泥水平衡法顶管施工.pdf

1994-2010 china academic journal electronic publishing house. all rights reserved. 文章编号:100926825(2006)1220109202 泥水平衡法顶管施工 收稿日期:2005211228 作者简介:陈红卫(19712 ) , 男,工程师,广州市市政集团有限公司,广东 广州 510060 陈 红 卫 摘 要:根据顶管施工流程,简述了工作井及接收井的施工方法和流程,从顶进程序、 控制测量、 纠偏控制、 后靠墙的稳定 计算等方面介绍了顶井管的施工过程,以保证顶管施工质量。 关键词:工作井,接收井,顶井管,纠偏控制 中图分类号:tu81文献标识码:a 泥水式平衡顶管机相比于土压式平衡顶管机,能有效平衡地 下水、 对付流砂和淤泥质地层。同时泥水平衡顶管机具有许多土 压式平衡顶管机无法媲美的优点:为连续顶进作业,施工速度快; 人员不用进入管道作业,安全性高;在淤泥质和砂层中顶进,对地 质环境影响小,能有效控制施工精度,而且成本低等。 1 施工顺序 顶管法施工采取先施工顶管工作井及接收井,后顶进管道, 然后施工检查井。顶管工作井及接收井施工、 管节制作、 顶进施 工、 检查井施工和路面恢复可以交叉进行,以缩短工期。 2 顶管施工流程(见图 1) 3 施工工艺 3. 1 工作井及接收井施工 1) 施工方法。工作井采用沉井结构,可采用不排水下沉施 工。工作井下沉至设计标高之后,采用混凝土封底。底板采用钢 筋混凝土制作。在工作井后座墙及前导墙外侧,应设置水泥搅拌 桩,搅拌桩在完成沉井封底、 底板浇筑以后施工。 2) 施工流程。沉井基坑开挖 沉井基坑铺筑 沉井制作 沉井下沉 沉井封底及底板浇筑。 3. 2 设置搅拌桩 工作井、 接收井在顶管顶进方向两侧设置搅拌桩,主要通过 搅拌桩对周围土体进行加固,防止顶管施工时泥水泄漏,通过水 泥的作用,形成一个复合地基,也能提高地基的承载能力,使得机 头刚出洞不会 “磕头” 。搅拌桩的施工严格按照设计要求进行,在 搅拌桩强度达到设计规定的要求之后,才进行工作井机械开孔的 工作。 3. 3 顶进施工 3. 3. 1 顶进程序 1) 安装好顶压环并卡牢管后端,检查顶进系统的安装是否良 好,校核管线标高和方向,各方面都准备良好后方可操作顶进。 2) 先开动机头,转速由慢转快,然后启动进出泥泵出泥,然后操作 顶进架进行顶进,直到顶进一节管。 3) 停止机头,进出泥系统旁 通,千斤顶回油,活塞回缩。 4) 拆除管线,下管,安装管线后进行 下一节管材顶进。 3. 3. 2 顶进前的准备措施 工作井内设备安装完毕,必须按照操作规程进行检查。 检查信号电缆、 进出泥管线、 电磁阀门,液压系统、 纠偏系统 等等。确认各系统连接正常并处于良好状态,即可开动机头进行 试运转。 由专职测量人员检查激光经纬仪系统,查看其测量误差是否 在允许范围内。若不在,立即送回仪检中心校正。 校测机头水平及垂直标高是否符合设计要求,合格后即可顶 进机头,然后安放管节,处理好接头,再次测量标高,核定无误后, 开动机头进行试顶,待调整好各项参数后即可正常顶进。 3. 3. 3 操作控制管理要点 1) 每个班组的顶进操作手必须按照顶进记录表详细记录顶 进参数 ;2) 当班管理人员与项目部项目经理或技术负责人详细分 析顶进记录,仔细听取大家的意见,并确定新的顶进参数建议。 顶进参数建议记录于班组交接记录本 ;3) 做好交接班工作,班组 间设立交接记录本,每班开始顶进时,严格按照前一个班组的顶 进参数建议顶进,如果确实对前一个班组的顶进建议持有不同看 法,及时和项目部技术负责人共同研究方案,并确定新的顶进参 数 ;4) 顶进时遇到设备故障或者其他因素需要停止顶进,严格控 制停机时间不应超过4 h;5)实行分工制,明确责任到人 ;6) 因地 制宜、 确定每一段顶进的详细参数。 3. 3. 4 顶管施工的控制测量 工作井及接收井的控制测量包括井位施工过程中的测量、 顶 进过程中井位的监控、 设备安装时的顶进轴线定位、 顶进过程中 的轴线复核测量监控。测量主要由施工员负责,但技术负责人每 天复核测量不少于两次。由技术负责人和施工员每天开工前,共 同校核激光经纬仪的误差。 3. 3. 5 顶管顶进过程中的纠偏控制 1) 在顶进轴线上,各层土密度差别较大,机头前端遇到不均 匀的迎面阻力,而且机头周围的土压力也不平衡,如施工不慎容 易造成轴线偏差,应注意纠偏。当发现机头有超过10 mm/ m的 倾斜角或者机头上抬2 cm以上时,应停止顶进,空转刀盘,等机 头下沉归位到正常位置后才继续顶进。 2) 在纠偏时根据激光光靶的绝对误差结合机头的 “倾斜角” (可以判断机头上仰或下斜)进行有预见性的纠偏。坚持 “勤测微 纠少纠” 。三个纠偏油缸伸出的长度差值不应超过25 mm,一般情 901 第32卷 第12期 2 0 0 6年6月 山西建筑 shanxi architecture vol. 32 no. 12 jun. 2006 1994-2010 china academic journal electronic publishing house. all rights reserved. 文章编号:100926825(2006)1220110202 扣件式钢管模板高支撑架设计计算与施工实践 收稿日期:2005212223 作者简介:欧卫华(19702 ) , 男,工程师,东莞市福华建筑工程有限公司,广东 东莞 523981 欧 卫 华 摘 要:结合东莞市福华大酒店施工实例,介绍了扣件式钢管模板高支撑架安全设计计算,提出了支撑系统整体刚度的 保证措施,论述了高支撑系统混凝土的浇筑方法,以保证扣件式模板高支撑架的成功实施。 关键词:扣件式钢管,模板,高支撑架,设计 中图分类号:tu755. 2文献标识码:a 东莞市福华大酒店大堂层高16 m ,大堂长度46 m ,主梁设计 跨度为21 m ,主梁截面尺寸为600 mm1 800 mm ,采用扣件式 钢管高支撑架施工。现将该高支撑架设计计算及施工方法浅述 如下。 1 荷载计算与取值 在进行荷载确定时,宜按实际设计情况进行荷载收集,而不 宜简单地查有关施工手册表格进行套用,如该工程主梁钢筋自重 达3. 7 kn/ m3,梁实际配筋远远超过有关施工手册中所考虑的 1. 5 kn/ m3。 2 立杆稳定性计算 立杆稳定性计算公式: =n/af。 式中:n 立杆的轴心压力设计值; 轴心受压构件的稳定系数,由长细比lo/ i查表可得; a 立杆净载面面积。 高支撑架的立杆的计算长度lo,应考虑到高支撑架实际施工 的安全因素,宜按下式来计算立杆长度: lo=k1k2 ( h + 2 a) 。 式中:k1 计算长度附加系数; k2 计算长度附加系数; 考虑脚手架整体稳定因素的单杆计算长度系数; h 立杆步距; a 立杆上端伸出顶层横杆中心线至模板支撑点的长度。 j g j 13022001建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范中 有关lo的计算公式lo=k1h或lo=h+ 2a未考虑高支撑架稳定 的诸多不利因素。 另外,在这里需要指出:建筑施工手册 2第四版缩印本第 520页(第八章:模板工程)的例4中,关于立杆稳定性验算长细比 况每次纠偏角度不大于0. 5 。如果偏差值在1 cm2 cm范围 内,且机头的走向是在减小这个偏差,倾斜角的值在 3 mm/ m 范围内,则控制尽量少纠偏,精心进行施工,确保机头以适当的曲 率半径逐步的返回到轴线上来。 3) 当顶进路线上同时有高程偏差和中心偏差时,先纠正偏差 较大的一面。在纠正高程(或中心)偏差时,如果中心(或高程)偏 差超出了 “偏差控制范围”,立即将前者停止,先将后者纠正。 4) 在顶进过程中纠偏油缸应保持伸出,以防机头突然遇硬物 被卡死,在不纠偏时三个纠偏油缸也应同时伸出20 mm。 5) 建立严格的测控纠偏制度,每班上班和班中应校正两次激 光,每天校正激光4次,当在换管时激光标靶信号会中断,操作手 应时刻注意信号中断前后标靶的位置是否一致,出现不一致时应 及时校正激光。 6) 顶力计算及控制顶力的确定。 对于封闭式顶管机其顶进阻力包括管壁外周摩阻力和刀盘 转动切削的迎面阻力,所需的顶进推力是这两种力的反力之合 力。根据实际工程的反复验证经验,按照考虑土拱效应的公式计 算的理论顶进总推力,比较拟合泥水平衡式顶管机在粉土、 砂土、 红粘土和淤泥层中顶进的顶推力曲线。 由于地下工程的复杂性,本着对招标方的负责,确保工程的 可行,市政集团有限公司组织分析了施工过的同类管径及相近土 质情况下的顶进记录分析计算顶力。可以根据控制顶力画出顶 力控制线,在施工过程中严格按照安全控制区来进行施工,考虑 到地下工程具有复杂性及一定的不可预见性,当顶力增加到超出 安全控制线,立刻采取加大注浆及施加中继间的方法进行控制, 使得顶力的大小和顶进距离的关系曲线始终在控制范围内。 3. 3. 6 后靠墙的稳定计算 后背作为千斤顶的支撑结构,要有足够的强度和刚度,且压 缩变形要均匀。由于后座墙是和侧壁混凝土墙整体浇筑,工作井 为刚性体,所以工作井能够承受的最大顶推反力r由基坑侧壁 摩擦力、 基坑底板之间的摩擦力r1与后座墙的反力r2组成。 计算过程中忽略基坑侧壁的摩擦力及基坑底板之间的摩擦力,而 假设顶进支架的推力是通过后座墙而均匀的作用在工作井后方 的土体上面。 sludge2liquid balance method in pipe2jacking construction chen hong2wei abstract :according to pipe2jacking construction process the construction method of working well and receiving well are briefly introduced. from jacking construction , control survey , deviation rectification , stability calculation and other aspects the construction process