顶管工程施工方案07503实用文档.doc
顶管工程施工方案07503实用文档(实用文档,可以直接使用,可编辑 优秀版资料,欢迎下载)天津市南水北调中线滨海新区供水一期工程输水线路工程(第9标段)顶管工程施工方案编制: 审批: 北京金河水务建设2011年4月26日目 录1.概述 12.直顶管技术要求13.顶管施工2一、概述本标段顶管工程包括直顶钢管5条,分别为迎水道地铁三号线穿越/红旗南路延长线穿越、津港运河津淄公路穿越、友谊南路穿越.采用直接顶入输水钢管的顶管形式穿越。二、直顶钢管技术要求主坑内焊接的每道环缝均应拍X光片检验,待接头处内外防腐固结后方可施顶;各环、纵缝皆为一类焊缝,X光评片I级焊缝率不得低于80%,其它不得低于II级焊缝标准。三、顶管施工1.现场勘察顶管施工前,对现场调查研究,探明有关水文、地质、有关构筑物、地下管线及障碍物情况,必要时进行坑探。2。做好外联顶管施工前,与相关管理单位联系,取得施工许可证明资料。严格按照设计及现行给排水管道工程施工及验收规范进行施工。3. 机头选型根据地质报告,并结合本公司的施工经验,顶管机头决定采用气压平衡网格(水冲)式机头进行施工。该机头在顶进过程中,通过气压平衡正面土压稳定机头,减少外部土体对周围地面的影响.4。顶进设备及顶进工艺4。4。1主顶采用4台200吨台千斤顶作为主顶.千斤顶动力由油泵提供。千斤顶后端用道木和分压环将反力均匀作用于工作井,前端顶进分压环,顶铁将顶力传至管节。分压环制作具有足够的刚性,与管端面接触相对平整,无变形。4。4。2接口管节接口主要由外套环(钢套环)橡胶止水带和软土衬垫组成。钢套环在加工处至现场运输吊装过程中不能变形,接口不损坏,以确保管节在对接过程中,橡胶带不移位、不翻转,确保管节的密封性.同时,钢环套在进场前还必须做好防腐处理.橡胶止水带应保持清洁、无油污,并存放在阴暗处,防止老化.施工中,将橡胶止水带用强力胶水粘贴于混凝土管口凹槽处,并粘贴牢固,在管节对接前涂无腐蚀性润滑油以减少摩阻,防止止水带翻转、移位和断裂。软木衬垫采用多层胶合板(厚度1cm左右),将其夹于前后管节钢套环间,以均匀管节间的相互作用力,减少接口损坏。管道顶通后,管道须作内接口处理,将管节间的胶合板凿至同样深度(深度23cm即可),并用沥青弹性嵌缝膏或水泥砂浆抹平。4。4。3顶管施工测量及测量纠偏方法4。4。3.1测量仪器轴线测量采用2”激光经纬仪、高程测量采用DS3"水准仪.4。4。3.2顶管施工测量(1)顶管轴线的布设根据招标文件上提供的城市坐标点连接出洞井和进洞井之间的进、出洞门的两点坐标及高程,以坐标值的计算建立相应坐标系,为顶进轴线高程之差决定顶管顶进坡度。(2)建立施工顶进轴线的观测台按独立坐标系放样后靠观测台(后台),使它精确地移动至顶管轴线上,用它正确指挥顶管的正确施工。以后按施工的情况,决定定期复测后台的平面和高程位置。(3)按三等水准连测两井之间的进出洞的情况,计算顶进设计坡度。(4)顶进施工测量在后台架设J2型经伟仪一台,后视出洞口红三角(即顶进轴线)测顶管机的前标及后标的水平角和竖直角测一全测回,计算顶管的头(切口)尾的平面和高程偏差离值,来正确指挥顶管的施工。(5)注意问题顶管施工初次放样及顶进极为重要.另外由于顶管后靠顶进中要造成变化,后台的布置应保持始终不动,来确保顶管施工的测量的正确性.3测量纠偏控制(1)为了使顶进轴线和设计轴线相吻合,在顶进过程中,要经常对顶进轴线进行测量。在正常情况下,每顶进一节管节测量一次,在出洞、纠偏、进洞时,适量增加测量次数.施工时还要经常对测量控制点进行复测,以保证测量的精度.(2)在施工过程中,要根据测量报表绘制顶进轴线的单值控制图,直接反映顶进轴线的偏差情况,使操作人员及时了解纠偏的方向,保证顶管机处于良好的工作状态。(3)在实际顶进中,顶进轴线和设计轴线经常发生偏差,因此要采取纠偏措施,减小顶进轴线和设计轴线间的偏差值,使之尽量趋于一致.顶进轴线发生偏差时,通过调节纠偏千斤顶的伸缩量,使偏差值逐渐减小并回至设计轴线位置。在施工过程中,应贯彻“勤测、勤纠、缓纠”的原则,不能剧烈纠偏,以免对管节和顶进施工造成不利影响。.4地面沉降控制在顶进过程中,应在顶管沿线合理布置地面沉降监控点,管道顶进中保证每天一测,确保周边管线及土体稳定。如果发现地面沉降量超过10cm时,应予以报警,并及时向项目领导反应,合理分析沉降原因,以合理的方法解决地面沉降现象.4.4.3.5顶管进洞前后的测量当顶管机头逐渐靠近接收井时,应适当加强测量的频率和精度.减小轴线偏差,以确保顶管能正确进洞。顶管贯通前的测量是复核顶管所处的方位、确认顶管状态、评估顶管进洞时的姿态和拟订顶管进洞的施工轴线及施工方案等的重要依据,使顶管机在此阶段的施工中始终按预定的方案实施,以良好的姿态进洞,准确无误地座落到接收井的基座上。4。4。4顶管准备工作1)根据设计轴线、高程、进行顶管中线、高程放样,以确定导轨的安装高度和方向,测量放样严格按三级放样制度进行测放复核,确定无误后,放可进行下道工序施工.2)安装洞口止水橡胶板。3)根据测放效果,安装导轨,导轨安装要求平稳、牢固,中线、高程与设计无误,偏差符合设计要求规范要求。4)主顶设备安装 在主顶千斤顶安装要求位移中线两侧,且两边等距,千斤顶坡度符合设计坡度。 主顶油泵车安装到位后,需对油泵车进行调试,调试完成后,用高压油管与主顶千斤顶连接,并对主顶千斤顶进行调试。如发现问题及时调换或检修. 工具管安装,工具管吊入工作井接通电源,对工具管开顶前作最后一次检测,并作好记录。5)进出洞口加固由于地质条件较差而工具管自重相对较重,因此在进出洞口区域需进行土体加固.在洞口进行压密注浆,以防止土体工具管出洞时,工具管发生下沉而直接造成顶管的质量发生问题。6)顶进施工1)工具管等主顶设备检修完毕,确认无故障后,方可破预留孔封样,把工具管顶入土中。2)顶力控制 最大允许顶力计算,一般取沉井后座的被动土压力作为最大允许顶力,估算最大顶力为600t. 主顶力计算 根据经验公式估算顶力为:F=F1+F2 式中:F1工具管迎面阻力F1=r(H+2/3D)tg²(45º+Ø/2)Ar:土容量取1。8t/m³H:管顶到地面深度(m)D:工具管直径1。036(m)F2:管道周边摩阻力F2=DLFD:管外径2。6 (m)L:顶进长度 (m)f:单位面积周力阻力 取注浆减摩后数值为0。8t/m² 掘进机方向控制保证顶管机严格按设计轴线推进,不偏离设计轴线方向,必须及时观测顶管动态数据,从而调整顶管各施工参数,指导顶管正确、安全推进。在工作井后靠背前设置一牢固的测量平台,平台高度与轴线标高相匹配,并可作不量调节,经纬仪安置在平台上,调整经纬仪方向、高度与设计轴线一致。在机头后壳体圆心处有一测量尺,根据经纬仪的观察即可读出尾部的实际偏差,现场结合机头前后壳体间隙角、机头滚动角、二维倾斜读数即可算出机头的现存偏差及发展趋势,从而进行纠偏操作。另外,在机头前方筒还安装有倾斜仪传感器,向操作人员显示机头的倾斜角度,以指导纠偏。纠偏顶管允许偏差值:中心线位50mm;高程+30mm,40 mm .设置报警中心线:中线±25mm,高程+15mm,-20mm。在顶管中,由于周围穿越土层的变化,顶力的不均匀,管道联接的误差等因素,均可能造成顶管中线偏离设计中线位置,当管道偏差超过10 mm时,需采取纠偏措施。纠偏动作主要由方向控制测量的成果指导。对某一纠偏动作,机头前后壳体即在这方向上产生一定量的折角,在顶进时,机头即沿此方向纠偏.每次纠偏操作的执行均需仔细讨论、记录,并密切观察其后反映,当班人员须将整个管道的线型偏差量以曲线图形绘出,以利操作控制。为消除测量基准的误差,在顶进50m处还要对测量基准作一次全面复测.机头进洞前25米处,对机头的偏差进行一次精确的测量,确定纠偏控制措施,以确保机头以尽可能小的偏差进洞。纠偏时指导思想是“减缓发展,稳慢回归,平行找顺,纠偏一半,反曲靠线,主动微调”。发现误差时,不能急于归位,找出原因,减缓误差发展.第一步,找出误差大的一面进行纠偏工作,纠偏千斤顶在原基础上的伸出量不超过2-4 mm,这时误差虽仍在增加,但已有回归趋势。第二步,经过一段顶程后(3 m左右)出现顶进轴线与设计中心线平行时,可多顶一段距离(510m)。管体在顶进中会接顺一些已弯曲的土洞,第三步向设计中心靠拢,仍将千斤顶继续伸出2mm左右,本着稳慢原则,每顶2-3m可向设计中心靠近5mm,当误差已校正1/2时,反向纠偏千斤顶开始伸出(2 mm),这时的机头仍然向设计中心靠拢,但其轨迹可能已向反方向演变,故称“反曲靠线”,只有这样才能避免“矫枉过正”,轨迹忽左忽右。纠偏工作操作要点:纠偏前,要根据机头本身已存在的斜率和轨迹综合分析,确定校正方向及纠偏千斤顶的伸出量。纠偏时要坚持勤测、勤调、微动的原则,每次纠偏一般情况不大于0。5,切忌猛纠、硬调。纠偏操作必须在顶进中进行,严禁在停止时纠偏。当进行主动纠偏时,应会同技术人员共同研究进行。注浆减摩系统注浆减摩是顶管施工中非常重要的一个环节,尤其在长距离顶管中,它是顶管成功与否的一个极其重要性的环节。一般如果注浆效果较好,土的周围摩阻系数f可从0.8下降到0。40。5,大大加强了顶管的顶进长度。注浆可在管道外周形成一浆套,填补了工具管在顶进过程中形成的空隙,其对地面沉降有一定的防护效果。注浆减摩措施可分两种,第一种是顶管机头尾端的同步压浆;第二种是中继间和混凝土管适当点进行跟踪补浆。两种注浆措施采用同一种浆液。掘进机后设置的34带注浆孔的管节进行顶管机头尾端的同步压浆,使浆液能连续充满整个空隙。在整个管道中每间隔4个管子设1个补浆断面,每个补浆断面设34个注浆孔.补浆应按顺序依次进行,定量压注.注浆压力为2-3rH。注浆量为管道外周环行空隙的2.53倍.触变泥浆的配方和性能指标膨润土纯碱掺加剂漏斗粘度视粘度(CP)失水量(ml)终切力(10¯8KPa)比重1236”30.591301。0735. 辅助施工混凝土管内的辅助管道设置于管道内壁,用钢架将其有序地固定在混凝土管壁上。5. 1通风设施由于管道顶进距离长,埋置深度深,管道内的空气不新鲜,加上土体中会产生有害气体,因此,必须设置供气系统。通风设施用一台9。3的柴油空压机将压缩空气输入空气滤清器,再进入储气桶,经过气压调节阀,将压缩空气传输至管道最前端,并将管道最前端的空气排出,以此进行空气循环.5。2电源布置在顶管过程中,主要的电源为动力用电和照明用电。5.3动力用电由于管道内的电机采用380V动力电,因此,进入管道的动力电必须做到二级保护和接地保护措施,动力电源线设置在操作人员不易接触处,并在电源线外增设护套,保证用电安全。5.4照明用电由于管道内的空气湿度较大,因此,采用36V低压照明电,低压电须通过变压器降压.灯具采用防水防爆灯具。5。5施工用电施工用电为150KWh.5.6垂直运输和水平运输布置:下管、挖土、运土、和泥水排除的方法基坑上下吊装采用门式吊车,门吊的起吊能力以满足吊运件为主,根据施工需要拼装成不同高度和不同跨度,以适应施工的流动性和不同跨度要求。出土方式:在工具管挖出的土由架子车运至工作坑中,龙门吊至坑口,再由装载车运至指定堆土场.5。7顶进减阻措施5.7.1顶进减阻是为了利用润滑剂减小管道外壁与其周围土层的摩擦系数以降低阻力.从而收到大幅度降低顶力的效果.5。7.2润滑剂采用废机油与石墨粉按4:6掺和均匀,均匀涂抹在管外壁上。6、针对性技术措施6.1 湿沉设备配备沉井制作下沉时,针对地质条件拟采用降水干沉干封底,但施工现场配备湿沉封底设备和人员以备发现大量流砂时采用湿沉、湿封底的方法。6。2 顶管施工地面沉降控制措施采用先进的进口泥水平衡掘进机施工,并专人定时跟踪测量路面沉降情况,确保兴港路和居民房屋不被损坏。在顶管施工前,必须与业主联系好,摸清管线、标高、位置。制订切实可行的保护措施,并取得对方的认可才能施工。在施工场地附近地下管线复杂,采用泥水平衡掘进机,地表沉降控制精度比较好,但是为保证管线的绝对安全,要制订必要的监测措施。地面监测,优化掘进机参数在初始推进阶段,要精心组织地表监测,在轴线上方每隔3m布设一个沉降控制桩.通过地表监测得到隆沉量与相对应的掘进机主参数(包括推进速度、开挖面土压力值,出土率等)进行比较,从而优化掘进机参数,指导以后的顶管推进。注浆稳定措施除了在初始推进阶段,优化推进参数以外,在顶进过程中加强同步注浆也是有效手段之一,必须尽可能将膨润土泥浆套随机头向前移动,形成连续的环状浆套。要选择触变性能良好的膨润土制浆材料。置换泥浆措施在顶进结束后,我们必须立即用纯水泥浆置换膨润土泥浆,置换水泥浆的水灰比为0。45,P=0.20。5Mpa,Q=0。3m3/m。6.2。4加强对管线的监测措施。(1)在顶管施工中,用监控来指导施工是十分必要的,依靠监控和数据的不断反馈可避免盲目施工、冒险施工。根据本工程的规模和环境控制的要求,施工监控包括二项内容:沉降、隆起和水平位移,以确保绝对安全。(2)沉降控制,在监测站采用水准仪,通过测量取得的数据与原始值进行对比分析,并绘制沉降速率图表,有效地掌握沉降量,要求沉降控制在±10mm之内。当发现沉降量接近控制量,必须立即停止推进,调整土压力控制值,并采取相应的跟踪注浆措施。各监测站进行全过程沉降、位移监测,汇总数据,分析取得的数据。(3)监测频率监测工作由专业人员实施,从顶管距离监测对象20米时,进行监测。各监测内容的初始值的获得,其测值次数不少于3次,顶管进入监测区域每2小时至少测量一次,必要时连续观测。当机头到达监测对象底部时应连续观测。监测人员对每次的监测数据及累计数据变化规律进行分析。及时提供沉降、位移观测曲线图。(4)报警及处理原则如果监测数据任一项到达警戒值即向业主、设计、监理、提出告警,提请有关部门关注。同时一起参与补救方案的制定和研究。有关部门得到报警口头通知后或接到书面通知后,应立即汇集监测单位和各方人员进行情况分析,必要时召开专家讨论会,调整方案,采取调整措施。6。3 洞口地基加固顶管进洞是顶管施工中较重要的工序.考虑本次顶管在兴港路及民房旁施工,为控制洞口土体稳定,在顶管进洞前先进行洞口压密注浆地基加固措施。6。3.1施工方案根据压密注浆影响半径600mm ,有效半径500mm,确定注浆孔的布孔原则为排距和孔距均为m.工作井及接收井洞口加固范围:洞口前0.5m处设置一排(四个)注浆孔注浆深度确定为管道埋深处至地面高度.1)施工工艺 采用振动法下管. 注浆时采用先上围、后内部的注浆施工方式,以防止浆液流失. 每孔注浆时,自下而上逐段注浆,每次拔管间距不大于0.5m,注浆压力为0.250。35Mpa。 先将注浆管压入土层至设计深度,然后接上压浆机,边向上拔起注浆管边向土层内注浆.通过控制注浆量和注浆压力来达到设计要求.2)注浆材料强度为0。15Mpa。注浆浆液采用425普通硅酸盐水泥浆,水灰比 0。6,水泥掺量8%。 二次补浆在顶进过程中加强二次补浆是有效降低周围环境影响的手段之一。要选择触变性能良好的膨润土制浆材料及时足量地填充孔隙,尽可能将膨润土泥浆套随机向前移动,形成连续的环状浆套,以使管道外周孔隙始终充满有一定压力的触变泥浆。在管道顶进过程中,应特别注意保证二次补浆的注浆量。地面上有建筑物、公用管线的,还应注意多补压浆。6。4 置换泥浆措施在顶进结束后,立即用纯水泥浆置换膨润土泥浆,以减小后期沉降.目 录第一章 工程情况第二章 施工总平面布置第三章 工作井施工第四章 顶进施工第五章 项目组织管理及劳动力配置第六章 施工机械设备和材料计划第七章 施工进度计划第一章 工程情况1.1 编制依据1. 中国非开挖协会非开挖管线铺设工程技术规范(试行本);2. 建筑基坑支护技术规程JGJ120-99;3. 工程测量规范GB50026-2007;4. 施工现场临时用电安全技术规范JGJ462005;5. 建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2001。6. 工程建设标准强制条文(城市建设部分)(建标2002202号)7. 给水排水管道工程施工及验收规范GB50268978. 混凝土结构工程施工及验收规范GB5 4-20021.2 工程概况 重庆龙湖时代天街顶管工程因原有污水管网堵塞,为了修复已破坏的管道,需要穿越土层,该段施工采取在地面以下使用非开挖液压顶管方式将直径DN800mm钢筋混凝土管安装埋设.为了安全、优质、按期完成此工程任务,特制定如下施工方案。 第二章 施工总平面布置2。1 施工总平面布置原则1. 合理规划施工用地根据施工项目及施工特点合理规划,保证施工现场占地充分利用.2. 科学设计施工平面图2.2 临时设施布置1. 防护围栏 为保证施工现场不受干扰及确保过往行人的安全,本工程采取封闭施工,在本工程施工范围内沿线两侧各设置一排标准彩钢板防护围栏,将施工区域与社会交通通道隔离开。采用标准彩钢板制作,总高1.8m,样板背面使用钢管支设,要求钢板围栏支设牢固、美观。防护围栏四周悬挂施工重地,闲人免进、深基坑,注意安全、有电危险等安全标志。2. 施工用电 因施工临时用电量大,应尽量协调附近的工业用电.保证施工用电,自备50KW发电机一台.第三章 工作井施工3。1 施工准备1. 进行施工前的施工现场调查,收集有关资料。2. 进行测量放线。3. 对施工班组进行技术交底和技术培训。4. 进行工程材料复试和配合比的试配。3.2 工作坑开挖 按照工作坑轴线控制桩在地面上放置工作坑井基坑。工作井净空埋设深度根据设计深度确定(需考虑垫层、底板、导轨等深度)。1、工作井的开挖采用人工开挖的形式进行,工作坑预计净空尺寸直径5米圆形砼井,深度约16米.要求:按照井壁支护结构的要求井壁的厚度100400mm;砼强度等级不低于C30,钢筋配置主钢筋不宜小于14mm,间距不大于200mm,竖向钢筋要求直径不小于8mm。本工程依据以上所求的侧向土压力强度验算,以及在此强度下所需钢筋面积取14mm钢筋作为主筋,间距200mm,本工程的工作井的真正侧压力只有工作井周边范围300800mm的回填土所产生的侧压力,综上所述,本工作井采用14mm、8mm单层双向,间距为250mm,厚度为250mm砼强度为C30的钢筋砼,能够保证其承担的工作内容.3、3基坑施工 (1) 应根据深井平面尺寸决定基坑底面尺寸,开挖深度及放坡大小,定出基坑平面的开挖边线,整平场地后根据设计图纸上的工作井坐标定出工作井中心桩以及纵横轴线控制桩,以上施工放样完毕后经技术部复核后方可开工。 (2)基坑第一层开挖采用人工开挖,先由测量人员按设计图放出工作井的边角线,施工人员按放出的边线开挖,通过计算得出最大开挖深度达到2.2米,现在挖1.5米,因土质状况良好无须放坡,施工人员可直接按边线下挖到1.5米.(3)当施工人员挖到1。5米后,由测量人员再次对轴心线进行复核,如有误差应立即进行必要的修正,当确定无误后放出工作井一周的钢筋位置,然后按钢筋笼所处位置下挖200mm的槽沟。(4)基坑挖好后按设计要求绑扎钢筋,钢筋的绑扎、焊接应严格按钢筋制作规范操作。(5)钢筋绑扎到位后,用砂浆先将挖好的槽沟填平,并拍打密实,目的是预留下一层的钢筋搭接接头。(6)支模:在钢筋上绑好混凝土保护层垫块,拼装模板时先按照边线安装钢模,支模时要拉水平、竖向通线,并设竖向总垂直度控制线以保证模板水平、竖向位置准确。(7)模板安装好后用钢管进行加固,加固间距水平方向750mm,纵向为1500mm,安装时水平拉杆和间距必须严格控制保证模板有足够强度、刚度和稳定性。(8)钢模支撑好后,经过检验合格后方可浇筑混凝土,检验时模板轴线、支架、顶膛螺栓进行认真检查,复核,发现问题及时处理.(9)混凝土采用C30混凝土,混凝土入模采用导筒。(10)浇筑混凝土时下料要均匀,浇筑高度要控制在施工规范允许范围内(其砼的自由落差不得超过2m),浇筑混凝土时要保证混凝土振捣密实.又要防止过分振捣引起的混凝土过振及模板变形。(11)拆模:混凝土浇筑完毕待混凝土达到终凝后方可拆模。(12)模板拆除后,对浇筑的墙体进行浇水养护,然后继续向下开挖,开挖深为1。5米,并按照第一层混凝土墙的轴线向下开挖确保基坑的平面位置正确。(13)在开挖至1。5米后按上诉中第3条操作,同样挖出一条深200mm的沟槽。(14) 绑扎第二层钢筋前,先将第一层预留的钢筋搭接头全部用水冲洗掉上面的泥土,然后用钢丝刷清楚上面的铁锈,打扫干净后绑扎钢筋,钢筋的搭接、绑扎、焊接严格按 “钢筋制作”中的规范执行。(15)最后支模,加固如上循环操作至工作井浇底。2、工作坑出的土方及时运出工作场地,确保土方开挖远离基坑,降低基坑上部荷载,从而减少对基坑的影响.3、工作井浇筑完成后,根据设计高程,先在底板浇筑10mm厚C20混凝土垫层,然后顺管道轴线方向两侧各200mm安装一根2。5米长钢轨固定,最后浇筑300mmC30混凝土固定,形成导轨.第四章 顶进施工4。1 顶管施工原理 液压顶管在顶进管道的两端按设计的方案设置工作井和接收井,工作井内设置坚固的后座,后座为现浇21。2*1米混凝土墙,内置14mm钢筋网片两层,钢筋间距150mm,双向布置,C30混凝土。后座墙正面布置5*10木方一层,然后置钢板一块。吊进油压千斤顶以及要顶进的混凝土管,接好照明,油管等管线,然后用油压千斤顶缓慢顶进,通过人工挖掘的方式,将混凝土管顶进。在顶进的过程中通过激光经纬仪测量顶管的方向,边顶进边排土边调整,直至将混凝土管顶至接收井内.测量放线4.2 施工工序浇筑钢筋砼后背墙机械安装调试吊下管节、焊接顶进、测量、记录、纠偏顶完一节最后一节竣工测量结束4.3顶进前准备阶段1. 测量放线 经相关部门审核、审批确认此专项施工方案以后,即可进行现场测量放线,从而确定出设计管线、工作井及接受井的确切位置。 具体是:首先根据现场提供的、经复核无误的高程控制点,其次复核已给坐标点的位置和标高,当与设计无误时,即可进行设计管线、工作井、接受井的放线定位工作。2. 顶力计算与顶管后背墙1) 顶力计算推力的理论计算:(以800mm计算)F=F1十F2其中F总推力Fl一迎面阻力 F2顶进阻力F1/4×D2×P (D管外径0.96m,P -控制土压力)PKo××Ho式中 Ko-静止土压力系数,一般取0.55Ho地面至掘进机中心的厚度,取2。48m-土的湿重量,取1.9t/m3P0.55×1。9×2。482.59t/m2F1=3.14/4×(0。96)2×2。591.87tF2D×f×L式中f一管外表面平均综合摩阻力,取0。8t/m2D-管外径0。96m L-顶距,取值约25mF23.14×0.96×0。8×2560.288t。 因此,总推力F=1.87+60.28862。158t。根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后,取最小值作为油缸的总推力。主顶油缸选用一台(根据现场实际情况定)300t(3000KN)级油缸.油缸顶力控制在300t以下,这可以通过油泵压力来控制,千斤顶总推力300t.2) 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。这种弹性变形即象是正常的,顶管中,后背不应当破坏,产生不允许的压缩变形。后背不允许出现上下或左右的不均匀压缩.否则,千斤顶在余面后背上,造成顶进偏差。 后背作为千斤顶的支撑结构,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。本工程采用现浇整体式后座墙组合钢板结构,这种后背安装方便,安装时应满足下列要求:使用千斤顶的着力中心高度不小于后背高度的1/3。后背墙应承受和分散船体全部顶力,必须具备足够的强度和刚度。后背墙的平面必须与顶进轴线相垂直,在顶进中随时检查,如有发现倾斜,则必须重新布置,以保证安全。3. 顶管导轨 导轨安放在基础面上,导轨定位安装后必须稳固,标高、位置正确,在顶进中承受各种负载时不移位,不变形,不沉降。导轨安放前,应先复核管道中心位置。滚轮接触钢管位置的标高应按管道设计标高调整,在顶进中应经常复核调整,确保顶进轴线的精度.导轨设置坡度与设计轴线相同。 顶管导轨应选用钢质材料制作,其安装应符合下列规定: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) 导轨安装的允许偏差应为: 轴线位置:3mm;顶面高程:0+3mm;两轨内距:±2mm。3) 安装后的导轨必须牢固可靠,严禁在顶管过程中产生位移或变形,并应经常检查校正.3. 千斤顶的安装 千斤顶的安装应固定在支架上,并与管道中心的垂线对称,其合力的作用点应在管道中心的垂直线上;4. 油泵安装 油泵站设置在千斤顶附近,油路安装应顺直,减少转角,接头不漏油。油泵的最大工作压力不大于32Mpa,应检查限压阀、溢流阀和压力表等指示保护装置,安装完毕后进行试车,在顶进中应定时检查维护。 油泵安装和运转应符合下列规定:1) 油泵宜设置在千斤顶附近,油管应顺直、转角少;2) 油泵应与千斤顶相匹配,并应有备用油泵,油泵安装完毕,应进行试运转;3) 顶进开始时,应缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常顶进速度顶进;4) 顶进中若发现油压突然增高,应立即停止顶进,检查原因并经处理后方可继续顶进.5. 顶铁1) 顶铁作用于管道口,将顶力均匀传送到管道上,使顶进正常进行,其质量应符合下列规定: 顶铁应有足够的刚度; 顶铁宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型,当采用焊接成型时,焊缝不得高出表面,且不得脱焊; 顶铁上应有锁定装置。2) 顶铁的安装和使用应符合下列规定: 安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称,顶铁与导轨和项铁之间的接触面不得有泥土、油污; 更换顶铁时,应先使用长度大的顶铁,顶铁拼装后应锁定; 顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫,当顶力接近管节材料的允许抗压强度时,管端应增加U形或环形顶铁; 顶进时,工作人员不得在顶铁上方及侧面停留,并应随时观察顶铁有无异常迹象。4。4顶管施工1. 测量复核 待顶管前期准备工作结束后,首先应精确放线并复查.应根据业主提供的平面控制网点及水准网点,按照工程测量规范GB50026-93进行施工测量,测量工作是一切工作的先导,测量工作的好坏直接影响到以后工程质量的好坏。因此,安排优秀测量人员,配置精密仪器,确保施工放样工作精准、及时、高效完成。复核基准点时,如发现问题及时上报,并协商解决。2. 管节材质检查 该工程顶管管材均使用管径为800mm的钢筋混凝土承插管,管道连接采用钢承插加密封胶圈的方式。钢筋混凝土管规格尺寸、接口形式和外压荷载系列表接口型式管材内径(mm)管材外径(mm)承口外径(mm)壁厚(mm)有效长度(mm)I级管II级管III级管荷载内水压(MPa)荷载内水压(MPa)荷载内水压(MPa)裂缝 破坏裂缝 破坏裂缝 破坏(KN/m)(KN/m)(KN/m)(KN/m)(KN/m)(KN/m)承插口 8009601120802000 33500.0654810。1711070.1 橡胶圈采用氯丁橡胶,其化学成分、物理力学性质均符合国家ZBQ4300187预应力与自应力钢筋混凝土管用橡胶密封圈的规定,橡胶圈的外观和断面质地应致密,圆度均匀,无气孔、气泡、裂缝或凹痕等缺陷。 钢套环的内外表面(除埋入混凝土部分外)在做防腐涂层以前必须进行表面除锈处理,要求采用喷射磨料(喷砂或抛丸)除锈或其他机型方法除锈,去除所有的氧化皮、泥土、焊渣及其他污物。所有曝露在外的钢板及预埋铁件的内外表面的除锈处理要求达到SYT4007-86涂装前钢材表面处理规范所规定的sa2 1/2级标准。钢板与混凝土接触的表面必须进行清扫.去除松散的铁氧化皮、浮锈、泥土、焊渣等附着物。 管节安装前应进行外观检查,发现裂缝、保护层脱落、空鼓、接口掉角等缺陷,使用前应修补并经鉴定合格后,方可使用。钢筋混凝土管图片如下:钢承插钢筋混凝土管钢承插钢筋混凝土管接口示意3. 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:1) 全部设备经过检查井并经过试运转;2) 工具管在导轨上的中心线、坡度和高程应符合规范规定;3) 防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑的措施;4) 开启封门的措施。4. 采用手工掘进顶管法时,应符合下列规定: 在允许超挖的稳定土层中正常顶进时,管下部135度范围内不得超挖,管顶以上超挖量不得大于1。5cm3cm;管前超挖应根据具体情况确定,如高填方地段在顶管施工时会发生大面积坍塌,应少挖勤顶;若坍塌量大或不可控时,应立即封闭管道进行高压灌浆处理,并制定安全保护措施方案。并向甲方提交技术变更及方案,由甲方审核后在复工。管节连接口处理:管道连接采用钢承插加密封胶圈的方式,在每个承插口内放置一条密封胶圈.顶管完成后,再使用密封材料(常用的密封材料有水泥混合水玻璃和加铝膨胀水泥等)对每个连接口进行勾缝处理。达到设计闭水要求.5. 高程控制、纠偏1) 高程控制:(边顶进边测量)将测量仪器放入地层中,每顶进50cm,测量不应少于一次,管道进入土层后正常顶进时,每顶进100cm,测量不应少于一次,纠偏时应增加测量次数。2) 纠偏:出现较大的偏差,应小角度连续纠偏,保持适当的曲率半径返回到轴线上来。避免管道顶进时产生过大的侧应力。对于短距离纠偏作业,可采用后座液压油缸进行纠偏,根据偏差情况,快定后座油泵的开启和关闭。4。5场地清理 施工产生的工程土、垃圾采用施工车拉至指定地点卸下,做好场地清理工作,给后续施工单位创造条件。土方回填及恢复路面与园林恢复施工,并达到设计要求。第五章 项目组织管理及劳动力配置5.1组织机构保证体系1. 建立施工组织机构 本工程的主要工程内容是顶管工程,根据工程特点,在公司统一部署和职能处室协同配合下,由项目经理牵头组织,项目技术负责人负责落实,组织能吃苦耐劳的各类专业工程技术管理人员投入施工管理,组建一个少而精的项目部,从而确保各项具体目标(工期目标、质量目标、安全目标和经济目标等)的实现。2. 合理设置施工班组 根据工程施工特点,我们将合理配置技工和普工的比例并符合并行流水作业的要求,根据工期制定出工程各阶段所需劳动力计划。3. 施工力量的集结、进场和培训 在建立工地组织领导机构后,根据各分项工程的开工日期和劳动需要量计划,分批分阶段地组织劳动力进场并及时组织进行上岗前的培训教育工作。该项工作是施工准备工作的一项重要任务,对涉及本工程的技术工人再次进行技术、质量、安全操作、消防和文明施工等方面培训教育。4. 向施工班组和施工工人进行开工前的交底 在开工前将工程的设计内容,施工组织设计、施工计划和施工的技术质量要求等详尽地向施工班组和操作工人进行讲解、交待,以保证工程能严格按照设计图纸、施工组织设计、施工技术规范、安全操作规程和施工质量检验评定标准的要求进行施工。我们将根据不同对象采取书面、口头和现场演示的方式进行交底。5. 建立健全各项管理制度“没有规矩,不成方圆”,进场后将建立健全各项管理制度,以便各项施工活动能顺利进行。主要有:技术质量责任制度,工程技术档案管理制度,技术交底制度,职工考勤制度,工程材料采购验收、保管待制度,工程质量检查验收制度,安全操作规章、机具保养管理制度。5.2 主要施工管理人员安排1. 现场组织机构1) 我公司针对本工程的重要性,将严格实行“项目法”施工,组建一个由具有丰富施工经验和管理能力的人员组成的项目班子负责本工程施工。按照工程项目内在规律,严密组织技术、质检、劳务、材料、设备、安全等生产要素部门,对本工程进行全员、全面、全过程的系统综合管理。2) 项目经理对工程质量、工期、安全、成本及文明施工全面负责,各施工管理职能部门在项目经理的直接领导下做到有计划、有组织施工,确保工程质量、工期、安全等方面达到目标要求.现场组织管理机构图:项目经理施工员施工班组测量班组材料设备组组质检组管道施工队3) 项目部主要成员由在我司参加管道工程施工,并具有丰富施工经验的人员组成.2. 项目部主要人员配备情况序号职务1项目经理2技术负责人3施工员及测量员4造价员5质安员6材料管理员7资料员3. 项目部规章制度和各主要职能负责人的职责1) 项目部规章制度是确保工期如期实现的必要保证 施工项目部是代表公司行使该工程实施的临时权力机构,将全面按项目法管理施工。为此特以作业班组为单元,层层建立工期质量、安全文明施工等方面的管理制度,从而确保工期高品质如期完成。2) 主要人员职责(一) 项目经理 代表公司是该工程施工的最高指令人,对工程形象进度和工程质量全面的责任. 岗位职责如下: 全面主持项目执行机构的日常工作; 在投标阶段,组织编制投标文件; 项目实施过程的全职组织者和指挥者; 组织编制项目质量保证计划、各类施工技术方案、安全文明施工组织管理方案并督促落实工作; 组织编制项目执行机构的劳资分配制度和其他管理制度; 与组织编制项目实施的各类进度计划、预算、报表; 组织项目实施的各类供应商的选择工作; 拟订项目执行机构组织和人员配制及其岗位职责; 具体负责项目质量、工期,安全目标的管理