技术标中的顶管施工方案.doc
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1、钢管顶管施工方案工程概况 、项目名称:平苍引水鳌江顶管、塘川涵管、鳌江供水管土建及安装工程(珊溪水利枢纽平阳、苍南县引水一期工程标段)工程 建设地点:平阳、苍南两县境内建设单位:温州市水利投资开发有限公司 设计单位:温州市水利水电勘测设计院、温州市城建设计院 代管单位:浙江广川工程咨询有限公司 监理单位:浙江水专监理工程有限公司质量标准:合格 、工程范围 平苍引水鳌江顶管、塘川涵管、鳌江供水管土建及安装工程(珊溪水利枢纽平阳、苍南县引水一期工程标段)工程:鳌江顶管(DN2)往南(龙港接收井)长约00m;往北(南山下出口检修井)长约20m(含穿越岩石层0m左右至南山下出口检修井段);阀门及管配件
2、安装等(钢管、阀门等主要材料设备甲供)。 3、工程概况 平苍引水鳌江顶管、塘川涵管、鳌江供水管土建及安装工程(珊溪水利枢纽平阳、苍南县引水一期工程标段)工程位于浙江省南部平阳、苍南两县境内,建设任务为城镇供水,即为平阳县鳌江平原、萧江镇及苍南县龙港镇提供优质、充足的珊溪水库水源,保证供水水质及水量,以满足供水范围内城镇人民生活、生产用水需要.地质水文情况1、地质构造、工程地质根据地质资料,其结构特征自上而下为: ml第层素菜填土( ):稻田中为耕植土,堤埂土为堤身填土,黄黄灰-灰色,呈湿,松散软塑状态,局部为可塑状态(ZK4 号孔上部),层厚0.2.0,层底标高4。33-4.,该层在拟建场地中
3、主要分布于岸上钻孔中该层土质成为不均匀,压密条件差。 第层液泥质粉质粘土与粉细砂互层(Q ):灰青灰色,呈饱和,流软塑状态.粉细砂呈薄层状出现,有的地段与淤泥质粉质粘土呈交替层状出现,厚度不均匀,一般2-5c、120m不等。层厚2.0-6。2m,层底标高。0-17。96m。拟建场地均有该层分布.该层属高压缩性土,承载能力低,属微弱透水层。 第层粉细水长流砂(Q4 ):青灰色,呈饱和,稍密状态,含云母碎片,含量约占5,层厚 。402。10,层底标高.8.0m。该层除岸上J6、9、ZK0 三孔未见外,其它钻孔均有分布。属中等偏高压缩性土,结构分析,无液化现象,属弱透水层,具有一定的承载能力。 第层
4、中砂(Q4 ):灰-灰黄,呈饱和,中密状态,含云母碎片,层厚30.,层底标高2.038.06,该层仅在 Z1、Z、ZK钻孔中分布。承载能力高,属中等透水层第层砾砂(Q ):黄浅黄色,呈饱和,密实状态,主要成分为石英、燧石。含量砾石,呈椭圆状,次棱角状,径 mm,含量%,中粗砂径为 0。52mm,含量占 0%以上,层底标高为 3。1041。76m,该层未揭穿,揭露最大厚度 4.0m,仅见于水中K1、ZK2、ZK3 三个钻孔的下部,承载能力较高,属中等透水层,可作为桩端持力层。、地下水概况 拟建场地地下水,浅部土层主要为孔隙潜水类型,分布于岸上东部软土分布区,沟超中,以大气降水和地表水为补给来源。
5、长江水位受季节悸变化而变动,最高洪水位可达 118m(1998年洪水位),勘察期间岸上地下水位 0.0-。69m,水位标高4.88493m(钻孔中),长江水位 21-2.24m(现枯水季节)。 根据工程地质资料显示,顶管穿越的两种不同的土层,大部分穿越淤泥土层,小部分穿越花岗岩,因此选用000全自动气压平衡顶管机.2。、工艺原理概述:气压平衡式顶管的工作原理是,通过作用于临时掘进工作面上的气体压力(这里的气体压力一般根据工具管底部的地下水压力来确定),来阻止地下水。在整个掘进工作面的高度范围内,作用的气体压力是相等的,但地下水的压力是有梯度的,因此在工具管的顶部就形成一个超过平衡压力的气体压力
6、区。在这一压力作用下,地层空隙中的水被挤出,地层也从原来的饱和状态过渡到半饱和状态,从而起到平衡挖掘面的作用。顶管施工准备工作坑设备安装工具管出洞顶进气压加压挖掘出土地面设备安装注浆材料准备注浆地面沉降控制布点顶至接收坑地面沉降点测量下管、安管测量、纠偏2.、气压平衡顶管施工工艺流程2.3、具体实施方案1、导轨安装:导轨安放在混凝土基础面上,导轨定位后必须稳固、正确,在顶进中承受各种负载时不移位、不变形、不沉降.导轨安放前,应先复核管道中心位置但在安装时必须复核.导轨面标高按管道设计标高设置,在顶进中经常复核调整,确保顶进轴线的精度。导轨设置坡度与设计轴线相同顶进工作坑的混凝土基础面的标高等于
7、管底标高减去导轨构造高度和管壁厚度之和(约600mm)。导轨安装允许偏差:轴线位置:m;顶面高程:+3mm;两轨间距:2m。2、顶铁采用U形顶铁:U形顶铁通常是一个内径较小、外径与“F”管相同的,有一定厚度的钢结构件,主要作用是把主顶油缸的点推力,分布在被顶“F”管的圆周上,使“F”管受力均匀并保护管节的端面。3、设置承压壁:安装在工作坑后座墙与主千斤顶之间的钢结构件。承压壁承受和传递全部顶力,必须具有足够的刚度和强度。、安装主顶设备:主顶设备安装在承压壁前方,使顶管掘进机和管道向轴线方向顶进的加力组合装置.由组合千斤顶架、4只主千斤、油泵站2管阀、马蹄形顶铁、环行顶铁组成5、工具管安装将制做
8、好的工具管平稳安放在导轨上后,对工具管前后端的中心方向偏差和相对高差进行测定.、管节吊装管节吊装主要采用6T龙门吊吊装卸,并用专用吊具,以保护管口不被损坏。7、安装管节管节安装下管前先进行外观检查,包括管端的平直度,管壁表面的光滑度,端面上有无纵向裂缝等,对马蹄型端面,裂缝、管壁粗糙不得使用。经检查合格的管子吊放至顶管的工作坑导轨上,准备连接顶进.对于管的承插口尺寸,结构应认真测量,符合标准方可下管顶进。、管道接口管道接口焊接钢管(X型坡口)。、顶管作业(1)、掘进顶管掘进主要采用人工挖掘出土,施工中应做好管内的通风工作,确保人身安全。工作面挖土操作的主要点为:一般采取先顶后挖的原则,以保证不
9、超挖,在遇到大的石块或者偏差较大必须采取挖土纠偏时才能向前超挖。规定开挖范围,不得超挖,管端上部可超挖15mm,以减小顶进阻力,特别是管底土基的135度包角范围内,一定要保持管底壁与土基面吻合;不得扰动管底下部的地基土;挖出的土要及时外运;开挖要及时配合顶进操作,及时测量,以便顶力限制在较小的范围;管前挖土深度,一般为千斤顶出镐长度。土质好,可超前0mm以内,不宜超前过长,以免引起管位偏差大和管端上方土坍塌。(2)、运土工作坑采用人工挖土龙门吊垂直吊升出坑,然后采用人工装车运至指定堆土场堆放,由于出土量大采用自卸汽车运土.管道内土方通过管内水平运输和工作坑龙门吊垂直运输提升至地面,管内水平运输
10、通过小四轮车拖运土,人工或卷扬机吊运,然后将土方运至在指定的地点进行堆置。 (3)、气压平衡装置的起用当遇见含水量较大或流砂现象的地层时,为保持掘进面的稳定,防止出现坍塌,而引起地面的塌陷,应立即起用气压平衡装置.首先,关闭顶管机第一道压气舱门,使工作舱与大气隔绝。在工作舱完全密封的情况下,向工作舱输入压缩空气,气体的压力一般要高出地下水压力。01Pa,以阻止地下水涌入工作舱,达到平衡掘进面地目的第步作业人员进入物料舱,关闭第二道舱门,也向该舱输入与工作舱同等压力的压缩空气,然后打开第一道舱门,作业人员开始掘进作业.第三步当物料舱装满后,停止掘进,关闭第一道舱门,打开第二道舱门,装土、运输。如
11、此反复循环作业。为保证作业人员的安全,必须保证最大工作气压限制在0。36Mp的人体能承受的安全气压。挖掘、气压加压操作流程关闭第1道密封舱门向第1道密封舱加压挖掘人员进入第2道密封舱,关闭第2道舱门向第2道密封舱加同第1道密封舱相等气体压力的压缩空气打开第1道密封舱门,挖掘人员掘进作业将土方挖弃至第2道密封舱关闭第1道舱门对第2道密封舱减压,开启第2道舱门土方装车、运输至工作坑顶进(4)、顶管施工测量 顶管施工测量工作分以下四个方面:、顶进前的准备阶段测量:工作坑开挖之前应对工作坑轴线,距离和引临时水准点进行复测贯通,顶进前应对工作坑的方位,高程进行复测,并标定管道中心线,设立临时水准点。开始
12、顶进的第一节管必须平稳进洞,位置正确。、顶进过程中的测量:管道轴线及高程均由激光经纬仪测定,经纬仪架放在工作井的后部,并固定在底板上,顶管机后端装设激光光靶,操作人员通过观察激光光点偏移及顶进长度,判断管道前进的趋势,及时采取纠偏措施,校正前管段方向。主要是对首节管进行测量,每天不少于2次。除对首节管频繁测量外,每顶进30m50还对整个顶进管段进行复测,检查中间管节有无下沉现象。当管道顶进发现偏斜误差时,每顶进一镐即要测量纠偏一次。、地面观察测量:为检查地面有无沉陷和隆起,开始顶进前,应在路面上选好基线(中心轴线),在慢车道和快车道两端横向0范围每设置一水平基点,以保证顶进控制的精度。对通过有
13、地面建筑物的顶段,在其建筑物上选点作为沉降观测点。、工程竣工测量:工程完工后,对过程测量记录进行认真整理,竣工后在进行一次至二次稳定性测量,确认符合规定标准。(5)、管道内有害气体安全保证措施及照明设施a.掘进机工具管内对于管道内有害气体,采用通风稀释其浓度的方法,再用有害气体检测仪进行检测,确认安全以后,方可让施工人员进入作业面施工,以保证地下施工人员的安全.即采用DN0镀锌钢管和0/mm电动空气压缩机向工作井及管内工作面连续送风.以保证工人及其他经许可入内的工作人员吸入的空气中的含氧量不低于20,工具管内装有摄像头,操作平台上安装小电视机以便于监测。管道照明:所有管道内均采用6V安全电压照
14、明,电线沿管道内壁敷设.电缆采用橡胶三芯软缆(规格:33),总长约2,灯泡采用防水型。(6)、纠偏校正顶管偏差校正要以预防为主,不能等产生明显超差时再进行校正必须逐步由误差调整到正确,预防误差积累,纠偏应在顶进中采用小角度逐渐进行校正,其校正方法有:挖掘校正法:采用在不同部位调整挖土量的办法,以达到纠偏的目的,这种方法校正误差范围一般不大于10-20mm施工中要不断总结经验,调整挖掘范围,保证顺利顶进,决不能盲目掏挖造成偏差,也不可盲目纠偏以产生隐患.强制校正法:偏差范围大于20mm时,采取纠偏千斤顶纠偏法。衬垫校正法:当局部地基软弱、地基承载力不足而使管头底沉,这时应结合顶木校正法同时在管底
15、下衬垫,换填砂石加木板等以增加地基强度.(7)、纠正/预防措施、管道轴线偏差防治顶管施工前应对地质情况进行认真调查。工程部设专职测量员负责全过程的测量工作,按照测量、纠偏的原则认真操作,顶进过程中应随时绘制顶进曲线,采用同种规格油压千斤顶,保持顶力与管道中心线重合。加强施工质量的控制,确保后背不发生位移,并应使后背平整,以保证顶进设备的安装精度。B、处理方法重新调整千斤顶行程,顶力,顶速或重新调整千斤顶的安装精度。对顶管后背进行加固,预防位移继续发展,并确保后背平整。纠偏前应认真分析顶进曲线的发展趋势,采取适当的纠偏量,循序渐进(8)、顶管材质、接口及顶进减阻措施钢筋混凝土管材选用5及以上高标
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- 技术 中的 施工 方案
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