顶管施工工艺标准.pdf
《顶管施工工艺标准.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《顶管施工工艺标准.pdf(19页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、排水管道顶管施工工艺标准排水管道顶管施工工艺标准 1、适用范围 1、适用范围 顶管施工是一种不开挖沟槽而敷设管道的工艺,它运用液压传动产生强大的推力使管道克服土壤摩阻力顶进,故称顶管法。它可以解决正常排水管道中无法进行的施工,例如穿越铁路,城市重要道路,大型地下设施、建筑物等。顶管工程的工作过程包括选择工作坑位置,开挖工作坑,修筑基础,基础上设置导轨,安放管道在导轨上,用千顶将管道顶入,一节管顶完再连续下另一节管子继续顶进。千斤顶支承于后背,后背支承于土后座墙或人工后座墙。顶管工程与开槽施工相比较,其所具备的优势有:土方开挖和回填工作量减少很多,不必拆除地面障碍物;不会影响地面交通;穿越河流时
2、既不影响正常通航,也不需要修建围堰或进行水下作业;穿越铁道时也不影响铁路交通通行;消除了冬季和雨季对开槽施工的影响;不会因管道埋设深度增加而增加开挖土方量;管道不必设置基础和管座;可减少对管道沿线的环境污染等等。近几年来顶管在管道施工中的采用日益增多,尤其在市政工程中。2、编制应用的技术标准 2、编制应用的技术标准 2.12.1给水排水管道工程施工及验收规范(GB5026897)2.22.2给水排水结构物施工及验收规范(GBJ14190)2.32.3北京市给水排水管道工程施工技术规程(DBJ01-47-2000)2.42.4北京市给水与排水工程施工安全技术规程(DBJ01-88-2004)2.
3、52.5排水管(渠)工程施工质量检验标准(DBJ01-13-2004)3、施工准备 3、施工准备 3.1 技术准备 3.1 技术准备 认真学习和研究施工图纸及相关的施工文件,了解设计意图和要求,进行图纸会审。在设计交底时提出疑问,并根据设计交底修订施工方案,施工方法和施工进度计划。组织施工人员认真学习施工技术文件,了解施工范围、管道沿线的地形、地貌、地质水纹条件及各种原有设施,掌握施工工期、顶管施工技术规范、质量标准及要求、安全措施等,并向施工队伍进行顶管施工技术交底。3.2 材料准备 3.2 材料准备 3.2.13.2.1 管材:管材由具有相应资质的生产厂家生产,进场时应有出场合格证或出场检
4、验报告;管材混凝土外表面应平整,无蜂窝麻面,回弹检测强度应不小于该管道混凝土设计强度。管道接口处护口铁应符合规范要求;承插口处不得有缺棱掉角。每节管道压浆必须标准通顺。3.2.23.2.2 工字钢:工字钢应用于顶管工作坑支护。应保证整体无裂缝,表面锈蚀情况不可太严重,进场工字钢型号必须与施工方案中要求型号相同。3.2.33.2.3 大板与方木:大板与方木也是应用于顶管工作坑支护。大板必须为平均 5cm 厚板材,长度一般为 3m-5m,宽度 20cm-30cm 为适宜。方木最少取15cm15cm5m大小。两种木材均不得有严重蚁蚀及虫蛀情况。3.2.43.2.4 水泥:水泥应采用合格厂家生产的 3
5、2.5 强度以上硅酸盐水泥。进场后应对水泥进行取样试验,合格后方可使用。3.3 机具准备 3.3 机具准备 主要机具:千斤顶、油泵、顶铁、与管材相应半径护口铁、导轨、枕木、卷扬机、水泥浆搅拌机、压浆机 3.4 施工场地 3.4 施工场地 顶管施工场地应平整、压实,场地大小根据现场实际情况裁定,使用围挡与外界进行隔离,围挡预留大门,便于管道进场及出土运土。施工围挡四周应设置明显警示标志,提醒过往人员或车辆注意安全。4、施工方法 4、施工方法 采用人工挖土顶管施工工法(国外称刃口推进工法,与我之所用方法不同之处为其使用了刃口工具管),详细如下图所示 4.1 顶管工艺施工过程主要工序 4.1 顶管工
6、艺施工过程主要工序 4.1.1 工作坑及其布置 4.1.1 工作坑及其布置 工作坑是顶管施工操作的场所。要在坑内布置千斤顶、导轨等设施。排水管道顶进的工作坑,通常设在检查井位置。工作坑安排为单向坑、双向坑、转向坑、多向坑、交汇坑、接收坑等。工作坑纵断面形状有直槽形、阶梯形、平面有矩形、圆形不等。土质不稳定的工作坑壁应支设支撑,松散或饱和土层,经常采用沉井方法或连续壁方法修建工作坑。工作坑内基础,为了防止工作坑地基沉降,固定导轨、使顶管位置方向准确,应在坑底修筑基础或加固地基,常采用碎石、砼或钢筋砼基础,对土质密实地基,可采用方木基础。4.1.2 管道顶进 4.1.2 管道顶进 人工挖土顶管法采
7、取“先挖后顶,随挖随顶”的原则。施工时,首先选择工作坑位置,开挖工作坑。然后按照设计管线的位置和坡度,在工作坑底修筑基础,基础上设置导轨,管子安放在导轨上顶进。顶时前,在管前端开导轨上顶进。顶进前,在管前端开挖一个深约 30-50 厘米、断面形状与所顶管道相似的坑道,然后用千斤顶将管道顶入,经多次开挖及顶进的循环。一节管顶进后,再连接下一节管子继续顶进。千斤顶支承于后背,后背支承于土后背墙或人工后背墙。由于挖土和运土都在管内进行,为便于管内操作和安放施工设备,管道直径一般不小于 800mm。4.1.3 顶管接口 4.1.3 顶管接口 顶管为钢管时的接口采用电弧焊接。管段在顶进前与已顶入的管段,
8、在管内焊接起来,这种接口施工简单。而混凝土管的接口就较复杂。以下为钢筋混凝土管接口方法:钢筋混凝土企口插口管接口处采用橡胶垫、橡胶圈及麻丝油毡等嵌缝材料。管口内侧应留有 1020mm 的空隙;顶紧后两管间的孔隙宜为 1015mm。具体做法见下图:(PS03-07)混凝土管企口接口做法顶进法施工内a1A橡胶圈外a2橡胶垫顶进方向嵌缝材料聚硫或聚氨脂密封膏a841、单位:mm2、a1、a2值根据管材样本确定,一般为815。说明:4.1.44.1.4 管道压浆管道压浆 管道顶进完成及检查井施工完成后应对所有管线进行压浆施工,通过每节管道预留的压浆孔进行压浆,以防止管道顶进施工管顶超挖后地面出现沉降现
9、象。4.24.2 工艺流程工艺流程 测量放线开挖工作坑工作坑支护工作平台搭设导轨安装测量放线开挖工作坑工作坑支护工作平台搭设导轨安装后背制做顶进设备安装下管挖土顶进测量校对接口后背制做顶进设备安装下管挖土顶进测量校对接口压浆压浆 4.34.3 测量放线测量放线 根据设计管道中心线,在选定的工作坑放出开挖线位置,工作坑的大小尺寸由管径及现场位置条件等计算出。4.44.4 开挖工作坑开挖工作坑 4.4.14.4.1 顶管工作坑尺寸计算顶管工作坑尺寸计算 宽度 B=D1+S B-工作坑的底部工作宽度(m)D1-管外径(m)S-管两侧操作空间(m),一般每侧 1.21.6 长度 L=L1+L2+L3+
10、L4+L5 L-工作坑的底部开挖长度(m)L1-管节长度(m)L2-顶镐长度(m)L3-出土工作间长度(m)L4-后背墙的厚度(m)L5-稳管时,已顶进管节留在导轨上的最小长度(m)基坑开挖尺寸还应包括支护设施尺寸在内,以上公式均为计算工作空间。顶管工作坑尺寸还可根据实际情况进行优化,去掉了一些次要的空间,以此减少工作坑开挖工作量。4.4.2 工作坑开挖及支护 4.4.2 工作坑开挖及支护 顶管坑开挖方法及支护设施选择应根据当地土质情况进行验算后,制订详细施作方案,在工作坑深度超过 5m 时应邀请相关岩土专业、结构专业专家召开论证会议后进行施工。顶管工作坑与接收坑支护采用工字钢圈梁结合的方式支
11、护,土方开挖机械与人工配合,机械挖工作坑至 2 米深后采用人工配合挖除。钢木组合支撑:立梁采用 I20工字钢,栽立梁要顺直工整。长度比工作坑深 0.6 米,布置如下:工作坑长向间距为 1.5 米 1 根,横向 2根,中间两根以中心线两侧离顶管管外壁 40cm 各设一根,以便管道入土时不切割立梁,由地面以下 0.8 米设第一步盘撑,往下每 1.31.5m设一步盘撑(其具体高度由开挖工作坑深度而定),但必须要高于管外顶 15cm。盘撑采用 I30工字钢、八字撑上两步采用 I25工字钢,八字撑不得短于 2.5 米。最下一步撑位于导轨下 5cm 处,工作坑具体如图。顶管工作坑断面图 30工字钢扫地撑
12、5cm厚大板20工字钢立梁30工字钢盘撑4.54.5 顶管工作坑设备安装顶管工作坑设备安装 4.5.14.5.1 安装导轨安装导轨 基坑底铺设碎石,其中埋设 15cm*15cm 的方木做枕木。安装要牢固可靠,以保证管子的顶进过程不会产生位移。枕木安装高程严格控制在低于管外底高程12.5cm,枕木长度比导轨外缘两边各长出30cm,导轨高 100mm。两导轨内距计算公式 A=2(D-h+e)(h-e)A-两导轨上部内侧间距(mm)D-管外径(mm)h-导轨高度(mm)e-管外底距枕木距离,一般为 1025mm 4.5.24.5.2 后背安装后背安装 一般顶管工程适用级配砂砾夯实作为后背墙;如遇土质
13、情况较差可采用现浇混凝土后背墙。后背墙开挖应比工作坑深 0.8 米,总高度 2米、总宽度 4 米。用 4m 长 15cm15cm 方木横向码放、高度与后背墙高齐平,后背墙平面应垂直于管道中心线,方木前埋设立铁三根,间距 1.0 m,横铁高度要与顶镐高度相同。核算后背受力宽度,应根据需要的总顶力,使土壁单位宽度上受力不大于土壤的总被动土压力。后背每米宽度上土壤的总被动土压力的计算公式为:P0.5h2 tan2(450+2)+2Ch tan(450+2)土壤的重度(KN/m3)h天然土壁后背的高度(m)土壤的内摩擦角(0)C土壤的粘聚力(KN/m2)各类不同土壤粘聚力可翻阅相关规范查找 4.5.3
14、4.5.3 顶进设备安装顶进设备安装 根据地质勘探的结果确定管线穿越的土层进行最大顶力计算:计算公式:Pf D2H+(2H+D)tan2(4502)+/(D)L P计算总顶力(KN)管道所处土层的重力密度(KN/m3)D管道的外径(m)H管道顶部以上覆盖土层的厚度(m)管道所处土层的内摩擦角(0)管道单位长度的自重(KN/m)L管道的计算顶进长度(m)f管壁与土间的摩擦系数 顶管工作坑内顶进设备侧面示意图 考虑到顶管顶进采用人工在管前端开挖,管顶部位最大超挖量宜控制在 1.5cm 左右,管底部位 135范围内不超挖,因此,计算最大顶力时只考虑管道自重及土的侧面土压力 和管道与土的摩擦力即可。根
15、据顶力计算设置顶镐数量,如有两台顶镐,则必须将两台顶镐并联联接到油泵上,顶镐应使用稳定装置固定,并与管道中心的垂线对称,顶力达到200t 以上时采用护口铁保护管口。4.5.44.5.4 工作台提升架及棚架的安装工作台提升架及棚架的安装 4.5.4.14.5.4.1 工作台 工作平台采用 4 根长 12m,I50工字钢为主梁,上铺 15cm15cm 方木,方木长度根据工作坑顶尺寸选用。所有方木铺平挤严后,用扒钉全部扒牢,然后安设活动平台。4.5.4.24.5.4.2 提升架与棚架 超挖示意图超挖示意图 a-最大超挖量 b-允许超挖范围 顶管工程下管、出土的工作支架采用定型顶管支架,在四脚外侧焊防
16、滑挡托,横向拉杆要齐全,安装要平且保证拉杆能充分拉紧,以保证架子的稳定性。工作坑地面处三面用架子管焊出围栏。四脚架采用D=159 型号,先在地面上组装好四根腿柱及顶部穿杠,挂好定滑轮及钢丝绳,再用吊车吊起人工定位焊住。提升设备采用两台卷扬机;一台为下管使用,另一台为出土使用;出土可使用 2t 卷扬机即可,下管则根据管径大小、重量选择相应的卷扬机。卷扬机安装应牢固、线路清晰,滑轮应转动灵活。4.6 复核导轨面高程 4.6 复核导轨面高程 导轨安装好以后,要用水平仪复核导轨顶面的高程。符合设计坡度要求后,才能进行下道工序。4.7 下管就位 4.7 下管就位 下管前检查管子有无破损及裂纹,起重设备检
- 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:
- 施工工艺 标准
限制150内