钢管顶管专项施工方案Word文档格式.docx

1、 IBHM_ A*一 VK O C C tt-v u aotlauiiwA_ . _ J L_Mt M 0 0 O OMOr r X顶管采用D182 0 *18钢管，顶管管线长69m,桩号为K0+167K 0 + 2 3 6。本段顶管位于230省道与规划五方路交叉口北侧,顶管管线穿越2 30省道，管线上无建筑物与民房。顶管工作井与接收井采用SMW L法，顶管覆土疗至管顶约为6、6mo钢管顶进施工采用管径对应得泥水平衡式顶管机，配备48个4 0 Ot上顶作为主顶设备，现场配备5 0 t汽车吊。直埋段又分钢管与球墨管，直埋段钢管采用D 1820*14,长度约222米。球墨管釆用D N 1 800长

2、度为3 8 1米。直埋段管道位置都在农田及池塘内，管道基础采用块石挤淤进行地基加固，沟槽开挖采用大开挖。沟槽开挖深度平均约5米以上。（附球墨管开挖横断面图）2.编制依据1、根据苏州市城市建筑设计院有限责任公司提供得苏州市吴江区S 2 30东侧、云龙大道南侧沿线工程岩土工程勘察报告，拟建管线深度范ffl内地基土主要山素填土、淤泥质粉质粘土、粉质粘土组成，一般呈水平层理分布。根据顶管施工段工程地质剖面图分析,顶管施工主要涉及层粉质粘土。SMW 1：法井位置上层表（详见地堪报告）地质钻探孔号地熾名称层耳（m）土御容重r（KN M3）内摩擦角0）（。）凝聚力 C （K P a）备注J5素填止S、018

3、、810、01 5. 0淤泥质粉质粘土1、618.07. 914、0粘上2、219、815、653.0粉质粘土4、019.614、537.0J6素填土4、518.815、02、018、07、914. 0粘：1、51 9. 81 5、653、019. 6Ik 537. 02、本工程得施工图纸及有关说明。3、本工程得招标文件、清单、答疑等。4、国家、江苏省及苏州市得现行设讣及施丄验收规范、质量评定标准、定额等文件与有关规定。三、二轴搅拌桩施工1、施工准备施工前做好场地平整、清理障碍物、铺设走道板;拼装桩机完成得同时安装灰浆制备系统包括工作平台、制浆设备及泵送设备、灰浆流动制备站。做好管线连接工作,

4、最后进行机械调试。2、施工机械选择在SF6 36KK桩机上安装型.1轴搅拌机成桩，成桩后SF6 3 6KK桩机移到下一桩位施一L在搅拌下沉过程中，利用9n?空压机压缩空气使周ffl土体松散，保证水泥浆液与周圉土体充分接触，提高成桩得强度与防水性能,水泥浆液采用B W-2 5 0压浆泵注入。3.工艺流程:工艺流程如图3. 1-1所示。厂（1）场地回填平整二轴搅拌机施工前，必须先逵行场地平擊:同时施工区域内还需夯实加固，铺设 走道板，确保施工场地路基承a荷载需能满足5 0吨大吊车及步履武重型桩架行走要求。（2）测量放线根据提供得坐懵傕点，按照i殳汁图i 久及临时标志。放Sbftie做好测量技术认无

5、误后进行搅拌施工。（3）开挖沟槽根据基坑ffl护内边控制线，采用0、6 n?挖土机开挖沟槽，开挖沟槽余土应及 时处理，以保证SMW匸法正常施工，并达到文明丄地要求。（4）定位线与搅拌桩孔位定位二轴搅拌桩孔位定位二轴搅拌桩二轴中心间距：70 0 mm搅拌桩两轴距离为500mm,两幅桩间距为1200mm,搭接200nmio根据这个尺寸在平行桩位轴线方向得定位线标志。（5）桩机就位山当值班长统一指挥，桩机就位，移动前先撒白灰线作为路基箱得基准线，然 后挖机根据灰线铺设路基箱或钢板，瞧清上、下、左、右各方面得悄况，严禁碾圧 电缆与气浆管;发现障碍物应及时清除，桩机移动结束后认真检查定位悄况并及时 纠正

6、，确认桩位无误后桩机就位。（6）桩机垂直度校正根据桩机上得水平仪表控制调整桩机得垂直度。（7 ）水泥浆液拌制在施工现场搭建拌浆施工平台，开钻前对拌浆工作人员做好交底工作。采用复水:水泥=0、5:1合硅酸盐水泥，二轴搅拌桩水灰比为0、50 O浆液配比为:（8）二轴搅拌机下沉与提升根据设计要求深度，二轴水泥搅拌桩在下沉与提升过程中均应注入水泥浆液（两次喷浆工艺），同时严格控制下沉与提升速度。根据类似工程施工经验,搅拌桩下沉速度不大于Itn/min,提升速度不大于2m/mi n。（1）根据设计要求，本支护结构得部分H型钢在结构强度达到设计要求后必须全部拔出回收。H型钢在使用前必须涂刷减摩剂，以利拔出

7、，要求型钢表面均匀涂刷减摩剂，厚度不小于1mm。二轴水泥搅拌桩施工完毕后，吊机应立即就位，准备吊放H 型钢。（2）根据甲方提供得高程控制点，用水准仪引放到定位型钢上，根据定位型钢与H型钢顶标高得高度差确定吊筋长度，在型钢两腹板外侧焊好吊筋（012线材）,误差控制在 5 cm以内。型钢插入水泥土部分均匀涂刷减摩剂。（3 ）装好吊具与固定钩,然后用50吨吊机起吊H型钢，用线锤校核垂直度，必须确保垂直。（4）在沟槽定位型钢上设H型钢定位卡，型钢定位卡必须牢固、水平，将H型钢底部中心对正桩位中心并沿定位卡鼎型钢自徐徐垂直插入水泥土搅拌桩体内，垂 直度控制用线锤控制。（5）用槽钢穿过吊筋搁置在定位型钢上

8、，待水泥土搅拌桩达到一定硬化时间后,将吊筋与沟槽定位型钢撤除。6. H型钢回收（1） H型隔离措施浇筑压顶圈梁时川型钢挖出并清理干净露出部分H型钢表面得水泥土后，在扎 圈梁钢筋前，埋设在圈梁中得H型钢部分腹板与翼板二侧必须先用泡沫塑料（疗度 大于10mm）包裹，再用油毛毡片包裹泡沫塑料二层，油毛毡片包裹高度高出圈梁顶15cm；并用U型粗铁纟幺08#）卡固定好油毛毡片。（2）H型起拔待圈梁达到设计强度且地下主体结构施工完成后，采用专用夹具及千斤顶以圈 梁为反梁，起拔回收H型钢；起拔过程中始终用吊车吊提住顶出得H型钢，千斤顶顶 至一定高度后，用吊车将型钢拔出桩体。二轴搅拌桩施工顺序连续施丄悄况下二

9、轴搅拌桩均采用以下方式施工，即采用紧挨着连续打施工方 法，可减少偏钻，以确保搅拌桩连续性及止水效果。育吹卅10：戏胪8. SMW工法桩质量保证措施（1）水泥流量、注浆压力采用人工控制，严格控制每桶搅拌桶得水泥用量及液面高度,用水量采取总量控制，并用比重仪随时检査水泥浆得比重。（2）桩体应充分搅拌,严格控制钻孔下沉、提升速度，下沉与提升力求匀速，使原状上充分破碎，有利于水泥浆与土均匀拌与。3）浆液不能发生离析,水泥浆液应严格按预定配合比制作，为防止灰浆离析,放浆前必须搅拌3 0秒再倒入存浆桶。（4）压浆阶段输浆管道不能堵塞，不允许发生断浆现象，全桩须注浆均匀，不得发生土浆夹心层。（5）发生管道堵

10、塞，应立即停泵处理。待处理结束后立即把搅拌钻具上提与下沉 1、Om后方能继续注浆，等10-2 0秒恢复向上提升搅拌，以防断桩发生。（6）钻机提升时应有专人铲除钻头上粘附得泥块，以确保钻头再次下沉时，泥土搅拌充分、均匀及捉升时桩身不出现空心。四、顶管方案1、顶管现场平面布置（1）地面布置在工作井范围内实行全封闭隔离施工并布置以下必要得设施，地面指挥监测中 心、办公室、仓库、配电间等。布局要合理，环境整洁、卫生，并有专职人员进行 管理。井顶布.置一台50t吊车负责钢管及顶铁吊运与井内、地面得吊装工作。现场 内另设临时堆场，供管节及半成品、周转材料等堆放，顶管现场考虑一定管节得贮存 量。现场一侧布置

11、泥浆房、进水排泥系统等。顶进控制室布置工作井内，自动控制台、通讯、中央控制均在顶进控制室内。顶管出泥排入泥浆池。山于顶管为24小时连续作业施工，在现场四个角上各安装鎭钩灯一座，供夜间 现场照明。（2）井内布置1工作井内沿顶管轴线方向在临时后座墙上装刚性后座，主顶千斤顶、导轨、 刚性顶铁、环形顶铁等顶进设备。工作井边侧设置下井扶梯二座供施工人员上下。2管内供电及工作井内电力配电箱均位于工作井内。管内测量起始平台，安装 在主顶千斤顶之间轴线上,独立与栓底板连接，与千斤顶支架分离，确保顶进时测量 平台得稳定。3沿工作井井壁依次安装2寸压浆管、4寸供水与出泥管、供电管线。井内二 侧工作平台布置配电箱、

12、电焊机、泥水旁通装置、后座主顶油泵车与顶铁堆放。（3）管内布置1管内进、排泥管、压浆管、供电、通风管分别安装于钢管左右偏下侧。2管内照明釆用24伏低压照明灯，每8m布置1只。3施工期间在工作井内及管道内应配置足量得排水设备。2、顶管施工流程图顶管出洞口加固（1）顶管机选型1本顶管工程一次顶进距离较长，为确保工程质量万无一失，确保绝对工程安 全，为适应本工程顶管得特点，根据顶进沿线得地质悄况并结合以往得施工经验，在 经过全面分析比较之后，顶管顶进施工选用泥水平衡式顶管机，水力出土。2顶管机得结构:泥水平衡顶管机上要山大刀盘、大刀盘驱动装置、前后壳体、 止转装置、联接两壳体得纠偏油缸组与较接密封装

13、置、出土螺旋输送机、纠偏油缸 液压动力站与液压管路、润滑油脂泵与油脂输送管路、加泥（水）装置、驱动电机 电器柜及顶管操纵台等组成。3泥水平衡大刀盘土压平衡式顶管机得工作原理就是：先山工作井中得主顶 进油缸推动顶管机前进，同时大刀盘旋转切削土体，切削下得土体进入密封土仓与 螺旋输送机中，并被挤压形成具有一定土压得压缩土体;经过螺旋输送机得旋转，输 送出切削得土体。密封土仓内得土压力值可通过螺旋输送机得出土量或顶管机得前 进速度来控制，使此土圧力与切削面前方得静止土压力与地下水压力保持平衡，从 而保证开挖面得稳定，防止地面得沉降或隆起。4根据顶管机开挖面不同得特性，通过向刀盘正面与土仓内加入清水、

14、粘土浆 （或膨润土浆）、各种配比与浓度得泥浆或发泡剂等添加材料,使一般难以施丄得硕 粘土、砂土、含水砂上与砂砾土改变成具有塑性、流动性与止水性得泥状土，不仅 能被螺旋输送机顺利排出，还能顶住开挖面前得土压力与地下水压力，保持刀盘前 面得上体稳定。5本顶管机得技术特点:a、适应土质范W广，不仅适用于各种土质，而且适用于中粗砂、强风化、中风化砂岩。施工后地面沉降小,可在覆土层仅为管径1、5倍得浅土层中施工。C、有完善得土体改良系统，可对土体进行改良，从而扩大它得使用范ffl。f、采用中心支承武刀盘，结构紧凑、重量轻、寿命长维修保养方便。采用无轴式螺杆，端面出土螺旋输送机,从而提高了出土口得高度及增

15、大了 排除障碍物得粒径。g、配有先进得控制仪表，纠偏油缸行程及机头得俯、仰与偏转均可数字显示。h、操作简单、动作灵活、直观可靠。（2）顶进系统顶管工作井主顶装置共有四只千斤顶，分两列布置。主顶千斤顶为单冲程千斤 顶，总行程为1、10m,上顶千斤顶每只最大顶力为300 0 KX,主顶最大总顶力可达 12 0 0 0KNo实际施工时应控制油圧在eOOOKNo四只油缸有其独立得油路控制系统，可根据施丄需要通过调整主顶装置得合力中心来进行辅助纠偏。（3）出泥系统泥水平衡式顶管得出土釆用工作井中得主顶进油缸推动顶管机前进，同时大 刀盘旋转切削土体，切削下得土体进入密封土仓与螺旋输送机中，并被挤压形成具

16、有一定土压得压缩土体;经过螺旋输送机得旋转,输送出切削得土体。在泥水平衡顶管机后第一节钢管内，装置一只配有高压水枪与水力机械得土 体处置箱，顶管机输送出切削得土体直接置入箱内，然后釆用TSWA I 50X9级高压水泵抽水用4寸进水管输送高压水，将土体破碎稀释形成泥浆，山水力机械结合排泥 不堵泵将泥浆吸出并水平通过4寸排泥管输送排放到泥水池或直接排入泥罐车按文 明施工要求与泥浆处理办法，运到永久排放点，不污染沿途道路环境。（4 ）泥浆系统1泥浆减阻a、采用泥浆减阻就是顶管减少摩阻力得重要环节之一。如果注入得润滑泥浆能在管子得外W形成一个比较完整得浆套，在长距离顶管施工过程中其减摩效果将 就是十分

17、令人满意:得,一般情况摩阻力可山12匕OKN/n?减至36KX/ m%本工程采用顶管掘进机尾部同步注浆方式进行减阻。b、泥水平衡顶管掘进设备得补浆孔按90设置。每道补浆环有独立得阀门控制。润滑泥浆材料主要采用钠基膨润土，纯碱、CMC.物理性能指标：比 1、051、08 g /cnA粘度3 0、4 OS,泥皮片3“5mnu施丄时按土质具体悄况调整合适参数。2泥浆置换管顶进结束，对已形成得泥浆套得浆液进行置换，置换浆液为水泥砂浆并掺入 适量得粉煤灰，在管内用单螺杆泵压住。压浆体凝结后（一般为24小时）拆除管路换 上封盖，再将孔口封堵。3注浆设备用符合物理性能要求得润滑泥浆用Bff-20 0压浆泵通

18、过总管、支管、球阀、管节上得预留注浆孔压到管子与外管土体之间，包住钢管。管道内得压浆系统布置如 图所示。b、根据岩土工程勘察报告，土质为粉质粘土。C、顶管掘进机头外径为192 0 mm。d、施丄图管道覆土深度为6、6mo 1）、推力得理论计算:Ni /4XD-X r XHD顶管机外径（m）r上得重度（KN/m3）H覆土用度（m ）NF二3、14/4X1、9 2X19、6X6、6二374、35KNFo=Ji XDxX LX f,+NfFo总顶力（KN）D：管道外径（m）L-管道设计顶进长度（m）管道外壁与土得平均摩阻力（KN / m2）,取4 KN/m2Nf顶管机得迎面阻力Fo=3、14Xl、9

19、 2X69 X4+3 74、3 5=1663、9 5 +37 4、3 5=20 3 8、3KN根据设讣图纸本工作坑允许最大顶力Pmax = 300 0 KN总顶力2028、3KN,无需增加额外得顶进系统即可满足施工要求。（6）通风系统在顶管中，通风就是一个不容忽视得问题，它直接影响至管内工作人员得健康。为获得理想得通风效果，本工程釆用长鼓短抽组合武通风，通风系统安装在距掘进 机1215m处，抽风风筒与鼓风风筒分别安装于管内左右两侧，两风筒必须重叠5、1（）叫抽风机得吸入口在前，鼓风机得排风口在后，并在管道中间配置若干外轴流风扇，向井内排出浑浊空气。（7）通讯与工业电视监视系统管内通讯与工作面现

20、场通讯采用HE系列自动电话总机,用机械拨盘式电话机 互相联系。电话设置在水泵房、压浆棚、各工种间、中控室、办公室、掘进机、每 道中继环、工作井内。配备2只低照度摄像头,一只安装于顶管机操作台处，监测操作台各项数据;一只安装于工作井内，监测主干斤顶得动作，监视器安装中央控制室，以利技术人 员正确指挥。（8）供电系统工作井现场山变压器供电，为适应供电要求配置电容补偿柜。输出端电缆分 三路，分别供工作井上供电系统、井下顶管机头、及井内主千斤顶。a、第一路：泥浆间：6X15KW,各工种间：I 0KW,现场照明：2 0KWb、第二路:后座油泵：6X20KW=120KW.电焊机：4X 2 0 KW=80K

21、WC、第三路：工具头：泥水平衡顶管掘进机200 kw（含出泥系统），管内照明：10KW管内供电系统配备可靠得触电、漏电保护措施。井上井下与管内照明用电釆 用24V得低压行灯。现场配电间为适应上述要求，安装6 00A受电柜一只，分别输入3只配电屏，经3路分送至各用电部门。（9）测量系统1平面控制网得建立a、地面上按业主、设计院捉供得井位轴线控制桩定位。采用T2经纬仪测量。工作井施工结束后，按工作井穿墙孔实际坐标与设计终点得坐标测量放线，定出管 道顶进轴线并将轴线投放到工作井测量平台上与井壁上。在沉井四周建立测量控制 网,并定期进行复核各控制点。b、工作井上下点得轴线釆用T 2经纬仪测量。C、投放

22、顶管测量始测点与2个后视点，始测点设在顶管后座专用测量平台上,后视点设于穿墙孔上部得井壁上，定期互相校核。2管道轴向测量施工管道轴向测量采用高精度激光经纬仪进行测量，测量主要用导线测量法，测 量平台设在顶管后座处。测量光靶安装在顶管机尾部,测量时激光经纬仪直接测量 机头尾部得测量光靶得位置，并根据机头内得倾斜仪计算机头实际状态。3顶管水准测量a、水准仪测量精度山于顶进距离长而略有降低，传统方法用联通管测量，山于水经过一定时间沉淀会分解出气体引起测量误差，为进一步提高管道水准测量精度, 本工程水准测量釆用硅油微压差计测量系统。b、在工作井地面设置硅油箱与标准压力传感器，根据测定硅油标准箱与顶管机

23、头部前端装置内得硅油压力差，通过数据电缆与中央控制室内PC联接，计算出在水 准方向上偏离顶进基线得偏差量。C、为了确保顶进轴线无较大偏差,在顶进到最后3 05 0m时，用人工测量得方式，对管道进行全线复核，确保测量工作做到万无一失。4、顶管施工方法及技术质量保证措施（1）、测量以及设备安装测量得方法a、通视条件下得测量:使用交汇法引工作井及接收井预留洞口中心至各自得井壁。置经纬仪至A点，后视B点，作BA直线得延长线，并在工作井后部定出一点C。保证C、A、B在一条轴线上，置经纬仪在C点上，后视A点，在工作井井壁上定出一 点A,置激光经纬仪基座于井下D点，并抄平固定激光经纬仪架，置经纬仪于A点,

24、后视B点，在激光经纬仪器架上定出D点,D点同A,A,B点在竖直方向上成一直线, 安装激光经纬仪于仪器架上，对中D点，后视A,点，依设计轴线打好角度,既可定 出轴线。b、不通视条件下得测量:引出A、B两点后可根据导线法以及平移法定出C、D、A,其余步骤同通视条件下测量定位。2后鼎背导轨及千斤顶得安装a、轴线确定后先安放后鼎背,后靠背后部距离井壁1 00200mm,调整后鼎背前后以及左右方向，应尽量保证后鼎背得中心与轴线相重合，调整方法见图:b、在轴线定好后即可安装导轨以及千斤顶,先根据导轨本身得尺寸计算出导轨顶面至轴线得面差h,至水平仪于井下,在井四周作出4 6个临水点,保证轴线标高-临水点高程

25、=h,安放导轨时可用线绳在相对得两个临水点拉出一条直线，使导轨 顶轻触于线绳既可,然后根据轴线调整导轨轴线在竖直方向上于已知轴线得竖直投 影线重合，导轨轴线方向调整好后再精调导轨得高程，最后支撑导轨至井壁上。引轴线至井底前后两侧A、B两点,分中后靠背，在后靠背上作一分中点G开始放 置后鼎背时尽量使C点在AB得延长线上，此值可肉眼鉴定误差不应大于1 Oc叫在后鼎背边缘定出任意:等高两点D、D,测量AD打AD得距离，只需保证AD得距离约 等于Air得距离即可，误差不应大于3cin,后靠背左右方向确定后即固定下面两侧各 一点，后使用线坠调整前后方向即可，最后根据实际悄况填塞CI 5-C30得混凝土至

26、井壁到后幕背得间隙。千斤顶得安装在后黒背得安装完毕后进行，抄平千斤顶后 只要保证所用千斤顶后平面贴实后幕背既可固定。斤顶合力中心应在钢管中心偏下 直径得1/41/5处，主推千斤顶安装于后座型钢支架上。千斤顶安装要求: 对称布置，保持受力均匀。C、女装位置允许偏差3mm,头部偏差小于土 3 mm,水平偏差小于2mm,确保顶进时处于受力良好状态。d、导轨安装完毕后需在预留洞口内安装副导轨,副导轨得轴线以及高程均要与主导轨保持一至，此副导轨用于防止机头进洞后磕头，见下图:增面装置可根据顶管机得重量以及增高量选择钢支架或垫层。（2）出泥系统得安装a、泥浆池或泥罐车应尽量幕aa工作井边，可采用审联法,见

27、图:ffife泥浆池或泥罐车尽量黑近工作井边，可以减少排泥管路过长而且产生得管路摩阻 力。b、注浆系统应尽量使用螺杆泵以减少脉动现象，浆液应保证搅拌均匀，系统应配置减压系统，在泵出口处I米外以及顶管机头部注浆处各安装一只隔膜武压力 表。（3）顶管出洞方案a、出洞前所有顶进设备及顶管掘进机必须全部安装就位，设备需试运试。从工作井中出洞开始顶进就是整个施工过程中得关键环节之一。为确保顶管机顺利出 洞，防止土体塌涌入工作井，出洞前先在工作井穿墙管外边侧前打设一排钢板桩，钢 板桩入土深度达到工作井底板以下5左右。为确保出洞时得绝对安全，如果穿墙管 内没有进行加固,通过闷板上得注浆孔进行压密注浆加固，以

28、起到挡水隔泥作用。确 保出洞安全后，才能拆除闷板。闷板拆除后，随即马上安装穿墙止水装置。这种穿墙 止水装置得特点就是用复合橡胶止水，根据水头压力可以用一层三层来选择，而 且止水橡胶预先装入穿墙管装置系统,既能平面止水（闷板与法兰间），乂能轴向止 水（管段与穿墙管间）。当顶管机出洞时，先把穿墙管清理内垃圾，这时由于钢板桩 挡住，上体不会涌入。等到顶管机推进到距钢板桩SOlOOmm时，洞口止水圈已能发 挥作用了，然后再按出洞口一侧向另一侧依次拔除钢板桩。为减少钢板桩拔除过程中对顶管机正面土体得扰动及可能出现得建筑间隙，钢板桩全部拔除后应立即顶进,回缩时极易 退，引起顶管机前方土体不规则坍塌，使顶管

29、机再次推进时方向失控与洞口止水装 置受损危险。为此，釆収在管节后部得发射架上增加一个限位设置，控制后退，直至 钢管外壁摩阻力大于掘进机正面水土压力后取消限位。（4）顶管机出洞防磕头措施顶管机出洞时山于工作井下沉时周ffl土体被破坏或在出洞时洞外泥水流失过多, 造成出洞时顶管机因自重太重而下磕，为防止这一现场产生，釆取以下措施:顶管机就位后，将机头垫高5 mm,保持出洞时顶管机有一向上得趋势。调整后座主推千斤顶得合力中心，出洞时观察顶管机得状态，一旦发现下磕趋势，立即用后座千斤顶进 行纠偏。山于距离较短。这一方法效果会非常明显。山于洞中外侧进行了加固描施, 也进一步防止了磕头现象得产生。（5）施工参数控制措施1初始顶进a、顶进速度初始顶进速度不宜过快，一般控制在I Omm/min左右。b、出土量加