一、顶管施工方案.doc

排水工程专项施工方案一、工程概况:1、雨水管道工程本工程雨水管管径为D400-D800检查井井径为1000-12502、污水工程本工程采用F型900钢筋砼圆管，工作井四座，交汇井三座顶管总长283m二、开挖管道施工工艺措施 1、沟槽开挖 管道沟槽采用1m3反铲式挖掘机开挖，工人配合清槽。开挖过程中严格控制沟底标高和坡度，做到宁高勿低。当挖掘机挖至设计标高以上20cm处时，用人工进行开挖，清理至沟底，不能超挖而破坏原状土。如果发生超挖，应按换填处理。施工进如遇管基地质与地质资料不相符时，即通知驻地监理工程师，与设计、业主洽商，采取相应的补救措施。沟槽开挖后，沟槽内采用明沟排水，即设置排水及集水坑用7.5KW汞浆排水。2、沟槽支护由于本工程地质条件较差，土质为典型的软土地基，沟槽地护视管道埋深分两种情况实施。管道埋深在设计土路基面下不足2m时，按规范和设计要求采用自然放坡的方式。管道埋深较深或离建筑物较近，采用钢板桩支护，根据土质采用密排或疏排布设。钢板桩拔出后，用沙灌水充实空隙。支护必须跟随挖土进行，在开挖土方的同时设置模撑对列掌桩加固。3、管基浇筑在平基管座浇筑前，需检查有无超挖或扰动破坏槽底土壤，如有发现超挖，严禁用土回填。模板采用刚度较好的定型木模（厚度不小于5cm）或组合钢模，用钢管或方木作支撑，模板顶面应与设计调和剂平。模板支护应牢固，立模顺直，平基与井底一体浇筑。对于钢丝网水泥抹带接口，管座砼浇筑时接口处应根据设计要求预埋钢丝网。砼为现场拌合机集中搅拌，翻斗车运到浇筑地点。施工时，应严格控制各类原材料的质量及拌合时的配合比、塌落度要求，并按规范现场取样制作试块。拆模后，要求管基表面平整，侧面无蜂窝、麻面及跑模等现象。砂石平基及管座石子不得与管皮直接接触，管镀必须与砼基紧密接触，砼强度必须符合设计要求，在施工过程中要随时复测平基、管座的中心位置，内底高程。4、管道铺设管基砼达到设计值的7%以上时，方可进行管道铺设。管道铺设前，组织质检人员对运至现场的成品管逐节进行检查，检测管长、管壁厚度、管子圆度、管身有无露筋。同时，对沟槽进行检查，槽底应不受浸泡，杂物清除干净，基础有破坏应处理；复测基础顶面标高，不得出现倒坡。下管应采用机械吊运，人工配合就位。排管顺序从下游往上游方向排。为避免因紧密相接使管口破坏，便于勾管内缝，使柔性接口能承受少量弯曲，大口径管子两端面之间预留约1cm间隙，不得错口。在平基和垫层上稳管时，应用混凝土预制块或干净石子从两侧卡牢，防止移动。稳管后，即使检测管道中心线和管内底高程，符合设计规定时，浇筑混凝土管座垫肩。5、管道接口处理施工前，管口应凿毛并清洗干净。砂浆抹带应分层抹面压花，确保平整光洁，不得有间断、裂缝、空鼓和脱落现象；接口缝隙中严禁用砖头、石子嵌缝；需预埋钢丝网的接口，应确保预埋长度不小于20cm。6、检查井砌筑砖砌的砂浆配合比及强度符合设计要求。清洁井底板，并先铺一层砂浆方可砌砖墙，保证搭接良好。砖砌筑前充分湿润，砖与砖之间砂浆要饱满，上下错缝，杜绝通缝现象。抹面压光不得有空鼓、裂缝等现象。从砖砌井和粉刷的开始到结束要注意不断排除地下水，保护砖砌和粉刷的质量。三、沉井施工方案1、施工测量公司测量工程师亲自抓本工程施工技术工作，根据设计要求进行实地测量放样，标桩定位，在沉井外2.0处，中线上定同样标桩，每周定期对标桩进行复测，检查一次，并做好书面记录。现场施工人员随时注意观察标桩情况，发现问题及时报告处理。2、浇筑沉井、下沉沉井 1）工作沉井和交汇井位置根据设计要求定位，并及时通知甲方复核认可，严格按照图纸和施工规范组织沉井施工。工作沉井为双向顶管作用，交汇井多向管汇合接管作用，工作沉井和交汇井兼作污水检查井和支管汇合作用。沉井地基处理，基周围外1.0m划粉线，确定基坑范围，挖深1.0m，填砂1.0m，上铺枕木0.2m0.2m2.0m，间距0.4m与砂层持平。2）沉井位置按设计要求定位的基坑上现场制备。3）沉井结构的配筋严格按设计规定执行，绑扎钢筋要规范、牢固、钢筋锚固长为40d，双面弧焊，焊缝饱满；搭接绑扎长度为5d确保钢筋绑扎和焊接质量达到规范标准和设计要求。配筋完毕，经现场监理工程师或甲方人员检查验收合格签证后，方可进行模板工序，沉井外壁要求光滑、平整，减少土壤与井外壁之间的摩擦力，故模板按规范制作安装，要求平直、内面光滑、拼缝紧密、支撑牢固。4）沉井采用抗渗砼，砼搅拌时严格掌握配合比、搅拌要充分、浇筑砼要保持连续性，随时用插入式振动器均匀振捣密实。5）在沉井制作中除应预留洞外，还必须注意支管南北方向的预留洞口，切忌事后凿洞。6）沉井下沉前，先用M5水泥砂浆实砌与洞口抹平、强度达到设计要求后下沉，沉井下沉时，必须克服井壁与土间的摩擦力和地层对刃脚的反力。在下沉的过程中，可能使沉井不能有足够的自重而下沉可采取附加荷载以增加沉井的重量并采用振动方法使之下沉。7）沉井高度超5m时分段浇筑砼，分二次下沉到位，钢筋砼不得少于4天拆除模板，拆除后第一节刃脚部分井壁砼强度达到设计要求开始下沉。井壁高度不小于5m时仍以一次浇筑。沉井下沉前，首先对称抽掉枕木，取出井坑内砂子，根据现场土质和水位情况采用人工挖土吊运。人工挖土从中心向周围对称挖土，以保证沉井均匀下沉。8）沉井下沉时，专人负责监控，做到边沉边观测，随时掌握下沉速度，防止倾斜或超沉。当下沉至设计标高还有1.5m时，要放慢挖土速度，当沉井沉至设计标高还有1.0m时，要停止人工下沉，让沉井由地自重而下沉，最后再根据下沉具体情况分析计算出挖土深度，继续缓慢地进行人工挖工，以防沉井超沉。9）沉井沉至设计高程稳定后，迅速回填塘渣、片石垫层、素砼找平层。在底板下留集水井排水，保持不浸泡，绑扎底板钢筋，浇筑钢筋砼底板封底、振捣密实，使沉井底板达到抗渗性能好。3、顶管的施工顺序工作台及棚架搭设 测量定位 安装顶管设备 校正下管 安装顶管工具头 测量复核 顶进 下管安装钢制外套环 顶管接口 顶进 挖土出洞管接口处理 拆除顶管设备浇筑顶板 砌筑流槽。4、顶力计算已知管材直径900mm的管道允许最大轴向顶力为1200KN，壁厚都为t=120mm，管外径Bc=1.14m，每米的管重力W=2.840KN/m和2.13KN/m，土的容重r=19.5KN/m3，内磨擦角=300，土的内聚力C=37.4KPa，管与土的粘着力C=10Kpa。公式F=F0+F2=*Bc2*（K0*r*H）+Bc*f*L=3.14* Bc2*(0.55*1.95*H)+3.14* Bc*0.4*L，管外表面综合摩阻力为0.4T/M21. 直径900管：Bc=1.140米，H=7.8米，L=65米计算得顶力为434.44T，根据施工经验：按工作井及管道所能承受的最大顶力计算，并按规定取其80%作为油缸总推力，每只油缸的最大顶力不超过取定的油缸总推力。拟采用敞开式挤压掘进和泥水平衡法顶管法。主顶油缸选用2台320t(3200KN)级油缸。5、敞开式挤压掘进顶管法： 在工作坑上方布置四角锤形工作栅，并配有卷扬机两台，一台为吊运设备及土方之用，可用0.5T卷扬机单滑，另一台作为吊放砼管之用，可用1T卷扬机一台双滑，井口用槽钢式木棒与木板搭成工作平台，留口上下运输之用，边角处备有梯子。 井下铺两根钢轨作为顶进导向之用，方向为设计管轴线方向。A、轨距（内距）按下式计算确定Ad=Ac=RAB=R-h1ED= （R2-AB2）1/22 B、轨顶标高为设计流水线标高-管壁厚+道轨高10cm。C、道轨下垫10cm10cm100cm道枕木，间距40cm，并浇砼固定，用道钉将道轨固定于其上。 设备布置A、后背布置后墙为25#厚钢筋砼墙，为了使顶进的反力均匀传递到后墙-后背靠墙处横放-排枕木，然后立放两根50C工字钢，用两根50C工字钢平横放在钢轨上（叠放）。B、顶进设备安放2台千斤顶（位于轨顶）下铺木板于铁轨上以放千斤顶之用。在千斤顶前平横叠放2根50C工字钢，再在工字钢前于导轨上铺木板上面安放顶铁，在顶铁与砼管之间安放U形顶铁。C、在坑底设置临时水准点及顶进轴向基准控制线，最好用激光仪。D、一切电气要用隔离变压器，照明用24V或36V的行灯变压器。6、顶进 打开工作井前壁预留钢圈内的临时封堵砌体，敞开式挤压掘进顶管法用空压机或人工直接拆除，将机头或顶管前端的工作管吊入井中放在导轨上前推至钢圈内，再将所需顶进的一节或数节管子相继吊入井中就位，放顶铁开通千斤顶顶紧管道测出管头与管尾的标高并算出初始时的标高与纵坡是否与设计符合否，否则要在顶进中进行调整。 在管与管中间夹放三毡二油的油毛毡，在下管之前要将管子预对，不吻合处要进行钻凿整平，下管后缝口之间用比管内径小8cm的15cm宽的钢圈做内胀圈并用木楔固紧，下与管壁相贴，以免影响出土。 敞开式挤压掘进顶管法手工掘进，当工具管接触或切入土层后，应自上而下分层开挖，工具管迎面的超挖量视土质情况而定，在稳定土层中正常顶进时，管的下部1350范围内不得超挖，管顶以上超挖量不得大于1.5cm，管前超挖视具体情况而定，好土质时最好不超过20cm最好随挖随顶，掘土工具为短柄铁铣及锄头，管前工作人员2人，一人掘土，一人将土翻入筐中，管内工作时间不大于2小时换班一次。泥水平衡法直接排出循环泥浆，到泥浆运输车辆或泥浆池。 出土，管内特制四输小车，上放一竹编筐装土，用卷扬机或手工拉出（进），并由卷扬机将筐吊出工作坑。 顶进两台千斤顶油路并联，油泵应与千斤顶匹配，并应备有油泵，顶进开始时应缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进，顶进中若发现油压突然增高，应立即停止顶进，检查原因经处理后方可继续顶进，顶进时工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并应随时观察顶铁有无异常迹象。 测量：在前端标高正常情况下每顶进20cm，即测量管前流水线标高一次及方向一次，若有偏差则顶进10cm或5cm测量一次，每次测算结果应及时通知管前操作人员以便及时纠正，并做好管道进尺及上下左右偏差记录。 敞开式挤压掘进顶管法，纠正管道偏低可采取上方超挖下方留土（成上坡式），若偏高，则下方超挖，同理左偏则右超挖，反者反之，但是纠编要一点点的来，不要操之过急，不要使误差积多，随时监控，随时纠正。误差太大时可在管头加斜撑顶进时助以纠偏。水平衡法纠偏原理同上，纠偏工具为液压千斤顶。 回顶：当顶的活塞全伸出后进行回顶，千斤顶活塞退回时油压不要太大，速度不得过快。 换加顶铁顶铁应有足够的强度刚度，相邻面相互垂直，同等规格的顶铁尺寸相同，并有锁定装置。安装后的顶铁轴线应与管道直线平行、对称，更换顶铁时先用长度大的，拼装后应锁定。顶铁的允许联接长度视其截面尺寸确定，当截面采用20cm30cm单行顺向长度不大于1.5m，双行顺向长度不大于2.5m，且应在中间加横向顶铁连接，顶铁拼装后锁定。 下管当管道顶进够有再安放一节管道时可先将顶铁拆除电线撤离管口，然后吊入一节管道就位后放好顶铁，将管顶紧，加上内胀圈用木楔塞紧电线等复位后即可进行下一轮顶进。当下放管子时工作坑内严禁站人，当管节下放距轨道50cm时人员方可近前操作。调向为了充分利用工作井，因此可以进行反向施工，当向前方向顶进完毕时将设备全部吊出工作坑，重新调整导轨方向，并将原先的顶进处作为调向后的后背，重新立后背放顶铁千斤顶下管拆预埋洞口进行下一轮顶管工作。(12),顶进允许误差正3cm，负4cm，左右5cm，错口不大于壁厚15%且不大于2，对顶时错口不大于5。7、顶进过程中应注意的问题1)勤顶勤测勤纠。在顶管顶进过程中要经常对顶进轴线进行量测,并与设计轴线相比较,发现偏差及时纠正。在本项目中原则上是每顶进一节就测量1次,在软弱地层中适当提高测量次数,确保偏差能够及时发现和纠正。2)动态纠偏。纠偏尽量在管道顶进过程中进行,避免在静止状态纠偏。实践证明,当管道处于静止状态时, 所需的纠偏力比顶进时纠偏增加50% 90%;同时,静止状态下纠偏将对第1段管产生较大的不均匀应力。在动态纠偏过程中,通过观察偏差发展趋势可以灵活确定纠偏方案。如果偏移量不大,且偏移方向靠近设计轴线,可以暂时不采取纠偏措施,而是继续顶进,直至偏差消除。3)尽量采用小角度纠偏。工具管纠偏后,刃脚后部形成一个空隙,空隙的大小与纠偏角有关,纠偏角越大,空隙越大,管道顶进时周围土体容易坍入空隙造成地面沉降。同时,玻璃钢管纠偏比较灵敏,只要工具管能开挖出隧洞轮廓,紧跟的玻璃钢管道就能顺着隧洞跟进。因此,玻璃钢顶管的纠偏角不宜过大,否则容易造成轴线弯曲和地面沉降。4)重视管道第1节的材质质量和长度。管道第1节紧跟工具管,在顶进和纠偏过程中,第1节管道要承受工具管的反复应力,如果第1节材质不好,在顶进过程中很可能会出现第1节管道开裂、破碎等。另一方面,第1节管道的长度过长将影响纠偏的灵敏度,过短则容易引起较大的偏转角。因此,确定第1节管道的合理长度对于纠偏有较大的帮助。5)加强纠偏过程中的量化工作。由于设立在工具管尾部的纠偏测点与工具管端面有一定距离,工具管纠偏后的效果要顶进这一距离后才能反映出来。为了及时掌握工具管端的偏差,可通过测点的偏差、工具管第2节的斜率和工具管的纠偏角推算。同时,在纠偏角不变的情况下,管道的转弯半径基本一致。所以施工中可绘制工具管测点的行进轨迹曲线以预测偏差的发展趋势,从而帮助操作人员及时改变纠偏角,避免产生轴线过度弯