市政顶管施工方案设计secret.pdf





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1、.一、工程概况 3 二、主要工程量.3 三、主要工程措施与控制要点.3 3.1 工作坑与顶进中的测量 3 3.2 工作坑、接收坑施工 4 3.3 顶管方法 8 3.4 顶管推力计算 8 3.5 护铁与顶铁 8 3.6 基坑根底与导轨 8 3.7 后背墙 9 3.8 平台与起重架 10 3.9 顶管平台下管 10 3.10 工具管 10 3.11 顶管洞门的开启 11 3.12 管道顶进施工 11 四、施工质量保证措施 13 五、施工现场安全管理措施 17 六、文明施工与环保措施 18 七、应急预案.19 八、顶管穿越河安全措施.19 九、附图表.19 一、工程概况:1、本段顶管为通信管线套管,
2、管线穿越河.河底管上顶覆土 1.7m 左右,管材选用加重混凝土管,管径 1750mm,顶管长度为 66m.2、地质情况,土质亚粘土,为保证工作坑的稳定性,坑壁支护采用锚喷支护.3、计划工期,从进场日期起 30 天,施工用电,租用 80KW 发电机.二、主要工程量 管道 D=1750mm66m 锚喷工作坑:8.2m5m10.6m 一座 锚喷接收坑:8.5m2.7m9.6m 一座 外运土方:1012.2m3 三、主要工程措施与控制要点 3.1 工作坑与顶进中的测量 3.1.1 施工前须将管线的中线点与水准点引至工作坑附近,并作上标记.工作坑施工完成后,将地面管道中心桩用经纬仪标称精度不低于 6引入
3、工作坑两侧坑壁上或支撑上,作为顶管中心的测量基线.3.1.2 将地面的临时水准点用水准仪 精度指标不低于 3mm 引入工作坑的底部,每一个工作坑须设置三个水准点,选择不易碰撞与不遮挡测量的地方设置.3.1.3 工作坑的中心桩与水准点设置必须结实可靠,要经常校对并保证准确.3.1.4 对中心桩设置可靠的延长桩,延长桩设置时采用 2经纬仪用正倒镜实施,结果采用归化法确定.管道中心桩位置,要考虑到后背或根底变形影响.3.1.5 检查、校对各种测量仪器与工具均经权威坚决部门检测,切在检测期内使用,凡不符和精度标准且过了检测期的绝对不许使用.3.1.6 每镐顶近 300mm,每顶进一镐用经纬仪测设管中心
4、线位置、水准仪测量流水面高程一次.下完一根管后用经纬仪与水准仪核测一次中心与管高程.每天做好现况地面沉降施测,早晚一次做好测量记录.3.1.7 全段顶完后,应在每个管节接口处测量其中心位置和高程,有错口时,应测出错口的高差.3.2 工作坑、接收坑施工 根据通信人孔结构尺寸确定顶管坑尺寸:工作坑布置在北土城西路南辅路向南 2.5 米改线#3 处 工作坑开挖尺寸:8.2m5m10.6m 接收坑布置在河右堤改线#2 号处 接收坑开挖尺寸:8.5m2.7m9.6m.工作坑施工方法 工作坑采用C20砼锚喷,井壁厚度0.25m,锁口圈梁断面尺寸800mm500mm,主筋为8 根20 钢筋,架立筋为8250
5、.钢格栅主筋为 4 根20 钢筋,蛇形筋为14 钢筋.尺寸为25cm20cm,水平格栅间距为800mm,竖向格栅间距2000mm.竖向连接筋20,间距 1m,挂6 钢筋网 150mm150 mm.在工作坑锁口圈上口砌筑挡水墙 240mm 厚,高约 700mm.接收坑同顶管坑 施工过程中应加强对喷射混凝土的控制 1原材料的控制:喷射混凝土的原材料进场均应进展质量检验,进展速凝效果的试验,确定速凝效果的试验,确定速凝剂的品种和最优掺量,要求初凝不超过 5min,终凝不超过 10min,进展配合比选择试验,确定水泥用量和水灰比.掺有速凝剂的混合料应立即使用,存放时间一般不大于 30min,计量误差小
6、于 2,搅拌均匀,无结团,搅拌采用强制式混凝土搅拌机,禁止人工搅拌.2施喷前的准备:喷射作业前应检查开挖断面尺寸、去除松动的浮石、土块和杂物,去除基脚下的堆积物,用高压风吹净;埋设控制喷射混凝土厚度的标志;作业区有足够的通风、照明装置;调整好喷射机的风压、水压,做好准备.3喷射作业:喷射作业分段、分层进展,喷射顺序由下而上;喷射混凝土时,喷头与受喷面应保持垂直,喷头距受喷面距离不宜大于 1m;喷射压力控制在 0.120.15MPa,一次喷射厚度,侧壁约 60100mm,当分层喷射时,应在前一层喷射混凝土终凝后进展,假如在终凝 1 小时后再进展喷射时,喷层外表应用清洗.喷嘴应避开格栅钢筋密集点,
7、以免产生密积,对悬挂在网筋上的混凝土结团应与时去除,保证喷射混凝土的密实.喷射混凝土应将钢筋全部覆盖,喷射手应控制水灰比,在 0.400.45,此时喷层无干斑和滑移流淌现象,尽量减少喷射混凝土材料的回弹损失,严禁使用回弹料.喷射混凝土应加强喷水养护,以防风干裂口.开挖时密切注意土体的稳定性,如发现异常,与时采取有效措施,确保施工安全.工作坑施工中应严格控制井壁厚度与垂直度,水平钢格栅安装完毕后,必须经质检人员检验合格后方可进展锚喷混凝土施工.工作坑喷射混凝土检验标准 序号 检验部位 允许偏差 检验频率 检验工具.项目 X 围 点数 方法 1 喷层厚度 不小于设计厚度 5 米 4 用钢尺量 2
8、砼强度 不小于设计强度 每座 1 组 喷模成型 标养 3 井底标高-20,0 每座 5 用水准仪、塔尺 4 井身尺寸 0,+20 5 米 4 用水准仪、塔尺 考虑工作坑的整体稳定性,在锁口圈梁下2m设第一道顶撑,顶撑采用2196钢管,两边和锚喷墙预埋铁焊接,每隔 2m 设一道顶撑,共 4 道.4格栅配筋计算 由于横向同一水平面所受荷载一样,均按水平格栅计算.将横向格栅简化成两端固结中间简支的连续梁.Ea=0.5H2k0=0.5211120.267=339.3KN/m2 Ea最深处主动土压力 土的容重 H工作坑深度 k0主动土压力系数 最大弯矩Mmax=0.077ql2=0.077339.322
9、=104.5KNm q最大荷载 L计算荷载长度 按单筋计算格栅配筋:As=1fcbhfy as=M1fcbh2=104.5106114.32502002=0.73=1-0.5=0.32 As=114.32002500.32200=1146mm2 选用 4 根20 钢筋截面积为3144=1256mm2 As 5坑壁锚喷墙面计算 锚喷护壁按照楼板模式计算,简化成2m0.8m四边固定的楼板,荷载为339.3KN/m.M=339.30.82=27KN/m W=M/=bd2/6=27/1.54=0.02m3 d=0.5=0.24m 取锚喷护壁厚度为 25cm 护壁配筋:as=27/114.3200080
10、02=0.0015=1-0.5=0.0015 As=14.320008000.0015250=137mm2 选用6150,As=373137 mm2 3.3 顶管方法 顶管采用人工顶管施工方法 3.4 顶管推力计算 1.设计管线管径为 D=1750m,顶进距离最长为 66m.计算总顶力:P=nGL=32.8366=560T P计算总顶力 G管子单位长度管自重T L顶进总长度 n土质系数,取 3 由于顶距较长,为减小顶管过程中的摩擦力,宜采用管四周注入触变泥浆可减少顶力 20%30%.故顶力为 P=56070%=392T 所以,根据计算和管子受力均匀两方面考虑,选用2台QYS320型的顶镐,其推
11、力每台为 320T.3.5 护铁与顶铁 由于顶进长度较大,护口铁根据顶进情况选择U 型或圆形护铁,以确保管体安全,保护管子端面,使端面受力均匀.顶铁选用矩形端面顶铁,结构为槽钢和工字钢焊接成的型钢.根据具体情况,可选用 U 型,钢制顶柱,顶柱均被可靠固定在 U 型顶铁支架上,有效防止崩铁.在顶进过程中,顶铁与镐的行程长度配合传递顶力,在顶镐与管子之间陆续安放.3.6、基坑根底与导轨 基坑根底采用 150mm150mm3000mm 枕木,间距 600mm,坡度与设计管道坡度一致.基坑导轨起导向作用,钢轨宜采用 QU80 的导轨,其高度为 130mm,上顶宽度 80mm.两轨间距按下式计算:A=A
12、+a A=2 =2 =0.93 式中 A0-两导轨的中距m A-两导轨上部的净距m a-导轨的上顶宽度m D-管外径m h-导轨高度m e-管外底距根底面的距离一般为 0.010.025 m 实际操作过程中根据 e 值的高度变化进展调整.3.7 后背墙 后背墙为型钢、钢筋砼后背,钢筋砼厚 0.5 米,型钢厚度为 40cm,宽度为 4 米,高度为 2.4 米地下埋深 0.7 米,前立两根 40cm40cm200cm 立铁.后背每米宽度土壤的被动土压力KN:p=rhtan+2Chtan 式中 r土壤的容重吨/立方米;h天然土壁后背的高度米;土壤的内摩擦角度;C 土壤的粘聚力吨/平方米;P=*2*1
13、1*tan+2*10*1.92=0.5*2*121*2.77+2*11*1.66=372 吨/米.所以,此后背墙均满足使用要求.3.8 平台与起重架.出土与下管采用卷扬机,设 5t 卷扬机 1 台,2t 卷扬机 1 台.安装平台作业时按照安全交底的要求选用材料.工作平台主梁采用 40 号工字钢,次梁采用 30 号工字钢,平台口尺寸为 3.5m2.0m,其余位置满铺方木与大板,主梁两端与工作井侧墙接地长度不少于 2m.平台设不低于 1 米的防护栏,作业人员出入口设不低于 1.2 米的护身栏.起重采用 4 根 159mm 钢管组成,钢管壁厚 12mm,长度 7 米,顶部穿杠采用 70mm 圆钢连接
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