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文档简介

1、人工顶管施工方案完整(完整版资料,可直接使用可编辑,推荐下载)人工顶管施工方案第一章 编写依据 本施工方案编写依据如下 :1、滨江新区天沙河路(江沙路 新南路)工程第二标段设计图 图纸;2、给水排水管道施工及验收规范 GB50268-97 ;3、混凝土质量控制标准 GB50164 92;4、市政道路工程质量检验评定标准 CJJ1-90 ;5、市政排水管渠工程质量检验评定标准 CJJ3-90 ;6、江门市建设委员会颁发的有关建筑规程,安全、质量及文明施工等文件;第二章 工程概况2。1 工程简介 本工程原设计采用机械顶管施工,但由于工期紧、施工场地有限、现场交通繁杂、 地下管线 复杂、有可能遇上地

2、下障碍物等情况, 将影响本工程机械顶管正常施工的不利因素, 故将本工 程中的顶管工程改用人工顶管。 管材采用 DN800 及 DN1200 的玻璃钢管埋深约为 57m 。改 用人工顶管后,工作井、接收井及检查井的井位和管段长度将根据现场实际情况(顶进长度、 地下障碍物、交通影响等)而确定 .2。2 施工参照标准 GBJ08 221-96 市政排水构筑物工程施工和验收规程 GBJ08-220 96 市政排水管道工程施工和验收规程 GBJ141-90 给水排水构筑物施工和验收规程 YS1411-89 防腐蚀工程施工规程GB50194-93 建筑工程施工现场供用电安全规范 GBJ208-83 地下防

3、水工程施工及验收规程GB50026 93 工程测量规范第三章 施工部署3.1 施工组织安排 本工程需要采用人工顶管的管段为计划用 4 套顶管设备,分成两个阶段顶进,第一阶段为工 作井、接收井的施工 ,第二阶段为人工顶管的实施 ,其中工作井、接收井的施工可以交叉作业, 速度较快,设备也能得到充分的利用。3。2 顶管施工工艺流程工作井施工 设备安装 管吊装就位 施工准备 开机顶进 回收掘进机头 结束测量控制及纠偏复核废泥外运 施工下一节3。3 施工顺序施工顺序为:工作井施工T顶进设备安装调试 T吊装砼管到轨道上 T连接好工具管T装顶铁T开启油泵顶进 T出泥T管道贯通T拆工具管T砌检查井。顶管施工工

4、艺流程图见 上图所示 .第四章 施工准备工作4.1 生产准备1、进行施工测量和现场放线工作。2、确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物,如管线、电线杆、树木及附近房屋等的准 确位置。3、按施工平面布置图修建临时设施,安装临时水、电线路,并试水、试电。4、进行顶管所用设备的加工制作。5、根据顶进长度,准备好各类管线和所需的辅助物(固定架等)。6、根据材料计划 ,分期分批组织材料进场。4。2 技术准备1、审查施工图纸和进行各专业图纸会审,进行施工技术交底工作。2、做好标高点控制,施工测量和现场放线工作。3、按照规划局提供的永久水准点,引临时水准点至井下,施工中经常进行校核。第五章 主要工程项目的

5、施工技术方案5.1 人工顶管顶力的计算:(一) 对于顶管顶进深度范围土质好的,管前挖土能形成拱, 可采用先挖后顶的方法施工。根据经验公式: P=n P0 其中: P 总顶力 n 土质系数 .土质系数取值可根据以下两种情况选取:(1) 土质为粘土、亚粘土及天然含水量较大的亚砂土,管前挖土能成拱者,取1.52.0.(2) 土质为中粗砂及含水量较大的粉细砂,管前挖土不易成拱者,取34。取n为2.0。 P0 -为顶进管子全部自重.顶进的每节管自重约为 2吨,最长段以60米计,每节管长2米, 共要顶进33.5节管,则P0 = 2* 33.5 = 60吨。则总的顶力为: P=n P0 = 2。0 * 60

6、 = 120 吨考虑地下工程的复杂性及不可预见因素,顶管设备取 1。 3 倍左右的储备能力,设备顶进应力为156吨,取总的顶力 F = 200吨,选用两个千斤顶作为顶进动力设备,每个千斤顶的顶力 应为 100 吨。(二) 对于顶管顶进深度范围土质较差的,即开挖时容易引起塌方的,可采用先顶后挖的方法施工。根据顶管工程力学参数确定 ,先顶后挖时 ,顶管的推力就是顶管过程管道所受的阻力,主要包括 工具管切土正压力、管壁摩擦阻力。工具管正压力:与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。根据有 关工程统计资料,软土层一般为2030t/m2 ,硬土层通常在 3060t/m2 。大于 40

7、t/m2 时表明土质较好。F1=S1X K1其中F1-顶管正阻力(t)51 顶管正面积 (m2)K1 顶管正阻力系数 (t/m2 )F1=S1X K仁n r2 X K1h 3。14 * 0.85 * 0。85 * 35 = 79。40 吨管壁摩擦阻力:管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。根据有关工程统计资料,管壁摩擦阻力一般在 0。 1-0。 5t/m2 之间。F2=S2X K2其中F2 顶管侧摩擦力(t)52 顶管侧面积(m2)K2- 顶管侧阻力系数 (t/m2 )F2=S2X K2=n DLX K2=3。14 衣 1.7*60 衣 0.5=160.14 吨顶管阻力为以上二种阻力之和,顶进长

8、度按最长管段 60 米计算 ,总顶力 :F=F1+F2疋23Q 54吨因此,取总的顶力 F = 300吨,选用两个150吨的千斤顶作为顶进动力设备。5。2 工作井和接收井的施工 工作井和接收井的施工方法采用人工挖孔护壁法施工。工作井和接收井的结构设计见附图5.2。 1 工作井施工工作井采用人工挖孔护壁支护结构。工作井尺寸净空为4。5X4米,开挖深度为4.58.5米左右,壁厚30cm,具体配筋方案见附图。(一 )、施工工艺采用分层开挖 ,分层浇注井壁的方法施工,每节开挖护壁的高度最多不超过100cm。(二)、施工流程(三)、施工技术要求1 、每层开挖深度不大于 1 。 0 米.2、钢筋搭接长度不

9、小于 35d 。3、模板拼装要平整,牢固。4、 层与层之间搭接部分的泥土要清洗干净,并凿毛.5、 护壁的下一节和上一节的搭接长度不小于10cm。6、 钢筋的配置必须按照有关标准和规范进行,浇注的砼必须使用震动棒进行振捣,要浇注混凝 土是否到设计标高回填 300mm 厚碎石垫层底板浇注测量控制绑扎钢筋立护壁模板放线定位开挖一节土方人工顶管施工方案设置足够的支撑,防止 “跑模 ”现象的发生。7、井内的积水由集水井(长X宽X高为30cmX 30cmX 40cm)及时排走,抽水时要注意用电安全。8、严格控制后靠背、洞口墙的水平度和垂直度。洞心的标高和洞口的直径要符合设计要求9、浇注完后,养生 72 小

10、时,才能拆模并开挖下一层。10 、第一层护壁必须勾挂在井口周边。11、确保工作井的净空尺寸满足设备要求。12 、底板的标高要符合设计要求。5.2。 2 接收井施工接收井是直径为 2。 5 米的圆井,其护壁厚 30cm ,具体配筋方案见设计图纸。5.3 顶管工作井内设备安装(一)导轨安装。 严格控制导轨的中心位置和高程 ,确保顶入管节中心及高程能符合设计要求。1、 由于工作井底板浇注了20cm 的砼 ,地基稳定 ,导轨直接放置在工作井的底板上。2、严格控制导轨顶面的高程,其纵坡与管道纵坡一致。3、 导轨采用浇注砼予以固定,导轨长度采用23m,间距设置为60cm。4、导轨必须直顺。严格控制导轨的高

11、程和中心。(二)下管、顶进、出土和挖土设备:采用电动卷扬机下管 ,用千斤顶、高压油泵作为顶进设备,用斗车、垂直牵引的卷扬机作为出 土设备,用空气压缩机带风镐机作为挖土设备。(三)照明设备:井内使用电压不大于 12V 的低压照明。(四)通风设备:人工挖土前和挖土过程中,采用轴流鼓风机通过通风管进行送风。风量的计算 :1、按洞内同时工作的最多人数计算:Q=kx mX q式中: Q 所需风量, m3/min;k风量备用常用系数,常取 k=1.11.2m 洞内同时工作的最多人数q 洞内每人每分钟需要新鲜空气量,通常按3m3/min计算.现管内有两人工作,一人开挖,一人负责运余泥,取 k=1.1 , m

12、=2, 则有 Q= kXmXq=1.1 X2X3=6.6 m3/min2、漏风计算Q 供=PXQ式中:Q 计算风量P漏风系数采用 200PVC管,每百米漏风率一般可控制在 2%以下。取P= 1。02,则Q供=PXQ = 6。6X1。02 = 6。73 m3/min取风量大于 7000L/min 离心鼓风机 (或高压空气压缩机 )作为通风设备则可以满足要求。(五)工作棚架:作为防雨及安装吊运设备。工作坑上设活动式工作平台,平台用20 工字钢梁。在工作平台上设起重架,井旁边装置电动卷扬机。5.4 引入测量轴线及水准点(一)将地面的管道中心桩引入工作井的侧壁上(两个点),作为顶管中心的测量基线。(二

13、)将地面上的临时水准点引入工作井底不易碰撞的地方,作为顶管高程测量的临时水准点 .5。5 下管(一)下管前,要严格检查管材,不合格的严禁使用。(二)第一节管下到导轨上时,应测量管的中线及前后端管底高程,以校核导轨 安装的准确性。(三)要安装户口铁或弧形顶铁保护管口。5.6 千斤顶和顶铁的安装 千斤顶是掘进顶管的主要设备,由前面顶力计算可知,本工程最长管段的顶力为 300吨。拟采用 2 台 150 吨液压千斤顶。(一 )千斤顶的高程及平面位置 :千斤顶的工作坑内的布置采用并列式,顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线 ,防止产生顶时力偶,造成顶进偏差.根据施工经验,采用机械挖运土方,管上

14、部管壁与土壁有间隙时,千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/41/5 处为宜。(二)安装顶铁应无歪斜、扭曲现象,必须安装直顺.(三)每次退千斤顶加放顶铁时 ,应安放最长的顶铁 ,保持顶铁数目最少 .(四)顶进中 ,顶铁上面和侧面不能站人,随时观察有无扭曲现象,防止顶铁崩离。5。 7 顶进施工 工作坑内设备安装完毕,经检查各部分处于良好状态。即可进行试顶.首先校测设备的水平及垂直标高是否符合设计要求 ,合格后即可顶进工具头,然后安放混凝土管节,再次测量标高,核定无误后进行试顶,待调整各项参数后即可正常顶进施工 .在施工过程中,做到勤挖勤顶勤测, 加强监控。 顶进施工时, 主要利用风镐在前取土,

15、千斤顶出镐在后背不动的情况下将污水管向 前顶进 ,其操作过程如下:(1)安装好顶铁挤牢,工具管前端破取一定长度后,启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个工作行程,将管子推向一定距离。( 2)停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩 .( 3)添加顶铁 ,重复上述操作,直至需要安装下一节管子为止.(4 )卸下顶铁 ,下管 ,用环形橡胶环连接混凝土管,以保证接口缝隙和受力均匀,保证管与管之 间的连接安全 .5.8 顶进施工中的重点工序(一)测量1、测量次数:在顶第一节管时及校正顶进偏差过程中,应每顶进2030cm, 即对中心和高程测量一次;在正常顶进中,应每顶进50100cm 时,测量一次。2、中心

16、测量:根据工作井内测设的中心桩、挂中心线,利用中心尺,测量头一节管前端的轴 线中心偏差 .3、 高程测量:使用水准仪和高程尺,测首节管前端内底高程,以控制顶进高程; 同时,测首节管后端内底高程,以控制坡度 .工作井内应设置两个水准点 ,以便闭合之用,经常 校核水准点,提高精度。4、一个管段顶完后, 应对中心和高程再作一次竣工测量, 一个接口测一点, 有错口的测两点。 (二)纠偏:当测量发现偏差在 1020mm 时,采用超挖纠偏法,即在偏向的反侧适当超挖,在偏向侧不超挖,甚至留坎,形成阻力,施加顶力后,使偏差回归 .当偏差大于 20mm 时,采用千斤顶纠偏法 ,当超挖纠偏不起作用时 ,用小型千斤

17、顶顶在管端偏向 的反侧内管壁上 ,另一端斜撑在有垫板的管前土壁上,支顶牢固后,即可施加顶力。同时配合 超挖纠偏法,边顶边支,直至使偏差回归。(三 )管前挖土要求1、 在道路和重要构筑物下,不得超越管段以外100mm ,管周不得超挖 ,并随挖随 顶。2、在一般顶管地段 ,如土质良好, 可超挖管端 300 500mm ,在管周上面允许超挖 15mm ,下 面 135 度范围内 , 不得超挖。(四)接口的处理:由于顶管的管材为 F 型接口,顶管完毕后,对于管与管之间的缝隙,采用膨胀水泥砂浆压实填抹 .选用硅酸盐膨胀水泥和洁净的中砂,配合比(重量比)为:膨胀水泥: 砂:水=1:1 :0。 3, 随拌随

18、用, 一次拌和量应在半小时内用完 .填抹前, 将接口湿润 ,再分层填入, 压实填抹平整后,在潮湿状态下养护。5.9 工作井内管道施工 管道完成后,按设计图在井内用砖砌筑检查井,井内外批防水砂浆。待砂浆达到一定强度后, 回填石屑至管顶面,用水冲实。5.10 遇到流砂时的施工技术措施顶进时若遇到流砂较多 ,且流砂流动性较强,则要在管内准备足够的砂包、稻草, 用来阻挡流砂的流动 .或用改装后带网格的工具头配合施工。以防万一,确保施工人员的生命 安全。第六章 施工计划6。1 施工进度计划 由于本工程工期较紧 ,因此在开工前一定要做好施工前期的准备工作:首先要落 实挖掘机、吊机、槽钢、管材等关键设备和材

19、料以及人员,保证工程开工能够即刻到位;测量 人员根据甲方提供的控制点加密导线点水准点、 测放中线点标高点以及探测地下管线、 构筑物 等,根据中线点确定开挖范围以及范围内的拆迁物 ,在现场和平面图上作标记;搭好工地办公 室、小型仓库、工棚以及清理停车场等前期工作。6。2 主要施工机具设备 主要施工机具设备一览表 机具名称 规格、性能 单位 数量 用途 工具头 台 6 纠偏,掘进空压机 3 立方 台 6 破岩四角架 6 米 副 6 出土斗车 部 12 运土水泵 1.1-2.2 千瓦 台 10 基坑排水电焊机 BX 330 台 2 型钢焊接气割 套 2 型钢切割卷扬机 1。 5T 台 6 竖井提升千

20、斤顶 150T 台 12 顶管高压油泵 ZB-50 台 6 顶管顶压装置 全套顶铁、垫座、滑道 套 6 顶管鼓风机 7000L/min 离心鼓风机 台 6 通风 第七章 质量保证措施1、顶管施工前编制顶管组织设计,提交监理和业主审定才能进行施工。2、顶管前,项目部向作业班组进行详细的技术交底工作,每道工序开工和员工上岗前进行简短的质量要求和技术交底,由各专业工程人员负责实施,使每个员工上岗前做到人人心中有数 以确保工程质量 .3、摸清施工沿线的地下管线的详细情况,并制定详细的技术措施。4、做好施工资料管理工作 ,及时填写原始记录和隐蔽工程记录 (含照片 ),及时完成竣工资料。5、认真做好施工计

21、划,保证施工作业连续均衡、紧凑,从而有效可靠地控制质量,保证工程6、顶进过程中,应严格控制顶力在允许的范围内,并留有足够的安全系数.7、顶管控制在质量标准范围以内,如果在顶进过程中,发现方向失控,应该立即停止顶进,逐级上报,经研究同意后,方可以继续顶进。8 、作好地质勘察及资料整理工作,认真编制好施工方案和通过不同土层的技术措施及纠偏措施,确保管道的顺利顶进。9、加强操作控制 ,使顶管均匀平稳,受力均匀,尽可能减少顶进过程中的倾斜、偏移、扭转, 防止管壁出现裂缝、变形。第八章 安全文明施工及环保措施8.1 施工安全措施1、沿工作井四周设置 1。 2 米高的固定护栏 ,护栏上挂安全网,工作井四

22、周要挂相应的警示标语。2、挖土施工时工作井必须设置爬梯,供人员上下井用。使用的卷扬机等应安全可靠并配有自 动卡紧保险装置。3、挖出的土石方应及时运离工作井,不得堆放在工作井四周1 米范围内 .4、顶管作业人员必须戴硬安全帽 .5、顶管施工区域沿线采用标准围蔽。6、严格遵循土方开挖程序,控制均匀挖土,防止发生偏位,严重倾斜或管涌等现象,做好作 业前和施工中的通风换气工作,每次进入管道时,保证管内通风,以免导致人身事故 .7、吊车、起重设备由专人操作和专人指挥,统一信号,预防发生碰撞.吊车靠近工作井边坡行驶时, 加强对地基稳定性检查 , 防止发生倾翻事故。吊管下工作井时,注意安全。8、加强机械设备

23、维护、检查、保养。机电设备由专人操作,认真遵守用电安全操作规程,防 止超负荷作业。9、开挖前详细了解沿线管线资料,做好沿线管线保护措施。10 、作业人员轮换制。每个作业人员在管内作业时间不得超过 1 小时,避免劳动强度过大引 起危险。11顶进过程中,施工人员必须使用安全带,洞口必须有施工人员照应 , 洞内用不大于 12 伏照明灯照明,每班作业时必须有合格的电工当班 .12 、利用轴流式抽水泵在工作井设置的集水井内进行抽水,保持井内无积水,抽水时,施工作业人员不得站立在积水范围内。13 、采用卷扬机垂直牵引出土时, 井下不能站人, 工作井上平台的作业人员出土时必须使用 安全带。14 、自制木板小

24、车 ,用于放置压缩空气呼吸器和运载进管人员,并在车尾部拴上绳子,在万一 发生意外的情况下由管外监护人员迅速将管内人员拉出管外进行抢救。15 、利用鼓风机并购买 48 米长的软管, 用于输送空气进入管道, 加强管内空气的流动和循环。 工作挖掘面的工人要佩带含氧量探测仪 , 经常检查该处含氧量必须超过 18 。16 、管外配备专职监护人员, 密切注意入管作业人员状态 , 每一分钟对管内人员进行呼喊, 或 用一条绳子每隔一定时间拉一下作业人员 , 在得不到安全的反馈情况下立刻采取相应应急措 施。17 、井上配备相应药品。作业前要对施工人员进行紧急救援的培训, 使 全体人员懂得使用呼吸器和含氧量探测仪

25、, 懂得救人步骤, 并进行实地现场考核合格后才施工。18 、在人员进管前要用含氧量探测仪进行管道内氧气浓度的探测,利用毒气探测仪进行管道有毒气体浓度的探测。19 、电动卷扬机必须设置防冲顶装置。20 、施工过程中使用的有关机械设备必须严格按照各机械的安全操作规程进行操作,全部用电设施必须符合施工现场临时用电安全技术规范 .8.2 采用空气压缩机带风镐机挖土时的安全措施1、作业环境内保持清洁和干燥, 贮气罐放在通风良好的地方, 半径 15m 以内不得进行焊接或 热加工作业。2、曲轴箱内的润滑油量应在标尺规定范围内,加添润滑油的品种、标号 必须符合规定。3、各联结部位应紧固,各运动部位及各部阀门开

26、闭应灵活,并处于起动前的位置。4、起动空气压缩机必须在无载载荷状态下进行,待运转正常后,再逐步 进入载运转。5、开启送气阀前 , 应将输气管道联接好 ,输气管应保持畅通 ,不得扭曲。送气时,在出气口前不 准有人工作或站立。6、发现以下情况必须立即停机检查 ,找出原因待故障排除后,方可作业 . 漏水、漏气、漏电或冷却水突然中断; 压力表、温度表、电流表的指示值超过规定; 排气压力突然升高,排气阀、安全阀失效; 机械异响或电动机电刷发生强烈火花 .7、停机时,应先卸载,然后分离主离合器,再停止电动机的运转。8。3 环保与文明施工1、控制噪声 ,顶管设备施工作业、施工运输车辆特别是夜间施工所造成的对

27、附近居民的影响, 由于顶管进行连续顶进施工 , 采取必要的减噪措施,同时报经主管部门批准。2、加强环境保护,控制空气污染,对施工作业机械,运输车辆作业时所 产生粉尘进行控制 , 并定期对施工现场周围地面进行淋水 , 减少灰尘对周围 环境的污染,同时做好对城市绿化、地下管线、地下文物的保护。3、保持每天 24 小时对工地范围内的交通通道进行维护、清扫。工地范 围与各主要通道加强照明设施, 保证车辆司机、行人能充分看清路况、警示 标志以及施工围栏。4、当天的余泥尽量当天运走,避免污染环境。人工加机械顶管专项施工方案编制单位:审批负责人:审 核 人:编制日期:施工单位:工程概况珲春集中供热二期工程

28、,本段施工供热管径为 1。2 米供热管线。 施工工艺的选择根据施工场地的实际情况和地质情况, 本工程采用人工加机械顶 管施工。施工部署施工现场场区 :施工区域采用彩色锌瓦 2 米高全封闭围蔽,在路 边设置标志牌和反光标志,夜间设警示灯。开挖土方随挖随运到弃 土场堆放 ;临时用电主干线采用 380V 三相五线制,接通工作井;坑 内及管道内照明采用 12V 安全交流电源供电 .供电拟采用市电和现场 发电机组相结合;在条件许可的情况下尽量接入市电。顶管施工措施根据现场布置,先施工顶管工作井(拉森钢板桩施工) 。顶管采 取 24 小时不间断施工,以缩短工期。1、 顶管施工流程图 :钢筋制安检查顶管设测

29、量控制及纠编2、顶管顶力计算测量定位n工作井:施工J工作井后背施工1»顶管设备安装卜开机顶进管内挖泥1F下一节管吊装1F接管正常顶进»回收掘进T管道贯通砌筑井体回填竣工验收浇筑砼> 注浆减阻>泥土外运顶管的推力就是顶管过程管道受的阻力,包括工具管切土正压力、 管壁摩擦阻力等。(1)顶力计算(以d1200管顶进40m为例)顶管机头正面挤压段压力:F1= x D/4 x P其中 F1 -顶管泥水阻力( t )D-顶管外径( m)P顶管泥水最大压力 (t/m 2)P 与土层密实度、土层含水量、地下水位状况有关。根据有关工 程统计资料和本工程的分析,估算顶管前端面压力为

30、2030t/m ,F1= x DD/4 x P= x 1。802/4 x 30= 76.34T管壁摩擦阻力: F2=Sx Lx f其中s-顶管外周长(mL最长一段顶管长度(m)f 综合摩擦力系数 (T/ m 2)f 与管道的埋设深度、 土质、地下水位等因素有关。 根据有关工 程统计资料和本工程的分析, 估算综合摩擦力系数 f=1 。 1T/m2。 F2=S x Lx f= x 1 。 80x 40x 1 。 1 = 248。 81T管自重: F3=BxL=1。 95x40=78T在考虑一次顶进距离为40m时,顶管总阻力为以上阻力之和:F二F1+F2+F3=403 15T顶进的后座采用2个500

31、T的千斤顶,采用的减阻措施,通常减 少管壁摩擦阻力的措施有: 管壁与泥土间压触变泥浆减阻 (优质膨润 土拌制而成 ), 注浆需要管节间的密封良好,否则浆体会在管节间泄 漏起不到应有的作用,减阻效果好时, f 综合摩擦力系数可以降低 到 0。 30。8 T/ m 左右,将触变泥浆的减阻作为保险系数。(2)管材受力计算钢管内径d=1200mm防腐保温厚度t=2000mn,外径D=1400mm, 每节管长度 12000mm。可承受的最大顶力为(安全系数为4 ) : F=s x 5000T/ m2/4=437.5T>403.15T; 满足要求 .3、顶进设备顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁

32、、工具管等。( 1 )千斤顶千斤顶是掘进顶管的主要设备 , 本工程采用 2 台 500t 液压千斤 顶.千斤顶在工作坑内的布置应与管体中心线一致,顶力合力作用 点与管壁反作用力作用点应在同一轴线,防止产生顶时折力偶,造 成顶进偏差。根据施工经验,采用人工挖运土方时 , 管上半部管壁与 土壁有间隙时,千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的 1/41/5处 为宜。( 2) 高压油泵由电动机带动油泵工作,选用额定压力为 62MPa的ZB- 500注 塞泵,经分配器 , 控制阀进入千斤顶。( 3)顶铁顶铁是传递和分散顶力的设备。要求它能承受顶压力而不变形, 并且便于搬动。根据顶铁位置的不同,可分为横顶铁、

33、顺顶铁和U形顶铁三种.(4 )其它设备工作坑上设活动式工作平台,平台用 30 号工字钢梁,上铺 15x15c m方木。工作坑井口处安装一滑动平台,作为吊土使用工作平台上设起重架 , 上装电动卷扬机。工作棚用彩瓦遮盖,以防雨水及阳光 ,便于人员在不同气候下的 正常操作。4、工作井( 1 )工作坑的布置 工作坑是顶管施工的工作场所。其位置可根据以下条件确定: 单向顶进时,应选在管道下游端,以利排水; 考虑地形和土质情况,有无可利用的原样土做后背; 工作坑与可能穿越的管线,建筑物要有一定安全距离; 距水、电源较近的地方; 工作井不影响地面交通等 .(2)工作坑的尺寸 工作坑应有足够的空间和工作面,保

34、证下管、安装顶进设备和 操作间距,坑底长、宽尺寸可按如下公式:底宽 W D+( 2。43.2)式中工作坑底宽度(m);D-我顶进管外径(m);底长 L=Li + L2 + L3 + L4 + L5式中l作坑底长(m ;Li子顶进后,尾端压在导轨上的最小长度,一般留 0。2米;L2节管子长度(m);L3土工作间隙,根据出土工具确定,一般为1.01.5m;L4斤顶长度(m)L5背所占工作坑厚度(m)。考虑到坑内后背采用钢板,本工程工作井为内径4。5mX4。5m 的工作井 ,(3)工作井施工 顶管工作井场地地质条件一般,开挖工作面附近来往车辆较多,所以工作井开挖过程中必须有可靠的挡土措施 . 本工程

35、的工作井采 用拉森钢板桩施工 , 当土层条件较好时,可从上到下分层开挖,并在 一定高度做围檩支护。(4)工作坑基础加固工作坑底根据土质、管重量及地下水情况 , 做好基础,以防止 工作坑底下沉,导致管子顶进位置的偏差。采用级配碎石基础,当 工作坑底土质松软,有地下水时,应采用强度为C25混凝土封底, 厚度为20cm混凝土底板漏水处应采用灌注水泥浆。井内设一个集水 坑,平面尺寸为50cnX50cm,深50cm,用砖砌筑,水泥砂浆抹面,以 便收集地下水和雨水,用潜水泵将水排出地面。(5)工作坑导轨设置导轨:作用是引导管按设计的中心线和坡度顶进 , 保证管在顶入土 之前位置正确。导轨安装牢固与准确与否

36、对管子的顶进质量影响较 大. 因此,安装导轨必须符合管中心、高程和坡度的要求。(6)接收井施工方法同工作井(略)管节安装1、接口质量保证措施(1)施工员必须督促保证施工人员在驳接管材时安装橡胶止水 带,且位置、方向正确。(2)在驳接顶进时 ,要边顶边观察止水带的位置,发现偏差要及 时纠正。(3)严格按图纸及施工规范的要求操作;2、管体材料每节长度为12000mm,供热钢管。出土与顶进工作坑内设备安装完毕,经检查各部处于良好状态,即可进行 出土和顶进。首先将管子下到导轨上,就位以后,装好顶铁,校测管中心和 管底标高及接口处是否符合设计要求 , 合格后即可进行管前端取土, 凿开护壁进行进洞施工;当

37、管体进洞后 , 不要急于顶进,首先要封堵 好洞口处管体外壁与土体之间的缝隙,保证管体外壁泥水不会渗漏 入工作坑,以免因出洞引起的护壁外土体的塌方。1 、顶进施工顶进利用千斤顶出 , 靠在后背不动的情况下将被顶进管子推向 前进, 其操作过程如下:安装好顶铁挤牢,管前端已掏挖一定长度后(视土质情况而 定最长不得大于30 cm),启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个工作 行程,将管推向一定距离 .停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。掏挖取土,添加顶铁,重复上述操作,直至需要安装下一节管 子为止 .卸下顶铁,下管,接下一节管重复上一工艺流程,直至全段贯通2、顶管工作面排水 地下水由工作面流向工作

38、井集水坑,再用泵排出地面 .3、管内作业面安全措施 管内主要采用人工来掘进、纠偏、排土及顶进,考虑管内工作 环境要求,必须采取以下措施:管内施工属于潮湿环境,管内照明必须采用安全低压照明 ,管 内沿线间距10m,在管体右角上安装一盏12V、60W的灯泡.在顶管中,通风是一个不容忽视的问题。因为在顶进过程中 的时间比较长,人员在管子内要消耗大量的氧气,时间长了,管内 就会出现缺氧 , 不仅影响作业人员的健康,而且影响测量。因此需解 决好通风问题 .由于本工程施工管道长度不大,采用鼓风式通风,选用小型风 扇。在施工人员下井前必须先通风,并利用鸟类以及有害气体检测 设备对井内气体进行检测,确认安全后

39、方可下井操作 。4、纠偏顶进措施顶管测量:采用经纬仪和光学水准仪。 测量次数:开始顶第一节管子时,每顶进20 50cm/次,正常 顶进时,每顶进1m/次。校正时,每顶进50cm即测量一次。 中心线测量:首先在地面用经纬仪确定顶管方向桩,然后在 工作坑边的两方向桩上挂小线,其上吊 2 个垂球到工作坑底部,在 工作坑中用激光水准仪照准两垂球,读管前端的中心尺刻度,若与 中心尺的中心刻度相重合,说明其方向准确,否则其差值即为偏差 值。 高程测量:在工作坑内引设水准点,停止顶进,将激光水准 仪支设工作坑同内 , 测量前端管底高程。顶进偏差的校正顶进中发现管位偏差10mm左右,即应进行校正。纠偏校正应缓

40、 缓进行,使管子逐渐复位,不得猛纠硬调 .5、减阻润滑 触变泥浆通过制造、储存、压浆系统,从第一节管注浆孔处压 入触变泥浆 ,形成一定厚度( 15mm 左右)的泥浆套,间距 68m 设 一道补浆孔,使顶管在泥浆套中向前滑行,减少摩阻力,根据压力 表和流量表,计量桶控制注浆量 ,压力应控制在地下水位的 1。 1-1。 2 倍 .材料: 膨润土:烧碱:水 =1:0.05:4。 5 配比,经试验,确保 泥浆性能良好,必要时加其他外加剂 .为使泥浆能及时将管壁空隙灌满,灌浆速度要与顶进速度相适 应,注意观察,防止跑冒 ,并保证泥浆达到量。造浆后应静置 24 小时后方可使用。6、排土和泥土外运 顶管土体

41、在管内用人力手推车运输到工作坑,由提升设备将泥 土运至地面堆土区 ,然后用环保运输车运至弃土场。7、正常顶进施工 顶进速度应根据出土情况确定,要即挖即顶,防止塌方 .顶进过 程中,若摩擦力过大时 ,采取边压触变泥浆边顶进,以减少管体的阻 力。顶进一节后,回缩千斤顶,拆开通风、照明等管线,吊入下一 管段,校直对中,接好接头,安装回各顶铁,接通各管线,开动油 泵顶进一千斤顶行程,回缩千斤顶,测量、加顶铁 ,重复顶进至一节 管体后,又重复上述流程。8、主要技术措施为了控制好路地面沉降 ,使其保证在规范要求以内,主要采取了 以下措施:(1)等体积置换 :即在管内挖掘土方的体积 Q 土完全等于顶入 管子

42、的体积Q管(Q 土 =Q管),所以每次顶进都经过一定的计算, 尽可能相等。若Q 土Q管时,地面易于沉降;Q 土Q管时,地面 易于隆起。( 2)减少扰动: 顶管是静荷载作用于土体 ,然而,顶管在采取纠 偏措施时,虽然仍属静力范围,但对土体却有周期性的扰动。因为 纠偏时对土体一侧加荷的同时,另侧又强迫卸荷,促使土体内发生 应力变化,导致扰动和变形,而且,这样的变化是周期性的,即扰 动还没有恢复第二次扰动又发生,如此重复动作 ,使土体疲劳,以致 变形加剧,并扩散至地表 .为了减少这种对土体扰动,故尽量; 减少纠偏次数: 压注泥浆不使管壁与土体之间形成空隙:顶管设计时,为了减少摩擦阻力,降低主千斤顶的

43、顶力,工具头的外径常常比顶入管材 的外径大10mm20mm,因此,顶管时在顶入管与土体之间就存在一 定的空隙,导致土体可能的沉落,为此,必须及时压注泥浆于空隙 中,并且边顶进,边压注,更需要在中间补浆 ,使在顶管中形成完整的泥 浆套,既消除了空隙,又能平衡其上土体之自重,防止沉落。 使土体中不产生附加应力:土的变形,归跟到底是主体有了 附加应力 ,顶管时,此类附加应力源于以下几种外力 :A、泥浆压力的影响。为此,在压浆时要控制好压力。恰好能平 衡“泥浆套”以上主体的压力,故事先要根据估计上压力确定泥浆的压力,并非泥浆压力越大越好。B、道路汽车行驶时的荷载,包括重载汽车急驶中的轮压力,主 体的疲

44、劳反应,以及紧急制动压力等。C、邻进施工影响及堆载影响等等.(3) 顶进中导向要好 ,除了管端正面挖掘要均衡、对称外,还要 : 经常检查工作井内的导轨 ,穿墙门洞与顶管间的空隙等有无异 常; 千斤顶的中心应和正面阻力及摩阻力的合力重合,尽量减少 偏心,这一点在开始安装时必须考虑 ,若在开始顶进之后调正 ,就困难 了; 经常注意后座的刚度是否足够,其变形的大小和均匀度,以 及弹、塑性变形值的比例等,随时设法消除各种影响异向精度的因 素; 顶进不宜求快,在穿越道路的顶进中,更需要慢,通常每次顶 2030cm。在过道路时,改为1015cm。每次顶进少一些,异向就 相对易于掌握 .9、其它有关问题的处

45、理后座土体支持力不足时: 在座土体表面堆放压重决,使主体封板桩墙或其它型式的后座 墙增加被动上压力 ,提高土体的支持力。但这种措施只适用于墙后的 正常土质条件下的土体,如砂性土或粘土;绝对不能用于淤泥质土 和其它稳定性差的土层 .采用这类措施时 ,如果挡土深度较大,插入深度较小,可能造成 滑波或向坑内涌土。因此一定要经过土力学计算决定 . 在后座土体中灌注水泥砂浆,填充土体空隙,增加上体的抗剪强度,弥补土体支持力的不足。这种方法只适用于砂性土层,如属 粘土层,灌浆可能失效。10、遇到流沙、流泥软土层超前注浆处理措施 ()、超前注浆主要是在顶管施工过程中针对流沙、 流泥等不利地质 的一种施工措施

46、; 本顶管工程的地理位置处于新地涌边 ,地质条件差 , 管体主要穿越于淤泥层,场地不宜采用搅拌桩进行淤泥层处理,所 以采用本措施是对流沙、软泥层的一种行之有效的施工方法 .(二)、超前注浆是将管体需要穿越的路径周围的土体 ,在管体未顶进 之前,用高压注浆泵将水泥浆注入土体,使土体在水泥浆的作用下 凝结硬化,使之在将要顶进的管体路径周围形成一周环形的水泥混 合层,工人在挖掘施工中不会产生流沙流泥,便于顶管工作能够顺利 的穿过不利土层,以达到完成施工任务的目的 .施工方法(一)、顶管施工过程中 ,如遇流沙流泥时,立即停止顶进,在管内前 端工作面上用锤击法 ,将预先加工好的专用注浆钢管打入工作面前端

47、 的土体中,打入注浆管时要成放射状沿管子四周向外围打入 .打入深 度一般为 24 米为宜 (以土质情况而定 )。(二)、用高压注浆软管将打入土体的注浆钢管接口与工作井上的注 浆泵连接好,连接处必须牢固 ,不渗漏浆液。(三)、用拌合机调制好水灰比为 1:0。5 的水泥浆, 储存于储浆箱, 将注浆泵进料吸管头放入储浆箱浆液内,然后开启注浆泵将浆液通 过注浆管压入流沙或流泥层中 .(四)、注浆完成后 4h 即可恢复正常顶进 ,待顶完注浆段后,又可重 复上叙注浆操作,如此循环直至穿过不利土层为止。注浆注意事项(一)、统计好注浆量,一般每米注浆用水泥量约为90100kg为宜,若注入过多会造成不必要的浪费

48、,注入太少又形成不了足够厚度的 保护层.(二)、调制水泥浆要控制好水灰比(1:0。450.5),水灰比太小难以 注入,容易堵塞注浆管,影响水泥浆的渗透;水灰比太大又起不到 凝结硬化土体的作用。(三)、注浆压力一般可控制在 0.82.5Mpa左右,对于管顶覆土较浅 的地段,注浆压力不可过大,以免引起地表面膨胀隆起 ,或影响附近 原有的地下构筑物和管道的使用,因此,一般每 1m覆土厚度的注 浆压力可按0.44Mpa考虑。(四)、注浆时要注意观察管内工作面浆液流动情况,以工作面有少 量浆液渗出为宜,即可停止注浆。1、主要施工机具设备机具名称规格、性能单位数量用途翻斗汽车陕汽奥龙台1运土注浆泵L150

49、台1灌注水泥砂浆灰浆搅拌机150L台1搅拌砂浆水泵QS2X25 4台20基坑排水电焊机ZX 400IGB台2维修焊接油压千斤顶500t台8顶管高压油泵ZB- 50台4顶管顶压装置全套顶铁、垫座、滑道套4顶管冲击打夯机QT 70 型台1回填土实全站仪NTS- 360台1测量水准仪AHO- 32台4测量发电机组30kw台1供电2、劳动力使用计划采用综合梯队形式,以便相互配合,发挥多面手作用,现场配备 技术负责1人,施工员1名,电工1人,测量员1人.顶管工人采用每天两班连续作业, 计划4个施工小组,每小组6 人,共24人。挖桩工每组4人,计划4组,共计16人。泥水工8人。质量控制与管理使工程符合设计

50、施工技术标准和施工规范要求。具体做法是: 建立质量管理从工作质量抓起,做到认真细致,严格标准和计量,保证各工序质量,控制好各施工阶段质量,以提高总体工程质量施工前将建设单位下发的技术规范、地下管线施工规范、验收规范、 质量控制点部位和验收标准内容下发到各施工班组,施工中对照检查 落实,针对容易影响工程质量的某些工序,某些结构部位 ,制定质量 控制点,确定控制点应达到的质量目标,在施工中检测控制点的现状与制定的质量目标对比,如不能满足验收要求,分析产生原因,采 取技术措施和管理措施,消除质量影响因素,不断提高工程质量, 达到质量目标为准。同时积极配合业主监理工程师共同完成质量监 控。工作中具体任

51、务、责任、权力及惩罚,做到事事有人管,办事 有标准,工作有检查.编制质量方针目标和实现方针目标的标准.顶进过程中地面沉降控制范围项目允许变化范围(mm)地面隆起的最大极限+10地面沉降的最大极限10顶管在纠偏过程中,应勤测量,多微调,每项纠偏角度应保持10 20"不得大于1XXX工程顶管专项施工方案编制人:审核人:XXXX 工程二一四年、顶管施工措施根据现场布置,先施工顶管工作井。顶管采取24小时不间断施 工,以缩短工期。2、 顶管施工流程图:顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、工具管及运出土设备等。(1 )千斤顶千斤顶是掘进顶管的主要设备,本工程采用液压千斤顶。 千斤顶在工作坑

52、内的布置应与管体中心线一致,顶力合力作用 点与管壁反作用力作用点应在同一轴线,防止产生顶时折力偶,造 成顶进偏差。根据施工经验 , 采用人工挖运土方时,管上半部管壁与 土壁有间隙时,千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的 1/41/5 处 为宜.(2)高压油泵由电动机带动油泵工作,选用额定压力为 62MPa的ZB- 500注 塞泵,经分配器,控制阀进入千斤顶。(3 )顶铁 顶铁是传递和分散顶力的设备。要求它能承受顶压力而不变形 , 并且便于搬动。根据顶铁位置的不同,可分为横顶铁、顺顶铁和 U形顶铁三种.(4) 其它设备工作坑上设活动式工作平台,平台用工字钢梁,上铺15x15cm方木。工作坑井口处安

53、装一滑动平台,作为吊土使用 . 工作平台上设 起重架,上装电动卷扬机。工作棚用彩瓦遮盖 ,以防雨水及阳光,便于人员在不同气候下的 正常操作。3、工作井(1 )工作坑的布置工作坑是顶管施工的工作场所。其位置可根据以下条件确定: 单向顶进时 , 应选在管道下游端,以利排水; 考虑地形和土质情况,有无可利用的原样土做后背; 工作坑与可能穿越的管线,建筑物要有一定安全距离; 距水、电源较近的地方; 工作井不影响地面交通等 .(2)工作坑的尺寸工作坑应有足够的空间和工作面 , 保证下管、 安装顶进设备和操 作间距,坑底长、宽尺寸可按如下公式:底宽 W D+( 2。4 3。2)式中工作坑底宽度(m);D-

54、我顶进管外径(m);底长 L=Li + L2 + L3 + L4 + L5式中 L作坑底长(m);Li子顶进后,尾端压在导轨上的最小长度,一般留0.2米;L2节管子长度(m);L3土工作间隙,根据出土工具确定,一般为1。01.5m;L4斤顶长度(m)L5背所占工作坑厚度(m)。考虑到坑内后背采用钢板,本工程工作井为内径4.5mx 4.5m的 工作井 ,(3)工作井施工 顶管工作井场地地质条件一般 , 所以工作井开挖过程中必须有 可靠的挡土措施。本工程的工作井采用拉森钢板桩施工,当土层条 件较好时,可从上到下分层开挖,并在一定高度做围檩支护。( 4)工作坑基础加固工作坑底根据土质、 管重量及地下

55、水情况 , 做好基础 , 以防止工 作坑底下沉 , 导致管子顶进位置的偏差。采用级配碎石基础,当工作 坑底土质松软,有地下水时,应采用强度为C25混凝土封底,厚度为 20cm混凝土底板漏水处应采用灌注水泥浆。井内设一个集水坑, 平面尺寸为50cm<50cm,深50cm,用砖砌筑,水泥砂浆抹面,以便 收集地下水和雨水,用潜水泵将水排出地面。(5)工作坑导轨设置 导轨:作用是引导管按设计的中心线和坡度顶进,保证管在顶入土之前位置正确。导轨安装牢固与准确与否对管子的顶进质量影响 较大。因此,安装导轨必须符合管中心、高程和坡度的要求。(6)接收井施工方法同工作井(略)二、管节安装1、接口质量保证措施(1)施工员必须督促保证施工人员在驳接管材时安装橡胶止水 带,且位置、方向正确 .(2)在驳接顶进时,要边顶

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