供水管道工程DN1200顶管施工组织设计

南京市江宁区区域供水管道工程（禄口～陶吴段）

新城大道与建设路相交处DN1200顶管

施工组织设计建议书

南京致远交通工程公司 二○○七年九月三日

1.编制依据 1.1施工设计图纸 1.2施工及验收规范

a.《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50286-97 b.《工业金属工程施工及验收规范》GB20235-97

c.《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98 1.3本公司《质量保证手册》及ISO9001；2000质量保证体系文件 1．4本公司类似工程施工技术及经验 2.1工程概况

2.1.1工程地址:禄口新城大道与建设路交汇处东侧 2.1.2建设单位:南京市江宁区自来水总公司 2.1.3设计单位:南京市天元市政设计有限公司 2.1.4施工单位:南京致远交通工程公司 2.1.5质量要求:合格以上 2.1.6工期要求:30日历天

2.1.7工程内容:DN1200钢管穿越道路一条,52M 2.2主要设计参数 2.2.1输送介质:水

2.2.2管道材质:φ1200×12M钢管

2.2.3管道防腐:钢管外防腐底四度高分子油漆，钢管内防腐二度高分子饮水漆 3.0施工目标:

3.1根据业主要求，本工程工期为30日历天。我公司根据现场条件和工程量情况确保如期完成。 3.2质量目标：

按《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50286-97规定施工、验收，且符合国家现行的有关标准、规范要求。工程质量等级：优良，按现行工程质量检验评定标准评定。 3.3施工安全目标：

确保本工程施工安全无伤亡等级事故； 确保本工程无火灾、交通责任事故发生；

确保本工程施工设备安全；

不破坏生态环境，不发生环境污染事故，施工现场整洁规范。 4.0施工准备工作 4.1技术准备：

收集有关施工标准及验收规范； 熟悉设计图纸、组织内部会审； 施工现场踏勘；

参加设计交底、图纸、设计文件会审； 编制施工组织设计，并按程序进行审批； 根据焊接工艺规程，下发焊接作业指导书。 4.2物资准备: 编制材料供应计划 编制设备机具使用计划 4.3组织准备:

建立项目组织机构,健全各项管理制度; 施工设备的检修维护、进场

工器具制作和改造

施工任务划分及主要人员、设备的调配。 4.4施工场地准备：

现场平面布置及标识、标志牌的制作； 施工现场的安全防护措施及环保措施； 关联单位和个人的联系及事物处理。

5．0施工组织管理 5.1项目管理网络

项目经理 项目经理 质检员材料员安全员施工员预算员5.2项目经理部管理岗位职能 5.2.1项目经理：

对整个施工项目负全责，全权管理和实施工程施工，执行甲方、监理部门、政府部门的指示，在组织、指挥施工过程中，贯彻执行公司质量方针、公司质量手册、程序文件规定，强化质量管理，合理组织施工，负责工程项目的合同管理工作； 5.2.2施工员：

对工程项目管理负责，负责施工全过程的技术管理工作，负责与甲方和设计部门的技术联络，负责施工技术文件的编制、交底工作，负责

土建班顶管班焊接班

现场技术问题的处理和技术资料的整理归档工作； 5.2.3质检员：

对工程项目经理负责，接受甲方、监理部门、质监部门的监督，全面负责工程质量检查和监督管理工作，负责质量检查、检测资料的整理归档工作； 5.2.4安全员：

对工程项目经理负责，在甲方、监理部门、劳动部门的指导下，全面负责施工全过程的安全工作、文明施工和施工现场的保安工作，负责安全台帐、安全检查资料的整理归档工作； 5.2.5预算员：

对工程项目经理负责，负责工程项目的预、决算工作，负责工程项目的统计和成本核算工作； 5.2.6材料员：

对工程项目经理负责，负责施工全过程的材料管理工作，负责材料供应计划，负责供货方评定和材料采购工作，负责日常设备管理工作。 5.2.7土建班：

对工程项目经理负责，负责顶管施工过程基坑开挖支护、钢筋制作绑扎、基础及后靠浇筑、基坑回填、场地清理等工作，负责土建施工资料的记录工作； 5.2.8顶管班：

对工程项目经理负责，负责顶管施工过程设备安装、管道项进、顶进纠偏和管内出土工作，负责管道顶进过程顶进资料的记录工作；

5.2.9焊接班：

对工程项目经理负责，负责施工过程的钢管接口焊接工作； 6.0施工总体布署 6.1施工原则

根据本工程施工特点，为确保工程按期优质完成，针对本工程施工区域的现场条件及工程特点，建立工程施工及工程质量、工期、安全、文明的管理体系，确定以项目经理为责任人的质量保证体系，开展各项工作，并对整个工程全过程进行全面监控管理。 6.2施工组织部署

6.2.1针对本工程我公司委派项目部参与该工程施工，实行项目经理负责制，全面负责本工程的组织、指挥协调、管理、监督工作。

6.2.2建立健全质量保证体系，工程施工管理体系，严格按设计图纸、技术标准和施工验收规范组织施工，实施关键部位考核负责制，确保工期目标的实现。

6.2.3本工程组织土建班、顶管班、焊接班三个班进场施工，实现专业作业，分工不分家。 6.2.4作业流程：

9月10日～14日基坑开挖（5个工作日）

9月15日～22日基坑支护、基础浇注、后背浇注、保养（8个工作日） 9月23日～24日设备安装（2个工作日） 9月25日～10月6日顶管顶进（12个工作日） 10月7日～10月10日设备拆除、试压、清场

6.3主要技术方案部署

基坑开挖采用机械开挖，人工辅助清理修整边坡；

基坑支护地坪以下3.5M采用1∶0.4放坡钢丝网土钉墙支护，基坑底以上2M采用一砖墙支护。

管道顶进采用机顶人挖勤观测纠偏的方法。 6.4施工场地部署

6.4.1现场用电采用移动式发电机,发电机就近停放在紧靠施工带的一侧; 6.4.2现场管材推放在距工作坑边3M以外的施工带内; 6.4.3现场土方堆放在距工作坑外侧5M以外的施工带内。 6.5主要施工机械的选用

根据现场踏勘，土方开挖设备选用1.0立方米反铲挖掘机进行，管道顶进设备选用2×200吨液压千斤顶进行，焊接设备选用400交流焊机进行，吊装设备选用3吨桁吊进行，施工机械计划配备详见主要施工设备机具一览表。 6.6劳动力计划配备

组织各工种人员20人，劳动力计划配备详见劳动力投入一览表 7.0主要部位施工方案

工程施工工艺流程：测量放线→基坑开挖→基础浇筑→设备安装→管道顶进→管道焊接→接口防腐→设备拆除→管道试压→基坑回填→场地清理→竣工验收。

7.1测量放线：依据设计管线平现图、水平测量控制点，测定出管道中心线、基坑开挖线、基坑挖深和基底高程，并做好测量记录。

7.2基坑开挖：采用1.0立方米反铲挖掘机开挖基坑，人工配合修整基底及边坡，基底高程允许偏差-50～0㎜。

7.3基坑支护地坪以下3.5M采用1∶0.4放坡钢丝网土钉墙支护，基坑底以上2M采用一砖墙支护。

7.4基础浇筑：采用C20商品混凝土，人力接运混凝土倒入基坑，人工铺平预埋好预埋铁件后用平板振动震实至设计标高，基础高程允许偏差-20～+20㎜。

7.5后靠浇筑：双层钢筋网片制作绑扎好后，即进行后靠模板安装工作，模板安装必须垂直平整不漏浆、支撑牢固可靠，商品混凝土浇灌采用C20商品混凝土，人力拉运混凝土倒入模内，人工用平板振动机震实至设计要求。 7.6设备安装

7.6.1后靠背安装：先将钢后靠板安装在钢筋混凝土后靠前，钢后靠背必须保证两垂直（与水平面垂直的同时并且与管道轴线垂直），其偏差不得大于2㎜。

7.6.2导轨安装：采用12＃轨道钢，固定在基底砼基础预埋铁板上，满足钢度、稳定性的要求焊接牢固，DN1200钢管两轨道之间的间距：A＝2（C2－B2）1／2＝2（612－492）1／2＝72.65㎝；轨道钢安装宽度两头必须保证与管道轴线一致同时与后靠背垂直。

7.6.3油压千斤顶．液压站安装：推动管道的两只200T油压千斤顶安装在距管底高度1／4～1／3管径位置处，其方向必须与管道轴线一致，并固定牢固；然后用高压油管与液压站连接调试到两千斤顶同步行走。

7.7管道顶进：采用千斤顶向前推进人在管内挖土的方法。 7.7.1顶力计算：

因钢管壁厚很薄，迎面阴力很小，故顶力只考虑摩阻力。 P=f×γ×D×[2H-（2H+D）×tg2（45°-φ/2）+ω÷（γ+D）]×L =0.2×17×1.2×[2×5.0+(2×5.0+1.2)×tg2（45°-20/2）+2.8÷(17+1.2)]×52=3318.6KN

P——不采用注浆工艺时管壁与土层的摩阻力（kN）； f——管壁与土层的摩擦系数，粘土一般取0.2～0.3； γ——管顶以上土的天然密度（kN/m3）； φ——土的内摩擦角 D——管外径（m） L——管道的顶进长度（m） ω——管道单位长度的自重度；

千斤顶的推力应大于3318.6kN才能满足要求，我部拟采用两台额定顶力为2000kN的千斤顶施工。

7.7.2.管道顶进：采用人工边挖土边顶进的方法进行施工，人工挖土不得超出管前0.5M，管中心以下135度部分不得超挖，管中心135度以上超挖不得超过3㎝，管道顶进过程不足时采用加顶铁的方法进行管道顶进。

7.7.3顶管过程中的纠偏：纠偏应在顶进过程中进行，严禁在静止状态下实施纠偏。钢管的刚度大，一般不易改变其顶进方向，故采用在顶进过程中勤测勤纠的方法，角度越小纠偏成型越好，否则会造成较大的偏差。

纠偏采用偏差方向增加阻力并在相反方向进行适当的土方超挖。 7.7.4控制地面沉降的措施：掘进工作面的塌方是造成地面沉降的主要原因，控制地面沉降首先要控制超挖，尽量避免大角度纠偏，严格遵守操作规程，同时保证管顶覆土层不小于2.5倍的管径。 7.8管道焊接：

7.8.1钢管组对：当第一支钢管顶进到位后由16吨汽车吊吊装第二支钢管到基坑安装就位进行组对，钢管组对前应清除管端10㎜范围内的油污、油漆等杂物，并用磨光机清除铁锈、毛刺等，钝边、破口及盖面焊压边部分打磨出金属光泽；管道组对两管口螺旋焊缝错开间距≥100㎜，组对时两管口应留置2～3㎜的均匀间隙每间隔20㎝点焊固定，管口组对的错边量应均匀分布在整个圆周上，且错边量不得大于2㎜；管口组对完毕，由管工依据管口组对标准的规定进行对口质量自检，填写管口组对记录，并与焊工进行互检，检查合格后管工和焊工办理工序交接手续，经过监理复查确认合格后方可进行焊接。

7.8.2钢管焊接：钢管采用双面分层手工焊工艺，在施工前根据焊接工艺建立焊接工艺技术交底，在焊接施工前，应根据“焊接工艺指导书”制定详细的“焊接工艺规程”，分层焊接时，不能在施焊层以外的坡口上引弧，更不允许在坡口以外的管壁引弧，接地线与管子接合牢固；现场焊条要放置在焊工随身携带的保温桶内，随用随取；在雨雪天气、大气相对湿度大于90％、环境湿度低于5℃、风速大于8米／秒的焊接环境下，需有妥善的防护措施；焊机应满足焊接工艺要求，具有良好的工作状态和安全性能；焊道的起弧或收弧应相互错开30㎜以上，焊接起弧在坡口内进行，焊接前每个引弧点和接头必须修磨，在前一焊层部完成

后，开始下一层的焊接；根焊完成后，用角磨机修磨、清理根焊外表面熔渣、飞溅物、缺陷及焊缝凸高，修磨不得损坏管表面的坡口形状；各焊道应连续焊接，并使焊道层间温度达到规定要求，焊口完成后，必须将接头表面的飞溅物、熔渣等清理干净；管口焊接焊缝表面不允许有裂缝、气孔、夹渣、溶合性飞溅现象，咬边深度＜0.5㎜、长度≤焊缝全长的10％且≤100㎜，焊缝加强高度＜1＋0.2壁厚，焊缝表面凹陷深度＜0.5㎜、长度≤焊缝全长的10％且≤100㎜，接头坡口错位＜0.5，壁厚≤2㎜，焊缝的宽度以每边超过边缘2㎜为宜。

7.9管道、接口防腐：外防腐采用一底二面，内防腐采用一底二饮水油漆，防腐前必须清除管口的焊渣、油污、铁锈等污物并用干抹布擦净。 7.10设备拆除：当一条过路管线顶完后即进行设备拆除工作，设备拆除时必须清理干净，同时将油管管口作临时封堵。

7.11管道试压：顶管施工结束后两头各焊接一块20㎜厚的闷板并设置好进水口和排气口，灌水浸泡24小时后，缓慢生压至1.0MPa10分钟压降≤0.05 MPa即为合格。

7.12基坑回填：管道试压合格后采用机械分层压实回填，机械分层压实回填每层虚土厚度不得大于40㎝，严禁带水回填。

7.13场地清理：以上各道工序完成后对施工周围的环境进行人工清理，恢复原貌。

7.14竣工验收：当全部工程基本完成并通过合同规定的所有竣工检验时，可将竣工报告上报业主，工程正式验收前，组织有关人员按设计和施工规范要求和规定对施工工程进行全面检查，如有不符合要求立即进

行整改，对业主组织的预验收提出的施工问题要在业主规定的期限内整改完毕；业主单位确认工程质量符合设计要求和施工规范的规定后，由业主代表在工程竣工验收书上填写验收意见并签字、盖章；工程交接后向业主办理移交手续，办理移交时必须提供完整的施工资料、竣工图、施工记录等一切有关工程技术资料，工程技术资料须按档案管理部门的有关规定装订成册。 8.0雨季施工措施

本工程要经历雨季，需采用雨季施工防护措施。 8.1雨天焊接作业

8.1.1由于顶管工程的特殊性――24小时连续作业，雨天焊接采用搭设防雨棚进行施焊作业。

8.1.2雨天进行施焊作业时所用焊材必须严格按要求烘干，并放置在保温桶中恒温，做到随用随取，并且一次吸能取一根焊条，取后将保温桶盖好。

8.2雨天接口防腐：雨天接口防腐必须在作业棚内作业保证接口干燥。 8.3雨天其他施工要求：雨天在沟边作业时要注意防滑，特别是严禁在管子上行走，以防止滑倒摔伤。 9.0工程质量保证措施 9.1质量方针：

争创一流工程，确保用户满意 9.2质量目标：

确保分项工程优良率90％以上；

材料质量合格率100％； 焊接一次合格率95％； 管道试压一次成功；

分项工程各道工序优良率95％以上，三检率100％ 9.3质量保证措施：

9.3.1项目部建立三级质量控制体系，确定各级质量责任人，健全项目质量机构，项目经理对项目负责，施工员主管质量管理工作，作业班设专业质检员，使工程质量始终处于监控状态。

9.3.2保证工程质量首先把好工程质量源头材料质量关，做到不合格的材料决不进场使用。

9.3.3在进场施工前对所有参加施工的人员进行施工技术交底，严格按图纸、规范、规程操作施工。

9.3.4分项各道工序施工上道合格后方能进行下一道工序的施工，做到层层把关层层落实，决不放过一个质量隐患。

9.3.5工程施工过程中做好自检、互检、抽检的质量三检查工作，并做好三检记录。

9.3.6坚持“质量第一”的思想，对违反操作规程而致使质量低劣的，应以制止并返工，实行工程质量奖罚制度，对造成质量不合格的责任人进行严厉处罚。

9.3.7在施工过程中全面执行ISO9001-2000标准，并及时向公司质量技术科报告质量运行情况 10.0安全生产措施

10.1安全生产方针

安全第一，预防为主，群治群防，防治结合 10.2安全管理和文明施工管理目标

确保本工程施工无安全伤亡等级事故； 确保本工程施工无火灾、交通责任事故发生； 确保本工程施工设备安全

不破坏生态环境，不发生环境污染事故，施工现场整洁规范 10.3施工安全管理网络

项目经理 技术负责人 质检员材料员安全员施工员预算员10.4施工安全保证针对措施

10.4.1项目部建立以项目经理为首的，以专职安全员及班组兼安全员为骨干的全体职工组成的安全管理体系和网络

土建班顶管班焊接班

10.4.2基坑放坡应结合实际土质情况确定坡比，确保基坑在作业期内不发生坍塌

10.4.3吊车下管作业时派专人指挥，吊臂下及作业半径范围内严禁站人 10.4.4严格招待持证上岗制度，严禁违章操作

10.4.5机械操作员必须按操纵规程进行操作，不准超负荷作业，不准在运转中维修保养

10.4.6电工应严格按照操作规程进行操作，电气设备必须有良好的接地 10.4.7各种电气设备必须装触、漏电保护器，并每天进行检查，损坏失灵时立即更换。

10.4.8顶管施工采用防护栏杆进行封闭式作业

10.4.9对所有参加施工的人员在工程开工前进行安全技术交底，做好安全三级教育

10.4.10进入施工现场必须带好安全帽，施工作业时带好安全防护用品 11.0施工机械设备和劳动力配备 11.1施工机械设备配备

1.0M3挖掘机：1台 400型交流焊机：3台 3T桁吊：1台 气割设备：1套 400T液压顶进设备：1套 50KW发电机组：1台 4吋水泵：1台 2吋水泵：1台 11.2劳动力配备

焊工：3名 电工：1名 管工：3各 司机：1名

机械操作工：3名 土方工：9名

后座墙稳定性的验算 1、顶力的计算：

因钢管壁厚较薄，迎面阻力很小，故顶力只考虑摩阻力。

P=f×γ×D×[2H-（2H+D）×tg2（45°-φ/2）+ω÷（γ+D）]×L =0.2×17×1.2×[2×5.0+(2×5.0+1.2)×tg2（45°-20/2）+2.8÷(17+1.2)]×52=3318.6kN

P——不采用注浆工艺时管壁与土层的摩阻力（kN）； f——管壁与土层的摩擦系数，粘土一般取0.2～0.3； γ——管顶以上土的天然密度（kN/m3）； φ——土的内摩擦角 D——管外径（m） L——管道的顶进长度（m） ω——管道单位长度的自重度； 2、后座墙的反力计算：

P=2H2/（H1+H2+H3）×F1/（B×H2）

=2×1.2/(4.3+1.2+0.5)×3318.6/(3.5+1.2) =282.4kN

P——作用在后座土体上的应力 H1——顶进后靠的高度

H2——顶进后靠顶面到地面的高度 H3——后座墙埋入底板以下的深度。

施工进度表

月 份 分 时 项 名 间 称 基坑开挖 基坑支护、基础浇注、后背浇注、保养 设备安装 顶管顶进 设备拆除、试压、清场

九月 十月 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 2 4 6 8 10