2023年顶管施工方案_顶管的施工方案_2.docx
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1、2023年顶管施工方案_顶管的施工方案 顶管施工方案由我整理,希望给你工作、学习、生活带来方便,猜你可能喜欢“顶管的施工方案”。 南灰粪港雨、污水改道工程张纲河西侧污水改道工程 污 水 管 道 顶 管 工 程 专 项 施 工 方 案 编制人: 审核人: 审批人: 扬州市通达建设发展有限公司 一、工程概况 本工程为江都区南灰粪港雨、污水改道工程张纲河西侧污水改道工程,位于江都区南区,舜天路和沪陕高速之间;主要将沪陕高速南侧的污水管道与江都南区污水管网连通。 本次顶管管径为DN1200mm钢筋砼管,全长370米,管道埋深4.8米左右。该工程所处土层均为粉土层。地下水丰富具承压性,易形成流沙。工作井
2、、接收井施工过程中,因该段污水管道在张纲河西侧岸边,地下水十分丰富,且张纲河水不断渗透,现采用深井降水制作污水井。每井位4座深井,井深约18米。因管道处于流砂层位置,所以顶管施工采用土压平衡施工工艺。 二、深井井点降水方案 1、施工准备 1、材料: 无砂混凝土管(滤管)、滤网、3-8mm砂砾混合料、潜水钻机、泥浆泵、清水泵、潜水泵等。 2、作业条件: (1)现场三通一平已完成。 (2)地质勘测资料齐全,根据地下水位埋深、土层分布和基坑放坡系数,确定井点位置、数量和降水深度。 (3)依据现场情况及施工要求,设置八口深井降水,深井井眼布置见附图。 2、工艺流程井点测量定位挖井口安护筒钻机就位一钻孔
3、回填井底砂垫层吊放井管回填井管与孔壁间的砾石过滤层洗井井管内下设水泵、安装抽水控制电路试抽水降水井正常工作降水完毕拔井管封井 3、操作要点 1、定位:根据设计的井位及现场实际情况,准确定出各井位置,并做好标记。 2、采用潜水钻机。孔径一般为400800mm,用泥浆护壁,孔口设置护筒,以防孔口塌方,并在一侧设排泥沟、泥浆坑。 3、成孔后立即清孔,并安装井管。井管下入后,井管的滤管部分应放置在含水层的适当范围内,并在井管与孔壁间填充砾石滤料。 4、安装水泵前,用压缩空气洗井法清洗滤井,冲除尘渣,直到井管内排出的水由浑变清,达到正常出水量为止。 5、水泵安装后,对水泵本身和控制系统作一次全面细致的检
4、查,合格后进行试抽水,满足要求后转入正常工作。 6、观测井中地下水位变化,作好详细记录。 管井剖面图 4、质量要求 1、基坑周围深井井点一共设八口井,同时抽水,使水位差控制在要求限度内。 2、井管安放应力求垂直并位于井孔中间,井管顶部应比自然地面高O.5m。 3、井管与土壁之间填充的滤料应一次完成,从井底填到井口下1.Om左右,上部采用不含砂石的粘土封口。 4、每台水泵应配置一个控制开关,主电源线路要沿深井排水管路设置。 5、大口井成孔直径,必须大于滤管外径30cm以上,确保滤管外围的过滤层厚度。 6、滤管在井孔中位置偏移不得大于滤管壁厚。 5、安全要求 1、施工现场应采用两路供电线路或配备发
5、电设备,正式抽水后干线不得停电停泵。 2、定期检查电缆密封的可靠性,以防磨损后水沿电缆芯渗入电机内,影响正常运转。 3、遵守安全用电规定,严禁带电作业。 4、降水期间,必须24小时有专职电工值班,持证操作。 5、潜水泵电缆不得有接头、破损,以防漏电。 6、环保措施 1、施工期间对噪声进行监测,不允许形成噪声污染。 2、做好井点降水出水的处理与综合利用,保护环境节约用水。 三、工作坑施工 顶管工作井下部为钢筋砼井沉井,上部采用砖砌护壁墙体。1.1施工工艺流程 1.2沉井主要施工方法 1.2.1基坑开挖 为保证沉井制作均匀下沉,先将井区范围的障碍物与表层土挖出。考虑沉井整体的安全性,基坑开挖深度暂
6、设定为3.0米4.0米。基坑的开挖范围比沉井外壁尺寸大1.6米左右,边坡取值1:0.67,在基坑四周挖设排水沟,在对角基坑四周设置集水坑并配备水泵,以便及时排除坑内积水和周围来水。1.2.1.1开挖施工方法 1)分段开挖,合理确定开挖顺序和分层开挖深度,当接近地下水时,先开挖最低处土方,以便在最低处排水,并在基坑内设置一临时集水坑,配泵排水; 2)开挖人员每31.2米范围布置一个,在开挖过程中应注意保证开挖面完整; 3)每阶段不得超挖,基坑底遇有不易清除的大块石,则将其凿除; 1.2.1.2开挖施工注意事项 1)开工之前,考虑有效地排除施工场地雨水地方案; 2)作好临时防雨设施地储备; 3)排
7、水用泵地工作状态良好,排水系统畅通; 4)检查加固临时电路,电线距地面高度在3米以上; 5)开挖土应尽快运出场外,除特殊情况外,一般不在基坑边堆放弃土; 2.2沉井下沉 井内人工挖土,外壁压载,沉井下沉。2.2.1下沉注意事项 1)沉井下沉时,井内除土应先从中间开始,均匀、对称地逐步向四边处分层取土,使沉井均匀下沉,防止偏斜,特别是下沉初期,沉井入土较浅,上层对沉井的平衡稳定作用差,容易产生偏斜,尤应注意。在挖土下沉过程中,不应偏除土,避免沉井发生偏斜。 为防止沉井下沉时产生较大的偏斜,根据土质情况、入土深度等,控制井内除土深度。此时应注意,沉井过程中应严格控制每次挖土下沉的深度,以保证沉井平
8、稳、均匀下沉。 2)下沉中随时掌握土层变化情况,分析和检验土壤阻力与沉井重量的关系,控制其除土部位及除土量,使沉井平衡地下沉。 3)下沉过程中,应做好标高、下沉量、倾斜和位移的测量工作、随时注意纠正沉井的偏斜。 4)沉井下沉至设计标高以上2m前,控制井内除土量,注意调平沉井,防止因挖土量过大及挖土不均,而使沉井突然大量下沉并产生较大的偏斜,增加准确下沉至设计标高的困难。 5)在工作井沉井开始下沉前,在其周围构筑物及地面设置一定数量的沉降、位移观察点,随时观测沉井周围地面的塌陷、开裂情况和构筑物沉陷、位移的情况,以便迅速采取措施,确保附近设施的安全。2.4.2施工偏差的处理 在沉井下沉过程中一定
9、要加强控制,确保沉井准确下沉到位,并且要制定尽可能详细的处理措施,为施工过程中可能出现的问题做好准备工作。2.2.3倾斜处理 沉井下沉过程中倾斜率要控制在1/1501/200,超过1/200时就要进行纠偏,纠偏方法是在倾斜的相反一侧井壁底偏除土,在并壁外侧射水冲刷,井顶加大水平荷载予以纠偏。2.2.4井壁外障碍物的处理 沉井下沉发现障碍物,应立即停止下沉,根据障碍物的性质、大小、位置等情况决定处理办法。井壁下如遇较小的孤石,可将四周土掏空后取出;较大孤石,可用风动工具破成小块后取出。2.5沉井封底 沉井下沉至设计标高后进行封底。1)基底面应尽量整平; 2)清除浮泥,防止封底砼和基底间渗入杂土;
10、 3)井壁与封底砼接触面处的泥污应予清除; 4)用块石回填锅底超挖部分; 5)用碎石、粗砂找平。2.3.1底板砼浇筑 封底垫层砼达到设计强度后,方可抽排沉井内积水,以防封底砼承受下部水压而遭受破坏。井内水抽干后即可进行底板砼浇筑。钢筋绑扎按设计图纸进行,砼浇入后,用插入式振捣器振捣密实,再用平板振捣器提浆初平,最后人工找平,收面。2.4砖砌护壁施工 沉井底板砼达到强度后,拆除外围井点降水管,上部砌筑砖护壁至地面标高,而后对井壁四周进行回填。2.5接收井施工 接收井采用钢板桩围护.在顶管机头临近接收坑位置时,开挖土方打设钢板桩,同时进行井点降水,机头从接收坑中取出后进行检查窨井的砌筑。 四、顶管
11、施工 3.1顶管工艺选择 根据地质报告及设计图纸,管道所处位置为流砂层,因为整个管线埋深较深,平均埋深达到4.8米左右,且地下水位较高,承压水易形成流砂,现行的简易顶管施工工艺(俗称土顶法),无法在流砂层中施工,且施工质量得不到保障,我单位从工期和经济双方面作以比较,决定采用土压平衡施工工艺进行施工。 1)构造:工具管是顶管的关键机具,其主要作用为:掘进、防坍、出泥、导向。根据工程的特点和地质情况,本工程选用挤压式工具管。工具管分前后两段,前后段之间安装纠偏油缸。工具管最前端是压力舱,承受水压力、土压力;压力舱后部为操作舱。工具管的后段与跟进管段连结。 2)原理:随着工具管的顶进,开挖面切削下
12、来的泥土进入压力舱,由于土体挤进工具管内,工具管内锥体喇叭入口,对土体有约束作用,保持可控面土体的稳定,地层损失小。 3)安装:顶管出洞前,将工具管吊入工作井内,安放在导轨上,后端放入分压环,启动主顶油缸、慢慢向前推动,工具管前方进入橡胶密封圈,接触到钢封门为止。 4)设备使用:正常顶管时,顶管机及管道内的操作由管内操作者完成。每段顶进开始后则应连续工作,当进行设备保养维修而暂停顶管施工时,必须采取措施确保开挖面的稳定。顶进时管道内采用低压照明和管道风机通风,并保持管道内的清洁。3.2顶管设备选型 设备质量优良可靠,操作放便,工作效率高。 设备的能力要留有充分富余,即使用时的保险系数要大。3.
13、3管节 顶管施工采用由专业厂家生产的“F”顶管专用管节。3.4顶管设备安装 井下设备安装包括出洞口安装、导轨安装、千斤顶安装、后背墙安装及顶管机井下就位等,其中出洞口安装在“顶管出洞”作介绍。3.4.1导轨安装 导轨用型钢和P38以上钢轨制作,钢轨焊于型钢上,型钢用螺栓紧固于钢横梁上,以便装拆。钢横梁置于工作井底板上,并与底板上的预埋铁板焊接,使整个导轨系统成为在使用中不会产生位移的、牢固的整体。 导轨安装在顶管中至关重要,其安装精度甚至决定管道是否可顶好,故须达到如下要求: 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)导轨轴线偏差3mm;顶面高差03mm;两轨间距2mm。3
14、.4.2千斤顶安装 主顶站千斤顶选用2台,固定在型钢制作的千斤顶支架上,支架焊在井底的横梁上,千斤顶着力点应在与均布顶管圆周上,即与管道中心的垂线对称,其合力的作用点在管道圆心上。每个千斤顶的纵线坡度应与管道设计坡度一致。3.4.3后背墙安装 后背墙用20号工字钢焊成一堵墙,为顶管的反力提供一个垂直的受力面,正面焊一块2cm厚钢板,使各工字钢受力更均匀。工字钢墙的空隙中灌满自密砼,形成一道由厚钢板、工字钢和砼组成的、牢固的、刚度很大的复合后背墙,承受千斤顶传来的顶进反力。后背墙安装无误后,在后背墙与井壁间浇筑30cm厚砼后背,并垫一层5cm厚的木板,以使井壁受力均匀。3.4.4顶管机下井 井下
15、设备安装完后,用经保养、检查、调试好的顶管机吊下工作井,置于涂满润滑黄油的导轨上。因导轨安装精度是严格控制的,故顶管机座上导轨就已准确定位。 井下设备和顶管机安装完毕后,启动油泵,伸缩千斤顶,检查千斤顶与后背墙的配合,顶管机与出口器及分压环的间隙等。准确无误后即可开始出洞顶进。 3.5顶管流程3.6顶管主要施工方法 3.6.1顶管出洞 顶管出洞是指顶管机和第一节管子从工作井中破出洞口进入土中,开始正常顶管前的过程,是顶管中的关键工序,也是容易发生事故的工序。 顶管机头在井内管床就位,调试完毕,作好出洞的一切准备后,便可破除顶头前方障碍物,将机头穿进橡胶密封圈顶入土中,同时在机头与洞口的缝隙中注
16、满膨润土泥浆,以润滑管道,支护土体。并且在工作井制作到位后,在顶管出洞口侧进行压密注浆,以起到部分止水作用和防止顶管出洞洞口土体坍塌作用。出洞操作速度要快,以防出洞口外土体坍塌。 为防止管线出现偏斜,应采取以下几点措施: 1)工具管要严格调零,将工具管调整成一条直线,此时仪表所映的角度应该为零,调零后将纠偏油缸锁住。 2)防止工具管出洞后下跌,工具管出洞后,由于支撑面较小,工具管易出现下跌,为此须在工具管下的井壁上加设支撑,同时将工具管与前几节管之间连接,加强整体性。 3)注意测量与纠偏。工具管出洞后,发现下跌时立即采取主顶油缸进行纠偏。 4)工具管出洞前,可预先设定一个初始角(不大于+5),
17、以弥补工具管下跌。 顶管出洞对操作者要求也很高,这是因为出洞时顶管机未被土体包裹,处自由状态,而使顶头出洞的主千斤顶顶力是巨大的,因此,控制操作哪怕出现少量不均匀或土质不均匀,使各千斤顶的行程不等,也足以使顶头和第一节管子偏离设计轴线。此时的土体难以对机头产生较大反力,难以对机头起到导向约束作用,故此时产生的偏差很难纠正,甚至是纠不过来的。因此,出洞顶进时一定要十分小心,用激光经纬仪随时测量监控,保证顶头和第一节管子位置正确。3.6.2膨润土泥浆护壁 膨润土泥浆具有良好的触变性与润滑性,将其压到管外壁,包裹住管子,以便减小管外壁与土壤间的摩阻力,并可起到支撑作用,防止土体坍塌。因本工程在砂土层
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- 2023 年顶管 施工 方案 _2
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