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人工顶管施工方案【最新10篇】

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为确保事情或工作顺利开展,就不得不需要事先制定方案,方案属于计划类文书的一种。那么方案应该怎么制定才合适呢?这次漂亮的小编为亲带来了10篇《人工顶管施工方案》,希望能够对困扰您的问题有一定的启迪作用。

人工顶管施工方案 篇一

顶管施工专项方案

目 录

1、工程概况——————————————————

2、顶管方法——————————————————

3、顶管施工工作流程——————————————

4、顶管施工方案————————————————

5、顶管施工质量保证措施————————————

6、施工安全措施————————————————

-0放样复核工作井设备安装放样复核放样复核

四、顶管施工方案

(一)、施工方法:

本工程由于工程量少,顶管长度仅为30米,日期短,计划用一套顶管设备已足够,需在原人行道两侧分别开挖工作井施工,先从一侧工作井进行顶进施工,顶进超过原人行道一半距离后,再转移顶管设备至另一侧工作井,从另一侧工作井进行顶进施工。

(二)、施工准备工作 1、生产准备

①、进行施工测量和现场放线工作。

②、确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物,如管线、电线杆、树木及附近房屋等的准确位置。

③、按施工平面布置图修建临时设施,安装临时水、电线路,并试水、试电。④、进行顶管所用设备的加工制作。

⑤、根据顶进长度,准备好各类管线和所需的辅助物(固定架等)。

⑥、根据材料计划,分期分批组织材料进场。

2、技术准备

①、审查施工图纸和进行各专业图纸会审,进行施工技术交底工作。②、做好标高点控制,施工测量和现场放线工作。

③、按照规划局提供的永久水准点,引临时水准点至井下,施工中经常进行校。

(三)、工作井的施工

工作井施工方法采用人工挖孔护壁法施工。工作井尺寸净空为4m×3.5m,净空应满足施工空间要求。

1、施工工艺

采用分层开挖,分层浇注井壁的方法施工,每节开挖护壁的高度最多不 超过1m。

2、施工技术要求

(1)、每层开挖深度不大于1m。(2)、钢筋搭接长度不小于35d。(3)、模板拼装要平整,牢固。

(4)、层与层之间搭接部分的泥土要清洗干净,并凿毛。(5)、护壁的下一节和上一节的搭接长度不小于10cm。

(6)、钢筋的配置必须按照有关标准和规范进行,浇注的砼必须使用震动棒 进行振捣

(7)、井内的积水由集水井(长×宽×高为30cm×30cm×40cm)及时排走,抽水时要注意用电安全。

(8)、严格控制后靠背、洞口墙的水平度和垂直度。洞心的标高和洞口的直 径要符合设计要求。

(9)、浇注完后,养生72 小时,才能拆模并开挖下一层。(10)、第一层护壁必须勾挂在井口周边。(11)、确保工作井的净空尺寸满足设备要求。(12)、底板的标高要符合设计要求。

(四)、顶管工作井内设备安装

1、导轨安装:严格控制导轨的中心位置和高程,确保顶入管节中心及高程能

符合设计要求。

(1)、由于工作井底板浇注了20cm 的砼,地基稳定,导轨直接放置在工作 井的底板上。

(2)、严格控制导轨顶面的高程,其纵坡与管道纵坡一致。

(3)、导轨采用浇注砼予以固定,导轨长度采用2~3m,间距设置为60cm。(4)、导轨必须直顺。严格控制导轨的高程和中心。

2、下管、顶进、出土和挖土设备:

采用电动卷扬机下管,用千斤顶、高压油泵作为顶进设备,用斗车、垂直 牵引的卷扬机作为出土设备,用空气压缩机带风镐机作为挖土设备。

3、照明设备:井内使用电压不大于12V 的低压照明。

4、通风设备:人工挖土前和挖土过程中,采用轴流鼓风机通过通风管进行 送风。

5、工作棚架:作为防雨及安装吊运设备。工作坑上设活动式工作平台,平台 用20#工字钢梁。在工作平台上设起重架,井旁边装置电动卷扬机。

(五)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基线。

2、将地面上的临时水准点引入工作井底不易碰撞的地方,作为顶管高程测量的临时水准点。

(六)下管

1、下管前,要严格检查管材,不合格的严禁使用。

2、第一节管下到导轨上时,应测量管的中线及前后端管底高程,以校导轨

安装的准确性。

3、要安装户口铁或弧形顶铁保护管口。

(七)千斤顶和顶铁的安装

千斤顶是掘进顶管的主要设备,本工程最长管段的顶力为300吨,拟采用2 台150 吨液压千斤顶。

1、千斤顶的高程及平面位置:千斤顶的工作坑内的布置采用并列式,顶力合力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,千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4~1/5 处为宜。

2、安装顶铁应无歪斜、扭曲现象,必须安装直顺。

3、每次退千斤顶加放顶铁时,应安放最长的顶铁,保持顶铁数目最少。

4、顶进中,顶铁上面和侧面不能站人,随时观察有无扭曲现象,防止顶铁崩离。

(八)顶进施工

1、工作坑内设备安装完毕,经检查各部分处于良好状态。即可进行试顶。首先校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,然后安放混凝土管节,再次测量标高,确定无误后进行试顶,待调整各项参数后即可正常顶进施工。在施工过程中,做到勤挖勤顶勤测,加强监控。顶进施工时,主要利用风镐在前取土,千斤顶出镐在后背不动的情况下将污水管向前顶进,其操作过程如下:

(1)安装好顶铁挤牢,工具管前端破取一定长度后,启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个工作行程,将管子推向一定距离。(2)停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。

(3)添加顶铁,重复上述操作,直至需要安装下一节管子为止。

(4)卸下顶铁,下管,用环形橡胶环连接混凝土管,以保证接口缝隙和受力均匀,保证管与管之间的连接安全。

2、顶进施工中的重点工序(1)测量

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。

②、中心测量:根据工作井内测设的中心桩、挂中心线,利用中心尺,测量头一节管前端的轴线中心偏差。

③、高程测量:使用水准仪和高程尺,测首节管前端内底高程,以控制顶进高程;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,以便闭合之用,经常校水准点,提高精度。

④、一个管段顶完后,应对中心和高程再作一次竣工测量,一个接口测一点,有错口的测两点。(2)纠偏:

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挖,在偏向侧不超挖,甚至留坎,形成阻力,施加顶力后,使偏差回归。

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,支顶牢固后,即可施加顶力。同时配合超挖纠偏法,边顶边支,直至使偏差回归。(3)管前挖土要求

①、在道路和重要构筑物下,不得超越管段以外100mm,管周不得超挖,并随挖随顶。

②、在一般顶管地段,如土质良好,可超挖管端300~500mm,在管周上面允许超挖15mm,下面135 度范围内,不得超挖。

(4)接口的处理:由于顶管的管材为F 型接口,顶管完毕后,对于管与管之间的缝隙,采用膨胀水泥砂浆压实填抹。选用硅酸盐膨胀水泥和洁净的中砂,配合比(重量比)为:膨胀水泥:砂:水1:1:0.3,随拌随用,一次拌和量应在半小时内用完。填抹前,将接口湿润,再分层填入,压实填抹平整后,在潮湿状态下养护。

(5)遇到流砂时的施工技术措施

顶进时若遇到流砂较多,且流砂流动性较强,则要在管内准备足够的砂包、稻草,用来阻挡流砂的流动。或用改装后带网格的工具头配合施工。以防万一,确保施工人员的生命安全。(九)工作井内检查井施工

管道完成后,按设计图在井内用砖砌筑检查井,井内外批防水砂浆。待砂浆达到一定强度后,回填石屑至管顶面,用水冲实。

五、顶管施工质量保证措施

1、顶管施工前编制顶管组织设计,提交监理和业主审定才能进行施工。

2、顶管前,项目部向作业班组进行详细的技术交底工作,每道工序开工和员工上岗前进行简短的质量要求和技术交底,由各专业工程人员负责实施,使每个员工上岗前做到人人心中有数,以确保工程质量。

3、摸清施工沿线的地下管线的详细情况,并制定详细的技术措施。

4、做好施工资料管理工作,及时填写原始记录和隐蔽工程记录(含照片),及时完成竣工资料。

5、认真做好施工计划,保证施工作业连续均衡、紧凑,从而有效可靠地控制质量,保证工程质量。

6、顶进过程中,应严格控制顶力在允许的范围内,并留有足够的安全系数。

7、顶管控制在质量标准范围以内,如果在顶进过程中,发现方向失控,应该立即停止顶进,逐级上报,经研究同意后,方可以继续顶进。

8、作好地质勘察及资料整理工作,认真编制好施工方案和通过不同土层的技术措施及纠偏措施,确保管道的顺利顶进。

9、加强操作控制,使顶管均匀平稳,受力均匀,尽可能减少顶进过程中的倾斜、偏移、扭转,防止管壁出现裂缝、变形。

六、施工安全措施

1、沿工作井四周设置1.2 米高的固定护栏,护栏上挂安全网,工作井四周要挂相应的警示标语。夜间应设置照明红灯警示。

2、挖土施工时工作井必须设置爬梯,供人员上下井用。使用的卷扬机等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置。

3、挖出的土石方应及时运离工作井,不得堆放在工作井四周1 米范围内。

4、顶管作业人员必须戴硬安全帽。

5、顶管施工区域沿线采用标准围蔽。

6、严格遵循土方开挖程序,控制均匀挖土,防止发生偏位,严重倾斜或管涌等现象,做好作业前和施工中的通风换气工作,每次进入管道时,保证管内通风,以免导致人身事故。

7、吊车、起重设备由专人操作和专人指挥,统一信号,预防发生碰撞。吊车靠近工作井边坡行驶时,加强对地基稳定性检查,防止发生倾翻事故。吊管下工作井时,注意安全。

8、加强机械设备维护、检查、保养。机电设备由专人操作,认真遵守用电

安全操作规程,防止超负荷作业。

9、开挖前详细了解沿线管线资料,做好沿线管线保护措施。

10、作业人员轮换制。每个作业人员在管内作业时间不得超过1 小时,避免劳动强度过大引起危险。

11.顶进过程中,施工人员必须使用安全带,洞口必须有施工人员照应,洞内用不大于12 伏照明灯照明,每班作业时必须有合格的电工当班。

12、利用轴流式抽水泵在工作井设置的集水井内进行抽水,保持井内无积水,抽水时,施工作业人员不得站立在积水范围内。

13、采用卷扬机垂直牵引出土时,井下不能站人,工作井上平台的作业人员出土时必须使用安全带。

14、自制木板小车,用于放置压缩空气呼吸器和运载进管人员,并在车尾部拴上绳子,在万一发生意外的情况下由管外监护人员迅速将管内人员拉出管外进行抢救。

15、利用鼓风机并购买48 米长的软管,用于输送空气进入管道,加强管内空气的流动和循环。工作挖掘面的工人要佩带含氧量探测仪,经常检查该处含氧量必须超过18%。

16、管外配备专职监护人员,密切注意入管作业人员状态,每一分钟对管内人员进行呼喊,或用一条绳子每隔一定时间拉一下作业人员,在得不到安全的反馈情况下立刻采取相应应急措施。

17、井上配备相应药品。作业前要对施工人员进行紧急救援的培训,使全体人员懂得使用呼吸器和含氧量探测仪,懂得救人步骤,并进行实地现场考核合格后才施工。

18、在人员进管前要用含氧量探测仪进行管道内氧气浓度的探测,利用毒气探测仪进行管道有毒气体浓度的探测。

19、电动卷扬机必须设置防冲顶装置。

20、施工过程中使用的有关机械设备必须严格按照各机械的安全操作规程进行操作,全部用电设施必须符合《施工现场临时用电安全技术规范》。

编制人:沈立强

顶管施工方案 篇二

南灰粪港雨、污水改道工程—张纲河西侧污水改道工程

污 水 管 道 顶 管 工 程

专 项 施 工 方 案

编制人:

审核人: 审批人:

扬州市通达建设发展有限公司

一、工程概况

本工程为江都区南灰粪港雨、污水改道工程—张纲河西侧污水改道工程,位于江都区南区,舜天路和沪陕高速之间;主要将沪陕高速南侧的污水管道与江都南区污水管网连通。

本次顶管管径为DN1200mm钢筋砼管,全长370米,管道埋深4.8米左右。该工程所处土层均为粉土层。地下水丰富具承压性,易形成流沙。工作井、接收井施工过程中,因该段污水管道在张纲河西侧岸边,地下水十分丰富,且张纲河水不断渗透,现采用深井降水制作污水井。每井位4座深井,井深约18米。因管道处于流砂层位置,所以顶管施工采用土压平衡施工工艺。

二、深井井点降水方案

1、施工准备

1、材料:

无砂混凝土管(滤管)、滤网、3-8mm砂砾混合料、潜水钻机、泥浆泵、清水泵、潜水泵等。

2、作业条件:

(1)现场三通一平已完成。

(2)地质勘测资料齐全,根据地下水位埋深、土层分布和基坑放坡系数,确定井点位置、数量和降水深度。

(3)依据现场情况及施工要求,设置八口深井降水,深井井眼布置见附图。

2、工艺流程 井点测量定位——挖井口——安护筒钻机就位一钻孔——回填井底砂垫层——吊放井管——回填井管与孔壁间的砾石过滤层——洗井——井管内下设水泵、安装抽水控制电路——试抽水降水井正常工作——降水完毕拔井管——封井

3、操作要点

1、定位:根据设计的井位及现场实际情况,准确定出各井位置,并做好标记。

2、采用潜水钻机。孔径一般为400~800mm,用泥浆护壁,孔口设置护筒,以防孔口塌方,并在一侧设排泥沟、泥浆坑。

3、成孔后立即清孔,并安装井管。井管下入后,井管的滤管部分应放置在含水层的适当范围内,并在井管与孔壁间填充砾石滤料。

4、安装水泵前,用压缩空气洗井法清洗滤井,冲除尘渣,直到井管内排出的水由浑变清,达到正常出水量为止。

5、水泵安装后,对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检查,合格后进行试抽水,满足要求后转入正常工作。

6、观测井中地下水位变化,作好详细记录。

管井剖面图

4、质量要求

1、基坑周围深井井点一共设八口井,同时抽水,使水位差控制在要求限度内。

2、井管安放应力求垂直并位于井孔中间,井管顶部应比自然地面高O.5m。

3、井管与土壁之间填充的滤料应一次完成,从井底填到井口下1.Om左右,上部采用不含砂石的粘土封口。

4、每台水泵应配置一个控制开关,主电源线路要沿深井排水管路设置。

5、大口井成孔直径,必须大于滤管外径30cm以上,确保滤管外围的过滤层厚度。

6、滤管在井孔中位置偏移不得大于滤管壁厚。

5、安全要求

1、施工现场应采用两路供电线路或配备发电设备,正式抽水后干线不得停电停泵。

2、定期检查电缆密封的可靠性,以防磨损后水沿电缆芯渗入电机内,影响正常运转。

3、遵守安全用电规定,严禁带电作业。

4、降水期间,必须24小时有专职电工值班,持证操作。

5、潜水泵电缆不得有接头、破损,以防漏电。

6、环保措施

1、施工期间对噪声进行监测,不允许形成噪声污染。

2、做好井点降水出水的处理与综合利用,保护环境节约用水。

三、工作坑施工

顶管工作井下部为钢筋砼井沉井,上部采用砖砌护壁墙体。1.1施工工艺流程

1.2沉井主要施工方法 1.2.1基坑开挖

为保证沉井制作均匀下沉,先将井区范围的障碍物与表层土挖出。考虑沉井整体的安全性,基坑开挖深度暂设定为3.0米~4.0米。基坑的开挖范围比沉井外壁尺寸大1.6米左右,边坡取值1:0.67,在基坑四周挖设排水沟,在 对角基坑四周设置集水坑并配备水泵,以便及时排除坑内积水和周围来水。1.2.1.1开挖施工方法

1)分段开挖,合理确定开挖顺序和分层开挖深度,当接近地下水时,先开挖最低处土方,以便在最低处排水,并在基坑内设置一临时集水坑,配泵排水;

2)开挖人员每3×1.2米范围布置一个,在开挖过程中应注意保证开挖面完整;

3)每阶段不得超挖,基坑底遇有不易清除的大块石,则将其凿除; 1.2.1.2开挖施工注意事项

1)开工之前,考虑有效地排除施工场地雨水地方案; 2)作好临时防雨设施地储备;

3)排水用泵地工作状态良好,排水系统畅通; 4)检查加固临时电路,电线距地面高度在3米以上;

5)开挖土应尽快运出场外,除特殊情况外,一般不在基坑边堆放弃土; 2.2沉井下沉

井内人工挖土,外壁压载,沉井下沉。2.2.1下沉注意事项

1)沉井下沉时,井内除土应先从中间开始,均匀、对称地逐步向四边处分层取土,使沉井均匀下沉,防止偏斜,特别是下沉初期,沉井入土较浅,上层对沉井的平衡稳定作用差,容易产生偏斜,尤应注意。在挖土下沉过程中,不应偏除土,避免沉井发生偏斜。

为防止沉井下沉时产生较大的偏斜,根据土质情况、入土深度等,控制 井内除土深度。此时应注意,沉井过程中应严格控制每次挖土下沉的深度,以保证沉井平稳、均匀下沉。

2)下沉中随时掌握土层变化情况,分析和检验土壤阻力与沉井重量的关系,控制其除土部位及除土量,使沉井平衡地下沉。

3)下沉过程中,应做好标高、下沉量、倾斜和位移的测量工作、随时注意纠正沉井的偏斜。

4)沉井下沉至设计标高以上2m前,控制井内除土量,注意调平沉井,防止因挖土量过大及挖土不均,而使沉井突然大量下沉并产生较大的偏斜,增加准确下沉至设计标高的困难。

5)在工作井沉井开始下沉前,在其周围构筑物及地面设置一定数量的沉降、位移观察点,随时观测沉井周围地面的塌陷、开裂情况和构筑物沉陷、位移的情况,以便迅速采取措施,确保附近设施的安全。2.4.2施工偏差的处理

在沉井下沉过程中一定要加强控制,确保沉井准确下沉到位,并且要制定尽可能详细的处理措施,为施工过程中可能出现的问题做好准备工作。2.2.3倾斜处理

沉井下沉过程中倾斜率要控制在1/150~1/200,超过1/200时就要进行纠偏,纠偏方法是在倾斜的相反一侧井壁底偏除土,在并壁外侧射水冲刷,井顶加大水平荷载予以纠偏。2.2.4井壁外障碍物的处理

沉井下沉发现障碍物,应立即停止下沉,根据障碍物的性质、大小、位置等情况决定处理办法。井壁下如遇较小的孤石,可将四周土掏空后取出; 较大孤石,可用风动工具破成小块后取出。2.5沉井封底

沉井下沉至设计标高后进行封底。1)基底面应尽量整平;

2)清除浮泥,防止封底砼和基底间渗入杂土; 3)井壁与封底砼接触面处的泥污应予清除; 4)用块石回填锅底超挖部分; 5)用碎石、粗砂找平。2.3.1底板砼浇筑

封底垫层砼达到设计强度后,方可抽排沉井内积水,以防封底砼承受下部水压而遭受破坏。井内水抽干后即可进行底板砼浇筑。钢筋绑扎按设计图纸进行,砼浇入后,用插入式振捣器振捣密实,再用平板振捣器提浆初平,最后人工找平,收面。2.4砖砌护壁施工

沉井底板砼达到强度后,拆除外围井点降水管,上部砌筑砖护壁至地面标高,而后对井壁四周进行回填。2.5接收井施工

接收井采用钢板桩围护。在顶管机头临近接收坑位置时,开挖土方打设钢板桩,同时进行井点降水,机头从接收坑中取出后进行检查窨井的砌筑。

四、顶管施工 3.1顶管工艺选择

根据地质报告及设计图纸,管道所处位置为流砂层,因为整个管线埋深较 深,平均埋深达到4.8米左右,且地下水位较高,承压水易形成流砂,现行的简易顶管施工工艺(俗称土顶法),无法在流砂层中施工,且施工质量得不到保障,我单位从工期和经济双方面作以比较,决定采用土压平衡施工工艺进行施工。

1)构造:工具管是顶管的关键机具,其主要作用为:掘进、防坍、出泥、导向。根据工程的特点和地质情况,本工程选用挤压式工具管。工具管分前后两段,前后段之间安装纠偏油缸。工具管最前端是压力舱,承受水压力、土压力;压力舱后部为操作舱。工具管的后段与跟进管段连结。

2)原理:随着工具管的顶进,开挖面切削下来的泥土进入压力舱,由于土体挤进工具管内,工具管内锥体喇叭入口,对土体有约束作用,保持可控面土体的稳定,地层损失小。

3)安装:顶管出洞前,将工具管吊入工作井内,安放在导轨上,后端放入分压环,启动主顶油缸、慢慢向前推动,工具管前方进入橡胶密封圈,接触到钢封门为止。

4)设备使用:正常顶管时,顶管机及管道内的操作由管内操作者完成。每段顶进开始后则应连续工作,当进行设备保养维修而暂停顶管施工时,必须采取措施确保开挖面的稳定。顶进时管道内采用低压照明和管道风机通风,并保持管道内的清洁。3.2顶管设备选型

设备质量优良可靠,操作放便,工作效率高。

设备的能力要留有充分富余,即使用时的保险系数要大。3.3管节

顶管施工采用由专业厂家生产的“F”顶管专用管节。3.4顶管设备安装

井下设备安装包括出洞口安装、导轨安装、千斤顶安装、后背墙安装及顶管机井下就位等,其中出洞口安装在“顶管出洞”作介绍。3.4.1导轨安装

导轨用型钢和P38以上钢轨制作,钢轨焊于型钢上,型钢用螺栓紧固于钢横梁上,以便装拆。钢横梁置于工作井底板上,并与底板上的预埋铁板焊接,使整个导轨系统成为在使用中不会产生位移的、牢固的整体。

导轨安装在顶管中至关重要,其安装精度甚至决定管道是否可顶好,故须达到如下要求:

1)两导轨应顺直、平行、等高,其纵坡应与管道设计坡度一致 2)导轨轴线偏差≤3mm;顶面高差0~+3mm;两轨间距±2mm。3.4.2千斤顶安装

主顶站千斤顶选用2台,固定在型钢制作的千斤顶支架上,支架焊在井底的横梁上,千斤顶着力点应在与均布顶管圆周上,即与管道中心的垂线对称,其合力的作用点在管道圆心上。每个千斤顶的纵线坡度应与管道设计坡度一致。3.4.3后背墙安装

后背墙用20号工字钢焊成一堵墙,为顶管的反力提供一个垂直的受力面,正面焊一块2cm厚钢板,使各工字钢受力更均匀。工字钢墙的空隙中灌满自密砼,形成一道由厚钢板、工字钢和砼组成的、牢固的、刚度很大的复合后背墙,承受千斤顶传来的顶进反力。后背墙安装无误后,在后背墙与井壁间浇筑30cm厚砼后背,并垫一层5cm厚的木板,以使井壁受力均匀。3.4.4顶管机下井

井下设备安装完后,用经保养、检查、调试好的顶管机吊下工作井,置于涂满润滑黄油的导轨上。因导轨安装精度是严格控制的,故顶管机座上导轨就已准确定位。

井下设备和顶管机安装完毕后,启动油泵,伸缩千斤顶,检查千斤顶与后背墙的配合,顶管机与出口器及分压环的间隙等。准确无误后即可开始出洞顶进。

3.5顶管流程3.6顶管主要施工方法 3.6.1顶管出洞

顶管出洞是指顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口进入土中,开始正常顶管前的过程,是顶管中的关键工序,也是容易发生事故的工序。

顶管机头在井内管床就位,调试完毕,作好出洞的一切准备后,便可破除顶头前方障碍物,将机头穿进橡胶密封圈顶入土中,同时在机头与洞口的缝隙中注满膨润土泥浆,以润滑管道,支护土体。并且在工作井制作到位后,在顶管出洞口侧进行压密注浆,以起到部分止水作用和防止顶管出洞洞口土体坍塌作用。出洞操作速度要快,以防出洞口外土体坍塌。

为防止管线出现偏斜,应采取以下几点措施:

1)工具管要严格调零,将工具管调整成一条直线,此时仪表所映的角度应该为零,调零后将纠偏油缸锁住。

2)防止工具管出洞后下跌,工具管出洞后,由于支撑面较小,工具管易出现下跌,为此须在工具管下的井壁上加设支撑,同时将工具管与前几节管之间连接,加强整体性。

3)注意测量与纠偏。工具管出洞后,发现下跌时立即采取主顶油缸进行纠偏。

4)工具管出洞前,可预先设定一个初始角(不大于+5'),以弥补工具管下跌。

顶管出洞对操作者要求也很高,这是因为出洞时顶管机未被土体包裹,处自由状态,而使顶头出洞的主千斤顶顶力是巨大的,因此,控制操作哪怕出现少量不均匀或土质不均匀,使各千斤顶的行程不等,也足以使顶头和第 一节管子偏离设计轴线。此时的土体难以对机头产生较大反力,难以对机头起到导向约束作用,故此时产生的偏差很难纠正,甚至是纠不过来的。因此,出洞顶进时一定要十分小心,用激光经纬仪随时测量监控,保证顶头和第一节管子位置正确。3.6.2膨润土泥浆护壁

膨润土泥浆具有良好的触变性与润滑性,将其压到管外壁,包裹住管子,以便减小管外壁与土壤间的摩阻力,并可起到支撑作用,防止土体坍塌。因本工程在砂土层中顶管,摩阻力较大,在压注膨润土泥浆的同时,当顶距大于130米时须增设一套中继站,以减轻砼管所承受的顶力。

注浆孔应合理分布,机头及其后面4节管每节都设有注浆孔,使泥浆及时填充管壁与土间的全部空隙,其后逐步过渡到每2节管设一节带有注浆孔的管节,及时补浆,使全线管壁都包裹在泥浆套中。

顶力在控制值之内十分重要。若顶力过大,会带来一系列问题,各方面的控制都会困难,故膨润土泥浆压浆绝不可轻视。3.6.3顶管测量控制

1)测量控制网及井下测量平台的建立。

根据业主提供的测量控制点及整个工程的控制网,在井周围布设一个高精度的控制网,用以测放、检查和修正工作井井区和井下的测量点,如轴线点、井下的测量起始点和后视点等。

测量平台置于井下顶管轴线上,靠近后靠背处,通过控制网将顶管测量起始点测放其上,并在井中布设2~3个稳固的后视点,以便互相校核。起始点对顶管测量精度至关重要,故井下测量平台要单独设置,不与管道、设备、后靠背接触,不受顶管操作的影响,以保持其稳定性。

2)顶管轴线与标高控制

本工程顶管测量距离为100m,按直线顶管测量方法,顶管方向与高程控制可直接用置于井下测量平台起始点上的激光经纬仪对顶管机上方的光靶即可。激光经纬仪发射的激光束偏离光靶中心的距离,即顶管的偏差值,但方向相反。为消除顶管机旋转而偏差值的显示误差,光靶设计为可调式,使其始终在顶管机的垂直中心线上。标高采用支水准线路控制。

3)顶管测量注意事项:

由于顶管的部分操作在工作井内进行,顶管过程中起始点和后视点发生位移是完全可能的,故每周均需对其进行检查校核,发现偏移过大需查明原因并及时修正。

地面测量控制网上的部分点在顶管轴线上或工作井附近,可能因地面沉降等原因而移动,故也需不定期进行校核检查。

顶管测量计算全部用自编程序在计算机上计算、分析,速度快,精度高。本公司在此应用方面积累了较丰富的实践经验。

每段顶完后,应重新进行一次管道的中心和高程的测量,每个接口一点,错口处测两点。3.7顶管常见问题 3.7.1纠偏

纠偏是指工具管偏离设计轴线后,利用工具管内的纠偏机构(纠偏油缸)改变管端方向,减小管线偏差的过程。

纠偏必须遵循以下规律。1)纠偏应在顶进过程中进行,静态的纠偏会对管线产生不利的影响。2)纠偏角度不能过大。

3)第一段管节质量要好,因为第一段管节在纠偏过程中承受多次反复应力,易损坏管节。

4)第一段管节不宜过长,管段越短越有利,管段过长会影响纠偏的灵敏度,一般不宜超过2.0米。

5)纠偏过程中,要在网格底上绘制工具管的测点轨迹,推算出其行进轨迹,根据行进轨迹及时调整纠偏角度,避免纠偏过大产生过度弯曲。

6)及时了解工具管穿越的土层,特别是软土层,不均匀土层的土质情况。3.7.2纠扭

顶进过程中常常遇到管道扭转,这对管道出泥、电机安装等有较大影响,因此须加强控制,避免扭转角度过大。

1)预防措施

a、纠偏时,注意纠偏油缸不要对管节形成扭矩。

b、稳定主顶油缸后座。主顶油缸后座不稳易使主顶油缸在工作时方向变化,产生扭转角。

C、管道内安装的设备应对称布置,避免布置在同一侧。2)纠扭措施

纠正管节扭转的有效方法为压重纠扭,即在管道单边压重,使管道在相反方向扭转。3.7.3导轨偏移

基坑导轨在顶管施工过程中产生左右或高低偏移。防治措施:

1)对导轨进行加固或更换。

2)把偏移的导轨校正过来,并用牢固的支撑把它固定。3)垫木应用硬木或用型钢、钢板,必要时可焊牢。4)对工作底板进行加固。

五、顶管施工防护措施

由于本工程施工位于城区主干道,在该地段施工尤其应注意维护现有设施的正常使用,并保护现有构筑物不被破坏,维护城市形象,故在施工时应编制详细的保护措施方案。4.1管理措施

1)详细阅读、熟悉掌握设计、建设单位提供的图纸资料,并在施工前召开各有关主管部门配合协调会议,进一步搜集资料。在此基础上,对影响在施工范围那的公用管线和上部构筑物设置监测点,核对清楚实际情况,作好记录,上交有关部门签字确认,由建设单位见证。

2)在编制施工方案时,把保护公用管线和地面构筑物作为设计主要内容之一。

3)工程施工前,向有关单位提出监护书面申请,办妥相关手续。4)工程实施前,把施工现场详细情况向现场施工技术负责人、工地主管、班组长直至没一位操作工人做层层交底,建立保护责任制,明确各级人员职责。

5)工程实施前,落实保护组织措施,委派专职人员负责监护和保护工作,各工段、施工队和班组设兼职保护负责人,组成监护体系,严格按照经公司 审定的施工方案和有关单位认定的保护措施实施,并设置必要的安全标志牌。

6)工程实施前组织对参与施工的所有人员进行“保护公用管线和构筑物的重要性和破坏的危害性”教育。

7)工程实施前,对在施工范围内的公用管线和构筑物设置沉降观测点,工程实施时,连续观测沉降量,及时向建设单位和有关单位提供观测点布置与沉降观测资料。

8)成立由建设单位、各相关部门和施工单位的有关人员参加的保护领导小组,定期开展活动,检查保护措施的实施情况及保护措施的可靠性,研究施工中出现的新情况、新问题,及时采取措施完善保护方案。

9)工程实施时,严格按照施工组织设计和保护措施的要求进行,各级负责人深入现场监护,督促操作人员遵守操作规程,制止违章操作、违章指挥和违章施工。

10)施工过程中发现实际情况与交底内容、样洞资料不符等异常情况时,立即通知相关部门和建设单位到场研究,商议补救措施,在未作出统一结论前,不擅自处理或继续施工。

11)施工过程中对可能发生的情况制定应急措施,配备好抢救器材,以便在管线出现险兆时及时抢修,作到防患于未然。

12)严格执行施工规程,杜绝任何破坏。4.2技术措施

1)顶管施工措施

a、顶管施工应按照先将土体挤入,再逐步取土方式施工,保证顶头内土压力与外部土压、水压达到平衡,避免地面沉降。b、顶管的触变泥浆具有两种作用,一种是润滑作用,另一种是支撑作用,不使土体坍塌。因此,管道顶进时,应及时注入触变泥浆,并确保注入压力。

c、考虑顶管轴线距离河边30m左右,且长江水位高于管底标高3m左右,施工时,预防管涌,在机头处设立封门,同时在沉井内设立几台大功率水泵,保证水位不能快速上涨,及时排除明水。

d、顶管可能有沼气,顶管中准备防毒措施,进入顶管施工人员戴防毒面具,同时井区用空压机往管道内通风,同时管道内严禁火种,使用防爆器具。

e、严格控制排土是与推进速度之间的关系,并且控制好机头前的土压力,务必使它小于顶管机前头的被动土压力。

f、控制好尺进与出土量之间的关系,做到不超挖。

g、顶管施工结束后,采用嵌缝膏对已有管节接缝进行勾缝处理,从而保证无渗漏现象发生。

2)测量监测措施 a、测点布置

在顶管轴线左右15米范围内,设置沉降观测点。b、监测方法

采用两台水准仪、一台经纬仪进行静态连续监测位移及沉降。c、数据采集及处理方案

数据采集采用人工记录方式,并需多人观测记录。数据用软件处理,做到数据清晰、分析合理、及时准确。d、减少测量误差的措施 对测量仪器进行定时检查。观测时须多人进行观测,确保观测值准确。采用模型改正法减小误差。连续长时段进行观测。e、监测仪器保护措施 设立醒目标志和护栏。

做好设备的防水、防潮、防雷电工作。做好测量设施的防风、防晒工作。

六、工程质量保证措施 5.1质量控制管理

1)建立完善的质量保证体系,切实开展全面质量管理,强化全员质量意识。

2)建立健全和严格执行各种质量管理制度

(1)认真执行工前技术交底制。开工前必须向全体施工人员进行设计意图、技术标准、施工方法、施工中的注意事项交底。并进行专项技术培训,使全体施工人员质量目标明确,标准清楚,施工方法得当,工艺操作符合要求。

(2)认真实施工前查交底,工中检查指导,工后查总结评比的施工质量评测措施。

3)认真执行各种行之有效的技术管理制度

认真审核设计文件,领会设计意图,严格按设计文件、施工规范及验标要求施工,把好质量关。

4)原材料、成品和半成品现场验收制度 对原材料、成品及半成品要由质检工程师组织质量、技术、物资部门及施工队的有关人员进行验收,确保各单项材料的性能符合技术要求,各种混合材料使用按设计规定的配合比进行。

5)检测仪器设备的校验标定制度

各种检测仪器、仪表均按照计量法的规定进行定期或不定期的校验标定。工地设专人负责计量工作,设立帐卡档案,监督和检查。检测仪器设备由工地实验室指定专人送检和管理。

6)组织技术人员对工程进行详细全面的调查研究,编制好实施性施工组织设计,对本工程在人力物力、时间和空间、技术和组织做出一个更加全面合理的安排,以保证按照规定的工期、质量、安全优质地完成施工任务。5.2顶管施工过程质量控制

1)在进洞前必须先刷好洞口处理,做好工作井排水系统,将水引出工作井以外。

2)积极推行顶管技术,施工技术负责人应根据土质情况调整施工技术参数,作业人员未经批准不得随意进行操作,以免造成达不到规定循环进度及超挖或欠挖。

3)必须按设计规定和施工规范进行操作,以免造成整体性差,接头处不平整,顶管橡胶止水圈渗漏等诸多病害。

4)顶管严格控制出渣量与顶进速度的关系,力求顶头推进压力与开挖面压力平衡。

5)严格控制顶管轴线偏差,执行勤测量、勤纠偏、小量纠的施工方法。6)严格控制管道接口的密封质量,防止渗漏。7)按设计要求配制泥浆,并采取同步注浆的方法,及时足量地注入泥浆。8)顶进施工前,对顶进设备应进行认真的检修保养,保证顶管连续进行。9)严格执行管节和各种材料的验收制度。

10)管节的运输、装卸、安放过程中,应做到吊点准确,轻装轻卸,以防破坏防腐层,造成管节碰伤。

11)定期检查记录,出现问题及时解决。

七、施工安全措施 6.1顶管施工安全措施

1)落实各项安全管理制度、建立完善安全生产保证体系

由于管道内施工条件较差,工人常在振动、噪声、地下水、有害气体等不良环境中从事繁重体力劳动,加之顶管施工工艺操作要求高,组织施工时,更需做到文明施工和科学管理,从工程管理、规章制度、纪律教育、安全培训、机械设备的使用与保养等各个方面,建立安全施工责任制,抓好纪律教育、技术培训,不断提高各级施工人员的素质,同时采取奖惩制度,并创造安全、卫生、无害的劳动条件,严格按规定的工序、工艺施工,确保工程安全。按安全生产保证体系框图的规定,各负其责、各司其职,从思想、组织、检查、经济四个方面作好安全保证工作。

2)加强施工现场管理、重视目测观察

目测观察既省事作用又很大,对于开挖后未支护的土质情况,观察内容为土体的土质和分布,接触面填充物的性质、状态,涌水量和涌水压力,管道道顶部、侧部的稳定状态等。

目测观察中应特别注意土质危险性较大引起塌方事故和渗漏涌水象征 时,应停止开挖工作,及时采取安全措施,消除隐患后才准作业。6.2工作井施工安全措施

1)距井外缘15cm处,安临时双横杆护栏,护栏长17.0m,高1.5m。2)井口出车平台应用木板或钢板铺设,安装牢固不留孔缝。

3)在粘土、杂填土及砂、卵砾石层开挖时,只准用手镐、铲或风镐进行,施工队技术负责人必须作好沉井刃脚及砼墙的保护工作,并拟定安全措施,报项目总工批准后执行。

4)掘进施工过程中,必须及时清除井壁碴石和无关悬吊物。5)沉井下沉每段的开挖高度不得超过2.0m。

顶管施工方案 篇三

1工程概况

福建省莆田金钟水利枢纽引水配套工程是将莆田仙游西北部金钟水库及双溪口水库水源引向莆田市东南部及仙游县中南部水资源短缺地区的调水工程,设计现状年采用20xx年,设计水平年为20xx年,规划水平年为20xx年,引水规模为36.37t/d,受益人口109.55万人。本工程线路起点位于金钟引水隧洞在宝峰的出口,横穿木兰溪溪底140m,输水干管沿仙港大道埋设12.94km管道;妈祖支线沿仙港大道、滨海大道及城港大道布置到妈祖对台贸易城,布置长度51.41km(管径1.4m,输水流量1.73~2.95m3/s)。本工程总输水长度89.10km。

2顶管工程情况

(1)本顶管工程位于福建省莆田市仙游县枫亭镇辉煌村,平面布置桩号为ZMG0+900~ZMG1+014.7管段,横穿福泉高速公路。主要设置:工作井、接收井。钢管外径1.82m、壁厚0.02m;顶管长度,按114.7m设计。工程包括1个工作井和1个接收井,均采用矩形形状,工作井基础及周围采用水泥搅拌桩加固处理。(2)顶管管道采用φ1820mm×20mm的钢管管道,套管采用φ1420mm×16mm的钢管管道,设计坡度i=0.0097,顶进钢管每节长度3.0m,管节之间安装按设计要求采用K型坡口双面焊接,管尾端应为平口。

3顶管的工作井及接收井施工

顶管的工作井及接收井为沉井桩号ZMG0+900、ZMG1+014.7,采用C25钢筋混凝土井,钢筋为Ⅱ级,混凝土保护层厚度为井壁30mm,底板40mm,钢筋遇孔洞处自行切断。井壁内采用防水砂浆(1∶2水泥砂浆掺水泥重量的5%的防水剂),抹面厚20mm。本标段ZMG2+100-ZMG2+192管段,镇墩,顶管工作井ZMG1+014.7基础、顶背承载不满足要求,采用深层水泥搅拌桩进行加固处理,工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯等。顶进施工测量前应对井内的测量控制基准点进行复核。顶管主推设备选用150t×4液压千斤顶,为四油缸千斤顶,并设8个纠偏液压千斤顶,均匀布置。

4顶管施工

4.1铺设导轨

导轨是顶管的支撑结构,根据顶节长度和主推装置行程,选用导轨长度为7m,由I20钢制作,与预埋于混凝土底板的钢支墩焊接。

4.2安装靠背

沉井设计时,已考虑了顶管的工况,因此,靠背只须起防局部破坏作用即可。用10mm厚钢制作,板尺寸为5m×5m。在钢板和井壁之间设置30cm(C30素混凝土),防止混凝土局部压坏或开裂。

4.3安装千斤顶

4台千斤顶通过油缸支架固定在导轨上,对称分布在钢管截面处,油缸中心落在钢管管壁环向中线上,并连接顶铁和套环。

4.4安装顶管、工具管和出碴平台

在顶管底高程采用20厘工字钢和8厘钢板,架设1.5m×1.5m作为钢管就位和出碴平台,在井壁前设0.5m×1m有盖板活动仓作为钢管底部焊接基坑。利用吊机将4m长DN1800钢钢管吊放在工作平台上。与已顶进钢管焊接,再安装DN1800直径的钢制工具管即可进行管道顶进。

4.5顶进

顶管及工具管就位后,首先割开顶管预留孔的钢板,观察预留口的`土层地质情况,如遇高塑性土层,立即采用注浆等措施进行土层超前加固。在顶进过程中,利用在后背墙上悬挂激光照准仪,作为日常轴线测量控制的主要措施。激光照准仪的激光束直接投射进顶管工作面,工作面上再利用垂球画出顶管中线。由于在施工过程中,沉井很可能产生位移,再加上一些人为因素的影响,造成激光照准仪偏向,所以在顶进过程中需经常对激光照准仪进行校正。再就是每顶进30cm左右,利用高进度水准仪进行1次顶管标高的复核。钢管顶进过程中的轴线控制测量,每顶进1m至少测量1次以上,或每台班至少1次,以便及时发现顶管的偏差,通知顶管作业人员进行纠偏。由工作井向接收井方向进行,将DN1800钢管挤压顶进,采用挤压式管道顶进作业施工。开始顶进时,开动千斤顶,活塞伸出一个行程,将管子推进一段距离,此时应细心观察钢管轴线是否正确。待千斤顶活塞完全伸出,操纵油缸进油控制阀,使活塞回缩,安装顶铁后继续顶进,直到管端与千斤顶之间可以放下一节顶管为止。顶进中注意观察油泵压力的变化,如出现异常变化(如突然升高或突然减少),立即停止顶进,待查明原因和采取相应措施后,方可继续顶进。顶管顶进时注意要力求连续作业,减少不必要的停歇。工程实践证明,在黏土层中顶进中断后,重新起顶时,顶力会比中断前增加50%~100%;但在饱和沙土中,重新起顶顶力比中断前顶力小,频繁中断会令顶力反复大幅波动。

4.6钢管焊接

当顶进一节钢管后,卸下顶铁,下管就位,安排3~4名焊工焊接钢管。焊工均要求有相应的专业资质。钢管在焊接完成后,根据设计要求进行焊缝质量检查,只有焊缝符合质量要求后,才转入焊缝铲平和内外壁防腐工序。

4.7出土方案

由于防止地面的沉降要求比较严格,故此不采用超前挖土法,采用人工法挖土,遇石方采用人工解石法将固石破碎取出,利用顶力将工具管尽量顶入土体。人工在管中出土,只挖除管内已被钢管切出的土体,且出土工作面离工具管端面保持一定的距离,防止管前塌方。出土采用人工挖装土体,并利用经改装的手推车运到顶管工作坑,再由吊车吊到地面,由汽车运走。

5施工过程中的控制措施

5.1顶进过程中的测量及控制管轴线复核

在顶进过程中,利用在后背墙上悬挂激光照准仪,作为日常轴线测量控制的主要措施。激光照准仪的激光束直接投射进顶管工作面,工作面上再利用垂球画出顶管中线。由于施工过程中,沉井很可能产生位移,再加上一些人为因素的影响,造成激光照准仪偏向,所以,在顶进过程中需经常对激光照准仪进行校正。另外,每顶进30cm左右,利用高进度水准仪进行一次顶管标高的复核。钢管顶进过程中的轴线控制测量,每顶进1m至少测量1次以上,或每台班至少1次,以便及时发现顶管的偏差,通知顶管作业人员进行纠偏。

5.2地面沉降观测

在顶管通过的线路设置观测点,一般是每隔2m设置1个,在主要建筑物,须在路肩、路中分别设置观测点。观测时,采用精密水准仪测量测点标高,跟上次测量的标高相比较,计算沉降量,并绘出沉降曲线,分析地面沉降的趋势。一旦发现出现异常沉降,立即停止顶管施工,查明原因并采取有效措施进行处理。

5.3纠偏措施

当测量发现顶管出现偏移时,暂时停止顶进,操纵工具管千斤顶,使偏斜一侧的千斤顶伸出,应及时纠偏。采用小角度纠偏方式,产生一个偏移量,然后继续顶进,并加大测量控制的频率,待钢管回复正常位置时,将伸出的纠偏千斤顶回缩,恢复常态,纠偏完成。由于顶管将穿越厚层淤泥层,其承载力较低,顶管在通过该地层段时容易造成钢管下沉。但由于钢管为薄壁结构,自重不大,为防止下沉提供了有利条件,如土层情况十分不利,则采取提前灌注水泥浆的办法加固,加大土层的承载力。同时,在顶进过程中,按照“勤测微纠少纠”的原则,控制顶管机前进的方向和姿态,通过淤泥土层。

5.4遇淤泥及流沙层的措施

当在顶进过程中遇淤泥及流沙土层时,采取网格挤压法顶进。即在工具管内加装一个由10mm厚、500mm宽钢板焊接而成、呈网状的栅格,网格尺寸60cm×60cm。钢管顶进时,将该网格顶进淤泥层中,对周围土体产生挤压,令其稳定,降低其流动性,再用人工掏出网格内土体,实现出泥,然后继续顶进。对采用网格挤压法顶进效果不奏效时,采用进行超前灌注水泥浆的办法,提前固结土层再顶进。

5.5管内通风

管顶进距离较长时,保持好管内正常的通风,当顶进距离超过80m时,需采用离心式送风机向管内送风,以保证管内施工作业人员的安全。

人工顶管施工方案(模版 篇四

国道324潮南新庆至洋汾陈路段路面大修工程

顶管施工专项方案

编制单位: 广东长宏公路工程有限公司

编制日期: 二零一三年十月

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一、工程概况

国道324潮南新庆至洋汾陈路段路面大修工程,总长度约6600m,道路宽度为30~42m。本工程为现状道路改造,道路车行道加铺沥青,桩号为K566+945-K569+140路段现状有DN1500-DN1650进厂污水干管,桩号为K569+140处峡山大桥北侧、恩波河西侧现状有一座污水提升泵站,道路两侧人行道下现状有给水、架空电力线、通信等市政管线。本次设计是在结合规划以及周边道路管线系统的情况下,解决工程范围内道路及周边地块的污水排放而进行进站污水干管设计,考虑到道路周边地块的污水,以及转输上游片区污水。工程范围内污水管道主要收集本项目道路周边地块的污水,排入污水提升泵站中,经提升后在排入下游现状DN1500-DN1650进厂污水干管中。桩号为K569+140-K573+545段,污水管道为新建,布臵于道路北侧距道路中心线6.0m处,其管径为DN1500,污水接入桩号为K569+140处峡山大桥北侧、恩波河西侧现状有一座污水提升泵站中,经提升后在排入道路桩号为K569+140后现状DN1500-DN1650进厂污水干管中。原设计采用机械顶管施工,但由于工期紧、施工场地有限、现场交通繁杂、地下管线复杂、有可能遇上地下障碍物等情况,将影响本工程机械顶管正常施工的不利因素,如遇特殊情况可将本工程中的部分顶管工程改用人工配合机械顶进。管材采用DN1500的纵向Ⅲ级钢筋混凝土内衬胶顶管。

本工程设计上有DN1500纵向Ⅲ级钢筋混凝土内衬胶顶管4758m,Φ1000顶管中间井13座,Φ2200顶管中间井12座,7000*4000方形顶管工作井12座,Φ4000圆形顶管接收井15座,Φ7000圆形顶管接收井3座。管道地基承载力应不小于100Kpa。

放样复核放样复核

四、顶管施工方案

(一)、施工方法:

顶管法是依靠人工及机械在管内端部挖掘土壤,然后在工作坑内借助顶进设备,把敷设的管子按设计中线和高程的要求顶入,并用水力或小车将土从管中运出。掘进顶管采用企口钢筋混凝土管。

1、管节与接头

由于本管道为污水管道,为防止污水渗漏和地下水渗入,管节间必须有可靠的防水设施。顶管管材采用企口加强型钢筋混凝土管,双层钢筋网在端部加密。接头采用“T”形钢板套环和PVC内衬套环,钢套环厚度为6mm,按管节每2m设臵一个,管端面安装“O”形橡胶止水环,顶进完毕后,填塞环氧树脂砂浆。

2、工作坑的布臵

工作坑是顶管施工的工作场所,其位臵可根据以下条件确定:(1)、根据管线设计,工作坑可选在检查井处;(2)、单向顶进时,应选择在管道下游端,以利于排水;(3)、考虑地质和土质情况。有无可利用的原土后背;(4)、工作坑与可能穿越的建筑物要有一定的安全距离;(5)、距水、电源较近的地方等。

根据施工现场实际情况,进行设臵工作井及接收井。

(二)、施工准备工作 1、生产准备

①、进行施工测量和现场放线工作。

(4)、层与层之间搭接部分的泥土要清洗干净,并凿毛。(5)、护壁的下一节和上一节的搭接长度不小于10cm。

(6)、钢筋的配臵必须按照有关标准和规范进行,浇注的砼必须使用震动 棒进行振捣。

(7)、井内的积水由集水井(长×宽×高为30cm×30cm×40cm)及时排

走,抽水时要注意用电安全。

(8)、严格控制后靠背、洞口墙的水平度和垂直度。洞心的标高和洞口的直径要符合设计要求。

(9)、浇注完后,养生72 小时,才能拆模并开挖下一层。(10)、第一层护壁必须勾挂在井口周边。(11)、确保工作井的净空尺寸满足设备要求。(12)、底板的标高要符合设计要求。

(四)、顶管工作井内设备安装

1、导轨安装:严格控制导轨的中心位臵和高程,确保顶入管节中心及高程能符合设计要求。

(1)、由于工作井底板浇注了20cm 的砼,地基稳定,导轨直接放臵在工 作井的底板上。

(2)、严格控制导轨顶面的高程,其纵坡与管道纵坡一致。

(3)、导轨采用浇注砼予以固定,导轨长度采用2~3m,间距设臵为60cm。(4)、导轨必须直顺。严格控制导轨的高程和中心。

2、下管、顶进、出土和挖土设备:

采用电动卷扬机下管,用千斤顶、高压油泵作为顶进设备,用斗车、垂

时,千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4~1/5 处为宜。

2、安装顶铁应无歪斜、扭曲现象,必须安装直顺。

3、每次退千斤顶加放顶铁时,应安放最长的顶铁,保持顶铁数目最少。

4、顶进中,顶铁上面和侧面不能站人,随时观察有无扭曲现象,防止顶铁崩离。

(八)顶进施工

1、工作坑内设备安装完毕,经检查各部分处于良好状态。即可进行试顶。首先校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,然后安放混凝土管节,再次测量标高,确定无误后进行试顶,待调整各项参数后即可正常顶进施工。在施工过程中,做到勤挖勤顶勤测,加强监控。顶进施工时,主要利用风镐在前取土,千斤顶出镐在后背不动的情况下将污水管向前顶进,其操作过程如下:

(1)安装好顶铁挤牢,工具管前端破取一定长度后,启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个工作行程,将管子推向一定距离。(2)停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。(3)添加顶铁,重复上述操作,直至需要安装下一节管子为止。(4)卸下顶铁,下管,用环形橡胶环连接混凝土管,以保证接口缝隙和受力均匀,保证管与管之间的连接安全。

②、在一般顶管地段,如土质良好,可超挖管端300~500mm,在管周上面允许超挖15mm,下面135 度范围内,不得超挖。

(4)接口的处理:由于顶管的管材为F 型接口,顶管完毕后,对于管与管之间的缝隙,采用膨胀水泥砂浆压实填抹。选用硅酸盐膨胀水泥和洁净的中砂,配合比(重量比)为:膨胀水泥:砂:水1:1:0.3,随拌随用,一次拌和量应在半小时内用完。填抹前,将接口湿润,再分层填入,压实填抹平整后,在潮湿状态下养护。

(5)遇到流砂时的施工技术措施

顶进时若遇到流砂较多,且流砂流动性较强,则要在管内准备足够的砂包、稻草,用来阻挡流砂的流动。或用改装后带网格的工具头配合施工。以防万一,确保施工人员的生命安全。(九)工作井内检查井施工

管道完成后,按设计图在井内用砖砌筑检查井,井内外批防水砂浆。待砂浆达到一定强度后,回填石屑至管顶面,用水冲实。

五、顶管施工质量保证措施

1、顶管施工前编制顶管组织设计,提交监理和业主审定才能进行施工。

2、顶管前,项目部向作业班组进行详细的技术交底工作,每道工序开工和员工上岗前进行简短的质量要求和技术交底,由各专业工程人员负责实施,使每个员工上岗前做到人人心中有数,以确保工程质量。

3、摸清施工沿线的地下管线的详细情况,并制定详细的技术措施。

4、做好施工资料管理工作,及时填写原始记录和隐蔽工程记录(含照片),及时完成竣工资料。

07、吊车、起重设备由专人操作和专人指挥,统一信号,预防发生碰撞。吊车靠近工作井边坡行驶时,加强对地基稳定性检查,防止发生倾翻事故。吊管下工作井时,注意安全。

8、加强机械设备维护、检查、保养。机电设备由专人操作,认真遵守用电安全操作规程,防止超负荷作业。

9、开挖前详细了解沿线管线资料,做好沿线管线保护措施。

10、作业人员轮换制。每个作业人员在管内作业时间不得超过1 小时,避免劳动强度过大引起危险。

11.顶进过程中,施工人员必须使用安全带,洞口必须有施工人员照应,洞内用不大于12 伏照明灯照明,每班作业时必须有合格的电工当班。

12、利用轴流式抽水泵在工作井设臵的集水井内进行抽水,保持井内无积水,抽水时,施工作业人员不得站立在积水范围内。

13、采用卷扬机垂直牵引出土时,井下不能站人,工作井上平台的作业人员出土时必须使用安全带。

14、自制木板小车,用于放臵压缩空气呼吸器和运载进管人员,并在车尾部拴上绳子,在万一发生意外的情况下由管外监护人员迅速将管内人员拉出管外进行抢救。

15、利用鼓风机并购买48 米长的软管,用于输送空气进入管道,加强管内空气的流动和循环。工作挖掘面的工人要佩带含氧量探测仪,经常检查该处含氧量必须超过18%。

16、管外配备专职监护人员,密切注意入管作业人员状态,每一分钟对管内人员进行呼喊,或用一条绳子每隔一定时间拉一下作业人员,在得

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人工顶管施工方案 篇五

人工顶管施工方案2008-07-30 22:29:39|分类: 默认分类 |标签: |字号大中小 订阅。人工顶管施工方案

第一章 编写依据

本施工方案编写依据如下:

1、《广州开发区市南路北段(黄沙快速干线~黄阁大道段)扩建工程》设计图

图纸;

2、《给水排水管道施工及验收规范》GB50268-97;

3、《混凝土质量控制标准》GB50164-92;

4、《市政道路工程质量检验评定标准》CJJ1-90;

5、《市政排水管渠工程质量检验评定标准》CJJ3-90;

6、广州市建设委员会颁发的有关建筑规程,安全、质量及文明施工等文件;

第二章 工程概况

2.1 工程简介

本工程原设计采用机械顶管施工,但由于工期紧、施工场地有限、现场交通繁杂、地下管线复杂、有可能遇上地下障碍物等情况,将影响本工程机械顶管正常施工的不利因素,故将本工程中的顶管工程改用人工顶管。管材采用DN800 及DN1200 的玻璃钢管埋深约为5~7m。改用人工

人工顶管施工方案 篇六

目 录

1、编写依据…………………………………… …1

2、工程概况 ……………………………… …

3、施工部署 ……… ………………………………1

4、施工准备工作… ………………………… ……2

5、施工技术方案 …………………………………2

6、施工计划 ………………………………………5

7、质量保证措施

………………………………5

8、安全文明施工及环保措施……………… ……6

第一章 编写依据

本施工方案编写依据如下:

1、《汇文东街与五峰山路交叉口》设计图 图纸;

2、《给水排水管道施工及验收规范》GB50268-97;

3、《混凝土质量控制标准》GB50164-92;

4、《市政道路工程质量检验评定标准》CJJ1-90;

5、《市政排水管渠工程质量检验评定标准》CJJ3-90; 第二章 工程概况 2.1 工程简介

本工程设计、用人工顶管。管材采用DN1050人工顶管,工作井、接收井及检查井的井位和管段长度将根据现场实际情况(顶进长度、地下障碍物、交通影响等)而确定。2.2 施工参照标准

GBJ08-221-96 《市政排水构筑物工程施工和验收规程》 GBJ08-220-96 《市政排水管道工程施工和验收规程》 GBJ141-90 《给水排水构筑物施工和验收规程》 YS1411-89 《防腐蚀工程施工规程》

GB50194-93 《建筑工程施工现场供用电安全规范》 GBJ208-83 《地下防水工程施工及验收规程》 GB50026- 93 《工程测量规范》 第三章 施工部署 3.1 施工组织安排

本工程需要采用人工顶管第一阶段为工作井、接收井的施工,第二阶段为人工顶管的实施。3.2 顶管施工工艺流程

工作井施工→ 设备安装→ 管吊装就位→ 施工准备→ 开机顶进→ 回收掘进机头→ 结束→ 测量控制及纠偏→ 复核→ 废泥外运→ 施工下一节。3.3 施工顺序

施工顺序为: 工作井施工→ 顶进设备安装调试→ 吊装砼管到轨道上→ 连

接好工具管→ 装顶铁→ 开启油泵顶进→ 出泥→ 管道贯通→ 拆工具管→ 砌检查井。第四章 施工准备工作 4.1 生产准备

1、进行施工测量和现场放线工作。

2、确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物,如管线、电线杆、树 木及附近房屋等的准确位置。

3、按施工平面布置图修建临时设施,安装临时水、电线路,并试水、试 电。

4、进行顶管所用设备的加工制作。

5、根据顶进长度,准备好各类管线和所需的辅助物(固定架等)。

6、根据材料计划,分期分批组织材料进场。4.2 技术准备

1、审查施工图纸和进行各专业图纸会审,进行施工技术交底工作。

2、做好标高点控制,施工测量和现场放线工作。

3、按照规划局提供的永久水准点,引临时水准点至井下,施工中经常进行校核。第五章 主要工程项目的施工技术方案 5.1 人工顶管顶力的计算:

(一)对于顶管顶进深度范围土质好的,管前挖土能形成拱,可采用先挖后顶的方法施工。根据经验公式: P=n P0 其中:P——总顶力 n——土质系数。

土质系数取值可根据以下两种情况选取:

(1)土质为粘土、亚粘土及天然含水量较大的亚砂土,管前挖土能成拱者,取1.5~ 2.0。

(2)土质为中粗砂及含水量较大的粉细砂,管前挖土不易成拱者,取3~4。取n 为2.0。

P0——为顶进管子全部自重。顶进的每节管自重约为2 吨,最长段以60 米计,每 节管长2 米,共要顶进33.5 节管,则P0=2*33.5=60 吨。P=n P0 =2.0*60=120 吨

考虑地下工程的复杂性及不可预见因素,顶管设备取1.3 倍左右的储备能力,则总的顶力为120吨*1.3=156 吨。5.2 工作井和接收井的施工

工作井和接收井的结构设计见附图。5.2.1 工作井施工

工作井尺寸净空为4米*6米,根据图纸设计高程的位置进行,机械挖槽,挖槽完成后进行夯实并浇筑200mmC20砼垫层,并留置Φ300深500mm的积水坑。待砼垫层达到一定强度后,按照工作坑详细尺寸放线,砌筑370mm砖模,砖模砌筑完成后,在千斤顶的支撑后面浇筑C20梯形素砼支墩(见附图)。做为千斤顶的后背支撑墙,待砼达到一定强度后即可进行砼顶管的顶进工作。5.2.2接收井施工

接收井为圆井,内经为Φ1500mm,壁厚为240mm,采用收口式砖砌体,井内外抹20mm厚的水泥砂浆。井深根据现场实际情况确定。5.3 顶管工作井内设备安装

(一)导轨安装。严格控制导轨的中心位置和高程,确保顶入管节中心及高程能符合设计要求。

1、由于工作井底板浇注了20cm 的砼,地基稳定,导轨直接放置在工作井的底板上。

2、严格控制导轨顶面的高程,其纵坡与管道纵坡一致。

3、导轨采用浇注砼予以固定,导轨长度采用2~3m,间距设置为60cm。

4、导轨必须直顺。严格控制导轨的高程和中心。

(二)下管、顶进、出土和挖土设备:

采用电动卷扬机下管,用千斤顶、高压油泵作为顶进设备,用斗车、垂直牵引的卷 扬机作为出土设备,用空气压缩机带风镐机作为挖土设备。

(三)照明设备:井内使用电压不大于12V 的低压照明。

(四)通风设备:人工挖土前和挖土过程中,采用轴流鼓风机通过通风管进行送风。风量的计算:

1、按洞内同时工作的最多人数计算: Q=k×m×q 式中:Q-所需风量,m3/min;k-风量备用常用系数,常取k=1.1~1.2 m-洞内同时工作的最多人数

q-洞内每人每分钟需要新鲜空气量,通常按3m3/min 计算。

现管内有两人工作,一人开挖,一人负责运余泥,取k=1.1,m=2, 则有Q= k×m×q=1.1×2×3=6.6 m3/min

2、漏风计算 Q 供=P×Q 式中:Q-计算风量 P-漏风系数

采用Ф200PVC 管,每百米漏风率一般可控制在2%以下。取P=1.02,则Q 供=P×Q=6.6×1.02=6.73 m3/min 取风量大于7000L/min 离心鼓风机(或高压空气压缩机)作为通风设备则可以满足要求。

(五)工作棚架:作为防雨及安装吊运设备。工作坑上设活动式工作平台,平台用20#工字钢梁。在工作平台上设起重架,井旁边装置电动卷扬机。5.4 引入测量轴线及水准点

(一)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基线。

(二)将地面上的临时水准点引入工作井底不易碰撞的地方,作为顶管高程测量的临时水准点。

5.5 下管

(一)下管前,要严格检查管材,不合格的严禁使用。

(二)第一节管下到导轨上时,应测量管的中线及前后端管底高程,以校核导轨安装的准确性。

(三)要安装户口铁或弧形顶铁保护管口。5.6 千斤顶和顶铁的安装

千斤顶是掘进顶管的主要设备,由前面顶力计算可知,本工程最长管段的顶力为156吨。拟采用1台320 吨液压千斤顶。

(一)千斤顶的高程及平面位置:千斤顶的工作坑内的布置采用并列式,顶力合力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,千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4~1/5 处为宜。

(二)安装顶铁应无歪斜、扭曲现象,必须安装直顺。

(三)每次退千斤顶加放顶铁时,应安放最长的顶铁,保持顶铁数目最少。

(四)顶进中,顶铁上面和侧面不能站人,随时观察有无扭曲现象,防止顶铁崩离。5.7 顶进施工

工作坑内设备安装完毕,经检查各部分处于良好状态。即可进行试顶。首先校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,然后安放混凝土管节,再次测量标高,核定无误后进行试顶,待调整各项参数后即可正常顶进施工。在施工过程中,做到勤挖勤顶勤测,加强监控。顶进施工时,主要利用风镐在前取土,千斤顶出镐在后背不动的情况下将污水管向前顶进,其操作过程如下:

(1)安装好顶铁挤牢,工具管前端破取一定长度后,启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个工作行程,将管子推向一定距离。

(2)停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。

(3)添加顶铁,重复上述操作,直至需要安装下一节管子为止。

(4)卸下顶铁,下管,用环形橡胶环连接混凝土管,以保证接口缝隙和受力均匀,保证管与管之间的连接安全。5.8 顶进施工中的重点工序

(一)测量

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。

2、中心测量:根据工作井内测设的中心桩、挂中心线,利用中心尺,测量头一节管前端的轴线中心偏差。

3、高程测量:使用水准仪和高程尺,测首节管前端内底高程,以控制顶进高程;

同时,测<www.chayi5.com>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,以便闭合之用,经常校核水准点,提高精度。

4、一个管段顶完后,应对中心和高程再作一次竣工测量,一个接口测一点,有错口的测两点。

(二)纠偏:

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挖,在偏向侧不超挖,甚至留坎,形成阻力,施加顶力后,使偏差回归。

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,支顶牢固后,即可施加顶力。同时配合超挖纠偏法,边顶边支,直至使偏差回归。

(三)管前挖土要求

1、在道路和重要构筑物下,不得超越管段以外100mm,管周不得超挖,并随挖随 顶。

2、在一般顶管地段,如土质良好,可超挖管端300~500mm,在管周上面允许超挖15mm,下面135 度范围内,不得超挖。

(四)接口的处理:由于顶管的管材为F 型接口,顶管完毕后,对于管与管之间的缝隙,采用膨胀水泥砂浆压实填抹。选用硅酸盐膨胀水泥和洁净的中砂,配合比(重量比)为:膨胀水泥:砂:水=1:1:0.3,随拌随用,一次拌和量应在半小时内用完。填抹前,将接口湿润,再分层填入,压实填抹平整后,在潮湿状态下养护。5.9 工作井内管道施工 管道完成后,按设计图在井内用砖砌筑检查井,井内外批防水砂浆。待砂浆达到一定强度后,回填石屑至管顶面,用水冲实。5.10 遇到流砂时的施工技术措施

顶进时若遇到流砂较多,且流砂流动性较强,则要在管内准备足够的砂包、稻草,用来阻挡流砂的流动。或用改装后带网格的工具头配合施工。以防万一,确保施工人员的生命安全。第六章 施工计划 6.1 施工进度计划 本工程工期为10天。由于本工程工期较紧,因此在开工前一定要做好施工前期的准备工作:首先要落实挖掘机、吊机、槽钢、管材等关键设备和材料以及人员,保证工程开工能够即刻到位;测量人员根据甲方提供的控制点加密导线点水准点、测放中线点标高点以及探测地下管线、构筑物等,根据中线点确定开挖范围以及范围内的拆迁物,在现场和平面图上作标记;搭好工地办公室、小型仓库、工棚以及清理停车场等前期工作。

注:1遇有不可抗力的地下因素,如遇流沙、巨石、地下不明建筑基体等。

2、在开挖工作坑过程中,遇有地下水或雨水,可采用盲沟、集水坑排水。以上两种情况之一如有发生,工期顺延。6.2 主要施工机具设备 主要施工机具设备见附表 第七章 质量保证措施

1、顶管施工前编制顶管组织设计,提交监理和业主审定才能进行施工。

2、顶管前,项目部向作业班组进行详细的技术交底工作,每道工序开工

和员工上岗前进行简短的质量要求和技术交底,由各专业工程人员负责实施,使每个员工上岗前做到人人心中有数,以确保工程质量。

3、摸清施工沿线的地下管线的详细情况,并制定详细的技术措施。

4、做好施工资料管理工作,及时填写原始记录和隐蔽工程记录(含照片),及时完成竣工资料。

5、认真做好施工计划,保证施工作业连续均衡、紧凑,从而有效可靠地 控制质量,保证工程质量。

6、顶进过程中,应严格控制顶力在允许的范围内,并留有足够的安全系 数。

7、顶管控制在质量标准范围以内,如果在顶进过程中,发现方向失控,应该立即停止顶进,逐级上报,经研究同意后,方可以继续顶进。

8、作好地质勘察及资料整理工作,认真编制好施工方案和通过不同土层 的技术措施及纠偏措施,确保管道的顺利顶进。

9、加强操作控制,使顶管均匀平稳,受力均匀,尽可能减少顶进过程中 的倾斜、偏移、扭转,防止管壁出现裂缝、变形。第八章 安全文明施工及环保措施 8.1 施工安全措施

1、沿工作井四周设置1.2 米高的固定护栏,护栏上挂安全网,工作井四 周要挂相应的警示标语。

2、挖土施工时工作井必须设置爬梯,供人员上下井用。使用的卷扬机等 应安全可靠并配有自动卡紧保险装置。

3、挖出的土石方应及时运离工作井,不得堆放在工作井四周1 米范围内。

4、顶管作业人员必须戴硬安全帽。

5、顶管施工区域沿线采用标准围蔽。

6、严格遵循土方开挖程序,控制均匀挖土,防止发生偏位,严重倾斜或管涌等现象,做好作业前和施工中的通风换气工作,每次进入管道时,保证管内通风,以免导致人身事故。

7、吊车、起重设备由专人操作和专人指挥,统一信号,预防发生碰撞。

吊车靠近工作井边坡行驶时,加强对地基稳定性检查,防止发生倾翻事故。吊管下工作井时,注意安全。

8、加强机械设备维护、检查、保养。机电设备由专人操作,认真遵守用 电安全操作规程,防止超负荷作业。

9、开挖前详细了解沿线管线资料,做好沿线管线保护措施。

10、作业人员轮换制。每个作业人员在管内作业时间不得超过1 小时,避免劳动强度过大引起危险。

11.顶进过程中,施工人员必须使用安全带,洞口必须有施工人员照应,洞内用不大于12 伏照明灯照明,每班作业时必须有合格的电工当班。

12、利用轴流式抽水泵在工作井设置的集水井内进行抽水,保持井内无 积水,抽水时,施工作业人员不得站立在积水范围内。

13、采用卷扬机垂直牵引出土时,井下不能站人,工作井上平台的作业 人员出土时必须使用安全带。

14、自制木板小车,用于放置压缩空气呼吸器和运载进管人员,并在车尾部拴上绳子,在万一发生意外的情况下由管外监护人员迅速将管内人员拉出管外进行抢救。

15、利用鼓风机并购买48 米长的软管,用于输送空气进入管道,加强管 内空气的流动和循环。工作挖掘面的工人要佩带含氧量探测仪,经常检查该 处含氧量必须超过18%。

16、管外配备专职监护人员,密切注意入管作业人员状态,每一分钟对 管内人员进行呼喊,或用一条绳子每隔一定时间拉一下作业人员,在得不到 安全的反馈情况下立刻采取相应应急措施。

17、井上配备相应药品。作业前要对施工人员进行紧急救援的培训,使

全体人员懂得使用呼吸器和含氧量探测仪,懂得救人步骤,并进行实地现场 考核合格后才施工。

18、在人员进管前要用含氧量探测仪进行管道内氧气浓度的探测,利用 毒气探测仪进行管道有毒气体浓度的探测。

19、电动卷扬机必须设置防冲顶装置。

20、施工过程中使用的有关机械设备必须严格按照各机械的安全操作规 程进行操作,全部用电设施必须符合《施工现场临时用电安全技术规范》。8.2 采用空气压缩机带风镐机挖土时的安全措施

1、作业环境内保持清洁和干燥,贮气罐放在通风良好的地方,半径15m 以内不得进行焊接或热加工作业。

2、曲轴箱内的润滑油量应在标尺规定范围内,加添润滑油的品种、标号 必须符合规定。

3、各联结部位应紧固,各运动部位及各部阀门开闭应灵活,并处于起动 前的位置。

4、起动空气压缩机必须在无载载荷状态下进行,待运转正常后,再逐步 进入载运转。

5、开启送气阀前,应将输气管道联接好,输气管应保持畅通,不得扭曲。送气时,在出气口前不准有人工作或站立。

6、发现以下情况必须立即停机检查,找出原因待故障排除后,方可作业。①漏水、漏气、漏电或冷却水突然中断;

②压力表、温度表、电流表的指示值超过规定; ③排气压力突然升高,排气阀、安全阀失效; ④机械异响或电动机电刷发生强烈火花。

7、停机时,应先卸载,然后分离主离合器,再停止电动机的运转。8.3 环保与文明施工

1、控制噪声,顶管设备施工作业、施工运输车辆特别是夜间施工所造成 的对附近居民的影响,由于顶管进行连续顶进施工,采取必要的减噪措施,同时报经主管部门批准。

2、加强环境保护,控制空气污染,对施工作业机械,运输车辆作业时所

产生粉尘进行控制,并定期对施工现场周围地面进行淋水,减少灰尘对周围 环境的污染,同时做好对城市绿化、地下管线、地下文物的保护。

3、保持每天24 小时对工地范围内的交通通道进行维护、清扫。工地范 围与各主要通道加强照明设施,保证车辆司机、行人能充分看清路况、警示 标志以及施工围栏。

4、当天的淤泥尽量当天运走,避免污染环境。

顶管施工方案 篇七

截污管线顶管施工

在管道铺设施工路线上有多处障碍物,当为永久性结构物且不能拆迁,也不能局部破坏并修复。需采用顶管办法进行施工。

工作坑、接收坑布置

工作坑布置:由于HDPE管道长度为6m,工作坑的平面布置内侧尺寸为7*3.5m。接收坑的内侧尺寸为5*3.5m。坑的内侧第一圈维护结构为500拉森桩,拉森桩外侧为水泥搅拌桩,水泥搅拌桩直径为800mm,咬合200mm,中心为据钢板桩外边缘1m处。内支撑围檩采用HW400‘H’型钢,围檩下部每隔2m用牛腿托住。内支撑钢管采用直径为200mm壁厚为10mm的钢管。基坑长度方向上中心一道长为2.7m,四角各一道长为2m且与围檩成45度的钢管。钢管的端部采用可调接头。坑底垫层为C15,厚为15CM,平面尺寸为6.2m*2.7m。基坑四周挖宽为300mm,深400mm的排水沟,在靠待施工清淤沟的一侧设直径600mm的集水井一口比排水沟深1m。设一台扬程为15米以上的潜水泵。后背墙采用2m*2m*0.4m的砼块。顶管采用直径为800的顶管,顶管后放置外圈直径为800,内圈直径为600的厚为200mm的顶铁。

接收坑布置:接收坑的内侧尺寸为5*3.5m。坑的内侧第一圈维护结构为500拉森桩,拉森桩外侧为水泥搅拌桩,水泥搅拌桩直径为800mm,咬合200mm,中心为据钢板桩外边缘1m处。内支撑围檩采用H400‘H’型钢,围檩下部每隔2m用牛腿托住。内支撑钢管采用直径为200mm壁厚为10mm的钢管。四角各一道长为2m且与围檩成45度的钢管。钢管的端部采用可调接头。坑底垫层为C15,厚为15CM,平面尺寸为4.2m*2.7m。基坑四周挖宽为300mm,深400mm的排水沟,在靠待施工清淤沟的一侧设直径600mm的集水井一口比排水沟深1m。设一台扬程为15米以上的潜水泵。

现场布置采用16t汽吊,设备布置采用25吨汽吊。

井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯。

在此工程中的典型工作坑做法为如下三种方法:

做法一:在管道高程为小于5m时,搅拌桩深为12m,拉森桩长为9m。支撑采用一道支撑,支撑中心位于距桩顶0.5m处。

做法二:在管道高程为大于等于5m小于7m时,搅拌桩深为15m,拉森桩长为12m。支撑采用两道支撑,第一道支撑中心位于距桩顶0.5m处,第二道支撑中心位于距坑底3m处。

做法三:在管道高程为大于等于7m小于9m时,搅拌桩深为20m,拉森桩长为15m。支撑采用两道支撑,第一道支撑中心位于距桩顶0.5m处,第二道支撑中心位于距坑底3.5m处。

机械设备选型

本工程顶进采用泥水平衡顶管机,其基本原理是借助于压力平衡以达到出泥平衡,从而减少地面沉降。即维持正面土压力介于土体的主动土压力与被动土压力之间,通过PLC控制正面土压力,使之在设定范围内浮动,当压力过小时,切土口开口量减小,大刀盘外浮,使正面压力升高,反之亦然,这一平衡过程是由一套液压伺服系统来进行控制的。除了这种机械平衡以外,还采用泥水平衡,顶进时,循环的高压水将切削下的土体搅拌成泥浆,同时平衡地下水位,使开挖面的水压与地下静水压力相近,减少地表沉降。

结合本工程现有的施工条件和土质情况,我们选用地面遥控操作的泥水平衡掘进机。

本掘进机优点是:

A、顶管机、千斤顶、液压系统、空压系统装置成套化。

B、该机能适用各种土壤条件,如粘质土、砂土、砂砾混合卵石土和软岩土。

C、使用安装在轨道上的主顶油缸。一次顶进长度超过100m。

D、使用主千斤顶不间断便可顶进一节管子。

此机型在现今使用较广,我们有着成功的施工经验、技术成熟、可靠,对土层扰动少的特点。因此特别使用本工地顶管施工。

千斤顶顶力计算

推力的理论计算:(以直径800为例)

F=F1+F2

式中

F—总推力,F1—迎面阻力,f1—顶进阻力

F1=∏*D*P/4(D—管外径,P—控制土压力)

P=K0*Y*H0

式中K0—静止土压力系数,一般取0.403

Y—土的湿重量取1.9t/m2

H0—地面掘进机中心厚度,取最大值。

F2=∏*D*f*L

式中f—管外表面平均综合摩阻力,取0.6t/m2(因在管道顶进时管外壁加注了减阻泥浆)。

施工工艺流程

顶管施工的工艺流程见下图。

施工准备

顶管井施工

设备安装调试

顶进

出洞

检查井施工

回填

路面恢复

管材吊装入井

下一循环

顶管施工工艺流程图

工作井、接收井施工

(一)钢板桩施工

打钢板桩准备工作,在需打设拉森钢板桩位置施工放线,在需打设拉森钢板桩位置两侧各400mm位置撒白灰,采用人工挖宽800mm,深1.5m探沟,在与沟槽垂直方向上每隔20m人工挖一道宽800mm,深1.5m探沟。确定在拉森钢板桩施工位置的障碍物。

钢板桩施打采用打桩机屏风打入法施工,提高打桩质量。施工时重点控制第一根打入钢板桩,采用经纬仪从两个方向严格控制钢板桩垂直度,便于后面钢板桩嵌入。

当打桩时发现相邻钢板桩跟随向下移动,需将相邻钢板桩与其他已打设钢板桩局部焊接在一起以增加向下移动摩阻力。

(二)土方开挖及支撑

开挖时先挖至第一层支撑底部0.5m,安装第一道支撑,支撑端部采用可调接头进行连接,连接时用千斤顶施加预加顶力,然后用钢销进行固定;然后开挖至第二层支撑底部0.5m,安装第二层支撑,支撑端部采用可调接头进行连接,连接时用千斤顶施加预加顶力,然后用钢销进行固定,最后开挖至距基底20cm处采用人工清底。钢板桩内侧采用钢板设置牛腿,围凛工字钢架设到牛腿上,支撑布置在井的四个角,组成三角形,提高钢板桩稳定性。

(三)水泥搅拌桩施工

水泥搅拌桩起到止水、加固土体作用。桩直径800mm,搭接200mm。在钢板桩支护工程完成后再进行水泥搅拌桩施工。

1、施工安排

水泥搅拌桩试桩在试桩完成取得试验数据,根据试验参数进行水泥搅拌桩的施工,每台桩机正常施工400延米每日。

2、施工方法

工艺参数确定:从施工工艺上可采用变参数施工,根据成桩试验搅拌机的钻进控制在2m/min左右,提升速度宜控制1.0m/min,转速控制在0.4左右。

水泥浆的配制严格控制水灰比,根据成桩实验确定为0.45为宜。水泥必须是新近出厂的,水泥浆必须用砂浆搅拌机搅拌,每次时间不小于3min。制备好的水泥浆不得停置时间过长,超过2小时应降低标号使用。浆液在砂浆搅拌机中不断搅拌,直到送浆前。

(1)

定位:塔架式起重机悬吊搅拌机到达施工的桩位后对中,并抄平塔架平台,使搅拌钻杆铅垂于地面。

为保护桩的垂直度,应注意机架的平整和导向架的垂直度,垂直 度偏差不宜超过1.0%。桩径的偏差不宜大于4%。根据施工顺序及桩位布置,移机至指定桩位,对中后用经纬仪观测垂直度,保护桩位中心与地面桩桩位点在同一条直线上,桩的孔径与图纸位置偏差不得大于50mm,垂直度偏位不得大于1.5%。

(2)预搅拌将搅拌头下沉:搅拌杆沿导向架切土徐徐下沉,下沉速度应由电机的电流表监测,工作电流不得超过60A。

(3)围檩下部每隔2m用牛腿托住。

(4)提升喷浆搅拌:当搅拌头抵达设计深度时,应在桩底部停留30秒,进行磨桩端,将搅拌头反转,同时喷浆提升搅拌,严格控制搅拌速度,边喷浆边搅拌边提升,将所喷浆液充分与粘土拌和均匀。

(5)重复下沉,上升搅拌,进行第二次复搅,以达到充分搅拌的要求。水泥搅拌法设计停浆面应高出桩顶设计高20cm,在桩顶范围再铺设一层50cm砂垫层。桩身搅拌采用“四搅四喷”工艺,且最后一次提升搅拌采用慢速提升。当喷浆口达到桩顶标高时,停止提升,搅拌数秒。做好施工记录,实际的孔位、孔深、钻孔下的障碍物、工程地质等均做详细记录。

(6)洗管:向集料斗中注入清水,用灰浆泵送水清洗管路和搅拌头。

(7)移位:重复上述步骤,制作下一根桩。

3、水泥搅拌桩施工要点

(1)施工场地要求平整,并清除杂物,在桩顶部位铺设砂垫层。

(2)钻孔前准确测放轴线和桩位,用木桩定位,桩位布置与设计图误差不大于5cm。

(3)严格控制桩的垂直度,注意桩机导向架对地面的垂直度,垂直度偏差不超过1.0%。

(4)采购的水泥符合设计要求,有出厂合格证及水泥检验报告单。

(5)水泥倒入浆筒,结硬块体要捡出,防止堵管。

(6)桩体搅拌要一次呵成,按理论计算量往浆桶投料,投一次料,打一根桩,确保成桩质量,喷浆深度在钻杆上标线控制。

(7)施工过程中经常检查电流、浆泵、输浆泵。

(8)输浆过程中,如出现送浆不出等现象,停止提升,原地搅拌,及时查明原因,重新输浆复打,并保证1.0m以上的重叠。

(9)严格控制好单位桩长的喷浆量,实际每米喷浆量与设计要求的喷浆量误差不超过±2Kg。

(10)专人记录每米下沉时间、提升时间,记录送浆时间、停浆时间等有关参数的变化。

4、施工注意事项

深层搅拌桩要控制水泥用量,喷浆均匀性、搅拌时间要足够,要有现场监督,做好现场记录。

(1)水泥:水泥采用普通水泥或矿碴水泥;

(2)水泥搅拌桩施工应根据成桩实验确定的参数进行,随时记录有关参数的变化。

(3)在机械就位后,按技术现场放样的桩位进行振动成孔,成孔深度控制在钻杆上标出钻孔深度位置线。

(4)桩身喷浆采用“四搅四喷”工艺,严格控制喷浆时间、停浆时间和水泥掺入量,确保桩长度。

(5)做好施工记录,实际的孔位、孔深、钻孔下的障碍物、工程地质等均应做详细记录。

5、质量检测

1)、成桩检验

成桩检验符合水泥搅拌桩允许偏差表的要求。

2)、质量检测

(1)、质量控制:水泥搅拌桩必须打入地基持力层50㎝,采用强度等级为32.5的普通硅酸盐水泥,在施工前必须做好水泥土的配合比试验。

(2)、质量检测:桩头检测开挖深度不少于1.5m,检查搅拌桩的均匀性、桩径是否满足设计要求,频率为2%。钻芯取样按2%随机抽检,并进行无侧限抗压强度试验。静载试验取三根桩,同一路段不小于3组。桩身28天无侧限抗压强度不小于0.8Mpa,90天无侧限抗压强度不小于1.2Mpa,承载力大于140Kpa。

顶管工程施工

(一)顶管施工工艺

1)测量放线

①测量控制目标

a、测量放线合格率100%,确保达到施工精度和进度要求。

b、平面的控制线测量精度不低于1/10000,其测角精度不低于20〃。

c、标高控制:每连续墙施工段层间测量偏差≤±3mm,全高≤±10mm。

②定位及轴线尺寸控制

通视条件下的测量:使用交汇法引工作井及接收井预留洞口中心至各自的井壁。置经纬仪至A点,后视B点,作BA直线的延长线,并在工作井后部定出一点C。保证C、A、B在一条轴线上,置经纬仪在C点上,后视A点,在工作井井壁上定出一点A,置激光经纬仪基座于井下D点,并抄平固定激光经纬仪架,置经纬仪于A点,后视B点,在激光经纬仪器架上定出D点,D点同A、B点在竖直方向上成一直线,安装激光经纬仪于仪器架上,对中D点,后视A,点,依设计轴线打好角度,既可定出轴线。

不通视条件下的测量:引出A、B两点后可根据导线法以及平移法定出C、D、A,其余步骤同通视条件下测量定位。

2)顶进

顶管机初始顶进是顶管施工的关键环节之一,其主要内容包括:出洞口前地层降水和土体加固、设置顶管机始发基座、顶管机机组装就位调试、安装密封胀圈、顶管机试运转,拆除洞临时墙、顶管机贯入作业面加压和顶进等。

①准备工作

a)洞门止水设施安装完毕;

b)轨道、基座安装完毕;

c)主顶、后背设施的定位及调试验收合格;

d)顶管机吊装就位、调试验收合格。

②顶管机出洞

在顶管机出洞前,需重点对洞圈外部土体的加固效果进行检查,只有在确认出洞口土体达到止水效果后,方可进行顶管出洞施工。

对顶管机、主顶进装置等主要设备进行一次全面的检查、调试工作,对存在问题及时解决;同时,充分准备好顶管出洞施工所需材料,并在各相关位置就位。仔细检查好洞口第二道橡胶衬压密效果,以确保顶管机正常出洞。

工作井洞口止水装置应确保良好的止水效果。根据设计预留的法兰,我们在法兰上安装两道工作井洞口止水装置。该装置必须与导轨上的管道保持同心,误差应小于2mm。

洞口围护墙凿除完成后,顶管机迅速靠上开挖面,并调整洞口止水装置,贯入工作面进行加压顶进,尽量缩短开挖面暴露的时间。

③试顶进

顶管机在出洞后顶进的前20m作为顶进试验段。通过试验段顶进熟练掌握顶管机在本工程地层中的操作方法、顶管机推进各项参数的调节控制方法;熟练掌握触变泥浆注浆工艺;测试地表隆陷、地中位移等,并据此及时详细分析在不同地层中各种推进参数条件下的地层位移规律,以及施工对地面环境的影响,并及时反馈调整施工参数,确保全段顶管安全顺利施工。

④出洞施工注意事项

顶管机出洞前要根据地层情况,设定顶进参数。开始顶进后要加强监测,及时分析、反馈监测数据,动态地调整顶管机顶进参数,同时还应注意以下事项:

a)出洞前在基座轨道上涂抹油,减少顶管机推进阻力。

b)出洞前在刀头和密封装置上涂抹油脂,同时包好周边刀盘,避免刀盘上刀头损坏洞门密封装置,划伤止水橡胶。

c)出洞基座要有足够的抗偏压强度,导轨必须顺直,严格控制其标高、间距及中心轴线。

d)及时封堵洞圈,以防洞口漏浆。

e)端头混凝土墙拆除前的确认:出洞前确认墙拆除后的形状是否有碍于顶管机的通过,另外,检查衬垫的安装状况,设置延伸导轨,防止顶管机前倾。

f)防止顶管机旋转、上飘。顶管机出洞时,正面加固土体强度较高,由于顶管机与地层间无摩擦力,顶管机易旋转,宜加强顶管机姿态测量,如发现顶管机有较大转角,可以采用刀盘正反转的措施进行调整。顶管机刚出洞时,顶进速度宜缓慢,刀盘切削土体中可加水降低顶管机正面压力,防止顶管机上飘,同时加强后背支撑观测,尽快完善后背支撑。

g)在顶管机靠上正面土体后,需立即开启刀盘切削系统进行土体切削,以防顶管机对正面土体产生过量挤压,使切削刀盘扭距过大。

h)由于顶管初出洞处于加固区域,为控制顶进轴线。顶进速度不宜过快。

i)在顶管初出洞段顶进施工过程中,对顶管机姿态要勤测勤纠,力争将出洞段顶管轴线控制到最好,为后阶段顶管施工形成一个良好的导向。

j)顶管机完全贯入地层,管外注浆还未实施之前,顶管机以及出发的各设备均处于极不稳定状态,顶进中要经常检查,发现异常,立刻停止顶进进行妥善的处理。

k)内衬墙施工时,在洞门位置预埋钢板,初始顶进时,将机头与预埋钢板焊接,防止机头后退。

⑤顶进操作及注意事项

出洞工作结束后,即可进行正常的顶进施工。正常顶进时,开挖面土体经大刀盘切削,通过螺旋机输送入倾土水槽,通过搅拌后通过输送管道采用泥水方式输送至地面沉淀水槽,泥水经过沉淀后排出,清水通过回流管道输送至倾土水槽重复利用。

一节管节顶进结束后,缩回主千斤顶,吊放下一节管,安装完成并检验合格后再继续顶进。

顶进施工期间,管道内的动力、照明、控制电缆等均应结合中继间的布置分段接入,接头要可靠。管道内的各种管线应分门别类的布置,并固定好,防止松动滑落。

在工具管处应放置应急照明灯,保证断电或停电时管道内的工作人员能顺利撤出。

顶进中还需注意地层扰动,顶进引起的地层形变的主要因素有:工具管开挖面引起的地层损失;工具管纠偏引起的地层损失;工具管后面管道外周空隙因注浆填充不足引起的地面损失;管道在顶进中与地面摩擦而引起的地层扰动;管道接缝及中继间缝中泥水流失而引起的地层损失。所以在顶管施工中要根据不同土质、覆土厚度及地面建筑物等,配合监测信息的分析,及时调整土压平衡值,同时要求坡度保持相对的平稳,控制纠偏量,减少对土体的扰动。根据顶进速度,控制出土量和地层变形的信息数据,从而将轴线和地层变形控制在最佳状。

(二)顶管机姿态控制

(1)顶管机的姿态监测

a)人工监测

采用水准仪等测量仪器测量顶管机的轴线偏差,监测顶管机的姿态。

b)激光导向监测

测量时自动监测与人工监测相互纠正,以进一步提高顶管机姿态监测的精度。

(2)顶管机姿态调整

a)滚动纠偏

由于刀盘正反向均可以出土,因此通过反转顶管机刀盘,就可以纠正滚动偏差。允许滚动偏差小于等于1.5°,当超过1.5°时顶管机自动控制系统会报警,提示操作者切换刀盘旋转方向,进行反转纠偏。

b)竖直方向纠偏

控制顶进方向的主要方法是改变单侧千斤顶的顶力。但它与顶管机姿态变化量间的关系没有固定规律,需要靠人的经验灵活掌握。

当顶管机机出现下俯时,可加大下侧千斤顶的顶力,当顶管机机出现上仰时,可加大千斤顶的顶力,来进行纠偏。

c)水平方向纠偏

与竖直方向纠偏的原理一样,左偏时加大左侧千斤顶的顶力,右偏时则加大右侧千斤顶的顶力。

d)纠偏注意事项

切换刀盘转动方向时,先让刀盘停止转动,间隔一段时间后,再改变转动方向,以保持开挖面的稳定。

要随时根据开挖面地层情况及时调整顶进参数,修正顶进方向,避免偏差越来越大。

顶进时要及时进行纠偏,削除偏差后,再继续向前顶进。

(3)确保顶管机泥水压力平衡和地层稳定的技术措施

a)下管时,严防顶管机后退,确保正面土体稳定。

b)同步注浆充填环形间隙,使管节能尽早支承地层,控制地层沉陷。

c)切实作好土舱压力平衡控制,保证开挖面土体稳定。

d)利用信息化施工技术指导顶进管理,保证周围自然环境。

(4)正常施工时的主要事项

a)每一作业班次要留下一定时间做好机械设备的保养和作业面的清洁工作。

b)前后作业班组做好交接班的施工工况介绍并作文字记录。

c)出土车辆进出、钢管吊装时,施工人员要站在安全的位置。

(三)触变泥浆减摩

(1)注浆工艺顺序

在顶进过程中,通过压浆环管向节外壁压注一定数量的减摩泥浆,采用多点对称压注使泥浆均匀的填充在管节外壁和周围土体间的空隙,来减少管节与土体间摩阻力,起到降低顶进阻力的效果。

顺序是:地面拌浆→储浆池浸泡水发→启动压浆泵→打开送浆阀→送浆(顶进开始)→管节阀门关闭(顶进停止)→总管阀门关闭→井内快速接头拆开→下管节→接长总管→循环复始。

(2)注浆原则

a)合理布置注浆孔,使所注润滑泥浆在管道外壁形成比较均匀的泥浆套。

b)压浆时必须坚持“先压后顶、随顶随压、及时补浆”的原则,压浆泵和输出压力控制在0.3~0.4MPa。

(3)注浆质量的控制措施

a)顶进施工前要做泥浆配合比实验,找出适合于施工的最佳泥浆配合比。膨润土中蒙脱石含量要求≥60%。

b)制定合理的压浆工艺,严格按压浆操作规程进行。

催化剂、化学添加剂等要搅拌均匀,使之均匀地化开,膨润土加入后要充分搅拌,使其充分水化。泥浆拌好后,应放置一定的时间才能使用。

c)利用中继间接力顶进时,因为顶进距离长,地面压浆泵的动力无法满足压送距离,需要在管道内设置中继压浆站,中继压浆泵和储存箱组成,压浆时先由地面压浆泵把浆液压到储浆箱,然后用中继压浆泵向管外压浆。

d)保持管节在土中的动态平衡。在深层砂土中,静态和动态的周边阻力相差极为明显,一旦顶进中断时间较长,管节和周围土体固结,在重新启动时就会出现“楔紧”现象,顶力要比正常情况高出1.4倍,因此尽可能缩短中断顶进时间保持施工的连续性。如中断时间过长必须补压浆。

(4)注浆孔封堵处理措施

本工程注浆孔采用斜螺纹,与顶管专用玻璃钢夹砂管呈90度,注浆孔外采用塑料单向阀,顶管顶进施工完成,浆液置换完毕后,采用斜螺纹钢闷头对注浆孔进行封堵。钢闷头与单向阀之间设置2mm橡胶板,注浆孔内涂满厌氧密封膏,防止封堵后出现渗漏水。

(5)压浆过程中注意事项

a)压浆管与压浆孔连接处设有单向阀,防止在压浆停止时管外的泥砂会顺着注浆管流到浆管内,沉淀后会把注浆管堵住。

b)浆液搅拌后,要有足够的浸泡时间,搅拌均匀。

c)选择螺旋泵作为压浆泵,因为螺杆泵没有脉动现象,易于形成稳定的浆套。

d)特殊区域的压浆管布置,在中继间处要采用2″的软管,留有一定的弯曲量,满足中继间的伸缩。在头三节钢管处多设注浆孔,注足浆液形成浆套,因为开始时浆液渗透大,后面的管节可以通过补压浆得到补足。

e)顶进施工中,减阻泥浆的用量主要取决于管道周围空隙的大小及周围土层特性,由于泥浆的流失及地下水等的作用,泥浆的实际用量要比理论用量大得多,一般可达到理论值的4~5倍,但在施工中还要根据土质情况、顶进状况、地面沉降的要求等做适当的调整。

(6)泥浆处理

施工过程中加设过滤网,将泥浆中的碎石等固体颗粒物分离,分离后的泥浆排至三级沉淀池进行沉淀,泥浆泵安装在第三级沉淀池中提供泥浆循环。采用挖掘机及时将泥浆池底部的沉渣进行清理,运至弃渣场进行自然脱水固化。

废弃的泥浆水,在水中加入絮凝剂,使泥颗粒从水中迅速凝聚、沉降,从而达到泥水分离的效果,沉淀底泥采用挖掘机清理,水采用泥浆泵循环利用。

(四)出土方案

泥水平衡式顶管的出土采用全自动的泥水输送方式,被挖掘的土通过在机舱内的搅拌和泥水形成泥浆,然后由泥浆泵抽出,高速排土。在沉井上部砌2只沉淀池。沉淀的余土外运需按文明施工要求和渣土处理办法,运到永久堆土点,不得污染沿途道路环境。

(五)置换泥浆

管道顶进结束后,为防止管道出现滞后沉降,必须用惰性浆液将顶进过程中的触变泥浆置换掉。置换的泥浆采用纯水泥浆进行置换。利用压注触变泥浆的系统及管路进行置换。压注顺序:从第一节管依次向后进行。压注前一节管水泥浆时,应将后续管节的压浆孔开启,使原有管路中的触变泥浆在水泥浆的压力下从后续管节压浆孔内溢出,直至后续注浆孔内冒出水泥浆,并达到一定的压注压力时,方可停止前段管水泥浆的压注,确保将触变泥浆全部置换。

(六)进出洞加固、洞口止水装置及应急措施

a)堵漏应急措施

针对进出洞施工中可能出现的漏水漏沙情况,在洞门凿除过程中,预备木板、棉花胎、封堵及支撑槽钢、双快水泥、水泥、水玻璃、聚氨酯、草包和蛇皮袋(已装土)等材料。一旦有险情发生,首先应立即停止洞门混凝土凿除,同时用棉花胎加木材或槽钢类材料进行支护,并用双快水泥以及叠放土包等方式进行临时封堵,以控制险情,然后采取压注双液浆或聚氨酯的措施直至堵住漏点。

b)沉降(坍方)应急措施

为防止进出洞口沉降所带来的不利影响,出洞施工中对洞口前方土体进行注浆。由于出洞口位置的地面上打设一定量注浆孔,且注浆位置应在加固土体之外。预备1套注浆设备和足量水泥和水玻璃。一旦发生洞圈内的水土流失、或者地面(管线、建筑物)监测数据报警,应立即针对相应部位进行压浆,控制沉降速率、填充水土流失所造成的空位。

如在洞门已经完全打开的情况下,发生土体坍落现象,尽快将顶管机向土体顶进,以刀盘支住正面土体,螺旋机不得出土。同时做好洞口止水装置的补加固工作,防止水土从顶管机壳体周边流失。

c)人身伤害应急措施

施工人员劳防用品应佩戴齐全,高空作业人员必须按规定正确佩戴安全带。加强现场监控,规范施工操作规程,严禁交错作业。在洞门外土体有坍落趋势时,该区域内所有作业人员必须全部撤离至安全位置。一旦发人身伤害事故,立即按抢救规程进行急救,同时将伤员送至绿色通道医院救治。

顶管施工方案 篇八

顶管施工方案

一、工程概况:

本工程为沈阳某厂区过道顶管,管道穿越区域在厂区内西门附近。

1、预计工程量:单线穿越长度约36米,两条水泥管道,总计约72米。

2、管道规格:建议采用二级水泥顶管,内径1000mm,单管长度:2米。

3、管道用途:电缆过道套管。

4、地质概况:回填砂砾,压实。

5、施工方式:建议人工顶管。

6、预计工期:12-16天。

二、工作坑施工方案:

1、工作坑开挖设置

按着测量放线所确定的工作坑位置,采用机械开挖,机械运土至30米外集中堆放,回填时将土运至坑边后人工分成夯填。

由于顶管段场地狭小、地形受限,开挖时采用垂直开挖、钢板桩护臂。工作坑与接收井应开挖一节、护壁一节。开挖时应注意原有管线不受破坏,尽量减少对顶坑周围土的扰动。工作坑挖掘完成后应立即进行支护,设置醒目警示标志,确保人员、车辆通行安全。顶坑底部四周设置集水沟,并保持随时抽水,保证工作坑内干燥无水。

2、工作坑支护

由于工作坑较深,为确保施工安全坑壁必须进行可靠支护。根据类似工程经验,该段坑壁采用打入钢筋锚杆、挂钢筋网、浇筑20cm厚c20混凝土护壁。钢筋锚杆设置:离工作坑底部0.5米至坑顶部0.5米范围内,间距1.5米宽,1.0米高,自上而下5排,长度分别为:3.0米、3.0米、2.0米、2.0米、2.0米的直径18mm钢筋。工作坑底部浇筑20mm厚混凝土垫层。

挖土施工顺序:一次性完成一节护壁的挖土,后一次性绑扎钢筋支模板浇注混凝土,人工挖孔护壁原则上每节挖孔深度为1000mm,如果遇到流砂层可调整到500mm。

人工在井内挖土,挖孔土方人工装进吊斗,采用卷扬机吊出井内、提升到地面堆泥场后装车外运。

安装护壁模板:模板支撑要牢固,可在孔底部插入钢钎将模板固定,防止整套模板移动。

护壁混凝土浇注:护壁混凝土采用商用混凝土,用吊斗将混凝土均匀的在模板的各个方向浇注,人工用钢筋把混凝土插均匀,防止模板受机械振捣而偏移。在孔壁上预埋透水管,以缓解壁水压力。

3、垫底、集水井、爬梯施工

垫底、集水井、爬梯施工及其他技术要求,按以上顺序常规施工。

三、顶管施工方案

1、工程位置

(图)略

2、工程特点

根据业主所提供资料,顶管管顶距离地面2.5米以下,该底层为回填砂砾,结构松散极易垮落,必须采取严格的防垮塌及减阻措施。必须对原有管线做充分的调差了解,确定切实可行的施工方案,保证施工顺利完成。

3、劳动组织

组织高素质精干队伍,强有力的管理机构,采用三班不间断作业方式,作业人员约15人。选用精良的施工机械设备进场,建立健全规章制度,完善管理结构层,满足施工需要,确保按时完工。

4、施工方案

根据该工程特点,采用机械为主,人工为辅,人机互相配合进行管道顶进施工方法。首先对已经施工的工作坑进行加固、防护,防止塌方,防护处理后进行管道顶进,在管道与土层之间进行高压注浆处理,防止原底层下沉对路基破坏。

顶管主要工艺流程

施工准备——测量放线——场地平整——设置施工标志和隔离带——工作坑开挖设置——设备安装——管道顶进——管外壁压浆——机头挖掘——闭水试验。

(一)、施工准备

⑴熟悉图纸,了解顶进管道的实际长度、埋深、管道的设计要求和结构要求,掌握穿越段地质情况。因为该顶管段没有准确地勘报告,需要挖探坑取得准确资料,确保万无一失。

⑵了解穿越段地下管线及障碍物实际情况,确保安全施工。

⑶配备相关设备、材料及各种辅助设施。

⑷做好防护栏搭设,设置明显施工标志和安全警示标志,提醒过往车辆和行人安全。

⑸做好现场环境保洁措施,防止扬尘污染。

(二)场地平整

场地平整应在具备施工条件时进行,面积大小按着作业坑、临时工棚、堆土区域、材料放置等范围确定,同时考虑到吊车的摆放位置、占地面积大小、进出场道路等。

(三)设置施工标志和隔离带

⑴在工作坑处进行全封闭围栏挡护,并摆设标识、标牌。

⑵夜间应在每个警示点和隔离带处设置照明灯和警示灯,而且采用26伏的安全电压。

(四)设备安装 ⑴导轨安装

导轨设置是顶管工程的关键,要求牢固可靠,轨距、高程、流水方向必须准确。

⑵千斤顶安装

主千斤顶选用油缸,固定千斤顶支架上,支架与井底横梁连接。千斤顶着力点应与水平成45度的顶管圆周上,即与管道中心的垂线对称,其合力作用点在管道圆心上,每个千斤顶的纵坡尖与管道设计坡度一致。安装2台YET350型油缸和两台泵站联合作业。⑶操作台及下管

操作台设置在平整结实的原地面上,如原地面土层松动可采用木板铺垫。下管采用15吨以上吊车吊装就位,起吊钢丝绳采取防断措施。

(五)管道顶进

⑴接口密封防水

止水圈应于管厚度中间偏外放置,使顶紧后管里缝有2-3cm的深度,利用顶力将其压实,管里缝再用水泥浆勾缝填充密实,纯水泥浆抹内带压光,防止渗水。为防止顶进过程中错口,两侧接口处安装钢内涨圈固定。同时防止顶管导致周围土体松动,在管壁外侧安装设置钻有蜂窝状小坑的压浆管,以便管道顶进完成后对土体与管道之间空隙压浆,使顶进管道与周围土体密实无空隙,防止管顶土层下降。⑵顶进作业

采用人工掘进,小斗车出土,集中后卷扬机提升外弃,每次开挖量应根据地层情况确定,边挖边顶,不得超挖、不得空顶,最大顶程不得超过50cm。

⑶轴线及高程控制

导轨安装按要求和规范进行,必须牢固可靠,不得发生位移,每次顶进要做好观察记录,计算方位高程值,一旦发现有误,及时在下一轮挖掘顶进过程中纠偏,纠偏作业可根据实际情况确定方案。

⑷坡度控制

设计坡度要在导轨安装时做好调整,导轨坡度应与设计坡度一致,固定两个测点,随时校正,正负高差不得超过10mm。

(六)雨季施工措施

基坑开挖尽量避开雨天施工,如遇雨天,在工作坑边清理截水沟和排水沟,确保雨水不得流入坑内和坑边无积水现象。工作坑内开挖土石随挖随运。及时听取气象部门的天气预报,以便采取各种防雨措施,雨季应准备足够的抽水设备。

开挖工作坑时可搭架支棚,覆盖施工,各种电器设备要装漏电保护装置、避雷装置。

(七)机头挖掘 略

(八)文明化、标准化施工 略

顶管施工方案 篇九

编制人:

审定人:

辽阳中晨市政工程有限公司

二O一四年十一月

顶管施工组织设计

一、工程概况

本工程位于318国道(宜化)路过街穿越顶管(用于然气套管)长度约44米,采用户DN800的混凝土专用顶管。

二、地形地貌及平面图

根据现场察看,施工地段较窄小,在绿化带上施工,地下路基为砾土,局部片石挡土墙,管网密集较多,地下水偏高,平面图见附。

三、施工方案

综合现场实际情况及结合本段顶管长度,让开国防光缆和自来水管道,工作坑设在绿化外带内从西向东顶进,考虑到318国道重型车通行量大,穿越必须在国防光缆和自来水管以下3.5米左右操作,工作坑深度在原地面下4米,国道路面上3.5米顶管出口在原排水沟以上,其中在地下穿越原道路两边的片石挡土墙。

四、施工准备

1、技术准备

(1)搜集现场相关原始资料,确定地下管网的准确位置。

(2)编制施工方案,确定顶管技术参数,包括顶力,工作坑尺寸,靠背尺寸及结构方式。

2、人员准备、材料准备

(1)根据本工程的施工内容,调配顶管专业的施工人员,组织有相关工程施工经验的熟练工人进行作业,作业人员按工种分成两个班组,每个班组配备组长和班组技术员,班组长在施工队长直接领导下组织本班人员施工作业。

(2)材料准备

顶管施工的主要材料为Φ800钢承口III级钢筋混凝顶管,工作坑护臂所需的钢筋、模板、砂石料、水泥。

五、技术参数设计

1、作业坑尺寸及结构设计

工作坑尺寸:本工程顶管为Φ800钢筋砼管,工作坑尺寸综合考虑管径、操作空间、背后方木、主铁、横铁、减力环、千斤顶长度等因素,工作坑设为圆形,直径不得少于4米,深度约4米。

2、后背最大顶力计算

按GB50268-97《给排水管道施工验收规范》计算顶力的最大顶力,是物体的重量乘以摩擦系数的3-4为最大顶力。

Nmax(Φ800)=1.48T/根×22(3-4)=97.68T-130.24T

3、根据市政文明施工管理规定,施工区域与非施工区域需设置分隔设施,以确保坑外行人及施工人员的安全,护拦搭设连接、稳固、整洁、美观,工作坑外围做两水沟,外围雨水不直接流入工作坑。

4、工作坑基础

工作坑挖好达到设计要求后,在原状土上浇20cm厚C20砼基础,砼基础中预埋枕木作为稳轨,砼基础采用满铺,基础浇筑前,对原基础夯实,砼基础浇筑时,将枕木埋入基中,基顶面高于砼面2cm,要求铺设稳固直顺,各枕木保证铺设高度一致,坑内设积水坑一个,外排水备用。

5、工作坑开挖、坑壁支护及后背设置

(1)工作开挖,采用孔柱施工方法,人工开挖,护壁采用C30钢筋砼。为保证安全及质量,每下挖1米,支模浇筑,钢筋采用Φ14双层双向,厚度为20cm,循环作业。

(2)顶管后背,后背采用C35的钢筋砼及钢板,后背宽2.5m,高1.8m,厚0.6m,钢筋采用Φ18的双层双向钢筋网,钢筋制作及砼浇筑严格按照主体工程的钢筋和砼规范要求进行施工。

6、导轨

导轨采用钢制导轨,导轨横向间距40-50cm,导轨与枕木相接,连接必须牢固,以不产生移位为原则。导轨的安装精度必须满足施工要求,其允许偏差为轴线3mm,顶面高程0

~+3mm,两轨内距±2mm。

7、顶管工作坑平面图

六、顶进设备

1、顶进设备主要包括液压千斤顶,高压油泵、顶铁,本工程采用2台200吨千斤顶,在工作坑内布置方式为并列形式。

2、工作坑内土方垂直运输采用坐式1吨的行吊,从坑内吊至工作坑上堆放,后用运输车将土方运至弃土场。

3、放管采用20吨的汽车吊

七、管道顶进,施工技术和安全质量措施

顶进操作包括挖土、运土、顶进、更换顶铁及测量校正等工作。

挖土和运土采用人工掘进,人工运土,在管内操作。

(一)施工技术措施

施工中采取24小时不间断作业,中间停顿时间不得大于6小时,如因设备发生问题,即时汇报,并更换备用设备,否则,因停镐时间过长,顶进不能启动。顶进距离较长时,采用管外壁涂蜡,以降低顶进时的阻力。

(二)作业方式和挖掘距离

施工中将24小时连续作业,采用人工挖土,先挖掘小于砼管外径的洞体,测量轴线找点修整,而后进行高程测量,符合设计要求时,再进行顶进工作,下方135°内不得起挖、空挖,上方起挖不得大于20毫米。

为确保轴线的准确,地面轴线引入作业坑内,并不少于2次复测,无误后,引入作业坑内测量,测量所用线附的两侧取平均值记入测量记录,测量记录每次开镐前进行,每镐完成后进复测,每米顶进不得少于两次,交接班时,施工记录和顶进记录,必须相互进行口头或文字交接,两班班长互相验收,并传达到每个作业者,做到心中有数,共同把关。在当班的挖掘距离,不得大于一次顶的行程,挖掘一段顶进一段,高程和轴线的正负偏差不得大于50毫米。

如果顶进中发生偏差,应在10毫米以内进行纠偏,测量人员读仪器必须准确,不得误读和误判,每次镐完后及时填写当班记录。

(三)下管和顶进

该工程中的砼管由吊车下管,下管时砼管下及工作坑内不得站人,操作人员站在泵站操作杆处,详细观察泵站的表压,发现问题,及时停镐汇报,现场工作人员必须配戴安全帽。

(四)地下障碍物(孤石、挡墙等)处理

当顶管遇到地下孤石时,将采取人工对普通硬度的孤石进行凿出,对硬度较大的孤石将采取小型控制爆破进行拆除,当顶管遇到岩石时,在不能爆破的情况下,采用空压机、风镐人工凿岩,但相对较慢。

(五)淤泥、流砂等处理

当顶进过程中遇到地质情况不良(淤泥、流砂、建筑垃圾等)时,应立即停止顶进,对出现淤泥、流砂、建筑内垃圾等易踏孔的土层报告给监理、业主和设计院,对流砂、淤泥、建筑垃圾采用注浆加固后再进行开挖。

(六)地下水处理

当遇到地下水时,采用沿管铺设100mm的钢管排水管,将水导流至工作坑的积水后再采用水泵将水抽排至地面排水系统中。当遇到大量地下水时应及时通知工作人员离开工作岗位,确保人员安全。

(七)地下构筑物、管线的处理

当遇到地下构筑物、管线时,通知监理、业主及有关单位,了解结构形式和管线情况,将有针对性制定保护措施。

八、计划工期

1、配备足够的施工机械设备和劳力,各种材料及其试验提前落实,及时送到施工现场。

2、施工前充分了解顶管施工处地质情况,并探明地下管线走向。发现异常情况及时向监理、业主及设计单位反映,以便及时采取变更和其它处理措施。

3、计划工期15天。

主要施工机具及附属设备一览表

序号

设备及机具名称

规格

数量

使用状态

1

千斤顶

250T

1台套

良好

2

磨儿吊

0.5T

1台

良好

3

吊车

20T

1台

良好

4

出土车

2辆

良好

5

后背梁

2.5m

1根

良好

6

顶柱

Φ25

4根

良好

7

纠偏千斤顶

10T

1台

良好

8

横梁

1.5m

1根

良好

9

后背柱及枕木

2.5

15根

良好

10

异轨

4m

2根

良好

11

经纬仪

1套

良好

12

水准仪

1套

良好

13

电焊机

1套

良好

14

风压机

4m3

1套

良好

15

变压器

36伏

2台

良好

九、质量控制措施

1、项管施工过程中要有专业工程师在现场指导,顶进设备也要有专业技术人员负责安装、拆卸。

2、做好书面技术质量交底工作。

3、严格控制进场管材质量,不符合要求的不能投入使用,同时采购人员要及时获得产品检验合格证书。

十、质量通病防治

顶管施工可能发生的质量通病和防治措施见下表:

通病现场

原因分析

预防措施

治理措施

管道中心线偏差大

测量仪器本身误差:测量或移动中心桩过程中发生差错,人工挖掘向两侧发生超挖现象

测量仪器使用前进行校准,测量过程中多进行几次复核,提高施工人员质量意识,严格按照规范进行操作

管子偏离设计中心一侧时,在另一侧适当超挖,借预留土在继续顶进时纠正方向。

管底标高偏差大

测量差错引起:落水方向弄错,工作出洞节标高没有控制好

严格执行测量反复制度;防止测量仪器被人和其他东西碰到或移动,出洞口管节要垫实,防止下沉。

用顶木校正法利用顶木在千斤顶顶进的分力使管子得到校正

十一、顶管通风及照明

为了保证顶管内空气流通,顶管施工时,将采用鼓风机向管道内通风,为了保证顶管照明安全,将采用36v低压安全电源进行照明。使用手灯照明,其电压不超过36伏,灯体与手柄坚固绝缘良好,电源线使用橡胶套电源线,不得使用塑胶线。

十二、安全预防措施

1、充分肯定安全在生产活动中的位置和重要性,坚决贯彻“安全第一、预防为主“的方针。

2、建立各级人员安全生产责任制度,明确各级人员的安全责任。抓制度落实、抓责任落实,定期检查安全责任落实情况。及时处理,每月对检查情况进行一次考核。考核结果张榜公布。

3、一切从事项目生产管理与操作人员必须持证上岗,施工现场出现无证上岗现象时,施工管理的相关人员必须承担责任。

4、施工管理人员及作业人员进场后必须及时作好安全技术交底,并严格按安全技术交底施工。

5、在井的周围,上下及施工区域内设置安全警示牌,任何进入施工现场人员必须戴安全帽。

6、起重设备操作时,必须由专职人员指挥,起重设备的工作半径内禁止站人。

顶管施工方案 篇十

一、顶管施工方案 工程概况 工程概况

工程概况该工程为综合管廊工程的一部分,由于化章街及综合通道交通繁忙、疏解困难,支管廊明挖施工无法进行,因此过路支管廊采用DN1500、DN2000的钢筋混凝土套管,采用顶管施工工艺。其中综合通道支管为DN2000钢筋混凝土套管,埋深1000mm,顶管长度63米;综合通道燃气支管为DN1500钢筋混凝土套管,埋深2000mm,顶管长度59米。场地工程地质情况

地勘资料不详 工艺选择

顶管施工根据业主提供的地堪资料及现场实际勘察情况选用人工掘进顶管施工或水冲式机头顶管施工两种工艺。然后在工作坑内借助顶进设备,把敷设的管子按设计中线和高程的要求顶入,并用水力或小车将土从管中运出。掘进顶管采用企口钢筋混凝土管。

施工准备 1.生产准备

⑴进行施工测量和放线工作。

⑵确定管线范围内及施工用地内所有障碍物,如管线、电线杆、高架桥墩等的准确位置。现场调查顶管地段内主要障碍物有排水管、供水管、水掣井、电力电讯管道和渠箱位置和标高,地面交通情况较复杂。

⑶按施工平面布置图修建临时设施,安装临时用水、用电线路,并试水、试电、修好临时排水沟。

⑷订购所需铁井盖、井圈。⑸进行顶管所用非标准设备的安装。2.技术准备

⑴组织现场施工人员学习,审查施工图纸和进行各专业图纸会审,进行设计要求和施工技术交底。

⑵编制好顶管施工工艺卡,做好顶管施工人员的再培训工作。

⑶绘制临时工程及施工非标准设备工具图纸。

主要项目施工方法

1、管节与接头

由于本管道为污水管道,为防止污水渗漏和地下水涌入,管节间必须有可靠的防水措施。顶管管材采用企口加强型钢筋混凝土管,双层钢筋网在端部加密。接头采用“T”形钢板套环。钢套环厚度6毫米,管端面安装“O”形橡胶止水环,顶进完毕后填塞环氧树脂砂浆。

2、工作坑的布置

工作坑是顶管施工的工作场所。其位置可根据以下条件确定: ⑴根据管线设计,工作坑可选在检查井处; ⑵单向顶进时,应选在管道下游端,以利排水; ⑶考虑地形和土质情况,有无可利用的原土后背; ⑷工作坑与可能穿越的建筑物要有一定安全距离; ⑸距水、电源较近的地方等。

根据施工现场实际情况,拟设顶管工作井一个,接收井一个。

3、工作坑的尺寸

工作坑应有足够的空间和工作面,保证下管、安装顶进设备和操作间距,坑底长、宽尺寸可按如下公式计算:

底宽

W=D+(2.4~3.2)式中 W──工作坑底宽度(m);

D──被顶进管子外径(m);底长

L=L1+L2+L3+L4+L式中:L──工作坑底长(m);

L1──管子顶进后,尾端压在导轨上的最小长度,混凝土管一般留0.3m。

L2──每节管子长度(m);

L3──出土工作间隙,根据出土工具确定,一般为1.0~1.5m;

L4──千斤顶长度(m)

L5──后背所占工作坑厚度(m)。

考虑到坑内后背采混凝土墙,受力面铺设钢板,壁后灌注水泥浆加固,本工程工作井和接收井采用矩形井,井内设集水坑。

4、工作井的施工

顶管法施工的工作坑,它作为临时施工过程进、出口以及建成永久性地下管线检查井。工作井采用现浇钢筋混凝土矩形井。

5、工作坑导轨设置及基础加固

工作坑底可根据土质、管子重量及地下水情况, 做好基础,以防止工作坑底下沉,导致管子顶进位置的偏差。

⑴导轨的作用是引导管子按设计的中心线和坡度顶进,保证管子在顶入土之前位置正确。导轨安装牢固与准确对管子的顶进质量影响较大,因此,安装导轨必须符合污水管中心、高程和坡度的要求。

本工程采用38kg钢轨作导轨。⑵基础

采用钢筋混凝土基础,当工作坑底土质松软,有地下水时, 应采用C20混凝土封底,厚度为30~50cm,混凝土底板漏水处应灌注水泥浆。

6、顶管工程力学参数确定

顶管过程是一个复杂的力学过程,它涉及材料力学、岩土力学、流体力学、弹塑性力学等诸多学科。但顶管计算的根本问题是要估算顶管的推力和后背承载能力。

顶管的推力就是顶管过程管道受的阻力,包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力及工具管气水压力。

⑴工具管切土正压力:与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。根据有关工程统计资料,软土层一般为20-30t/m2,硬土层通常在30-60t/m2。大于40t/m2 时表明土质较好,可考虑取消格栅,采用开敞式工具管。

F1=S1×K 其中

F1--顶管正阻力(t)

S1--顶管正面积(m2)

K---顶管正阻力系数(t/m2)⑵管壁摩擦阻力:管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。根据有关工程统计资料,管壁摩擦阻力一般在100-500kg/m2之间。

通常减少管壁摩擦阻力的措施有:管壁与泥土间加泥浆套减阻,使管外壁形态规则和表面光洁、减少管道拐弯等。

⑶ 泥水平衡压力:在封闭的冲泥舱内加泥水压力平衡地下水压力,是防止泥砂涌入的重要方法。泥水压力一定要合理。压力过小,大量的泥砂涌入,会造成路面破坏,压力过大,会增大主千斤顶负荷,严重的可能产生冒顶现象。

泥水平衡压阻力计算如下: F3=×D2×P/4 其中

F3--顶管泥水阻力(t)

D--顶管外径(m)

P--一顶管泥水最大压力(t/m2)在考虑最大一次顶进距离为53m时,顶管总阻力为以上三种阻力之和: F=F1+F2+F3 考虑地下工程的复杂性及不可预见因素,顶管设备取2倍能力储备,设备顶进能力待定。

7、后背结构及抗力计算

后背作为千斤顶的支撑结构。因此,后背要有足够的强度和刚度,且压缩变形要均匀。所以,应进行强度和稳定性计算。

本工程采用厚钢板后背,这种后背设置简单,安装时应满足下列要求: A.使千斤顶的着力中心高度不小于后背高度的1/3;

B.后背垫铁可用70mm钢板。

C.后背后松散砂层灌注水泥砂浆。⑵后背的计算

后背在顶力作用下,产生压缩,压缩方向与顶力作用方向相一致。当停止顶进,顶力消失,压缩变形随之消失。这种弹性变形现象是正常的。顶管时,后背不应当破坏,以免产生不允许的压缩变形。

后背不应出现上下或左右的不均匀压缩。否则,千斤顶支承在斜面后背的土上,造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工安全,应进行后背的强度和刚度计算。

根据顶进需要的总顶力,运用朗肯土压力公式核算后背受力及挡桩的长度,使土体所受的力小于土壤的允许承载力。

8、顶进设备

顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁等。⑴千斤顶

千斤顶是掘进顶管的主要设备,本工程拟采用4台320t液压千斤顶。千斤顶的工作坑内的布置与采用个数有关,如一台千斤顶,其布置为单列式,应使千斤顶中心与管中心的垂线对称。使用多台并列式时,顶力合力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,采用人工或机械挖运土方,管上半部管壁与土壁有间隙时,千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4~1/5处。

⑵高压油泵

由电动机带动油泵工作,选用额定压力为62MPa的ZB-500柱塞泵,经分配器,控制阀进入千斤顶,各千斤顶的进油管并联在一起,保证各千斤顶活塞的出力和行程一致。

⑶顶铁

顶铁是传递和分散顶力的设备。要求它能承受顶压力而不变形,并且便于搬动。

根据顶铁旋转位置的不同,可分为横顶铁、顺顶铁和U形顶铁三种。1)横向顶铁安装在千斤顶与方顶铁之间,将千斤顶的顶推力传递给两侧的方顶铁上。使用时与顶力方向垂直,起梁的作用。

横顶铁断面尺寸为300×300mm,长度按被顶管径及千斤顶台数而定,本工程选用长度为1.6m的横顶铁;用型钢加肋和端板焊制而成。

2)顺顶铁(纵向顶铁)放置在面铁与被顶的管子之间,使用时与顶力方向平行,起柱的作用。在顶管过程中起调节间距的垫铁,因此顶铁的长度取决于斤顶的行程、管节长度、出土设备等而定,通常有100、200、300、400、600等几种长度。

横截面为250×300mm,两端面用厚25mm钢焊平。顺顶铁的两顶端面加工应平整且平行。防止作业时顶铁发生外弹。

3)U形顶铁 安放在管子端面,顺顶铁作用其上。它的内、外径尺寸与管子端面尺寸相适应。其作用是使用顺顶铁传递的顶力较均匀地分布的到顶管端断面上,以免管端局部顶力过大,压坏混凝土管端。

大口径管口采用环形,小口径管口可采用半圆形。⑷其它设备

工作坑上设活动式工作平台,平台用25号工字钢梁,上铺15×15cm方木。工作坑井口处安装一滑动平台,作为下管及出土使用。在工作平台上设起重架,上装电动卷扬机,其起重量应大于管子重量。

工作棚用帆布遮盖,以防雨水。9.顶进施工

工作坑内设备安装完毕,经检查各部处于良好状态,即可进行开挖和顶进。首先将管子下到导轨上,就位以后,装好顶铁,校测管轴线和管底标高是否符合设计要求,合格后即可进行管前端挖土。

顶进利用千斤顶出镐。在后背不动的情况下将被顶进管子推向前进,其操作过程如下: 安装好顶铁挤牢,管前端已一定长度后,启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个工作行程,将管子推向一定距离。

停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。添加顶铁,重复上述操作,直至需要安装下一节管子为止。

卸下顶铁,下管,用钢套环连接混凝土管,在混凝土管接口处放一圈麻绳,以保证接口缝隙和受力均匀或彩和其他防渗漏措施,保证管与管之间的连接安全。

重新装好顶铁,重复上述操作。顶进时应注意事项: ⑴顶进时应遵照“先挖后顶,随挖随顶”的原则。应连续作业,避免中途停止,造成阻力增大,增加顶进的困难。

⑵首节管子顶进的方向和高程,关系到整段顶进质量,应勤测量,勤检查及时校正偏差。

⑶安装顶铁应平顺无歪斜扭现象,每次收回活塞加放顶铁时,应换用可能安放的最长顶铁,使连接的顶铁数目为最少。

⑷顶进过程中,发现管前土方坍塌、后背倾斜,偏差过大或油泵压力表指针骤增等情况,应停止顶进,查明原因,排除故障后,再继续顶进。

管前挖土是保证顶进质量及地上建筑物安全的关键,管前挖土的方向和开挖形状,直接影响顶进管位的准确性,因为管子在顶进中是循已挖好的土壁前进的。因此,管前周围超挖应严格控制。对于密实土质,管端上方可有≤1.5cm空隙,以减少顶进阻力,管端下部135°中心角范围内不得超挖,保持管壁与土壁相平,也可预留1cm厚土层,在管子顶管过程中切去,这样可防止管端下沉。在不允许顶管上部土壤下沉地段顶进时,管周一律不得超挖。

管前挖土深度,一般等于千斤顶出镐长度,如土质较好,可超前0.5m。超挖过大,土壁开挖形状就易控制,容易引起管位偏差和上方土坍塌。

在松软土层中顶进时,应采取管顶上部土壤加固或管前安设管檐,操作人员在其内挖土,防止坍塌伤人。

管内挖土工作条件差,劳动强度大,应组织专人轮流操作。管前挖出的土,及时外运。管径较大时,可用双轮手

推车推运。管径较小,应采用双筒卷杨机牵引四轮小车出土,土运至管外,再用工作平台上的电动卷扬机送至平台上,然后运出坑外。

顶管遇流砂层或淤泥层时,采用泥水压力平衡顶管,使工具管内保持一定压力,平衡土体和地下水压力,使土体保持稳定。应及时封闭工具管,采用水力出泥。在工具管中接入含有一定泥量的泥浆,通过水枪射水冲泥,泥水通过吸泥泵排到地表泥浆池中沉淀,反复循环使用,泥浆用槽车运走。

冲泥和吸泥泵稳定工作时,调节冲泥和吸泥的泵量,冲泥舱内应保持一定压力,舱内泥水压力应与地下水压力相平衡,泥水压力过大,将增加主千斤顶负荷,泥水冲破上覆地层,达到地表,造成突顶事故;泥水压力过小,地下水涌入冲泥舱,工具管前方塌方,将破坏上覆地层,造成地面建筑物破坏。

在顶管过程中,由于泥水平衡压力控制不当或停顿时间过长,可能会造成突水冒顶事故和工作面塌方事故。

发生突顶时:应该逐渐降低工具管内泥水压力,使泥水压力略小于地下水压力,关闭冲泥水枪和吸泥泵,启动千斤顶缓慢顶进一缎距离,待顶力升高,采用小水力冲泥,间歇启动吸泥泵排泥,做小量排泥。

发生塌方时:应该逐渐升高工具管内泥水压力,使泥水压力略大于地下水压力,关闭冲泥水枪和吸泥泵,启动千斤顶缓慢顶进一缎距离,待顶力升高,采用小水力冲泥,间歇启动吸泥泵排泥,做小量排泥。

10、管道渗漏的治理

对管道渗水和漏水点,先凿V形槽,埋入导水水管,用双快水泥封闭管周,待水泥由一定强度后,用手动泵压入水泥水玻璃浆液封堵。

11、顶管作业面通风

顶管作业面通风采用压入强制性通风措施,用风机通过1.5英寸铁管向工作面压风。

12、顶管坑内检查井的砌筑

管道完成后,按设计图在坑内用砖砌筑检查井,井内外批防水砂浆。待砂浆达到一定强度后,回填石屑至管顶面,用水冲实,其上用土回填,分层夯实。

13、测量与纠偏

⑴顶管测量:采用经纬仪和激光水准仪。

1)测量次数,开始顶第一节管子时,每顶进20~100cm/次。校正时,每顶进一镐即测量一次。

2)中心线测量,根据工作坑内用经纬仪设置的中心桩挂小线,使拉线对准垂球,读管前端的中心尺刻度,若拉线与中心尺上的中心刻度相重合,其差值即为偏差值。

3)高程测量一般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。

⑵顶进偏差的校正

顶进中发现管位偏差10mm左右,即应进行校正。纠偏校正应缓缓进行,使管子逐渐复位,不得猛纠硬调。

它山之石可以攻玉,以上就是差异网为大家带来的10篇《人工顶管施工方案》,希望对您的写作有所帮助。

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