人工顶管专项施工方案Word文件下载.docx
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工作坑的底部开挖宽度(
m;
D1—
管外径(m);
b—
—管两侧操作空间(m,-
「般为每侧0.8
1.6m;
C—
—撑板厚度(m,一般采用
0.2m。
B=1.8+2X0.9+2x0.2=4.0m
L二L1+L2+L3+L4+L5
式中L
工作坑的底部开挖长度(
L1-
管节长度(m);
L2-
顶镐机长度(m);
L3-
-出土工作间长度(m);
L4-
后背墙的厚度(m;
L5稳管时,已顶进的管节留在导轨上的最小长度
(m,一般为0.3m~0.6m。
L=2.5+1.2+1.4+0.6+0.3=6.0m
经计算芙蓉西路南段顶管工作坑w1开挖尺寸为:
6X6m工作坑w3w5w7、w9开挖尺寸为:
4X6m接收井w2w4w6w8开挖尺寸为:
4X4m
2、工作坑的基础
采用混凝土基础,基础厚度为30厘米,强度等级为C20浇筑宽度较枕木长50cm。
并在混凝土内部埋设15cmx15cm的方木作轨枕(方木埋入混凝土的面包油毡)。
这种基础不扰动地基土,能承受较大的荷载。
二、工作坑开挖支护方案
根据地质勘探报告本段修建场地内无不良地质,土质为自重II
级湿陷性黄土,土体自身稳定性较好且无地下水。
结合现场实际情况及设计图纸,本工程污水管顶管工作坑采用木板支撑。
木板支撑一般是应用在地质情况好,土体自稳性高,无地下水的情况下。
其支护工艺流程是:
工作坑定位-工作坑尺寸放样-工作坑开挖-工作坑支撑-封底混凝土浇筑。
一)施工准备
1、确定工作坑的中心位置及开挖尺寸;
2、调查工作坑开挖范围内的地上地下障碍物;
3、开挖机械的配备和支撑材料的准备。
2)工作坑的开挖、支护
工作坑的开挖尺寸经计算确定后进行开挖,3米以内采用机械
挖土,人工修整;
根据土质情况及时进行加固。
为了保证施工的安全,开挖时根据土质情况进行适当放坡。
当工作坑开挖至-3m时进
行第一层的支护,支护至工作坑-0.5m处。
工作坑四周用木板拼接成整体紧贴土体;
采用直径15cm圆木呈“井”字支撑形状上下两层支撑。
离井底2m范围内为了保证顶管空间,不设置中间横撑。
三、顶管施工工艺
根据本段地质情况及施工任务实际情况,我单位拟对污水干管工程采用人工顶管。
人工顶管工艺流程:
工作井施工-顶进设备安装调试-吊装混凝土管到轨道上-装顶铁-顶进-出土-管道贯通—检查井施工。
一)、平台搭建、四周的护栏及挡水墙
(1)平台搭建
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3.5mx2.0m,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
(2)防护栏
工作井口设不低于1米的防护栏,护栏上挂密目网。
工作井口外1.0~1.5m处设置高1.8m的彩钢板围挡,作业人员出入口设不低于1.2米的护身栏。
(3)挡水墙
工作坑开挖边线外1.0〜1.5米处砌筑30厘米高的砖墙,并用
M10的水泥砂浆抹面,以防止雨水流入工作坑内,影响施工。
二)、顶管采用人工顶管施工方案
(1)顶管推力计算:
设计管线管径为D=1500m顶进距离最长为100m
计算总顶力:
P=nxGXL=3X4.8x100=1440T
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=1440X70%=1008T
所以,根据计算和管子受力均匀两方面考虑,选用4台QYS320
型的千斤顶,其顶推力每台为320T。
(2)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,顶铁与千斤顶的行程长度配合传递顶力,在顶镐与管子之间陆续安放。
(3)基坑基础及导轨
基坑基础为30cm厚混凝土基础,坡度与设计管道坡度一致。
基坑导轨起导向作用,导轨宜采用QU80的导轨,其高度为130mm
上顶宽度80mm
导轨安装是顶管施工中的一项重要工作,安装的准确与否直接影响管子的顶进质量,应保证两轨平行、四角高程并具有足够的刚度。
导轨设计采用重型钢导轨,其安装要求如下:
安装后导轨应该牢固,不得在使用中产生位移,并且要求两导轨应顺直,平行,等高或略高于该处管道设计高程,其纵坡应与管道设计坡度相一致。
安装导轨时,应首先利用垂球和直尺确定导轨的间距和平面位置,然后测出导轨各点的实际高程,并与设计高程相比较,确定导轨的高程调整后进行安装。
将钢轨安装在枕木上,用钉固定在枕木上。
导轨的安装精度必须满足施工要求。
其允许偏差为:
轴线3mm顶
面高程为士3mm两轨间距为士2mm
(4)后背墙
后背墙为型钢、钢筋混凝土后背,钢筋混凝土后背梁利用工作
井钢筋混凝土护臂作为后背墙。
型钢厚度为4cm宽度为4m高度
为2.4m地下埋深0.5m,前立两根40cmx40cmX200cm立铁。
(5)出土及下管
出土采用人工挖土卷扬机出土,采用50T吊车一辆,人工配合下管。
(6)顶管平台下管
管材在顶坑的一侧排放在两根平行立放的I30工字钢上,底部横铺150X150mn方木,间距500mn,方木用土填平实。
下管时,工作平台上也平行立方两根I30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,与汽车吊的大钩垂直起吊。
起吊后将工字钢拆开向两边移动,让出下管口,将管子放入井底导轨。
三)、顶进施工
(1)当工作井内设备安装调试完毕后,具备顶进条件后,即可进行顶进。
严格控制前方开挖距离,杜绝超挖、扩挖现象。
顶进中出现以下情况时应立即停止顶进,及时分析原因并采取措施,待处理完善后再进行顶进。
1、顶进顶力骤升或顶力达最大值时;
2、后背发生位移或后背开裂时;
3、千斤顶油管不通或油泵工作不正常时;
4、操作按钮不正常时;
5、砼管出现裂缝或破损时;
6、电路发生故障时。
(2)管道的顶进与监测
首先在管道口安装好弧形顶铁保护管口,然后安装其它顶铁。
待管前挖土满足要求后,启动油泵,操纵控制阀,使千斤顶进油,活塞伸出一个行程,将管子顶进一段距离;
操纵控制阀,使千斤顶反向进油,活塞回缩,安装顶铁,重复上述操作,直到管端与千斤顶之间可以放下一节管子为止,卸下顶铁,下管并安装好胶圈和多
层胶合板衬垫,管接口采用钢外套承插橡胶圈接口。
重新安装好U
型顶铁或弧形顶铁重复上述操作进行下节管顶进。
管道顶进过程中,顶铁上方及侧面均不得站人,并随时注意观察顶铁有无扭曲迹象,及时采取措施,防止崩离。
管内挖土采用人工挖土方式,管内土方水平运输采用人工推土斗,铺轻型导轨水平运输。
垂直运输采用电葫芦吊土,直接将土运至工作坑外,翻斗车转运。
顶进时应遵照“先挖后顶,随挖随顶;
顶前测量,顶后复测的原则。
管道顶进与管道监测应同步进行,第一节管子下到导轨上,应测量管子的中线及前端和后端的管底高程,确认合格后,方可顶进。
第一节管子顶进方向的准确,是保证该段顶管质量的关键,对顶进方位应勤测量,勤检查,并细致操作,防止出现偏差。
(3)顶管方法和要求
1、测量次数:
在顶进第一节管子时,以及在校正偏差过程中,每顶进20-30cm,即对中心线及高程测量一次;
在正常顶进中,应每顶进50-100cm测量一次;
2、中线测量,一般根据工作坑内设置的管位中心桩挂设中心线,利用特制的中心尺和经纬仪,测量头一节管前端的中心偏差;
3、高程测量,一般使用水准仪和特制的高程尺进行,除测头一节管前端管底高程,以检查与设计高程偏差外,还应测量头一节管
后端管底高程,以掌握头一节管子的走向(即坡度);
工作坑内设置稳固的水准点2个,以便测量高程时互相闭合。
四)顶进一般应昼夜三班不停施工,充分发挥机械的效能,同时防止由于中途停置,摩擦力增加,造成顶进困难。
但在顶进过程中遇到下列情况之一时,即应停止顶进,迅速米取措施,处理完善后,再继续顶进。
1、顶管前发生塌方或遇到障碍;
2、后背倾斜或严重变形;
3、顶铁发现扭曲迹象;
4、管位偏差过大,而且校正无效;
5、顶力较预计增大,超过管口许可承受的顶力。
顶进每班均应填写施工记录。
施工记录应包括顶进长度、顶力数值(或油泵压力表数值)、管位偏差及其校正情况、机械运转情况、土质变化以及出现的问题和应注意事项。
交接班时应将施工记录向下一班交接清楚。
人工挖土顶进时,管前挖土一般应在管内操作,以确保安全。
土质容易塌方者,应加管帽。
所顶混凝土管内径较小,在管内操作不便时,可在管前安装用钢板制作的工具管。
千斤顶及出土电葫芦的操作,均应听从挖土人员的指挥。
五)管前挖土是保证顶管质量及管上构筑物安全的关键。
挖土应
遵守下列规定:
1、管前挖土长度;
⑴、在一般顶管地段,如土质良好,可超越管端30-50cm。
⑵、在土质不良地段顶管不得超越管端以外10cm,并随挖随
顶。
2、管子周围的超挖
⑴、在不允许土壤下沉的顶管地段(如上面有重要构筑物或其
他管道),管子周围一律不得超挖;
⑵、在一般顶管地段,上面允许超挖1.5cm,但下面135°
范围内不得超挖。
测量发现管位偏差达1cm一般应考虑校正,但对高程偏差的校正,应根据管道的设计坡度和头一节管子的走向,来确定校正方法。
当根据头一节管子的定向预计可能自行恢复到设计位置时,不必校正。
纠偏校正应缓缓进行,使管子逐渐复位,不得猛纠硬调,以防产生相反结果。
人工挖土顶进的校正方法主要有以下几种:
3、挖土校正法:
偏差为1-2cm时,可采用此法。
此法是在管子偏向设计中心的一侧面适当超挖,而在相对的一侧不超挖或留坎,使管子在继续顶进中,逐渐回到设计位置。
4、顶木校正法:
偏差大于2cm时,或采用挖土法校正无效时,可用10cm的圆木或方木一根,一端顶在管子偏向设计中心的一侧内管壁上,另一端安在垫有钢板或木板的管前土壤上,支架牢固后,开动千斤顶,利用顶进时顶木斜支管子所产生的分力,使管子得到校正。
5、千斤顶校正法:
方法基本上同顶木校正法,即用小千斤顶接一短顶木,利用小千斤顶的顶力使管位得到校正。
六)顶管注浆
顶力控制的关键是最大