1、- 0 -国道 324 潮南新庆至洋汾陈路段路面大修工程 顶管施工专项方案编制单位: 广东长宏公路工程有限公司 编制日期: 二零一三年十月 - 1 -目 录1、 工程概况-22、 顶管方法-33、 顶管施工工作流程-34、 顶管施工方案-45、 顶管施工质量保证措施-106、 施工安全措施-11- 2 -一、 工程概况国道 324 潮南新庆至洋汾陈路段路面大修工程,总长度约 6600m,道路宽度为 3042m。本工程为现状道路改造,道路 车行道加铺沥青,桩号为K566+945-K569+140 路段现状有 DN1500-DN1650 进厂污水干管,桩号为K569+140 处 峡山大桥北侧、恩波
2、河西侧现状有一座 污水提升泵站,道路两侧人行道下现状有给水、架空电力线、通信等市政管线。本次设计是在结合规划以及周边道路管线系统的情况下,解决工程范围内道路及周边地块的污水排放而进行进站污水干管设计,考虑到道路周边地块的污水,以及转输上游片区污水。工程范围内污水管道主要收集本项目道路周边地块的污水,排入污水提升泵站中,经提升后在排入下游现状 DN1500-DN1650 进厂污水干管中。桩号为 K569+140-K573+545 段,污水管道为 新建,布置于道路北侧距道路中心线 6.0m 处,其管径为 DN1500,污水接入 桩号为 K569+140 处峡山大桥北侧、恩波河西侧现状有一座污水提升
3、泵站中,经提升后在排入道路桩号为K569+140 后 现状 DN1500-DN1650 进厂污水干管中。原 设计采用机械顶管施工,但由于工期紧、施工场地有限、 现场交通繁 杂、地下管线复杂、有可能遇上地下障碍物等情况,将影响本工程机械顶管正常施工的不利因素,如遇特殊情况可将本工程中的部分顶管工程改用人工配合机械顶进。管材采用DN1500 的纵向级钢 筋混凝土内衬胶顶管。 。本工程设计上有 DN1500 纵向级钢筋混凝土内衬胶顶管4758m,1000顶管中间井 13 座,2200 顶 管中间井 12 座,7000*4000 方形顶管工作井 12 座,4000 圆形顶管接收井 15 座,7000
4、圆形顶管接收井 3座.管道地基承载力应不小于 100Kpa。- 3 -二、 顶管方法根据地质资料揭露情况,本工程管线穿越之处均处于地下水位以下,根据图纸设计情况,本工程沿线管段均为直线段顶管,在顶管过程中,应控制顶管的走水方向,以及坐标控制,保证管道顶进之后,其坡度、坐标符合设计要求。为保证管道顶进、挖土作业顺利进行,管内及工作井不能有积水现象,在工作井设置集水井,用抽水机抽出至地面的沉淀池,经沉淀后排至市政雨水井。顶管时,在防止塌方管头加一个及可纠偏挤压式工具管,并采用触变泥浆减 阻 措 施 ,采 用 机 械 配 合 人 工 掘 进 出 土 的 方 法 进 行 管 道 顶 进 。三、顶管施工
5、工作流程: 、 、 、- 4 -四、顶管施工方案(一)、施工方法:顶管法是依靠人工及机械在管内端部挖掘土壤,然后在工作坑内借助顶进设备,把敷 设的管子按设计中线和高程的要求顶入,并用水力或小车将土从管中运出。掘进顶管采用企口钢筋混凝土管。1、管节与接头由于本管道为污水管道,为防止污水渗漏和地下水渗入,管节间必须有可靠的防水设施。顶管管材采用企口加强型钢筋混凝土管,双层钢筋网在端部加密。接头采用“T”形钢板套环和 PVC 内衬套环,钢套环厚度为 6mm,按管节每 2m 设置一个,管端面安装“O” 形橡胶止水环,顶进完毕后,填塞环氧树脂砂浆。2、工作坑的布置工作坑是顶管施工的工作场所,其位置可根据
6、以下条件确定:1 、根据管线设计,工作坑可选在检查井处;2 、单向顶进时 ,应选择在管道下游端,以利于排水;3 、考 虑地 质和土质情况。有无可利用的原土后背;4 、工作坑与可能穿越的建筑物要有一定的安全距离;5 、距水、电源较近的地方等。根据施工现场实际情况,进行设置工作井及接收井。(二)、施工准备工作1 、生 产准备、进 行施工 测量和现场 放线工作。- 5 -、确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物,如管线、电线杆、树木及附近房屋等的准确位置。、按施工平面布置 图修建临时设施,安装临时水、电线路,并试水、 试电。、进 行顶 管所用设备的加工制作。、根据 顶进长 度,准备好各类管线和所需
7、的辅助物(固定架等)。、根据材料 计划,分期分批 组织材料进场。2、 技术准备、审查 施工 图纸和进行各专业图纸会审,进行施工技术交底工作。、做好 标 高点控制,施工 测量和现场放线工作。、按照 规 划局提供的永久水准点,引 临时水准点至井下,施工中经常进行校。(三)、工作井的施工工作井施工方法采用人工挖孔护壁法施工。工作井尺寸净空为7m4m,净空应满足施工空间要求。1 施工工艺采用分层开挖,分层浇注井壁的方法施工,每节开挖护壁的高度最多不超过 1m。2、施工技术要求(1)、每层开挖深度不大于 1m。(2)、钢筋搭接长度不小于 35d。(3)、模板拼装要平整,牢固。- 6 -(4)、层与层之间
8、搭接部分的泥土要清洗干净,并凿毛。(5)、护壁的下一节和上一节的搭接长度不小于 10cm。(6)、钢筋的配置必须按照有关标准和规范进行,浇注的砼必须使用震动 棒进行振捣。(7)、井内的积水由集水井(长宽 高为 30cm30cm40cm)及时排 走,抽水时要注意用电安全。(8)、严格控制后靠背、洞口墙的水平度和垂直度。洞心的标高和洞口的直径要符合设计要求。(9)、浇注完后,养生 72 小时,才能拆模并开挖下一层。(10)、第一层护壁必须勾挂在井口周边。(11)、确保工作井的净空尺寸满足设备要求。(12)、底板的标高要符合设计要求。(四)、顶管工作井内设备安装1、导轨安装:严格控制导轨的中心位置和
9、高程,确保顶入管节中心及高程能符合设计要求。(1)、由于工作井底板浇注了 20cm 的砼,地基稳定,导轨直接放置在工作井的底板上。(2)、严格控制导轨顶面的高程,其纵坡与管道纵坡一致。(3)、导轨采用浇注砼予以固定,导轨长度采用 23m,间距设置为 60cm。(4)、导轨必须直顺。 严格控制导轨的高程和中心。2、下管、顶进、出土和挖土 设备:采用电动卷扬机下管,用千斤顶、高压油泵作为顶进设备,用斗车、垂- 7 -直牵引的卷扬机作为出土设备,用空气压缩机带风镐机作为挖土设备。3、照明设备:井内使用电压不大于 12V 的低 压照明。4、通风设备:人工挖土前和挖土过程中,采用轴流鼓风机通过通风管进行
10、送风。5 起重设备:根据现场实际情况选择相应吨位的起重设备,选用的汽车式起重机应满足设计及规范等要求。(五) 引入测量轴线及水准点1、将地面的管道中心桩引入工作井的侧壁上(两个点),作为顶管中心的测量基线。2、将地面上的临时水准点引入工作井底不易碰撞的地方,作为顶管高程测量的临时水准点。(六) 下管1、下管前,要严格检查管材,不合格的严禁使用。2、第一节管下到导轨上时,应测量管的中线及前后端管底高程,以校导轨安装的准确性。3、要安装户口铁或弧形顶铁保护管口。(七)千斤顶和顶铁的安装千斤顶是掘进顶管的主要设备,本工程最长管段的顶力为 300 吨,拟采用 2 台 150 吨液压千斤顶。1、千斤顶的
11、高程及平面位置:千斤顶的工作坑内的布置采用并列式,顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线,防止产生顶时力偶,造成顶进偏差。根据施工经验,采用机械挖运土方,管上部管壁与土壁有间隙时,- 8 -千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的 1/41/5 处为宜。2、安装顶铁应无歪斜、扭曲现象,必 须安装直顺。3、每次退千斤顶加放顶铁时,应安放最长的顶铁,保持顶铁数目最少。4、顶进中, 顶铁上面和侧面不能站人,随时观察有无扭曲现象,防止顶铁崩离。(八)顶进施工1、工作坑内设备安装完毕,经检查各部分处于良好状态。即可进行试顶。首先校测设备的水平及垂直标高是否符合设计要求,合格后即可顶进工具头,然后安放混
12、凝土管节,再次测量标高,确定无误后进行试顶,待调整各项参数后即可正常顶进施工。在施工过程中,做到勤挖勤顶勤测,加强监控。顶进施工时,主要利用风镐在前取土,千斤顶出镐在后背不动的情况下将污水管向前顶进,其操作过程如下:(1)安装好顶铁挤牢,工具管前端破取一定长度后,启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个工作行程,将管子推向一定距离。(2)停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。(3)添加顶铁,重复上述操作,直至需要安装下一节管子为止。(4)卸下顶铁,下管,用环形橡胶环连接混凝土管,以保证接口缝隙和受力均匀,保证管与管之间的连接安全。- 9 -2、顶进施工中的重点工序(1)测量、测量次数:在 顶第
13、一节管时及校正顶进偏差过程中,应每顶进2030cm,即对中心和高程测量一次;在正常顶进中,应每顶进 50100cm 时,测量一次。、中心 测 量:根据工作井内测设的中心桩、挂中心线,利用中心尺,测量头一节管前端的轴线中心偏差。、高程 测 量:使用水准仪和高程尺, 测首节管前端内底高程,以控制顶进高程;同时,测首节管后端内底高程,以控制坡度。工作井内应设置两个水准点,以便闭合之用, 经常校水准点,提高精度。、一个管段 顶完后,应对中心和高程再作一次竣工测量,一个接口测一点,有错口的测两点。(2)纠偏:当测量发现偏差在 1020mm 时,采用超挖纠偏法,即在偏向的反侧适当超挖,在偏向侧不超挖,甚至留坎,形成阻力,施加顶力后,使偏差回归。当偏差大于 20mm 时,采用千斤 顶纠偏法,当超挖纠偏不起作用时,用小型千斤顶顶在管端偏向的反侧内管壁上,另一端斜撑在有垫板的管前土壁上,支顶牢固后,即可施加顶力。同时配合超挖纠偏法,边顶边支,直至使偏差回归。(3)管前挖土要求、在道路和重要构筑物下,不得超越管段以外 100mm,管周不得超挖,并随挖随顶。