横大路顶管施工方案1

1、中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP工程概况工程概况工作井施工作井施工方法工方法测量控制测量控制工期及施工安排工期及施工安排选择砖砌倒挂选择砖砌倒挂井施工理由井施工理由细节控制细节控制施工工序施工工序顶管施工顶管施工 安全措施安全措施147869235中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERIN

2、G CO.,LTD. OF CTCE GROUP 设置顶进工作组12个，所有工作井同时进行开挖、顶进，最短时间内完成施成顶管施工，以保证后续路基路面工程施工。第一至第十一顶进组施工时间为6月10日至7月30日，第十二顶进组施工时间是6月1日至10月26日。第一顶进组 北污1-2#北污1# 第七顶进组 北污11#北污13# 第二顶进组 北污1#北污3# 第八顶进组 北污13#北污15#第三顶进组 北污3#北污5# 第九顶进组 北污15#北污17# 第四顶进组 北污5#北污7# 第十顶进组 北污17#北污19#第五顶进组 北污7#北污9# 第十一顶进组 北雨54#出水口 第六顶进组 北污9#北污1

3、1# 第十二顶进组 北污26-2#27-3#中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP 工作井采取砖砌圆形倒挂井逆作法施工，工作井内尺寸直径根据顶管需要设置为4.3m，工作井井壁砖砌体厚度上部4m采取240mm，下部采用370mm。接收井内径3.5m，其余同工作井。砖砌倒挂工作井砖砌倒挂工作井中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司TH

4、E FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP地质情况良好地质情况良好结构验算结果显示为结构验算结果显示为安全安全此方案在我公司此方案在我公司其他项目部类似其他项目部类似地质条件已成功使用地质条件已成功使用原有沉井方案原有沉井方案不能满足工期要求不能满足工期要求中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP 根据业主5个月工期要求，我部对整个施工进行了安排，并对污水管道工期进行最大优化，结果显示污水管道必须在8 8月月1010日日前完成，否则将影响整个工程竣工

5、。原有沉井方案不能满足工期要求原有沉井方案不能满足工期要求 而沉井施工每个周期至少需要10天时间，5次循环至少需要50天，加上施工准备、封底及其他时间10天，则，沉井施工合计需要60天；顶管施工160m，每天顶进4m计至少40天，两项合计100天；6月10日开工，结束时间也要到9 9月月1010日日，不能满足工期要求。中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP此方案在我公司其他项目部类似地质条件已成功使用此方案在我公司其他项目部类似地质条件已成功使用淮南淮南污水污水管网管网改造改造工程工程合店

6、合店路扩路扩建工建工程程正在建设中的江北正在建设中的江北产业区路网工程产业区路网工程中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP地质情况地质情况中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP倒挂井支护结构力学验算倒挂井支护结构力学验算1 1、计算参数：、计算参数： 根据地勘报告，土的根据地勘报告，土的内聚力内聚力c=c=34kPa34kPa， 内摩擦角内摩擦角=13=13度度， 干干容重容重d d=

7、19.4KN/m=19.4KN/m3 3，水容重水容重ww =10KN/m =10KN/m3 3，；，；2 2、上部、上部4m 240mm4m 240mm厚墙体验算厚墙体验算 井深井深4 4米处砖砌井外侧所受土压力：米处砖砌井外侧所受土压力： 则则Ka=tgKa=tg2 2(45(451313/2)=0.633/2)=0.633 、= =（d dw w）/(1/(1e e0 0)=9.5)=9.5 有效应力有效应力Pa=Pa=HHK Ka a2cK2cKa a1/21/2ww H H = =9.95KN/m9.95KN/m2 2=0.0095MPa=0.0095MPa砌体灰缝破坏时剪切应力砌体

8、灰缝破坏时剪切应力fv=0.17MPafv=0.17MPa 砖砌井所受环向应力：砖砌井所受环向应力： = Pa (D = Pa (D2t)/2t =0.0262t)/2t =0.0264780/(24780/(2240)240) =0.259N/mm2 =0.259N/mm2f=1.89N/mmf=1.89N/mm2 2，且安全系数大于且安全系数大于1.41.4 由以上验算知，上部由以上验算知，上部4 4米处能采用直径米处能采用直径D4300mmD4300mm，墙体，墙体t t为为240mm240mm。中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEER

9、ING CO.,LTD. OF CTCE GROUP倒挂井支护结构力学验算倒挂井支护结构力学验算 3 3、受、受力最大处，即井底部验算力最大处，即井底部验算 最大深度最大深度H=1H=12 2米米 最深处砖砌井外侧所受土压力最深处砖砌井外侧所受土压力Ka=tgKa=tg2 2(45(451313/2) =0.633/2) =0.633 土的有效重度土的有效重度 = = （dw） /(1/(1e e0 0)=9.5)=9.5 采用土水压力分算法中的有效应力采用土水压力分算法中的有效应力计算计算： Pa=HKa Pa=HKa2cK2cKa a1/21/2ww H H =138KN/m =138KN

10、/m2 2=0.138MPa=0.138MPa砌体灰缝破坏时剪切应力砌体灰缝破坏时剪切应力fv=0.17MPafv=0.17MPa 砖砌井所受环向应力：砖砌井所受环向应力：= Pa (D= Pa (D2t)/2t2t)/2t =0.138 =0.1385040/(25040/(2370)370) =0.94N/mm =0.94N/mm2 2f=1.89N/mmf=1.89N/mm2 2（且安全系数大于（且安全系数大于1.41.4） 由以上验算知，由以上验算知，4 4米米以下以下能采用直径能采用直径D4300mmD4300mm，墙体，墙体t t为为370mm370mm。为增强墙体的为增强墙体的稳

11、定性，在稳定性，在370mm370mm墙体内设置圈梁墙体内设置圈梁3 3道，并采用道，并采用20cm20cm厚厚C15C15砼封底。砼封底。工工作作井井剖剖面面图图顶进洞口开挖深度10m左右4m洞顶设置圈梁一道原地面24cm37cm20cm4.3m装配式钢板后背墙高出地面10cm层层耕耕土土厚厚度度：0 0. .8 84 4. .6 6m m，黄黄褐褐色色，松松散散层层粘粘土土厚厚度度2 2. .8 87 7. .2 2m m，灰灰黄黄色色，可可塑塑、硬硬塑塑层层粘粘土土灰灰黄黄色色、黄黄褐褐色色，硬硬塑塑、坚坚硬硬接接收收井井剖剖面面图图接收洞口开挖深度10m左右5m洞顶设置圈梁一道原地面2

12、4cm37cm20cm3.5m高出地面10cm层层耕耕土土厚厚度度：0 0. .8 84 4. .6 6m m，黄黄褐褐色色，松松散散层层粘粘土土厚厚度度2 2. .8 87 7. .2 2m m，灰灰黄黄色色，可可塑塑、硬硬塑塑层层粘粘土土灰灰黄黄色色、黄黄褐褐色色，硬硬塑塑、坚坚硬硬中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP工作坑开挖工作坑开挖中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP井壁

13、砌筑井壁砌筑圈梁圈梁4m以上圈梁以上圈梁 4m以下圈梁以下圈梁中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP顶进采用手掘式机械顶管施工，工艺流程见下：中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP顶力计算及千斤顶选择顶力计算及千斤顶选择 根据给排水管道施工及验

14、收规范第6.3.4节规定： 顶进力FP=D0Lfk+NF 式中 Fp-顶进阻力，KN； D0-管道的外径； L-管道设计顶进长度； fk-管道外壁与土的单位面积平均摩阻力，取8.0KN/m2； NF-顶管机得迎面阻力，有公式计算而得，公式如下： NF=（D0-t）tR 其中 t-工具管厚度， R-挤压阻力，取400KN/m2 根据计算最大顶力为根据计算最大顶力为4359kN，管材轴向允许推力，管材轴向允许推力5300KN，则主顶油，则主顶油缸选用缸选用2台台300t(3000KN)级油缸，每只油缸顶力控制在级油缸，每只油缸顶力控制在250t以下，这可以通以下，这可以通过油泵压力来控制，千斤顶总

15、推力过油泵压力来控制，千斤顶总推力500t。因此我们无需增加额外的顶进系统即。因此我们无需增加额外的顶进系统即可满足要求。可满足要求。中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP导轨导轨 导轨采用复合型导轨，每一根导轨上都有两个工作面：水平工作面是供顶铁在其上滑动，倾斜的工作面则是与管子接触。为了测量及导轨安放的方便，导轨的水平工作面仍然与钢筋混凝土管内的管底标高同处一个水平面上。每一副复合导轨中还设有六只可以调节高低的撑脚，以便安装。中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司TH

16、E FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP后背墙土抗力验算后背墙土抗力验算pppKHhKHcKHBR222RBHpKch中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP 一般是安排一个人挖土。为加快一般是安排一个人挖土。为加快工程进度，每班两个人，轮流开挖。工程进度，每班两个人，轮流开挖。 土方在管内采用人力斗车进行运土方在管内采用人力斗车进行运输。输。 土方在工作坑采用电动葫芦进行土方在工作坑采用电动葫芦进行垂直运输。垂直运输。 在一般地段，土质良好，挖土

17、时在一般地段，土质良好，挖土时可超挖可超挖30305050。 管子周围超挖的控制：管子周围超挖的控制： 管上面允许超挖管上面允许超挖1.51.5，但在下，但在下面面135135范围内不得超挖，一定要保范围内不得超挖，一定要保持管壁与土基表面吻合。持管壁与土基表面吻合。超挖示意图超挖示意图a最大超挖量1.5cm；b允许超挖范围管前挖土管前挖土中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUPa a、检查管子、检查管子下管前应先对管子进行外观检查，主要检查管子有无破损及纵向裂下管前应先对管子进行外观检查，

18、主要检查管子有无破损及纵向裂缝；端面要平直；管壁无坑陷或鼓泡，管壁应光洁。检查合格后的缝；端面要平直；管壁无坑陷或鼓泡，管壁应光洁。检查合格后的管子方可用起重设备吊到工作坑的导轨上就位。管子方可用起重设备吊到工作坑的导轨上就位。b b、检查起重设备、检查起重设备起重设备以检查、试吊，确认安全可靠方可下管。下管时工作坑内起重设备以检查、试吊，确认安全可靠方可下管。下管时工作坑内严禁站人。当距导轨小于严禁站人。当距导轨小于5050时，操作人员方可进坑工作。时，操作人员方可进坑工作。c c、管子就位、管子就位第一节管放到导轨上，测量管子中心及前端和后端的管底高程，确第一节管放到导轨上，测量管子中心及

19、前端和后端的管底高程，确认安装合格后方可顶进。第一节管作为工具管，顶进方向与高程的认安装合格后方可顶进。第一节管作为工具管，顶进方向与高程的准确，是保证整段顶管质量的关键。因此，必须认真对待此项工作。准确，是保证整段顶管质量的关键。因此，必须认真对待此项工作。下管下管中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP顶进及安装工具涨圈顶进及安装工具涨圈顶进顶进 采用采用2 2台台300t/300t/台的液压千斤顶作为主顶。顶进开始时，就缓慢台的液压千斤顶作为主顶。顶进开始时，就缓慢进行，待各接触部位密

20、合后，再按正常速度顶进。进行，待各接触部位密合后，再按正常速度顶进。顶进若发现有油路压力突然增高，应停止顶进，检查原因经过处理顶进若发现有油路压力突然增高，应停止顶进，检查原因经过处理后方可继续顶进，回镐时，油路压力不得过大，速度不得过快。后方可继续顶进，回镐时，油路压力不得过大，速度不得过快。挖出的土方要及时外运，及时顶进，使顶力限制在较小范围内。挖出的土方要及时外运，及时顶进，使顶力限制在较小范围内。安装安装工具胀圈工具胀圈 为了有利于导向，顶进的前数节管中，在接口处应安装内胀圈，为了有利于导向，顶进的前数节管中，在接口处应安装内胀圈，通过背楔或调整螺栓，使用胀圈与管壁紧成为一个刚体。胀圈

21、一定通过背楔或调整螺栓，使用胀圈与管壁紧成为一个刚体。胀圈一定要对正接口缝隙。安装牢固，并在顶进中随时检查调整。要对正接口缝隙。安装牢固，并在顶进中随时检查调整。 中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP1) 中线测量先挖好工作坑，然后根据地面的中线桩，用全站仪将管道中线引测到坑壁上。在两个顶管中线桩上拉一条细线，紧贴细线挂两根垂球线，两垂球的连线方向即为管道中线方向制作一把木尺，使其长度等于或略小于管径，分划以尺的中央为零向两端增加。将木尺水平放置在管内，如果两垂球的方向线与木尺上的零分划

22、线重合(见图c)，则说明管道中心在设计管线方向上，否则，管道有偏差。可以在木尺上读出偏差值，偏差值超过1.5cm时，需要校正。中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP高程测量高程测量 采用管道激光指向仪进行测量，将管道激光指向仪安装在工作坑内，采用管道激光指向仪进行测量，将管道激光指向仪安装在工作坑内，并按照管线设计的坡度和方向调整好，同时在管内装上标示牌，当顶进并按照管线设计的坡度和方向调整好，同时在管内装上标示牌，当顶进的管道与设计位置一致时，激光点即射到标示牌中心，说明顶进质量无的管道

23、与设计位置一致时，激光点即射到标示牌中心，说明顶进质量无偏差，否则应根据偏差量进行校正。偏差，否则应根据偏差量进行校正。中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP校正（纠偏）校正（纠偏）超挖纠偏方法：超挖纠偏方法：偏差为1020时，可采用此方法，即在管子偏向的反侧适当超挖，而在偏向侧不超挖甚至留坎，形成阻力，使管子在顶进中向阻力小的超挖侧偏向，逐渐回到设计位置。千斤顶纠偏法：千斤顶纠偏法：用小型千斤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，即可进行纠偏。千斤顶纠偏法：千斤顶纠偏法：中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP校正（纠偏）校正（纠偏）n顶木纠偏法管端下陷，可采用下图方法。适用偏差大于20mm时。12456736-校正千斤顶4-楔子7-垫板5-支柱3-内涨圈2-木楔1-管子中铁四局集团第一工程有限公司中铁四局集团第一工程有限公司THE FIRST ENGINEERING CO.,LTD. OF CTCE GROUP导轨安装：导轨安装： 导轨采用钢轨与型钢焊接，导轨长24m，两条导轨