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文档简介
1、d6顶管施工方案secret完整(完整版资料,可直接使用可编辑,推荐下载)顶管施工方法及技术措施1、施工测量方案开工前以市测绘院导线桩控制点为依据,根据工作坑位置布设, 利用布设的附合导线在现场内测设控制桩、施工用水准接桩后,按 定线成果表对桩位进行校核。待现场具备条件后,沿线全长布设一条 复核导线,并要加强桩位保护。施工中要加强中线、高程的校核, 重点部位采用三级测量并及时填写测量复核记录,施工中做好原始 记录,执行有关规范制度,及时进行工程测量。严格执行有关测量规 范要求与测量仪器使用规定.1.1测量质量管理原则根据设计单位的现场交桩和书面资料,以原始基准点进行认真 复测,把复核的结果报监
2、理工程师认定后,作为永久桩点保护。1.1 o 2根据永久桩点,在施工范围内以导线的形式加密控制点, 导线精度不低于1/5000,水准线路闭合差不高于2。5. n毫米(n为 测站数)报监理工程师认定.1。1。3依据监理认定的加密控制点,进行施工测量放线,放线 的内业和外业要经专人复测无误后,才能交施工作业班组使用。1.2平面控制测量包括地面控制测量、施线测量、顶管地下控制测量。地面控制测量是确保顶管在规范允许误差范围内贯通的重要组成部分,按照本工程规模,规范允许的中线贯通误差为士50mm高程贯通误差小于士 30mm相应地面控制网的精度为国家三、四级平 面控制网。1 o2.2放线测量时采用前方交会
3、法确定每个工作坑位置及中线。1。2.3地下测量包括顶管中线和高程的放样。为了减少导线量 距误差对管线横向贯通的影响,尽可能将导线沿着管线中心敷设,导 线点数不宜过多,以减少测角误差对横向贯通的影响,由于地下导 线是布设成支导线的形式,而且每设一个新点,中间要隔上一段时 间,因此在每次测定新点时,将以前的控制点进行校核。由于地下 导线边长较短,尽可能减少仪器对中误差及目标偏心误差的影响。1。2.4高程测量包括地面高程控制、联系测量、地下高程控制三部分,为了确保管线准确贯通,三项高程控制测量均保证一定的 精度。2顶管施工方法2。1 工作坑工作坑的尺寸及计算是根据管径大小、管节长度、操作设备、 出土
4、方式及后背长度等不同情况而定,具体计算公式如下:宽度: B=D1+Sb工作坑底部宽度(md管外径(mS操作宽度(m)长度: L=L1+L2+L3+L4+L5L工作坑的底部长度Li每节管长度L2- 顶镐机长度L3 出土工作间长度L4后背墙的厚度L5稳管时,已顶进的管节留在导轨上的最小长度 0。30.6m2。1.1工作坑按检查井坐标定位,净空尺寸 5rn< 7m矩形,以保 证顶管后检查井施工,在工作坑施工时注意保护道路边坡稳定 .2。 1.2 放出工作坑尺寸轮廓线 , 以工作坑中心线为基准挖“十” 字型探坑,深度不小于3m,探测超出工作井边线500mm对挖出管线 进行保护,加固措施由实际情况
5、确定。2。1.3工作坑从自然地坪以下2m范围采用机械开挖,深度达到 2m后焊盘撑,然后插板对土体支撑后方可继续下挖,护壁板要随挖 随插,厚5cm挖出土方要距工作坑边不少于1.5m,并且不得妨碍设备及管材运输。2。 1。 4 工作坑挖至设计检查井垫层底高,然后四周加扫地撑 . 对角设集水井,使用© 500混凝土管,深1.5m,并用碎石封底。在 集水井内设 2寸泥浆泵 24小时抽水 .2。 2 工作平台及设备安装2.2。1工作平台主要承担管重和人重,设计20t荷载,主梁采用 I 40a工字钢,沿工作坑短边横担,两端伸出坑口不少于 1。5m,主 梁与地面接触处使用方木垫平、 垫牢以防下沉.
6、主梁安装在同一水平 面上,之间安放横梁,形成整体。上铺 15cmiX 15cm方木,方木上铺 设5cm厚木板。工作平台中间留4mx 3.2m的平台孔口下料和出土, 平台孔口四周设1。2m高安全护栏,上、下人的地方设置牢固方便的爬梯。2.2。2在平台上安装起重架,起重架使用 3根DN219K 7。5cm 无缝钢管,一段锚固后支立起来形成三角架,底脚落在I 40a主梁上 焊接,横向加设横撑,雨季施工时要在起重架上设防雨棚,最后安 装各种施工设备如卷扬机、导向滑轮、钢丝绳等 .2.3后背墙施工2。3。1利用原土作后背,将后背土铲修平整,并使壁面与管道 顶进方向垂直。后背宽3m,高4m,横向使用方木密
7、排,在其前面放 置立铁,埋入基础以下不小于 0。5m,立铁前横向放置 75cmx 45cm 横铁。2.3。2后背土体壁面应与后背墙密贴,若有空隙用砂石料填塞 密实。2.4导轨设置2。4.1当工作坑施工完毕后,开始进行工作坑基础处理,使用级配砂石回填至安装导轨标高。然后挖槽埋设枕木,枕木使用15cmx 15cm方木,间距40cm,比导轨外径宽20cm.导轨采用定型钢轨,两导轨平行放置,安装要牢固,在顶进过程中不得产生位移,导轨高度比管外底低3cm,坡度与管线坡度一致.导轨间距如下:A= 2 , D (h e)(h e)式中:A两导轨上部的净距(mm)D管外径(mmh导轨高度(mme管外底距枕木的
8、距离2。5顶进施工顶管前请上级公司总工、主管领导、组织技术、安全、动力等 人员对工作平台、架子、电器吊索具、安全防护、机械设备、顶管 后背和通风设备等进行验收,并签发准开证后再约请监理、建设单位 进行验收,完全合格后方可进行施工。顶力和后背长度验算顶力计算公式:2P=f 丫 D2+(2H+Dtg (45°® /2)+ 3 / 丫 DL+RP计算总顶力(kN)丫管道所处土层重力密度(kN/m3)d管道外径(mH覆土厚度(m)9管道所处土层的内摩擦角3管道单位长度的自重(kN/m)L 管道计算顶进长度(mf 摩擦系数Pf 迎面阻力后背长度计算公式:L= p/b +LaL 后背长
9、度P顶管需要的总顶力B后背受力宽度La=附加安全长度,取2m2。5.2下管顶管管材使用© 600钢筋混凝土管,下管前先对管子进行外观检 查,主要检查外观应无破损及纵向裂缝,端面要平直,管壁无坑陷或 鼓包,管壁应光洁,合格后管子方可吊装就位。起重设备先检查、 试吊,确认安全可靠后方可下管,下管时坑内严禁站人,当距导轨 小于50cm时,操作人员方可进前工作.第一节管就位后,测量其中 心及前后端高程,合格后开始顶进。2。5.3 挖土首节管子周围严禁超挖,管端前方挖土不大于15cm,且下面135°范围内不得超挖 , 并且随挖随顶,在首节管前端安装管帽 ,以防 土方坍塌伤人 . 采用
10、小土车出土,及时出土及时顶进。2.5。4 顶进1)为减少管节承压面的压力,在首节混凝土管前设U形顶铁以增 加混凝土管的受力面积。每节管间采用T形钢套环橡胶圈防水接口 , 接口尺寸为26mm要求钢套环肋部与钢板垂直,焊接接缝平整。2)顶进开始时应缓慢进行,回镐时压力不得过大,速度不得过 快,顶进应昼夜三班连续施工,并做好交接班记录。在顶进过程中 对顶进方位须勤测量, 在工作坑内设两个稳固水准点和一个中心桩 , 产生偏差时纠偏应缓慢进行。3)触变泥浆减阻本段顶管顶进长度比较长 , 为减少顶进阻力。 采用触变泥浆方法 施工,同时此泥浆静置一定时间泥浆固结 , 产生强度使顶管工作对路 基产生的破坏因素
11、减少到最低限度 .触变泥浆主要成分采用膨润土掺入碱和水配置而成,为了在顶 进完毕后使触变泥浆产生固结强度, 须掺入凝固剂 , 触变泥浆重量比 ( 膨润土:水 : 碱=100:524:2.5 )。灌浆采用泥浆泵,输浆管和管帽与预留口连接,每顶进一次即 压浆一次,压满为止。4)顶进时注意顶铁上方及侧面不得站人,顶进中如遇下列情况 时停止作业:管子前发生坍塌或遇不明的障碍物 ;后背倾斜或严重变形;顶铁发生扭曲现象;管子线位偏差大,并且校正无效 ;顶力较预计增大,接近管节端面许可承受的顶力。2。 5。 5 测量与纠偏1、顶管测量 : 采用激光经纬仪和水准仪等仪器。 、开始顶第一节管子时,每次顶进 20
12、50cm正常顶进时, 每次顶进1m校正时,每出土一次测量一次; 、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,读前端的中心尺刻度,若与中心 缓缓进行,使管子逐渐复位,不得猛纠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 仪支设在顶铁上,测量前端管底高程.2、顶管偏差的校正顶进中发现与管位偏差10mn左右,即应进行校正. 、穿墙各纠偏阶段要求每顶进10cm30cn左右测量一次;q工具管测点行进轨迹 、工具管纠偏应顶进过程中进
13、行;_ -. . | | | | | | | |曲线图来指导纠偏.,管轴线偏差不允许大起大落IIIIIIII 、纠偏控制由纠偏千斤顶进行,掘进机共有纠偏千斤顶四个纠偏角度为2。5°,能上下左右四个方位纠偏。 偏角度不大于0.5 ° : 心施工;2、纠偏、纠偏由激光经纬仪发出的激光束照射在r '.I_, 一 I I I I II II+般情况下每次纠钻掘匸系统的光,以适当的曲率半径逐步回到轴线上来 靶上。根据测得的偏斜数据续顶操纵液体纠偏系统,使掘进系统前部铰接的机头产生偏罢如下图:,从面实现铺管方向的调节七耳偏分四步进行,4、回到正确位置2.6顶管后的压浆处理2。6
14、。1顶管时要及时回填注浆,防止地面下沉或影响周围管线 变形。2。6。2压浆孔设置可在采购管材时事先与厂家联系, 在管材上 预留© 35cm压浆孔,每两节管设一个压浆孔以备压浆用.2.6。3水泥压浆配合比视不同情况进行现场调配,主要材料有 水泥和粉煤灰,(水泥:粉煤灰=1: 3,水适量)。注浆压力不大于0。3MPa.2。7顶管坑的拆除将顶坑内的顶进设备吊至地面的安全位置.2。7。2清除到检查井设计垫层底高。2.7。3 拆除顶坑内最深处的扫地撑。2。7。4 进行检查井底板、侧墙浇筑, 盖板安装后将逐步拆除框 架支撑及井壁护板随拆护板随夯实土方 , 为防止护壁坍塌, 拆除护壁 高度,距回填
15、土面3050cm2.7 。5 注意事项1)框架支撑绝对不可盲目切割一次拆除,随四面护壁板从下至 上依次拆除并回填土方。2)当回填土方到检查井盖板时,砌筑井筒与回填土方可同时进行,但要保持井筒高于回填土方1m以上的施工步距.3)待拆完最后一道框架支撑后, 选用 20t 吊车拔出护壁工字钢。4)使用吊车拔桩时如遇有高压线,臂杆、吊索具与高压线应有 足够的安全距离 .5)不准超负荷吊装或斜吊 , 散物吊装必须绑扎牢固。6)拆除工作坑前必须有文字的安全交底和技术交底 , 必须由工 长、安全员及有关人员盯现场,设专人指挥。築龍鋼zhui0ngrcom龙 P!第六节顶管工程6.1工程概况本工程工作井及接收
16、井均采用沉井法施工,接收井高度12。55m工作井底标高12.9m,砼均采用C30,抗渗标号S6,本工程顶管 主要是穿越随塘河,顶进长度178m6。2沉井施工6.2。1沉井施工流程基坑测量放样基坑开挖刃脚垫层施工 立井筒内模和支架钢筋绑扎立外模和支架浇捣混凝土养护及拆模封砌预留孔井点安装及降水凿除垫层、挖土下沉沉降观察铺设碎石及混凝土垫层绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土混凝土养护素土回填.6.2。2基坑测量放样根据沉井设计图纸,沉井基坑开挖深度取3米,沉井刃脚外侧面 至基坑边的工作距离取2米,基坑边坡采用1:1。整平场地后,根据 沉井的中心座标定出沉井中心桩、 纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。 施工放
17、样结束后,须经监理工程师复核准确无误后方可开工。基坑开挖築龍鋼zhuin grcom经监理工程师认可的基坑开挖边线确定后,即可进行挖土工序 的施工。挖土采用1立方米的单斗挖掘机,并与人工配合操作.基坑 底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥。为防止流砂及管涌产生 采用在基坑边设置一套轻型井点降水,在底部四周设置排水沟与集 水井相通,集水井内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除,防止积 水而影响刃脚垫层的施工。n6.2。4刃脚垫层施工刃脚垫层采用砂垫层和混凝土垫层共同受力。(1)砂垫层厚度的确定砂垫层厚度H可采用如下计算公式计算:N/E + 丫砂HW 门根据计算结果,无论是工作井还是接收井,砂垫层厚度
18、H均为60 (厘米)。砂垫层采用加水分层夯实的办法施工 ,夯实工具为平板式振捣(2)混凝土垫层厚度的确定混凝土垫层厚度可按下式计算公式计算:h = ( GO/Rb ) /2根据计算结果,混凝土垫层厚度h为 15厘米.混凝土垫层表面应用水平仪进行校平,使之表面保持在同一水平面上.築龍網6。2.5立井筒内模和支架由于顶管沉井高度达12.5m左右,因此,井身混凝土分四节浇捣,内模同样分四节按装。井筒模板采用组合钢模与局部木模互相 搭配,以保证内模的密封性。刃脚踏脚部分的内模采用砖砌结构,宽度与刃脚同宽。井身内 模支架采用空心钢管支撑。钢管支架必须架设稳固,如有必要,可 采用对撑支架,增加内模的稳定性
19、.6。2。6钢筋绑扎沉井钢筋现场设加工场成型制作,井壁钢筋分三次绑扎接高, 巾16以上钢筋采取闪光对焊工艺接长,绑扎时接头相互交叉.井壁双 层钢筋用巾10钢筋撑脚把网片撑开.钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定,绑扎钢筋时应采 用撑件将二层钢筋位置固定,保证钢筋设计间距。为了保证保护层 的厚度,应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块,垫 块应与钢筋扎紧并互相错开。钢筋绑扎完成后,应上报监理工程师进行隐蔽验收。隐蔽验收合築龍網格后,方可进行立外模。立外模和支架沉井制作采用组合定型钢模板,在沉井插筋部位用2英寸木模板间隔拼装,拼装的木模表面刨光,拼缝严密平整。为防止接缝 间隙过大易漏浆,
20、在其接缝表面采用粘贴包箱纸。立模前所有模板 涂刷脱模剂,使砼表面能平整、光滑。内外模板顺序原则上先立内 模,后立外模。模板与钢筋安装应互相配合进行.模板采用双层钢筋 用巾48X 3钢管作竖围囹,25巾钢筋弯成与井壁同圆形作水平围囹, 内外模用巾16对拉螺杆与模板围囹结合牢固,确保井壁厚度。螺杆上设一道止水片,止水片与螺杆满焊.模板支架及脚手架采用巾48 X3。5钢管扣件搭设。支架根据立模及钢筋绑扎,砼浇捣的需要分层 架立。支架的底脚衬垫30X 60木板,支架每隔9m设一道剪力撑与 地面的夹角控制在45度左右.外脚手架的纵向立杆间距为1。4m横 向立杆间距为1.2 m 。6。2。8浇捣混凝土工作
21、井总高度为12.9m,分四次浇捣完成,一次下沉。第一 次浇捣刃脚部分,高度2。3m第二次、第三次浇捣高度3。5m第 四次全部浇捣完成,浇捣高度3.6m.接收井-总高度为12.55m,分四次浇捣完成,一次下沉。第一 次浇捣刃脚部分,高度2。1m;第二次、第三次浇捣高度 3。5m;第四 次全部浇捣完成,浇捣高度3.45m.本工程砼采用商品砼,配砼泵车用布料管直接对称浇筑砼。浇 筑采用水平分层法,每层控制在30cm左右,用插入式振动器有次序 的振捣.每节砼浇捣完成,在砼初凝前,井壁厚度中设一条环形凹型 施工缝,深6cm三分之一壁厚度。再次浇筑时,施工缝需凿毛,清 除浮石,冲浇干净,用同品种水泥高标号
22、砂浆12cm进行接浆。砼养护采用浇水养护,不少于十四天.每次浇筑砼在同一车内取二组试 块一组三块作强度标养检测,加一组六块作抗渗标养检测。在下一築龍網 zhuleng.cDm节沉井砼强度达到70%后,再浇捣上一节沉井,养护及拆模混凝土浇捣完成后应及时养护,养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。在养护过程中,对混凝土表面需浇水湿润,严禁用水泵 喷射而破坏混凝土 .养护时应确保混凝土表面不发白,至少养护七天 以上。养护期内,不得在混凝土表面加压、冲击及污染。在拆模时,应注意时间和顺序.拆模时间控制在混凝土浇捣后的 34天内进行,过早或过晚的拆模对混凝土的养护都是不利的; 拆模 顺序一般是先上后下,
23、小心谨慎,以免对混凝土表面造成破坏。对于 分段浇捣混凝土部位,应保留最后一排模板,利于向上接模。6。2.10沉井下沉根据沉井的自重计算下沉系数与稳定系数。沉井下沉前,割除 对拉螺栓的拉杆,并用水泥砂浆分二次对拉杆割除位置进行修补。.抽承垫木(1) 抽承垫木必须在刃脚混凝土达到设计规定的强度后进 行。(2) 抽承垫木应分区域,按次序、均衡对称同步地进行。并 应注意沉井四周下沉是否均匀、定位支点处的承垫木应最后抽除。 抽承垫木要统计块数,不得漏抽。2排水下沉(1) 本工程采用排水法下沉。(2) 下沉前,在沉井外壁涂热沥青(3 )排水下沉时,采用机械配合人工进行挖土,先由井中央挖向 四周,每层挖土厚
24、0.40。5m在刃脚处留11。5m台阶。沿井壁 每23m一段向刃脚方向逐层全面、对称、均匀的削落台阶,每次 削510cm当土层经不住刃脚的挤压破裂,沉井便在自重作用下均 匀破土下沉。(4)挖土时各井孔的土面咼差一般不宜超过 0.5m。6。2。10.3助沉纠偏xMElL厂门(1 )沉井下沉过程中,刃脚下产生地基反力,当沉井下沉系数 小于设计下沉系数时,允许采用加载助沉,加载平台应符合重物堆 放方便和结构安全等要求,重物堆放重心应根据施工组织设计规定, 加载时加载范围内的其他工作应停止。沉井下沉到设计标高时应先 卸载,卸下的重物应随卸随运,不应堆放在沉井边。(2) 沉井纠偏应根据测量资料随偏随纠,
25、当沉井偏斜达到允 许值的1/4时便要纠偏,沉井下沉过程中要做到勤测、勤纠、缓纠。(3) 沉井初沉阶段纠偏应根据“沉多则少挖”“沉少则多 挖”的原则在开挖中纠偏。刃脚下挖土要逐步扩大,不能一次过量掏 挖,不要通过大量挖土来纠偏。(4) 水或冲气方法纠正井体倾斜时,可在沉井偏高的一例在井 壁外插入射水管或冲气管进行射水或冲气,减少井壁摩阻力。射水或 冲气管亦可预埋设在井壁内适当位置,供纠偏时按照偏斜方法进行 纠偏。用射水法纠偏后如留有射水孔宜用厚触变泥浆或砂土填满 .丄築龍網zhulcngrcorri(5) 井下沉过快时,在沉井外壁间填粗糙材料 ,或将井筒外的 土夯实,加大摩阻力。6.2。10。4
26、下沉观测(1 ) 沉井下沉时应注意观测,刃脚标高每班至少测量一次, 轴线位移23天测一次,当沉井每次下沉稳定后应进行高差和中心位 移测量。(2) 初沉阶段每2h至少测量一次,必要时应连续观测、及时纠偏。-(3) 终沉阶段每小时至少测量一次,在软土地层中如停止挖 土后沉井仍不能自沉时应立即采取措施控制下沉。当沉井下沉接近 设计标高时应加强观测,待 8h内沉井自沉累计不大于10mm寸方可进行封底,此时井体的标高位移和倾斜应在允许偏差范围内,并经 检验合格.6。2。11沉井封底6211。1准备工作:(1) 沉井下沉至设计标高的要求范围内,经沉降观测沉降率在允许范围内即可进行封底。(2) 封底方法应根
27、据设计规定,若排水封底有困难需改变封底方法时主动与设计单位联系。(3) 沉井封底前应绘出沉井内开挖锅底简图(4) 本工程在井点降水条件下施工,在封底前应用大石块先将刃脚下垫实,同时应加强井点降水保持连续抽水(5) 封底前应准备好集水井筒.6.2。11。2干封底与浇筑钢筋混凝土底板:(1)封底前应整理好锅底和清除浮泥,对新老混凝土接触面少 工壷勺JzhulorigrCDrri应凿毛清洗,井内积水应尽量排干并在每个井格底部中央设置至 一个集水井,其深度和大小要满足水泵吸水要求.(2) 本工程圭寸底前按照设计规定,先铺碎石,填平整实后再浇筑素混凝土封底,此类工作均须沿井壁四周向中央进行。素混凝 土封
28、底应一次浇筑、分格、逐段、对称进行,不得中途停顿,避免 产生施工缝而造成渗漏现象.混凝土封底的同时集水井不得填没,排 水工作继续进行,以保证混凝土在终凝前不浸水.素混凝土封底的表 面应平整,当强度达到设计强度的 25%以上时才允许在上面绑扎底|板钢筋。钢筋扎好经检验合格后方可浇筑底板混凝土。(3) 当底板钢筋混凝土强度达到设计要求时, 根据抗浮计算,地下水位控制值可适当提高。沉井能满足抗浮要求时方可封填集水 井,封填先应清洗干净,封填必须密实防止渗漏。(4)钢筋混凝土底板表面应平整,整个底板不得有渗漏现象, 如发现渗漏点应压浆堵漏。漏水严重时应设置临时泄水管引流,在压 浆堵漏后再封闭泄水管。(
29、5)封底根据底梁分格情况进行对称分格置换, 先清除12 个井格内的土体,抛大石块铺填碎石,浇筑素混凝土垫层,然后依次 进行.6。2.12沉井施工质量要求6212。1.基坑开挖后,下设砂填层1m井壁四周均匀设置垫 木,垫木长度为2m厚度0。2m宽度0.3m,每米内垫木砂于四块 垫木中心浅与刃脚中心浅重合,埋置深度为其侧壁厚度的一半。6。2.12.2 .沉井开始下沉时,抽除垫木应在来人指挥下,分组築龍網编号按顺序依此对称,同步地抽除,抽垫过程中,应随抽随填夯 石或砂砾石,在刃脚外填筑土堤并分层夯实。6。2.12.3 .如果采用水力机械冲泥时,应以集泥坑为园心逐渐 向四周冲射,并注意在刃脚内侧保留0
30、.51。0m宽的土台,均衡对 称地自上而下一层层冲去,严禁用水枪掏挖刃脚踏面以下的土层。6.2。12.4 .采用人工挖土时(本方案主要采用挖土),次序是 先中央后四周,均衡对称地进行,并应根据需要留有土台,逐层切削, 使沉井均匀下沉. .沉井施工刃脚底离设计标高2米时,应减缓挖土速度, 严禁超挖以免超沉。6.施工必须定时观测井外四角点沉降情况。有异常及时汇报处理。6。2.12.7 .井壁施工时,不能遗漏地梁,墙板、平台、水管及 中间隔板出水管等预留钢筋,并应留出足够搭接长度和铲开接头。6.3、顶管施工工具管选型6。顶管机型的选择,我们主要从环保等方面考虑,由于大口径管1500出
31、泥量较大,因此选用多刀盘土压平衡式工具管,该机型切削后的土体皆为原状土 ,利于弃土的外运,不会对环境产生污染。 工具管施工原理及主要特点築籠網多刀盘土压平衡式工具管机型源于 DK式大刀盘土压平衡式工具管,所不同的是用四个对称布设小刀盘(70 %的切削断面)代替了 全断面刀盘, 这样就解决了大刀盘的昂贵而笨重的驱动系统 ,使整 机重量、成本大为降低,机内空间大增,且维修简单、操作方便.6。3。2推力的理论计算及中继间布置以最长距离178m工作井段顶管计算:F二F1+F2ri其中F总推力F1 迎面阻力F2 顶进阻力F1 = n /4*D2*P(D 管外径 2.05m P-控制土压力)
32、P=KO 兴 R*HO式中KO-静止土压力系数,一般取0.55HO地面至掘进机中心的厚度,取最大值9.2m丫土的湿重量,取 1。9T/m3P=0.55*1。9* 9。2=9。61TF仁3.14/4 兴 2.052 兴 9.61=31。70TF2= n D*f 兴 L式中:f-管外表面综合摩阻力,取0.5T/M2D 管外径2。05mL 顶距178m築龍網zhul4TigrCQrriF2=3.14*2。 05兴0。5*178=572.89T,既每顶进一米的顶力为 3 22T。F=F1+F2=31 70+572.89=604。59T经计算得知顶管的总推力为604.59T,大于设计沉井后靠最大承 载力
33、(一般为5000KN既500T),顶管时只能用其80%, 500兴08=400T.主顶使用四台200T级油缸,在推进时,每台油缸的最大顶 力不得超过100T。剩余顶力需要设置中继间来解决。顶进时,当顶 力达到中继间设计推力的60%寸,即需设置中继间,当顶力达到中继 间设计推力的80%寸,即需启动中继间,中继间设计总推力F' =500T。. ;.! 12 .(由10只50T小千斤顶组成)中继间由前壳体、千斤顶及后壳体组成。前壳体与前接管连接, 后壳体与后接管连接,前后壳体间为承插式连接,两者间依靠橡胶止 水带密封,防止管道外水土和浆液倒流入管道内,钢壳体结构进行 精加工,保证其在使用过程
34、中不发生变形.中继间壳体外径与管节外 径相同,可减少土体扰动、地面沉降和顶进阻力6。3。3顶管措施633。1顶管注浆顶力控制的关键是最大限度地降低顶进阻力,而降低顶进阻力最有效的方法是进行注浆。注浆使管周外壁形成泥浆润滑套,从而降低了顶进时的摩阻力,我们在注浆时做到以下几点:(1) 选择优质的触变泥浆材料,对膨润土取样测试.主要指标为造浆率、失水量和动塑比。(2)在管子上预埋压浆孔,压浆孔的设置要有利于浆套的形成。(3 )膨润土的贮藏及浆液配制、搅拌、膨胀时间,听取供应商的建议但都必须按照规范进行.(4)压浆方式要以同步注浆为主,补浆为辅 .在顶进过程中,'/ 汨(5)注浆设备和管路要
35、可靠,具有足够的耐压和良好的密封性 能.在注浆孔中设置一个单向阀,使浆液管外的土不能倒灌而堵塞注 浆孔,从而影响注浆效果。(6)注浆工艺由专人负责,质量员定期检查。(7)注浆泵选择脉动小的螺杆泵,流量与顶进速度相应配。6.3。3。2管子与接口(1) 根据招标文件,本标段工程所用管节为” F”管,” F"管 受力性能好,接头稳固性高,接口处止水密封性能好。(2)选用优良管材并处理好管子接口对顶管施工是十分重要 的。我们选用优质的成套管材,要按有关规范对管材作现场检查验 收,如发现不合格品坚决予以退回。(3)接管前再次检查管子接头的槽口尺寸,橡胶圈和衬垫板的 外观和质地。确认合格后可在接
36、口处均匀涂抹薄层硅油等对橡胶无侵蚀性的润滑材料以减少摩阻力.承插接管时加力要均匀,应保证橡胶圈不移位,不反转,不露出管外。顶管结束后要按设计要求在管 内间隙处填充弹性密封膏,并与管口抹成一个光滑的渐变面。6。3。3。3 地下管道内通讯方式顶管施工中地下通讯采用敷设有线电话, 其设置位置:掘进机操 作台一部,工作井顶进控制台一部,地面一部,中继间设一部 ,以此 方式加强通讯联系,协调指挥作业.亠3。3.4通风设施:由于管道顶进距离长,埋置深度深,管道内的空气不新鲜,加上 土体中会产生有害气体,因此,必须设置供气系统.通风设施用一台 柴油空压机将压缩空气输入空气滤清器,再进入储气桶,经过气压 调节
37、阀,将压缩空气传输至管道最前端 ,并将管道最前端的空气排 出,以此进行空气循环。6.3。3。5电源布置:在顶管过程中,主要的电源为动力用电和照明用电。(1)动力用电由于管道内的电机采用380V动力电,因此,进入管道的动力电 必须做到二级保护和接地保护措施,动力电源线设置在操作人员不 易接触处,并在电源线外增设护套,保证用电安全。(2)照明用电由于管道内的空气湿度较大,因此,采用36V低压照明电, 低压电须通过变压器降压.灯具采用防水防爆灯具,6。3.3。6地表隆沉控制(1)本顶管掘进机是采用土压平衡,可以先计算出各顶管段的 开挖中心处的主动土压力和被动土压力,然后将掘进机的土压力设定在此主动土
38、压力和被动土压力之间(2)在刀盘切削搅拌的同时,主顶和中继间徐徐推进,土仓内的土压力便会徐徐升高,当土压力升到大于控制土压力P时,把螺築龍網zhu long .com与螺旋输送机排土量相符,则可保持土压力为恒值。旋输送机打开,一部分土被螺旋输送机排出,只要把推进速度调(3) 但在实际推进过程中,不可能完全处于上述理想状态 ,如 推进速度快于排土速度,我们就推推停停,保持向前推进 ;反之,则 可将螺旋输送机开开停停。无论出现哪种情况,都必须使土仓内的土 压力保持在控制土压 P士 20KPa的范围内,这就能保证土压平衡,如果土仓内的土压力小于主动土压力,地面将产生沉陷 ,反之,地面将隆起。因此,控
39、制土压力的设置和土仓内土压力的保持是关键。7测量与方向控制顶进的测量与方向的控制,是采用激光经纬仪辅以水准仪测量 通过油缸进行纠编,遵循先纠上下后纠左右的原则,我们要做到以 下几点:(1) 有严格的放样复核制度,并做好原始记录。(2) 布设在工作井后方的仪座必须避免顶进时移位和变形,必 须定时复测并及时调整。(3) 顶进纠偏必须勤测量、多微调,纠偏角度应保持在10' 20'不得大于1°。(4) 初始推进阶段,方向主要是主顶油缸控制,因此,一方面 要减慢主顶推进速度,另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。(5) 在每一顶程开始前必须制定坡度计划,可对设计坡度线加 以调整
40、,以方便施工和最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。6。3。3。8进出洞口措施(1)出洞措施(a)为使进出洞口顶进过程中不发生泥水流失, 在进出洞口里 安装橡胶止水法兰。(b )为防止掘进机出洞时产生叩头现象,可以采用延伸导轨, 并将前三节钢砼管与机头做成钢性联接。1.5M,築龍網 zhulongxom(c)紧贴工作井洞口外侧安插一排钢板桩,作为钢封门,防 止洞口打开后外侧土体涌进井内。钢板桩的深度为管底以下 宽度为3。5m(2 )进洞措施:(a)同样在接收井外侧施打一排 3.5M宽的钢板桩作为钢封门,便于凿除洞口,并做好进洞前的准备工作,包括人员设备;(b)机头进洞后,及时将与机头连接的管子
41、分离,机头及时 吊出井外;并抓紧处理井内泥浆和进行洞口封门止水。(c)头进洞后止水工作抓紧作好,洞口处土体流失、管子沉 降等现象就不会发生,也是保证顶管质量的关键。L!U6。3。3.9顶管时的意外应急措施根据本工程的特点及地质勘察报告,顶管所处土层为32粉 砂土层中,易产生流砂,因此本工程在顶管施工时可能遇到一些意外 情况,如土质突然变化、遇到障碍物等,必须采取有效的措施来处理。(1)地质发生很大的变化,突然间变硬或变软。这可以通过刀 盘的转矩来判断,如果突然变硬了,则向土仓内加入水或泥浆,掘 进机上设有加泥孔,其目的就是用来加泥的。如果太软,这没有多大 问题但为了防止土的承载力急剧下降,出洞
42、时已把第一至第三节管 子及工具头都联成了一个整体,以增加它们的刚性,从而可避免机 头突然沉陷。(2) 如果发生漏水,可把螺旋输送机出土口关闭或并得很小, 同时加快推进速度,快速通过滞水层.如果是明水,除了关闭出土口 外必须把螺旋输送机倒转,不使水涌入,同时,尽快找出水源,加以 堵漏。此种情况在封闭式土压平衡机头中比较容易处理。然后将机:匸U* 4 工huiongam(3) 遇到障碍物时,可以在机头前进行注浆固结土体, 头上人孔打开进行清除。必须(4) 在顶管施工过程中,如果出现异常的偏差或纠偏失效,在允许偏差标准以内就停下来,分析原因,找出对策再继续顶进,切 不可盲目行动。操作人员必须严格遵守
43、这样一条规定:无论何种情况,超过允许偏差一律停下来,并且如实汇报情况,以便分析原因,找准对策。(5)还有一条就是建立意外情况立即报告制度.即当意外情况发生时,当班人员必须采用任何可采用有效通讯方式,尽快地与公司有关领导取得联系,向上级报告情况,以便及时采取行之有效的措施.目录一、工程概况3二、 主要工程量 3三、 主要工程措施及控制要点 3 3.1工作坑及顶进中的测量33.2工作坑、接收坑施工43.3顶管方法83.4顶管推力计算83.5护铁及顶铁83.6基坑基础及导轨83.7后背墙93.8平台及起重架103.9顶管平台下管103.10工具管103.11顶管洞门的开启113.12管道顶进施工11
44、四、施工质量保证措施13五、施工现场安全管理措施17六、文明施工及环保措施18七、应急预案 19八、顶管穿越xx河安全措施 19九、附图表 19、工程概况:1、 本段顶管为通信管线套管,管线穿越XX河。河底管上顶覆土1.7m左 右,管材选用加重混凝土管,管径 © 1750mm顶管长度为66m2、地质情况,土质亚粘土,为保证工作坑的稳定性,坑壁支护采用锚喷支护。 3、计划工期,从进场日期起30天,施工用电,租用80KW发电机。二、主要工程量管道 D=1750mm66m锚喷工作坑:8.2mX 5mX 10.6m 一座锚喷接收坑:8.5m X 2.7m X 9.6m一座外运土方:1012.
45、2m3三、主要工程措施及控制要点3.1工作坑及顶进中的测量施工前须将管线的中线点及水准点引至工作坑附近,并作上标记。工作坑施工完成后,将地面管道中心桩用经纬仪(标称精度不低于6)引入工作坑两侧坑壁上或支撑上,作为顶管中心的测量基线。将地面的临时水准点用水准仪(精度指标不低于3mm引入工作坑的底部,每一个工作坑须设置三个水准点,选择不易碰撞及不遮挡测量的地方 设置。工作坑的中心桩与水准点设置必须牢固可靠,要经常校对并保证准 确。对中心桩设置可靠的延长桩,延长桩设置时采用2经纬仪用正倒镜实施,结果采用归化法确定。管道中心桩位置,要考虑到后背或基础变形影 响。检查、校对各种测量仪器及工具均经权威坚定
46、部门检测,切在检测 期内使用,凡不符和精度标准且过了检测期的绝对不许使用。每镐顶近300mm每顶进一镐用经纬仪测设管中心线位置、水准仪 测量流水面高程一次。下完一根管后用经纬仪及水准仪核测一次中心及管高程。每天做好现况地面沉降施测,早晚一次做好测量记录全段顶完后,应在每个管节接口处测量其中心位置和高程,有错口 时,应测出错口的高差。3.2工作坑、接收坑施工根据通信人孔结构尺寸确定顶管坑尺寸:工作坑布置在北土城西路南辅路向南 2.5米改线#3处工作坑开挖尺寸:8.2mX 5mX 10.6m接收坑布置在河右堤改线#2号处接收坑开挖尺寸: 8.5m x 2.7mx 9.6m工作坑施工方法工作坑采用C
47、20砼锚喷,井壁厚度0.25m,锁口圈梁断面尺寸800mrX 500mm 主筋为8根巾20钢筋,架立筋为8250。钢格栅主筋为4根巾20钢筋,蛇形 筋为巾14钢筋。尺寸为25cmx20cm, 水平格栅间距为800mm竖向格栅间距 2000mm竖向连接筋巾20,间距1m,挂巾6钢筋网150mnX 150 mm 在工作坑 锁口圈上口砌筑挡水墙240mnd厚,高约700mm (接收坑同顶管坑)施工过程中应加强对喷射混凝土的控制(1) 原材料的控制:喷射混凝土的原材料进场均应进行质量检验,进行速凝效果的试验,确定速凝效果的试验,确定速凝剂的品种和最佳掺量,要求初凝不 超过5min,终凝不超过10min
48、,进行配合比选择试验,确定水泥用量和水灰比。 掺有速凝剂的混合料应立即使用,存放时间一般不大于30min,计量误差小于2%,搅拌均匀,无结团,搅拌采用强制式混凝土搅拌机,禁止人工搅拌。(2) 施喷前的准备:喷射作业前应检查开挖断面尺寸、清除松动的浮石、土块 和杂物,清除基脚下的堆积物,用高压风吹净;埋设控制喷射混凝土厚度的标 志;作业区有足够的通风、照明装置;调整好喷射机的风压、水压,做好准备。(3) 喷射作业:喷射作业分段、分层进行,喷射顺序由下而上;喷射混凝土时,喷头与受喷面应保持垂直,喷头距受喷面距离不宜大于1m喷射压力控制在0.120.15MPQ 次喷射厚度,侧壁约 60100mm当分
49、层喷射时,应在前一 层喷射混凝土终凝后进行,若在终凝 1小时后再进行喷射时,喷层表面应用风水清洗。喷嘴应避开格栅钢筋密集点,以免产生密积,对悬挂在网筋上的混凝 土结团应及时清除,保证喷射混凝土的密实。喷射混凝土应将钢筋全部覆盖,喷射手应控制水灰比,在0.400.45,此时喷层无干斑和滑移流淌现象,尽量减少喷射混凝土材料的回弹损失,严禁使 用回弹料。喷射混凝土应加强喷水养护,以防风干裂口。开挖时密切注意土体的稳定性,如发现异常,及时采取有效措施,确保施工安全。工作坑施工中应严格控制井壁厚度及垂直度,水平钢格栅安装完毕后,必 须经质检人员检验合格后方可进行锚喷混凝土施工。工作坑喷射混凝土检验标准序
50、号检验部位项目允许偏差(毫米)检验频率检验工具方法范围点数1喷层厚度不小于设计厚度5米4用钢尺量2砼强度不小于设计强度每座1组喷模成型标养3井底标咼-20,0每座5用水准仪、塔尺4井身尺寸0,+205米4用水准仪、塔尺考虑工作坑的整体稳定性,在锁口圈梁下 2m设第一道顶撑,顶撑采用219X6钢管,两边和锚喷墙预埋铁焊接,每隔2m设一道顶撑,共4道。(4) 格栅配筋计算由于横向同一水平面所受荷载相同,均按水平格栅计算。将横向格栅简化 成两端固结中间简支的连续梁。Ea=0.5 丫 bfko=O.5 X 21 X 112X 0.267=339.3KN/m2Ea最深处主动土压力丫一土的容重H工作坑深度
51、ko主动土压力系数最大弯矩 Mmax=0.077qf=0.077 X 339.3 X 22=104.5KNmq最大荷载L计算荷载长度(竖向格栅间距)按单筋计算格栅配筋:As= a f cbh E* fya s=M*a ifcbh2=104.5 X 106* 1 X 14.3 X 250X 2002=0.730.5E =1-(2 X 0.73-1)=0.322As=1X 14.3 X 200 X 250X 0.32 * 200=1146mm选用4根巾20钢筋截面积为314X4=1256mr> As5)坑壁锚喷墙面计算,荷载为锚喷护壁按照楼板模式计算,简化成2mX 0.8m四边固定的楼板33
52、9.3KN/mM=339.3X 0.8 2=27KN/mW=M& =bd2/6=27/1.54=0.02m 3d=(6 X 0.02/2) 0.5=0.24m取锚喷护壁厚度为25cm护壁配筋:2as=27/1 X 14.3 X 2000X 800=0.0015E =1-(2 X 0.0015-1) 0.5=0.00152As=14.3X 2000X 800X 0.0015 * 250=137mm选用巾 6150, As=373>137 mrm3.3顶管方法顶管采用人工顶管施工方法3.4顶管推力计算1.设计管线管径为D=1750m顶进距离最长为66m计算总顶力:P=nX GX L=
53、3X 2.83 X 66=560TP计算总顶力G-管子单位长度管自重(T)L-顶进总长度由于顶距较长,为减小顶管过程中的摩擦力,宜采用管四周注入触变泥浆可减少顶力20%30%故顶力为 P=560X 70%=392T所以,根据计算和管子受力均匀两方面考虑,选用2台QYS320型的顶镐,其推力每台为320T。3.5护铁及顶铁由于顶进长度较大,护口铁根据顶进情况选择U型或圆形护铁,以确保管体安全,保护管子端面,使端面受力均匀。顶铁选用矩形端面顶铁,结构为 槽钢和工字钢焊接成的型钢。根据具体情况,可选用U型,钢制顶柱,顶柱均被可靠固定在U型顶铁支架上,有效防止崩铁。在顶进过程中,顶铁与镐的行 程长度配
54、合传递顶力,在顶镐与管子之间陆续安放。3.6、基坑基础及导轨基坑基础采用150m材150mM 3000mn枕木,间距600mm坡度与设计管道 坡度一致。基坑导轨起导向作用,钢轨宜采用 QU80的导轨,其高度为130mm 上顶宽度80mm两轨间距按下式计算:A=A+aA=2 (D-h-e)(h-e)=2 V(2.1-0.13-0.02)(0.13-0.02)=0.93式中A0-两导轨的中距(ma-两导轨上部的净距(ma-导轨的上顶宽度(md- 管外径(mh-导轨高度(me-管外底距基础面的距离(一般为 0.010.025 m )实际操作过程中根据e值的高度变化进行调整。3.7后背墙后背墙为型钢、
55、钢筋砼后背,钢筋砼厚 0.5米,型钢厚度为40cm宽度为 4米,高度为2.4米地下埋深0.7米,前立两根40cmX 40cmX 200cm立铁。后背每米宽度土壤的被动土压力(KN):p=?rh2tan2(45o+ © /2)+2Chtan(45o+ © /2)式中r 土壤的容重(吨/立方米);h 天然土壁后背的高度(米);©土壤的内摩擦角(度);C土壤的粘聚力(吨/平方米);p=?*2*ii2* tan2(45o+ 28° /2)+2*10*1.92=0.5*2*121*2.77+2*11*1.66=372吨/米.所以,此后背墙均满足使用要求。3.8平台及起重架出土及下管采用卷扬机,设5t卷扬机1台,2t卷扬机1台。安装平台作 业时按照安全交底的要求选用材料。工作平台主梁采用40号工字钢,次梁采用 30号工字钢,平台口尺寸为3.5mx 2.0m,其余位置满铺方木及大板,主梁两端 与工作井侧墙接地长度不少于2m平台设不低于1米的防护栏,作业人员出入 口设不低于1.2米的护身栏。起重采用4根© 159mn钢管组成,钢管壁厚12mm 长度7米,顶部穿杠采用70mnH钢连接,圆钢两端,连接必须锁紧。支架做四 道横拉杆。起重架底部焊接在平台横向放置的 30号槽钢上,起重架底部支脚加 肋焊接。3.9顶管平台下管管材在顶坑的一侧排放在两根
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