长沙某工程DN气压平衡顶管施工方案

DN2400气压平衡顶管施工方案工程概况：我项目部施工的的长沙xx污水截污干干管顶管网顶顶管管工程，在在施工410——429号井时，发发现地层地质质情况与原地地质报告提供供的情况存在在较大差异。原原地质报告显显示在该位置置地质为：地地面以下2-3米为素填土土、米3-6为粉质粘土土。沉井施工工实际显示地地质情况为：：地面以下2米为素填土土、2~3.3米为粉质粘粘土、3-4米以下为淤淤泥质粉土。管管道大部分在在淤泥质粉土土层中顶进。由于手掘式顶管管机在淤泥质质粉土层中顶顶进，会造成成前舱进泥量量过大从而引引起地面沉降降，最终会造造成顶进无法法进行。为此此，我们计划划采用气压平平衡工具管顶顶进施工方案案，具体实施施方案如下：：一、顶管总体施施工方案：由于410———420管段出现地地质情况发生生变化，计划划在410——420顶段采用气气压平衡人工工掘进方法顶顶进施工，其其余顶管根据据地质情况，来来确定采用手手掘式或气压压平衡施工方方法。二、施工工艺流流程1、工艺原理概概述：气压平衡式顶管管的工作原理理是，通过作作用于临时掘掘进工作面上上的气体压力力（这里的气气体压力一般般根据工具管管底部的地下下水压力来确确定），来阻阻止地下水。在在整个掘进工工作面的高度度范围内，作作用的气体压压力是相等的的，但地下水水的压力是有有梯度的，因因此在工具管管的顶部就形形成一个超过过平衡压力的的气体压力区区。在这一压压力作用下，地地层空隙中的的水被挤出，地地层也从原来来的饱和状态态过渡到半饱饱和状态，从从而起到平衡衡挖掘面的作作用。工艺原理图：设备布置图：1-冷却塔；22带纠偏装置置的工具管；；3-第一道气气闸门；4--空压机；5--第二道气闸闸门；6-空气滤清清器；7-防漏气装装置；8-送气管道道顶管施工准备工作坑设备安装工具管出洞顶进气压加压挖掘出土地面设备安装注浆材料准备顶管施工准备工作坑设备安装工具管出洞顶进气压加压挖掘出土地面设备安装注浆材料准备注浆地面沉降控制布点顶至接收坑地面沉降点测量下管、安管测量、纠偏吊取工具管吊取工具管清理管道、准备交验三、具体实施方方案1、导轨安装：：导轨安放在在混凝土基础础面上，导轨轨定位后必须须稳固、正确确，在顶进中中承受各种负负载时不移位位、不变形、不不沉降。导轨轨安放前，应应先复核管道道中心位置但但在安装时必必须复核。导导轨面标高按按管道设计标标高设置，在在顶进中经常常复核调整，确确保顶进轴线线的精度。导导轨设置坡度度与设计轴线线相同。顶进进工作坑的混混凝土基础面面的标高等于于管底标高减减去导轨构造造高度和管壁壁厚度之和（约600mm）。安装2、顶铁采用UU形顶铁：U形顶铁是一个内内径较小、外外径与“F”管相同的有的件，主主要作用是把把主顶油缸的的点推力，分分布上受力均匀并并的端端面。3、设置承压壁壁：安装在工作作坑后座墙与与主千斤顶之之间的钢结构构件。承压壁壁承受和传递递全部顶力，必必须具有足够够的刚度和强强度，本工程程承压壁的设设计承压能力力为1600TT4、安装主顶设设备：主顶设设备安装在承承压壁前方，使使顶管掘进机机和管道向轴轴线方向顶进进的加力组合合装置。由组组合千斤顶架架、4只主千斤、油油泵站2管阀、马蹄蹄形顶铁、环环行顶铁组成成。5、工具管安装装将制做好的工具具管平稳安放放在导轨上后后，对工具管管前后端的中中心方向偏差差和相对高差差进行测定。6、管节吊装管节吊装主要采采用16T龙门吊吊装装卸，并用专专用吊具，以以保护管口不不被损坏。7、安装管节管节安装下管前前先进行外观观检查，包括括管端的平直直度，管壁表表面的光滑度度，端面上有有无纵向裂缝缝等，对马蹄蹄型端面，裂裂缝、管壁粗粗糙不得使用用。经检查合合格的管子吊吊放至顶管的的工作坑导轨轨上，准备连连接顶进。对对于管的承插插口尺寸，结结构应认真测测量，符合标标准方可下管管顶进。8、管道接口管道接口选用与与F钢承口管管管材相互配套套的契形橡胶胶圈柔性接口口。9、顶管作业（1）、掘进顶管掘进主要采采用人工挖掘掘出土，施工工中应做好管管内的通风工工作，确保人人身安全。工工作面挖土操操作的主要点点为：一般采采取先顶后挖挖的原则，以以保证不超挖挖，在遇到大大的石块或者者偏差较大必必须采取挖土土纠偏时才能能向前超挖。①规定开挖范围围，不得超挖挖，管端上部部可超挖15mm,以减小顶进进阻力，特别别是管底土基基的135度包角范围围内，一定要要保持管底壁壁与土基面吻吻合；②不得扰动管管底下部的地地基土；③挖出的土要要及时外运；；④开挖要及时时配合顶进操操作，及时测测量，以便顶顶力限制在较较小的范围；；⑤管前挖土深深度，一般为为千斤顶出镐镐长度。土质质好，可超前前500mm以内，不宜宜超前过长，以以免引起管位位偏差大和管管端上方土坍坍塌。（2）、运土工作坑采用人工工挖土龙门吊吊垂直吊升出出坑，然后采采用人工装车车运至指定堆堆土场堆放，由由于出土量大大采用自卸汽汽车运土。管道内土方通过过管内水平运运输和工作坑坑龙门吊垂直直运输提升至至地面，管内内水平运输通通过小四轮车车拖运土，人人工或卷扬机机吊运，然后后将土方运至至在指定的地地点进行堆置置。（3）、气压平平衡装置的起起用当遇见含水量较较大或流砂现现象的地层时时，为保持掘掘进面的稳定定，防止出现现坍塌，而引引起地面的塌塌陷，应立即即起用气压平平衡装置。首先，关闭顶管管机第一道压压气舱门，使使工作舱与大大气隔绝。在在工作舱完全全密封的情况况下，向工作作舱输入压缩缩空气，气体体的压力一般般要高出地下下水压力0.01MMPa,以阻止地下下水涌入工作作舱，达到平平衡掘进面地地目的。第2步作业人员员进入物料舱舱，关闭第二二道舱门，也也向该舱输入入与工作舱同同等压力的压压缩空气，然然后打开第一一道舱门，作作业人员开始始掘进作业。第第三步当物料料舱装满后，停停止掘进，关关闭第一道舱舱门，打开第第二道舱门，装装土、运输。如如此反复循环环作业。为保保证作业人员员的安全，必必须保证最大大工作气压限限制在0.36MMpa的人体能承承受的安全气气压。挖掘、气压加压压操作流程关闭第1道密封舱门关闭第1道密封舱门向第1道密封舱加压挖掘人员进入第2道密封舱，关闭第2道舱门向第2道密封舱加同第1道密封舱相等气体压力的压缩空气打开第1道密封舱门，挖掘人员掘进作业将土方挖弃至第2道密封舱关闭第1道舱门对第2道密封舱减压，开启第2道舱门土方装车、运输至工作坑顶进（4）、顶管施施工测量顶管施工测量工工作分以下四四个方面：①、顶进前的准准备阶段测量量：工作坑开开挖之前应对对工作坑轴线线，距离和引引临时水准点点进行复测贯贯通，顶进前前应对工作坑坑的方位，高高程进行复测测，并标定管管道中心线，设设立临时水准准点。开始顶顶进的第一节节管必须平稳稳进洞，位置置正确。②、顶进过程程中的测量：：管道轴线及及高程均由激激光经纬仪测测定，经纬仪仪架放在工作作井的后部，并并固定在底板板上，顶管机机后端装设激激光光靶，操操作人员通过过观察激光光光点偏移及顶顶进长度，判判断管道前进进的趋势，及及时采取纠偏偏措施，校正正前管段方向向。主要是对对首节管进行行测量，每天天不少于2次。除对首首节管频繁测测量外，每顶顶进30m-550m还对整个顶顶进管段进行行复测，检查查中间管节有有无下沉现象象。当管道顶顶进发现偏斜斜误差时，每每顶进一镐即即要测量纠偏偏一次。③、地面观察察测量：为检检查地面有无无沉陷和隆起起，开始顶进进前，应在路路面上选好基基线（中心轴轴线），在慢慢车道和快车车道两端横向向10m范围每设置置一水平基点点，以保证顶顶进控制的精精度。对通过过有地面建筑筑物的顶段,在其建筑物物上选点作为为沉降观测点点。④、工程竣工工测量：工程程完工后，对对过程测量记记录进行认真真整理，竣工工后在进行一一次至二次稳稳定性测量，确确认符合规定定标准。（5）、管道内内有害气体安安全保证措施施及照明设施施a.掘进机工具具管内对于管管道内有害气气体，采用通通风稀释其浓浓度的方法，再再用有害气体体检测仪进行行检测，确认认安全以后，方方可让施工人人员进入作业业面施工，以以保证地下施施工人员的安安全。即采用用DN50镀锌钢管和0.6m3/mm电动空气压压缩机向工作作井及管内工工作面连续送送风。以保证证工人及其他他经许可入内内的工作人员员吸入的空气气中的含氧量量不低于20%，工具管内内装有摄像头头，操作平台台上安装小电电视机以便于于监测。b管道照明：所所有管道内均均采用36V安全电压照照明，电线沿沿管道内壁敷敷设。电缆采采用橡胶三芯芯软缆（规格格：3*35），总长约250m，灯泡采用用防水型。（6）、纠偏校校正顶管偏差校正要要以预防为主主，不能等产产生明显超差差时再进行校校正。必须逐逐步由误差调调整到正确，预预防误差积累累，纠偏应在在顶进中采用用小角度逐渐渐进行校正，其其校正方法有有：挖掘校正法：采采用在不同部部位调整挖土土量的办法，以以达到纠偏的的目的，这种种方法校正误误差范围一般般不大于10-200mm.施工中要不断总总结经验，调调整挖掘范围围，保证顺利利顶进，决不不能盲目掏挖挖造成偏差，也也不可盲目纠纠偏以产生隐隐患。强制校正法：偏偏差范围大于于20mm时，采取纠纠偏千斤顶纠纠偏法。衬垫校正法:当当局部地基软软弱、地基承承载力不足而而使管头底沉沉，这时应结结合顶木校正正法同时在管管底下衬垫，换换填砂石加木木板等以增加加地基强度。（7）、纠正//预防措施A、管道轴线偏偏差防治顶管施工前应对对地质情况进进行认真调查查。工程部设设专职测量员员负责全过程程的测量工作作，按照测量量、纠偏的原原则认真操作作，顶进过程程中应随时绘绘制顶进曲线线，采用同种种规格油压千千斤顶，保持持顶力与管道道中心线重合合。加强施工工质量的控制制，确保后背背不发生位移移，并应使后后背平整，以以保证顶进设设备的安装精精度。B、处理方法重新调整千斤顶顶行程，顶力力，顶速或重重新调整千斤斤顶的安装精精度。对顶管管后背进行加加固，预防位位移继续发展展，并确保后后背平整。纠偏前应认真分分析顶进曲线线的发展趋势势，采取适当当的纠偏量，循循序渐进。（8）、顶管材材质、接口及及顶进减阻措措施钢筋混凝土管材材选用C50及以上高标标号钢筋混凝凝土F管材，顶管管接口采用与与F管相配套的的橡胶圈钢套套环企口，为为了在顶进过过程中减小摩摩阻，每根设设置注浆孔，在在顶进过程中中加触变泥浆浆进行减阻。①、注浆注浆设备：螺杆杆奈莫泵，搅搅拌器、注浆浆管道主管用用DN50mmm钢管，分支支用DN20mmm橡胶管。注浆方法：在随随行管道中进进行注浆，随随顶进同步注注浆，随顶随随注，管线后后面管道的注注浆孔视顶力力的大小进行行补浆用。注浆操作人员应应注意：工具具管后注浆应应随顶随注，先先注后顶。控控制好注浆压压力及注浆量量，该顶段注注浆压力不大大于0.6Mppa，注浆量为0.6立方米/米。为防止浆浆液进入工具具管前方挖掘掘面，宜在距距工具管后的的第3节管节设置注注浆孔，并连连续设置2－3节注浆管。以以后每节再设设置一根注浆浆管。为减少少浆液的流失失，在管节的的表面涂刷“石蜡”以减少浆液液失水性。（9）接收井搭搭建托架导轨轨接收井托架的作作用是将顶进进接收井洞口口的工具管托托住，工具管管在托架上仅仅推行4-5m，出洞约0.5m，因此该托托架无须滚轮轮结构，用两两根32#槽钢，按一定定的宽度、接接收井的总长长度、顶管机机出洞口的标标高（略低3-5cm），与两侧侧的洞口密封封环在下部、左左右两侧固定定牢固。顶管机在距进洞洞口25—30m时，应进行行最后的复测测。主要目的的是：最后确确定顶管机与与设计轴线及及进洞洞口的的相对位置，如如果此时的偏偏差不大，可可以进行进一一步调整、纠纠偏，同时也也为竣工复测测积累资料。（10）拆除洞洞口封门拆除洞口封门的的时间，一是是要等到洞口口的加固土体体达到强度。二二是要待顶管管机抵近洞口口后，距离为为0.5m时进行。顶管机进洞吊运运：工具管破破洞进入洞口口后，为减少少土体的扰动动时间，可以以加快顶速，接接收井派专人人观察及时与与工作井顶进进人员联系，防防止将管道多多顶进接收井井，一般管道道进井约1.0m即可,然后将顶管机与管道分离离，确认完全全将顶管机与管道分离离后，用吊车车轻轻起吊晃晃动顶管机头，使顶管机与管道脱开开，此时必须须再次检查分分离情况，确确认后将顶管机吊出井外，运运往维修场地地。（11）、劳动动组织每班作业人数及及职责分工表表序号职务人数主要职责备注1班长1全面负责全过程2安全员1负责全班作业过过程的安全全过程3测量员2负责测量、指导导纠偏工作两班4设备操作员2负责顶进设备和和纠偏设备的的操作两班5掘进人员12负责工作面土方方挖掘及运送送工作三班（12）、机具具设备序号设备名称规格单位数量备注1气压平衡工具管管台1带纠偏装置2空压机台23发电机台1备用4空气滤清器个15液压油泵台1自制6液压千斤顶个47导轨副18顶铁套19吊车QY30台110挖掘工具铁锹等11运土小车个2自制12注浆设备套1（13）、安全全措施1、严格按照《安安全用电强制制措施》和《机机械操作规范范》要求组织织实施施工作作业。2、根据土质情情况，合理、严严谨验算压缩缩空气的消耗耗量和气压压压力。3、通过在操作作舱安装摄像像头