盤全部進洞，止水圈全部安好后，開動頂管機刀盤旋轉，待土壓升到

O.IMPa時，這時出土機的土壓也上升到約0.07MPa，機器各部正常

并按操作規(guī)程開始入土，此時只存在軌道對機頭的摩擦力，機頭轉動

時機身易偏轉，故在入土前兩米頂進時軌道安裝機頭限位裝置，且控

制頂進速度在50mm/min以下，以防機頭整體旋轉。頂進2m以后

在機頭不旋轉的情況下可逐漸加大頂進速度。

機頭沒完全入土時，土倉壓力控制在30~50KPa，待機頭全部入

土后，下第一節(jié)混凝土管做反封閉。

5A5.2正常頂進

a）土壓倉內土的流塑性控制

本機頭具有可控流量的加泥系統(tǒng)，頂進時向土壓倉加泥，粘土層

和粘土砂石層加泥量控制在每方出土加泥量10%,砂、砂礫石層每方

出土加泥量30~35%，頂進時可視出土的流塑性增減加泥量。

b）土倉壓力設定

按計算表數(shù)值設定，施工時設備自控可保證±10%的土倉壓力：遇

有砂層、砂礫石層、下穿道路、離構筑物較近時，土壓設定比表中數(shù)

據(jù)加大30MPa,以提高安全系數(shù)。下穿道路、離構筑物較近且頂管

又處于砂或砂礫層時，采取在機頭殼體加漿孔處加漿，對土體加固，

加固漿液采用水泥漿或酸性水玻璃。

c）觸變泥漿減阻

頂進時通過機頭尾部注漿孔同步注入觸變泥漿，以形成原始漿套；

頂進過程中沿線及時補漿；注漿機的管子帶漿入洞，既進入1m后進

行洞口補漿，以免管壁帶土損壞漿套。注漿泵用離心式漿壓泵，注漿

口壓力控制在0.1~0.15MPa。離心式漿壓泵具有流量壓力成反比，

流量可自動調節(jié)，頂管時不停泵等特性。觸變泥漿采用膨潤土泥漿，

其配比膨潤土（膠質價90-100）100:水614:純堿Na2CO3）1.5~20

d）頂進測量

初始頂進每30cm校測一次，并做記錄。正常頂進時在頂管坑可

隨時用全站儀測量，每頂進3米做一次記錄，遇有糾偏每30cm做一

次記錄，項目部測量人員每頂進一節(jié)管復測一次。測量時要注意照射

到機頭激光靶上激光點和管子的中心軸線的一致性，若出現(xiàn)偏差先計

算夾角，再根據(jù)頂進延長線推算出速度和頂進長度到恢復理想軸線的

距離和時間，通知機手及時調整。測量記錄分別繪制中心及高程曲線

圖，隨時預測機頭前進趨勢。

e）頂進糾偏

不斷地觀察光靶上的激光點是否偏移，如發(fā)生偏移2cm左右，預

測機頭傾角又是有向偏差大的方向發(fā)展趨勢時，要考慮采取糾偏措

施，中心偏差到4cm時，要測機頭前后中心偏差，如中心偏差是向

加大偏差發(fā)展趨勢就要糾偏。糾偏時開動糾偏千斤頂。偏差方向的干

斤頂頂出最大不超過1.5。，糾偏時每30cm測量一次，并做機頭和機

尾數(shù)據(jù)比較，有回歸趨勢，保持一段頂進距離，就要停止糾偏，防止

左右擺動。糾偏時做到勤糾、微糾。

f）頂進速度：

本工程頂進速度控制在30mm~50mm/min,前30米和糾偏時

用較低速度，以后視出土攪拌情況、刀盤扭矩情況適當加快頂進速度。

下管時，機頭在停止頂進的狀態(tài)下，刀盤轉3~5分鐘，在停機時排

泥液壓門關閉，并斷電以保證土壓倉土壓達到平衡。下管工序完后再

頂進時，先開刀盤，再依次開皮帶運輸機、螺旋輸送機，推進系統(tǒng)。

g）出土外運：

頂管機工作過程中刀盤所挖掘下來的土，經螺旋輸送機輸送到水

平運輸車斗中，最后經起吊設備垂直吊運至工作坑上的存土場，定期

外運。

h）中繼間的布置

中繼間的加放是根據(jù)理論計算，在頂進第11根管（33）m時安

放中繼間，安放前應充分注漿，安放的工作時間要盡量短，注意各部

分連接好，并接電待用。當頂力到了階段頂力的70%時啟動中繼間。

當頂管在接收坑已到位，拆除中繼間頂鎬，由工作坑中的主頂油

缸繼續(xù)頂進。

i）若出現(xiàn)前幾節(jié)管頂進的過程中停機,則有可能出現(xiàn)頂進管段回彈

的可能，這時就需要采取在回鎬下管時加方木支撐的措施，或者在回

鎬前超頂預留10~20cm,以便前幾節(jié)管即有回彈，也不影響后面管

的安放。

j）機頭出洞

機頭推進到距出洞口約L3m處鑿除接收洞口的墻壁，從接頭坑管

中心部位打進一根鋼釬尋找機頭，此時機頭的土壓表和出土機土壓也

會隨之消失，沒有土壓螺旋機也