松江管廊顶管施工方案培训资料9881.docx
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1、目录1、编制制依据、原则及及范围331.1编编制依据据31.2编编制原则则41.3编编制范围围42、工程程概况442.1设设计概况况42.2施施工条件件53、施工工重难点点及对策策63.1重重难点分分析63.2对对策64、施工工任务划划分及队队伍部署署75、顶进进施工方方案85.1顶顶进方法法及设备备85.2工工作井安安装1005.3导导轨安装装115.4顶顶管顶进进115.5顶顶力计算算125.6管管材进场场检验1145.7顶顶管进出出洞施工工146、主要要技术措措施1776.1顶顶进施工工质量保保证措施施176.2泥泥浆减阻阻措施1186.3顶顶进测量量与纠偏偏206.4管管道通风风措施2
2、226.5注注浆孔封封堵2336.6顶顶管井基基坑回填填246.7沉沉降监测测及控制制257、施工工进度安安排2667.1工工序时间间分析2267.2施施工进度度计划2268、资源源配置2278.1主主要劳动动力计划划278.2主主要物质质及周转转材料计计划2778.3主主要机械械设备配配置2889、施工工工艺验验收及质质量标准准299.1 顶管施施工工艺艺流程2299.2 施工准准备3009.3 顶管井井设备安安装3119.4管管节安装装329.5触触变泥浆浆339.6 顶管33310、质质量保障障措施33410.11质量目目标34410.22安全质质量保障障组织体体系35510.33质量保
3、保障措施施3711、安安全保障障措施33811.11安全目目标38811.22安全保保障组织织体系33811.33安全保保障措施施3812、文文明施工工与环境境保护44012.11文明施施工目标标4012.22文明施施工管理理措施44012.33 环境境保护管管理措施施4213、应应急预案案及应急急响应44313.11编制目目的和范范围43313.22 突发发事件风风险分析析4413.33 应急急救援措措施44414、附附图466松江管廊廊工程顶顶管施工工方案1、编制制依据、原则及及范围1.1编编制依据据(1) 危险险性较大大的分部部分项工工程安全全管理办办法建建质220099 887号文文(
4、2)松松江南站站大型居居住社区区综合管管廊一期期工程旗旗亭路和和白粮路路段工程程设计图图纸(3)松松江南站站大型居居住社区区综合管管廊一期期工程旗旗亭路和和白粮路路段工程程施工合合同(4)松松江南站站大型居居住社区区综合管管廊一期期工程旗旗亭路段段工程项项目岩土土工程详详细勘察察报告(5)给给水排水水管道工工程施工工及验收收规范GGB5002688-20008(6)给给水排水水工程顶顶管技术术规程CCECSS 2446-220088(7)顶顶管工程程施工规规程DDGTJJ08-20449-220088 (8)松松江南站站大型居居住社区区综合管管廊一期期工程旗旗亭路和和白粮路路段工程程实施性性施
5、工组组织设计计1.2编编制原则则(1)从从实际出出发,切切实可行行,符合合现场实实际情况况,有时时实现的的可能性性。方案案在资源源、技术术上提出出的要求求与已有有的条件件相吻合合。(2)量量和施工工安全,符符合技术术规范、操作规规范和安安全规程程的要求求。(3)尽尽量降低低施工成成本,使使方案更更加经济济合理。(4)采采用先进进的施工工技术,减减少施工工环境影影响。采采用节约约能源降降低消耗耗的技术术和工艺艺,减少少排放。1.3编编制范围围编制范围围包括松松江南站站大型居居住社区区综合管管廊一期期工程中中的顶管管工程、护岸工工程施工工。顶管管长总共共2*1108mm。包括括全段的的管道吊吊运、
6、安安装、顶顶进等工工程。2、工程程概况2.1设设计概况况本工程穿穿越洞泾泾港采用用2根DDN30000钢钢筋混凝凝土顶管管,顶管管井井心心间距1108mm,顶管管中心距距为7.5m(净净距3.95mm)。顶顶管中心心高程-11.0000m,覆覆土厚113.77m。洞洞泾港河河口宽336m,河河中心处处底高程程-1.72mm,河底底最浅处处顶管覆覆土厚度度8.55m。顶顶管断面面全部位位于第1层粘土土层。顶管工作作井、接接收井结结构净尺尺寸为21.0m,至至底板深深度188m。洞洞口外土土体采用用80006000高压压旋喷桩桩加固,桩桩长100m,加加固区宽宽15.2m。顶进采用用土压平平衡顶管
7、管工艺,螺螺旋输送送机出土土,轨道道车水平平运土至至井内,吊吊车垂直直运至地地面。触触变泥浆浆减摩。2段顶顶管不长长度为2216mm,计划划采用11台DNN30000全断断面土压压顶管机机施工。2.2施施工条件件2.2.1地质质条件 根据设设计方案案,顶管管段埋深深16mm,由本本次勘察察结果表表明,顶顶管管体体位于1层粘土土。1层为软软粘性土土层,顶顶进阻力力较小,但但其强度度低,渗渗透性差差,含水水量高、压缩性性高、灵灵敏度高高,具触触变形和和流变性性,施工工易受扰扰动,容容易导致致开挖面面失稳。另外该该类土层层由于具具有较高高的粘性性,极易易粘着施施工设备备并引起起管路堵堵塞等工工程故障
8、障,使施施工进行行难度增增加。表 1.3.11 地基基承载力力一览表表层位土层名称称重度(KN/m3)抗剪强度度静力触探探试验承载力设计值承载力特征值Ck(kPaa)k()Ps(MPaa)fd(kkPa)fak(kPaa)3灰黄灰灰色砂质质粉土18.88330.443.2227130105灰色淤泥泥质粉质质粘土18.441213.440.699475601灰色淤泥泥质粘土土17.771111.660.766075602.2.2水文文条件根据上海海地区经经验,地地下水由由浅部土土层中的的潜水和和深部粉粉(砂)性性土层中中的承压压(微承承压)水水组成,地地下潜水水位埋深深为0.633.1mm(高程
9、程1.44544.188m),受受潮汐、降水量量、季节节、气候候等因素素影响而而变化。微承压压水主要要为32层微微承压水水,微承承压水位位一般低低于潜水水位,年年呈周期期性变化化。3、施工工重难点点及对策策3.1重重难点分分析(1)本本工程是是目前顶顶管施工工的直径径较大的的顶管工工程,对对顶管机机械设备备的结构构特性、运行参参数、工工作能力力及配置置要求较较高。(2)顶顶管过程程中,管管道内阴阴暗、潮潮湿、温温差大,测测量环境境差,不不良因素素多,测测量精度度难以有有效保证证。测量量作业效效率低下下,劳动动强度大大。测量量时需要要暂时停停止顶进进,测量量作业与与顶进施施工速度度之间矛矛盾突出
10、出,因测测量停顿顿时间还还有可能能引起顶顶力大幅幅上升。(3)管管线上方方及附近近分布河河道及新新建护岸岸,对顶顶进引起起的沉降降要求高高。3.2对对策(1)本本工程顶顶管工选选用1台台全断面面大刀盘盘切削土土压平衡衡式顶管管掘进机机,减少少对土体体的扰动动。需针针对本工工程的实实际条件件和相关关要求,对对顶管机机的动力力、扭矩矩、转速速、纠偏偏推力、螺旋输输送机等等技术参参数进行行合理设设计。优优化顶管管机结构构,提高高配置,保保证设备备运行的的可靠性性。(2)根根据施工工经验和和相应规规范,对对顶进阻阻力进行行分析估估算,合合理配置置主顶顶顶力。同同时运用用触变泥泥浆减摩摩技术,制制定合理
11、理的注浆浆减摩措措施,降降低管壁壁摩阻力力。(3)利利用先进进的技术术手段,实实现施工工测量自自动化,提提高测量量工作效效率,实实现施工工测量与与管道顶顶进同步步。制定定合理的的测量控控制方案案,定期期复测控控制点,采采用人工工测量定定期复核核自动导导向数据据,保证证顶进施施工测量量的精度度。(4)针针对在粘粘土层顶顶进的特特点,利利用混凝凝土输送送泵和输输送泵管管,泵送送挖掘出出的泥土土,实现现泥土高高效运送送。同时时采取注注入减摩摩剂等措措施,降降低输送送阻力,确确保顺利利顶进。(5)顶顶管顶进进穿越护护岸、洞洞泾港时时,要求求降低顶顶进速度度、控制制出土量量、控制制压浆压压力和压压浆量、
12、增加观观测次数数等措施施控制。 1)穿穿越前设设置模拟拟试验段段,收集集分析土土压、顶顶速、顶顶力、出出土量等等数据,总总结最合合适的施施工参数数。穿越越过程中中必须严严格控制制正面土土压力及及有关的的施工参参数,尽尽量减少少土压力力的波动动。 2)加加强与第第三方监监测单位位的配合合,及时时根据反反馈的监监测数据据对施工工参数进进行微调调,实现现信息化化施工。 3)严严格控制制机头纠纠偏量,在在确保机机头偏差差控制良良好的情情况下以以减少顶顶管施工工对地面面的影响响。 4)严严格控制制同步注注浆量和和浆液质质量,及及时、足足量地进进行同步步压浆以以减少后后期变形形的重要要环节。由于浆浆液的失
13、失水收缩缩固结,部部分浆液液劈裂到到周围土土体中,或或者曲线线推进、纠偏,开开挖面为为椭圆形形等原因因,实际际压浆量量要大于于理论压压浆量,一一般要大大于2000理理论压浆浆量。如如发现地地面沉降降较大,还还应及时时补浆。压力略略大于该该处水土土压力之之和,尽尽量做到到填补空空隙而不不造成对对土体的的劈裂。 5)顶顶管接近近护岸时时应放慢慢顶进速速度,并并加大触触变泥浆浆注浆量量,以控控制护岸岸的沉降降。 6)一一旦顶进进结束,立立即利用用原注浆浆孔向管管外壁压压注水泥泥浆,以以置换原原来的触触变泥浆浆,置换换浆的容容积为原原减阻空空隙的22倍,置置换体的的强度为为0.22MPaa。4、施工工
14、任务划划分及队队伍部署署本顶管工工程为双双排顶管管,共计计2*1108mm。施工工任务包包括各顶顶段顶管管设备安安装拆除除、管道道顶进、管道清清理等施施工任务务。顶进进期间施施工队224h轮轮班连续续作业。顶管工作作井下沉沉到位后后,顶管管施工队队开始陆陆续进入入施工现现场,进进行顶进进施工准准备。管管道全部部贯通后后撤离。5、顶进进施工方方案5.1顶顶进方法法及设备备5.1.1顶管管方法比比选顶管所处处的地层层主要是是1层淤泥泥质粘土土,局部部遇及层砂质质粉土,属属于典型型软土,具具有高含含水量、空隙比比大、强强度低、压缩性性高等不不良工程程地质特特性,而而且软土土还有低低渗透性性、触变变性
15、和流流变性等等特点,管管道沿线线穿越洞洞泾港河河道,干干管附近近分布着着各种市市政公用用管线,顶顶进必须须使用平平衡能力力强的封封闭式顶顶管机械械,目前前主要有有泥水平平衡和土土压平衡衡这两种种主要施施工方法法及相应应的顶管管机械。下面是是两种顶顶进方式式的对比比,在土土压平衡衡顶管施施工中,若若能实现现连续出出土,其其顶进速速度可与与泥水平平衡顶管管接近,但但其成本本、施工工用水、弃土等等方面要要比泥水水平衡顶顶管优势势大得多多,因此此在本工工程中选选择采用用土压平平衡顶管管方式及及相应的的顶管机机械。表5.11.1 泥水水平衡顶顶管与土土压平衡衡顶管对对比表项目泥水平衡衡顶管土压平衡衡顶管
16、平衡效果果好好出土方式式泥浆干泥施工用水水用水量大大,约660m33/m用水量小小, 55m3/m出土方式式泥浆方式式连续出出土斗车出土土干泥泵送送连续出出土顶进速度度顶进快,550cmm/miin顶进较慢慢顶进快,550cmm/miin弃土量泥浆量大大,约770m33/m,干泥量小小,约117m33/m,弃土运输输泥浆运输输,成本本高干泥运输输,成本本较低弃土处置置处理困难难,直接接排放污污染环境境干泥填埋埋,环境境影响小小5.1.2顶管管掘进机机选型顶管机选选用TPP30000型土土压平衡衡顶管掘掘进机,采采用全断断面刀盘盘掘进,大大直径螺螺旋输送送机出土土。TPP30000土压压平衡掘掘
17、进机主主要结构构见下图图:1刀排排注浆孔孔、2中心刀刀、3中心注注浆孔、4搅拌棒棒、5前壳体体、6主轴传传动箱、7行星减减速器、8铰接止止水密封封圈、99纠偏油油缸、110主轴驱驱动电机机、111螺旋输输送机、12后壳体体、133先行刀刀、144面板、15主切削削刀、116周边刀刀。图 5.1.22 TTP-330000土压平平衡顶管管机结构构顶管采用用全断面面土压平平衡顶管管掘进机机进行掘掘进施工工。本设设备具有有如下特特点:结结构紧凑凑,性能能可靠,操操作容易易。刀盘盘采用变变频调速速电机驱驱动,节节能环保保同时有有利于沉沉降控制制;土仓仓的土压压力通过过调整螺螺旋机的的转速及及顶进速速度
18、来控控制,以以保持开开挖面的的稳定;排出的的渣土不不需要二二次处理理,运输输堆放都都比较方方便;机机头分成成前后两两段,中中间由44组纠偏偏油缸联联接,通通过油缸缸行程传传感器控控制铰接接角度纠纠偏,44组油缸缸都设置置有独立立的测压压装置实实现测压压纠偏,有有利于机机头的姿姿态控制制,保证证隧道轴轴线的偏偏差在设设计范围围内。刀盘采用用条辐半半面板式式刀盘,开开口率445%,适适合在上上海软土土地层顶顶进施工工。图5.11.2-2 刀盘结结构示意意图5.2工工作井安安装5.2.1安装装洞口止止水圈工作井预预留洞口口浇筑时时,预埋埋穿墙管管,安装装止水装装置。采采用橡胶胶圈、牛牛油盘根根挡板等
19、等构成的的复合止止水装置置。橡胶胶圈采用用天然橡橡胶制成成,不得得采用再再生胶。5.2.2安装装洞口注注浆管工作井预预留洞口口预埋66根弧形形注浆管管,布置置方式沿沿圆周均均布。当当洞口止止水装置置失效需需要修理理更换时时,通过过注浆管管注入聚聚氨酯密密封材料料,临时时封堵管管壁与洞洞口的间间隙,再再对止水水装置进进行处理理。图6.22.2 洞口口注浆管管安装示示意图5.3导导轨安装装导轨采用用H型钢钢焊接而而成,利利用在底底板上预预留的地地脚螺栓栓,将导导轨安装装固定在在工作井井钢筋混混凝土底底板上。用垫铁调调整导轨轨安装位位置,两两导轨应应顺直、平行、等高。导轨安安装允许许偏差:轨面高高程
20、:33mm;中心水水平位置置:3mmm;两两轨间距距:2mmm。为保证导导轨与底底板连接接牢固可可靠,在在使用中中不位移移,调整整检测完完毕后,立立即对导导轨横梁梁底部用用细石混混凝土填填充。5.4顶顶管顶进进5.4.1顶进进出土由于顶进进距离不不长,启启动螺旋旋输土机机向斗车车装土,斗斗车容积积 2mm3,装满满暂停顶顶进。由由人工向向外推出出斗车,将将泥土运运至工作作井内,再再由起重重设备吊吊装到地地面,斗斗车装满满后重约约5t。DN330000 顶管管每顶进进 1mm 出土土约 110m33,每次次将斗车车装满向向前顶进进约2000mmm。5.4.2土压压仓压力力控制 土压平平衡必须须满
21、足以以下两个个方面的的条件:在顶进进的过程程中,顶顶管机与与其所在在处的土土层的土土压力和和地下水水压力处处于平衡衡状态;其排土土量与顶顶管机切切削刀盘盘破碎下下来的土土的体积积处于一一种平衡衡状态。 主千斤斤顶固定定在支架架上,与与管道中中心的垂垂线对称称,其合合力的作作用点在在管道中中心的垂垂线上,略略低于管管道中心心线。主主千斤顶顶选用220000kN30000mmm双级液液压千斤斤顶,额额定压力力32MMPa。DN330000顶管选选用4台台主顶。 千斤顶顶的油路路并联,每每台千斤斤顶单独独控制,高高压油管管顺直,转转角少。千斤顶顶、液压压站及连连接高压压油管安安装完毕毕,进行行试运转
22、转。检验验整个系系统耐压压性能,系系统应无无泄漏,千千斤顶运运行平稳稳,推进进速度、行程满满足使用用要求。 液压站站设置在在主顶附附近操作作平台上上。采用用变频调调速技术术进行流流量调整整。5.5顶顶力计算算5.5.1 允允许顶力力计算根据 JJC/TT6400-20010顶顶进施工工法用钢钢筋混凝凝土排水水管附附录 AA,D226000 柔性性钢承口口管许用用顶力参参考值为为 1223000kN,DD30000 柔柔性钢承承口管许许用顶力力参考值值为1771000kN; 根据设计计文件,本本工程工工作井设设计允许许顶力 120000kkN,故故施工中中D30000顶顶管控制制顶力设设置为11
23、20000kNN; DN30000钢钢筋混凝凝土管允允许顶力力:Fddc=KKcfccAP Fdcc混凝凝土管允允许顶力力N Kc混凝凝土管综综合系数数,取KKDC=0.3391 FC混凝凝土抗压压强度设设计值(NN/mmm2) AP管道道的最小小有效传传力带面面积 Fdcc=KccfcAAP=00.3991*550*(335000/2)22-1550022*3.14=498877kkN 大于工工作井设设计允许许顶力1120000kNN,因此此将主顶顶的控制制顶力定定位1220000kN。顶进过过程中主主顶顶力力不得大大于此数数值;5.5.2顶力力计算 根据给给排水管管道管道道工程施施工及验验
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