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顶管施工方案 篇1
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2
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3
第一章编写依据
本施工方案编写依据如下:
1、《滨江新区天沙河路(江沙路~新南路)工程第二标段》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、江门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。改用人工顶管后,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的管段为计划用4套顶管设备,分成两个阶段顶进,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,其中工作井、接收井的施工可以交叉作业,速度较快,设备也能得到充分的利用。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。顶管施工工艺流程图见上图所示。
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。则总的顶力为: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,设备顶进应力为156吨,取总的顶力F=200吨,选用两个千斤顶作为顶进动力设备,每个千斤顶的顶力应为100吨。
(二)对于顶管顶进深度范围土质较差的,即开挖时容易引起塌方的,可采用先顶后挖的方法施工。
根据顶管工程力学参数确定,先顶后挖时,顶管的推力就是顶管过程管道所受的.阻力,主要包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力。
⑴工具管正压力: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。F1=S1×K1其中
F1--顶管正阻力(t)S1--顶管正面积(m2)K1--顶管正阻力系数(t/m2)F1=S1×K1=πr2×K1=3.14*0.85*0.85*35=79.40吨
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0.1-0.5t/m2之间。F2=S2×K2其中
F2—顶管侧摩擦力(t)S2—顶管侧面积(m2)
K2—顶管侧阻力系数(t/m2)
F2=S2×K2=πDL×K2=3.14*1.7*60*0.5=160.14吨
顶管阻力为以上二种阻力之和,顶进长度按最长管段60米计算,总顶力:F=F1+F2 ≈239.54吨
因此,取总的顶力F=300吨,选用两个150吨的千斤顶作为顶进动力设备。5.2工作井和接收井的施工
工作井和接收井的施工方法采用人工挖孔护壁法施工。工作井和接收井的结构设计见附图。5.2.1工作井施工
工作井采用人工挖孔护壁支护结构。工作井尺寸净空为4.5×4米,开挖深度为4.5~8.5米左右,壁厚30cm,具体配筋方案见附图。
(一)、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100cm。
(二)、施工流程
(三)、施工技术要求
1、每层开挖深度不大于1.0米。
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,要浇注混凝土
是否到设计标高
回填300mm厚碎石垫层底板浇注测量控制绑扎钢筋立护壁模板放线定位开挖一节土方人工顶管施工方案
设置足够的支撑,防止“跑模”现象的发生。
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。5.2.2接收井施工
接收井是直径为2.5米的圆井,其护壁厚30cm,具体配筋方案见设计图纸。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300吨。拟采用2台150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
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。6.2主要施工机具设备主要施工机具设备一览表
机具名称规格、性能单位数量用途工具头台6纠偏,掘进空压机3立方台6破岩
四角架6米副6出土斗车部12运土
水泵1.1-2.2千瓦台10基坑排水电焊机BX-330台2型钢焊接气割套2型钢切割
卷扬机1.5T台6竖井提升千斤顶150T台12顶管高压油泵ZB-50台6顶管
顶压装置全套顶铁、垫座、滑道套6顶管鼓风机7000L/min离心鼓风机台6通风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、当天的余泥尽量当天运走,避免污染环境。
顶管施工方案 篇4
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5
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05米至坑顶部05米范围内,间距15米宽,10米高,自上而下5排,长度分别为:30米、30米、20米、20米、20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25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
(八)文明化、标准化施工。
顶管施工方案 篇6
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。