顶管坑支护设计及计算

1、足顶进 导轨高 标 高井、接收 降水时500mm,强度等 接，锁口明沟污水截流工程顶管工作井施工方案工作坑开挖顶管坑支护设计及计算1. 顶管坑支护设计顶管坑结构尺寸（长X宽 二LX B）:主干线（D1500）顶管坑8m 5m施工中顶管坑结构尺寸根居检查井的类型调节开坑尺寸来满 需要，开挖前，根据顶坑的管内底标高，考虑 度、顶管坑底板厚度等计算出顶管坑实际槽底（H）。顶管坑采用C25钢筋砼厚度30cm.在工作 井分别设置4 口大口径降水井进行降水,深度15m, 间30天，保证施工时工作面无水。根顶管坑上部设锁口圈梁，圈梁宽 800mm高 圈梁采用162 0为主筋，8 200箍筋，混凝土 级C25

2、。为了顶管工作坑下部钢架能与锁口圈梁连圈梁向下预留钢筋接头，方法是在槽底向下打孔，插入800mn长 20钢筋，间距1000mm预留钢筋锚入锁口长度不小于400mm坑壁采用格栅挂钢筋网片倒挂逆作法，分层开挖,分层锚喷混凝土进行支护，结构厚度为250mm格栅每750mm设一道，并在坑底设一道格栅竖向用20钢筋连接（采用搭接焊），间距为1m。钢格栅主筋采用 20、每断面4根，每榀钢格栅纵筋与横筋之间采用波浪型连接。钢格栅内侧主筋外缘满铺 610库冈筋网片,与主筋焊接成一体。竖井施工中应沿竖井壁置“土钉”长1.5 m的20锚杆，呈梅花状置，间隔1.5 m，并在喷射混凝土前与网片及格栅焊接牢固，以满足结

3、构整体受力的要求,意各网片相互搭接坑底要设一道钢格栅，本程喷射混凝土设计强度等级为C20,中粗砂、石（粒径在0.51.0cm ）配比为水泥（PO32.5）砂子 豆石=1 2 2,速凝剂掺量泥重量的5%水泥、砂子豆石和速凝剂采工搅拌，混合料要随拌随用，不掺速凝剂的其存放时间不应超过45分钟，喷射作业应分层,300mm分片分段依次进行，喷射顺序应自上向下，沿水平方向螺旋式移动，回旋直径应为左右，一圈压半圈，一次喷射厚度不得大于 积，要求喷射密实不得露筋，锚喷厚度不得 250mm厚。喷射前必须穿雨衣，带胶皮手套， 眼镜和防尘口罩，喷射前必须检查设备，材 齐全完好。喷射时管道不准有死弯，非操作 得在附

4、近停留，喷枪在任何情况下严禁对 机司机必须做到幵始时先送风， 再幵机，再 束时应待料喷完后再关风。向喷射机供料应100mm分三层喷满，每次喷1m,不得在一处堆 小 于 戴防护 料是否 人员不 人。喷射 供料，结 连续均匀，机器正常运转时，料具内应保持有足够的料，喷射机的工作风压满足喷头处的压力在0.1Mpa左右，喷射作业完毕或因故中断时必须把喷射机和运料管内的积料清理干净。喷射 时施工操作遵守以下规定：喷射时经常保持喷头有良好的工作性能；喷头与受喷面保持垂 直，保持在0.61.0m的距离，喷射混凝土时需控制好水灰比，保持混凝土表面平整，每 次幵挖喷射混凝土前，应将前次喷射混凝土的接茬部位凿毛，

5、清除表面粘附的泥土，以保 障接茬处混凝土的密实。顶管坑设置130a工字钢环撑一道，位置在坑口下2.5m处，八字斜撑四角满布与环撑满 焊。工作井施工完毕比后，浇筑 C30钢筋砼靠背墙，高3m,埋入底板1m,厚0.75m，宽4m。 （锚喷混凝土顶管工作坑圈梁详见下图：锚喷混凝土顶管工作坑结构平剖面图、格栅配筋图）B=4500入/ 45度角| /斜撑长3米，八字角度为45度 与环撑接点满焊-OO57=LP-:.1土凝混喷5锚2撑斜爲I.Ff=I图意示面剖平构结井作工管顶土凝混喷锚II6：川1.2吋钢管锚杆1.2吋锚杆入土 1.5m1.2吋钢管锚杆枕木/Z钢筋格栅厚300mm钢筋混凝土封底Lzd规格

6、100X 1000 20连接钢筋100X 1001钢筋网片圈梁配筋图6钢筋网片1.5m嵯20锚杆,1.5m,梅花状布置锚喷墙中部设一道榀架工字钢盘撑800mrX 500mr钢筋砼顶圈梁0 8200160 20间距单位：mm竖井结构剖面施工图;“、/111 1CII1111Cd1_1栅格钢架展开图11?栅格断面orj亠蹬筋蹬筋栅格配筋图栅格钢架间距0.5m，长度2m; 钢架之间采用波浪形连接； 纵向连接筋20，间距im内层放置 钢筋网|6, 100X100，内外层放置。栅格钢架图2.顶管坑支护计算计算模型的建立对于钢筋混凝土格栅梁和工字钢环撑的验算采用1/2分担法，即每道梁或撑承担其控制范围内土

7、压力的作用。其中对钢筋混凝土格栅梁假定为 两端固定，工字钢环撑梁为四支点连续梁。1）钢筋混凝土格栅梁配筋及结构尺寸抗弯性验算：本工作坑-5.5m至-6.5m的位置为顶管坑后背承受压力最大的部位，因此该范围的钢筋混凝土格栅是计算检验的重点。故选取-6m位置，格栅层高为b=0.24m的钢筋混凝土格栅梁进行计算：-6m位置的主动土压力为：钢筋混凝土格栅梁所受均布载荷为：钢筋混凝土格栅梁实际承受最大弯距为：I格栅（顶管工作坑）的长度 =9.6m钢筋混凝土格栅最大计算弯距为（正截面受弯承载力计算模型）：2式中：fcm 9.6N/mm混凝土强度设计值c20 ；（按混凝土结构设计规范(GB50010-200

8、0) 2（按混凝土结构设计规范fy fy 300N/mm钢筋抗拉（压）强度设计值；（GB50010-2000）as受压格栅主筋至锚喷墙表距离；h0 格栅截面有效高度（格栅受拉筋至土层距离）b格栅截面的宽度（格栅纵筋竖直间距+20mm；As受拉区钢筋截面面积（2根）；X混凝土受压区高度；钢筋混凝土格栅梁配筋及结构尺寸符合抗弯要求。2）钢筋混凝土格栅梁配筋及结构尺寸变形验算：钢筋混凝土格栅梁所受最大变形（受弯构件挠度验算模型） 钢筋混凝土格栅梁配筋及结构尺寸符合变形要求。其中：钢筋混凝土格栅梁（受弯构件）短期刚度：式中：52Es 2.0 10 N/mm钢筋弹性模量1 = / 1-h L二二卩受拉翼

9、缘面积与腹板有效面积的比值：2000.74f 270有效受拉混凝土截面面积的纵向受拉钢筋配筋率：裂缝间纵向钢筋应变不均匀系数1.10.65 ftk1.10.65 1.78te sk0.013 172.40.58钢筋与混凝土的弹性模量的比值aE21052.8 1047.1纵向受拉钢筋配筋率:Asbhb2628mm240mm 235mm0.011按载荷短期效应组合计算的钢筋混凝土构件纵向受拉钢筋的应力的等效应力:skMk0.87 h As22.13kN m20.87 235mm 628mm172.4Mpa3）工字钢环撑梁计算工字钢环撑梁为四支点连续梁，梁长9m-2.5m位置土压力为：工字钢环撑梁所

10、受最大均布载荷为：2.5m 位置：q ea h 1.4 0.30.42KN /m工字钢环撑梁所受最大弯距为：-2.5m 位置：Mmax 0.14ql120.14 0.42 924.76KN mI 30工字钢的抗弯截面系数：Wz 472.3cm3校核工字钢环撑梁的正应力强度:-4m位置:maxmaxWz26.84Mpa160Mpa满足正应力强度条件二、安全技术措施施工前应制定安全技术防护措施，并对顶管工程的作业人员进行安全技术操作 培训学习后，方可进行施工。要有详细的安全交底单，一式三份，施工员、安全员、 施工队三方签字有效。一）工作坑1）开挖工作坑土方前应按安全技术交底要求了解地下管线、人防等构筑物的情况， 按要求坑探，掌握管线、构筑物的具体位置。作业中应避开管线和构筑物。2）开挖工作坑土方作业前必须检查工作坑周围场地，场地应符合排管、运管、吊运、 出土、排水、防汛的安全要求。3）分层开挖并及时分层支撑。支撑前必须检查坑壁土体的稳定性，确认安全。4）工作坑必须按安全技术交底要求安装支撑。 安装工作坑支撑时必须设专人指挥。 工 作坑四壁支撑框架必须牢固，支撑结构必须符合安全技术交底的要求。前方管口可拆卸支 撑板必须使用整板。5）顶管工作坑支撑时， 钢梁下料长度应准确， 水平撑的四脚不得有空隙， 如因钢梁的 长度不够时，接缝要双面焊，必须焊加强板，严禁搭接。圈梁和立