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新市政顶管施工方案.docx

1、新市政顶管施工方案目 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 19一、工程概况:1、 本段顶管为通信管线套管,管线穿越河。河底管上顶覆土1.7m左右,管

2、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:1012.2m3三、 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撑上,作为顶管中心的测量基线。3.1.2

3、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次。下完一根管后用经纬仪及水准仪核测一次中心及

4、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: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,蛇形筋为14钢筋。尺寸为25cm20cm, 水平格栅间距为800mm,

5、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,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

6、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,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

7、,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序号检验部位项目允许偏差(毫米)检验频率检验工具方法范围点数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,+205米4用水准仪、塔尺考虑工作坑的整体稳定性,在锁口圈

8、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=0.5H2k0=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(竖向格栅间距)按单筋计算格栅配筋:As=1fcbhfy as=M1fcbh2=104.5106114.32502002=0.73=1-(20.73-1)0.5=0

9、.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/=bd2/6=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=0.0015=1-(20.0015-1)0.5=0.0015As=14.320008000.0015250=137mm2选用6150, As=373137 mm23.3顶管方法顶

10、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=560T 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=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,其推力每台为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

11、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(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(

12、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/立方米); h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

13、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

14、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

15、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 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,

16、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,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

17、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,测出错口高差,做好记录。d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

18、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

19、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,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

20、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。(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

21、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 序号项 目允许偏差(mm)检验频率检验方法范围点数1中线D150030每节管1测量并检查记录2位移D1500503管内底高程D1500+10-20每节管1水准仪测量4D1500+20-405相邻管间错口D150010每个接口1用尺量6D1500207对顶时管节错口30对顶接口1用尺量附表二 顶管工作坑允许偏差 序号项 目 名 称允 许 偏 差检 验 频 率检

22、验 方 法范 围点 数1工作坑每侧宽度、长度不小于设计规定每座2挂中线用尺量2后背垂直度0.1%H1用垂线与角尺水平线与中心线的偏差0.1%L13导轨高程+3,01用水平仪测中线位移左3,右31用经纬仪测8.质量目标工程质量保证达到设计要求,达到合格标准。9. 工作坑拆除9.1 拆除工作坑时按安全技术交底要求进行。拆除工作坑支撑时设专人指挥,自下而上逐层进行,并按安全技术交底要求及时回填。在下层完成填土前严禁拆除上一层支撑。9.2 拆除工作坑支撑作业中,无关人员不得在坑内。五、施工现场安全管理措施 1、安全生产目标:不发生重大事故,不倒塌、不中毒,认真贯彻“安全第一,预防为主”的原则,坚持管生

23、产必须管安全的原则。 2、安全保证体系:施工现场的项目经理为安全生产的责任人,建立以项目经理为主,包括施工人员、安全员、技术员、班组长参加的现场安全管理小组,检查施工现场及班组安全制度的贯彻执行,并对违反人员进行处罚。 3、进场后,对工人进行安全教育,特殊工种和安全员须持证上岗。 4、施工现场的安全设施,必须齐全有效,不得随意拆除和改动。 5、施工区、生活区建立消防责任制度,要备足消防器具。 6、严格用民管理,电工持证上岗,现场采用三相五线制,供电系统,严格执行一机一闸一保护,各类电器必须安装漏电保护装置。7、上下工作坑必须走安全梯,安全梯固定在支撑上,并设置扶手或护圈。严禁运输料斗乘人。8、

24、顶管作业必须执行交接班制度。9、非机电人员不得从事机械、电气作业。10、作业中必须明确联络信号及报警方法。11、作业中传递工具、材料必须轻拿轻放,稳妥传递,严禁从坑上向下或者从坑下向下抛扔。12、在顶管作业过程中必须按安全技术交底要求保护地下管线和构筑物,作业人员不得踩踏被保护的地下管线和构筑物。13、作业面遇不明构筑物(管道)时立即停止作业,报告施工技术管理人员,经处理确认安全后方可继续作业。六、文明施工及环保措施: 1、严格执行施工现场文明施工和环卫保护的管理制度。 2、施工范围要严格控制,不在范围以外,搭设、临设、停放机具、材料等。3、施工范围内的土方要苫盖,施工作业面用硬式围挡搭建,围

25、挡上策安装红色警示灯。 4、现场施工人员一律佩戴安全帽,非施工人员一律不得进入施工现场。 5、严格禁止生产、生活污水乱到乱放,防止污染施工环境和附近居民、单位的环境。6、 防止粉尘(1)施工现场道路实施撒水防尘措施,以确保道路不扬尘。(2)粉尘材料采取封闭措施,运输时防止遗撒,飞扬。(3)运输车辆不能装载过满,车帮顶部拍实,并覆盖苫布,以免沿路遗撒,进出场地设专人清洁车轮。7、 防止噪音采取降噪措施:空压机等采用防护棚隔离;夜间严格控制强噪音施工。8、 交通安全(1)施工现场设围栏,做到施工现场与社会严格区分,确保施工与社会的安全。施工时,做好道路交通疏导。(2)施工道路沿线各出入口畅通,并设

26、明显的标志,防止发生任何交通事故。(3)施工人员穿越马路,注意来往车辆。七、应急预案针对工地实际情况,可能发生高空坠落、土方塌方、触电、擦伤等伤情,现场成立安全事故应急救援小组,小组由组长负责,组员由组成,并配备常用药品指定好救护用车辆。一旦发生安全事故,立即保护事故现场,及时上报事故情况,并迅速将伤员送至就近的医院救护。八、顶管穿越河安全措施为确保通信管道移改(顶管)工程安全的穿越河,在顶进前联系河湖管理部门,协商河断水,使河水下降或干槽,即使有少量河水,在河中间打上围堰,使河水导向南侧,待管道顶到河中再把河水导向北侧,管道顶过河底后将河内围堰清除干净。九、 附图、表(1)项目部组织机构图(2)质量保证体系图(3)文明施工、环保、安全保证体系图(4)施工机具设备配备表(5)顶管工作坑支护示意图(6)竖井剖面图(7)竖井水平钢格栅总装图(8)竖井布筋图

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