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文檔簡介
1、市政頂管施工方案-secret完整(完整版資料,可直接使用可編輯,推薦下載)目錄、工程概況3二、主要工程量三、主要工程措施及控制要點 3.1工作坑及頂進中的測量33.2工作坑、接收坑施工43.3頂管方法83.4頂管推力計算83.5護鐵及頂鐵83.6基坑基礎及導軌83.7后背墻93.8平臺及起重架103.9頂管平臺下管103.10工具管103.11頂管洞門的開啟113.12管道頂進施工11四、施工質量保證措施13五、施工現場安全管理措施17六、文明施工及環保措施181919七、應急預案八、頂管穿越xx河安全措施 九、附圖表、工程概況:1、 本段頂管為通信管線套管,管線穿越XX河。河底管上頂覆土1
2、.7m左右,管材選用加重混凝土管,管徑© 1750mm頂管長度為66m2、地質情況,土質亞粘土,為保證工作坑的穩定性,坑壁支護采用錨噴支 護。3、計劃工期,從進場日期起30天,施工用電,租用80KW發電機。二、主要工程量管道 D=1750mm66m錨噴工作坑: 8.2mX5mX10.6m一座錨噴接收坑: 8.5mX 2.7mX 9.6m 一座外運土方: 1012.2m3三、主要工程措施及控制要點3.1 工作坑及頂進中的測量3.1.1 施工前須將管線的中線點及水準點引至工作坑附近,并作上標記。工作坑施工完成后,將地面管道中心樁用經緯儀(標稱精度不低于6)引入工作坑兩側坑壁上或支撐上,作
3、為頂管中心的測量基線。將地面的臨時水準點用水準儀(精度指標不低于3mm引入工作坑的底部,每一個工作坑須設置三個水準點,選擇不易碰撞及不遮擋測量的地方 設置。3.1.3 工作坑的中心樁與水準點設置必須牢固可靠,要經常校對并保證準 確。3.1.4 對中心樁設置可靠的延長樁,延長樁設置時采用 2經緯儀用正倒鏡實施,結果采用歸化法確定。管道中心樁位置,要考慮到后背或基礎變形影 響。3.1.5 檢查、校對各種測量儀器及工具均經權威堅定部門檢測,切在檢測 期內使用,凡不符和精度標準且過了檢測期的絕對不許使用。每鎬頂近300mm每頂進一鎬用經緯儀測設管中心線位置、水準儀 測量流水面高程一次。 下完一根管后用
4、經緯儀及水準儀核測一次中心及管高程。 每天做好現況地面沉降施測,早晚一次做好測量記錄。3.1.7 全段頂完后,應在每個管節接口處測量其中心位置和高程,有錯口時,應測出錯口的高差。3.2工作坑、接收坑施工根據通信人孔結構尺寸確定頂管坑尺寸:工作坑布置在北土城西路南輔路向南 2.5米改線#3處工作坑開挖尺寸:8.2mX 5mX 10.6m接收坑布置在河右堤改線#2號處接收坑開挖尺寸: 8.5m x 2.7mx 9.6m工作坑施工方法工作坑采用C20砼錨噴,井壁厚度0.25m,鎖口圈梁斷面尺寸800mrX 500mm主筋為8根巾20鋼筋,架立筋為8250。鋼格柵主筋為4根巾20鋼筋,蛇形筋為巾14鋼
5、筋。尺寸為25cmx20cm,水平格柵間距為800mm豎向格柵間距2000mm豎向連接筋巾20,間距1m,掛巾6鋼筋網150mnX 150 mm 在工作坑 鎖口圈上口砌筑擋水墻240mnd厚,高約700mm (接收坑同頂管坑) 施工過程中應加強對噴射混凝土的控制(1) 原材料的控制:噴射混凝土的原材料進場均應進行質量檢驗,進行速凝效果的試驗,確定速凝效果的試驗,確定速凝劑的品種和最佳摻量,要求初凝不 超過5min,終凝不超過10min,進行配合比選擇試驗,確定水泥用量和水灰比。 摻有速凝劑的混合料應立即使用,存放時間一般不大于30min,計量誤差小于2%,攪拌均勻,無結團,攪拌采用強制式混凝土
6、攪拌機,禁止人工攪拌。(2) 施噴前的準備:噴射作業前應檢查開挖斷面尺寸、清除松動的浮石、土塊 和雜物,清除基腳下的堆積物,用高壓風吹凈;埋設控制噴射混凝土厚度的標 志;作業區有足夠的通風、照明裝置;調整好噴射機的風壓、水壓,做好準備。(3) 噴射作業:噴射作業分段、分層進行,噴射順序由下而上;噴射混凝土時,噴頭與受噴面應保持垂直,噴頭距受噴面距離不宜大于1m噴射壓力控制在0.120.15MPQ 次噴射厚度,側壁約 60100mm當分層噴射時,應在前一 層噴射混凝土終凝后進行,若在終凝 1小時后再進行噴射時,噴層表面應用風 水清洗。噴嘴應避開格柵鋼筋密集點,以免產生密積,對懸掛在網筋上的混凝
7、土結團應及時清除,保證噴射混凝土的密實。噴射混凝土應將鋼筋全部覆蓋,噴射手應控制水灰比,在0.400.45,此 時噴層無干斑和滑移流淌現象,盡量減少噴射混凝土材料的回彈損失,嚴禁使 用回彈料。噴射混凝土應加強噴水養護,以防風干裂口。開挖時密切注意土體的穩定性,如發現異常,及時采取有效措施,確保施 工安全。工作坑施工中應嚴格控制井壁厚度及垂直度,水平鋼格柵安裝完畢后,必 須經質檢人員檢驗合格后方可進行錨噴混凝土施工。工作坑噴射混凝土檢驗標準序號檢驗部位項目允許偏差(毫米)檢驗頻率檢驗工具方法范圍點數1噴層厚度不小于設計厚度5米4用鋼尺量2砼強度不小于設計強度每座1組噴模成型標養3井底標咼-20,
8、0每座5用水準儀、塔尺4井身尺寸0,+205米4用水準儀、塔尺考慮工作坑的整體穩定性,在鎖口圈梁下 2m設第一道頂撐,頂撐采用219X6鋼管,兩邊和錨噴墻預埋鐵焊接,每隔2m設一道頂撐,共4道。(4) 格柵配筋計算由于橫向同一水平面所受荷載相同,均按水平格柵計算。將橫向格柵簡化 成兩端固結中間簡支的連續梁。Ea=0.5 丫 bfko=O.5 X 21 X 112X 0.267=339.3KN/m2Ea最深處主動土壓力丫一土的容重H工作坑深度ko主動土壓力系數最大彎矩 Mmax=0.077qf=0.077 X 339.3 X 22=104.5KNmq最大荷載L計算荷載長度(豎向格柵間距)按單筋計
9、算格柵配筋:As= a f cbh E* fya s=M*a ifcbh2=104.5 X 106* 1 X 14.3 X 250X 2002=0.73E =1-(2 X 0.73-1) 0.5=0.322As=1X 14.3 X 200 X 250X 0.32 * 200=1146mm選用4根巾20鋼筋截面積為314X4=1256mr> As5)坑壁錨噴墻面計算,荷載為錨噴護壁按照樓板模式計算,簡化成2mX 0.8m四邊固定的樓板339.3KN/mM=339.3X 0.8 2=27KN/mW=M& =bd2/6=27/1.54=0.02m 3d=(6 X 0.02/2) 0.5
10、=0.24m取錨噴護壁厚度為25cm護壁配筋:as=27/1 X 14.3 X 2000X 8002=0.00150 5E =1-(2 X 0.0015-1) . =0.00152As=14.3X 2000X 800X 0.0015 * 250=137mm選用巾 6150, As=373>137 mrm3.3頂管方法頂管采用人工頂管施工方法3.4頂管推力計算1. 設計管線管徑為D=1750m頂進距離最長為66m計算總頂力:P=nX GX L=3X 2.83 X 66=560TP計算總頂力G-管子單位長度管自重(T)L-頂進總長度n 土質系數,取3由于頂距較長,為減小頂管過程中的摩擦力,宜
11、采用管四周注入觸變泥漿可減少頂力20%30%故頂力為 P=560X 70%=392T所以,根據計算和管子受力均勻兩方面考慮,選用2臺QYS320型的頂鎬,其推力每臺為320T。3.5護鐵及頂鐵由于頂進長度較大,護口鐵根據頂進情況選擇U型或圓形護鐵,以確保管體安全,保護管子端面,使端面受力均勻。頂鐵選用矩形端面頂鐵,結構為 槽鋼和工字鋼焊接成的型鋼。根據具體情況,可選用U型,鋼制頂柱,頂柱均被可靠固定在U型頂鐵支架上,有效防止崩鐵。在頂進過程中,頂鐵與鎬的行 程長度配合傳遞頂力,在頂鎬與管子之間陸續安放。3.6、基坑基礎及導軌基坑基礎采用150m材150mM 3000mn枕木,間距600mm坡度
12、與設計管道 坡度一致。基坑導軌起導向作用,鋼軌宜采用 QU80的導軌,其高度為130mm 上頂寬度80mm兩軌間距按下式計算:A=A+aA=2 (D-h-e)(h-e)=2 V(2.1-0.13-0.02)(0.13-0.02)=0.93式中A0-兩導軌的中距(ma-兩導軌上部的凈距(ma-導軌的上頂寬度(md- 管外徑(mh-導軌高度(me-管外底距基礎面的距離(一般為 0.010.025 m )實際操作過程中根據e值的高度變化進行調整。3.7后背墻后背墻為型鋼、鋼筋砼后背,鋼筋砼厚 0.5米,型鋼厚度為40cm寬度為4米,高度為2.4米地下埋深0.7米,前立兩根40cmX 40cmX 20
13、0cm立鐵。 后背每米寬度土壤的被動土壓力(KN):p=?rh2tan2(45o+ © /2)+2Chtan(45o+ © /2)式中r 土壤的容重(噸/立方米);h 天然土壁后背的高度(米);©土壤的內摩擦角(度);C 土壤的粘聚力(噸/平方米);p=?*2*ii2* tan2(45o+ 28° /2)+2*10*1.92=0.5*2*121*2.77+2*11*1.66=372噸/米.所以,此后背墻均滿足使用要求。3.8平臺及起重架出土及下管采用卷揚機,設5t卷揚機1臺,2t卷揚機1臺。安裝平臺作 業時按照安全交底的要求選用材料。工作平臺主梁采用40
14、號工字鋼,次梁采用 30號工字鋼,平臺口尺寸為3.5mx 2.0m,其余位置滿鋪方木及大板,主梁兩端 與工作井側墻接地長度不少于2m平臺設不低于1米的防護欄,作業人員出入 口設不低于1.2米的護身欄。起重采用4根© 159mn鋼管組成,鋼管壁厚12mm 長度7米,頂部穿杠采用70mnH鋼連接,圓鋼兩端,連接必須鎖緊。支架做四 道橫拉桿。起重架底部焊接在平臺橫向放置的 30號槽鋼上,起重架底部支腳加 肋焊接。3.9頂管平臺下管管材在頂坑的一側排放在兩根平行立放的30#工字鋼上,底部橫鋪150x 150mm方木,間距500mm方木用土填平實。下管時,工作平臺上也平行 立方兩根30#工字鋼
15、,高度、寬度與排放管的工字鋼相同并與其用鋼夾板、螺 栓相連一起,這樣就可以人工向前滾動管材直至下管口,與起重架的大鉤垂直 起吊。起吊后將工字鋼拆開向兩邊移動,讓出下管口,就可以下管了。平臺上 的工字鋼必須與主梁工字鋼搭接,嚴禁懸空或探頭,兩側要用鋼管或方木卡固, 并在上面焊鋼擋板。3.10工具管工具管用12mm鋼板制成圓弧形,長度1m套在首節管前上方與管節固定在一 起,工具管外焊 25mnffl筋,前端制成尖形,間距 5cm出工具管長30cm 工具管內用12mn鋼板焊肋,間距20cm,長度和工具管相等。3.11頂管洞門的開啟根據管道中心、和高程,確定洞口的位置,先進行對管頂上方180°
16、;范圍內的土壤加固(超前小導管),防止在開啟洞門時管上頂塌方。洞口開啟完成后, 工具管頂入洞口。3.12管道頂進施工(1) 、頂管施工工藝流程測量控制工作井施工頂管設備安始頂管道頂進_頂至終點處 回填加注水泥漿設備拆除,a.檢查起重設備:起重設備經常檢查、試吊,確認安全、可靠方可下管。 下管時工作坑內嚴禁站人。當距導軌小于 50厘米時,操作人員方可進前操作。b.下管就位:第一節管子下到導軌上,測量管子中心及前端與后端的管底 高程,確認安裝合格后方可頂進施工。第一節管有工具管的作用,頂進方向與 高程的準確,是保證整段頂管質量的關鍵。(2) 、管前挖土與頂進:管前挖土是控制管節頂進方向和高程、減少
17、偏差的 重要作業,是保證頂管質量及管上構筑物安全的關鍵。因此,管前挖土與頂進 須嚴格按照以下規程操作:a. 管前挖土的長度:在一般頂管地段,土質良好,可超過管端3050 厘米,并隨挖隨頂。b. 頂進施工:頂進開始時,應緩慢進行,待各接觸部位密合后,再 按正常施工速度頂進。頂進中發現油路壓力突然增高,應停止頂 進,檢查原因并經處理后方可繼續頂進,回鎬時,油路壓力不得 過大,速度不得過快。挖出的土要及時外運,及時頂進,使頂力 限制在較小的范圍內。(3) 、測量與校正a.在頂第一節管時,以及在校正偏差過程中,測量間隔不能超過30厘米,保證管道入土的位置正確;管道進入土層后的正常頂進,測量間隔不能超過
18、100 厘米。b高程測量:用水準儀及小塔尺,根據工作坑內設置的水準點標高,測頭一節管前端與后端管內底高程,以掌握頭一節管子的走向趨勢,測量后與工作 坑內另一水準點閉合。C全段頂完后,在每個管節接口處測量其中心位置和高程,有錯口時,測 出錯口高差,做好記錄。d.頂管誤差校正是逐步進行的,形成誤差后不可立即將已頂好的管子校正 到位,應緩緩進行,使管子逐漸復位,不能猛糾硬調,以防產生相反的結果。(4)、觸變泥漿減阻施工穿越XX河頂管長度 66m為了減少頂進中的阻力,防止塌方,采用在管 壁與土壁之間注入觸變泥漿,形成泥漿套,減少管壁與土壁之間的摩擦阻力。 觸變泥漿除起潤滑作用外,靜置一定的時間泥漿固結
19、,產生強度。泥漿配比及注漿操作。同常規方法。按市政操作規程要求進行。為使泥漿能夠達到較好的充滿度,每 2節管設一處注漿孔。每處在管頂部及水平直徑兩側管壁開3個注漿孔(注漿孔的設置與管材生產廠家聯系.在生產管材時將注漿 孔預留好,孔徑規格為© 50mm從管體頂進10m至 15m后開始注觸變泥漿。隨頂 隨注,注漿壓力應達到0.2Mpa,以保證注漿飽滿,確實起到潤滑減阻作用。) 調漿設備:攪漿機及儲罐 灌漿設備:注漿泵、輸漿管觸變泥漿材料主要成分:膨潤土、堿(碳酸鈉)和水觸變泥漿的拌和和程序: 將定量的水放入攪拌罐內,并取其中一部分水溶化堿; 在攪拌過程中,將定量的膨潤土徐徐加入攪拌罐內,
20、攪拌均勻; 將溶化的堿水倒入攪拌罐內(堿水必須在膨潤土上攪拌均勻后加入再攪 拌均勻,放置12h后即可使用。觸變泥漿使用時應注意事項:攪拌均勻的泥漿應靜置后方可灌注,注漿孔在未下管之前用沖擊鉆成孔,每節管中間設一孔,環氧樹脂埋固鋼管。下管 時將注漿孔放置斜上方,且前后兩節的孔應錯開布置。灌漿前,應注水檢查灌 漿設備,確認設備正常后方可灌注。灌漿壓力可按 O.IMpa開始加壓,在灌漿過 程中再按實際情況調整。每次頂進同時灌漿,按灌漿孔斷面位置的前后順序進行依次進行,灌漿遇有機械故障、管路堵塞、接頭滲漏等情況時,經處理后方 可繼續頂進。四、施工質量保證措施1、竣工測量測出各管口高程及水平位置的數據,
21、入竣工資料。頂管施工外 觀質量標準檢查項目規定如下:(1)、目測直順、無反坡、清潔、不積水、管節無裂縫。(2)、頂管施工如遇塌方或超挖,土壁與管壁之間的空隙必須進行壓漿、 補實處理。2、建立健全由項目經理統一管理的技術、質量、安全管理體系;3、落實崗位責任制,在施工過程中做到各負其責,達到以工作質量保證工 程質量的目的;4、嚴格控制材料進貨渠道,進場材料都必須有合格證,重要材料進場時施 工、技術、質量負責人必須全部親自到場檢驗,確定合格才可入場使用;5、頂進施工時,頂進記錄必須真實、清晰、完整。建立健全交接班制度。 當交接班時,當班負責人必須向接班負責人交清記錄,并說明在頂進操作中所 出現、發
22、現的問題及處理情況。6提高施工及操作人員的素質,加強在頂管施工中的動態管理。頂進施工 必須認真執行施工方案及有關規定。7、嚴格按設計要求與施工規范施工,及時收集施工資料。施工資料要做到 真實、準確、及時。附表一頂管允許偏差序號項目允許偏差(mrh檢驗頻率檢驗方法范圍點數1中線DV 1500< 30每節管1測量并檢查記錄2位移D> 1500< 5034管 內 底 高 程DV 1500+10-20每節管1水準儀測量D> 1500+20-4056相鄰管間錯口Dv 1500< 10每個接口1用尺量D> 1500< 207對頂時管節錯口< 30對頂接口1用
23、尺量附表二頂管工作坑允許偏差序號項目名稱允許偏差檢驗頻率檢驗方法范圍點數1工作坑每側寬度、長度不小于設計規疋每座2掛中線用尺量2后勻匕 冃垂直度0.1%H1用垂線與角尺水平線與中心線的偏差0.1%L13導軌高程+3, 01用水平儀測中線位移左3,右31用經緯儀測8.質量目標工程質量保證達到設計要求,達到合格標準。9.工作坑拆除9.1拆除工作坑時按安全技術交底要求進行。拆除工作坑支撐時設專人指 揮,自下而上逐層進行,并按安全技術交底要求及時回填。在下層完成填土前嚴禁拆除上一層支撐。9.2拆除工作坑支撐作業中,無關人員不得在坑內。五、施工現場安全管理措施1、安全生產目標:不發生重大事故,不倒塌、不
24、中毒,認真貫徹“安全第一, 預防為主”的原則,堅持管生產必須管安全的原則。2、安全保證體系:施工現場的項目經理為安全生產的責任人, 建立以項目經理 為主,包括施工人員、安全員、技術員、班組長參加的現場安全管理小組,檢 查施工現場及班組安全制度的貫徹執行,并對違反人員進行處罰。3、進場后,對工人進行安全教育,特殊工種和安全員須持證上崗。4、施工現場的安全設施,必須齊全有效,不得隨意拆除和改動。5、施工區、生活區建立消防責任制度,要備足消防器具。6、嚴格用民管理,電工持證上崗,現場采用三相五線制,供電系統,嚴格執 行一機一閘一保護,各類電器必須安裝漏電保護裝置。7、上下工作坑必須走安全梯,安全梯固
25、定在支撐上,并設置扶手或護圈。嚴 禁運輸料斗乘人。8、頂管作業必須執行交接班制度。9、非機電人員不得從事機械、電氣作業。10、作業中必須明確聯絡信號及報警方法。11、作業中傳遞工具、材料必須輕拿輕放,穩妥傳遞,嚴禁從坑上向下或者從坑下向下拋扔。12、 在頂管作業過程中必須按安全技術交底要求保護地下管線和構筑物,作業 人員不得踩踏被保護的地下管線和構筑物。13、作業面遇不明構筑物(管道)時立即停止作業,報告施工技術管理人員, 經處理確認安全后方可繼續作業。六、文明施工及環保措施:1、嚴格執行施工現場文明施工和環衛保護的管理制度。2、施工范圍要嚴格控制,不在范圍以外,搭設、臨設、停放機具、材料等。
26、3、施工范圍內的土方要苫蓋,施工作業面用硬式圍擋搭建,圍擋上策安裝紅色警示燈。4、現場施工人員一律佩戴安全帽,非施工人員一律不得進入施工現場。5、嚴格禁止生產、生活污水亂到亂放,防止污染施工環境和附近居民、單位的 環境。6 防止粉塵(1)施工現場道路實施撒水防塵措施,以確保道路不揚塵。(2)粉塵材料采取封閉措施,運輸時防止遺撒,飛揚。(3)運輸車輛不能裝載過滿,車幫頂部拍實,并覆蓋苫布,以免沿路遺撒, 進出場地設專人清潔車輪。7、防止噪音采取降噪措施:空壓機等采用防護棚隔離;夜間嚴格控制強噪音施工。8、交通安全(1)施工現場設圍欄,做到施工現場與社會嚴格區分,確保施工與社會的安 全。施工時,做
27、好道路交通疏導。(2)施工道路沿線各出入口暢通,并設明顯的標志,防止發生任何交通事故。(3)施工人員穿越馬路,注意來往車輛。七、應急預案針對工地實際情況,可能發生高空墜落、土方塌方、觸電、擦傷等傷情, 現場成立安全事故應急救援小組,小組由組長XX負責,組員由XX組成,并 配備常用藥品指定好救護用車輛。一旦發生安全事故,立即保護事故現場,及 時上報事故情況,并迅速將傷員送至就近的醫院救護。八、頂管穿越XX河安全措施為確保通信管道移改(頂管)工程安全的穿越XX河,在頂進前聯系河湖 管理部門,協商XX河斷水,使河水下降或干槽,即使有少量河水,在河中間 打上圍堰,使河水導向南側,待管道頂到河中再把河水
28、導向北側,管道頂過河 底后將河內圍堰清除干凈。九、附圖、表1)項目部組織機構圖2)質量保證體系圖3)文明施工、環保、安全保證體系圖4)施工機具設備配備表5)頂管工作坑支護示意圖6)豎井剖面圖7)豎井水平鋼格柵總裝圖8)豎井布筋圖截污管線頂管施工在管道鋪設施工路線上有多處障礙物,當為永久性結構物且不能拆遷 ,也不 能局部破壞并修復。需采用頂管辦法進行施工。1 工作坑、接收坑布置工作坑布置:由于HDPE管道長度為6m,工作坑的平面布置內側尺寸為 7 衣3.5m。接收坑的內側尺寸為5*3.5m。坑的內側第一圈維護結構為 500拉森 樁,拉森樁外側為水泥攪拌樁,水泥攪拌樁直徑為800mm,咬合200m
29、m,中心為 據鋼板樁外邊緣1m處。內支撐圍檁采用HW400 H'型鋼,圍檁下部每隔2m 用牛腿托住。內支撐鋼管采用直徑為200mm壁厚為10mm的鋼管。基坑長度方 向上中心一道長為2.7m,四角各一道長為2m且與圍檁成45度的鋼管。鋼管的 端部采用可調接頭.坑底墊層為C15,厚為15CM,平面尺寸為6.2m* 2。7m。 基坑四周挖寬為300mm,深400mm的排水溝,在靠待施工清淤溝的一側設直 徑600mm的集水井一口比排水溝深1m。設一臺揚程為15米以上的潛水泵。后 背墻采用 2m* 2m*0.4m 的砼塊。頂管采用直徑為 800的頂管, 頂管后放置外圈 直徑為800,內圈直徑為6
30、00的厚為200mm的頂鐵。接收坑布置:接收坑的內側尺寸為 5* 3.5m。坑的內側第一圈維護結構為 500拉森樁,拉森樁外側為水泥攪拌樁,水泥攪拌樁直徑為800mm,咬合200mm,中心為據鋼板樁外邊緣1m處。內支撐圍檁采用H400 H '型鋼,圍 檁下部每隔2m用牛腿托住.內支撐鋼管采用直徑為200mm壁厚為10mm的鋼 管。四角各一道長為 2m 且與圍檁成 45度的鋼管。鋼管的端部采用可調接頭。 坑底墊層為C15,厚為15CM,平面尺寸為4.2m* 2.7m。基坑四周挖寬為300mm, 深400mm的排水溝,在靠待施工清淤溝的一側設直徑 600mm的集水井一 口比排 水溝深1m。
31、設一臺揚程為15米以上的潛水泵。現場布置采用16t汽吊,設備布置采用25噸汽吊. 井內布置主要是后靠背、導軌、主頂油缸、油泵動力站、鋼制扶梯。 在此工程中的典型工作坑做法為如下三種方法:做法一:在管道高程為小于5m時,攪拌樁深為12m,拉森樁長為9m。支撐采 用一道支撐,支撐中心位于距樁頂 0。 5m 處。做法二:在管道高程為大于等于 5m小于7m時,攪拌樁深為15m,拉森樁 長為12m。支撐采用兩道支撐,第一道支撐中心位于距樁頂0。5m處,第二道支 撐中心位于距坑底3m處。做法三:在管道高程為大于等于7m小于9m時,攪拌樁深為20m,拉森樁長 為15m.支撐采用兩道支撐,第一道支撐中心位于距
32、樁頂0.5m處,第二道支撐中 心位于距坑底 3。 5m 處。2 機械設備選型 本工程頂進采用泥水平衡頂管機,其基本原理是借助于壓力平衡以達到出 泥平衡,從而減少地面沉降。即維持正面土壓力介于土體的主動土壓力與被動 土壓力之間,通過PLC控制正面土壓力,使之在設定范圍內浮動,當壓力過小時, 切土口開口量減小,大刀盤外浮,使正面壓力升高,反之亦然,這一平衡過程 是由一套液壓伺服系統來進行控制的。除了這種機械平衡以外,還采用泥水平 衡,頂進時,循環的高壓水將切削下的土體攪拌成泥漿,同時平衡地下水位,使 開挖面的水壓與地下靜水壓力相近,減少地表沉降 .結合本工程現有的施工條件和土質情況,我們選用地面遙
33、控操作的泥水平 衡掘進機。本掘進機優點是:A、頂管機、千斤頂、液壓系統、空壓系統裝置成套化。B、該機能適用各種土壤條件,如粘質土、砂土、砂礫混合卵石土和軟巖土。C、 使用安裝在軌道上的主頂油缸。一次頂進長度超過100m.D、使用主千斤頂不間斷便可頂進一節管子.此機型在現今使用較廣 ,我們有著成功的施工經驗、技術成熟、可靠,對土 層擾動少的特點 .因此特別使用本工地頂管施工 .3 千斤頂頂力計算推力的理論計算: (以直徑 800為例)F=F1+F2式中F總推力,F1迎面阻力,fl-頂進阻力F仁n* D衣P/4(D管外徑,p控制土壓力)P=K0*YH0式中K。一靜止土壓力系數,一般取 0。403Y
34、 土的濕重量取1。9t/m2Ho地面掘進機中心厚度,取最大值.F2=n* D 衣 f*L式中f管外表面平均綜合摩阻力,取 0.6t/m2 (因在管道頂進時管外壁加 注了減阻泥漿).4施工工藝流程頂管施工的工藝流程見下圖下循環頂管施工工藝流程圖5 工作井、接收井施工(一)鋼板樁施工打鋼板樁準備工作,在需打設拉森鋼板樁位置施工放線,在需打設拉森鋼板樁位置兩側各400mm位置撒白灰,采用人工挖寬800mm,深1.5m探溝,在 與溝槽垂直方向上每隔20m人工挖一道寬800mm,深1。5m探溝.確定在拉森 鋼板樁施工位置的障礙物。鋼板樁施打采用打樁機屏風打入法施工,提高打樁質量。施工時重點控制 第一根打
35、入鋼板樁,采用經緯儀從兩個方向嚴格控制鋼板樁垂直度,便于后面 鋼板樁嵌入 .當打樁時發現相鄰鋼板樁跟隨向下移動,需將相鄰鋼板樁與其他已打設鋼 板樁局部焊接在一起以增加向下移動摩阻力。(二)土方開挖及支撐開挖時先挖至第一層支撐底部 0.5m,安裝第一道支撐,支撐端部采用可調 接頭進行連接,連接時用千斤頂施加預加頂力 ,然后用鋼銷進行固定;然后開挖 至第二層支撐底部0.5m,安裝第二層支撐,支撐端部采用可調接頭進行連接, 連接時用千斤頂施加預加頂力, 然后用鋼銷進行固定, 最后開挖至距基底 20cm 處采用人工清底。鋼板樁內側采用鋼板設置牛腿 ,圍凜工字鋼架設到牛腿上,支 撐布置在井的四個角,組成
36、三角形,提高鋼板樁穩定性。(三)水泥攪拌樁施工水泥攪拌樁起到止水、加固土體作用。樁直徑 800mm,搭接200mm。在鋼 板樁支護工程完成后再進行水泥攪拌樁施工。1 、施工安排水泥攪拌樁試樁在試樁完成取得試驗數據 ,根據試驗參數進行水泥攪拌 樁的施工 ,每臺樁機正常施工 400 延米每日。2、施工方法 工藝參數確定:從施工工藝上可采用變參數施工,根據成樁試驗攪拌機 的鉆進控制在2m/min左右,提升速度宜控制1。0m/min,轉速控制在0。 4 左右。水泥漿的配制嚴格控制水灰比,根據成樁實驗確定為0。 45為宜。水泥必須 是新近出廠的,水泥漿必須用砂漿攪拌機攪拌,每次時間不小于 3min。 制
37、備好 的水泥漿不得停置時間過長,超過 2 小時應降低標號使用 .漿液在砂漿攪拌 機中不斷攪拌,直到送漿前。(1)定位:塔架式起重機懸吊攪拌機到達施工的樁位后對中,并抄平塔架平臺,使 攪拌鉆桿鉛垂于地面。為保護樁的垂直度,應注意機架的平整和導向架的垂直度,垂直 度偏差不宜超 過 1。 0%。樁徑的偏差不宜大于 4%。根據施工順序及樁位布置,移機至指定樁位, 對中后用經緯儀觀測垂直度,保護樁位中心與地面樁樁位點在同一條直線上,樁的 孔徑與圖紙位置偏差不得大于50mm,垂直度偏位不得大于1。5%。(2)預攪拌將攪拌頭下沉:攪拌桿沿導向架切土徐徐下沉,下沉速度應由 電機的電流表監測,工作電流不得超過
38、60A.(3)圍檁下部每隔 2m 用牛腿托住。(4) 提升噴漿攪拌:當攪拌頭抵達設計深度時,應在樁底部停留 30秒, 進行磨樁端,將攪拌頭反轉 ,同時噴漿提升攪拌 ,嚴格控制攪拌速度,邊噴漿邊 攪拌邊提升 ,將所噴漿液充分與粘土拌和均勻。( 5)重復下沉,上升攪拌 ,進行第二次復攪,以達到充分攪拌的要求。水泥 攪拌法設計停漿面應高出樁頂設計高 20cm,在樁頂范圍再鋪設一層50cm砂墊 層。樁身攪拌采用“四攪四噴”工藝,且最后一次提升攪拌采用慢速提升.當噴漿口達到樁頂標高時 ,停止提升 ,攪拌數秒。 做好施工記錄,實際的孔位、孔 深、鉆孔下的障礙物、工程地質等均做詳細記錄。(6)洗管:向集料斗
39、中注入清水 ,用灰漿泵送水清洗管路和攪拌頭。(7)移位 :重復上述步驟,制作下一根樁 .3、水泥攪拌樁施工要點(1) 施工場地要求平整,并清除雜物,在樁頂部位鋪設砂墊層.(2)鉆孔前準確測放軸線和樁位,用木樁定位,樁位布置與設計圖誤差不 大于 5cm。(3)嚴格控制樁的垂直度 ,注意樁機導向架對地面的垂直度 ,垂直度偏差不超 過 1.0%。(4)采購的水泥符合設計要求,有出廠合格證及水泥檢驗報告單。(5)水泥倒入漿筒 ,結硬塊體要撿出 ,防止堵管。(6)樁體攪拌要一次呵成,按理論計算量往漿桶投料,投一次料,打一根 樁,確保成樁質量,噴漿深度在鉆桿上標線控制。(7)施工過程中經常檢查電流、漿泵、
40、輸漿泵。(8)輸漿過程中,如出現送漿不出等現象,停止提升,原地攪拌,及時 查明原因,重新輸漿復打,并保證1。0m以上的重疊。(9)嚴格控制好單位樁長的噴漿量,實際每米噴漿量與設計要求的噴漿量 誤差不超過± 2Kg 。(10)專人記錄每米下沉時間、提升時間,記錄送漿時間、停漿時間等有 關參數的變化 .4、施工注意事項 深層攪拌樁要控制水泥用量 ,噴漿均勻性、攪拌時間要 足夠,要有現場監督 ,做好現場記錄。(1)水泥 :水泥采用普通水泥或礦碴水泥;(2)水泥攪拌樁施工應根據成樁實驗確定的參數進行,隨時記錄有關參數的變 化.(3)在機械就位后,按技術現場放樣的樁位進行振動成孔,成孔深度控制
41、在鉆 桿上標出鉆孔深度位置線。(4)樁身噴漿采用“四攪四噴”工藝,嚴格控制噴漿時間、停漿時間和水泥摻 入量,確保樁長度 .(5)做好施工記錄,實際的孔位、孔深、鉆孔下的障礙物、工程地質等均應做 詳細記錄。5、質量檢測1 )、成樁檢驗 成樁檢驗符合水泥攪拌樁允許偏差表的要求。2)、質量檢測(1)、質量控制:水泥攪拌樁必須打入地基持力層 50 cm,采用強度等級為32.5 的普通硅酸鹽水泥 ,在施工前必須做好水泥土的配合比試驗 .(2)、質量檢測:樁頭檢測開挖深度不少于1.5m,檢查攪拌樁的均勻性、樁徑是 否滿足設計要求, 頻率為 2%。鉆芯取樣按 2%隨機抽檢 ,并進行無側限抗壓強度 試驗.靜載
42、試驗取三根樁,同一路段不小于 3組.樁身 28天無側限抗壓強度不小 于0.8Mpa,90天無側限抗壓強度不小于1。2Mpa,承載力大于140Kpa.6頂管工程施工(一)頂管施工工藝1)測量放線 測量控制目標a測量放線合格率100%,確保達到施工精度和進度要求。b、平面的控制線測量精度不低于1/10000,其測角精度不低于20。c、 標高控制:每連續墻施工段層間測量偏差w±3mm,全高w± 10mm。 定位及軸線尺寸控制通視條件下的測量:使用交匯法引工作井及接收井預留洞口中心至各自的 井壁。置經緯儀至A點,后視B點,作BA直線的延長線,并在工作井后部定出 一點C.保證C、A、
43、B在一條軸線上,置經緯儀在 C點上,后視A點,在工作井 井壁上定出一點A ,,置激光經緯儀基座于井下 D點,并抄平固定激光經緯儀 架,置經緯儀于A點,后視B點,在激光經緯儀器架上定出 D點,D點同A、B 點在豎直方向上成一直線,安裝激光經緯儀于儀器架上,對中D點,后視A,點, 依設計軸線打好角度,既可定出軸線。不通視條件下的測量:引出A、B兩點后可根據導線法以及平移法定出 C、D、 A,其余步驟同通視條件下測量定位.2)頂進頂管機初始頂進是頂管施工的關鍵環節之一,其主要內容包括:出洞口前 地層降水和土體加固、設置頂管機始發基座、頂管機機組裝就位調試、安裝密 封脹圈、頂管機試運轉,拆除洞臨時墻、
44、頂管機貫入作業面加壓和頂進等 準備工作a)洞門止水設施安裝完畢b)軌道、基座安裝完畢;c)主頂、后背設施的定位及調試驗收合格;d)頂管機吊裝就位、調試驗收合格。 頂管機出洞 在頂管機出洞前,需重點對洞圈外部土體的加固效果進行檢查,只有在確認出洞口土體達到止水效果后 ,方可進行頂管出洞施工。對頂管機、主頂進裝置等主要設備進行一次全面的檢查、調試工作,對存 在問題及時解決;同時,充分準備好頂管出洞施工所需材料,并在各相關位置 就位。仔細檢查好洞口第二道橡膠襯壓密效果 ,以確保頂管機正常出洞。工作井洞口止水裝置應確保良好的止水效果。根據設計預留的法蘭,我們 在法蘭上安裝兩道工作井洞口止水裝置。 該裝
45、置必須與導軌上的管道保持同心, 誤差應小于 2mm.洞口圍護墻鑿除完成后 ,頂管機迅速靠上開挖面,并調整洞口止水裝置 ,貫入 工作面進行加壓頂進,盡量縮短開挖面暴露的時間 . 試頂進頂管機在出洞后頂進的前20m作為頂進試驗段.通過試驗段頂進熟練掌握頂管機在本工程地層中的操作方法、頂管機推進各項參數的調節控制方法;熟練 掌握觸變泥漿注漿工藝;測試地表隆陷、地中位移等,并據此及時詳細分析在 不同地層中各種推進參數條件下的地層位移規律,以及施工對地面環境的影響 , 并及時反饋調整施工參數 ,確保全段頂管安全順利施工。 出洞施工注意事項頂管機出洞前要根據地層情況 ,設定頂進參數 .開始頂進后要加強監測
46、 ,及時 分析、反饋監測數據 ,動態地調整頂管機頂進參數,同時還應注意以下事項 :a)出洞前在基座軌道上涂抹油,減少頂管機推進阻力 .b)出洞前在刀頭和密封裝置上涂抹油脂,同時包好周邊刀盤,避免刀盤上 刀頭損壞洞門密封裝置,劃傷止水橡膠 .c)出洞基座要有足夠的抗偏壓強度,導軌必須順直,嚴格控制其標高、間距 及中心軸線。d)及時封堵洞圈,以防洞口漏漿。e)端頭混凝土墻拆除前的確認:出洞前確認墻拆除后的形狀是否有礙于頂管 機的通過,另外,檢查襯墊的安裝狀況,設置延伸導軌,防止頂管機前傾。f)防止頂管機旋轉、上飄。頂管機出洞時,正面加固土體強度較高,由于頂管機與地層間無摩擦力,頂管機易旋轉,宜加強
47、頂管機姿態測量,如發現頂管 機有較大轉角,可以采用刀盤正反轉的措施進行調整。頂管機剛出洞時,頂進速度宜緩慢,刀盤切削土體中可加水降低頂管機正面壓力,防止頂管機上飄,同時加強后背支撐觀測,盡快完善后背支撐。g)在頂管機靠上正面土體后,需立即開啟刀盤切削系統進行土體切削,以防 頂管機對正面土體產生過量擠壓 ,使切削刀盤扭距過大。h)由于頂管初出洞處于加固區域,為控制頂進軸線。頂進速度不宜過快.i)在頂管初出洞段頂進施工過程中,對頂管機姿態要勤測勤糾,力爭將出洞 段頂管軸線控制到最好,為后階段頂管施工形成一個良好的導向。j)頂管機完全貫入地層,管外注漿還未實施之前,頂管機以及出發的各設備 均處于極不
48、穩定狀態,頂進中要經常檢查 ,發現異常,立刻停止頂進進行妥善的 處理.k)內襯墻施工時,在洞門位置預埋鋼板,初始頂進時,將機頭與預埋鋼板焊 接,防止機頭后退。 頂進操作及注意事項出洞工作結束后,即可進行正常的頂進施工 .正常頂進時,開挖面土體經大 刀盤切削,通過螺旋機輸送入傾土水槽 ,通過攪拌后通過輸送管道采用泥水方式 輸送至地面沉淀水槽,泥水經過沉淀后排出,清水通過回流管道輸送至傾土水 槽重復利用。一節管節頂進結束后,縮回主千斤頂,吊放下一節管 ,安裝完成并檢驗合格 后再繼續頂進。頂進施工期間,管道內的動力、照明、控制電纜等均應結合中繼間的布置 分段接入,接頭要可靠。管道內的各種管線應分門別
49、類的布置,并固定好,防 止松動滑落。在工具管處應放置應急照明燈,保證斷電或停電時管道內的工作人員能順 利撤出。頂進中還需注意地層擾動 ,頂進引起的地層形變的主要因素有 :工具管開挖 面引起的地層損失;工具管糾偏引起的地層損失;工具管后面管道外周空隙因 注漿填充不足引起的地面損失 ;管道在頂進中與地面摩擦而引起的地層擾動; 管 道接縫及中繼間縫中泥水流失而引起的地層損失 所以在頂管施工中要根據不 同土質、覆土厚度及地面建筑物等,配合監測信息的分析,及時調整土壓平衡 值,同時要求坡度保持相對的平穩,控制糾偏量,減少對土體的擾動。根據頂 進速度,控制出土量和地層變形的信息數據,從而將軸線和地層變形控
50、制在最佳 狀。(二)頂管機姿態控制(1)頂管機的姿態監測a)人工監測采用水準儀等測量儀器測量頂管機的軸線偏差,監測頂管機的姿態。b)激光導向監測測量時自動監測與人工監測相互糾正,以進一步提高頂管機姿態監測的精 度。(2)頂管機姿態調整a)滾動糾偏由于刀盤正反向均可以出土,因此通過反轉頂管機刀盤,就可以糾正滾動 偏差.允許滾動偏差小于等于1.5° ,當超過1.5。時頂管機自動控制系統會報警 提示操作者切換刀盤旋轉方向,進行反轉糾偏b)豎直方向糾偏控制頂進方向的主要方法是改變單側千斤頂的頂力但它與頂管機姿態變化量間的關系沒有固定規律,需要靠人的經驗靈活掌握 當頂管機機出現下俯時,可加大下
51、側千斤頂的頂力,當頂管機機出現上仰時 可加大千斤頂的頂力,來進行糾偏。c)水平方向糾偏與豎直方向糾偏的原理一樣,左偏時加大左側千斤頂的頂力,右偏時則加 大右側千斤頂的頂力。d)糾偏注意事項I切換刀盤轉動方向時,先讓刀盤停止轉動,間隔一段時間后,再改變轉動方 向,以保持開挖面的穩定。n要隨時根據開挖面地層情況及時調整頂進參數,修正頂進方向,避免偏差越來越大. 川頂進時要及時進行糾偏,削除偏差后,再繼續向前頂進。(3)確保頂管機泥水壓力平衡和地層穩定的技術措施a)下管時,嚴防頂管機后退,確保正面土體穩定。b)同步注漿充填環形間隙,使管節能盡早支承地層,控制地層沉陷。c)切實作好土艙壓力平衡控制,保
52、證開挖面土體穩定。d)利用信息化施工技術指導頂進管理,保證周圍自然環境。(4)正常施工時的主要事項a)每一作業班次要留下一定時間做好機械設備的保養和作業面的清潔工 作。b)前后作業班組做好交接班的施工工況介紹并作文字記錄c)出土車輛進出、鋼管吊裝時,施工人員要站在安全的位置。(三)觸變泥漿減摩(1)注漿工藝順序在頂進過程中,通過壓漿環管向節外壁壓注一定數量的減摩泥漿 ,采用多點 對稱壓注使泥漿均勻的填充在管節外壁和周圍土體間的空隙,來減少管節與土 體間摩阻力 ,起到降低頂進阻力的效果。順序是:地面拌漿f儲漿池浸泡水發f啟動壓漿泵f打開送漿閥f送漿(頂進開始)管節閥門關閉(頂進停止)-總管閥門關
53、閉-井內快速接頭拆開一 下管節f接長總管f循環復始。(2)注漿原則a) 合理布置注漿孔,使所注潤滑泥漿在管道外壁形成比較均勻的泥漿套.b)壓漿時必須堅持“先壓后頂、隨頂隨壓、及時補漿”的原則,壓漿泵和輸出壓力控制在0.30.4MPa.(3)注漿質量的控制措施a)頂進施工前要做泥漿配合比實驗,找出適合于施工的最佳泥漿配合比。 膨潤土中蒙脫石含量要求60% 。b)制定合理的壓漿工藝,嚴格按壓漿操作規程進行。 催化劑、化學添加劑等要攪拌均勻,使之均勻地化開,膨潤土加入后要充分攪拌,使其充分水化。泥漿拌好后 ,應放置一定的時間才能使用 .c)利用中繼間接力頂進時,因為頂進距離長,地面壓漿泵的動力無法滿
54、足壓 送距離,需要在管道內設置中繼壓漿站,中繼壓漿泵和儲存箱組成,壓漿時先 由地面壓漿泵把漿液壓到儲漿箱,然后用中繼壓漿泵向管外壓漿。d)保持管節在土中的動態平衡在深層砂土中,靜態和動態的周邊阻力相差極 為明顯,一旦頂進中斷時間較長,管節和周圍土體固結,在重新啟動時就會出 現“楔緊”現象,頂力要比正常情況高出 1。4 倍,因此盡可能縮短中斷頂進時 間保持施工的連續性。如中斷時間過長必須補壓漿。(4)注漿孔封堵處理措施 本工程注漿孔采用斜螺紋,與頂管專用玻璃鋼夾砂管呈 90 度,注漿孔外采 用塑料單向閥,頂管頂進施工完成,漿液置換完畢后,采用斜螺紋鋼悶頭對注 漿孔進行封堵.鋼悶頭與單向閥之間設置
55、2mm橡膠板,注漿孔內涂滿厭氧密封 膏,防止封堵后出現滲漏水。(5)壓漿過程中注意事項a)壓漿管與壓漿孔連接處設有單向閥,防止在壓漿停止時管外的泥砂會順著 注漿管流到漿管內,沉淀后會把注漿管堵住。b)漿液攪拌后,要有足夠的浸泡時間,攪拌均勻.c)選擇螺旋泵作為壓漿泵,因為螺桿泵沒有脈動現象,易于形成穩定的漿 套。d)特殊區域的壓漿管布置,在中繼間處要采用 2的軟管,留有一定的彎 曲量,滿足中繼間的伸縮 .在頭三節鋼管處多設注漿孔, 注足漿液形成漿套 ,因為 開始時漿液滲透大,后面的管節可以通過補壓漿得到補足 .e)頂進施工中,減阻泥漿的用量主要取決于管道周圍空隙的大小及周圍土層 特性,由于泥漿的流失及地下水等的作用 ,泥漿的實際用量要比理論用量大得多, 一般可達到理論值的45倍,但在施工中還要根據土質情況、頂進狀況、地面 沉降的要求等做適當的調整。(6)泥漿處理 施工過程中加設過濾網,將泥漿中的碎石等固體顆粒物分離 ,分離后
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