顶管工程施工方案(共40页).doc
《顶管工程施工方案(共40页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《顶管工程施工方案(共40页).doc(40页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业猎德三期污水处理系统厂外管网工程猎德三期污水处理系统厂外管网工程华南路(龙洞)区域土建工程华南路(龙洞)区域土建工程合同号:合同号:LDP/C8穗污治世贷项字穗污治世贷项字【2005】96【2005】96 号号顶管专项施工方案顶管专项施工方案工程名称: 工程地点: 施工单位: 编制单位: 审批单位: 编 制 人: 审 核 人: 校 核 人: 审 批 人: 编制日期: 审批日期: 目目 录录精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业顶顶管工程管工程专项专项方案方案一、工程概况一、工程概况华南路污水管道工程是北起广汕公路,南至华农水陂的一段车陂涌截污管工程
2、,全长约 4 公里。沿线经过华南快速路、华南植物园、长兴路和华南路东侧辅道。本段截污管以传输上游污水为主,管道标高上游与广汕路污水干管相衔接,下游接入车陂涌(华南快速路科韵路)截污主管。主管施工主要采用明挖施工方法进行,开挖施工管材管径为800mm900mm 范围内时,管材采用高密度聚乙烯双壁波纹管;当管径为 1000mm200mm 范围内时,管材采用玻璃钢夹砂排水管;过涌的倒虹管采用焊接钢管;部分管道(约 491m)埋深较大的管段采用机械泥水平衡顶管施工,顶管管材采用特种玻璃钢夹砂管。根据设计要求顶管管材采用特种玻璃钢夹砂管。主干管管径DN900,长 491 米; 工作井有:座;接收井有:座
3、本工程拟采用泥水加压平衡的顶管机械,通过削泥大刀盘转切和触变泥浆循环及后座配套设施达到顶进管道的功能。由于泥水加压平衡顶管机工具头为全封闭的加压仓,泥渣通过专用管道泵出,不用人工进入操作。完全可避免了涌水、涌砂和不可预见的危险给人安全带来的风险。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业二、工作井、接收井的施工二、工作井、接收井的施工1、工作井、接收井的布置、工作井、接收井的布置本工程顶管工作井、接收井采用钢筋混凝土结构沉井,由于在设计中已规定了工作井和接收井的位置和尺寸,其中工作井为 7.05m矩形沉井结构;接收井为 D=4.6m 圆形沉井结构。沉井壁结构采用C25 钢筋混凝土,封底采用 C
4、20 混凝土,并用水泥搅拌桩为进出管洞固土防水,沉井采用不排水下沉的施工形式。工作井有:W78、W85、W88,接收井有:W74、W82、W91。1、1 工作井、接收井是顶管施工的工作场所。其位置按照图纸规定位置布置,同时参考以下条件:、根据管线设计,工作井、接受井原则上在检查井的位置设置,两者之间的距离由设计单位图纸具体确定。、单向顶进时,工作井、接收井所处位置为其它用途井的处在地,避免二次开挖;、考虑地形和土质情况,尽可能利用原土的后背作反力后座;、工作井与可能穿越的建筑物要有一定安全距离;、距水、电源较近的地方等。1、2 本工程根据管道布置、检查井的设置、地形及地表建筑物分布,设置多个顶
5、管工作井和接收井,其中工作井均为双向顶进井位形式。2、 、搅搅拌拌桩桩施工施工精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业本工程顶管段的工作井、接收井的进出洞口和顶管段之间的检查井止水,均采用 D500mm 水泥搅拌桩施工。当工作井,接收井结构下沉到位封底,并处理好基础后,在井的两端管道进出方向做三排水泥搅拌桩作围护、固土、止水之用。设计靠边第一排桩的间距 400mm,桩边搭接 100mm,其余二排桩的间距800mm,搅拌桩的水泥渗入量为 19%,采用水泥等级强度不低于32.5R 普通硅酸盐水泥,水灰比为 0.5。 (详细见搅拌桩专项施工方案)3、沉井施工流程、沉井施工流程图图:精选优质文档-倾
6、情为你奉上专心-专注-专业4、沉井施工方法及技、沉井施工方法及技术术措施措施基底处理:对场地进行平整,对沉井刃脚处铺设砂垫层及垫木,以保证下沉前地基稳定,并对砂垫层进行水平测量。制作沉井时地基承载力应达到 130kPa,否则应采用换填中粗砂处理,防止制作沉井结建筑物基准线、轴线定位、复验线位基坑土方开挖基底平整、铺设砂垫层沉井钢筋安装沉井模板安装挖土下沉浇筑沉井下半部砼沉井施工流程图沉井施工流程图下沉至设计标高沉井基底处理、封底沉井底板混凝土施工沉井内设备安装模板支顶安装控制下沉速度及纠编检查及验收接沉井上半部结构精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业构时出现不均匀下沉而引起开裂。钢筋制安
7、:沉井钢筋在钢筋加工场进行开料加工,运至施工现场进行绑扎。沉井采用分节制作,钢筋安装时预留一定长度的钢筋供第二节施工时连接。 (主钢筋间连接采用焊接)模板及支顶安装:沉井模板采用大块组合钢模板,模板安装前先清理模板表面,涂上脱膜剂。模板支顶采用钢管支顶,沉井内采用钢管对顶支撑,沉井外侧模板支顶钢管支承在基坑边坡上,支顶架脚采用 4cm 厚木板或足够面积的槽钢垫脚,采用地锚固定。混凝土浇筑:沉井采取分节制作成型法,采用吊机与吊斗结合的输送方法浇筑商品混凝土,混凝土浇筑分层连续浇筑。混凝土振捣采用插入式振捣器振捣。混凝土终凝之前,模板不得振动,伸出的钢筋不得承受外力。对于高低不同的层面时,应设斜面
8、过渡段。混凝土养护:沉井井壁混凝土采用覆盖湿麻袋进行洒水养护。下沉及纠偏:沉井砼强度达到 95%时方可下沉,下沉前刃脚垫木的抽除应在专人指挥下分组编号,按顺序依次对称同步抽除。采用不排水下沉,应保持井内水位高出井外水位不少于 1 米,如不到 1 米,应向井内灌水以防止井外向井内涌流。本工程采用机械配合人工进行开挖下沉。沉井泥渣用吊斗或抓斗机抓挖吊升至地面沉淀池,经过滤沉淀后,用运土汽车运至指定的弃土场弃土(用专业渣土运输车外运排放)。在沉井基坑顶布置纵横向观测点,采用经纬仪对沉井下沉的位置和方向进行测量;在沉井顶四角设置水平观测点,采用水平仪进行水精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业平测
9、量,控制沉井的标高及下沉速度。当观测到沉井下沉速度超过设计下沉速度时,应暂时停止开挖,究其原因并采取措施,待其下沉速度稳定后再进行挖土下沉。当沉井出现一侧或一角下沉速度较快时,可能是基坑底土软硬不均造成,可采用加大对下沉较慢的一侧进行挖土。 (注意是否有石块、硬物卡顶,需人工清除)沉井井壁接长:当第一节沉井下沉至沉井顶面时,停止开挖并用木板垫稳沉井刃脚,开始施工接驳第二节沉井钢筋,安装模板浇筑第二节沉井砼,沉井混凝土达设计要求后继续挖土下沉。沉井基底处理:在沉井下沉至设计标高以上 50cm 处时,减慢下沉速度防止发生沉降量过大。沉井下沉到位后,根据地下水渗流情况在地下水位稳定后进行水下封底的施
10、工方法浇筑 C20 封底混凝土。沉井采用水下砼封底前,井内水位不低于井外地下水位,并且先由潜水员检修沉井底土面使之符合设计要求,沉积于表面的浮泥应予清除,如有超挖,此部分的回填,应先用 30cm 左右石块压平井底,再铺砂,然后按设计封底。底板施工:封底混凝土强度达 90%后,排清沉井内积水进行基础底板的施工,绑扎底板钢筋,浇筑底板混凝土。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业沉井施工工艺流程5、工作井后靠背、工作井后靠背墙墙施工:施工:后背结构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。本工程后背采用现浇钢筋混凝土厚 30cm 外加 3cm 钢板敷垫。6、工作坑、工作坑导轨
11、设导轨设置及基置及基础础加固:加固:工作坑底根据土质、管子重量及地下水情况,做好基础,以防止工作坑底沉,导致管子顶进位置的偏差。本工程采用 2.5m 长、双排45#工字钢作导轨。导轨作用是引导管子按设计的中心线和坡度顶进,测量定位场地基础处理钢筋制作安装内外模板安装材料准备浇砼、养护商品砼采购钢材准备拆模、挖土、下沉重复以上程序下沉至设计标高浇注封底、底板砼精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业保证管子在顶入土之前位置正确。导轨安装牢固与准确与否对管子的顶进质量影响较大。因此,安装导轨必须符合管子中心、高程和坡度的要求。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,采用等级 C2
12、0 的混凝土封底,厚度为 20cm,混凝土底板漏水处应采用灌注水泥浆。三、三、顶顶管施工管施工计计划安排和工划安排和工艺艺流程流程(一)施工部署(一)施工部署华南路段污水管线顶管段全长 491m,均为 900 管。拟采用壹台顶管机进行施工, 工期时间本计划安排由 2006 年 8 月 1 日至 2006年 9 月底,接收井在顶进过程中同步安排施工,其它检查井计划于完成顶管段后紧跟完成。如交地或申办各种证照时间滞后,则本计划将按审批滞后时间顺延。(二)工(二)工艺艺流程流程1、 、施工工施工工艺艺流程流程见见下下图图: :工作井、接收井施工管子吊装就位管道内管线安装密封圈安装开机顶进内管线接口管
13、节管道排泥回收掘进机头管道贯通砌检查井闭水试验、回填设备安装测量控制及纠偏管子制作加工泥浆循环废浆外运注浆减阻精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业2、穿、穿墙墙前止水前止水处处理理; ;顶管工作井进洞前首先安装止水环,并可采用搅拌桩止水,桩间搭接 150mm。 施工流程搅拌桩的施工采用钻机钻孔,然后采用喷注水泥浆的方法来完成,其施工工序主要包括孔位放样、钻孔、浆液配制、旋喷注浆。搅拌桩的施工工艺流程下图所示:精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业搅搅拌拌桩桩施工工施工工艺艺流程流程图图坑内旋喷桩钻孔采用 XY100 型钻机钻注浆孔,钻孔孔径为 97mm。钻孔时钻机要平稳,开孔孔位要准
14、确,钻孔垂直度偏差1%,确保旋喷管顺利导入孔底。在淤泥层或砂层等不利地层处钻孔时,采用水泥浆护壁,泥浆的主要性能指标控制为:比重 l.21.3,粘度 2530S,含砂量5%,稳定性30g/mm3。 浆液配制与旋喷注浆浆液用 32.5R 普通硅酸盐水泥和自来水配制,水灰比为0.450.5,加入适量缓凝剂,采用立式搅拌罐搅拌。当钻孔完成后即将旋喷管插至孔底。先以高压水进行试喷,然后以设计要求的技术参数进行旋喷(如设计无具体要求,则以转速 18rmin,泵压 2530MPA,提升速度 5080cm/min 等施工参数同步进行喷射、旋转、提升)。在旋喷过程中,经常检查水泥浆泵压力,旋喷管提升速度及孔口
15、冒浆情况,并随时做好记录。由于旋喷桩止水的效果往往取决于砂层的成桩质量,因此在砂层段采取减慢提升速度或复喷的办法,保证成桩质量。清洗设备拌制水泥浆搅拌压浆钻孔站机就位孔位放样搅拌水泥浆搅拌压浆精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业旋喷注浆如中途发生故障,立即停止提升和旋喷,待检查排除故障后再继续施工。旋喷注浆完毕将注浆管、高压泵等机具清洗干净。施喷桩钻孔过程所产生的废浆经沉淀处理后,废水排入下水道,余碴堆至临时堆碴场。旋喷注浆产生的废浆,则排至废浆池硬化后及时外运。3、工作井内、工作井内设备设备安装安装工作井设备安装包括:后座垫铁、导轨、油缸支架及油缸、激光导航系统、穿墙止水设备的安装、泥
16、浆循环系统。、后座垫铁安装后座垫铁是把主顶油缸推力的反力传递到工作井后座墙处,通过后座垫铁,可把油缸的反力较均匀地传递到后座墙上,这样后座墙就不太容易损坏。将垫铁的安装位置放好线,在后座墙体钢板表面把后座垫铁的四个角的位置用红油漆作好标志,底部用砖块垫平,将后座垫铁吊到安装位置,调整横向纵向的方向(采用 2mm 的橡皮垫底部),该平面需要垂直于顶管的顶进方向,定位安装尺寸误差控制在 2mm以内,调整好后连接固定,如后座垫铁与后座墙钢板有空隙,则应插入钢尖垫片填充密实。、导轨安装工作坑底的导轨是控制顶进管道的高程及方向之用,直接影响整段顶管工程的质量,必须严格安装。导轨是由两道平行的路轨钢构成,
17、主要作用有两点:一是使推进管在工作井中有一个稳定的导向,并使推进管沿该导向进入土体;二是让顶铁工作时有一个可靠的托架。在精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业基坑底板面放出顶管的顶进轴线,先调整导轨的中线对准顶进轴线,用工字钢垫高导轨调整导轨的高度,当纵向及高程调整好后导轨用预埋件稳定在导轨混凝土台座上,微少调整采用铁楔块调整。 (下管时管节与轨面之间接触应成平直线)高程、坡度、方向线一定要符合设计要求,安装后要在轨前轨中轨尾测量检查,稳定第一管节后应测量加载后的变化。 (允许误差控制为:管尾抬高小于 3mm)导轨的定位安装尺寸误差控制在 2mm 以内。、千斤顶支架及千斤顶安装千斤顶支架是
18、由槽钢焊接合成的一个支架,起固定千斤顶的作用,使千斤顶工作时有一个可靠的托架。根据基坑底板面放出顶管的顶进轴线,先调整支架的中线对准顶进轴线,垫高支架调整支架的高度,当纵向及高程调整好后,将支架与底板钢筋焊牢,空隙采用混凝土浇捣填实,24 小时后,将千斤顶吊装到支架上,用钢板压实,千斤顶支架及千斤顶的定位安装尺寸误差控制在 5mm 以内。、穿墙止水设备安装穿墙止水设备安装在接收井出洞洞口,具有制止地下水和泥砂流到接收井的作用。穿墙管预制好后,运输到现场,先将预埋的穿墙管凿出,焊接位置清除干净,吊装预制件到安装位置对中后焊牢,再用膨胀螺丝锁紧止水橡胶圈。、工作井、接收井的排水在工作井的一侧设 0
19、.5m0.5m1m 的集水井,浇筑底板时四周向集水井位置倾斜,形成排水坡度,收集由管道内流出的水及基坑的积水,集水井内布置一个潜水泵抽水上井到三级沉淀池沉淀后排到市政精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业下水管道。(6)、顶管机头根据此段工程设计的管径,我们拟采用一套(国产)顶管机械设备,其机头直径为 GTNS900,头部有 1 个切土刀盘,由 2 个 7.5KW 电机提供动力。机头出土采用刀盘切削原状土,切削后经过与稀泥浆(送水泵提供)搅拌成浓泥浆,再由排泥泵送出管外,经沉淀后稀泥浆循环使用。此机头形式在江南地区多次施工中应用证明,既能保证地面沉降很小,又能保证施工时无塌方流砂等安全隐患
20、,具有较高的生产效率。(7)、纠编系统本工程所用泥水加压平衡顶管机的纠编系统在工具头内,纠偏油缸的各种组合动作可使壳体的需要的方向产生折角,在顶进过程中产生纠偏效果。本机有 4 台 25 吨推力的纠偏专用千斤顶,纠偏角最大可上向 2 度,下向 2 度,左向 1.5 度,右向 1.5 度。前后壳体间有橡胶止水圈确保壳外泥水不渗入机体内。信息监控为全自动的激光测量信息控制纠编系统,测量信息、纠编油缸的工作情况通过摄像仪反映到地面的操纵台上,操作人员可根据这些信息进行操作调控。精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业管节顶铁控制台顶推系统工具头砼后背一一一一一一12345一一一876109一一一一
21、一一一一4一一一一一一一一7一一一一一一一一1089一一一一一一一一65一一一一一一一一一一1一一一2一一一一一231一一 4、地面配套、地面配套设备设备安装安装工作井平面布置工作井平面布置顶管设备布置图顶管设备布置图精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业工作井地面设备安装包括:主控制室及主顶油缸装置安装、泥浆棚搭设及泥浆系统设备安装、监测设备安装。工作井的起重采用汽车吊。、主控室搭设及主顶油缸装置安装主控室内主要放置主顶装置,主顶装置包括千斤顶(井下)、主顶油泵一台(含控制部分)及油管,千斤顶的推进和回缩是通过主顶油泵的控制系统控制的。液压工作站,操作方式为全电脑控制,必要是可以进行手动
22、操作。 (主控室采用集装箱的形式。 )、泥浆棚搭设及泥浆系统设备安装泥浆棚采用 25 钢管焊成支架,上面铺波纹瓦。泥浆棚内主要放置一个电箱、两台泥浆泵及多个泥浆箱。、监测设备安装监测设备包括激光导向和工具管内的摄像机,监测电路必须与主控室接线良好,开顶前进行校对和调试。 5、 、顶顶管管顶进顶进施工施工(1)顶推系统本工程的顶推系统是与顶进机头成套的设备,安装调试极为容易。出于减少地面沉降的考虑,顶管顶进后必须立即进行压力加注泥浆,封闭管道周边的间隙,同时减少摩阻力。按照招标文件技术规范计算公式,顶管直径为 900mm,最长段为 130m,拟设中继环一套,则顶进距离按 L65m 进行验算, 2
23、305 kNtPDDLfP2225. 0式中:f2管道摩阻,取 10kN/m2;精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业L顶管的总长(m)D管外径(m),按 1.0m 计;Pt顶进时,工具管的迎面阻力(kN)337.1kN。主推装置的最大顶力为 6000kN,但由于路线较长,顶进长度为130m,因此本工程拟采用一个中继环,以减少主推千斤顶的推力。中继环最大顶力 5000kN,顶管全程应加触变泥浆减阻。 (2)制订施工方案;顶管施工前,进行详细调查研究,根据场地地质情况,编制可行的施工方案。通过提供的资料和现场勘察,掌握了本工程下列情况:a 管道埋深、管内径、管材、接口要求;b 管道沿线水文地
24、质资料,管道穿越的土质;c 顶管地段的建筑物情况,现场施工需争取得主管单位同意和配合;d 现场交通运输是否方便,水源、电源由甲方协助解决;e 公司现有顶管的设备;f 选定工作井位置和尺寸,顶管后背的结构和验算;g 确定掘进和出土的方法,下管方法和工作平台支搭形式;h 进行顶力计算,选择顶进设备、是否采用中继间、润滑剂等措施,以增加顶管段长度;i 遇有地下水时,采取的止排水方法;j 顶进水泥管时,确定每节管长,管间止水要求,防腐绝缘保护层的防护措施;精选优质文档-倾情为你奉上专心-专注-专业k 保证工程质量和安全的措施。(3)顶管工程力学参数的确定顶管过程是一个复杂的力学过程,它涉及材料力学、岩
25、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计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,包括顶管机正面泥水压力、管壁摩擦阻力。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。压力较小,大量的泥砂涌入,会造成路面破坏,地表设施受损;压力过大,会增大主千斤顶负荷,严重的可能产生冒顶现象。顶管机前泥水平衡压力估算:泥水平衡式顶管机在顶进开始阶段,应设定刀盘正面压力,其计算公式如下:无荷载作用,机头正面中心深度为 H,则P 主rH*tg2(45/2)2Ctg2(45/2)P 被rH*tg2(45/2)2Ct
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工程施工 方案 40
限制150内