顶管工程施工方案Word格式.docx
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30KVA动力电源,为确保因临时停电而不影响施工,配备一台30KW发电机组。
2.4.3调查施工现场妨碍正常施工的障碍物和地下管线。
2.4.5制定安全文明保证措施,严格按照有关文件规定,采取适当的现场文明施工措施和环保措施。
主要人力、机械设备仪器的配置表
2.4.7确定材料供货厂家,进行原材料进场检验。
3.主要施工方案
3.1施工总体布署
根据施工现场情况,施工层面介于粉砂土层及砂砾石层,该地质情况,容易出现塌方,又要穿越铁路线,施工期间不能影响铁路线的正常工作。
为确保顺利穿越铁路线,拟在铁路线南、北侧各设二个工作坑,间距40m(附北川河顶管平面示意图)。
顶管工作坑的坑底尺寸按施工规范要求开挖成4*6米,坑口尺寸按1:
0.33坡比放坡确定,可根据现场实际情况调整。
工作坑顶采用30cm厚砂砾石回填夯实,再浇筑30cm厚C25混凝土基础并安装导轨。
在坑底预留渗水坑、引流槽位置。
考虑在砂卵石顶进难度大,确保顺利顶进,拟采用双向顶进的工作方式,所以工作坑护壁四周均采用C30混凝土浇筑,厚度0.4米,Φ14双层双向@150钢筋网片布置于墙内。
顶管处于砂卵石层施工期间容易塌方,为确保铁路线正常工作和后期安全性,我方拟对铁路线两侧顶管以上地基注浆加固进行处理。
砂卵石层顶管难度较大,人工在顶管内采挖进度缓慢。
为提高工作效率,顶管前方加刃角工作机头。
施工期间正值三伏天,顶管内作业人员每2小时进行轮换工作,确保人身安全。
顶管采用泥水平衡式机械顶进法施工,在工作坑内安装顶进设备,并在井底设Φ600,深800的积水坑,配备水泵,便于排水。
送风设备采用1000桶式鼓风机,照明采用36V电压。
顶管完成后,在工作坑内砌筑Φ1500圆形检查井370砖墙(作法06MS201-327页),工作坑内回填砂砾石至原地坪。
3.2施工测量
3.2.1测量仪器;
施工过程采用南方360r全站仪及J2经纬仪进行全平面位置控制;
使用DS1自动安平水准仪进行高程控制;
3.2.2工程定位测量:
根据建设单位提供的设计图,进行放线定位,定位放线完成后,由施工单位、建设单位、设计单位、规划部门共同进行验收。
定位放线完成后用全站仪向外引出轴线定位桩,定位桩采用40×
40×
600的木桩,用C20砼将其保护。
±
0.000的关系,确定水准点控制线,在各层施工时将标高传递。
高程传递用水准仪与30m钢尺相结合的方法传递。
3.3管道顶进
中线测量:
先挖好顶管工作坑,然后将地面管道的中线引到坑壁上,打桩钉中线钉,标定中线方向。
在顶管工作坑内设固定测量平台,在上面安装激光经纬仪,实时监测中线和高层。
开始顶进时其偏差不得超过3mm(正常顶进时其偏差不得超50mm),如果超限,应校正机头的位置。
为了保证施工质量,正常顶进时每顶进50cm(开始顶进时每顶进30cm)就要进行一次中线测量和高程测量,偏差在容许范围之内,方可继续顶进。
挤压掘进顶管法顶进设备主要包括25吨吊车1台,千斤顶、高压油泵、顶铁等。
液压千斤顶是掘进顶管的主要设备,考虑地下工程的复杂性及不可预见因素,顶管设备再取1倍能力储备。
本工程拟采用1台300t液压千斤顶。
千斤顶在工作坑内的布置与采用个数有关,如一台千斤顶,其布置为单列式,应使千斤顶中心与管中心的垂线对称。
顶力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线,防止产生顶时力偶,造成顶进偏差。
根据施工经验,采用人工挖运土方,管上半部管壁与土壁有间隙时,千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4~1/5处。
由电动机带动油泵工作,选用额定压力为32Mpa的ZB-40柱塞泵,经分配器,控制阀进入千斤顶,千斤顶联接进油管,保证千斤顶活塞的出力和行程一致。
顶铁是传递和分散顶力的设备。
要求它能承受顶压力而不变形,且便于搬动。
根据顶铁旋转位置的不同,可分为横顶铁、顺顶铁和U形顶铁三种。
a、横向顶铁安装在千斤顶与方顶铁之间,将千斤顶的顶推力传递给两侧的方顶铁上。
使用时与顶力方向垂直,起梁的作用。
横顶铁断面尺寸为300×
300mm,长度按被顶管径及千斤顶台数而定,本工程选用长度为1.2/1.4m的横顶铁;
用型钢加肋和端板焊制而定。
b、顺顶铁(纵向顶铁)放置在面铁与被顶的管子之间,使用时与顶力方向平行,起柱的作用。
在顶管过程中起调节间距的垫铁,因此顶铁的长度取决千斤顶的行程、管节长度、出土设备等而定,通常有100、200、300、400、600等几种长度。
横截面为250×
300mm,两端用厚25mm钢板焊平。
顺顶铁的两顶端面加工应平整且平行。
防止作业时顶铁发生外弹。
c、U形顶铁安放在管子端面,顺顶铁作用其上。
它的内、外径尺寸与管子端面尺寸相适应。
其作用是使用顺顶铁传递的顶力较均匀地分布的到顶管端面上,以免管端局部顶力过大,压坏混凝土管端。
大口径管口采用环形,小口径管口可采用半圆形。
a.导轨:
导轨的作用是引导管子按设计的中心线和坡度顶进,保证管子在顶入土之前位置正确。
导轨安装牢固与准确对管子的顶进质量影响较大,两导轨应顺直、平行、等高,其纵坡应与管道设计坡度一致。
导轨应具有足够的强度和刚度。
本工程导轨由型钢和钢板焊接而成。
在工作井底板基础上应事先预埋钢板,预埋钢板的位置与导轨相吻合,以便导轨与之焊接。
预埋钢板上的锚固钢筋要焊牢并有足够的锚固长度。
导轨安放后,还应在两侧支撑好,必要时再浇筑混凝土,确保导轨在受撞击力的作用下不位移、不变形。
在预留洞底部,应设置延长导轨,以免机头出洞时磕头。
导轨安装时,其标高要比设计标高提高2~3cm,以减少机头出洞后的下沉。
b.主顶油缸架:
主顶油缸架上固定千斤顶和高压油泵。
千斤顶应与管道中心的垂线对称,其合力的作用点应有进油、退油的控制系统。
油泵宜设置在千斤顶附近,油管应顺直、转角少。
c.后背结构(承压板):
承压板是承受和传递全部顶力的后座,应具有足够的强度和刚度。
本工程的承压板采用厚度40mm钢板,钢板与钢筋砼井壁之间用混凝土浇平,承压板的中心应与千斤顶的合力中心重合,并垂直于导轨平面。
钢筋混凝土井后背(长3m、宽0.7m、高3m)外侧与原状土之间采用水泥土夯实,以传递顶力,保障工作井安全。
安装止水胶圈前,先检查胶圈表面是否有破损,如有问题及时更换。
止水圈安装时:
先将止水圈装置初步就位,临时固定在出洞口井壁上,然后推进掘进机至止水圈,根据掘进机外圆与止水圈板内圆的周边等距离来固定止水圈,确保止水圈中心与管道纵轴线一致。
止水圈安装完毕后,再次检查止水圈是否安装牢固,挤压是否平整、密实,以防漏浆。
施工准备→测量放线→导轨安装→后座顶板安装→顶进设备安装→后座千斤顶安装→顶管机井内就位→顶管机试运行→打开封门→后座千斤顶顶进→出泥准备→测量偏差→控制点设置→管道顶进→管内出泥→顶进纠偏→接口检查→预制管顶进结束→接口沥青麻丝填缝→竣工测量→顶管设备转移
a、下管前应先对Φ1000mm钢承口钢筋混凝土Ш级管进行外观检查,主要检查管材的破损及裂缝,管要直顺。
b、工作坑内设备安装完毕,经调试检查各部件处于良好状态,检查起重设备、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50cm时,操作人员方可进入工作。
c、第一节管下到导轨上,装好顶铁,测量管轴线及前端和后端的管底高程,确认安装合格后方可顶进。
a顶进利用千斤顶出镐。
在后背不动的情况下将被顶进管子推向前进,其操作过程如下:
安装好顶铁挤牢,管前端长度满足施工要求后,启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个工作行程,将管子推向一定距离。
停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。
添加顶铁,重复上述操作,直至需要安装下一节管子为止。
b开挖时,要求严格遵循“先顶后挖”原则,管前不得超挖,必须保持管壁与土基表面吻合,采用顶进切土,管内人工运土的方式进行,减少对地面及附近建筑物的影响。
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。
开始顶进5~10m的范围内,轴线的方向和高程,关系到整段顶进质量,应认真测量检查及时采用措施纠正偏差。
允许偏差为:
轴线50mm,高程-40mm~+30mm。
一个顶管段完成后,重新测量一次管道和中心线和高程,每个接口测一点。
轴线控制:
中心线测量,根据工作坑内用经纬仪设置的中心桩挂小线,使拉线对准垂球,读管前端的中心尺刻度,若拉线与中心尺上的中心刻度相重合,其差值即为偏差值。
管道每顶进30~50cm时测一次中心轴线,若发现偏移趋势就进行纠偏,当偏移量大于或等于20mm时,立刻停止顶进,查明原因纠错后再顶进,确保顶管轴线的正确,勤测勤纠。
高程控制:
工作坑内设置固定的水准点2个,以便测量高程时互相闭合。
停止顶进时,将激光水准仪支设在顶铁上,使用特制的高程尺,除测头一节管前端管底高程,以检查与设计高程偏差外,还测量头一节管后端管底高程,以掌握头一节管子的走向(坡度)。
高程允许偏差为:
-40mm~30mm。
沉降控制:
根据地面沉降监察反馈信息及时调整出土量与顶进速度,若发现沉降超标,立即停止顶进,查明原因,采取相应措施后才能重新顶进,确保地下管线与地面构筑物安然无恙。
顶进过程中,发现管前土方坍塌、后背倾斜,偏差过大或油泵压力表指针骤增等情况,应停止顶进,查明原因,排除故障后,再继续顶进。
顶管施工采取不间断的连续作业。
管内运土工作条件差,劳动强度大,应组织专人轮流操作。
管内出土采用双轮手推车推运,土运至管外,再用工作井上的吊装设备将土提升至地面装车,运送至集中堆放场地。
为改善管道内的作业环境,顶管施工时对管道内进行强制通风,在地面上设一台大功率的鼓风机,通过软管将地面的新鲜空气直接吹入井下,以此进行空气循环。
顶进工作坑内必须有专人负责与工作面工人定时、定信号,如喊话、敲击等,对讲机进行联络,及时了解工作进程,并进行沟通。
顶进后的照明采用低压(36V)行灯,每5米安置一盏。
3.3.5顶管难点施工
a顶进方向高程偏差的调整:
顶进中发现管位偏差10mm左右,即应进行校正。
纠偏校正应缓缓进行,使管子逐渐复位,不得猛纠硬调。
纠正方法:
调整机头内的纠偏千斤顶。
b停顶塌方
临时停止顶进时,应将喇叭口全部切入土层,可防止塌方。
3.3.6顶管安全施工
1)拆模时间控制在混泥土浇注后的3-4天,混凝土强度达到设计强度30%以上进行,拆模先上后下,小心谨慎。
2)防止靠背墙突沉造成倾斜的危险,采取措施防止倾斜,确保安全施工。
工程如需要在夜间施工,为确保工程施工安全,各作业区的照明
度要达到要求。
为保证现场交通统一安排,采用围挡围护段面,摆放整齐。
道口处摆放反光交通警示标志牌及警示灯,并派专人(2人)值班,杜绝交通隐患。
夜间注意机械施工时的安全,施工人员必须穿戴安全帽、反光服。
为避免由于机械噪音造成扰民,机械施工必须在22:
00之前完成作业。
1)驾驶、指挥人员必须持有效证件上岗。
2)各类安全装置的保护罩、盖,安全可靠。
3)机械配输电线路(垂直、水平方向)应按规定保持安全距离.
4)作业时,机械停放应可靠稳固,臂杆幅度指示器应灵敏可靠。
5)必须严格执行定期保养制度,做好操作前、操作中、操作后设备的清洁、紧固、调整和防腐工作。
严禁机械设备超负荷使用,带病运转或在作业运转中进行维修。
6)机械设备夜间作业必须由充足的照明。
7)机架、机台的临边、登高以及机械运转区域有防护措施。
作业区域有明显的标志。
8)潜水泵电源线不破损、老化,接地接零良好,触漏电保护器灵敏可靠。
1)施工配电线路应符合“三级配电、两级保护”要求,照明配电应与动力配电分设,所有用电设备保证一机、一闸、一漏、一箱。
2)施工现场必须建立电工维修台帐,电工要做好各种金属设施的防雷接地及设备的接零保护。
3)开关电器的额定值与用电设备额定容量相适应。
3.4、钻孔灌浆加固处理方案
对于地基固结灌浆,一般对于浆材配方和浆液扩散半径的确定,均需要进行专门的勘察试验来确定,由于本工程工作量较小,没有必要进行专门的试验,耗时费力,而是采用了经验数据来进行灌浆设计。
灌浆孔的平面布置涉及到浆液扩散半径的选用,我们在这里按土层的渗透系数经验值1~2md-1来采用,其加固半径为1.0~1.5m。
污水管道直径为1.2m,拟采用注浆孔孔径110mm,设计为直孔,分别位于管道两侧及管顶,设计孔深为2.5~4m,钻孔间距为1.2~1.5m。
边打边试验,根据现场喷浆喷射的距离,后期可根据实际情况调整钻孔间距。
本项注浆工程根据设计方案及地层实际情况,钻孔施工依照间隔钻孔的方案,由下而上分段注浆的工艺方法,先施工注浆孔,再开始注浆,起始压力较小,然后逐渐增大压力,控制压力为0.8~1.5MPa,水灰比控制在1.5:
1左右。
采用100型回转钻机回转钻进,在地表设置护壁管,护壁管埋设在表层土中在粘性土层中采用螺旋钻头干钻,在无粘性土或地下水位以下宜采用优质泥浆护壁合金钻进。
回转钻进所需泥浆采用优质膨润土泥浆,化学处理剂采用氢氧化钠,配比为0.3%.所配制泥浆应达到下述性能指标:
比重1.05~1.15,粘度20~25s,PH值6~9,胶体率达97%以上。
采用先钻后灌的施工方法,钻完一孔后,自下而上逐段灌注。
方法如下:
每完成一个钻孔,立即下入注浆花管,在分段位置采用封闭管封闭,然后打开注浆泵,先注浆至孔满,然后憋压,控制灌浆压力在0.8~1.5MPa之间。
逼使浆液灌入孔周地层孔隙中,灌至达到灌浆控制标准为止。
凝固后形成圆柱状结石,然后拆除灌浆设备移至隔一个钻孔施工,待该孔段初凝完成即灌浆完成4~8小时后再移回设备完成下一段灌浆过程。
边排孔以限制灌浆量为宜,中排则灌至不吃浆为止。
限制注浆量根据经验在粘性土中可不限制,在无粘性土(风化砂为主)中采用0.3?
立方米/米孔段(或水泥100kg),不吃浆以每分钻吃浆量小于1~2升为准。
在灌浆地段形成孔与孔排之间互相搭接的结石体。
主材为425型号硅酸盐水泥,辅助采用水玻璃,以增强其稳定性和可灌性。
水灰比采用1.5:
1,实际操作中可根据情况调整主、辅浆材配比,可暂定为1:
0.1。
图2:
边打边灌法图3:
灌浆设备系统
1-浆槽;
2-液面管;
3-水槽;
4-阀门;
5-注浆泵;
6-电机;
7-电源;
8-流量计;
9-压力表;
10-排气回浆管;
11-灌浆管;
12胶塞;
13钻孔机
质量检验标准及方法
对于本工程而言,主要目的是通过固结灌浆加固地基,要求加固后的地基持力层标准贯入击数达到12~14,压缩模量达到7.5MPa以上,使其在强度和变形两个方面均达到与邻近地段协调一致的程度。
检验方法为在完成的灌浆孔周围30~50cm范围内钻探,在加固持力层中取原状土样,送实验室进行固结实验,以检测其加固后的压缩变形特性,同时在持力层中进行标准结贯入试验,以检测其加固后的强度情况。
根据地以上检验结果,判定土层固结灌浆效果,对于不能达到上述要求的部位,应重新钻孔补充灌浆,直至检验合格为止。
3.4.8钻孔注浆人员设备计划
设技术指导1人,现场指挥兼机长1人,班长2人,钻工4人,水泵工2人,泥浆工2人,工作方式为两班倒。
设备为泥浆搅拌机1台套,100型回转钻机1台套,BQ200-40型高压注浆泵1台、注浆封闭管及注浆管1套,一立方米储浆罐1口。
计划膨润土1000kg,硅酸盐水泥25~35吨。
4.确保工程质量的技术措施
4.1编制切实可行的实施性施工方案与施工网络管理计划,按网络节点、工期要求,分阶段控制,实现均衡生产,为保证工程质量创造条件。
4.2加强施工技术管理,坚持技术复核制度,工程开工前,请项目部进行技术交底,请项目部组织测量组对中线、高程进行复核和贯通,测设控制桩和重点工序的定位桩,进行控制桩位交接;
技术人员进行施工设计,编写技术交底书进行交底:
施工测量数据及技术交底书均执行复核签字制度。
所有图纸、技术交底、测量放样资料必须由技术主管审核后,方能交付施工。
做到及时、准确无误,杜绝技术指导错误影响工程质量。
4.3严把工程材料质量关,对进场的材料分类存放、保管,在使用前进行抽检,合格后方可使用。
4.4加强工序质量控制,把针对本工程制定的工序操作标准、工艺标准、检查标准落实到各部门各环节。
实行施工操作、工艺流程、检测实验全过程跟踪,对执行情况做出记录,针对存在问题及时整改。
认真执行自检、互检、专检及工序交接制度,坚持上道工序不合格不进行下道工序的原则,实行一票否决制。
5.安全防护技术措施
5.1安全保证体系
组织保证:
为实现安个目标,强化安全管理,本项目组成以经理、项目部安全员为主要成员的安全生产委员会,下设安全文明施工组,配齐安个检查人员,施工队设专职安全员,工班组设兼职安全员,形成自上而下的安全生产监督、保证体系。
对施工生产过程实施安全监控,项目部负责安全质量控制设计,队、班组负责安全实施。
建立各级领导,层层负责,确保落实,确保安全的总体格局,为实现安全生产提供强有力的组织保证。
5.2安全施工技术措施
工作井围护:
周围分两层维护,第一层在坑的周围3~4米处围一道彩钢板,高度1.8米以上,同时应留好吊车及存放管子的位置。
在彩钢板周围挂上各种标志。
第二层用φ50钢管在坑口围一道安全栏,高度1.2米以上,钢管刷上黑黄颜色安全警色,并挂上安全标志,施工现场夜间悬挂警示红灯。
30cm以上的土埂或用砖砌一道30cm以上砖墙,防止雨水流入坑内,四角架顶端用防水布搭好,伸出防水布以外60cm,雨期不停工,保证工期顺利进行。
5.2.3、用电措施
6.文明施工措施
做到“安全文明型、卫生环保型”和“硬化、净化、美化、绿化、亮化”的要求。
紧紧围绕市政府确定的建筑安全、文明施工工作目标,转变观念,开拓创新,努力工作,务实求效,使施工现场安全生产,文明卫生和环境保护等工作取得良好的成绩。
7.环境保护措施
a.对废弃物的处理。
不适宜填筑的材料及时运至业主指定的位置进行处理,建筑垃圾、生活垃圾等原则上委托当地环卫部门进行处理。
b.采取有效措施,消除施工污染。
施工废水、生活污水采用沉淀池、化粪池等方式处理,不得污染水源及耕地。
施工便道经常洒水,防止车辆通过时尘土飞扬。
c.防噪音污染。
机械运输车辆途径居民区时适应减速慢行,不得鸣笛。
适当控制机械动力布置密度,条件许可时要拉开一定距离,减少噪音叠加。
合理安排施工作业时间,减少夜间施工。
附图、表
1、主要机械设备表
2、劳动力计划表
3、主要测量、试验仪器设备表
4、项目部主要组成人员名单
5、北川河九家弯污水顶管平面示意图
主要机械设备表表一
序号
设备名称
规格型号
数量
国别
产地
制造
年份
额定
功率(KW)
生产能力
用于施
工部位
1
挖掘机
WY-330
上海
2000
110KW
1.0m3
土方
2
装载机
ZL50C
山东
235.5KW
2.3m3/斗
3
自卸汽车
EQ344
湖北
2002
99
13.5t
材料、土方运输
4
砂浆机
L350
国产
2005
350L
砌筑与粉井
5
电焊机
30
1999
30KW
钢材
6
汽车吊
NK200B
2006.1
30T
吊装
7
钢筋弯曲机
2009
8
蛙式打夯机
回填
9
插入式振动器
2006
砼振捣
10
钢筋切断机
钢筋加工
11
抽水泵
150
排水
12
顶进设备
顶管
13
人工挖土吊土设备
挖土
14
泥浆搅拌机
制浆
15
回旋钻
100型
钻孔
16
高压注浆泵
BQ200-40
注浆
2劳动力计划表
单位:
人表二
工种
准备阶段
土建施工
木工
钢筋工
混凝土工
架子工
砌筑工
模板工
电焊工
机械工
普工
20
4主要测量、试验仪器设备表表三
仪器设备名称
型号
单位
一
试验设备
外委质检站
塌落度测定仪
1台
台
砼试模
3组
组
砂浆试模
2组
计算机
华硕
复印机
三星
30卷尺
把
三米直尺
3M
水准仪
DBZ3-2Z
全站仪
拓普康
经纬仪
北光
2’
项目部主要组成人员名单表四
职务
姓名
职称
项
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