Φ2200泥水平衡顶管施工方案.docx
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Φ2200泥水平衡顶管施工方案
目 录
第一部分:
工程概况及编制依据z
一、工程概况
二、工程地质
三、顶管工程量
四、编制依据
第二部分:
主要工序施工技术方案
一、顶管施工方法
二、顶管施工措施
第三部分:
质量保证措施
一、主要分部分项工程质量控制措施
二、对常见施工质量通病的防治措施
三、季施工及渡汛防台措施
第四部分:
安全施工、文明施工措施
一、安全施工保证措施
二、文明施工保证措施
第一部分:
工程概况
一、工程概况
工程名称:
建设单位:
设计单位:
二、工程地质
具体情况见地质报告。
三、本段顶管工程量
序号
管段
管道
管径mm
长度m
管材
施工方法
1
四、编制依据
1.
2。
3。
第二部分:
主要工序施工技术方案
一、施工方法
1、主要工程量:
序号
顶进方向
管径
MM
长度
(M)
管内底标高M
地面标高M
备注
2、顶管机选型
选择好顶管掘进机对顶管施工是至关重要的。
为此根据本工程顶管口径、施工条件和土质情况,加上本公司掌握的类似条件下的施工经验,Φ2200管道采用TK式Φ2200泥水平衡顶管机。
Φ2200泥水平衡顶管机由本公司自己制作,Φ2200顶管机结构形式:
二段一铰,外形尺寸:
总长4.20M,前壳体长2.0M,后壳体长2.20M,外径尺寸为Φ2.66M。
3、泥水平衡顶管机的施工原理及施工方法
3.1、施工原理、性能
当掘进机正常工作时,进排泥阀均打开,而机内旁通阀则关闭。
泥水从进泥管经过进排泥阀门而进入掘进机的泥水仓里.而泥水仓里的泥水则通过由排泥管道排出,只要调节好进、排泥水的流量,就可以使掘进机的泥水仓中建立一定的压力.
3。
2、指标、特点
泥水平衡式顶管掘进机除了具有二种平衡机理、自动化程度高、质量易控制等特点外,还有以下特点:
A、可以控制切土口的大小,并且本机型掘进机的刀盘是处于浮 动状态,当前方土压力变小时刀盘可自动伸出,相应的切土口会变小,始终保持一定的力,平衡正面的土压力,从而达到避免前方土体塌陷而造成地面沉降。
B、当通过含砂量比较大的土层时可适当增加泥浆浓度,在刀盘与前方土体之间形成一层泥膜,可达到稳定前方土体的效果可使顶进面始终处于平衡的最佳状态,有效地控制地表沉降。
3.3、与其他型式顶管方法相比泥水式顶管具有以下优点:
A.适用的地质范围较广,如遇到地下水位较高以及地质变化范围大的土质条件,它都能适用。
B. 可保持挖掘面的相对稳定,对周围土层的影响较小,施工后地面沉降也相对较小。
C。
泥水顶管的推力较小。
D。
工作坑内作业环境较好,由于采用泥水输送弃土,没有吊土、搬运土方等较易发生危险的作业.可以在大气常压下作业。
如挖掘面稳定,不会造成地面沉降而影响交通及各种公用管线的安全。
e。
由于可以连续出土,因此大大提高了推进速度。
由于采用了方向诱导装,使得该机型常规顶速可达到20—40M/天,并且施工精度极高,方向误差可控制在10MM以内。
3。
4、泥水质量控制
①密度
泥水的密度是一个主要控制指标。
泥水密度比重不宜过高或过低,过高将影响泥水的输送能力,过低将破坏开挖的稳定。
经计算,适用于本工程的泥水密度范围应在1。
2~1.25T/m3。
② 粘度
泥水的粘度是另一个主要控制指标.从土颗粒的悬浮性要求而言,要求泥水的粘度越高越好,根据泥水处理系统的自造浆能力,随着顶进节数的增加,泥浆越来越浓,粘度也呈直线上升,而粘度的增加并非说明泥浆的质量越来越高,因此,泥水粘度的范围应在20~25S,考虑到粘度的调整有一个过程,应在泥浆粘度为22S时(调整槽粘度),即可逐渐添加CMC,添加量的多少视粘度下降的趋势而定。
泥水监控是一个使用→小调整→使用→大调整→使用的无限循环过程,是一个动态变化过程。
检查配比是否合理的标准是地面沉降量,沉降量得到控制后就要注意泥水指标的变化趋势,使之稳定在某一区域内。
4、顶管工作井现场布置
4。
1、工作井地面布置:
以下只是作为正常情况下的布置,施工阶段根据施工场地的大小作适当调整。
A、顶管顶进施工前,按常规进行施工用电、用水、排水及照明等设备的安装;
B、可满足顶管顶进施工的地面基础设施搭建完成;
C、顶管顶进所需要施工材料、设备及机具必须备齐、备足
D、整个泥水平衡系统安装并单机调试完成;
E、井上、井下建立测量控制网,并经复核、认可.
4。
2、井内布置
工作井井内布置主要是后靠背、导规、主顶油缸、油泵车、钢扶梯等。
工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵车等。
1、止水装置安装
顶管施工过程中对洞口止水装置的密封性能要求较高.施工中应严格按设计要求进行止水装置安装。
2、导轨安装
顶管导轨的定位准确与否,将直接关系到今后顶管的顶进轴线,故顶管导轨位置需按设计轴线进行准确放样,避免顶管出洞出现的“磕头"现象。
①、本工程导轨选用钢质材料制成。
在安装导轨时,应时刻检查两导轨是否顺直、平行、等高,其纵坡应与管道设计坡度一致;
②、导轨安装的允许偏差:
轴线位置:
3MM;
顶面高程:
0~+3MM
两轨内距:
±2MM
③、安装后的导轨应牢固,严禁在使用中产生位移,并应经常检查校核。
3、主顶油缸安装
主顶进系统是根据工作井所能承受的最大顶力及总推力确定的,施工时主顶油缸组装在油缸架内,安装后的油缸中心位置必须与设计图一致,以使顶进受力点和后座受力都保持良好状态。
安装后的油缸中心误差应小于10MM。
具体安装要求如下:
①、千斤顶宜固定在支架上,并与管道中心的垂线对称,其合力的作用点应在管道中心的垂直线上;
②、千斤顶的油路应并联,每台千斤顶应有进油、退油的控制系统.
4、油泵安装和运转
主顶液压动力机组(即油泵)由二台大流量斜轴式轴向柱塞泵供油,采用大通径的电磁阀和系统管路,减小系统阻力,油缸可以单动,亦可联动。
主顶系统由PLC可编程序计算机控制,并采用变频调速器实现流量的无级调速。
主顶系统操作台设在地面控制室内。
油管布置时应顺直、转角少。
除此之外还应注意以下几点:
①、油泵在选择时应与千斤顶相匹配,并应有备用油泵;油泵安装完毕,应进行试运转;
②、顶进开始时,应缓慢进行,待各接触部位磨合后,再按正常顶进速度顶进;
③、顶进中若发现油压突然增高,应立即停止顶进,检查原因并经处理后方可继续顶进;
④、千斤顶活塞退回时,油压不得过大,速度不得过快.
5、顶铁的选择、安装和使用
本工程在顶管施工时,将采用U型顶铁及环形顶铁。
A、顶铁的安装和使用
①、安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称,顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污;
②、更换顶铁时,使用的顶铁长度应符合施工要求;顶铁拼装后应锁定;
③、顶铁的允许联接长度,应根据顶铁的截面尺寸确定。
当采用截面为20cmx30cm顶铁时,单行顺向使用的长度不得大于1。
5m;双行使用的长度不得大于2.5m,且应在中间加横向顶铁相联;
④、顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫,当顶力接近管节材料的允许抗压强度时,管端应增加U形或环形顶铁;
⑤、顶进时,工作人员不得在顶铁上方及侧面停留,并应随时观察顶铁有无异常迹象。
B、顶铁的质量要求
①、顶铁应有足够的刚度:
②、顶铁宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型;当采用焊接成型时,焊缝不得高出表面,且不得脱焊;
③、顶铁的相邻面应互相垂直;
④、同种规格的顶铁尺寸应相同;
⑤、顶铁上应有锁定装置;
⑥、顶铁单块放置时应能保持稳定.
4。
3、顶管机吊装就位、调试验收
在顶管机吊下井后,为保证顶管出洞段的轴线控制,需要对顶管机进行精确定位,尽量使顶管机中轴线与设计轴线相符。
在顶管机准确定位后,必须进行反复调试,只有在确定顶管机运转正常后,方具备顶管出洞条件,以保证顶管出洞和今后的顶进顺利.
5、管内布置(Ф2200)
6、主顶进系统
主顶进系统共有6只200T单冲程等推力油缸,行程1800MM,总推力1200T,6只主顶油缸组装在油缸架内,安装后的6只油缸中心位置必须与设计图一致,以使顶进受力点和后座受力都保持良好状态。
安装后的油缸中心误差应小于10MM。
主顶液压动力机组由二台大流量斜轴式轴向柱塞泵供油,采用大通径的电磁阀和系统管路,减小系统阻力,油缸可以单动,亦可联动。
7、管子与接口
7。
1管子
(1)根据设计,本标段工程所用管节为”F”管,”F”管受力性能好,接头稳固性高,接口处止水密封性能好。
(2)管材运送、起吊应有专用夹具,搁置时应用方木垫高,防止“F”型钢板受压变形。
(3)管材供应:
在顶进过程中,管材的供应是非常重要的,如果供应不及时造成顶进停止,后果是非常严重的,由于机头重量一般较大,长时间的滞留会造成机头沉降,使轴线发生偏差;或已顶好的管子和周围土体粘结,使得摩阻力增大。
因此,在开始顶进前,需制定详细周全的供应计划,现场应备有足够余量.
7.2接口
顶进前应对砼成品管、钢套环、橡胶密封圈和衬垫从尺寸、规格、性能、数量等均作详细调查,必须符合标准设计图的要求。
顶进前还必须在现场作试安装,对不合格的砼成品管应予以剔除。
橡胶圈的外观和任何断面都必须质密、均匀、无裂缝、无孔隙或凹痕等缺陷,橡胶圈应保证清洁、无油污,不能在阳光下直晒。
楔形橡胶圈自然周长应与砼顶管槽口周长的85%,套上槽口后橡胶圈的伸长率为15%左右。
橡胶圈应牢固地粘结在砼管的槽口上,粘结强度应以成人用手掌用力沿轴向推橡胶圈,橡胶圈底部粘结面不脱胶、不翘边为合格。
顶管结束后,应按设计要求在内间隙嵌以弹性密封胶,要求与二管口抹平.
8、顶管动力、照明
8.1、顶管动力配套
序号
设备名称
数量
功率(kw)
1
刀盘电机
4
30
2
纠偏油泵电机
1
5
3
注浆泵电机
1
5。
5
4
进排泥泵
2
22
5
电焊机
1
10
6
主顶油泵车
1
30
动力电缆设置:
管内设置二路电缆,按其配套动力负载功率,选择电缆规格,供电采用TN-S方式,三相五线制移动电缆装接。
8.2、照明配套
管内照明采用36V电源专用箱及3KV以下的变压器,输出电压24V,能满足管道内照明亮度要求.在管道右上方每隔10m布置一个灯架,照明电缆也固定在上面,按顶进距离逐步延伸装置。
9、顶管施工人员管理网络、施工工艺、施工进度、最大顶力及其限制、中继间设置
9。
1顶管施工人员管理网络
施工组织管理网络
质量管理网络
安全管理网络
文明施工管理网络
通讯联系
医院急救中心 120 火警119 匪警 110
工地现场值班电话:
有关负责人、电话:
项目负责人、电话:
安全员负责人、电话:
技术负责人、电话:
施工负责人、电话:
9.2、顶管施工工艺
顶管施工工艺流程图
工程开始
测量放样
放样复核
基坑构筑
工作坑设备安装地面设备安装
出洞准备注浆材料准备
机头出洞
中继间安装顶管推进注浆减摩
下管、接口安装
水平顶进
顶管进洞
9.3、顶管施工周期
注浆、辅助系统安装
┌───────────⑤
│ 3天│
测量及导主顶、后座机头拼装│联机调试
轨安装│系统安装及调试│出洞施工推进施工
①────②─────③─────④─────⑥───-- -⑦
1天2天1天 1天20M/1天
1天进
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- 2200 泥水 平衡 施工 方案