(专家评审后)深基坑顶管专项施工方案

第一章工程概况1.1管道工程概况本项目污水工程设计为双排管(北侧为主管，南侧为辅管)，污水管位于道路III井采用钢筋砼护壁逆作法施工，工作井和作业井交错布置。南侧辅管采用明挖基坑施工，小本工程雨水管道设计为双排管(南侧为主管，北侧为辅管)雨水管位于道路中井井井井高壁壁壁壁井井井井井壁壁壁壁壁井井井井井井壁壁壁壁壁壁井井井井井井壁壁壁壁壁壁井井井井井壁壁壁壁壁井井井井井井壁壁壁壁壁壁井井井井井井壁壁壁壁壁壁井井井井井壁壁壁壁壁井井井井井井壁壁壁壁壁壁井井井井井井壁壁壁壁壁壁井井井井井壁壁壁壁壁井井井井井井壁壁壁壁壁壁井井井井井井9壁壁壁壁壁壁.2地质水文状况料钙质结核及云母片，偶见蜗牛壳，结构松散。土层厚度4.40m~8.30m，厚底深底aL的低水期水位。根据调查，耕种灌溉时水位明显上升，旱季抽水灌溉时，地下水位下降显著，夏季阴雨连绵时，地下水位可大幅度上升，故场区地下潜水位年变化幅表水：拟建道路位于泾河北岸，距泾河最近处约1km，本次勘察范围内。3施工平面布置1、项目部选址于K2+420南侧征地范围内。钢筋加工场和材料堆放场选址于管道上面或下面平行铺设。配电箱分布在有用电设备的地方，箱内需设置自动空气施工用电的主干线按三相五线制架设，供电电压380V。井内及顶管动力采用第二章编制依据设计第三章施工计划3.1主要工程数量充分利用施工场地计划每项施工任务采用多个施工班组平行流水作业法安排施已进场长臂3.3机械设备进场计划安排制规格型造生产设备名称数量功率号年能力份用于施备工部位注TPND-22台40良好管道966机6台667自卸汽车10T3台4良好管道860台4良好管道89机QY253台4良好管道15钢筋调直机GT4-81台3.0良好护壁2TYB-HD1台1台1台20319砼输送泵HBT601台3良好护壁器ZW30-123台1.5良好护壁3国国别产地北京苏州苏州广州广州广器1.5良好护壁ZX-255台序号123456称格J2-2-2台4台2台61台用途备注测测200Kg浆150×混凝土试150×样州广州沈阳87第四章沿线调查K3+860处道路与包茂高速公路复线(南北走向)相交。K2+620道路红线内有一处高压电杆。已上报要求拆除，待拆除后再进行该段管第五章顶管施工设计方案5.1人工顶管工作井、接收井尺寸的确定5.1.1工作井尺寸底宽W=D+(2.0~2.4)Lmxm5.1.2接收井尺寸式中D1---顶管机外径(mm)5.2机械顶管工作井、接收井尺寸的确定由于本次机械顶管施工主要位于圆砾层，该层以中粗砂填充为主，因些采用泥5.2.1工作井尺寸机械顶管时工作井的最小长度应取按顶管机长度确定的和下井管节长度中数值LLLK+1.6=9.6L1—顶管机下井时的最小长度，如采用刃口顶管机应包括接管长度(m)；KL2—下井管节长度(m)钢筋砼管可取2.5~3.0m；由于我部顶管施工的工作井均为深工作井(深度在9m~15m)：BDm5.2.2接收井尺寸式中D1---顶管机外径(mm)5.3井的深度井的深度由设计高程和基础底板的厚度决定。因此，设计院设计的污水井满足5.4支护设计5.4.1工作井结构设计图1、工作井平面布置图(按开挖最深15m计)工作井防护布置图栏杆详见栏杆大样图排水沟详见大样图地面基坑底放扬m泵5.5.1设计条件3、钢筋采用HRB335(Ф)级热轧钢筋；6、选用汽-20荷载等级(20N∕m2)5.5.2壁板计算r=18(KN/m3)土天然重度==坑壁土平均内摩擦角(200)h=基坑深度(m)D=基坑井壁直径(m)Ea=主动土压力(kPa)结构安全等级:一级HRB35弯矩设计值M＝50.000000(kN-m)轴心力设计值N＝224.000(kN)矩形截面宽度b＝5500.0改为(mm)轴心抗压强度设计值fc＝14.3(N/mm2)混凝土轴心抗拉强度设计值ft＝1.43(N/mm2)u钢筋抗拉强度设计值fy＝300(N/mm2)钢筋弹性模量Es＝2.0(×100000N/mm2)eM／N＝223.2(mm)mmee＋h／2－a'＝688.2(mm)As'＝As＝γ0×N×e'／fy／(h0－a')＝1299.0(mm2)规范要求最小配筋率ρmin＝取大者(0.2％，45×ft／fy％)＝0.21(%)As'≥ρmin×b×h＝11550(mm2)As≥ρmin×b×h＝11550(mm2)选用钢筋：根数＝36(根)，直径φ＝16(mm)，总面积＝11307.6(mm2)，单根钢筋理论重量＝2.47(kg/m)。5.6后背结构及抗力计算采用钢筋砼预制块后背，这种后背安装方便，安装时应满足下列要求:使用干斤顶的2、顶力计算：后靠背稳定性验算主要考虑后靠背被动土承受的压力是否大于①人工顶管推力的理论计算：(GB50268－2008P78)式中Fp—顶进阻力(KN)D—管道外径(M)L—顶进长度(M)本工程人工D1800顶管顶力(取最长一段)68米Fp=3.14*2.16*68*6+146.5=2913KN的1台320t(3200KN)千斤顶。因此，总推力F②泥水平衡法机械顶管推力的理论计算：(GB50268－2008P78)式中Fp—顶进阻力(KN)D—管道外径(M)L—顶进长度(M)NF=Л*D2/4*P其中F1--顶管泥水阻力(t)本工程的分析，估算工具头正面泥水压力为300KN/m2左右，NF=Л*D2/4*P＝在考虑一次顶进距离最长为100.79m时Fp=3.14*2.16*100.79*13+720=9606KN顶力消失，压缩变形随之消失。这种弹性变形现象是正常的，顶管中，后背不应当后背不允许出现上下或左右的不均匀压缩。否则，造成顶进偏差。为了保证顶。P≤FP／KK----工作井稳定系数(取1.2)C-----土的粘聚力(取16.3Kpa)φ------土的内摩擦角(取16°)则：。5.7降排水设计防止流砂等不良现象的发生，拟采用管井(直径600mm)降水来达到本次降水的目5.7.1周边工程环境，基坑对周边建(构)筑物基本无影响。依据勘察报告所提供水文地质条件，含水层岩性为细中砂、圆砾、粉质粘土，底板埋深5~15m，结合我公司的降水经验及施工工艺等特点，降水方案可选择管井降水方案。管井降水施工简单，质量易控制，降水效果明显，根据水头高度不同布(JGJ120－99)F.0.1－1式计算，为：K—渗透系数(设计参考值为5m/d)；Rm宜通过试验或根据当地经验确定，当基坑侧壁安全等级为rmrab) rs—过滤器半径(m)；k—渗透系数(设计参考值为5m/d)；强力降水，之后可以根据水位观测情况及天气情况适当调整降水井数。管井内水泵于水泵时，停止抽水，当水位高于水5.8顶管施工通风设施由于施工过程中难以避免人员进入已施工好的管道内进行作业，而施工好的管道内并没有新鲜空气进入，人员在里面呆的时间过久，极易导致人体缺氧而造成安全事故的发生，为此在进行顶管施工时，采用离心柜式风机送风，已达到管道内空气清新，并且交接班时应对管道内有毒气体进行检测，避免顶管内发生中毒现象。本工程采用离心柜式风机和Φ200mmPVC管，所需供应的新鲜空气风量按管道同时处所需的风量；n第六章顶管施工技术方案6.1工作井、接收井井体施工工作井、接收井直接施作于污水井位置，工作井与接收井交错布置，工作井采—支护——观测——纠偏——支护——人工挖至设计标高——浇筑底板砼——安全防醒非施工人员请勿靠近。基坑开挖及进行基础施工过程中，运土车尽量采用小型的自卸三轮车在预定方。6.2人工顶管施工方案2.1人工顶管施工流程详见图2.2人工顶管工作井内设备安装合设计要求。由于工作井底板为砼，地基稳定，导轨直接放置在工作井的底板上；严格控制导轨顶面的高程，其纵坡与管道纵坡一致；导轨采用浇注砼予以固定，导6.2.3引入测量轴线及水准点1、将地面的管道中心桩引入工作井的侧壁上(两个点)，作为顶管中心的测量6.2.4下管.2.5千斤顶和顶铁的安装作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。根据施工经验，采用机械挖运土方，管上部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点6.2.5顶进施工测设备的水平及垂直标高是否符合设计要求，合格后即可顶进工具头，然后安放混受力6.2.6顶进施工中的重点工序①测量次数：在顶第一节管时及校正顶进偏差过程中，应每顶进20~30cm，即对中心和高程测量一次；在正常顶进中，应每顶进50~100cm时，测量一次。同时，测首节管后端内底高程，以控制坡度。工作井内应设置两个水准点，以便闭当测量发现偏差在10~20mm时，采用超挖纠偏法，即在偏向的反侧适当超当偏差大于20mm时，采用千斤顶纠偏法，当超挖纠偏不起作用时，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②在一般顶管地段，如土质良好，可超挖管端300~500mm，在管周上面下面6.3泥水平衡法顶管施工方案.3.1工作坑设备、地面设备安装工作井施工期间，进行工作井上的设备安装准备工作，包括砌筑工具头系统的泥浆池砖墙及触变泥浆系统的泥浆池砖墙、安装泥水处理系统、安装进泥浆的渣浆泵及管道系统、压触变泥浆的螺杆式泥浆泵及管道系统、安装地面操作系统及操作橡胶的安装、整体式顶进系统的安装(千斤顶、导轨等)、出泥浆的渣浆泵及管道先复核管道中心位置，采用装配式轻型导轨，按轨距安放在砼基础面上。二根下调整的薄铁板厚度。导轨定位后必须稳固、正确，在顶进中承受各种负载时不位斤顶规格一致，行程同步，油路并联，共同作用，均备有独立的控制阀，伸出的最减小表等指标保护装置，安装完毕后必须进行试车，在顶进中定时检修维护，及时排除单块放置稳定性好，连续部位不脱焊、不凸面，与导轨的接触面平整，顶进前滑动④环形顶铁与管口相吻合，中间用软木板衬垫。为了防止顶管机头进出工作坑洞口流入泥水，并确保在顶进过程中压注的触变泥浆不致流失，事先安装好前墙止水圈，其组成部分为预埋法兰底盘、橡胶板、钢机头顶管机头的尺寸和结构要符合要求，在吊入顶进坑前要作详细检查。起重机卸机头时，要平稳、缓慢、避免冲击、碰撞，并由专人指挥，确保安全可靠。机头安放在导轨上后，测定前后端的中心的方向偏差和相对高差，并做好记录，机头与导机头必须对电路、油路、水路、泥浆管路和操纵系统等设备进行逐一连接，各部件采用泥水平衡顶管机，以水力机械方式将泥浆通过与管路连接的吸泥泵输出并管道顶进出洞前对所有设备进行全面检查，液压、电气、压浆、气压、水压、照明、通讯、通风等操作系统是否能正常进行工作，各种电表、压力表、换向阀、传感器、流量计等是否能正确显示其进入工作状态，然后进行联动调试，确认没有故障后，通过水位观测孔检查洞口外段的降水效果是否达到要求；洞口止水圈与机头外壳的环形间隙均匀，密封、无泥浆流入；洞外地面无明显沉陷后，方可拆除封门。，立即清除洞口外可能存在的金属物件或较大的硬块等障碍物，而后将机头随即切入渣浆泵交班和例行检查完毕后，接通电源，将工具头的刀盘转动，当设备的参数稳定平衡头刀具的转动、纠偏控制、压力显示。顶进千斤顶，观察工作仓的土压力表，调节渣浆泵的流量达到工作仓的泥水平衡，其平衡的原理是：当进泥和吸泥泵稳定工作测量方法，在工作井后座位置设置测量机座，测量基座由地面引入地下，避免工作井的变形引起的误差，将激光经纬仪放置在其上调平后，使激光经纬仪发射的激光沿着顶进方向水平射出，打在工具头的测量靶位上，通过望远镜读出工具头的偏差。每隔0.5m记录一次。(辅以人工测量校对)。使管节逐渐复位，不得猛纠硬调。校正方法采用工具头自身纠偏法：控制工具头的左、向右)，每次纠偏的幅度以5mm为一个单元，再顶进1m时，如果根据激光经纬仪测量偏位趋势没有减少时，增大纠偏力度(以5mm为一个当顶完1个行程后(1m)，停止顶进，调节整体式顶进系统顶块，可继续顶进泥浆管)，进行玻璃夹砂管吊装后，安装好所有管线(电力电缆、信号线、油管、.3进坑：收坑外边时，拆除封门。当管节顶入接收坑后要考虑留出的管节长度，以尽量避免敲拆管道，方便接口施工，露出的管段小于管长的三分之一。掘进机脱离管子时必6.3.5异常情况处理管道顶进应连续作业，管道顶进过程中，遇下列情况时，应暂停顶进，并及时6其他附属施工方法对管道渗水和漏水点，埋入导水水管，用快凝环氧树脂封闭管周，待水泥由一顶管内面无人，如果需要进去维修设备等，进管之前需要通风，采用压入强制VC6.4顶管施工质量控制6.4.1外观质量标准6.4.2实测实量允许偏差标准序每节每节管每节管号(mm)范围1移D＜1500mm12D＜1500mm30，－40口间错口4对顶时管间错口每个1接口对顶1接口.3顶管质量通病及防治措施1)地层正面阴力不均匀，使工具管受力不均匀，形成导向偏差，造成管道轴线2)顶管后背发生位移或不平整，使顶力合力偏移，造成管道轴线偏差。3)千斤顶不同步，或千斤顶间顶力相差较大，或安装精度不够，造成顶力合力1)顶管施工前对管道通过地带的地质情况认真调查。设置测力装置，指导纠偏。2)采用同种规格的千斤顶，使其顶力行程、顶速相一致，保持顶力合力线与管1)重新调整千斤顶行程、顶力、顶速，或重新调整千斤顶的安装精度。2)对顶管后背进行加固，防止位移继续发展，并确保后背平整。3)纠偏前应认真分析顶进曲线的发展趋势，采取适当的纠偏量，循序渐进，切1)土层塌方，或工具管前端遇障碍物，使摩阻力增大。2)管道轴线偏差形成弯曲，使摩阻力增大。3)减阻介质，膨润泥浆配比不当或注入不及时，或注入量不足，减阻效果降低，4)顶进设备油泵、没缸、油路发生故障。5)顶进施工中，因故停顶时间过久，润滑泥浆失水后，使减阻效果降低。注浆的方法，及时足量地注入泥。1)工具管前端土层软硬不均匀，使工具管受力不均匀，造成工具管向土层软的2)顶进千斤顶及油路布置不合理，千斤顶之间存在着顶进时间差，使顶进合力3)顶管轴线发生偏差时，纠偏量过大，使工具管发生旋转。2)顶进前应将千斤顶逐台调试好，要采用同种规格的油缸，并使液压泵到各千3)严格控制顶管轴线偏差，执行勤测量、勤纠偏、小量纠的操作要求。4)工具管设置测力装置，以便测定出平衡力的大小来指导纠偏。向的纠偏，造成一定的左右偏差，使工具管得到一个反向的旋转的力，但是采用此方难。6.5施工降水1、施工流程：设备进场—井点定位—管井施工—试抽水—开始降水—基础施工。至原有村里的排水渠，通过排水渠排至泾河。降水，之后可以根据水位观测情况及天气情况适当调整降水井数。管井内水泵位置第七章明挖管道技术方案7.1基础的排水和降水沟槽的临时排水措施按照不同路段的实际情况进行安排。根据地勘资料和结合至原有村里的排水渠，通过排水渠排至泾河7.2明挖法施工并用石灰线标明开挖边线,开挖过程中如遇有土质较差的地段应加大开槽坡度，开挖开挖口线5米以内，不得堆土或堆放彩钢板米米米55彩钢板2、坑深在5米以内时不设平台。彩钢板彩彩钢板米米505备注：1、管径+工作面宽度2、坑深在5米以内时不设平台。合规范及设计要求，验槽合格后方能进行下一道工序。若遇软弱基础，地基承载力油类磨，以免影响