钢筋混凝土管顶管施工方案Word文件下载.docx
《钢筋混凝土管顶管施工方案Word文件下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《钢筋混凝土管顶管施工方案Word文件下载.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
2.管径及管材：
建议采用DN1500MM二级钢筋砼离心式F型顶管，橡胶圈垫板石棉水泥接口。
3.管内底用C15砼填充做安管平台。
4.最大顶力计算及设备选型：
按最大单向顶进长度130M、管顶埋深5M计算
（1）.顶力计算：
对于顶力的计算，管径、埋深、顶进长度、土质、是否采用减阻碍措施，挖土工艺等都对顶力具有一定的影响，顶管的总顶力主要分为两个部分：
正面阻力和四周的摩擦力，即总顶力F=F1+F2。
F1——工具管的正面阻力（KN），由于该工程采用挤压式工具管，故
F1=π/4D2（1-e）×
R
D——工具管外径（M）；
1.5+0.3=1.8M。
e——开口率e=S1/S2=1.3273÷
2.545=0.5215。
S1——工具管开口面积；
（取直径1.2M，0.7854×
1.3×
1.3=1.3273M2）
S2——工具管横截面积（管道外径）；
0.7854×
1.8×
1.8=2.545M2。
R——挤压阻力（KN/M2），取R=400KN/M2；
故：
F1=3.14÷
（4×
1.8）×
（1-0.5215）×
400=0.186（KN）。
F2——管道摩擦阻力（KN）：
公式：
F2=f2.L。
L——管道总长度（130M）；
f2——单位长度管道摩擦阻力（KN/M）。
管道的摩擦阻力是指管壁与土之间的摩擦阻力，由于该工程采用触变泥浆减阻措施，故f2=π.D.f；
D——管道外径（M）（顶管所用管道壁厚一般为管内径为十分之一）；
f——管壁与土的平均阻力（取4.5KN/M2）；
F2=π·
D·
f·
L
=3.14×
5×
130
=3673.8（KN）。
总顶力F=F1+F2
=0.186+3673.8
=3673.99（KN）。
（2）.顶管设备选型：
从上面的计算结果可知，本工程的最大顶力为3673.99KN。
为保证管道顶进时顶力有一定的富余系数，在选用顶管设备时，每坑采用2个400T的千斤顶。
单向顶进长度超过90M时，加设中继间。
四、顶管施工方案：
1.工作坑施工：
由于现场施工场地较狭窄，采用沉井施工方法，尽量减少工作面。
2.接受坑施工：
与工作坑同样方法施工，在管道顶进到位时开始开挖，减少占用场地的时间。
3.管道顶进：
采用两组YDT4000型主油缸配对顶进，每个油缸的工作推力为4000KN，油缸长度2657MM。
土方采用人工挖掘的方法施工。
4.减阻措施：
a.在管外壁均匀的涂上一层白蜡，减少管壁与土层的摩擦力；
b.采用触变泥浆减阻：
膨润土运到现场后分批测得膨润土的胶质值，按下表配制泥浆：
膨润土胶质值
膨润土
水
碳酸钠
60～70
100
524
2～3
70～80
1.5～2
80～90
614
90～100
注：
.泥浆要充分拌和并停滞12小时以上方可使用。
.注浆泵采用BW250/50型注浆泵，压力为30～50Kg/cm，排量为：
150～250升/分，在注浆时压力控制在0.1～0.2Mpa左右。
.注浆孔位于管道两侧，每节管2个注浆孔，顶管完成后要用水泥砂浆置换触变泥浆，并将泥浆孔封堵。
5.地下水排除措施：
由于本工程地下水位较高，对安全施工构成威胁，故考虑采用：
a.当地下水不多时，在工作坑底板设置一集水坑，用抽水机直接排除；
b.如遇地下水太大时，采用深井降水法降水。
6.遇淤泥流沙层措施：
地质资料显示，沿线有淤泥流沙层，对管道顶进质量及安全施工极为不利，宜采用分层注浆加固管道内及周围土体的方法，具体为：
采用管道内“超前小导管注浆法”，即在管道内按一定间距（0.5米为宜）插注浆导管，外圈导管斜插角度为15度；
注浆材料为水玻璃水泥浆。
五、工作坑结构设计：
（一）.尺寸计算：
1.长度:
按正常状态顶进时计算:
L≥b1+b2+b3+L1+L2+L3+L4
其中：
L——工作坑的最小长度；
b1——后座或后背墙厚度，设后座时取b1=40～60cm，设后背墙，无后座时取b1=50～160cm；
由于本工程顶力较大，故取b1=100cm；
b2——刚性顶铁厚度，取b2=30cm；
b3——环形顶铁厚度，取b3=15cm；
L1——下井管段长度，本工程管径DN1500，取L1=800cm；
L2——主油缸长度：
YDT4000型工作推力为4000KN，长度1657。
L3——接管时留在坑内管道的最小长度，取L3=50cm；
L4——安装富余量，由于本工程地方狭窄，故不作安装富余量考虑，取L4=80CM。
故L≥b1+b2+b3+L1+L2+L3+L4=1.0+0.3+0.15+8+1.657+0.5+0.8=12.4M
取L=12.4M
2.宽度:
工作坑的宽度与管道外径有关，另外还与坑的深度有关。
因为较浅的坑，能放在地面的设备不再下坑，如油泵车、变电箱、电焊机和顶铁等。
较深的坑一般是井，为了提高施工效率，上述设备都要放在井下。
所以前者工作坑较窄，后者较宽。
浅工作坑：
B=D+（2.0～2.4）
深工作井：
B=2D+（2.0～2.4）
式中：
B——工作坑（井）的宽度（M）；
D——管道的外径（M）；
由于本工程工作坑深度在6M以上，故其宽度按深工作井计算，即取：
B=1.5D+（2.0～2.4）=1.5×
1.8+2=4.7M，取B=4.7M。
3.深度：
自地面至基坑（井）底板面的深度称为工作坑（井）的深度，可按下式计算：
H=H1+D+h
H1——管顶覆土厚度（M）；
D——管道外径（M）；
h——操作空间高度（M）取h=0.8M，故工作坑的深度为
H=H1+D+h=5+1.5+0.8=7.3M；
（二）.坑壁及坑底结构设计：
地面
碎石基层
500L500
（三）.顶进后背墙设计：
1.选用尺寸：
3500mm×
1000mm；
2.做法：
正面（与千斤顶接触面）及侧面用20mm厚钢板焊接成型，与剪力墙预埋件焊接，中间填充C30钢筋砼。
六、顶管工艺流程的质量控制：
顶管工作能否顺利，导轨的安装非常关键，本工程导轨采用轨道钢，在安装时应顺直、平行、等高，纵坡与管道设计纵坡一致，安装误差为：
轴线：
3MM；
顶面高程：
0～+3MM；
两轨内距：
±
2MM；
安装轨道时应与底板预埋铁牢固焊接，不能在使用中跑位。
在顶管开始入土前，再仔细检查一遍油泵，千斤顶的安装及运作状态，注意设备的状态，后背及轨道的安装精度，准确无误后，方可放下工具管开始顶进工作。
手工掘进顶管法前10M非常关键，允许偏差必须控制在以下范围内，轴线3MM，高程0～+3MM，超过此范围应及时纠正。
在挖土时，要严格按下列要求挖掘，先中间，后四周，不超挖，勤收边，四周的超挖量不大于1.5CM。
在顶进过程中要时刻观察，并做好以下记录：
油泵油压表读数；
注浆泵压力读数，过行管头高程、轴线偏差；
导轨及后背铁的稳定程度；
土质变化。
如以上内容正常，则继续顶进；
如发现异常，要仔细分析原因，并采取相应措施。
七、顶管施工测量：
先准确定出工作坑及接收坑的位置，坑底及走轨的标高；
施工过程中重点控制轴线位置及高程；
一般每顶进0.5米应对高程及轴线复核一次。
八、顶管纠偏：
纠偏是指工具管偏离设计轴线后，利用工具管的纠偏机构或其它措施，改变管端的方向，减少轴线偏差的方法。
当测量结果超出允许偏差范围外，就要进行纠偏，纠偏主要靠工具管进行。
纠偏时应做到以下几点：
1.纠偏应在顶进过程中纠偏，边顶进边纠偏；
2.纠偏应用小角度来逐渐进行，不能急拐或突升突降；
3.纠偏时应注意轴线校正后顶管头的复位；
4.每次纠偏均要仔细记录其过程及纠偏值。
九、顶管常见通病的分析与防治：
顶管允许偏差控制：
控制内容管径
DN1500
轴线位置
50
管道内底高程
＋30、－40
相邻管间错口
20
（一）.管道轴线偏差过大：
1.现象：
管道轴线与设计轴线偏差过大，使管道发生弯曲，甚至造成管节损坏，接口渗漏。
2.原因分析：
（1）.地层正面阻力不均匀，使工具管受力不均匀，形成导向偏差，造成管道轴线偏差。
（2）.顶管后背发生位移或不平整，使顶力合力线偏移，造成管道轴线偏差。
（3）.千斤顶不同步，或千斤顶间顶力相差较大，或安装精度不够，造成顶力合力线偏差，使管道轴线发生偏差。
3.预防措施：
（1）.顶管施工前应对管道通过地带的地质情况认真调查，设置测力装置，指导纠偏。
纠偏应按照勤测量、勤纠偏、小量纠的操作方法进行。
（2）.采用同种规格的千斤顶，使其顶力、行程、顶速相一致，保持顶力合力线与管道中心线相重合。
（3）.加强顶管后背施工质量的控制，确保后背不发生位移，并应使后背平整，以保证顶进设备的安装精度。
（4）.顶进过程中应随时绘制顶进曲线，以利指导顶进纠偏工作。
4.治理方法：
（1）.重新调整千斤顶行程、顶力、顶速，或重新调千斤顶的安装精度。
（2）.对顶管后背进行加固，防止位移继续发展，并确保后背平整。
（3）.纠偏前应认真分析顶进曲线的发展趋势，采取适当的纠偏量，循序渐进，切不可操之过急，适得其反。
（二）.地面沉降与隆起：
顶管施工过程中或施工后，在管道轴线两侧一定范围内发生地面沉降或隆起，使管道周围建筑物和道路交通及管道等公用设施受到影响，甚至危及到正常使用和安全。
（1）.开挖端面的取土量过多或过少，使工具管推进压力与开挖土体压力不平衡，造成地面沉降或隆起。
（2）.管道轴线偏差，或纠偏不当造成的土层土体损失。
（3）.管道外围环形空隙（工具管外径与管外径之差）引起的土层土体损失，或顶管完成后未置换泥浆造成的土体损失。
（4）.管道接口不严密造成的水土流失。
3.防治措施：
（1）.施工前应对工程地质条件和环境情况进行周密细致的调查，制定切实可行
升级会员 