钢筋混凝土顶管施工方案Word格式文档下载.docx
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做预顶试验:
检验液压系统性能,液压缸行程,传力设备的中心线和垂直度等。
对顶入管节做最后检查,如端面平直度,椭圆度,管壳任一侧母线直线度等。
顶入管节采用Φ1000mm钢筋混凝土管。
第一根管子必须加特制工具头,确保管子的承重面积。
用起吊设备将管节轻放在导轨上,测量中线与前后两端高程,管节端面垂直顶管中轴线。
人工在管子前端掏土,清出的土方用小车配以小型卷扬机外运出作业坑。
待管子前端形成略大于管子外径的圆形空间后,启动主顶液压油缸,慢慢向前推动,首节管子顶入后,液压缸退回到起始位置,将第二管节与首节按照规范要求连接,合格后再依次顶进。
每一根管子顶进后,人工继续在管子前端掏土,如此循序渐进,在顶管过程中,辅以纠偏、纠扭措施,直至顶入满足设计要求,完成顶管作业。
顶管过程中,每顶进200cm左右就要对顶管中线、高程进行检测,施工中采用全站仪控向,以施工放线时布置的中心桩为准进行监测,发现位移,要采取纠偏措施调整过来。
每次纠偏角度不宜过大,可根据顶进长度和土质情况来确定,一般可在1cm—10cm之间选择。
另外要严格控制纠偏油泵的压力,不使油泵压力升得过快,纠偏结束后要锁紧螺旋定位器。
5.
纠偏、纠扭调整措施
纠偏是指工具管偏离设计轴线后,利用纠偏油缸或套管前端加管锲,改变管端的方向,减少管线偏差的过程。
由于钢筋混凝土套管是分段进行的,段与段之间是柔性连接,不传递弯矩,因此纠偏必须遵循以下规律:
纠偏在顶进过程中进行,静态的纠偏会对管线产生不利的影响;
钢筋砼纠偏比较灵敏,纠偏角度不宜过大,避免造成较大的弯曲;
第一段管节质量要好,因为第一段管节在纠偏
过程中承受多次反复应力,容易损坏管节;
纠偏过程中,要在网格底上绘制工具管的测点轨迹,推算出其行轨迹,根据行轨迹及时纠偏角度,避免纠偏过大产生过度的弯曲;
及时了解穿越处的土层,特别是软土层,不均匀土层的土质情况。
顶进过程中常常出现管道扭转,须加强控制,避免扭转角过大,纠扭预防措施:
纠偏时,注意纠偏油缸不要对管节形成扭矩;
稳定主顶油缸后座,主顶油缸后座不稳容易使主顶油缸工作时方向变化,产生扭转角;
纠扭管节扭转的有效方法为压重纠扭,即在管道单边压重,使管道在相反方向扭转。
顶管施工方案与措施应根据施工实际需要,可采用单顶进法,双面顶进法和对接顶进法施工,方案需争得监理认可方得施工。
6.
顶管完毕检查验收
混凝土管顶管作业完成后,及时对管子凹部进行注浆,防止管子下沉和路面塌陷,向监理报验并现场测量验收。
验收合格后,填写施工资料,请旁站监理检查签证。
顶管二
1顶管工作坑及附属设施
1.1
顶管施工的工作坑是顶管施工时在现场设置的临时性设施。
工作坑是一个竖井,顶进过程中,顶管的管节不断被吊到工作坑内安装顶进,管内土方陆续从坑下提升到地面上运走。
竣工后在其地点修建检查井或阀门井。
1.2
工作坑附属设施包括接口操作井、集水井、工作棚、工作台、测量基准点、后背、导
轨和基础等。
2
顶管施工工艺设计
2.1
千斤机顶的顶力计算的理论公式为:
Rf=K[f(2Pv+2PH+PB)+PA]
式中
Rf----计算顶力(千牛);
Pv----管顶上的垂直土压力(千牛);
PH----管侧的土压力(千牛);
PB----全部欲顶进的管段重量(千牛);
PA----管端部的贯入阻力(千牛);
K----安全系数。
2.2
顶进钢筋混凝土管时,顶力计算的经验方式:
Rf=n.G.L
(千牛)
n----土质系数;
G----管节单位长度重量(千牛/米);
L----顶进管段长度(米)。
2.3
后背的设计计算:
Rc=Kr.B.H.(h+H/2)γ.Kp
Rc----后背土的承载能力(千牛);
B----后背墙的宽度(米);
H----后背墙的高度(米);
h----后背墙顶至地面的高度(米);
γ----土的容量(千牛/米3);
Kp----被动土压力系数;
Kr----后背的土抗力系数。
2.4
顶进设备
顶管施工采用的液压千斤顶大多为手动泵驱动和电泵驱动。
顶铁一般由型钢焊成,强度和刚度应经过核算。
刃脚装于首节管端部,由外壳、内环和肋板组成。
外壳以内环为界分成两部分,前面为遮板,后面为尾板。
刃脚外壳套于顶进管外部,外伸长度取决于土质。
遮板端部呈20--30°
角,尾板长度15--20cm。
用肋板增加其刚度,多数肋板按中心角10--15°
位置作放射形设置。
3普通顶管法的实施(见图1)
3.1
普通顶管法的适用范围和工艺流程
普通顶管法一般用于顶入的管节内径不小于800mm的钢筋混凝土管和钢管。
顶进长度一般不超过60m。
施工的坐标误差一般可达到1cm以内。
但当管径大于1800mm时,工作面土壁可能会出现稳定性问题,尤其是土质松散或遇到地下水时。
普通顶管法的工艺流程:
3.2
顶进前的准备工作
3.2.1
安装管节
管节安装下管前应先进行外观检查,包括管端面的平直度,管壁表面的光洁度,端面上有无纵向裂缝等。
对马蹄形端面、裂缝超长或管壁粗糙者不应使用。
检查合格的管子用卷扬机或龙门吊吊到顶管的工作坑的导轨上,准备连接顶进。
6.2.2
管道接口
管节稳好后,在管内侧两管节对口的地方用钢涨将两节管子连接起来,使接口处于刚性连接,避免在顶进中受力产生错口,保证顶进过程中管节高程和方向的准确度。
钢浇圈固定管口的方式如图2。
钢涨圈是用6~8mm的钢板卷焊而成圆环,宽度300mm。
涨圈环外径小于管节内径30~40mm。
接口时将钢涨圈放在两个管节的中间,并打入木楔。
操作时,先用一组小方木插入钢涨圈放在两个管节的中间,并打入木楔。
操作时,先用一组小方木插入钢涨圈上部与管壁的空隙内,将钢涨圈固定。
然后两个木楔为一组,方向相反、交错地打入缝隙内,将钢涨圈牢固地固定在接口处。
对于钢筋混凝土管,为了接口填封,应在管节口间预先留出空隙,称预留空隙。
平口钢筋混凝土管使用直径30~35mm的麻辫,放在管缝的外缘周围,借以留出空隙,如图2所示。
顶管竣工后将钢圈拆除,再往管缝内填打石棉水泥。
麻辫除有隔缝的作用外,在顶管过程中,尚能发挥均布顶力和保护管节的作用。
3.2.3
挖土
顶进管节的方向和高程的控制,主要取决于挖土操作。
工作面上挖土不但影响顶进效率,更重要的是影响质量控制。
对工作面挖土操作的主要要求是:
3.3
必须在规定的范围内开挖,不得超挖;
特别是管底土基弧度120°
~135°
范围内,一
定要保持管壁与土基表面吻合;
3.4
不得扰动管底下部的地基土;
3.5
挖出的土要及时外运;
3.6
开挖后要及时顶进,及时测量,可使顶力限制在较小的范围内。
3.6.1
运土
从工作面挖下来的土,通过管内水平运输和工作坑的垂直提升运至地面。
运土量的计算:
V=1/4.πD12.η
(m3)
V----单位管节长出土量(m3);
D1----管节外径(m);
η----可松性系数。
管内水平运输:
管径大于800mm可用如图3所示的四轮车运土;
管径大于1500mm,可采用双轮手推车运土。
4顶管工程的测量监督及误差校正
4.1
顶管施工时,为了使管道按照规定的方向前进,在顶进过程中必须不断观测管节前进
的轨迹,当发现偏离设计位置时,就要及时地进行校正。
因此要求顶管自始至终都要在测量工作的严格控制之下。
测量工作大致分为四个方面:
4.1.1
顶进前的准备阶段测量
包括工作坑的方位、高程,标定管道中心线,设立临时水准点等。
开始顶进的第一节管测量工作非常重要,
第一节管顶得好,位置正确,以后的管子才能顶好。
4.1.2
顶进过程中的测量
主要是对工具管和首节管进行测量,此种测量观测频繁,正常顶进时每顶进30~40cm就应测量一次,顶进第一节管时,测量的顶进间隔距离更要小些。
除对工具管和首节管频繁测量外,每顶进40~60cm还需对整个顶进管进行复测,主要是检查中间管节有无下沉现象。
4.1.3
工程竣工测量
一般是每节管都应测量,根据测量结果绘出竣工图。
4.1.4
地面观察测量
观察地面有无沉陷和隆起。
开始顶进前,要选好基线(即管道设计的中心线)和基点(即临时水准点)。
基线和基点一定要设置牢靠,在整个施工过程中不能发生移动,特别是基线若方向稍有移动则可能形成很大的误差。
基线设置好后,就以此基线为准测量顶管的中心。
中线的测量方法可根顶距的长短、精度要求的高底而不同。
常用的方法有:
三点移线法、经纬仪测量、连通管测量法、激光测量。
4.2
顶管工程产生误差的原因很多,主要有:
4.2.1
质构造的变化,基础土层软硬悬殊;
4.2.2
顶进千斤顶用力不均;
4.2.3
导轨移位,工作坑基础沉陷;
4.2.4
局部障碍物偏向施力;
4.2.5
挖土操作时开挖的尺寸不合适;
4.2.6
顶进管节的端面不平行。
4.3
顶管误差校正是逐步进行的过程,一旦形成误差不易立即将已顶好的管进行校正,而
是逐步由误差调整到正确,常用的校正方法有:
4.3.1
挖土校正法:
采用在不同部位增减挖土量的办法,以达到校正的目的。
校正误差范
围一般不大于10~20mm。
该法多用于粘土或地下水位以上的砂土中。
4.3.2
强制校正法:
当偏差大于20mm时,用挖土法已不易校正,可用圆木或方木顶在管
子偏离中心的一侧管壁上,另一端装在垫有钢板或木板的管前土壤上,支架稳固后,利用千斤顶给管子施力,使管子得到校正。
4.3.3
衬垫校正法:
对淤泥、流砂地段的管子,因其地基承载力弱,常出现管子低头现象,