顶管实施方案(较详细)Word文件下载.doc
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经复测验后确保控制点无误后,进行放线测量。
(4)施工之前认真作好沉降观测点的布置工作,(主要布置在顶管沿线、变电室和居民楼附近)确保工程顺利进行以及随时掌握管线所处地面的沉降情况。
5.物资准备工作:
根据本工程的规模、工期要求、设备要求以及我施工单位的实际情况拟定管材、水泥、钢筋、机制标砖等物资需用量计划。
编制材料计划表和机械配备表,保证材料、设备的有序供应。
对所供应的原材严格把关,保质保量定时进场并出具产品合格证,对进场产品实行复试,对不合格材料严禁使用。
施工现场材料需用计划表
项目
需要量
顶管专用管材
88m
水泥
50吨
机制标砖
10000块
40工字钢
1000延米
C30砼
100m3
木材
10m3
膨润土
纯碱
1吨
纤维素
500kg
钢筋
10吨
定性模板
300m2
架子管
2000延米
提供优质PE顶管供应商
施工现场机械设备需用计划表
设备名称
数量
Ф2600mm大刀盘土压平衡顶管机
1台
50吨汽车式吊车
200吨等推力油缸
4台
自卸式装载汽车
5辆
环形顶铁
1个
2000型挖掘机
U形顶铁
铲运机
油泵站
潜水泵
注浆泵
2台
电焊机
6.现场工作人员计划和施工现场质量保证体系
根据本工程的实际情况,以下为我部估计的劳动力计划表。
工种名称
需用人数
合计
测量工
2人
木工
1人
35人
机械工
4人
电焊工
试验工
电工
砼工
普通工
20人
钢筋工
施工现场成立以项目经理为组长,项目管理人员、分包队负责人为成员的质量保证体系,逐项工作落实到人,建立健全岗位责任制。
项目经理
胡朝晖
项目总工
张寿楠
文明负责人
刘旭萱
安技负责人
质量负责人
林凤红
施工负责人
赵
栋
办公室负责人
孔繁铭
物机负责人
董
锋
实验负责人
王东茹
测
量
负
责
人
孙
儒
各施工队伍负责人、
施工段长、
技术员
(二)施工顺序及工期安排
顶管施工前对管道沿线进行调查,确定土压平衡顶管施工工艺——顶力计算以及后背墙设计——工作坑的施工——施做基础架设导轨、安装后背墙——管道顶进施工——特型井施工
本次顶管施工计划工期为:
2006年5月10日~6月20日。
具体安排见施工计划横道图。
施工工序
工期安排
持续
天数
5月份
6月份
中旬
下旬
上旬
施工准备
3
顶管工作坑施工
10
顶管施工
特型检查井施工
15
基坑回填
2
拔桩
(三)顶管顶力计算及工作坑支护和稳定性校核计算
1、顶管顶力计算
本次顶管顶进距离Y7~Y8为88m,根据地质报告,参考《给水排水管道工程施工及验收规范实施手册》中经验公式进行顶力计算:
式中——采用注浆工艺时,管壁与土层的摩阻力,介于4~6,本次取6kN/m2;
D——管道的外径,取D=3.12(m);
L——管道的计算顶进长度(m);
P——计算顶力,kN。
则Y7~Y8段顶力P=6×
3.14×
3.12×
88=5172.71kN。
2、顶管工作坑稳定性计算
本次顶管工作施工周期短,施工难度大,对工作坑支护的稳定性提出了严格要求,因此,我部决定在刨验施工沿线各种地下管线的前提下,根据现场具体情况,确定顶管工作坑净尺寸为9×
6m,其中Y7工作坑挖深9m,Y8工作坑挖深10m。
钢板桩支撑稳定性计算参考《给水排水管道工程施工及验收规范实施手册》。
根据相关地质资料,得到=18kN/m3,=180,=6kPa
——土体天然重力密度,kN/m3;
——土体内摩擦角,度;
——土体粘聚力,kPa
采用拉森Ⅳ型钢板桩W=2037cm3,[]=200Mpa,
按等弯矩布置确定各层支撑的间距,见图1,则板桩顶部悬臂端的最大允许跨度,由下列公式可得:
==295cm=2.95m
=1.11=1.11*2.95=3.27m
=0.88=0.88*2.95=2.60m
=0.77=0.77*2.95=2.27m
用盾恩近似法计算板桩入土深度。
主动土压力系数
被动土压力系数
由图2可知,的斜率:
板桩上的荷载一半传至D点,另一半由坑底土压力承受,由下式确定:
(以Y7、Y8工作坑为例进行计算)
得:
对于Y7井,,工字钢的总长度为;
对于Y8井,,工字钢的总长度为。
在工作坑具体施工过程中,根据计算结果结合现场实际,进行适当调整。
3、组装式后背墙顶力校核
顶管过程中,顶管顶力通过承压壁传至板桩后背土体,考虑板桩自身刚度小,可假设承压壁后的土压力为均匀分布,板桩两端的土压力为零,总的土体抗力成梯形ABCD分布,有ΣFX=0得
式中P0——承压壁后土体反力(kN/m2);
B——承压壁宽度(m)。
由图1可知当顶力作用点与后背反力合力作用点相一致时,即时,后背土体允许抗力可按下式计算:
=7429.568kN
式中——计算最大顶力,(kN);
——后背宽度(m),取6m;
——地面至后背墙顶部的深度(m),取5.6m;
——后背墙的高度(m),取3m;
——钢板桩入土深度,取4m;
——土的天然重力密度(18kN/m3);
——被动土压力系数,取1.89;
——钢板桩工作坑土体稳定系数宜取1.0~1.2,取1.2。
(四)顶管工作坑施工方法
工作坑是顶管施工的临时设施,其内部设有后背、导轨、排水坑、密封门等设备。
在顶进过程中是管节、土方运输的出入口,长距顶管时工作坑可作为转向井,顶管竣工后工作坑经过改建可作为管道工程的检查井等附属构筑物的坑位。
工作坑设计过程中包括以下几项内容。
1、工作坑水泥搅拌桩止水帷幕施工
水泥搅拌桩是通过深层搅拌机将一定水灰比的水泥浆液经专用压力泵或注浆设备与土体混合,形成具有足够强度、水稳性以及整体性的柱状土,满足强度和变形要求。
因为本次顶管Y7~Y8管底高程为-4.46m,现状地表高程为3.95m,则Y7工作坑开挖达9m,Y8工作坑挖深达10m,止水帷幕施工时水泥搅拌桩直径为φ600mm,深16m,双排布置彼此咬合250mm,既改变工作坑外围土体的结构,同时又可防止工作坑周围地下水水平渗透。
水泥搅拌桩施工工艺流程:
平整场地测量定桩位桩机就位调平预搅下沉配制固化浆液第一次提升喷浆搅拌重复下沉第二次提升喷浆搅拌清洗输浆管桩机移动调平进行下一根桩施工
水泥搅拌桩施工技术标准:
a、桩体桩顶位移为10mm;
b、桩体垂直度0.5H/100;
c、严格按照水泥浆试配的配比配制水泥浆,严格控制水泥浆用量;
d、当灰泵泵量在0.05m3/min,提升速度不得大于1m/min;
e、不得使用无证、过期、受潮、变质的水泥;
f、压浆过程不允许断浆;
g、桩体超钻200~300mm。
2、钢板桩基坑尺寸
为满足施工设备安装、运行及操作、存放材料面积、人员上下、下管、出土量施工面积,本工程顶管工作坑井尺寸为:
B=D1+S=3.12+2.5=5.62m,取B=6m
L=L1+L2+L3+L4+L5=0.8+2.5+2.1+2.5+0.8=8.7m,取L=9m
其中B——矩形工作坑底部宽度(m);
D1——管道外径(m),D1=3.12m;
S——操作宽度,可取2.4~3.2(m);
L——矩形工作坑底部长度(m);
L1——工具管长度(m)。
取L1=0.8m;
L2——管节长度(m),L2=2.5m;
L3——运土工作间长度(m),取L3=2.1m;
L4——千斤顶长度(m),L4=2.5m;
L5——后背墙厚度(m),砼墙30cm,钢靠背50cm,则L5=0.8m。
工作坑的尺寸为9m×
6m,接收坑尺寸为7m×
6m。
工作坑后背采用工40型工字钢密打,桩长12m,桩顶位于地表下1m,保证入土深度为4m,洞口及其余两侧采用工40型工字钢打间隔桩,桩长12m,间距0.8m,桩顶位于地表下1m,工作坑采用人机配合开挖,开挖弃土随时外运。
先放样,然后按钢板走向在一周中挖一条深1.5m左右的地槽,钢板桩按已挖好的槽打成所需的形状,并保证入土深度。
工作坑内用36a型工字钢焊三道支撑框架,四角用36a型工字钢与框架焊牢成八字斜撑,以确保工作坑支撑牢固。
首先挖至2m焊托架,安装事先焊好的顺水管与钢桩加固,并把支撑架准备好,做第一道支撑框架,挖至4m做第二道支撑框架,在距设计管顶以上0.5m范围处设置最后一道支撑框架,基坑开挖与支撑同步进行,绝不允许超挖后做框架。
3、工作坑排水措施
由于本段顶管采用水泥搅拌桩作为止水帷幕,外围地下水渗透量不大,只是考虑坑内排降
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