顶管专项方案专家论证修改后Word文档下载推荐.docx
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中密状态,承载力较低,压缩性中等。
③层粉质粘土:
主要为可塑状态,承载力一般,压缩性中等。
顶管工程主要穿越③层粉质粘土,主要为可塑状态,承载力一般,压缩性中等。
四、施工安排
结合本工程现场实际情况,管道施工安排如下:
1、工期进度安排
计划工期2012年8月28日~2012年10月30日完成;
工作坑计划2012年8月28日~2012年9月25日完成;
顶进计划2012年9月25日~2012年11月30日完成。
接收井和检查井砌筑及回填2012年9月25日~2012年10月15日完场。
2、主要材料计划
材料名称
规格
单位
数量
III级F型钢承插口混凝土管
Φ800
m
332
砼
C30
m3
40
C20
30
钢筋
Φ14,Φ8
t
1.5
砖
20*10*5cm
260
碎石
15
3、主要机械设备安排
设备名称
挖掘机
200
台
1
发电机
75kw
铲车
辆
运水车
自卸汽车
10t
2
桁吊
8t
鼓风机
水泵
管径10cm
4
4、劳动力安排
2个工作井同时开挖,同时顶进,每个工作井安排劳动人10人,工作面全面展开时共需劳动力25人,计划投入劳动力30人。
五、施工方案
根据现场实际情况,综合考虑后,本标段顶管工程拟采用敞开式人工挖土法进行顶进施工。
5.1测量放线
工作坑开挖前必须测设中线和设置水准点。
工作坑的中心线与顶进管道中心线一致,设置的方法在工作坑两侧钉基桩,桩距基坑边应不小于1.5m,以防开挖基坑时丢桩。
工作坑附近设临时水准点,坑内设备安装完毕后,在坑内两端设1~2个临时水准点。
5.2工作坑
(1)工作坑直径的设计
工作坑直径D≥b1+b2+L1+L2+L3
D:
工作坑直径
b1:
后背墙厚度,取500mm
b2:
刚性顶铁厚度,取300mm
L1:
管材长度,取2100mm
L2:
主油缸长度,取1000mm
L3:
操作空间,取200mm,则D=4100mm。
本工程取D=4200mm(坑底净距离)。
(2)工作井制作
结合我单位在顶管施工经验,考虑本标段土层特点,工作井设计为内径4.2m的圆井,墙体采用370mm厚M7.5#砂浆砖砌倒挂制作。
工作井在顶部、距离顶部2.5m处和管顶上方20cm处各设一道C30钢筋混凝土圈梁。
圈梁截面为37cm*30cm,圈梁的钢筋配置为II级钢筋4根Φ14螺纹钢,箍筋为I级钢筋Φ8的圆钢,间距为20cm。
工作井开挖深度因土质而定,一般较好土层开挖0.5m,砖砌填充,较差土层,开挖0.3—0.4m左右,砖砌填充一直到底板。
井底设置集水坑,一般设置1个φ0.5×
1m集水坑,保证坑内无积水施工。
工作坑底板采用10cm碎石加20cm厚C20砼底板,以防止工作井下沉造成顶进位置偏差。
接收井施工方法同工作井。
后附工作井大样图
(3)工作坑支护结构力学验算
受力计算简图
本标段顶管共设2个工作井,深度5.8~6.2米,土质为粉质粘土。
根据地质勘探资料反映,考虑挡土墙的安全验算,取土的内聚力C=0(计算的理论土压力比实际土压力大)。
土的容重γ=19.06KN/m3,γw=14.53N/m3,Ф=12.3度,C=0;
由于工作井四周不间断施工,沿工作坑井四周取一均匀应力γ=30KN/m3。
按受力最大处即井底部验算,最大深度H=6.2米,h0=2米。
现取井深为6.2米处砖砌井外侧所受土压力:
则K=tg2(45º
-12.3º
/2)=0.412
P=30K+γh0k+(γ-γw)(H-h0)K+(H-h0)γw
=30×
0.412+19.06×
2×
0.412+(19.06-14.53)×
(6.2-2)×
0.412+(6.2-2)×
14.53
=96.88KN/m2=0.158MPa(根据土压力计算公式)
砖砌井所受环向应力:
δ=P(D+2t)/2t
=0.097×
4940/(2×
370)
=0.65N/mm2<
[f]=1.89N/mm2(且安全系数大于2.5)
由以上验算知,环向应力δ小于允许应力[f],故满足要求,上部6.2米处能采用直径D4200mm,墙体t为370mm砖砌支护。
(4)工作井内基础、导轨
工作井基础采取10cm碎石垫层上浇筑C20混凝土底板,总厚度为30cm。
顶进方向处混凝土底板预埋钢板,高程与设计管道坡度一致。
导轨安装平行、等高,与混凝土基础中预埋钢板焊接。
(5)工作井后背
后背是整个顶管工程的关键工序,在后背墙浇筑施工中,应确保后背墙的水平方向和垂直方向与管轴线90°
,确保顶进质量符合优良标准。
经过顶力计算,后背墙的结构采用2000×
2000×
500mmC30砼及一块1500×
1000×
20mm的钢板,后背墙混凝土内放置一层II级钢筋Φ14的间距10*10cm钢筋网片,网片设置在钢板后10cm处。
如后背土体较差时尚需对后背土体进行注浆加固处理。
(6)工作坑施工注意事项
a、工作坑施工时应采用间隔开挖方法,对称下挂以减少地下水的渗透和防止土体滑坡。
b、桁车吊运时坑底人员不得停留在重物下方。
c、桁车操作人员要佩带安全带。
d、取土作业,堆土距坑边10米以外。
e、工作坑内设钢制爬梯,方便人员上下工作坑。
f、为避免工作坑四周土体的侧压力及水土的流失对工作坑支护及周边建筑物的影响,要定期对工作坑的变形及周边建筑物进行观测。
(7)坑口平台防护
洞口用5cm厚的脚手板封顶防护,四周采用彩钢瓦围护,高度不低于1.8m,并在醒目位置处挂设安全警示标志。
(8)桁车的架设
a、桁车采用8t。
b、桁车地基应平整坚实,采用重型槽钢做为桁车的承重平台,槽钢两侧入地基长度为50cm。
c、大风、雨天过后,应对桁车进行严格检查,发现连接点松动等情况应及时处理。
d、在搭设过程中要及时设置拉绳或吊索,避免在搭设过程中发生偏斜和倾斜。
e、在桁车的四角设置避雷措施,接地电阻不大于4Ω,经过桁架的电线要严格检查,不得有裸露。
(9)工作井排水
距离工作井周边1m处挖截水沟(30*30*50cm)、集水坑(Φ50cm,深80cm),避免井口雨水流入坑内;
工作井内设置集水坑(φ0.5×
1m),排水采用水泵抽出至集水池(15*15*2m),集水池四周做好安全防护(采用钢管架和密度网防护,设置明显的警示标志),沉淀后用运水车运出。
因地下水较丰富,工作井、接收井均采用大口径(Φ500mm)井点降水措施,沿井周设置4个大口径井点(见大样图);
顶管走向沿线两侧同样采取大口径井点(Φ500)降水措施,每15m设置一个井点降水,井点深度≥12m。
管井深度确定:
H≥H1+h+L*i+2
H1为基坑深度,取6.5m
i为降水漏斗曲线坡度与r的关系,取0.5
h为下限水至基坑底安全距离,取1.5m
L井点中心至基坑中心距离(短边距离的一半)
下限水位至井点底距离取2m。
根据计算,井点深度应不小于12m。
5.3管道顶进
(1)顶进力的计算
本工程的顶管土质按粉质粘土层考虑,最大顶距按107米考虑。
Fp=3.14D0LfK+NF
Fp:
顶进阻力(KN);
D0:
管道的外径(m);
L:
管道设计顶进长度(m);
fK:
管道外壁与土的单位面积平均摩阻力(KN/m2);
查规范取:
6.0KN/m2。
NF:
顶管迎面阻力(KN);
NF=3.14(Dg-t)tR(公式中:
Dg:
顶管外径;
t:
刃脚厚度;
R:
挤压阻力,取400KN/m2)
NF=3.14(Dg-t)tR=3.14*(0.93-0.065)*0.065*400=70.6KN。
F=3.14*0.93*107*6.0+70.6=1945.4KN
可选用2台200t的千斤顶。
(2)工作坑后备的受力分析
后背墙土抗力(反力)计算:
反力R应为总推力Fp的1.2~1.6倍以确保安全。
R=αB(γH2KP+2cH
+γhHKP)
式中:
总推力之反力(KN)
α:
系数(取1.5~2.5之间)取2
B:
后座墙的宽度取2米
γ:
土的容重(KN/m3)取19.06KN/m3
H:
后座墙的高度取2米(入土0.5米)
KP:
被动土压系数为tg2(45︒+φ/2)φ取12.3︒
c:
土的内聚力(KPa)取39.4KPa
h:
地面到后座墙顶部土体的高度(m)取6.2米
代入公式得:
2⨯2⨯[19.06⨯22⨯tg2(45︒+12.3︒/2)+2⨯39.4⨯2⨯tg(45︒+20︒/2)+19.06⨯6.2⨯2⨯tg2(45︒+12.3︒/2)]
=4⨯(117.4+195.4+363.9)
=2706.8KN
R/Fp=2706.8/1945.4=1.39,可确保安全。
顶管管节外壁全部涂水柏油,内表面涂一层聚氨酯或聚乙烯高分子树脂防腐处理,进出洞口需做好密封防水。
(3)管道吊装
本工程采用桁车吊下管,下每节管子要检查管节的高程和导向,看其是否符合设计要求,检查管节是否完全贴卧于导轨上。
顶管采用“F”型接口,承插式橡胶圈柔性接口。
承口为钢套管与钢管节一端连成一体,形成承口;
管节的一端制成插头,插头上有密封圈凹槽,相邻管段连接时,先在插头上安装好密封圈,在承口内安装好垫片,然后将插头插入插口即可。
管道顶进时,承口始终朝后,液压千斤顶前方顶铁做成插头式,以便与管道承口均匀牢固接触。
接头垫片的作用是传递顶力,使顶力传递均匀,垫片的宽度要比管壁小,以防止管道的边缘开裂。
(4)挖土
采用人工挖土,挖土时使用短把小平镐、短把小铁锹等小型工具。
施工中做好管道内的通风、照明等工作,确保人员安全。
孔内挖出的土,通过管道用小车人工推出至工作坑内后采用桁车提升到地面及时外运。
(5)管道顶进
顶进时要坚持“先顶后挖,随顶随挖”的原则。
事先应检查顶铁安装是否平直,以防顶进时产生偏心荷载。
顶进程序如下:
安装顶铁→开油泵→顶前伸→关油泵→开截油门回油→加顶铁→拧紧阀门→开油泵。
因单次顶管顶段均较长,井内测量时需用短边控制长边,要求测量精度高。
测量仪器采用J2激光经纬仪。
测量时采用盘左盘右闭合测量,以抵消仪器差。
水平测量正常情况下用激光经纬仪光束控制,在每顶进1米用水平仪在管道内复核一次。
复核时前视、后视距离应尽量相等以抵消仪器差。
(6)顶进纠偏
当管道穿越地层不同、顶力不匀、千斤顶顶速不一致、管道连接弯曲、管外摩阻力不均等发生时,均会导致管道受力的变化,从而造成顶管轴线偏离基准线。
如不能及时有效的控制管道偏差的发生趋势,将会导致管节破坏、地面沉降过大、机头不能准确进洞等,甚至使顶管报废。
故轴线出现偏差时,应及时采取纠偏措施。
纠偏遵循勤纠、缓纠的原则,通过对控制机头纠偏量千斤顶的锁定和伸缩量大小来实现各种纠偏动作和纠偏量,从而达到纠偏的目的。
纠偏油缸行程控制在50mm内,以防止工具管与管道脱离。
顶进过程中发现管位偏差5mm以上,即应进行校正,纠偏校正应缓缓进行,使管节逐渐复位,不得猛纠调整。
校正方法采用工具头自身纠偏法:
控制工具头(向下、向上、向左、向右),这种纠偏方法良好,每次纠偏的幅度以5mm为一个单元,再顶进1m时,如果工具头的偏位趋势没有减少时,增大纠偏力度,如果工具头的偏位趋势稳定或减少时,保持该力度,继续顶进,当偏位趋势相反时,则需要将纠偏力度逐渐减少。
(7)沉降观测及控制
顶管过程中,因开挖正面土体松驰、顶管顶纠偏对管道周围空隙填充不足、管道与土层摩擦、顶管机进出洞、顶管工作井在顶进中发生位移等原因均会引起地层损失,从而导致地面沉降。
地层损失过大时,将破坏管道,对邻近地下管线及建筑物产生沉降影响,甚至危及其安全。
因此,施工时必须设置沉降观测点和观测断面,加强沉降观测,及时反馈调整刀盘推力、泥水压力和注浆参数,采取综合措施控制沉降的发展。
每天观测3次沉降,早、中、晚各测一次。
做好记录,并对比,观察一天施工过程中的沉降和隔夜静止沉降,一天一夜为一个循环,几个循环的积累,总结沉降结果,若发现沉降突然过大或累积的结果较大,则通知现场停止施工,疏散施工人员,上报经理部,现场研究情况,针对实际情况,研究对策。
观测数据记录认真、清晰、准确,严谨涂改、编写数据等情况发生。
(8)管道顶进安全措施
a、人工开挖土方时,严禁超挖,掏洞,
b、顶管操作严格按市政施工规范执行。
严禁管前超挖。
管前挖土应在管内操作,遇异常情况时停止操作。
经处理后才能继续施工。
c、在顶进过程中,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。
当出现顶力过大或出现异常时,立即停止施工。
d、设专门电工进行电器设备维修、管理,管内及工作坑内照明用24V低压照明。
e、管道长度一般小于或等于30米时可采用自然通风,在30以上采用小型鼓风机进行人工通风。
f、顶管过程中,因开挖正面土体松驰、纠偏对管道周围空隙填充不足、管道与土层摩擦等原因均会引起地面沉降,因此,施工时必须设置沉降观测点,加强沉降观测。
g、垂直吊装砼管和废土时,由专人负责照应,发现问题及时示警。
六、遇不良地质情况处理措施
6.1工作井遇不良地质情况时
当工作井(接收井)施工遇不良地质情况如淤泥时,立即停止倒挂井施工,并及时回填。
采用沉井法施工,相关工艺要求另行编制方案,在此不再赘述。
6.2顶管过程中遇不良地质情况时
当顶管施工过程中遇不良地质情况如淤泥时,立即停止人工挖土,人员立即撤出。
采用泥水平衡法施工。
相关工艺要求另行编制方案,在此不再赘述。
七、质量保证措施
7.1建立健全工程质量管理体系
本工程质量目标:
确保亳州市优质工程“芍花杯”,争创安徽省优质工程“黄山杯”。
针对本工程特点和质量目标的要求,成立以项目经理为组长的创优领导小组,将质量目标分解到各管理部门,建立健全质量保证体系,进行质量目标管理,
主要部门及人员质量职责如下:
(1)项目经理:
对创优工作负全责,并进行组织、推动、决策,优化施工方案,推广应用新技术,提高工程质量,对工程质量实行终身负责制。
(2)项目副经理:
负责施工现场的质量管理工作,协助项目经理抓好工程的质量控制。
(3)技术负责人(总工程师):
负责技术管理日常工作,对工程质量进行技术指导与监督,贯彻ISO9001质量认证文件,协助项目经理抓好工程的质量控制。
(4)工程技术部:
制定、贯彻专项施工质量技术保证措施;
制定并实施施工方案、工艺,做好施工技术交底。
(5)机械物资部:
做好材料的采购,施工机具设备的调试、维修及管理。
(6)安质部:
具体落实拟定的质保措施,质量计划,并对施工过程中的质量管理工作全面负责。
(7)中心试验室:
做好材料、工程试验检测,各种配合比的试验与制定,收集并整理各种试验数据、填写相关报告并存档。
(8)施工项目队质检员:
对本队工程项目的质量进行控制与检查,作好自检工作,填报自检表并在合格后填报监理工程师规定表格,上报项目部质检工程师,会同项目部质检工程师配合监理工程师进行检查。
施工过程中,对工程质量进行四级管理。
第一级为具体操作班组质量员,对施工现场质量负责初级管理;
第二级为项目队队长、质检员及技术员,负责对第一级管理人员的现场质量管理工作进行监督、检查及内业资料进行收集和整理;
第三级为由项目部安质部人员组成,负责对第二级管理人员实施监督、检查,并负责内业资料的汇总和归档工作;
第四级为项目级管理体系,由项目经理及技术负责人负责,对第三级管理人员实施监督检查。
八、文明施工措施
1、每个工作井均设公示牌,主要负责人和开竣工日期明确,并接受政府、业主和有关部门的监督和检查。
本工程总负责人:
项目经理;
技术总负责:
总工程师;
现场负责人:
副经理;
现场技术负责人:
工程部长。
2、把文明施工列为本工程文明施工的主要内容之一,制订出以“方便人民生活,有利生产发展,维护市容整洁和环境卫生”为宗旨的文明施工措施,并指派专职人员负责文明施工的日常管理工作。
3、按文明施工管理的规定,采取有效措施将施工区域和非施工区域明显地分割开来,并在工地四周设置连续、密闭的彩钢板围墙。
4、施工区域或危险区域有醒目的安全警示标志,并定期组织专人检查。
5、工地主要出入口设置交通指令标志和示警灯,保证车辆和行人的安全;
6、施工现场设置沉淀水池为主的临时排水系统,施工污水经集水池沉淀滤清后,再由运水车拉运出现场;
同时落实雨季防涝措施,配备“三防”器材和值班人员,做好“三防”工作。
附件一:
顶管施工安全专项方案
一、建立健全安全保证体系
建立健全以项目经理为组长、项目总工和项目副经理为副组长的安全保证体系,详见下图。
贯彻国家有关安全生产和劳动保护方面的法律、法规,定期召开安全生产会议,及时分析安全生产形势,找出存在问题,制定改进措施,并限期整改。
逐级签订安全承包合同,使各级明确自己的安全目标,制定好各自的安全规则,实行全员参与、全面管理、全方位控制。
主要部门安全职责:
对本项目的安全生产负全部责任。
认真组织执行国家和上级颁发的安全生产、劳动、环境保护的法令、条例、制度、规程、规定、细则、办法和措施。
(2)总工程师及副经理:
在项目经理领导下对安全生产工作负技术责任。
审查、批准技术文件、施工方案和处理技术问题时,必须贯彻安全技术、工业卫生规程和标准,按公司《技术交底制度》的规定,向施工人员层层进行技术交底。
组织技术、科研、劳动环境保护、安全监察人员,研究推广安全生产、防尘、防毒新技术,开展劳动保护科研工作。
(3)工程技术部:
制定安全施工技术措施、安全操作规程,并进行安全技术交底。
(4)安质部:
①监督检查项目队贯彻执行国家劳动保护、安全生产方、政策、法规以及上级和公司颁发的条例、规程、规则、规定、细则等规章制度。
②参加项目经理组织的定期与不定期安全检查,深入现场、检查项目队安全生产设备、设施是否齐全、有效;
安全技术措施是否健全、落实。
对检查中发现的问题,提出整改意见和整改意见通知书,督促及时解决。
遇到有险情危及人身安全时,有权暂停作业或指挥作业人员撤离危险区,并立即报告有关领导处理。
③参加生产会议,负责制订(修改)安全生产管理办法。
督促有关部门制定(修改)安全技术规程、安全技术操作细则、施工安全措施,定期研究伤亡事故、职业病发生、发展趋势和更大安全问题,提出安全生产、劳动环境保护方面的建议和要求,并监督检查执行情况。
④协助安全质量委员会主任召集安(质)委会、并做好安(质)委会日常工作。
⑤督促检查劳动保护经费合理使用和安全措施工程完成情况。
参加工程安全科研成果和有关新技术的鉴定。
二、安全生产保证措施
1、坚决贯彻执行建设部“建设安全生产监督管理规定”的要求及亳州市建设主管部门有关安全生产的有关规定、规程,定期组织有关人员进行安全检查。
凡进入现场人员必须戴好安全帽。
2、加强对施工人员的安全教育,特别是对新到工地现场施工人员必须进行安全技术交底,增强班组安全生产意识和自觉性。
3、施工范围设置全封闭围挡,围挡外醒目之处设置安全生产标牌和标语,围挡内距井壁2m处设置1.8m高彩钢瓦围挡,只留操作人员和检查人员进出口。
严禁非施工人员进入现场。
4、现场各种机电设备,如千斤顶、桁车等均应实行挂牌验收制度,未经专职人员验收合格不得使用,特殊工种操作者必须持证上岗,严禁操作人员站在千斤顶传力杆上,避免设备损坏发生意外。
5、认真做好施工现场安全用电管理。
设置三相五线。
施工现场供电线路、电器设备的安装、维修保养及拆除工作必须由专业人员(经有关部门培训并考试合格,持有效证件上岗的维修电工)进行。
配电房内安全工具及防护措施、灭火器材必须齐全。
对移动机具及照明的使用实行三级配电三级保护,用电机具实行一机一闸一漏,经常进行检查、维修和保养。
做好保护措施,并按规定使用保安装置,不准超载运行,夜间要有足够的照明,由专业电工值班。
6、严格贯彻执行《施工现场临时用电安全技术规范》和《施工现场电气安全管理规定》有关规定,制定安全用电技术措施和电气防火措施,严禁超负荷或不符合安全规定运行。
所有电气线路和设备安装完工后,应由动力设备部门进行验收,合格后方可运行。
7、施工现场的起重指挥人员须考试合格持证上岗,各种机械定人、定机操作,操作人员须持证上岗。
混凝土管吊装过程中,必须确保汽车吊钢丝绳完好,吊点牢固,汽车吊作业半径内严禁站人。
8、执行《施工现场机械设备安全管理规定》,各起重设备、机械设备经设备部门和安全部门验收合格后方可使用,并定期检查,定机、定人、定岗位的制度。
坚持“有轮必有罩、有轴必有套”的原则。
起重机械必须执行“十不吊”的规定。
9、执行《施工现场防火规定》,建立健全防火检查制度,发现火险隐患,必须立即消除。
10、季节施工时,应根据不同的季节做好技术交底和安全检查;
11、宿舍不得使用电炉、太阳灯等危险电器。
12、坚持“三不放过”原则,消除事故隐患。
13、由于本工程施工分散,路线长,夜间组织人员对施工现场、仓库等应进行巡逻。
三、管道顶进现场施工安全措施
1、在工作井用机械进行施工时,机械设备的作业范围内不得进行其他作业。
2、工作井基坑开挖时应注意土壁的变化情况,如有发现有裂痕或部分坍落现象要及时进行支撑或改缓放坡,并注意支撑的稳固和变坡的变化。
3、上下井坑时应使用木梯。
不应踩踏
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