顶管坑施工方案(精选5篇)
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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 3 3.2工作坑、接收坑施工 4 3.3顶管方法 8 3.4顶管推力计算 8 3.5护铁及顶铁 8 3.6基坑基础及导轨 8 3.7后背墙 9 3.8平台及起重架 10 3.9顶管平台下管 10 3.10工具管 10 3.11顶管洞门的开启 11 3.12管道顶进施工 11
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××河安全措施 19
九、附图表 19
一、工程概况:
1、本段顶管为通信管线套管,管线穿越××河。河底管上顶覆土1.7m左右,管材选用加重混凝土管,管径φ1750mm,顶管长度为66m。
2、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=1750mm 66m 锚喷工作坑:8.2m×5m×10.6m 一座
锚喷接收坑:8.5m×2.7m×9.6m 一座
外运土方:1012.2m3
三、主要工程措施及控制要点 3.1工作坑及顶进中的测量
3.1.1 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。
3.1.2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。
3.1.3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。
3.1.4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。
3.1.5检查、校对各种测量仪器及工具均经权威坚定部门检测,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。
3.1.6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。
3.1.7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: 8.2m×5m×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×2.7m×9.6m 工作坑施工方法
工作坑采用C20砼锚喷,井壁厚度0.25m,锁口圈梁断面尺寸800mm×500mm,主筋为8根ф20钢筋,架立筋为Φ8@250。钢格栅主筋为4根ф20钢筋,蛇形筋为ф14钢筋。尺寸为25cm×20cm,水平格栅间距为800mm,竖向格栅间距2000mm。竖向连接筋ф20,间距1m,挂ф6钢筋网150mm×150 mm。在工作坑锁口圈上口砌筑挡水墙240mm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,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0.12~0.15MPa,一次喷射厚度,侧壁约60~100mm,当分层喷射时,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0.40~0.45,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 喷层厚度 不小于设计厚度 5米 4 用钢尺量 砼强度 不小于设计强度 每座 1组 喷模成型标养 3 井底标高-20,0 每座 5 用水准仪、塔尺 4 井身尺寸 0,+20 5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219×6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=0.5γH2k0=0.5×21×112×0.267=339.3KN/m2 Ea—最深处主动土压力 γ—土的容重 H—工作坑深度
k0—主动土压力系数
最大弯矩Mmax=0.077ql2=0.077×339.3×22=104.5KNm q—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=α1fcbhξ÷fy
as=M÷α1fcbh2=104.5×106÷1×14.3×250×2002=0.73 ξ=1-(2×0.73-1)0.5=0.32 As=1×14.3×200×250×0.32÷200=1146mm2 选用4根ф20钢筋截面积为314×4=1256mm2> As 5)坑壁锚喷墙面计算 锚喷护壁按照楼板模式计算,简化成2m×0.8m四边固定的楼板,荷载为339.3KN/m M=339.3×0.82=27KN/m W=M/σ=bd2/6=27/1.54=0.02m3 d=(6×0.02/2)0.5=0.24m 取锚喷护壁厚度为25cm 护壁配筋: as=27/1×14.3×2000×8002=0.0015 ξ=1-(2×0.0015-1)0.5=0.0015 As=14.3×2000×800×0.0015÷250=137mm2 选用ф6@150, As=373>137 mm2 3.3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=n×G×L=3×2.83×66=560T P-计算总顶力
G-管子单位长度管自重(T)L-顶进总长度 n-土质系数,取3 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=560×70%=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150mm×150mm×3000mm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+a A=2√(D-h-e)(h-e)
=2√(2.1-0.13-0.02)(0.13-0.02)=0.93 式中A0-两导轨的中距(m)A-两导轨上部的净距(m)a-导轨的上顶宽度(m)D-管外径(m)
h-导轨高度(m)
e-管外底距基础面的距离(一般为0.01~0.025 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、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40cm×40cm×200cm立铁。后背每米宽度土壤的被动土压力(KN):
p=½rh²tan²(45º+φ/2)+2Chtan(45º+φ/2)式中 r—土壤的容重(吨/立方米); h—天然土壁后背的高度(米); φ—土壤的内摩擦角(度);
C —土壤的粘聚力(吨/平方米); P=½*2*11²* 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3.5m×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φ159mm钢管组成,钢管壁厚12mm,长度7米,顶部穿杠采用70mm圆钢连接,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平行立放的30#工字钢上,底部横铺150×150mm方木,间距500mm,方木用土填平实。下管时,工作平台上也平行立方两根30#工字钢,高度、宽度与排放管的工字钢相同并与其用钢夹板、螺栓相连一起,这样就可以人工向前滚动管材直至下管口,与起重架的大钩垂直起吊。起吊后将工字钢拆开向两边移动,让出下管口,就可以下管了。平台上的工字钢必须与主梁工字钢搭接,严禁悬空或探头,两侧要用钢管或方木卡固,并在上面焊钢挡板。3.10工具管
工具管用12mm钢板制成圆弧形,长度1m,套在首节管前上方与管节固定在一起,工具管外焊 Φ25mm钢筋,前端制成尖形,间距5cm,出工具管长30cm。工具管内用12mm钢板焊肋,间距20cm,长度和工具管相等。3.11顶管洞门的开启
根据管道中心、和高程,确定洞口的位置,先进行对管顶上方180°范围内的土壤加固(超前小导管),防止在开启洞门时管上顶塌方。洞口开启完成后,工具管顶入洞口。3.12管道顶进施工
(1)、顶管施工工艺流程
测量控制 工作井施工 顶管设备安装 始顶 管道顶进 顶至终点处 回填加注水泥浆 设备拆除
a.检查起重设备:起重设备经常检查、试吊,确认安全、可靠方可下管。下管时工作坑内严禁站人。当距导轨小于50厘米时,操作人员方可进前操作。
b.下管就位:第一节管子下到导轨上,测量管子中心及前端与后端的管底高程,确认安装合格后方可顶进施工。第一节管有工具管的作用,顶进方向与高程的准确,是保证整段顶管质量的关键。(2)、管前挖土与顶进:管前挖土是控制管节顶进方向和高程、减少偏差的重要作业,是保证顶管质量及管上构筑物安全的关键。因此,管前挖土与顶进须严格按照以下规程操作: a. 管前挖土的长度:在一般顶管地段,土质良好,可超过管端30~50厘米,并随挖随顶。b. 顶进施工:顶进开始时,应缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常施工速度顶进。顶进中发现油路压力突然增高,应停止顶进,检查原因并经处理后方可继续顶进,回镐时,油路压力不得过大,速度不得过快。挖出的土要及时外运,及时顶进,使顶力限制在较小的范围内。
(3)、测量与校正
a.在顶第一节管时,以及在校正偏差过程中,测量间隔不能超过30厘米,保证管道入土的位置正确;管道进入土层后的正常顶进,测量间隔不能超过100厘米。
b.高程测量:用水准仪及小塔尺,根据工作坑内设置的水准点标高,测头一节管前端与后端管内底高程,以掌握头一节管子的走向趋势,测量后与工作坑内另一水准点闭合。
c.全段顶完后,在每个管节接口处测量其中心位置和高程,有错口时,测出错口高差,做好记录。
d.顶管误差校正是逐步进行的,形成误差后不可立即将已顶好的管子校正到位,应缓缓进行,使管子逐渐复位,不能猛纠硬调,以防产生相反的结果。(4)、触变泥浆减阻施工
穿越××河顶管长度66m,为了减少顶进中的阻力,防止塌方,采用在管壁与土壁之间注入触变泥浆,形成泥浆套,减少管壁与土壁之间的摩擦阻力。触变泥浆除起润滑作用外,静置一定的时间泥浆固结,产生强度。
泥浆配比及注浆操作。同常规方法。按市政操作规程要求进行。为使泥浆能够达到较好的充满度,每2节管设一处注浆孔。每处在管顶部及水平直径两侧管壁开3个注浆孔(注浆孔的设置与管材生产厂家联系.在生产管材时将注浆孔预留好,孔径规格为φ50mm,从管体顶进10m至15m后开始注触变泥浆。随顶随注,注浆压力应达到0.2Mpa,以保证注浆饱满,确实起到润滑减阻作用。)调浆设备:搅浆机及储罐 灌浆设备:注浆泵、输浆管
触变泥浆材料主要成分:膨润土、碱(碳酸钠)和水 触变泥浆的拌和和程序:
①将定量的水放入搅拌罐内,并取其中一部分水溶化碱;
②在搅拌过程中,将定量的膨润土徐徐加入搅拌罐内,搅拌均匀;
③将溶化的碱水倒入搅拌罐内(碱水必须在膨润土上搅拌均匀后加入再搅拌均匀,放置12h后即可使用。
触变泥浆使用时应注意事项:搅拌均匀的泥浆应静置后方可灌注,注浆孔在未下管之前用冲击钻成孔,每节管中间设一孔,环氧树脂埋固钢管。下管时将注浆孔放置斜上方,且前后两节的孔应错开布置。灌浆前,应注水检查灌浆设备,确认设备正常后方可灌注。灌浆压力可按0.1Mpa开始加压,在灌浆过程中再按实际情况调整。每次顶进同时灌浆,按灌浆孔断面位置的前后顺序进行依次进行,灌浆遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时,经处理后方可继续顶进。
四、施工质量保证措施
1、竣工测量测出各管口高程及水平位置的数据,入竣工资料。顶管施工外观质量标准检查项目规定如下:
(1)、目测直顺、无反坡、清洁、不积水、管节无裂缝。
(2)、顶管施工如遇塌方或超挖,土壁与管壁之间的空隙必须进行压浆、补实处理。
2、建立健全由项目经理统一管理的技术、质量、安全管理体系;
3、落实岗位责任制,在施工过程中做到各负其责,达到以工作质量保证工程质量的目的;
4、严格控制材料进货渠道,进场材料都必须有合格证,重要材料进场时施工、技术、质量负责人必须全部亲自到场检验,确定合格才可入场使用;
5、顶进施工时,顶进记录必须真实、清晰、完整。建立健全交接班制度。当交接班时,当班负责人必须向接班负责人交清记录,并说明在顶进操作中所出现、发现的问题及处理情况。
6、提高施工及操作人员的素质,加强在顶管施工中的动态管理。顶进施工必须认真执行施工方案及有关规定。
7、严格按设计要求与施工规范施工,及时收集施工资料。施工资料要做到真实、准确、及时。
附表一
顶管允许偏差
序号 项 目 允许偏差(mm)检验频率 检验方法 范围 点数 中线 D<1500 ≤30 每节管 1 测量并检查记录 2 位移 D≥1500 ≤50 管内底高程 D<1500 +10-20 每节管 1 水准仪测量 4 D≥1500 +20-40 5 相邻管间错口 D<1500 ≤10 每个接口 1 用尺量 6 D≥1500 ≤20 对顶时管节错口 ≤30 对顶接口 1 用尺量
附表二
顶管工作坑允许偏差
序号 项 目 名 称 允 许 偏 差 检 验 频 率 检 验 方 法 范 围 点 数 工作坑每侧宽度、长度 不小于设计规定 每座 2 挂中线用尺量 2 后背 垂直度 0.1%H 1 用垂线与角尺
水平线与中心线的偏差 0.1%L 1 3 导轨 高程 +3,0 1 用水平仪测
中线位移 左3,右3 1 用经纬仪测 8.质量目标
工程质量保证达到设计要求,达到合格标准。9.工作坑拆除
9.1 拆除工作坑时按安全技术交底要求进行。拆除工作坑支撑时设专人指挥,自下而上逐层进行,并按安全技术交底要求及时回填。在下层完成填土前严禁拆除上一层支撑。9.2 拆除工作坑支撑作业中,无关人员不得在坑内。
五、施工现场安全管理措施
1、安全生产目标:不发生重大事故,不倒塌、不中毒,认真贯彻“安全第一,预防为主”的原则,坚持管生产必须管安全的原则。
2、安全保证体系:施工现场的项目经理为安全生产的责任人,建立以项目经理为主,包括施工人员、安全员、技术员、班组长参加的现场安全管理小组,检查施工现场及班组安全制度的贯彻执行,并对违反人员进行处罚。
3、进场后,对工人进行安全教育,特殊工种和安全员须持证上岗。
4、施工现场的安全设施,必须齐全有效,不得随意拆除和改动。
5、施工区、生活区建立消防责任制度,要备足消防器具。
6、严格用民管理,电工持证上岗,现场采用三相五线制,供电系统,严格执行一机一闸一保护,各类电器必须安装漏电保护装置。
7、上下工作坑必须走安全梯,安全梯固定在支撑上,并设置扶手或护圈。严禁运输料斗乘人。
8、顶管作业必须执行交接班制度。
9、非机电人员不得从事机械、电气作业。
10、作业中必须明确联络信号及报警方法。
11、作业中传递工具、材料必须轻拿轻放,稳妥传递,严禁从坑上向下或者从坑下向下抛扔。
12、在顶管作业过程中必须按安全技术交底要求保护地下管线和构筑物,作业人员不得踩踏被保护的地下管线和构筑物。
13、作业面遇不明构筑物(管道)时立即停止作业,报告施工技术管理人员,经处理确认安全后方可继续作业。
六、文明施工及环保措施:
1、严格执行施工现场文明施工和环卫保护的管理制度。
2、施工范围要严格控制,不在范围以外,搭设、临设、停放机具、材料等。
3、施工范围内的土方要苫盖,施工作业面用硬式围挡搭建,围挡上策安装红色警示灯。
4、现场施工人员一律佩戴安全帽,非施工人员一律不得进入施工现场。
5、严格禁止生产、生活污水乱到乱放,防止污染施工环境和附近居民、单位的环境。
6、防止粉尘(1)施工现场道路实施撒水防尘措施,以确保道路不扬尘。(2)粉尘材料采取封闭措施,运输时防止遗撒,飞扬。
(3)运输车辆不能装载过满,车帮顶部拍实,并覆盖苫布,以免沿路遗撒,进出场地设专人清洁车轮。
7、防止噪音
采取降噪措施:空压机等采用防护棚隔离;夜间严格控制强噪音施工。
8、交通安全
(1)施工现场设围栏,做到施工现场与社会严格区分,确保施工与社会的安全。施工时,做好道路交通疏导。
(2)施工道路沿线各出入口畅通,并设明显的标志,防止发生任何交通事故。(3)施工人员穿越马路,注意来往车辆。
七、应急预案
针对工地实际情况,可能发生高空坠落、土方塌方、触电、擦伤等伤情,现场成立安全事故应急救援小组,小组由组长××负责,组员由××组成,并配备常用药品指定好救护用车辆。一旦发生安全事故,立即保护事故现场,及时上报事故情况,并迅速将伤员送至就近的医院救护。
八、顶管穿越××河安全措施
为确保通信管道移改(顶管)工程安全的穿越××河,在顶进前联系河湖管理部门,协商××河断水,使河水下降或干槽,即使有少量河水,在河中间打上围堰,使河水导向南侧,待管道顶到河中再把河水导向北侧,管道顶过河底后将河内围堰清除干净。
九、附图、表
(1)项目部组织机构图(2)质量保证体系图
(3)文明施工、环保、安全保证体系图(4)施工机具设备配备表(5)顶管工作坑支护示意图(6)竖井剖面图
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
1施工准备
1.1技术准备
选用专业定期培训的施工人员,在正式施工前,由技术负责人组织施工操作人员进行现场技术交底,详细说明具体的施工做法和操作规程、注意事项以及质量要求等。1.2材料准备
随进度要求和工程进展提前准备所需的材料(包括主材和辅材)。1.3施工机具准备
进场施工前准备好各种施工机具。
2防水维修施工工艺
2.1工艺流程
基层清理——砼结构沿裂缝剔凿渗漏部位——布置孔距——埋设注浆嘴——刚性堵漏材料封堵凹槽——压力注浆——补充注浆——拆除注浆嘴——刚性堵漏材料封堵——基层清理——铺抹防水砂浆找平层——涂刷1.5mm厚聚氨酯防水涂料——保护层施工——验收 2.2施工做法
1、基层清理干净。
2、结构裂缝部位:以裂缝为中心线,骑缝剔凿宽30mm,深30mm的‘U’型凹槽。在大面渗漏部位,直接钻孔埋设注浆嘴,布置成连续的M型。
3、钻孔:施工人员手持电钻与基面保持35º~45º角钻孔,孔径为(10~14毫米)注浆嘴的直径,钻孔深度为结构层厚度的150~200㎜。
4、在钻完孔的地方安装注浆嘴,安装时要尽量深设,只露出10~15㎜在外并拧紧。孔间距为200㎜~300㎜,沿凹槽布置。如下图所示:
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5、凹槽封堵:用毛刷将凹槽表面清理干净并用水润湿后,将团成半干状的防水堵漏剂用力塞入U’型凹槽内并压实,与混凝土外墙表面平齐。
6、待堵漏剂具备强度后(2d~3d)压力注浆:使用高压灌浆机试压,以确定最大注浆压力,不得超过混凝土结构受压范围。向灌浆孔内灌注化学浆料(灌浆前先灌注水),单孔逐一连续进行,保持压力1~3分钟,即停止本孔注浆,改注相邻孔,注浆材料为泡沫止水剂。
7、第一次注浆结束后,进行逐孔检查,并进行二次注浆处理。
8、封孔处理 注浆结束后,剔凿掉注浆嘴及其他出浆裂缝处形成20×20㎜的‘U’型槽,然后用刚性堵漏材料封闭。
9、平面及立面铺抹20mm厚防水砂浆找平层,找平层应无脱皮、起砂等缺陷
10、基层清理干净后涂刷聚氨酯防水涂料:
a)将基层清理干净,确保基层表面干燥、牢固无浮尘、油污等杂物。b)阴阳角、节点部位涂刮附加层。在水皮优涂料中外加5~10%的水(也可不加水直接搅拌),电动搅拌2~3分钟后涂刮附加层,总宽度为300㎜,转角两侧各半。
c)分遍涂刮大面水皮优防水涂料,配料方法同附加层。涂刮时应注意用力适度,不露底、不堆积,晾放4~6小时(视现场环境温度不同而不同),前一涂层干燥成膜后才可涂刮下一层,前后两遍涂刮方向交叉进行,分层涂刮至设计厚度。
11、聚氨酯防水涂料未完全干透时撒粗砂,要求撒砂均匀,不露底。
12、防水涂料外抹15mm厚防水砂浆保护层。2.3注浆注意的问题
(1)前期施工应注意的问题
在寻找裂缝前,首先应对裂缝进行分析,确定裂缝深度发展规律。如非贯穿裂缝且深度较浅,可以作表面处理。(2)注浆时应注意的问题
当一枚针头在灌注较长时间后(约5分钟后),浆液仍未从裂缝内冒出,应停止灌注,间隔一段时间后再进行,如仍未灌满,应检查钻孔是否与埋管线交叉、底板是否有孔洞等情况,待查明原因后再进行。
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灌注时应严密注视灌注机的工作压力表,如超过额定压力(350KG以上),应停机后再进行,如压力仍居高不下,应检查钻孔是否与裂缝完全交叉。 工作时应穿戴好防护器具如手套、护目镜,如不慎溅入眼睛,应立即送医院。
(3)表面清理及设备维护
待浆液凝固后,表面应及时清理。
灌注机连续使用最多不超过10小时,如中途停止工作超过30分钟,应及时清洗可用专用清洗剂。
灌注机使用前应经常检查,发现异常,立即予以维修,以防发生事故。
2.4防水涂料注意问题
防水涂料的配置及施工,必须严格按厂家的技术要求进行。配制好的防水涂 料应30min内用完。
粉料应存放在干燥处,液料应存放在温度在5℃以上30℃以下的阴凉处。 操作人员应严格保护已做好的涂膜防水层。涂膜防水层未干时,严禁在上面践踏;在做完保护层以前,任何与防水作业无关的人员不得进入施工现场;在试水合格后应及时做好保护层,以免损坏防水层。
防水材料属于碱性材料,使用时须防止材料与皮肤、眼睛直接接触。若喷溅到皮肤或眼睛应立即用水冲洗,必要时及时到医院就医。对流溢出的材料可用水冲洗掉。
涂膜厚度符合设计要求,最小厚度不应小于设计厚度的80%。 施工完成后涂层表面致密、粘接牢固,无空鼓、开裂、起皮现象。
编制:审核:审批:CFG桩基坑开挖方案
河南宏海建设有限公司 二O一七年二月六日
工程概况: 焦作洹河纳米研发楼、试验厂房基础为CFG桩基复合地基,300mm厚褥垫层,筏板基础高度为600mm,正负零绝对标高为92.5,自然地平高度为-1.5米,开挖深度为3.38米。电梯井部位开挖深度为4.58米,CFG桩纵、横距均为1.9米,桩径Φ400mm,实验厂房有效桩长为8.5米,研发楼有效桩长桩长为6.5米。工作内容包括桩间土开挖和桩头的破除、运输。
一、编制依据 1.施工图纸;
2.《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002); 3.建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2001); 4.地基与基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002); 5.建筑工程施工质量验收统一标准(GB50300-2001);
三、施工现场准备工作 1 主要机具:
1.1 挖土机械有:小型挖掘机、自卸汽车等。
1.2 一般机具有:铁锹(尖、平头两种)、手推车、小白线或20号铅丝和钢卷尺等。2 作业条件
2.1 土方开挖前,应根据施工方案的要求,将施工区域内的地下、地上障碍物清除和处理完毕。
2.2一般机具:铁锹(尖、平头两种)、手推车、小白线、钢卷尺、手提切割机、钢钎等。2.3熟悉图纸,做好技术交底。3.操作工艺
3.1首先将桩孔土全部清理结束,基槽内的所有土方清运出基槽,将槽底整平,根据桩的位置图在基槽内用白灰撒出每根桩的位置,确定桩位置。
3.2用人工挖出桩头,使桩头明显外露。
3.3机械开挖:考虑实际情况,桩间净距为1.5米,桩间土的开挖采用一台小型挖掘机自东向西进行开挖,自卸汽车配合运出施工现场。开挖时沿两排桩的中心线开挖,每边留200mm距离以免碰断桩体,挖过后在用机械清理桩桩周边黏结的土层,以免机械再次碰断。开挖时应避免机械调整方向时直接扭动底座以破坏桩体。
3.4凿桩头:用水准仪抄出桩顶标高,确认人工截桩高度位置,采用手动切割机交圈切缝后再用3根钢钎间隔120沿径向契入桩体,直至上部桩体断开,桩顶采用人工将桩头剔平,达到表面平整。采用塔吊将基坑桩头调运出去。3.5,人工配合挖除桩间剩余的约100 mm厚土层及桩周边黏结的土层。电梯井坑、集水坑按照放好的线清理到位。人工配合:在挖掘机开挖的同时,用人工进行配合,将离桩较近的土方用人工清理,将槽底预留的100mm机械无法
后振捣密实,防止漏振。如挖桩时遇到打桩所形成的断桩,应及时通知监理、设计单位、建设单位共同协商解决,并做好记录。
6.基槽开挖完毕,应在基坑四角及中间预留积水坑,并预备足够的水泵,防止雨水浸泡基槽。
七、安全措施
1.所有施工人员认真贯彻执行“安全第一”的主要方针。严格按照安全交底及安全操作规程施工。2.施工中机械施工要设专人指挥、防止误伤。
3.各种机械要有专人负责维修、保养,对机械操作人员要持证上岗,并每天对机械的关键部位进行检查,预防机械故障及机械伤害事件发生。4.中途休息时应远离边坡等危险区域。
5.所有施工人员进入现场必须佩戴安全帽,酒后不得进入施工现场。
一、顶管范围及主要施工内容
本工程为鄞州路已建W6-1~钱湖南路已建W51主要穿越路基、河流。管径采用ø900的钢筋砼F型承插管,全长约1300米,顶管工作井10只,接收井7只.一、顶管前准备工作
1、顶管施工方法的选定应根据施工沿线的地形、工程和水文地质、交通状况、地上建筑物、地下管线和有无地下障碍物等实际情况和对地表变形控制的要求综合考虑后作出选定,必须确保安全,保证质量,经济适用,节约用地。
2、顶管的施工顺序,应从整个排水系统考虑,一般宜从下游开始,在进行起始掘进段顶管时,应选择施工条件较好、技术风险较少,顶程较短的地段进行,同时作必要的现场技术数据的测试和分析工作,以便了解地下实际土质,适应施工环境,掌握顶管设备运转规律,合理组织操作人员,通过起始掘进段的顶进小结,进一步调整各项施工技术参数,优化下一步顶管施工工艺。
3、所有顶管设备必须经过维修保养,经检验合格后方可运入施工现场。在进入工作坑安装时必须进行单机和整机联动调试,在顶进中必须贯彻例行保养制度。
4、应按保证工程质量、安全、文明施工、保护地面建筑物与地下管线、维持道路交通等要求,根据不同的工程地质、水文地质与施工环境和条件合理选择顶管机头。
5、在综合考虑了上述各种因素后,合理选择顶管和施工方法。
二、顶管施工顺序及工艺流程
一、施工顺序
基坑底基础及后靠背安置──安装导轨──设置承压壁──安装主顶设备──安装顶管机头──安置起重机械──安置土方运输设备──安放管节──顶进 顶进工艺流程:
沉井中心线测量放样──安装顶机架与主顶装置──顶进管机顶进,吊下一节管节──管节顶进────顶完第一节管,吊下一节管──管节拼装──顶力接近许用力──吊放中继环 ──同上继续再顶──出洞,顶管机与管节分离。
三、顶管设备安装(1)顶管机头选型
本施工段管道内底标高,管顶覆盖厚度已达到要求。根据地质状况及实际情况,拟采用多盘土压平衡式机头,头部有4个切土切刀盘,机头出土采用刀盘切削原状土,(2)顶力估算
按采取管壁外侧同步注入触变泥浆处理,手掘式顶管所引起的阻力R2=F2。根据以往在软土地层顶进的施工经验,一般可取 F2=8~12KN/m2 按顶进长度为50m,管道外径0.52计算,最大顶进阻力P=F2лDL=12×3.1416×1.20×50=1130KN≈113t。
配备150t液压千斤顶能完全满足顶力需要。活塞行程700mm,主油泵最大供电压49MPa,供电量10L/min。(3)顶管设备安装 a、安装导轨
导轨采用装配式导轨,安放在砼基础面上,导轨定位后,必须稳固正确,在顶进中承受各种负载时不位移,不变形,不沉降,导轨安放前应先复核管道中心位置。
二根导轨必须互相平行,等高,导轨面的中心标高应按设计沟底标高设置,在顶进中必须经常复测调整,以确保顶进轴线的精度。导轨的坡度应与设计管道坡度相一致。导轨采用轻型导轨,由钢轨、横梁和垫板组成。导轨的轨距B=2√R2外-R2内。b、设置承压壁
承压壁应承受和传递全部顶力,必须具有足够的强度和刚度,应根据最大顶力计算具有较大的安全度。
1、方形沉井前垫以40×40cm方枕木,枕木外衬厚5cm钢板作为承压面,钢板面必须与顶进轴线相垂直,钢板就位后,应用钢丝绳牵牢防止倾倒。
2、采用简易积坑加砼靠背(须取得设计单位或监理单位的同意)。c、安装主顶设备
主顶设备由以下几部分组成:①组合千斤架②主顶千斤顶2只③油泵站及管阀④组合U型顶铁⑤O型接口顶铁
2台千斤顶应共同作用,规格一致,行程同步,每台千斤顶的使用压力不大于额定工作压力,油路必须并联,每台千斤顶均备有独立的控制阀,千斤顶伸出的最大行程应小于油缸行程10cm左右。
油泵设置在距离主顶千斤顶处,油管安装应顺直,减少转角,接头不漏油,油泵应在雨棚内工作。油泵的最大工作压力不大于32kpa,装有限压阀,溢流阀和压力表等指示保护装置,安装完毕后必须试车,在顶进中应定时检修维护,及时排除故障。
U型顶铁必须符合要求刚度大,受力后无变形,相邻面垂直,排列不扭曲,单块放置稳定性好,连续部位不脱焊,不凸面,与导轨的接触面必须平整,顶进前滑动部分应抹牛油润滑。环形接口顶铁应与钢管口相吻合,中间用软木板衬垫,管口处破损。d、安装顶管机头
顶管机头用的尺寸和结构应符合要求,在吊入顶进坑前应作详细的检查。顶管机头用汽车吊安装,卸机头时应平衡,缓慢避免冲击、碰撞,并由专人指挥。机头安放在导轨上后,应测定前后端的中心方向偏差和相对高差,并做好记录,机头和导轨的接触面必须平衡、吻合。顶进工作井安装管节程序:
沉井中心线测量放样──安装顶机架与主顶装置──顶进管机顶进,吊下一节管节──管节顶进────顶完第一节管,吊下一节管──管节拼装──顶力接近许用力──吊放中继环 ──同上继续再顶──出洞,顶管机与管节分离。
1、顶管工作井一般应安装以下设备:①导轨②后背③下管设备(一般可用卷扬机)④顶进设备(包括顶镐、摇镐机或高压油泵)⑤出土设备(人工挖土包括运土车、水平牵引及垂直牵引的卷扬机)⑥照明设备(管内应使用电压不大于36伏的低压照明)⑦工作平台(一般由工字钢及方木组成,中设下管及出土口,口上设活动平台)。
四、顶进
1、顶进方法要点
(1)开始顶进前应检查下列内容,确认条件具备时,方可开始顶进。(2)全部设备经过检查并经过试运转。
(3)顶管在导轨的中心线、坡度和高程应符合规定。(4)防止流动性土或地下水由洞口进入工作井的措施。
2、顶进
工具管切入土体后应严格控制其水平偏差不大于5mm,其高程为设定标高加以抛高数。工具管与第一节钢管连接时,其尾部至少须搁在导轨上20~30cm,并立即进行砼管的连接。开始人工挖土前,应先将刃口部分切入周边土体中,挖土程序自上而下分层开挖,严防正面坍方。挖土当遇到地下障碍物,应在采取安全措施条件下,先清除后予以继续顶进,如遇特殊或紧急情况,应及时采取应变技术措施。
顶管道内土采用机顶设备再次顶进,将管内泥土顶出管道外面。顶管交接班时将开挖情况和排除故障所采取的措施作逐一详细交换。、测量
顶管必须按照设定的管道中心线和工作井位建立地面和地下测量控制系统,控制点应设在不易扰动,视线清楚,方便校核的地方,并加以保护,必要时增设每点有二个以上便于校核攀线桩。
顶进坑内应设置由地面水准点引入的临时水准点,在交接班时进行仪器高程的校对和调整,顶进轴线由设计管道中心通过经纬仪引入坑内,然后对中观测。纠偏测量及控制
工程常采用经纬仪进行简单有效的地面控制测量,使地面控制测量中的误差趋进1cm,水准点控制网则利用现有道路已设水准点布设水准网,直接引入工作井内。
本工程的地下导向采用J2激光经纬仪,由一束红色的激光直指机头尾部的激光靶,在顶进的过程中,操作者随时可以得到偏差值,保证顶管方向的精确要求。
在布置工作井后方的测量仪基座时,必须避免由于顶进内沉井受力使得仪器座产生移动或变形,如果仪座发生微小位移,应及时对轴线和标高进行调整。要机头内,安装有倾斜仪传感器,操作者可指导并及时纠偏。
顶进纠偏必须勤测量,多微调。纠偏角度应保持在10 以内,最大不得大于1.50。由于在起始推进阶段,机头和方向主要通过主顶油缸进行控制,所以一方面要减慢主顶的推进速度,另一方面在不断的调整油缸组以及最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。过河段施工技术措施
1、检查和清底:在河流中如发现木桩等会影响顶管的异物要提前清理掉。
2、覆土:过河段顶管的管顶覆土深度按2.5倍管直径计算,需覆土2.25米,覆土宽度为6米左右。
3、覆土达到要求后,过河流顶管与其他段顶管方法相同。地下障碍物处理技术方案
顶管施工中地下地下障碍物的处理是十分重要的工作,如处理不当会严重影响顶管施工的进度和质量。针对我们选用的机型和比常见的地下障碍物,进行以下采用如下措施:
1、在施工范围内有无在用或废弃的管线或构筑物,如有须通过资料和实测确定与顶管管路相冲突,必要时向设计单位提出管路修改意见。
2、孤石:我们在本工程所选用的土压平衡机头前端有检查孔,对软土中的孤石,可以打开检查取走。在推挤孤石的同时,出会对机头产生反力,操作时应通过仪表和激光点的变化及时发现由推挤反力造成的偏移并通过在角度纠偏来补偿。
3、砼、砖墙:对小体积的C30以下的砼、砖墙均可以切削。具体操作时降低顶进速度,减少每次切削,通过仪表随时注意观察刀盘电机的电流大小,另外切削扭矩也会使机头产生制扭转,应不断改变刀盘旋转方向,使机头不至扭转过大。
4、木结构:木桩等木结构切削比较容易,切削后的木屑通过具体操作,应及时通过机外旁通的转换,经常性的反冲管路。
5、如遇机型自身操作无法穿越障碍物,应停止顶进用钢套筒或开挖的方法来排除,待障碍物排除后,重新顶进。
安全生产保证措施
安全生产是关到职工的生命和国家财产不受损失,在施工过程中必须认真坚决贯彻执行“安全第一,预防为主”的方针,牢固树立“管生产必须管安全”的思想,把安全生产的三点重要指示落实到生产的实处,指导生产的全过程,使得每个施工管理人员都牢记安全生产责任重于泰山的教导。第二节:安全生产的目标
1、杜绝重大伤亡事故、重大交通事故、重大设备事故;
2、一般事故的发生率严格控制在1‰以下;
3、确保市级安全标准化管理工地,争创省级安全标准化管理及样板工地。第三节:安全生产具体措施
一、组织落实
1、建立公司—项目级—施工班组三级安全管理网络,落实安全生产责任制,明确各级安全管理职责的安全管理、全员参与的安全管理,使得每个施工人员,指导广大施工人员进行工程的全工程的安全管理、全部工作在施工中真正作到“不伤害他人、不被他人伤害及不伤害自己”的三不伤害原则。
2、建立安全保证体系,实施全面安全管理,重点抓好三个阶段: 1)、开工前的准备阶段
A、由项目总工程师制订有针对性的安全实施方案,经公司总工程师和施工现场监理工程师审批,并由项目组严格按照方案贯彻实施。
B、项目组对进入施工现场的设备、机械组织严格验收,验收合格方可入场;对特殊工种人员坚决做到持证上岗。
C、根据业主的要求,对施工人员进行分项(分部)的全面安全交底。D、逐步建立完善项目级各项规章制度和资料,层层落实安全生产责任制。
E、项目经理组织有关安全技术人员对该工程的工艺流程进行全面的风险点分析,找出不安全的风险点,制订排除风险点的安全措施和对策,并在实施中派人进行跟踪监控。2)、施工生产阶段
A、进行班前安全交底,项目组每周定期检查,消除事故隐患。
B、分析上阶段的经验和教训,修订、补充安全措施,组织群众性安全宣传教育活动。C、组织经常性的考核评比和交流经验。3)、竣工阶段
安全信息处理,资料归档,总结提高。建立施工现场安全规章制度
A、施工现场必须指派专人负责安全工作,以便随时监督检查。B、进入施工现场,必须带好安全帽.C、行车起吊工作必须有专人指挥操作,发现隐患立即停车检查.D、进入管内50米以上工作时,必须携带氧气补给设备.E、管内运土小车之间要有足够的安全距离,各车辆连接时中间的人员要提早离开,防止挤伤.F、吊土时,土斗下不得站人,土斗落地后,人员方可靠近操作.G、工作井与接收井周围要有充分的围护,围护要牢固可靠外观整齐,人员进出处应设小门.H、吊、萦具定期检查,发现有断股、破损等现象必须立即更换。I、井内、管内照明必须使用安全电压。
二、安全用电措施
严格按照建设部“一标准、三规范”即JGJ59-99《建筑施工安全检查标准》、JGJ46-88《施工现场临时用电安全技术规范》等有关规定来指导工程的施工。具体做法是:
1、编制临时用电施工组织设计,确定变电所(配电室)、总配电箱、分配电箱、开关箱的位置及电源进出线路的走向,进行用电量的负荷计算,绘制电气平面图、立面图和接线系统图等。
2、一律采用中性点直接接地的TN-S(三相五线制)和三级配电二级保护;使用统一标准电箱和合格的电器保护装置;未级选用的漏电保护开关的漏电动作电流必须小于或等于30mA,漏电动作时间必须小于0.1S。
3、建立用电技术档案,进行定期电器巡查记录,特别要经常复查接地电阻值,使电力变压器或发电机的工作接地电阻值小于4欧姆,工作接地电阻值小于10欧姆,重复接地电阻值和并联电阻值小于10欧姆。
三、保护周围建(构)筑物及地下管线安全的措施
1、明确项目的保护管线工作的责任人和专职管线保护监督员,熟悉周围建筑物及地下管线情况,并且提出具体保护措施。
2、坚持按照管线保护的“三卡、一单、双监护”要求办理有关手续和对管线的监护,办理“绿卡”和现场交底监护工作。
3、必须持有有关部门审核发给的“建筑工程保护地下管线监督证”方能进行施工。
4、施工前,根据业主和管线单位提供的地下管线资料采用物探手段施工范围的地下管线进行确认,并且开挖样洞,并以书面资料上报业主和监理。
5、对需进行加固保护的管线,由业主牵头,召开管线协调会,拟定加固方案。工程施工中,严格按照确定的管线加固方案进行实施。并有管线监护人员和施工单位专职管线监护员进行双监护。出现问题,立即停止施工,并上报业主。
四、安全管理网络图 安全文明管理网络图
项 目 经 理 项目副经理 安 全 消 防 员 总 工 程 师
施工技术方案 总体规划布置 安全设施技术 文明施工监督 安全设施检查 安全宣传教育 管线方案实施 道路方案实施 临时工程实施
作 业 班 组
实施检查整改监督
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