顶管施工组织设计

顶管施工组织设计一、机头选型根据地质报告，并结合本公司的施工经验，顶管机头决定采用气压平衡网格（水冲）式机头进行施工。该机头在顶进过程中，通过气压平衡正面土压稳定机头，减少外部土体对周围地面的影响。二、顶进设备及顶进工艺1、主顶采用4台200吨／台千斤顶作为主顶，千斤顶行程为1.4米。千斤顶动力由油泵提供。千斤顶后端用道木和分压环将反力均匀作用于工作井，前端顶进分压环，顶铁将顶力传至管节。分压环制作具有足够的刚性，与管端面接触相对平整，无变形。2、接口管节接口主要由外套环（钢套环）橡胶止水带和软土衬垫组成。钢套环在加工处至现场运输吊装过程中不能变形，接口不损坏，以确保管节在对接过程中，橡胶带不移位、不翻转，确保管节的密封性。同时，钢环套在进场前还必须做好防腐处理。橡胶止水带应保持清洁、无油污，并存放在阴暗处，防止老化。施工中，将橡胶止水带用强力胶水粘贴于混凝土管口凹槽处，并粘贴牢固，在管节对接前涂无腐蚀性润滑油以减少摩阻，防止止水带翻转、移位和断裂。软木衬垫采用多层胶合板（厚度1cm左右），将其夹于前后管节钢套环间，以均匀管节间的相互作用力，减少接口损坏。管道顶通后，管道须作内接口处理，将管节间的胶合板凿至同样深度（深度2～3cm即可），并用沥青弹性嵌缝膏或水泥砂浆抹平。3、测量仪器轴线测量采用2"激光经纬仪、高程测量采用DS3"水准仪。4、顶管准备工作1）根据设计轴线、高程、进行顶管中线、高程放样，以确定导轨的安装高度和方向，测量放样严格按三级放样制度进行测放复核，确定无误后，放可进行下道工序施工。2）安装洞口止水橡胶板。3）根据测放效果,安装导轨,导轨安装要求平稳、牢固，中线、高程与设计无误，偏差符合设计要求规范要求。4）主顶设备安装①在主顶千斤顶安装要求位移中线两侧,且两边等距,千斤顶坡度符合设计坡度。②主顶油泵车安装到位后,需对油泵车进行调试,调试完成后,用高压油管与主顶千斤顶连接,并对主顶千斤顶进行调试。如发现问题及时调换或检修。③工具管安装,工具管吊入工作井接通电源,对工具管开顶前作最后一次检测,并作好记录。5、进出洞口加固由于地质条件较差而工具管自重相对较重,因此在进出洞口区域需进行土体加固。在洞口进行压密注浆，以防止土体工具管出洞时，工具管发生下沉而直接造成顶管的质量发生问题。6、顶进施工1）工具管等主顶设备检修完毕,确认无故障后,方可破预留孔封样,把工具管顶入土中。2）顶力控制①最大允许顶力计算,一般取沉井后座的被动土压力作为最大允许顶力,估算最大顶力为600t。②主顶力计算取注浆减摩后数值为0.8t/m²③掘进机方向控制保证顶管机严格按设计轴线推进,不偏离设计轴线方向,必须及时观测顶管动态数据,从而调整顶管各施工参数,指导顶管正确、安全推进。在工作井后靠背前设置一牢固的测量平台，平台高度与轴线标高相匹配，并可作不量调节，经纬仪安置在平台上，调整经纬仪方向、高度与设计轴线一致。在机头后壳体圆心处有一测量尺，根据经纬仪的观察即可读出尾部的实际偏差，现场结合机头前后壳体间隙角、机头滚动角、二维倾斜读数即可算出机头的现存偏差及发展趋势，从而进行纠偏操作。另外，在机头前方筒还安装有倾斜仪传感器，向操作人员显示机头的倾斜角度，以指导纠偏。④纠偏顶管允许偏差值：中心线位50mm；高程+30mm，-40mm。设置报警中心线：中线±25mm，高程+15mm，-20mm。在顶管中，由于周围穿越土层的变化，顶力的不均匀，管道联接的误差等因素，均可能造成顶管中线偏离设计中线位置，当管道偏差超过10mm时，需采取纠偏措施。纠偏动作主要由方向控制测量的成果指导。对某一纠偏动作，机头前后壳体即在这方向上产生一定量的折角，在顶进时，机头即沿此方向纠偏。每次纠偏操作的执行均需仔细讨论、记录，并密切观察其后反映，当班人员须将整个管道的线型偏差量以曲线图形绘出，以利操作控制。为消除测量基准的误差，在顶进50m处还要对测量基准作一次全面复测。机头进洞前25米处，对机头的偏差进行一次精确的测量，确定纠偏控制措施，以确保机头以尽可能小的偏差进洞。纠偏时指导思想是“减缓发展，稳慢回归，平行找顺，纠偏一半，反曲靠线，主动微调”。发现误差时，不能急于归位，找出原因，减缓误差发展。第一步，找出误差大的一面进行纠偏工作，纠偏千斤顶在原基础上的伸出量不超过2-4mm，这时误差虽仍在增加，但已有回归趋势。第二步，经过一段顶程后（3m左右）出现顶进轴线与设计中心线平行时，可多顶一段距离（5～10m）。管体在顶进中会接顺一些已弯曲的土洞，第三步向设计中心靠拢，仍将千斤顶继续伸出2mm左右，本着稳慢原则，每顶2-3m可向设计中心靠近5mm，当误差已校正1/2时，反向纠偏千斤顶开始伸出（2mm），这时的机头仍然向设计中心靠拢，但其轨迹可能已向反方向演变，故称“反曲靠线”，只有这样才能避免“矫枉过正”，轨迹忽左忽右。纠偏工作操作要点：纠偏前，要根据机头本身已存在的斜率和轨迹综合分析，确定校正方向及纠偏千斤顶的伸出量。纠偏时要坚持勤测、勤调、微动的原则，每次纠偏一般情况不大于0.5，切忌猛纠、硬调。纠偏操作必须在顶进中进行，严禁在停止时纠偏。当进行主动纠偏时，应会同技术人员共同研究进行。⑤注浆减摩系统注浆减摩是顶管施工中非常重要的一个环节,尤其在长距离顶管中,它是顶管成功与否的一个极其重要性的环节。一般如果注浆效果较好，土的周围摩阻系数f可从0.8下降到0.4～0.5,大大加强了顶管的顶进长度。注浆可在管道外周形成一浆套，填补了工具管在顶进过程中形成的空隙，其对地面沉降有一定的防护效果。注浆减摩措施可分两种，第一种是顶管机头尾端的同步压浆；第二种是中继间和混凝土管适当点进行跟踪补浆。两种注浆措施采用同一种浆液。掘进机后设置的３～４带注浆孔的管节进行顶管机头尾端的同步压浆，使浆液能连续充满整个空隙。在整个管道中每间隔４个管子设１个补浆断面，每个补浆断面设３～４个注浆孔。补浆应按顺序依次进行，定量压注。三、工程质量保证措施1、施工前有针对性地对各工种进行技术培训，制定各工序标准化作业细则，提高施工人员的整体技术水平。2、加强技术管理，严格执行工序交接检查制度，加大技术投入和管理力度，严格遵守操作规程及施工工艺流程。3、按要求配置施工设备和试验检测设备、以提高施工水平。4、在施工中充分发挥质量检查人员的作用，对各工序进行全面检查，使工程每一环节质量均有保证。5、加强对施工人员的技术教育和培训，提高技术素质，确保施工质量。6、所有材料进场时，材料员、质量员等根据有关技术指标对进场材料进行严格验收，以保证材料满足施工需求。7、按规定进行材料的抽样复检，检验合格后方可用于工程。8、坚决杜绝不合要求的材料进入现场。四、安全保证措施1、加强安全教育，规范施工作业。提前对工人进行安全培训，提高施工人员对安全生产重要性的认识，树立安全第一的思想，工人统一上意外伤害保险。一方面要让上路的施工人员必需穿带标志安全服，另一方面要加强施工车辆管理，保证上路车辆车况良好，各种手续齐全，避免事故发生。2、加强安全监督巡查。要求施工队在施工时，合理安排，加强工序衔接。3、建立长期的安全教育制度，定期对作业人员进行安全教育，使作业人员充分认识到安全作业的重要性，提高安全防范意识。4、合理摆放施工标志等安全设施。5、所有机械设备严禁非操作人员进行操作、酒后操作、疲劳操作。6、现场施工人员与机械车辆必须服从管理，统一调度，安排专人进行指挥。7、施工完毕后，施工现场杂物、材料清理干净。8、杜绝工程质量重大、一般一级事故的发生。杜绝施工机械设备重大及以上责任事故、交通安全责任事故。9、施工作业人员不得到施工区域以外活动，严格遵守各项规定。“安全责任重于泰山”，施工现场的安全管理十分重要，安全工作贯穿工程始终。五、文明施工措施1、各种施工标识齐全、完好并设置在明显位置。2、施工场地整齐有序，无杂物乱丢乱放。3、在现场施工过程中，符合施工技术规范和施工程序要求，不违章指挥、不蛮干。4、合理布置场地。各项临时设施必须符合规定标准，做到场地整洁、标志醒目、生产环境达到标准作业要求。六、环保保护措施项目部成立扬尘防治工作小组，负责施工现场扬尘污染控制的组织和落实，并从财力、物力、人力上实施战略部署，将本工程的施工扬尘控制融入到整个管理中。1、治理范围扬尘治理范围：施工现场2、保障措施施工过程中，严格按照《道路扬尘污染防治工作导则》、《公路工程施工标准化技术指南》及相关扬尘污染防治标