排水工程顶管专项方案

1 文庆道西段改造道路文庆道西段改造道路 1 标段雨水工程标段雨水工程 顶顶 进进 深深 基基 坑坑 施施 工工 专专 项项 方方 案案 编编 制制 刘刘 兆兆 蓓蓓 审审 核核 宋宋 爱爱 梅梅 编制单位 天津第二市政公路工程有限公司 编制日期 二 O 一三年 十 月 三十 日 2 目目 录录 第一章第一章 工程概况工程概况 3 第二章第二章 施工施工准备准备 3 第三章第三章 施工工艺技术施工工艺技术 7 第第四四章章 质量保证质量保证措施措施 33 第第五五章章 安全 文明施工安全 文明施工保证措施保证措施和环保措施和环保措施 36 3 第一章第一章 工程概况工程概况 一 工程名称 文庆道西段改造道路 1 标段雨水工程 二 工程范围 本标段工程西起京津公路 东至规划高峰南路 与规划朝阳路之间 K0 660 位置处 长度 660 米 沿道路铺设 2 排 d2200mm 雨水管道 接入京津路双排 d2400mm 雨水管道 一 排 d2400mm 雨水管道为现状 另一排 d2400 雨水管道本工程实施 后排入现状北运河北雨水泵站 最终排入北运河 三 本工程为单排顶管 采用机械顶进施工 四 本工程执行标准 1 给排水管道工程施工及验收规范 GB50268 2008 2 天津市市政工程施工技术规范 排水工程部分 DB29 76 2004 3 城市排水工程质量检验标准 DB29 52 2003 4 给排水构筑物工程施工及验收规范 GB50141 2008 五 工程项目质量目标 本工程质量目标 达到国家质量验收规范合格标准 第第 2 2 章章 施工施工准备准备 一 施工技术准备工作 1 施工前认真勘察现场实际情况 对施工管线范围内地下障碍 物进行处理 做好物探工作 确定地下电力 通讯 自来水等管线 及其它障碍物位置 高程 施工前务必与有关单位联系 确定好处 理方案后方可动土 防止发生事故 2 组织工程技术人员熟悉设计图纸 进行图纸会审 技术交底 4 以及对施工人员进行相关培训 3 施工测量放线 工程开工前 首先对现场的控制点进行复测 根据测定的控制 点 结合工地现场施工实际具体要求 进行控制点的加密 同时对 水准点进行闭合和引测 严格执行测量规范要求 保证精度要求 根据设计给定的施工图纸中道路控制点的坐标及井位和道路中 心线的关系 经过精细计算算出所有井位的坐标 再经过反复核算 确认没有问题时 方可进行下一步放线工作 现场施测时 由测量 工程师用全站仪逐个将设计的井位放出 用钢钉做标识 钢钉要用 铁锤钉牢固 钉帽不能露出地面 以防止被过往的车辆碾倒或偏移 并用红铅油做标示 注明该井井号 字体要大 醒目 易查找 井 位施测完后 要及时做好引桩工作 引桩的控制点要选在远离井位 且不易被人流及车辆碰到的地方 控制点要具有通视性 代表性 引桩后要及时做好护桩工作 即将控制点保护起来 若在路面上 可钉钢钉做标识 若在土地上可采取砖砌或用混凝土浇筑防止被碰 测量放线工作结束后 应及时将各种数据及施测过程填写在专用表 格上 申报监理检验 待监理检验合格后方可进行下一步工作 4 施工之前认真做好沉降观测点的布置工作 主要布置在顶 管管线的穿越范围之内 确保工程的顺利进行以及随时掌握路面的 沉降情况 二 施工围挡 本标段雨水顶进工程共 22 座基坑 其中设置工作坑 8 座 天窗 坑 6 座 接收坑 8 座 占道围挡采用不透空式蓝色彩钢板全部封闭 5 施工时在路口明显处安置交通指示牌 牌上要写明车道位置 名称 车辆绕行方向及安全注意事项 在路口处设专职值勤人员 帮助民警疏导交通维持秩序 做到 利民不扰民 保证车辆正常行驶 使车道疏导流畅 交通秩序井然 夜间在围挡的边线及迎头处安装夜间照明灯和警示灯 以利于车辆 行驶 并定期派专人对沿线的路面进行清扫 保持卫生 三 施工临时用电方案 根据采用的施工机具及管线的长度 结合现场周边地区情况 现场用电由附近变压器接入 同时配备 2 台 200KW 发电机作为该 阶段的临时用电设备 这样用电量可以满足要求 本工程使用 BX 75mm2 铝芯电缆作主线路 埋地不低于 700mm 下铺细纱 上盖高强绝缘多层板 并在地面上作明显标示 标明其走向 位置 型号等 四 施工临时用水方案 工程用水考虑从附近市政给水管网接入 现场临时供水系统根 据施工工程用水量 施工机械用水量 现场生活用水量制定 其中 现场生活用水拟从现有自来水井挂表接入 接入管为双面热镀锌管 五 人员 材料 机械设备准备工作 1 施工机械供应 根据本工程的规模 工期要求 设备要求 我单位拟投入本工 程的主要施工机械设备如下 6 施工机械供应一览表 序号机械名称规格台数备注 1 水泥搅拌桩机SWG 型3 台 2 震动打桩机2 台 3 顶管机 2200mm2 4 顶管机 24001 5 千斤顶 200t 12 套 6 液压站泵 31 5MP 3 台 7 拌浆机 7 5KW 3 套 8 注浆机螺杆式 2 2KW 3 套 9 潜水泵4 寸 12 10 电焊机 30 KW6 11 顶铁弧形8 套 12 顶铁U 型8 套 13 挖掘机 1m32 14 长臂挖掘机 0 6m31 15 吊车 25t3 16 发电机 200KW2 7 2 人员准备工作 本工程 DN2200mm 顶管安排 2 组施工队伍 DN2400mm 顶管安排 1 组施工队伍进行施工 具体人员安排如下 序号岗位数量序号岗位数量 1 项目负责人 17 电焊工 6 2 施工员 18 电工 3 3 质检员 19 测量 3 4 安全员 110 管道工 9 5 材料员 111 配合民工 12 6 机械手 612 合计 44 3 材料准备工作 拟定物资供应计划 按工程部位进度程度实行材料 设备的有 序供应 对所供应的原材严格把关 保质保量定时进场出具产品合格证 对进场产品实行复试 对不合格材料严禁使用 第三章第三章 施工工艺技术施工工艺技术 一 工艺流程 8 稳T型钢套 挖运土 顶进方向控制 测量放线 打钢桩 焊托架 人机开挖工作坑 作水窝子 排水沟 浇筑砼基础 稳导轨 设备安装 顶进砼管 准备架子 钢桩预制 导轨准备 油泵 千斤顶 胶管 吊车 管内照明 出土设 备 顶铁设备 纠偏 二 主要施工工艺 顶管现场平面图 1 工作坑 接收坑的制作 1 工作坑的形式 根据施工图纸和现场的实际情况 具体尺寸如下 主工作坑尺 9 寸设置为 8 6m 天窗坑 接收坑尺寸设置为 6m 6m 具体基坑形 式设置如下 主工作坑设置 8 座 DN2400mm 设置 2 座主工作坑 分别为 YB18 YB20 DN2200mm 设置 6 座主工作坑 分别为 YA12 YA15 YA19 YB9 YB12 YB16 天窗坑设置 6 座 DN2200mm 设置 6 座天窗坑 分别为 YA13 YA16 YA18 YB10 YB13 YB15 接受坑设置 8 座 DN2400mm 设置 2 座接受坑 分别为 YB19 YB21 DN2200mm 设置 5 座接受坑 分别为 YA14 YA17 YA20 YB11 YB14 YB17 2 工作坑做法 本工程 DN2200mm DN2400mm 管道工作坑深度为 7 89m 10 3m 工作坑深度较深 本顶管工程主工作坑尺寸为 8m 6m 外围做两排水泥搅拌桩止 水帷幕 水泥搅拌桩长为 16m 桩径 700mm 咬口 250mm 水泥含量 15 水泥搅拌桩内采用一丁一顺打钢板桩支护 钢板桩采用 I36b 型 工字钢 桩长 12m 工作坑后背处竖向密打钢板桩支护 相邻钢板 桩焊缝需错开 竖向开挖基坑 工作坑内做两道框架水平支撑 第 一道支撑距离上皮 1m 第二支撑平均分布 天窗坑和接受坑尺寸为 6m 6m 止水帷幕内全部采用一丁一顺 打钢板桩 不需密打钢板桩 其余做法同主工作坑 10 3 搭设止水帷幕 工作坑的止水帷幕采取双排水泥搅拌桩 水泥搅拌桩长为 16m 桩径 700mm 咬口 250mm 水泥含量 15 1 机架安装 桅杆式机架在组装前也应平整场地 铺设道木及滚管 桅杆式 塔架的立柱采用整体起板的方法 施工前先将底盘与立柱平卧地面 进行组装 并在立柱底部位置对接 然后采用 直角法 将立柱起 板 立柱垂直后即将底部锁紧 安装斜撑 从而完成机架安装 其 拆除则按上述过程逆向操作即可 2 水泥搅拌桩质量控制 a 测量 施工前应平整场地 并测量施工范围的自然地面标高 放出水 泥土墙位置的灰线 确定桩位 在铺设好导轨或滚管后 应测出桩 机底盘标高 以此确定搅拌桩机悬吊提升及下降的起讫位置 控制 桩顶 桩底标高 若采用步履式机架则可根据立柱底标高确定 b 样槽开挖 由于水泥土墙是由水泥土桩密排布置的 桩的密度很大 施工 中会出现较大涌土现象 即在施工桩位处主体涌出高于原地面 一 般会高出 1 8 1 15 桩长 这为桩顶标高控制及后期施工带来麻 烦 因此在水泥土墙施工前应先在成桩施工范围开挖一定深度的样 槽 样槽宽度可比水泥土墙宽 b 增加 300 500m m 深度应根据土 的密度等确定 一般可取桩长的 1 10 11 c 清除障碍 施工前应清除搅拌桩施打范围内的一切障碍 如旧建筑基础 树根 枯井等 以防止施工受阻或成桩偏斜 当清除障碍范围较大 或深度较深时 应做好覆土压实 防止机架倾斜 清障工作可与样 槽开挖同时进行 4 钢板桩施工 水泥搅拌桩施工完毕后养护 3 天 即可进行钢板桩支护施工 钢板桩选用工字钢 长为 12m 型号为 I36b 主工作坑后背采 用密打钢板桩 其余位置采用一丁一顺打钢板桩 水泥搅拌桩与钢 桩净距为 150mm 1 工字钢桩检验 工字钢桩材质检验和外观检验 对焊接工字钢桩 尚需进行焊 接部位的检验 对用于基坑临时支护结构的工字钢桩 主要进行外 观检验 并对不符合形状要求的工字钢桩进行矫正 以减少打桩过 程中的困难 2 工字钢桩的矫正 工字钢桩为多次周转使用的材料 在使用过程中会发生板桩的 变形 损伤 在以后工程使用前应进行矫正与修补 3 打设工字钢支护桩 在工字钢桩的打设前 应先进行基坑的测量放线 并在打桩处 挖出桩沟 用两根 15 15 厘米方木做水平控制梁 用 10 10 厘米 角钢做垂直控制架 用履带式振动打桩机沿坑内口线打入 打桩时 应保证钢桩的垂直度 利用震抖缓慢将钢桩全部打入原地面标高 12 工作坑示意图 5 工作坑 接收坑施工 1 工作坑挖第一步土 从原地面向下挖 1 0m 即工作坑第一 步腰梁 水平框架 处 挖土采用挖掘机 因该步土层为表层土 含水量小 干性大 故可倒在工作坑一旁做垫道或回填沟槽用 2 安设第一道水平支撑腰梁 腰梁采用 36 工字钢 2 根卧焊 4 个交角处的角撑用同腰梁材料 支架采用工字钢短头一割为二或 用三角形钢板制成 施工时 先将加工好的支架与立工字钢桩焊接 每一面 2 个 再将组装好的腰梁吊放到支架上 此时要注意 应先 13 放长腰梁 顶进方向上的腰梁 再放短腰梁 与顶进方向垂直的腰 梁 用长腰梁顶住短腰梁 并将两者焊接 最后焊接 4 个角撑 将腰梁与立工字钢桩之间用木楔备严 加固 并用 16 钢筋将腰梁 与钢桩焊接牢固 第一步顺水 第一步角撑 第一步支架 3 挖第二步土 作第二步顺水 利用挖掘机挖土 一步到位 第二步顺水位置处 用木板卡工字钢槽口做基坑四面的挡土板 中间用 16 钢筋做横肋与钢桩焊住 4 挖第三步土至基坑底 做排水沟和集水井 清平坑底 挖第 三步土改用 25t 吊车吊土 人工挖土 当挖至基坑底时 在工作坑 底的两个相对角上设集水井 2 座 直径内口 0 5 米 深 1 米 四边 挖排水沟 深 0 3 米 宽 0 3 米 1 坡度坡向集水井 集水井周圈 及底面用红砖干砌 外压草帘子 集水井内各设一台潜水泵 昼夜 排水 坑内的地下水先流入排水沟 再汇集到集水井内 最后用水 泵将水排至地面排水系统 5 工作坑垫层的施工 混凝土浇筑前 要做好各项准备工作 保证现场的用电 照明 振捣器 振捣棒 平板振捣器能正常使用 以及混凝土溜管连接可 14 靠 无漏口及破损 为保证工程质量和加快施工进度 本工程中所 涉及的混凝土全部采用商品灰 混凝土运到现场后 先由现场的施 工技术人员和质量负责人对其进行检查 包括观察其外观 测塌落 度 待自检和监理检验均合格后方可浇筑 浇筑时混凝土溜管应自 始至终垂直垫层的平面 浇筑顺序应先从垫层的中央浇筑 均匀由 里向外周圈式扩散 由于垫层的混凝土用量较少 可一次浇齐 振 捣时先用平板振捣器将垫层的大面平整一遍 后用插入式振捣棒对 垫层的边角振捣 最后瓦工用木抹子对其表面抹平搓毛 浇筑后覆 盖塑料薄膜进行养护 混凝土浇筑同时 派专人制作试块 6 打底板 下预埋钢板 根据设计图纸结构井详图 结合顶管施工工艺要求 本工程工 作坑底板整体满打混凝土处理 井室地板按照图纸做配筋处理 钢筋的下料加工应在地面上的钢筋加工区提前制作 工作坑内 绑扎底板钢筋时 先根据图纸给定的尺寸放出底板的宽度边线 底 板的长度应按工作坑的长度满铺 因井壁的立筋是预埋在底板中的 所以在绑扎底板筋时将井壁立筋一步下到位 但为顶管施工方便 在顶进方向上的主筋预留出底板 700mm 钢筋绑扎要牢固可靠 无 松动 露出底板的部分用钢管做肋横向连接 防止钢筋骨架偏移 钢筋完成后可进行模板施工 底板施工时首先根据图纸尺寸用全站仪或经纬仪定出井中 底 板长及宽的边线 模板采用组合钢模板 U 型卡连接 后背用木支 杠或钢管顶牢加固 模板的边线由给定的井中反出 砼底板的上平 线用水准仪给出 控制点钉在钢模板的上端 用红铅油做出标识 并在旁边明显的地方标出向下反的数 砼采用商品砼 浇筑时 先 15 从中央浇筑 均匀由里向外周圈式扩散 浇筑时使溜管自始至终垂 直底板的平面 用插入式振捣棒进行振捣 浇筑砼前将导轨预埋钢 板安装到位 钢板尺寸 0 2 0 4 米 厚 1cm 下面焊接 14 钢筋做 爪 长 25 厘米 钢板按中线一边五块均匀铺设 钢板顶面高程误差 控制在 2mm 以内 7 稳导轨 做后背 下设备 焊走道 做护栏 待底板砼强度达到 30 的设计强度时 开始安放导轨 导轨采 用重型钢轨 型号 151 数量 2 根 长同底板长 和预埋钢板之间 用横向的槽钢 80mm 宽 焊接 导轨的间距布置应使管外底离横向 的槽钢顶面不小于 30mm 导轨长度按工作坑长度减去 0 3m 满长铺 设 导轨定位时必须稳固 准确 在顶进过程中承受各种荷载时不 移位 不变形 不沉降 两根轨道必须相互平行 等高 导轨面上 的中心标高按顶管管内底标高 及管底与基础底板之间距离进行计 算 在顶进中经常观测调整 以确保顶进轴线的精度 导轨安放前 先校核管道中心位置 导轨的高程误差和中线位移控制在应控制在 2mm 内 16 砼底板 连接槽钢 钢导轨 千斤顶 激光经纬仪 预埋钢板 型顶铁 厘米 前期钢导轨断面图 后背墙采用定型后背铁 与钢桩之间灌注 C30 砼 厚 200 250mm 找平 使后背墙的平面垂直于导轨 后背铁与钢桩用 16 钢筋焊接牢固 顶管后背采用整体钢板焊接的后背 后背铁和 钢桩之间用 C30 混凝土浇筑 这样使千斤的集中应力传导至后背铁 上 最后逐步扩散到后背土体 由土的被动土压力承担 后背铁的 摆放垂直度满足规范的要求 后背铁的摆放要对称于管道中线 同 时千斤架的摆放满足对称要求 反方向施工顶进以已经顶进的管道 为后背 在原有管道的接口处放置大于 10mm 厚的橡胶板 再放环形 顶铁一块 保护好原有管口 主顶坑内布置低压电源插座 以供坑内照明和激光水准仪使用 在距后背墙 1m 处两组千斤顶之间安装激光经纬仪 经纬仪的位置应 在管道的中心线上 安装时应先安装经纬仪支架 用 14 膨胀螺栓 将支架底盘和砼基础固定 支架用 40 钢管和 3mm 厚的钢板制作 再通过由地面上的经纬仪或全站仪将管线中心点引到坑内的经纬仪 支架上 同时在顶管方向的迎面上预留一点 作为仪器的前方控制 17 点 通过该两点可安装激光经纬仪 经纬仪稳定好后 在其上方用木 板做遮挡防止上面物体落下砸到经纬仪 木板上铺设工程塑料薄膜 以防下雨淋湿 角撑 回油嘴 进油嘴 支架 钢桩 挡土木板 砼找平层 腰梁 后背铁 激光经纬仪 千斤架 千斤顶 钢导轨 水窝子 砼底板 工作坑内前期设备布置图 地面上的各种设备布置以不影响测量放线为原则 即尽可能的 不要摆在管线的中线上 将高压油泵布置在顶坑的侧面 以利于时 时观察和操纵 各种线路 电源 空气开关要固定牢靠 做好标识 易于分辨 查找方便 用高压油管将液压千斤顶和高压油泵联接起 来 将高压油泵上的油箱灌满抗磨 46 液压油 接通电源 进行空 顶试顶 顶时应先排空千斤顶内的空气 当出镐和回镐往返 2 个来 回正常时即可使用 注浆设备应靠近工作坑 包括拌浆机 储浆池 注浆泵 储水 池 因拌浆机进料口比较高 可在其高度的一半的位置上搭设工作 18 平台 以短钢管做支架 上面排木板 将做触变泥浆的原材料膨润 土 工业碱码放在木板之上 上面覆盖彩条布或苫布 以防下雨受 潮失效 注浆机采用螺杆式 其进浆口连接的为普通胶管 出浆口 连接的为高压胶管 胶管的连接处应用 8 铅丝做紧 降箍两道紧固 高压胶管采用 50 压力 8kg 长 20m 砼管内的注浆干管为 50 钢管 干管之间安装铸铁球阀进行连接 支管为 1 胶管 在砼管 壁上的注浆孔预埋 1 带丝扣钢管 露出管壁 150mm 内设塑料单向 止水阀 注浆孔每节管设 4 个 位置沿环向均布 带注浆孔的砼管 按每 2 节设 1 个 机头后第 1 节为带注浆孔的砼管 支管胶管和注 浆孔及干管联接处用 10 铅丝做箍两道紧固 砼管下管前在地面上应做管外皮刷腊处理 涂腊工作应在管材 区进行 具体做法 将石蜡和 10 的柴油混合放在一个铁皮筒里 用火烧 将石蜡融化 并趁热将溶液用羊毛刷均匀刷在砼管的外皮 上 冷却后在管外皮上形成一层乳黄色的滑模 要求涂抹均匀 形 成隔膜层 为了防止废弃石蜡及柴油污染地面 在石蜡加工区地表 摊铺 20cm 厚砂子并配备铁筒 将剩余废弃装入筒中集中处理 19 木板 钢桩 大口井 走道 护栏 高压油泵 工作间 吊车 砼管材堆放 拌浆注浆机 工作坑上设备布置图 对设备的安全管理主要是设专业技术人员小组 24 小时不间断 的对起重吊装设备 顶管设备 液压系统进行检查监控 为防止顶 铁的崩塌 在顶铁的外围焊接保护钢圈 随时注意顶铁的变形 发 现异常及时更换 8 做出洞止水封门 在顶进方向出洞口处增加止水封门 止水封门做法 将洞口处 的土挖掉并清理干净 形状为内圆外方 内圆直径为管外皮直径加 100mm 外方横向尺寸为以内圆直径加 600mm 高度为管材半径 露 出水泥搅拌桩支模 厚度为 300mm 浇筑混凝土 在与水泥桩的接 触缝隙处一定要灌满砼 并用振捣棒细致振捣 在距内圆 5 100mm 的位置上予埋 16 螺栓 长 350mm 埋入混凝土 200mm 外露 150mm 螺栓间距 150mm 分内外两排 梅花桩交错布置 待混凝土 强度达到 50 后 先对封门迎面进行找平 凸起处用錾子剔掉 凹 20 处补高标号水泥砂浆整体找平后 安装环形橡胶板 厚 20mm 内环 直径要比管外皮直径小 200mm 外环直径同封门外边尺寸 在环形 橡胶板上和螺栓对应的位置挖孔 将环形橡胶板紧紧贴住封门的迎 面 并使螺栓从与其对应的孔中露出 再在橡胶板外面压上同厚度 同形状的环形钢板 但钢板内环直径为管外皮加 60mm 这一点与环 形橡胶板不同 其余都同 最后用双螺母拧紧螺栓 将环形钢板和 环形橡胶板与封门紧紧顶严 保证破洞后坑外的泥水不会顺着封门 与管外皮的缝隙处流进坑内 在封门内与管外皮的缝隙处缠草袋子 并用铅丝固定 9 工作坑内其它设施的安装 工作坑内作固定式踏步走道 30 槽钢做主梁和基坑钢桩焊接 将 5X5 的角钢焊在指定位置 在角钢上用 50mm 厚木板卡住 侧面用 50 钢管作为栏杆扶手与槽钢焊接 每个工作坑均做 2 个砖砌的沉砂池 长 2m 宽 1m 高 1m 内 设挡水堰 用来将从集水井抽出的水进行沉淀 过滤 水经沉砂池 沉淀后通过临时排水管排到附近的市政管网 2 顶管施工 1 顶进前的准备工作 1 液压系统 顶进系统安装试运行正常 2 检查后背加固是否牢靠 3 检查轨道安装是否牢固 4 吊装设备运行正常 吊具 吊索准备齐全 21 5 泥浆应将膨润土准备一个井段的用量 注浆泵 管路 阀门 等配件齐全且运行正常 6 管外用照明设备 管内用的安全电压变压器 灯具线路正常 7 防雨设备齐全 8 顶铁配置齐备 9 堆土地点的选定 10 人员安全防护用具 手用具等配备齐全 11 发电设备试运行正常备用 2 顶进设备安放 根据设计图纸 工程数量 该地土质情况以及已计算的顶力确 定配置顶管设备 每套顶管设备备有 4 个液压千斤顶 200 吨 最 高可满足总顶力 8000KN 两个高压油泵 32MPa 其中一个作为备用 和高压油管 其中高压油泵是布置在地面上的 液压千斤顶 200 吨 和千斤顶支架布置在主顶坑内 安装时先下千斤顶支架 后下 千斤顶 用 25 吨吊车吊装 分两步进行 第一步先安装底层的支架 稳好后安装下面一排的两个千斤顶 第二步安装上面的支架 稳好 后再安装上面一排的两个千斤顶 稳好后可用调整垫对千斤顶的位 置进行细部调整 使千斤顶顶力的合力点落在管中心下 1 4 管内径 处 3 顶进过程 第一步 拔桩 开镐 22 顶管机头在坑内管床就位 调试完毕 作好出洞的一切准备 头 管 二管进入橡胶密封圈后开始切割洞口范围内的钢桩 保证出口 处通畅 为保证顶管机头和第 1 节管顶进准确性 机头与第一节管要连 接紧密 用激光经纬仪随时测量监控 保证顶头和第一节管子位置 正确 第 1 节管与第 2 节管的连接 第 2 节管与第 3 节管的连接 同以上 第二步 出土 人工装入土斗车 车在铺设的轻轨上运送 出土应在砼管内铺 设轻型轨道 材料为 8cm 宽的槽钢 下面用同型号的槽钢做横梁 横梁间距 1m 轨道和横梁之间焊接 做成长为 2m 的轻型小骨架 骨架与骨架之间用 16 螺栓连接 骨架应提前在地面上制作好 摆 放整齐 放在离工作坑稍远处 管内运土采用卷扬机拉动轱辘小车 将由螺旋输送泵输出的土运到工作坑内 用 25 吨吊车将土吊至地面 上的运土车内运走 第三步 回镐 下顶铁 当顶镐油缸伸出一个工作行程后 够下 23 1 块顶铁的长度时 应将镐回油 下 1 块顶铁 以确保平稳顶进 回镐 下顶铁示意图 局部 第四步 出镐顶顶铁 顶进 出土 当机头已顶进土里有 8 米长时 开始注浆 根据计算 注浆压 力为 0 5Mpa 最好 注浆量控制在理论计算值的 1 5 倍左右 实际压 浆量要根据具体情况测定 注浆孔一般设置在环形套筒的下面 套 筒向后开口 环向连通 同一断面上设置 4 个 环向均匀布置 注 浆时要遵循 先压后顶 随顶随压 的程序 照明灯 照明电缆 压浆总管 轻轨 土斗 运土车 轱辘马 压浆环管 砼管 机头电缆 予埋注浆管 管道内注浆示意图 随开镐随注浆 24 管子接口及注浆示意图 第五步 开镐顶进测量 正常顶进时每顶进 1 米时测一回 测 量采用激光经纬仪和水准仪配合进行 第六步 回镐下管 下管要由专人指挥 下管要注意插口朝前 承口朝后 在插口安装胶圈时要涂抹凡士林 以使开镐顶紧管接口 时胶圈均匀被压缩 不被扭曲 翻转 防止漏浆漏水 第七步 下顶铁 出镐顶进 重复步骤 3 4 管子稳定好后 上好胶圈 在胶圈上抹匀凡士林 下弧形顶铁 再下 型顶铁 后 开镐 先顶 型顶铁 再顶弧形顶铁 再顶管子 将刚稳定好的管 子与前 1 节管子顶严紧 同时连接好各种注浆管路 行灯电路 机 头连接电路 第八步 重复 2 7 步骤 进行 第九步拔桩 进副坑 当机头顶到接近副坑时 对副坑进口处钢 板桩进行切割 保证进口处通畅 25 4 顶管顶力计算 1 顶管顶力 本次顶管顶进距离较长 地表沉降控制要求较严格 故此需采 用泥浆触变法 在顶进过程中必须预先在确定的管道点位向管壁外 侧同步注入触变泥浆 以减少侧壁的顶进时阻力并支撑周围的地层 本工程实际最长顶距 160m 根据地质报告所提供土质为粉质粘 土 故顶距按 160m 进行考虑 土质按粉质粘土进行计算 对工程的 保证系数更大 顶力估算 F f DL 式中 f f 采用注浆工艺时 管壁与土层的摩阻力 根据经 验 本次 f 取 4KN m2 D D 管道的外径 m DN2200 管外径 26 D 2 2 2 0 22 2 64m L L 管道的计算顶进长度 m 取 160m F计算顶力 KN 计算顶力 F 4 3 14 2 64 160 5305 34 2 后背承载力计算 本工程后背力计算以 DN2200mm 管道的最长距离 160m 段主工作 坑后背为例 当顶力作用点与后背反力合力作用点相一致时 后背土体允许抗 力可按下式计算 R aB rH2KP 2 2CHKP0 5 rhHKP R R 总推力之反力 KN a a 系数 取 1 5 2 5 之间 本式取 2 B B 后背墙的宽度 取 3 5 r r 土的天然重力密度 KN m3 本式取 19KN m3 H H 后背墙的高度 m 取 3m K KP P 被动土压系数 为 tg2 45 2 取 1 98 C C 土的粘聚力 KPa 取 16KPa h h 地面到后背墙顶部土体高度 m 取 5 5m 后背铁的尺寸为 3 5 3m R 2 3 5 19 32 1 98 2 2 16 3 1 980 5 19 5 5 3 1 98 6475 7KN 经计算 R F2 1 22 满足顶力要求 为保证工程顺利进行防止后 27 背拱起现象 在现场预备 H 型钢及打桩机备用 5 沉降的要求 通过历年的施工经验和理论计算分析对比 土压力 P 控制在 Po 20KPa P Po 20kpa PO 静止土压力 时效果就比较好 当然 影响土压力的因素有很多 诸如顶进速度 埋深 操作 人员的技术水平 土质情况 地下水位情况 土壤的含水量等都有 影响 因此在顶进过程中需要先计算静止土压力 然后与实测得到 的静止土压力相互进行对比 根据土质的具体情况 埋深 顶进速 度求得工作土压力 以保证处于平衡状态 3 顶进中常见问题的防治 1 管道轴线偏差过大现象 管道轴线与设计轴线偏差过大 使管道发生弯曲 甚至造成管节损坏 接口渗漏 1 预防措施 a 顶管施工前应对管道通过地带的地质情况认真调查 设置测 力装置 指导纠偏 纠偏应按照勤测量 勤纠偏 小量纠的操作方 法进行 b 采用同种规格的千斤顶 使其顶力 行程 顶速相一致 保 持顶力合力线与管道中心线相重合 c 加强顶管后背施工质量的控制 确保后背不发生位移 并应 使后背平整 以保证顶进设备的安装精度 d 顶进过程中应随时绘制顶进曲线 以利指导顶进纠偏工作 2 治理方法 28 a 重新调整千斤顶行程 顶力 顶速 或重新调整千斤顶的安 装精度 b 对顶管后背进行加固 防止位移继续发展 并确保后背平整 c 纠偏前应认真分析顶进曲线的发展趋势 采取适当的纠偏量 循序渐进 切不可操之过急 适得其反 2 地面沉降与隆起现象 顶管施工过程中或施工后 在管道 轴线两侧一定范围内发生地面沉降或隆起 使管道周围建筑物和道 路交通及管道等公用设施受到影响 甚至危及到正常使用和安全 防治措施 施工前应对工程地质条件和环境情况进行周密细致的调查 制 定 切实可行的施工方案 正确选用机头 并对距离管道近的建筑物和 其它设施采取相应的加固保护措施 设置测力装置 以便掌握顶进压力 保持顶进压力与前端土体 压力的平衡 严格控制顶管轴线偏差 执行勤测量 勤纠偏 小量纠的操作 方法 在顶进过程中应及时足量地注入符合技术标准的润滑支承介质 填充管道外围环形空隙 施工结束及时用水泥或粉煤灰等置换润滑 泥浆 29 严格控制管道接口的密封质量 防止渗漏 3 顶力突然增大现象 在顶进过程中顶进压力突然增大 1 防治措施 a 顶进过程中应严格执行勤测量 勤纠偏 小量纠的操作要求 使管道轴线被控制在允许偏差范围以内 b 按不同地质条件配制适宜的泥浆 并采取同步注浆的方法 及时足量地注入泥浆 c 顶进施工前应对顶进设备进行认真的检修保养 d 停顶时间不能过久 发生故障应及时加以排除 2 治理方法 发生顶力过大的情况时 应立即停止顶进 查找原因 判明情 况后采取相应措施进行处理 4 机头旋转现象 机头沿圆周方向旋转 使顶进操作发生困 难 1 预防措施 a 遇前端土层软硬不均匀 应采取多挖硬 少挖软的方法 b 顶进前应将千斤顶逐台调试好 要采用同种规格的油缸 并 使液压泵到各千斤顶之间的距离相等 管径一致 c 严格控制顶管轴线偏差 执行勤测量 勤纠偏 小量纠的操 作要求 d 机头设置测力装置 以便测定出平衡力的大小来指导纠偏 2 治理方法 30 可采用单侧配重的方法加以纠正 也可利用纠偏与旋转间的规 律 配合上下方向的纠偏 造成一定的左右偏差 使机头得到一个 反向旋转的力 但是采用此方法 应注意轴线的控制 以免造成轴 线偏差过大形成弯曲 给以后的施工造成困难 5 钢筋混凝土管道接口渗漏现象 管道接口渗水 漏水 1 预防措施 a 严格执行管节和接口密封材料的验收制度 b 严格控制管道轴线 按技术标准和操作规程进行施工 c 在管节的运输 装卸 码放 安装过程中 应做到吊 支 点正确 轻装轻卸 保护措施得当 d 认真进行接口和止水装置的选型 2 治理方法 可采用环氧水泥砂浆或化学注浆的方法进行处理 6 钢筋混凝土管节裂缝现象 管节纵向和环向有明显裂缝 造成管道渗水 漏水 1 预防措施 a 严格执行各管节质量验收标准 b 顶进时应严格控制管道轴线偏差 控制顶力在管节允许的承 压范围以内 c 在管节运输过程中应采取管垫等保护措施 并应做到吊 支 点正确 轻装轻卸 2 治理方法 31 应认真分析裂缝产生的原因和性质 根据不同受力情况 分别 采取不同的治理方法 处理后应能保证结构原有的承载能力 整体 性 7 顶管前端正面土体坍塌现象 顶管施工中实际出土量远远 大于理论出土量 地面有明显塌陷 预防措施 顶进施工中应采取短开挖 勤顶进的方法 严禁超挖 并随时 注意到土质的变化情况 以便采取相应措施防止坍塌 认真做好土体的降水工作 8 钢筋混凝土顶管纠偏的几条一般规律 1 纠偏应在顶进过程中进行 在静止状态纠偏 首先纠偏力大 土质越硬 纠偏力越大 其次 静止纠偏测点偏差有时反而增大 顶进中纠偏 纠偏量逐渐增加 不会发生上述情况 第三 纠偏会 对第一段钢筋混凝土管会产生较大的不均匀应力 2 钢筋混凝土管纠偏比较灵敏 只要机头能开挖出洞穴 后继 管段就能顺着洞穴 跟进 所以钢筋混凝土顶管的纠偏角不宜过大 否则会造成轴线较大的弯曲 3 第一段管段的质量要好 因为第一段管段要承受机头纠偏的 反复应力 而且最大 为此长距离或超长距离顶管第一段管段可采 用钢质管段代替钢筋混凝土管段 4 第一段管段的长度不宜过长 管段越短越有利于纠偏 管段 长要影响纠偏的灵敏度 32 5 机头纠偏后的效果要滞后 这是因为机头的测点与机头端面 有一定距离 纠 偏后的效果 至少要顶进这一距离以后才能反映出 来 为了及时知道机头端的偏差 可通过测点的偏差 机头第二节 的斜率和机头的纠偏角推算 6 在纠偏角不变的情况下 管道的转弯半径基本一致 所以施 工中应绘制机头测点的行进轨迹 该轨迹曲线能预示出偏差的发展 趋势 帮助操作人员不失时机地改变纠偏角 避免产生轴线过度弯 曲 7 钢筋混凝土顶管遇纠偏失灵 多数的原因是遇到了软弱土层 不均匀地层 或者是覆盖层太薄 因为纠偏需要有一定的地基反力 为了避免机头纠偏失灵 事先应采取措施 例如进行地基加固 9 管道纠扭造成管道扭转的原因主要有以下几点 1 管道向左 向下纠偏 管道反时针扭转 2 后座或后背不稳或主油缸与管轴线不平行 使主油缸在工作 时方向变化 因此管道形成一个扭矩 促管道扭转 3 全断面钻削机具单方向旋转 使管道反方向扭转 4 管道内施工设备布置不对称 构成一个固定方向的扭矩 使 管道按某一方向扭转 措施为 管内设备布置重量要对称 主油缸 安装要稳 并且要与管轴线平行 全断面钻进机要经常变换方面 尽量要采用小角度纠偏 其次是纠扭 除全断面钻削机以外 其余 机头均可采用压重的办法纠扭 即管道单边压重 使管道相反扭转 33 4 沉降监测 1 监测目的 通过对路面沉降观测 可掌握地层动态 随时采取调整降水或 回灌 注浆加固等措施 以确保道路安全 2 测点布置 采用 25cm 钢管打入地表 埋深 1m 掏出管内土碴 浇灌砼 顶部埋钎头 3 测试方法 地表沉降 采取与管道端水准基点联测法 测试仪器 TOPCON C32S3 型水准仪 因瓦合金标尺 测试频率 顶管顶进前读取初值 取三次读数平均值 顶管顶 进后 1 次 d 至顶管完成 1 周后结束 4 警戒值 采用一级标准 地面最大沉降不超过 30mm 5 观测工作结束后 提交下列成果 1 观测点平面布置图 2 观测成果表 3 地面沉降的 t s 时间 沉降 曲线图 5 顶管施工质量标准 1 管内清洁 管节无破损 2 顶进管道允许偏差 项 目允许偏着 mm 34 3 钢筋混凝土管道的接口应填料饱满 密实 且与管节接口 内侧表面齐平 接口套环对正管缝 贴紧 不脱落 第四章第四章 质量保证措施质量保证措施 为了加强本工程建设的质量管理 明确施工单位对工程质量的 责任 保证工程按计划优质快速 顺利建成 特制定本质量保证措 施 施工单位在本工程建设中将遵照本质量保证措施 开展工程质 量管理活动 承担质量责任 1 工程质量目标 质量标准 达到国家质量验收规范合格标准 二 工程质量责任制 为了加强本工程建设的质量管理 明确施工单位对工程质量的 责任 强化 谁承包 谁负责 的原则 本工程实行工程质量责任 制 项目经理为本工程的质量责任人 三 质量保证措施 1 原材料质量保证措施 1 赋予质量工程师一票否决权 凡是进入工地的原材料 必 须经过质量工程师的检验 凡是质量工程师认为不合格的原材料 一概拒收退货 不准用于工程 2 在采购订货前就控制好原材料质量 在原材料采购订货前 轴线位置 100 管道内底高程 D 1500 60 80 相邻管间错口钢筋混凝土管道15 壁厚且 20 35 先看样品和产品说明书 必要时对样品作化验或试验 不合格的原 材料不订货 防止伪劣产品进入工地 3 原材料进库检验 对准备进库的原材料要查明是否有厂家 的产品合格证 无合格证的不进库 同时要分次抽验原材料 不合 格的坚决退货 杜绝伪劣产品混进仓库 4 原材料进库保管 对已进库的原材料要分门别类按日期编 号 按要求存放保管 把易锈 怕淋 怕晒的材料放置在干净 干 燥的库房中 5 对于地方材料 采购前应经过试验 不合格的材料不能 订货 2 施工质量保证措施 1 承接工程后 详细阅读建设单位提供的地下管线 邻近结 构物等图纸资料 设计单位提供的工程地质勘察报告 工程设计图 纸和技术文件 透彻了解建设 设计单位对本工程施工质量的原则 要求和特殊要求 并在工程实施前召开由设计 建设 监理和施工 四个单位有关人员参加的技术 质量交底会 进一步明确设计意图 技术要求和质量检验标准 2 在编制施工组织设计时 把保证工程施工质量列为主要内 容之一 对保证质量的重点 难点和特殊点采取必要的施工技术措 施 并列出专门章节阐明技术措施内容和实施细则 3 工程实施前 对参与本工程施工的现场施工技术负责人 工地主管 班组长直至每一位操作工人作层层技术交底和质量交底 36 并组织起由公司质量科 项目部专职质量员 施工队质量负责人和 各班组兼职质量员参加的施工质量管理网 明确各级质量员的责任 协力抓好本工程的施工质量 对于机械化程度较高的顶管机操作员 应加强专业技术和安全教育 并须需经考核后上岗 3 专项施工质量保证措施 1 工程实施前 对受施工影响的有关构筑物设置监护观测点 工程实施时 定时观测其沉降情况 及时向建设单位 施工监理和 有关单位提供观测资料 以便了解沉降动态 及时采取措施 2 井下机架与后顶装置安装就位时 由测量进行监测 将水 平与垂直偏差控制在 2mm 以内 保证顶进机架的定位精确 为顶 进质量大好第一关 3 对进场的管节进行外观质量的验收 主要针对管节的外形 尺寸 特别是前 3 节 必须挑选几何尺寸较好的管节 使顶进轴线 与泥浆套能在顶进之初就保持良好 4 顶进施工的同时 密切关注地表沉降量的变化 将数据及 时反馈给施工人员 以便采取措施 调整顶进参数 将队环境的影 响减到最小程度 5 顶进过程中绘制轴线偏差图 根据图表决定纠偏措施 贯 彻 勤测 勤纠 缓纠 切忌剧烈的纠偏动作 6 绘制顶力曲线图 将顶力控制在管节允许顶力之内 严禁 超出 以免产生管节变形和焊缝开裂等质量问题 7 严格按压浆操作规程进行压浆操作 尽可能地降低顶进阻 37 力 第五章第五章 安全 文明施工保证措施及环境保护措施安全 文明施工保证措施及环境保护措施 一 安全施工保证措施 1 顶管安全措施 1 操作人员进入施工现场必须戴安全帽遵守各项规章制度 2 现场操作人员必须遵守各项操作规程 3 现场电器使用必须执行 JGJ46 2005 检查标准 执行 一机 一闸 一漏 一箱 动照分开 4 施工作业人员上下坑 必须走梯子 雨雪天气采取防滑措 施 5 下管 下顶铁 出土时 严禁吊物下站人 设专人指挥 统一口令 6 电器操作必须有专人负责 要经常检查各电器开关动作是 否灵敏 发现问题及时找电工处理 7 管内照明必须使用安全电压 24V 如特别潮湿使用 12V 8 严禁往坑下抛投工具 材料 要用绳索系牢传递 9 千斤顶油管接头要经常检查 使用合格产品 并保证使用 安全压力 10 安全换向阀要灵敏可靠 液压系统要经常检查 保证其 工作正常 所有连接油管接头要安全可靠 在顶进过程中 人员不 得在不安全部位逗留 如高压油管 千斤 顶铁两侧 2 高压油泵及千斤顶使用安全措施 38 1 高压油泵 千斤顶应放在平整坚实的地方 并用垫木垫平 2 安装时 应使负荷作用在活塞中心线上 避免偏心负载工作 3 新千斤顶使用时 必须进行排气 工作油应过滤干净 4 连接油泵和千斤顶的油管在使用前 应检查有无裂伤 接头 是否牢靠 规格是否匹配 以保证在使用时 不发生意外事故 5 应对千斤顶 油泵 控制阀 管路 压力表 定期进行检查 和校正以保证设备安全可靠 6 操作时 严禁超载或承受偏心载荷 7 千斤顶加荷时 应平稳 均匀 徐缓 在降压时也应平稳防 止产生冲击 8 在顶压工作时 严禁超压和超行程工作 并注意压力变化 9 工作时若发生不正常现象如压力升不高及不稳定 流量不 足 漏油 噪声 发热 工作面刮伤等现象 应立即停止使用并进 行检查 维修 10 工作完毕后 千斤顶活塞杆应回程到位 使用油压千斤顶 禁止站在保险塞对面 非操作人员应远离操作现场 3 顶管起重安全措施 1 顶管工作需配备起重设备 采取汽车起重机 其起重能力 应满足吊装机头 混凝土管和顶进设备的拆装要求 2 操作人员在作业前必须对工作现场环境 行驶道路 架空 39 电线 建筑物以及构件重量和分布情况全面了解 3 起重吊装的指挥人员必须持证上岗 作业时应与操作人员 密切配合 执行规定的指挥信号 操作人员按照指挥人员的信号作 业 当信号不清或错误时 操作人员可拒绝执行 4 起重机的变幅指示器 力矩限制器 起重量限制器以及各 种行程限位开关等安全保护装置 应完好齐全 灵敏可靠 不得随 意调整或拆除 严禁利用限制器和限位装置代替操纵机构 5 操作人员进行起重机回转 变幅 行走和吊钩升降等动作 前 应发出音响信号示意 6 起重作业时 起重臂和重物下方严禁有人停留 作业或通 过 7 严禁使用起重机进行斜拉 斜吊和起吊地下埋设或凝固在 地面上的重物 以及其他不明重量的物体 不得超载 现场浇筑的 砼构件或模板 必须松动后方可起吊 8 提升重物时必须垂直吊车梁的方向 不得利用吊车斜拉重 物 起重作业面周围严禁站人 4 施工前要对施工队及民工队伍进行安全教育 增强安全意识 熟知安全技术知识 牢固树立 安全第一 的思想 自觉遵守国家 地方 行业各项安全生产法令和规章制度 5 项目部建立安全生产责任制 层层分解到人 按照责任制考 核制度进行考核 考核合格后方可上岗作业 40 6 制定各项安全操作规程 操作手必须按照操作规程操作 严 禁违章操作 违章指挥 7 分部分项工程必须进行安全技术交底 8 建立定期检查制度 对查出问题隐患及时反馈整改 做到定 人 定时 定措施 确保安全生产 9 施工现场临时用电必选按临时用电施工组织设计实施 建立 安全用电管理制度 特殊工种操作人员必须持证上岗 10 基坑的开挖 支护必须按方案实施 基坑支护完 施工负 责人组织有关人员进行检查检验 检验合格后方可进行下一步工作 11 现场机具设备的使用 在进场前必须进行检验 检验合格 后 方可使用