顶管工程专项施工方案

施工工程顶管施工方案

XXXX有限公司

2018年5月5日

目录

一、工程概述 (3)

1、工程概况 (3)

2、编制依据 (3)

3、工程地质及地下管线情况 (4)

4、主要技术参数 (4)

5、主要工程量 (4)

6、工期 (4)

二、施工组织机构 (5)

三、施工准备：........................................................ 6-8

1、技术准备： (6)

3、人员准备： (7)

4、临时设施准备： (8)

四、施工组织方案..................................................... 8-10

1、施工工序 (8)

2、主要施工技术措施 (9)

五、施工进度安排 (10)

六、施工质量保证措施及文明施工 ...................................... 10-12

七、安全风险与控制.................................................. 13-16 六、应急预案.. (17)

一、工程概述

1、工程概况

1.1施工概述

本工程为35kV架空集电线路施工穿越许广高速定向钻越工程，侧往丘陵地面你倾斜，最大高差约5.3米。电缆采用YJV22-26/35-3×240mm2 型铜芯交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，新建三回路电缆顶管长0.13km。跨越沈海高速地形杂木丛生，开挖难度大等，环境较复杂。故本工程考虑线路较长及地形错踪复杂等因素，计划采用定向钻穿越方式分一段方式水平穿越，确保工程完成，同时保证不破坏路面及节约工程造价成本。

1.2地质情况

地势呈高低落差，省道路面至线路最低有明显落差、坡度，最高高差约5.3米，地面起伏不平。杂填土主要成分为粘性土，渗少量碎石、砖头。局部夹粘土、粉土薄层，下部为粉质粘土。线路沿途杂木、杂草众生。

2、施工内容

入土点及出土点在许广高速沿线(具体位置详见线路路径平面图)，采用非开挖方式沿沈海高速道路两侧、顶管过沈海高速占用面积130m2。为避开现有管线及保证公路、行人安全通行行的情况下施工，穿越深度最深处控制在路面以下6米左右。计划采用ZT33水平定向钻机施工。

2、编制依据

（1）工程设计图纸；

（2）现场查勘场地情况；

（3）《水平定向钻进管线铺设工程技术规范》；

（4）顶管施工规范、施工技术规程、质量评定标准与验收办法；

3、工程地质及地下管线情况

（1）、本工程涉及顶管项目位于XX市XX县XX镇，地质为岩石与坚土。（2）、根据现场技术勘查，跨越地底下管道情况复杂，有燃气管道、电信管道、排水管道、电力管道等。

现场管线有路灯线、光缆、雨水、自来水等深度及走向需在导向施工前进一步勘察探明确保安全。

4、主要技术参数

1、为避开现有管线及保证公路、行人安全通行行的情况下施工，穿越深度最深处控制在路面以下6米左右。计划采用ZT33水平定向钻机施工。

2、本工程采用? 225X5X3500管。

5、主要工程量

（1）做好现场安全及防火防护措施，严格按双创要求执行。

（2）做好临时占地环境清理。

（3）顶管工作井入土、出土点施工现场维护，做好现场围挡，创安全文明施工。

（4）管道焊接、水平定向钻机施工。

（5）管位排设。

（6）顶管井制作。

（7）组织有关部门验收。

（8）施工后地貌恢复。

6、工期

本工程计划工期7天。

二、工程现场组织机构

1、现场组织机构图

2、现场管理人员及联系方

项目经理：

现场负责人：

安全负责人：

三、施工准备：

1、技术准备：

（1）积极组织协调交接桩工作和复核布点、护点工作。

（2）施工前再次详细勘察、核实沿线地下管线及障碍物的分布情况，做到确保万无一失。

2、物资准备：

根据施工进度计划提前作好各种材料、设备、机具进出场计划及用量。

主要设备表：

（1）根据本公司技术设计人员现场勘查，所穿越地层为土层我公司决定采用ZT33型非开挖铺管钻机进行施工。

ZT-33型定向钻进铺管钻机的液压件（包括油泵、压力阀、油管、快速接头）均为进口或合资产品，柴油机为合资名牌产品，动力强劲，性能可靠。钻机及动力站采用高强度橡胶履带底盘一体化行走机构，移动方便，机动性强。动力头用双马达驱动，转速高、扭矩大。给进机构为马达链条驱动形式，给进力和回拉力同为330kN。双夹持器拧卸钻杆，高速倒杆，效率高。适于长距离，较大直径管道的铺设。

技术参数：钻机输出扭矩：8000N.m 输出转速：0-100rpm

钻机回拖力：330kN 给进力：330 kN

给进行程： 3300mm 钻杆规格：Φ76?3000mm

泥浆泵最大排量：330L/min 泥浆泵最高压力：12Mpa

动力：康明斯柴油机 130w/2200rpm

主机外型尺寸： 6000?2150?2600（mm）

（2）、控向系统

该钻机配备日本向导V无线控向系统，该设备精度高、抗干扰能力强是安全施工的最大保障，在短距离（<300m）施工时采用无线控向设备，可大大提高施

工效率

向导五无线功能特性：

1、38KHz的操作频率较适合钻进工作

2、目标深度和方向可以载入程序中

3、实时呈现垂直深度、预测深度和倾斜角度

4、显示屏能呈现传感器的实时动向，进行“动态”定位

5、专用的校准程序提供最佳的准度，并提供钻进时再校准的能力

6、多项先进的钻进特性，其中包括因信号干扰或有障碍物而无法在钻进上方行走定位时所使用的偏规导向。

（3）、泥浆混配系统

该钻机配套的为一套2.0吨的泥浆罐，该系统具有搅拌迅速，排量大，效率高等特点，确保施工顺利进行。

3、人员准备：

（1）人员组织

该工程实行项目经理负责制，统一对本项目进行管理。

人员组织详见《施工人员名单表》。

4、临时设施准备：

（1）根据工程现场实际情况，服从甲方安排在指定位置搭设施工临时宿舍。

（2）临时用电准备：本工程施工时用电量不大，施工动力电源及照明电源拟自带发电机解决，确保工程正常进行。生活用电就近协调解决。

（3）临时用水准备：由于本工程用水主要为水平定向钻穿越时的用水，拟用雨水井中的水。

四、施工组织方案

1、施工工序

施工工序概述

施工准备→测量放线→施工现场布置（顶管井开挖）→设备进场→设备调试→钻导向孔→分级预扩孔→管道回拖铺设→设备撤场→顶管井制作及场地恢复→竣工验收。

2、主要施工技术措施

（1）测量放线

根据要求的出土点、入土点坐标放出钻机安装位置线。

（2）地下深度测量

导向孔施工之前，对地下管线位置进行复测，确认无误后方可开钻。

（3）设备进场

（4）钻机的安装和调试

a) 钻机必须安装在入土点与出土点的连线上，轴线方向误差不超过规定值

（10厘米）。

b) 钻机安装后，应进行试运转。

（5）导向孔的钻进

导向孔轨迹设计平、剖面图详见附图。

a) 为便于非开挖施工，根据现场实际地形情况，决定钻机放在规划路、椰

海大道、凤翔路两侧挖一个长2米宽2.5米深2.5米的管道接受坑，便于存储泥浆。

b) 钻机入土角为28%，土角为25%,入土点深度为1.2米，计划钻进最深处

为6米左右

c) 施工过程中谨慎处理控向数据，并适当控制钻进速度，保证导向孔光滑。

d) 出土点沈海高速（详见设计图纸）。

（6）扩孔及清孔

a) 本工程铺设10根? 225X5X3500管，5个扩孔器进行预扩孔。最终扩孔直

径保证≥1.5倍的铺管直径。根据扭矩、回拖力及泥浆回流情况，必要时可再使用?750扩孔器重复清孔，确保管线铺设通道通畅。

b) 拖管时采用?750扩孔器连接待铺管线、分动器及相关钻具进行管线回拖。

（7）管道及焊接

a) PE管材进场后，须集中堆放。PE管采用热熔对接。

b) PE管连接时，管端应洁净。

c) PE管热熔连接前、后，连接工具加热面上的污物应用洁净棉布擦净；热

熔连接加热时间和加热温度应符合热熔连接工具生产厂和管材、管件生产厂的规定；热熔连接保压、冷却时间，应符合热熔连接工具生产厂和管材、管件生产厂的规定，冷却时间不得移动连接件或在连接件上施加任何外力。

d) 热熔连接焊机两端采用管托架确保管端同轴施焊，管线连接完成后，应

进行100%外观检查及100%刨边检查。

（8）泥浆配比

a) 泥浆粘度根据地质情况、穿越长度、管线直径及作业方式决定。初步确

定配方为：水＋优质澎润土＋优质化学泥浆。并根据导向情况，随时调整泥浆配方。

b) 根据孔径、泵量确定回拖速度并根据实际情况随时调整，导向孔钻进时

粘度控制在40-45秒之间，回拖时粘度控制在45-50秒之间。

（9）施工废浆处理

在处理导向及扩孔过程中产生的废弃泥浆时，尽量做到废浆随出随走，减少现场堆积量。

五、施工进度安排

严格服从建设单位工期上的安排，精心组织施工。本段工程计划总工期7天。施工时增设现场管理员，技术员各1名，安全员1名，全面负责安全施工及质量检查工作，确保工程如期完工。

六、施工质量保证措施及文明施工

6.1 针对本工程的质量保证措施

（1）、施工组织设计必须经过现场监理审批后方可施工，遇到变更及时研究解决。

（ 2）、必须严格按照设计图放线、定位。开工前做好施工人员培训和施工技术、标准、质量要求及控制点详细交底，做到参与施工人员都能熟知技术质量要求。

（3）、强化质量教育，贯彻“质量第一”的方针，开工前组织施工人员学习质量体系文件及施工技术要求并做好记录，做到严格按照设计要求及规范规定施工，以良好的工作质量来保证工程的质量。

（4）、建立各项管理制度使质保体系正常运转，施工中加强工序管理，各工种、各岗位严格把关认真执行“三检制”，并做好详细记录。

（5）、钻机及配套设备就位准确，导向孔不得急于求快，要认真复核各项参数要求，符合规定偏差，尤其是地下供水管线，司钻、控向及泥浆等操作人员要按照制定的方案进行，如有异常及时汇报，必要时征得建设单位同意和支持。钻孔曲线要圆滑，扩孔和回拖要耐心细致，且要做好详细的记录以便分析复核。

（6）、机械运转正常、钻具及拖管头可靠连接后方可回拖。回拖中耐心细致，注意参数变化，提高回扩质量。

6.2 安全施工

1、安全工作目标

（1）、无工伤事故

（2）、开挖段沟槽，采用护栏进行全封闭围挡

（3）、夜间施工沿沟槽挂警示灯、设安全标志

（4）、注意现场交通安全，施工时现场人员要穿反光背心

（5）、无重大有责地下管线损伤事故

2、安全作业规程

施工现场安全管理规定

1、开展安全技术交底

2、进入施工现场必须遵守安全生产规章制度

3、服从施工负责人和安全检查人员的管理

4、施工作业前按要求穿戴好个人防护用品

5、禁止酒后上班，严禁施工场地使用明火，严禁私自挪动和拆除防护装置和安全警示装置

6、非电工人员严禁乱动场内电器开关和相关设备，特殊工程持证上岗。（2）吊装作业

1、吊装前对吊件质量、吊机能力和钢丝绳强度进行验算。

2、吊装操作由专人指挥，起吊时吊件下严禁站人或有人走动，吊件下放时有多人扶稳。

3、在有架空线的地区吊装，地面指挥人员应注意吊臂与架空线的安全距离。（3）施工用电

1、施工现场电气线路和设备要经常进行安全检查

2、电气线路不得接触水源和热源，严禁乱拉乱拖电线，在通道或马路处要加保护管或埋设到地下，并设警示标志。

3、严禁架设裸体导线。

4、所有临时电源和移动电具必须设置有效的漏电保护开关。

5、露天使用电气设备应有良好的防雨性能或采取有效的防雨措施，相关电气设备必须有接地线。

（4）钻机操作

1、钻机用油料、易燃物品要妥善存放，并做好防火标志。

2、司钻人员负责维护钻机并做好钻机日检记录。

3、启动钻机前先将接地线在距离钻机3米以外区域接地。

4、钻机操作人员需要穿戴专用的防护用品。

6.3文明施工

1、切实做好现场管理，材料堆放有序。

2、污泥、钻孔泥浆或其它污染水源的物质不得任意排入河道。

3、车辆进出工地车轮应用水管冲洗干净，严禁带泥污染道路。

4、遵照建设部《建设工程施工现场管理规定》进行环境管理。

5、工程是连续施工，生活、生产劳逸结合，人员人有统筹安排，确保施工质量和施工安全，做到文明施工。

6.4管线保护

1、开挖工作坑时，如下方有管线埋设不准使用机械设备开挖，严防损坏管线。

2、穿越路径中涉及管线与新敷设管线保证净间距大于0.5米。

3、将穿越管线的位置在路面上标明，并注明管线深度和穿越深度，接受管线监护人的监督。

4、竣工文件准确无误。

七、安全风险与管控

7.1、顶管施工中的安全风险

顶管施工是在管道的沿线按设计方案设置工作井和接收井，工作井内设置足够强度的后靠背，吊进工具头、油压千斤顶及要顶进的钢管或钢筋混凝土管，接好照明、泥浆管、油管等管线，然后用油压千斤顶缓慢顶进，通过压浆系统使管节周围形成泥浆套，管道在泥浆套中滑行。在顶进过程中通过激光经纬仪测量顶管的方向，边顶进边排土边纠偏，直至将钢管或钢筋混凝土管顶至接收井内。

国内一些风险管理学者认为，风险是给定条件下，特定时间内发生不良后果的可能性。顶管施工中的安全风险，是指顶管施工过程中发生事故或损失的不确定性。顶管施工过程中可能遇到的安全风险有：

7.2工程地质和水文地质条件

沿管线地质土层变化频繁，顶管施工未了解地质土层的变化情况；对于要经过的软基、溶洞等施工段没有提前处理，以致造成地表有过大的下沉而引起塌陷。

7.3有毒有害气体

顶管施工的地层一般会通过淤泥层，腐烂动、植物体会在地下形成有毒有害气体聚集体，如果在顶管施工时没有对有毒有害气体进行检测，也没有采取通风等措施，则施工人员在这样的作业环境下极易发生中毒事故，危害施工人员的健康和生命。

7.4地下地上管线

顶管施工大多数都是在城市市区道路进行，在道路下有通讯、电力、煤气、给水等管线，如果在开工前未探明地下管线的位置、埋深和走向，则顶管施工中极易对其造成破坏，引发安全事故；而如果在吊管过程中未与地面高压线保持安全距离，则又极易发生触电事故。

7.5建（构）筑物倒塌

顶管在建（构）筑物基础下或附近施工时，没有明确施工路线上所遇到的基础类型，对于部分基础在顶进前未采取托换、加固等措施，而在顶进过程中又没有控制好顶力和顶进方向，则容易造成周边建（构）筑物开裂或倒塌。

7.6人的不安全因素

顶管施工中管理人员的违章指挥和作业人员的违规操作，如冒险或野蛮施工，新进工人未经安全教育和培训就上岗作业，特种作业人员未经专门安全培训，持特种作业操作证上岗等，这些都是顶管施工中引发安全事故的潜在风险因素。

7.7顶管施工中的安全风险管理

顶管施工中的安全风险管理，是通过风险识别、风险估计和风险评价等来分析顶管施工中的安全风险，并以此为基础，使用多种方法和手段对项顶管施工涉及的安全风险实行有效的控制，尽量扩大安全风险事件的有利结果，妥善地处理安全风险事件造成的不利后果的全过程的总称。包括安全风险识别、安全风险评价以及安全风险控制等几个阶段。

7.8安全风险的识别

1）水文地质、工程地质方面的因素。顶管施工所处的地质土层变化频繁，如果开工前水文地质资料掌握不准，将会造成施工事故。

2）施工方面的因素。施工方法的选择，施工设备的选用，人员的配备及人员的素质水平等，都将会影响到施工安全。

3）监理、业主方面的因素。如果相关的管理人员专业知识不足，管理能力差，在施工过程中瞎指挥、冒险蛮干，也将会影响到施工安全。

4）设计方面的影响因素。设计方案的可靠性、科学性、针对性与否也会影响到施工过程的安全。

5）经济方面的影响因素。如工程的造价及资金的到位情况等都会影响到施工单位的组织管理。如果工程中标价低，资金到位不及时，承包商为了降低成本，减少安全方面的投入，以及存在侥幸心理等也会影响到施工安全。

7.9安全风险的评价

1）工程地质和水文地质条件

沿管线地质土层变化频繁，所以在顶管施工前必须了解地质土层的变化情况，此外，对于要经过的软基、溶洞等地段，需要提前处理，以防地表有过大的下沉导致道路塌陷。同时穿过河流时要探明河床底的覆土和地质情况，控制好顶进时的高程，防止由于土层被突破造成河水涌入。

2）有毒气体的检测与防护

顶管施工的地层一般会通过淤泥层，腐烂动、植物体会在地下形成有毒气体聚集体，危害施工人员的健康和生命；同时，由于顶管井深、顶进距离长造成管道内缺氧，人在里面作业时容易窒息，所以有人在管内操作时，需要定时监测管内有毒气体的含量，并对井下和管内进行通风，以保证管内作业人员有足够的新鲜空气。

3）人员设备方面的安全风险评价

各类人员的技术水平，安全操作能力都会影响到顶管施工的安全性，因此必须要对人员进行评价。设备的安全性能是否具备，是否达到标准，对其存在的安全风险也要进行评价。

4）对管理方面存在的安全风险的评价

安全规章制度、操作规程是否健全，安全教育培训是否到位，这些都会对安全管理产生影响，所以应对其进行评价，以发现管理存在的不足和缺陷。

3.3安全风险的控制

顶管施工中安全风险控制包括所有为避免或减少安全风险发生的可能性以及潜在损失而采取的各种措施。一般控制安全风险的对策和措施有：减轻，预防，转移，回避，自留，多元化，后备措施和利用等。

7.10组织措施——建立健全工程项目的安全管理机构

1）按照职业健康安全管理体系的要求运行，在现场建立安全组织机构，由项目经理对工程的安全工作负总责，根据工程的需要配备相应的专业管理人员;配备经验丰富的安全管理人员，建立各岗位的安全生产责任制明确职责，既分工负责又通力合作，形成清晰的安全管理网络。从施工组织上为安全管理提供保证。

2）技术措施———针对安全评价的风险制订预案

通过对风险的辨识和评价明确了安全风险管理的重点，针对不可接受风险制定有效的安全管理方案，消除风险或降低风险的程度，提高安全控制的能力。

（1）施工组织设计的制定和审查

工程要制定科学合理的施工组织设计，选择技术先进可靠的施工方法，是保证工程顺利进行的保证，同时也是安全施工的保障。在施工组织设计的制定和

审查中要严格把关，特别是制定安全技术措施要从人员、设备、组织、机具、材料等方面研究解决存在的问题，采取有效的控制措施。

（2）编制专项的安全施工方案

针对施工中的不同施工项目如起重吊装工程、工作沉井的制作及现场的临时用电等，要按照法律法规的要求制定专项的安全施工方案、吊装施工方案、临时用电施工方案等，在施工过程中要落实各项安全措施。

（3）制定应急救援预案

针对可能发生的事故制定切实有效的应急救援预案，并进行现场演练，对预案的有效性进行检验，从中发现不足，进行改进。

3）经济措施——加大安全方面的奖惩力度

在顶管施工过程中对安全技术措施落实不到位而形成重大事故隐患或造成

事故的单位与有关责任人要进行严肃的处理，决不能在安全方面存在失控的现象。而对安全管理到位，符合要求的要进行重奖，形成有效的安全管理机制，形成“要我安全”到“我要安全”意识的转变，形成安全生产人人有责的氛围，调动大家参与安全管理的积极性。

4）教育措施——定期召开安全专题会议

顶管施工过程中要针对不同时期、不同施工部位进行有针对性的安全教育，定期召开专题安全会议，分析当前安全工作中存在的问题，研究解决问题的对策，对存在的事故隐患做到“四不放过”：责任单位或个人未受到处罚不放过，原因分析不清不放过，整改措施落实不到位不放过，全体人员未受到教育不放过。

5）检查措施——加强安全检查将隐患消灭在萌芽

通过风险识别、分析与评价等，明确了安全控制的重点，则在安全管理中应加强对其检查；现场设专职安全管理人员，负责安全管理，逐项地检查措施的落实情况，包括人员、设备、机具、材料、设施等是否落实到位，及时地发现和消除存在的安全隐患。 4、结语

安全风险管理是对项目安全目标的主动控制，是集工程管理和多种技术于一体的综合性系统工程，涉及风险识别、风险评估与评价和风险控制等内容，是项目管理的组成部分。与其它土木建筑工程项目施工相比，顶管施工项目具有较大的安全风险，安全风险管理的难度也较大。因此，要重视对顶管施工项目安全风险的管理，尽可能地防范和化解安全风险，消除安全隐患，以避免不必要的损失。

八、应急预案

1、在导向施工前查明地下已有管线，若碰到或打坏其它管线应立即停

工，并及时通知甲方单位以及相关单位，及时采取相关补救措施。

2、导向施工时要时该注意钻头的方向，若偏离方向立即纠偏。

3、管线的两头都要焊好拉管头，用在回拖管线时的回拖力大于设备最大回拖力，用挖掘机或钻机将管线反向拉出。