1、1目 录一、工程概况 .3二、主要工程量 .3三、主要工程措施及控制要点 .33.1工作坑及顶进中的测量 .33.2工作坑、接收坑施工 .43.3顶管方法 .83.4顶管推力计算 .83.5护铁及顶铁 .83.6基坑基础及导轨 .83.7后背墙 .93.8平台及起重架 .103.9顶管平台下管 .103.10工具管 .103.11顶管洞门的开启 .113.12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、文明施工及环保措施 .18七、应急预案 .19八、顶管穿越河安全措施 .19九、附图表 .192一、工程概况:1、 本段顶管为通信管线套管,管线穿越河。河
2、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=1750mm 66m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:1012.2m 3三、 主要工程措施及控制要点3.1工作坑及顶进中的测量3.1.1 施工前须将管线的中线点及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)引入工作坑两侧坑壁上或支
3、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,选择不易碰撞及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牢固可靠,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,要考虑到后背或基础变形影响。3.1.5检查、校对各种测量仪器及工具均经权威坚定部门检测,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线位置、水准仪测量流水面高程一
4、次。下完一根管后用经纬仪及水准仪核测一次中心及管高程。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:3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。钢格栅主筋为 4根 20 钢筋
5、,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行质量检验,进行速凝效果的试验,确定速凝效果的试验,确定速凝剂的品种和最佳掺量,要求初凝不超过5min,终凝不超过 10min,进行配合比选择试验,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,计量误差小于 2,搅拌均匀,
6、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、清除松动的浮石、土块和杂物,清除基脚下的堆积物,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、分层进行,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行,若在终凝 1小时后再进行喷射时,喷层表面应用风水清洗。喷嘴应避开格栅钢筋密集点,以免产生密积
7、,对悬挂在网筋上的混凝土结团应及时清除,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,及时采取有效措施,确保施工安4全。工作坑施工中应严格控制井壁厚度及垂直度,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行锚喷混凝土施工。工作坑喷射混凝土检验标准检验频率序号检验部位项目允许偏差(毫米) 范围 点数检验工具方法1 喷层厚度不小于设计厚度5米 4 用钢尺量2 砼强度不小于设计强度每座 1
8、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相同,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=0.5H 2k0=0.5211120.267=339.3KN/m2Ea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=104.5KNmq最大荷载L计算荷载长度(竖向格栅
9、间距)按单筋计算格栅配筋:As= 1fcbhfy5as=M 1fcbh2=104.5106114.32502002=0.73=1-(20.73-1) 0.5=0.32As=114.32002500.32200=1146mm2选用 4根 20 钢筋截面积为 3144=1256mm2 As5)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/mM=339.30.82=27KN/mW=M/=bd 2/6=27/1.54=0.02m3d=(60.02/2)0.5=0.24m取锚喷护壁厚度为 25cm护壁配筋:as=27/114.320008002=0.
10、0015=1-(20.0015-1) 0.5=0.0015As=14.320008000.0015250=137mm2选用 6150, As=373137 mm 23.3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=560TP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
11、推6力每台为 320T。3.5护铁及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、基坑基础及导轨基坑基础采用 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+aA=2
12、(D-h-e)(h-e) =2(2.1-0.13-0.02)(0.13-0.02)=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-管外底距基础面的距离(一般为 0.010.025 m)实际操作过程中根据 e值的高度变化进行调整。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(45+/2)+2Chtan(45+/2)式中 r土壤的容重(吨/立
13、方米) ;7h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*11* tan(45+28/2)+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平台及起重架出土及下管采用卷扬机,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,其余位置满铺方木及大板,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
14、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,圆钢两端,连接必须锁紧。支架做四道横拉杆。起重架底部焊接在平台横向放置的 30号槽钢上,起重架底部支脚加肋焊接。3.9顶管平台下管管材在顶坑的一侧排放在两根平行立放的 30#工字钢上,底部横铺150150mm方木,间距 500mm,方木用土填平实。下管时,工作平台上也平行立方两根 30#工字钢,高度、宽度与排放管的工字钢相同并与其用钢夹板、螺栓相连一起,这样就可以人工向前滚动管材直至下管口,与起重架的大钩垂直起吊。起吊后将工字钢拆开向两边移动,让出下管口,就可以下管了。平台上的工字钢必须
15、与主梁工字钢搭接,严禁悬空或探头,两侧要用钢管或方木卡固,并在上面焊钢挡板。3.10工具管工具管用 12mm钢板制成圆弧形,长度 1m,套在首节管前上方与管节固定在一起,工具管外焊 25mm 钢筋,前端制成尖形,间距 5cm,出工具管长 30cm。工具管内用 12mm钢板焊肋,间距 20cm,长度和工具管相等。3.11顶管洞门的开启根据管道中心、和高程,确定洞口的位置,先进行对管顶上方 180范围内的土壤加固(超前小导管) ,防止在开启洞门时管上顶塌方。洞口开启完成后,工具管8顶入洞口。3.12管道顶进施工(1)、顶管施工工艺流程测量控制 工作井施工 顶管设备安装 始顶 管道顶进 顶至终点处
16、回填加注水泥浆 设备拆除a检查起重设备:起重设备经常检查、试吊,确认安全、可靠方可下管。下管时工作坑内严禁站人。当距导轨小于 50厘米时,操作人员方可进前操作。b下管就位:第一节管子下到导轨上,测量管子中心及前端与后端的管底高程,确认安装合格后方可顶进施工。第一节管有工具管的作用,顶进方向与高程的准确,是保证整段顶管质量的关键。(2)、管前挖土与顶进:管前挖土是控制管节顶进方向和高程、减少偏差的重要作业,是保证顶管质量及管上构筑物安全的关键。因此,管前挖土与顶进须严格按照以下规程操作:a 管前挖土的长度:在一般顶管地段,土质良好,可超过管端 3050厘米,并随挖随顶。b 顶进施工:顶进开始时,
17、应缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常施工速度顶进。顶进中发现油路压力突然增高,应停止顶进,检查原因并经处理后方可继续顶进,回镐时,油路压力不得过大,速度不得过快。挖出的土要及时外运,及时顶进,使顶力限制在较小的范围内。(3)、测量与校正a在顶第一节管时,以及在校正偏差过程中,测量间隔不能超过 30厘米,保证管道入土的位置正确;管道进入土层后的正常顶进,测量间隔不能超过 100厘米。b高程测量:用水准仪及小塔尺,根据工作坑内设置的水准点标高,测头一节管前端与后端管内底高程,以掌握头一节管子的走向趋势,测量后与工作坑内另一水准点闭合。c全段顶完后,在每个管节接口处测量其中心位置和高程,有错口时
18、,测出错口高差,做好记录。9d顶管误差校正是逐步进行的,形成误差后不可立即将已顶好的管子校正到位,应缓缓进行,使管子逐渐复位,不能猛纠硬调,以防产生相反的结果。(4)、触变泥浆减阻施工穿越河顶管长度 66m,为了减少顶进中的阻力,防止塌方,采用在管壁与土壁之间注入触变泥浆,形成泥浆套,减少管壁与土壁之间的摩擦阻力。触变泥浆除起润滑作用外,静置一定的时间泥浆固结,产生强度。泥浆配比及注浆操作。同常规方法。按市政操作规程要求进行。为使泥浆能够达到较好的充满度,每 2节管设一处注浆孔。每处在管顶部及水平直径两侧管壁开3个注浆孔(注浆孔的设置与管材生产厂家联系.在生产管材时将注浆孔预留好,孔径规格为
19、50mm,从管体顶进 10m至 15m后开始注触变泥浆。随顶随注,注浆压力应达到 0.2Mpa,以保证注浆饱满,确实起到润滑减阻作用。)调浆设备:搅浆机及储罐灌浆设备:注浆泵、输浆管触变泥浆材料主要成分:膨润土、碱(碳酸钠)和水触变泥浆的拌和和程序:将定量的水放入搅拌罐内,并取其中一部分水溶化碱;在搅拌过程中,将定量的膨润土徐徐加入搅拌罐内,搅拌均匀;将溶化的碱水倒入搅拌罐内(碱水必须在膨润土上搅拌均匀后加入再搅拌均匀,放置 12h后即可使用。触变泥浆使用时应注意事项:搅拌均匀的泥浆应静置后方可灌注,注浆孔在未下管之前用冲击钻成孔,每节管中间设一孔,环氧树脂埋固钢管。下管时将注浆孔放置斜上方,
20、且前后两节的孔应错开布置。灌浆前,应注水检查灌浆设备,确认设备正常后方可灌注。灌浆压力可按 0.1Mpa开始加压,在灌浆过程中再按实际情况调整。每次顶进同时灌浆,按灌浆孔断面位置的前后顺序进行依次进行,灌浆遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时,经处理后方可继续顶进。四、施工质量保证措施1、竣工测量测出各管口高程及水平位置的数据,入竣工资料。顶管施工外观质量标准检查项目规定如下:(1) 、目测直顺、无反坡、清洁、不积水、管节无裂缝。10(2) 、顶管施工如遇塌方或超挖,土壁与管壁之间的空隙必须进行压浆、补实处理。2、建立健全由项目经理统一管理的技术、质量、安全管理体系;3、落实岗位责任制,在
21、施工过程中做到各负其责,达到以工作质量保证工程质量的目的;4、严格控制材料进货渠道,进场材料都必须有合格证,重要材料进场时施工、技术、质量负责人必须全部亲自到场检验,确定合格才可入场使用;5、顶进施工时,顶进记录必须真实、清晰、完整。建立健全交接班制度。当交接班时,当班负责人必须向接班负责人交清记录,并说明在顶进操作中所出现、发现的问题及处理情况。6、提高施工及操作人员的素质,加强在顶管施工中的动态管理。顶进施工必须认真执行施工方案及有关规定。7、严格按设计要求与施工规范施工,及时收集施工资料。施工资料要做到真实、准确、及时。附表一顶管允许偏差 检验频率序号项 目允许偏差(mm) 范围 点数检验方法1 中线 D1500 302 位移 D1500 50每节管 1 测量并检查记录3 D1500 +10-204管内底高程D1500+20-40每节管 1 水准仪测量5 相邻管间D1500 10 每个接口 1 用尺量