2018年一級建造師《市政工程》頂管施工的專項方案

　　【摘要】頂管施工是一項非開挖的施工方法，是一種不開挖或者少開挖的管道埋設(shè)施工技術(shù)。今天環(huán)球小編將從三方面來和大家一起來了解一下，如何進行頂管專享施工方案編制吧!

　　一、施工組織設(shè)計及施工方案的基本概念

　　1、施工組織總設(shè)計(general construction organization plan )

　　以若干單位工程組成的群體工程或特大型項目為主要對象編制的施工組織設(shè)計，對整個項目的施工過程起統(tǒng)籌規(guī)劃、重點控制的作用。

　　2、單位工程施工組織設(shè)計(construction organization plan for unit project)

　　以單位(子單位)工程為主要對象編制的施工組織設(shè)計，對單位(子單位)工程的施工過程起指導(dǎo)和制約作用。

　　對于已經(jīng)編制了施工組織總設(shè)計的項目，單位工程施工組織設(shè)計應(yīng)是施工組織總設(shè)計的進一步具體化，直接指導(dǎo)單位工程的施工管理和技術(shù)經(jīng)濟活動。

　　3、施工方案(construction scheme)

　　以分部(分項)工程或?qū)ｍ椆こ虨橹饕獙ο缶幹频氖┕ぜ夹g(shù)與組織方案，用以具體指導(dǎo)其施工過程。

　　施工方案在某些時候也被稱為分部(分項〕工程或?qū)ｍ椆こ淌┕そM織設(shè)計，但考慮到通常情況下施工方案是施工組織設(shè)計的進一步細化，是施工組織設(shè)計的補充，施工組織設(shè)計的某些內(nèi)容在施工方案中不需贅述，因而將其定義為施工方案

　　二、施工組織設(shè)計及施工方案的聯(lián)系與區(qū)別

　　施工組織設(shè)計是施工企業(yè)指導(dǎo)一個擬建工程進行的準備組織實施的基本的技術(shù)經(jīng)濟文件，是對擬建工程(單項或單位工程)的施工準備工作和整個施工過程，在人、財、物、時間、空間、技術(shù)和組織方面做出的一個全面的計劃安排

　　施工方案是對單位工程或分部(分項)工程中某一施工工藝和施工方法的分析，是對施工實施過程中所耗用的勞動力、材料、機械費用以及工期等在合理組織的條件下通過技術(shù)經(jīng)濟分析，從中選擇切實可行、最優(yōu)的施工工藝和方法。

　　對于某些施工難點和關(guān)鍵分部、分項工程，常常也要編制專門的施工方案。

　　1、施工組織設(shè)計與施工方案之間的聯(lián)系

　　(1)整體與局部的關(guān)系

　　施工組織設(shè)計是整體，施工方案是局部;施工方案是工程項目施工組織設(shè)計的必不可少的一部分，脫離了施工組織設(shè)計的施工方案是沒有任何指導(dǎo)意義的，是無法指導(dǎo)施工的。

　　(2)指導(dǎo)與被指導(dǎo)的關(guān)系

　　施工方案的編制必須在施工組織設(shè)計的總體規(guī)劃和全局部署下進行;施工方案始終是在施工組織設(shè)計的指導(dǎo)下進行編制和實施的。

　　2、施工組織設(shè)計與施工方案的區(qū)別

　　(1)編制目的不同：施工組織設(shè)計是對施工中的人力、物力的選用方法，時間與空間布置等各方面進行周密安排，根據(jù)各方面的要求來明確施工方案;施工方案是編制某一部分的具體施工工藝和方法，以保證質(zhì)量要求和安全文明施工要求。

　　(2)編制的內(nèi)容不同：施工組織設(shè)計編制的對象是工程整體。它涉及工程施工各個方面的內(nèi)容，包括項目機構(gòu)的劃分、施工方案的選擇、施工順序、優(yōu)化配置和節(jié)約所使用的各生產(chǎn)要素等等;施工方案編制的對象通常是分部、分項工程。編制內(nèi)容包括工程概念、施工中的難點重點、施工方法的選擇和具體的施工方法等等。

　　(3)側(cè)重點不同：施工組織設(shè)計側(cè)重計劃，施工方案側(cè)重實施。

　　(4)出發(fā)點不同：施工組織設(shè)計是從項目決策管理層的角度出發(fā)，施工方案是從項目實施層的角度出發(fā)。

　　三、頂管專項方案編制

　　一、格式要求

　　市政集團《施工組織設(shè)計(專項施工方案)編制說明 》

　　二、內(nèi)容

　　1、根據(jù)《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》頂管工程屬于超過一定規(guī)模的危險性較大的分部分項工程 。

　　第七條 專項方案編制應(yīng)當包括以下內(nèi)容：

　　(一)工程概況：危險性較大的分部分項工程概況、施工平面布置、施工要求和技術(shù)保證條件。

　　(二)編制依據(jù)：相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)范性文件、標準、規(guī)范及圖紙(國標圖集)、施工組織設(shè)計等。

　　(三)施工計劃：包括施工進度計劃、材料與設(shè)備計劃。

　　(四)施工工藝技術(shù)：技術(shù)參數(shù)、工藝流程、施工方法、檢查驗收等。

　　(五)施工安全保證措施：組織保障、技術(shù)措施、應(yīng)急預(yù)案、監(jiān)測監(jiān)控等。

　　(六)勞動力計劃：專職安全生產(chǎn)管理人員、特種作業(yè)人員等。

　　(七)計算書及相關(guān)圖紙。

　　2、根據(jù)關(guān)于《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》的實施細則——粵建質(zhì)〔2011〕13號，其在管理辦法的基礎(chǔ)上進一步明確及增加了以下內(nèi)容：

　　(五)→(六)項目安全管理組織架構(gòu)(包括相關(guān)人員姓名、職務(wù)、工作職責及聯(lián)系電話)、施工安全技術(shù)措施、應(yīng)急救援預(yù)案、監(jiān)測監(jiān)控措施等。

　　增加→ (七)方案編制、審核人員名單及學歷、專業(yè)、職稱、職務(wù)等情況。

　　(六) → (八)工程項目部相關(guān)的專職安全生產(chǎn)管理人員、特種作業(yè)人員名單及其安全生產(chǎn)考核合格證書、特種作業(yè)資格證書。

　　三、編制依據(jù)

　　編制依據(jù)：

　　1、與工程建設(shè)有關(guān)的法律、法規(guī)和文件;

　　2、國家現(xiàn)行有關(guān)標準和技術(shù)經(jīng)濟指標;

　　3、工程所在地區(qū)行政主管部門的批準文件，建設(shè)單位對施工的要求;

　　4、工程施工合同或招標投標文件;

　　5、工程設(shè)計文件;

　　6、工程施工范圍內(nèi)的現(xiàn)場條件，工程地質(zhì)及水文地質(zhì)、氣象等自然條件;

　　7、與工程有關(guān)的資源供應(yīng)情況;

　　8、施工企業(yè)的生產(chǎn)能力、機具設(shè)備狀況、技術(shù)水平等。

　　編制要點及注意事項：

　　施工組織設(shè)計也是依據(jù)之一l應(yīng)列明相關(guān)的法律、法規(guī)及文件l注意標準規(guī)范的準確性、適用性及時效性l技術(shù)性規(guī)范可多個，驗評規(guī)范應(yīng)只列一個適用的。

　　四、工程概況

　　工程概況應(yīng)包括：項目整體簡介、危險性較大的分部分項工程概況、施工平面圖布置、施工要求和技術(shù)保證條件

　　編制要點及注意事項：

　　1、項目整體概況要簡

　　2、本方案所述分部分項的工程概況要全面應(yīng)包括：該分部分項的工程主要情況、設(shè)計簡介以及施工條件。

　　3、施工平面圖布置有別于施組的總平布置應(yīng)切合該分部分項的特點與實際，有助于反映施工部署、計劃

　　4、施工要求即質(zhì)量、工期、安全文明施工等各項目標及驗評標準

　　編制要點及注意事項：

　　分部分項的工程主要情況、設(shè)計簡介宜采用圖表形式

　　施工平面圖布置應(yīng)切合該分部分項的特點與實際，有助于反映施工部署、計劃

　　五、施工計劃

　　編制要點及注意事項：

　　1、施工計劃包括：施工安排、施工準備、進度計劃及資源配置計劃

　　2、施工安排：明確組織架構(gòu)及職責劃分，明確施工方案選擇、施工順序及施工流水段

　　3、施工準備包括：技術(shù)準備、現(xiàn)場準備

　　4、施工進度計劃應(yīng)按施工安排結(jié)合施組的總進度計劃編制

　　5、資源配置計劃應(yīng)包括：勞動力、材料、設(shè)備、周轉(zhuǎn)材及施工機具等配置計劃

　　六、施工工藝

　　《建筑施工組織設(shè)計規(guī)范》對施工方法及工藝的要求

　　明確施工工藝要求

　　對易發(fā)生質(zhì)量通病、易出現(xiàn)安全問題、施工難度大、技術(shù)含量高的分項工程(工序)等應(yīng)作出重點說明

　　對開發(fā)和使用的新技術(shù)、新工藝以及采用的新材料、新設(shè)備應(yīng)通過必要的試驗和論證并制定計劃

　　對季節(jié)性施工應(yīng)提出具體要求

　　頂管的施工工藝通常有以下內(nèi)容：

　　工作井(接收井)施工工藝(含止水支護)

　　頂管頂進施工工藝

　　蘿崗新城外環(huán)路A線道路及市政工程 頂管專項方案為例，簡要介紹不排水下沉沉井施工工藝以及泥水平衡頂管施工工藝

　　頂管工作井及接收井為臨時結(jié)構(gòu)，分兩節(jié)制作及兩節(jié)下沉，采用不排水法下沉施工，結(jié)構(gòu)安全等級為三級，重要性系數(shù)為0.9，混凝土強度等級C25。沉井基礎(chǔ)處理采用D500水泥攪拌樁。洞口加固采用D500單管旋噴樁

　　頂管施工采用泥水平衡頂管機施工，排水管道采用Ⅲ級鋼筋混凝土F型管;過河管管材采用焊接鋼管(Q235-B)焊接連接方式。

　　七、沉井施工

　　不排水開挖下沉

　　1.基本要求

　　(1)井內(nèi)挖土深度，一般根據(jù)土質(zhì)而定，最深不應(yīng)低于刃腳2m(此數(shù)與沉井平面尺寸的大小有關(guān))。若土質(zhì)特別松軟時，不應(yīng)直接在刃腳下除土。

　　(2)盡量加大刃腳對土的壓力。(2)盡量加大刃腳對土的壓力。(2)盡量加大刃腳對土的壓力。

　　(3)通過粉砂、細砂等松軟地層時，不宜以降低井內(nèi)水位而減少浮力的辦法，促使沉井下沉，應(yīng)保持井內(nèi)水位高出井外1～2m。

　　(4)除為了糾正沉井傾斜外，井內(nèi)的土一般應(yīng)由各井孔均勻清除，各井孔土面高差不得超過500mm。

　　(5)沉井入土較深，一般采取抓土、吸泥、射水交替或聯(lián)合作業(yè);

　　2.抓斗挖土下沉

　　在砂或礫石類土中，一般當鍋底比刃腳低1～1.5m時，沉井即可靠自重下沉。

　　在黏質(zhì)土或緊密土中刃腳下的土不易向中央坍塌，則應(yīng)配以射水管松土。

　　多井孔的沉井。如用一臺抓斗時，應(yīng)對稱逐孔輪流進行使其均勻下沉，各井孔內(nèi)土面高差不大于0.5m。

　　3.水槍沖土下沉

　　水槍沖土吸泥機排渣下沉是沉井的主要方法，適用于粉質(zhì)黏土、黏質(zhì)粉土、粉細砂土中。必要時應(yīng)向沉井內(nèi)注水，以加高井內(nèi)水位。在淤泥或浮土中使用水力吸泥時，應(yīng)保持沉井內(nèi)水位高出井外水位1～2m。

　　水槍沖土系統(tǒng)包括：高壓水泵、供水管路、水槍等。

　　取土順序為先中央后四周，并沿刃腳留出土臺，最后對稱分層沖挖，不得沖空刃腳踏面下的土層。

　　沉井常見通病防治：

　　一、砂墊層密實度不均勻或不密實

　　(1)現(xiàn)象：沉井制作時沉降過大或明顯傾斜。

　　(2)原因分析：基坑砂墊層承載力很差或明顯不均勻，砂墊層施工末按分層攤鋪振實的技術(shù)要求施。

　　(3)預(yù)防措施：砂墊層施工必需按技術(shù)要求分層攤鋪(每層松砂厚20~25cm)，分層振實。

　　(4)治理方法：沉井傾斜較大的可在井身高位處挖除局部砂墊層加以糾偏。

　　二、沉降或傾斜過大

　　(l)現(xiàn)象：沉井制作澆筑混凝土過程中或剛澆筑完不久，沉井產(chǎn)生過大的沉降或傾斜。

　　(2)原因分析：沉井制作時基坑底下土層或其下臥土層支承強度不夠，或地基軟硬不均勻，如有暗涌、大型障礙物等;砂墊層厚度不夠或施工質(zhì)量差(不密實、不均勻、被地下水浸泡等)，致使其支撐強度達不到要求;多次下沉的沉井接高時刃腳入土深度少，或井內(nèi)水浮力不夠，或井底及其下臥土層支撐強度不夠;沉井制作高度偏大，井身較小，重心過高;刃腳下承墊枕木末對稱均勻地抽出，或末及時填塞好枕木抽出后的空隙。

　　(3)預(yù)防措施：事先查清沉井基坑地層及其下臥層情況，并采取相應(yīng)技術(shù)措施;加強砂墊層的施工設(shè)計及施工質(zhì)量控制。砂墊層應(yīng)有足夠厚度，砂墊層質(zhì)量要達到規(guī)定要求;多次下沉的沉井接高施工時，應(yīng)事先核算其下沉穩(wěn)定系數(shù)，并采取穩(wěn)定沉井的技術(shù)措施(刃腳處多留土、井內(nèi)灌水、填土或砂等);適當控制小面積沉井下沉前的制作高度，井高不宜大于沉井短邊或直徑，超過l2m時要采取保證沉井穩(wěn)定的措施;抽除刃腳承墊枕木時要按技術(shù)要求進行施工，或改用素混凝土底模墊層施工法。

　　(4)治理方法：一次下沉的沉井可在井位高處挖除部分刃腳處砂墊層進行糾偏;多次下沉的沉井接高時的傾斜，則按沉井糾偏方法施工。

　　三、沉井模板及支架損壞

　　(1)現(xiàn)象：沉井制作澆筑混凝土時模板構(gòu)件或支架變形、損壞。

　　(2)原因分析：沉井在第二節(jié)開始制作時沉降較大，產(chǎn)生模板及支架變形、損壞的情況;由于腳手架及支架與模板固定連接，并且腳手架及支架剛度相對較大，當兩者沉降差較大時，模板易被拉壞。

　　(3)預(yù)防措施：外腳手架可與模板基本脫開，只在極少幾處用拉結(jié)件聯(lián)系，當沉井高度不很大時，可只在井頂以上與內(nèi)模支架拉結(jié);在沉井第二節(jié)的內(nèi)模支架不采用落地式，而應(yīng)采用支撐式，即支架支撐在沉井底梁或臨時性鋼梁上，便其與沉井同步下沉;第一節(jié)沉井制作高度不宜過大，否則要適當加厚砂墊層并保證質(zhì)量，以減少沉井沉降量，保證模板安全。

　　(4)治理方法：當發(fā)現(xiàn)模板開始被腳手架或支架拉壞時，則暫停澆筑混凝土，適當加固模板構(gòu)件，并盡可能將腳手架及支架與模板間改用活絡(luò)套等方式聯(lián)系，以減少其相互影響。

　　四、鄰近地面變形過大

　　(l)現(xiàn)象：沉井在排水下沉施工時，井周土體產(chǎn)生嚴重塑流或流砂現(xiàn)象，地面出現(xiàn)大幅度沉降。

　　(2)原因分析：井底土層很軟弱，沉井埋深又較大;井內(nèi)外水土壓差較大。

　　(3)預(yù)防措施：當沉井附近有重要環(huán)保要求(建筑物或地下管線等)時，則可將井周或井底土層進行加固處理(如井點降水、注漿加固、攪拌樁等);在外井壁制作時預(yù)留泥漿槽，采用觸變泥漿護壁措施等。

　　(4)治理方法：按現(xiàn)場施工及環(huán)保要求，及時將井周地面回填，并修復(fù)施工便道，必要時采取土層加固措施。

　　五、下沉極慢或停沉

　　(1)現(xiàn)象：沉井排水下沉時，下沉速度極其緩慢，甚至不下沉。

　　(2)原因分析：沉井井壁薄，自重相對較輕;井底碰到硬土層;沉井傾斜較大，為了糾偏，井底相當部分土體沒有開挖，因而井底土體阻力大;井底碰到大型硬質(zhì)障礙物，井身被擱住。

　　(3)預(yù)防措施：施工設(shè)計時驗算的沉井下沉系數(shù)不能過小，必要時要加厚井壁;事先查清井底土層情況，對硬土層要準備好破土技術(shù)措施(包括施工設(shè)備);沉井下沉時要控制好井位高差，不讓井身傾斜過大。

　　八、頂管施工

　　頂進方向測量與控制

　　1、有嚴格的放樣復(fù)核制度，并做好原始記錄。頂進前必須遵守嚴格的放樣復(fù)測制度，堅持三級復(fù)測：施工組測量員→項目管理部→監(jiān)理工程師，確保測量萬無一失。

　　2、布設(shè)在工作井后方的儀座必須避免頂進時移位和變形，必須定時復(fù)測并及時調(diào)整。

　　3、頂進糾偏必須勤測量、多微調(diào)，糾偏角度應(yīng)保持在10’～20’不得大于0.5°。并設(shè)置偏差警戒線。

　　4、初始推進階段，方向主要是主頂油缸控制，因此，一方面要減慢主頂推進速度，另一方面要不斷調(diào)整油缸編組和機頭糾偏。

　　5、開始頂進前必須制定坡度計劃，對每一米、每節(jié)管的位置、標高需事先計算，確保頂進時正確，以最終符合設(shè)計坡度要求和質(zhì)量標準為原則。

　　6、采用趨勢圖法判斷偏差發(fā)展階段、趨勢，禁止全憑感覺、經(jīng)驗判斷。

　　每頂進50cm則根據(jù)測量數(shù)據(jù)及光靶成像、傾斜儀讀數(shù)繪制一次趨勢曲 線，據(jù)此進行偏差判斷。

　　頂進糾偏——趨勢圖法

　　頂進過程中每頂500mm繪制一次曲線(如右圖所示)，然后根據(jù)曲線的斜率分析機頭偏差發(fā)展趨勢，圖上所標的A點便是偏差的峰值，當曲線到達峰值之后，我們可以判斷頂管機已經(jīng)是開始往回走，甚至可以判斷機頭的最前部已經(jīng)開始向中心靠攏。這樣我們就應(yīng)該把糾偏角度逐漸的減小，然后在適當?shù)臅r間把機頭擺正(前后段沒有角度)，假如機頭往回的趨勢很大，我們甚至要反向糾偏。至于什么時機開始把機頭擺正、什么時機應(yīng)該反糾沒有一個固定的模式可以遵循的。這個糾偏過程應(yīng)根據(jù)總的趨勢以及以及土質(zhì)條件作出相應(yīng)的動作，一般來說，N>10的硬土反糾偏可以相對遲緩，而N<10的軟土反糾時盡量提前一點，在曲線達到峰谷A時，既可開始逐漸反糾。

　　頂管質(zhì)量通病防治

　　1、泥水冒出地面

　　(1)現(xiàn)象：在頂進時，地面有泥水冒出，在泥水平衡頂管中稱之謂冒頂。

　　(2)原因： 因覆土層太淺，泥水平衡頂管的復(fù)土深度必須大于1.5倍管外徑，否則易發(fā)生冒頂。

　　(3)防治措施：

　　a.控制泥水密封艙的泥水壓力，保持在1-1.1倍正面土體靜止土壓力為宜。

　　b.土層滲透系數(shù)很大，或覆土深度小于1.5時，應(yīng)加深覆土。

　　c.增加進水中粘土的比例，適當提高進水比重，使泥水不易滲透。

　　2、叩頭

　　(1)現(xiàn)象：頂管機在推進過程中一直往下走，即使糾偏使用也不明顯。

　　(2)原因：

　　a.大多發(fā)生在粉細砂土中。由于泥水平衡頂管機比較重，而且機器轉(zhuǎn)動起會相起震動，這種震動會使粉細砂土很快液化，從而降低了它的承載力，就會使頂管機產(chǎn)生往下沉的趨勢。

　　b.或者是遇到了上下兩層不同性質(zhì)的土，由于下面一層土較軟，而使頂管機往下偏。

　　c.泥水壓力控制不好。

　　(3)防治措施：

　　a.首先仔細閱讀土質(zhì)資料，如果在粉細砂土層中頂進偏低，可調(diào)低進泥的泥漿濃度，減小頂進速度。

　　b.如果是遇到兩層軟硬程度不一樣的土時，應(yīng)注意讓頂管機的頭部略微往上翹一些，同時把前三至四節(jié)管與頂管機后殼體聯(lián)成一體。

　　3、泥水管內(nèi)產(chǎn)生沉淀、堵塞現(xiàn)象

　　(1)現(xiàn)象：泥水管內(nèi)泥水流動不暢通，頂管機推進因此也不順利。

　　(2)原因：

　　a.在泥水管內(nèi)生沉淀這種現(xiàn)象大多發(fā)生在砂土層中。一是由于排泥泵效率低下流量不足，在泥水管內(nèi)的流速小于臨界流速使泥砂產(chǎn)生了沉淀。二是在頂管機停止推進以前對管內(nèi)沖洗力度不足致使泥砂產(chǎn)生沉淀。如果是粉細砂，一旦沉淀在泥水管內(nèi)，時間一長板結(jié)起來就比較難沖洗干凈。

　　b.在含水量少的粘土層中，粘土會變成如同雞蛋一樣的泥團，如果泥團過大，它在管道的彎頭和蝶閥處會把管道堵塞。無論是哪一種管道堵塞，都會影響頂管機的正常推進，時間一長，頂管機會往下沉，從而影響到頂管的質(zhì)量。

　　(3)防治措施：

　　a.如果排泥泵達不到所需的流量要求時，就應(yīng)該更換。

　　b.停止推進前必須對排泥管道進行較為徹底的清洗。

　　c.如果是在含水量小的粘土中推進，應(yīng)減小刀盤每轉(zhuǎn)一圈時所切削泥土的厚度，同時適當加大送水量。另外在排泥管道與基坑旁能之間加一只沉淀箱，可讓土塊或卵石在該箱里沉淀下來，過一段時間只需打開箱底排出。

　　九、安全管理體系及保證措施

　　編制要點：

　　1、確定安全管理目標

　　2、建立項目安全管理組織機構(gòu)并明確職責

　　3、針對該分部分項的重要危險源，制定相應(yīng)的安全技術(shù)措施

　　4、季節(jié)性安全施工技術(shù)措施

　　5、針對性的應(yīng)急預(yù)案

　　6、施工安全的監(jiān)測監(jiān)控

　　頂管施工的主要危險因素：

　　1、吊運、吊裝

　　2、有限空間作業(yè)(人工頂管、機械頂管的接頭維修、拆裝中繼間等)

　　3、高處作業(yè)

　　4、臨邊洞口

　　5、臨時用電

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