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信阳污管平桥电厂专用线管涵施工组织设计

信阳市城市污水处理工程Ⅱ标段

提交单位：河南省地矿建设工程（集团）有限公司

我公司在熟悉设计文件和现场踏测的基础上DB37／T 2907-2019标准下载，根据国家现行的给排水规范及铁路桥涵施工规范要求，以科学的态度编写本施工组织设计。

本设计依据信阳市污水处理工程平桥电厂专用线1—φ2.2m管涵施工设计图。

信阳市城市污水处理工程主干管道岩土工程勘察报告

国家现行适用于本工程施工的政策、标准、施工规范及工程质量验收实施细则，本工程拟用的实施性规范：

1、《给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268—97）》

2、铁道部颁《铁路桥涵施工规范》

1.1工程性质及规模 1

1.2水文地质及工程地质条件 1

3.0主要施工方案及技术措施 2

3.1施工顺序及施工流程 2

3.2主要施工方案及设备选型 2

3.2.1本次拟投入的主要设备 2

3.3关键部位的施工方法及质量控制 3

3.3.1施工测量 3

3.3.2.基坑施工 3

3.3.4顶管工艺 5

4.0工程施工质量控制措施及实施办法 11

4.1工程施工质量控制措施 11

5.0确保工程安全施工的组织措施 12

信阳市城市污水处理工程平桥电厂专用线1—φ2.2m管涵

河南省地矿建设工程（集团）有限公司

二○○一年十月二十五日

信阳市城市污水处理工程平桥电厂专用线1—φ2.2m管涵

信阳市城市污水处理工程厂外排污干管需下穿平桥电厂专用线铁路，管涵与铁路线交角63°。采用顶管法施工。

管涵为信阳市城市污水处理厂外排污输水干管，管径φ2.2m，长度20m，埋深4.12米。

工期为日历天数20天。

1.2水文地质及工程地质条件

地下水类型主要为粘性土中的上层滞水，砂砾石层中的孔隙微承压水和孔隙潜水，地下水位标高为67.8—70.5m，地下水对混凝土不具腐蚀性。

管线所穿地层，多为粉质粘土，呈黄褐色或灰褐色，垂直方向上软下硬，很湿、可塑，局部地层为硬塑或软塑状透镜体。

根据本工程特点，拟采用一台套顶管设备由平电铁路线东侧向西一次顶入，设专职项目经理一人，施工技术员一人，顶管机机长一人，副机长一人，顶管工27人，机构设置的原则是：“精干、高效、统一”。

计划施工日历天数20天，自2002年5月5日至2002年5月25日完成。

拟投入的主要技术力量及劳动力下表：

负责本工程的全面系统工作

负责该项工程技术、质量具体管理工作

负责各工种、具体施工事宜

3.0主要施工方案及技术措施

3.1施工顺序及施工流程

测量放线工作坑开挖及支护垫层施工

设备安装顶进就位竣工验收

3.2主要施工方案及设备选型

3.2.1本次拟投入的主要设备

本工程拟采用带有纠偏装置的半机械式顶管机具，所投入的主要施工设备见下表：

3.3关键部位的施工方法及质量控制

在现场交桩的基础上进行施工放线，布设临时水准点和管道轴线控制桩。

（1）在两个施工单位施工的工程衔接处，所设置的临时水准点应相互测校调整，以防差错。

（3）测量时，应对仪器进行检查调整，对原始记录作详细校对。

矩形工作坑的底部宜符合下列公式要求：

L=L1+L2+L3+L4+L5

式中：B—矩形工作坑的底部宽度（5m）；

D1—管道外径（2.64m）；

S—操作宽度（2.36m）；

L—矩形工作坑的底部长度；

L1—工具管长度（2.2m）。当采用管道第一节作为工具管时，钢筋混凝土管不宜小于0.3m；

L2—管节长度（2.00m）；

L3—运土工作间长度（2.40m）；

L4—千斤顶长度（1.50m）；

L5—后背墙的厚度（0.60m）。

矩形工作坑底部尺寸定为7.5×6m

工作坑与接收坑的深度应符合下列公式要求：

H1=h1+h2+h3

式中：H1—顶部坑地面至坑底的深度（m）；

H2—接受坑地面至坑底的深度（m）；

h1—地面至管道底部外缘的深度（m）；

h2—管道外缘底部至导轨底面的高度（m）；

h3—基础及其垫层的厚度。但不应小于该处井室的基础及垫层厚度（m）。

3.3.2.1洞口的封门设计

工作井洞口处应进行土体加固处理,但不可避免还会受到地下水压力的影响,为了防止顶管机头进出洞口流入泥水,并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不致流失,必须事先安装好前墙止水圈。

该工程采用的止水装置为二道橡胶法兰组成的止水装置。第一道密封橡胶板法兰装置为平时正常施工时用,第二道为充气橡胶囊组成的既止水又起保护维修第一道橡胶密封作用的装置。

3.3.2.2工作坑的顶部及周围

顶部采用半封闭式，仅留下管和出土口，以确保工作坑内施工安全。周围用砖筑防水墙，以防外来水流入坑内，同时要有一米高的钢管护拦，非施工人员不得入内。

3.3.2.3工作坑的底部

铺设厚35cm的C15垫层，四周砌30cm×30cm×30cm排水槽，在基坑一侧中间砌筑一个50×50cm，深80cm的积水坑，用潜水泵随时将工作坑内的积水排出。

3.3.3降、排水及支护

3.3.3.1降、排水

据信阳市污水处理主干管道岩土工程勘察报告资料及现场踏勘，本施工蹼顶管过程中需要进行降、排水，以确保正常施工。

由于本施工点基坑自上而下为杂填土、粉质粘土、粘土，其渗透系数：粉质粘土K=0.019m/d，粘土K=0.0013m/d，渗透性极差，基坑涌水量不大，且土质较好，所以降排水选用基坑底集水坑排水，即在基坑底部两侧各挖宽30cm、深30cm的排水沟，于坑一侧挖一50×50×80cm的集水坑，利用潜水泵进行排水。

3.3.3.2基坑支护

由于本标段基坑开挖深度平均7.4m，自上而下为杂填土、粉质粘土、粘土，考虑到施工场地条件所限，施工过程中不允许放坡，在降水过程中，由于减少了孔隙水压力作用，容易造成土体垮塌，经论证，采用塑作法钢筋混凝土连续墙支护。支护结构图见下图：

3.3.4.1顶管施工顶力的计算

顶管的顶力按下式计算:

F=F0+απBCτAL+Wμ′L

F0—初始推力（KN）

α—管与土的摩擦系数，取0.5

BC—管外径,取2.64m

τA—管与土之间的剪切应力，取33Kpa

L—推进长度，取20米

W—每米管子的重力，39.4KN

μ′=tgφ/2=0.166

F0=13.2πBCN

=13.2×3.14×2.64×5.5

F=F0+απBCτAL+Wμ′L

=601.82+0.5×3.14×2.64×33×120+39.4×0.166×20　

为满足顶力,本工程拟采用2台320T的千斤顶,合顶力6372KN。

3.3.4.2顶进施工一般技术要求

1、开始顶进前应检查下列内容，确认条件具备时方可开始顶进。

（1）全部设备经过检查并经过试运转；

（2）工具管在导轨上的中心线、坡度和高程应符合规范规定。

（3）防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑的措施；

（4）在不稳定土层中顶管时，封门拆除后应将工具管立即顶入土层。

2、工具管开始顶进5～10m的范围内，允许偏差应为：轴线位置3mm，高程0～+3mm。当超过允许偏差时，应采取措施纠正。

3、顶管时，符合下列规定：

（1）工具管接触或切入土层后，自上而下分层开挖；工具管断面的超挖量应根据土质条件确定；

（2）在允许超挖的稳定土层中正常顶进时，管下部135º范围内不得超挖；管顶以上超挖量不得大于1.5cm；管前超挖根据具体情况确定，并制定安全保护措施。

4、采用橡胶圈密封的防水接口，符合下列规定：

（1）粘结木衬垫时凹凸应对中，环向间隙应均匀；

（2）插入前，滑动面可涂润滑剂；插入时，外力应均匀；

（3）安装后，发现橡胶圈出现位移、扭转或露出管外，须拨出重插。

5、顶管结束后，管节接口的内侧间隙按设计规定处理；采用石棉水泥，弹性密封膏或水泥砂浆密封。填塞物应抹平，不得凹入管内。

6、工具管进入土层后的管端处理应符合下列规定：

（1）进入接收坑的工具管和管端下部应设枕垫；

（2）管道两端露在工作坑中的长度不得小于0.5m，且不得有接口；

（3）钢筋混凝土管道端部应及时浇注混凝土基础。

7、在管道顶进的全部过程中，须控制工具管前进的方向，并应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势，确定纠偏的措施。

8、管道顶进过程中，工具管的中心和高程测量应符合下列规定：

（1）工具管进入土层过程中，每顶进30cm，测量不应少于一次，管道进入土层后正常顶进时，每顶进100cm，测量不少于一次，纠偏时增加测量次数；

（2）顶完后，应在每个管节接口处测量其轴线位置和高程，有错口时，应测出相对高差；

（3）测量记录应完整、清晰。

3.3.4.3顶进设备的安装

a、装配式后背墙采用方木、型钢和钢板等组装，组装后的后背墙应有足够的强度和钢度；

b、后背土体壁面应平整JGJT234-2011 择压法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程.pdf，并与管道顶进方向垂直；

c、装配式后背墙的底端在工作坑底以下1.5m。

d、后背土体壁面应与后背墙紧贴，有孔隙时应采用砂石料填塞密实；

e、组装后背墙的构件在同层内的规格一致，各层间的接触紧帖，并层层固定。

②顶管工作坑及装配式后背墙的墙面与管道轴线垂直，其施工允许偏差须符合下表的规定。

注：（1）H为装配式后背墙的高度（mm）

塔吊安拆施工方案（2）L为装配式后背墙的长度（mm）

装配式后背墙受力分析：