过路顶管方案一.docx
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过路顶管方案一.docx
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过路顶管方案一
华电陕西榆横煤电有限责任公司
小纪汗煤矿复用水输水工程二标段
百米大道干道过路顶管工程专项方案
编制单位:
中外建华诚城市建设有限公司
2014年9月5日
第一章工程概况
1.工程简介
本工程为华电陕西榆横煤电有限责任公司小纪汗煤矿复用水输水工程二标段百米大道干道过路顶管工程。
该管线在新建百米大道与龙泉墩小西沟交叉桥头处,与道路垂直穿越道路时采用强制顶进施工方法,顶进D=1500㎜钢筋混凝土套管,在套管内铺设DN800*14内外涂塑焊接钢管,顶管长度为80m,铺设钢管长度为84m。
2.主要工程量
顶钢筋混凝土套管:
D=1500㎜,长度为80m。
铺设内外涂塑焊接钢管:
DN800*14,长度为84m。
制做工作坑2座,其中顶进工作坑1座、接受坑1座。
顶进坑尺寸:
长7m*宽6m*高3.5m
接受坑尺寸:
长6m*宽4m*高3.3m
C30商品混凝土:
32立方
钢筋Ф20:
8.21T
土方开挖:
644立方
3.计划开、竣工时间
计划开工时间:
2014年9月15日
计划完工时间:
2014年10月4日
总工期为:
20天
4.工程难点、主要矛盾及制约关系
本工程均位于主要交通干线和小西沟交叉路口处,车辆通行量大。
施工时确保车辆的通行安全,是施工中应该首要解决的问题。
施工中应严格控制避免超挖,即时压注触变泥浆封堵管道与土体间隙,并在顶进施工完成后立即进行水泥浆填充,必要时采取注浆确保现况道路的安全。
为避免与道路下现况管线碰撞,根据建设单位的要求,钢筋混凝土套管上外顶面与路面的垂直距离2.5~3m。
钢筋混凝土套管顶进时全部在中粗砂中穿行,施工难度大。
第二章施工进度计划
1.根据本工程特点,顶管坑施工:
10个工作日;顶进速度6m/d。
总工期控制在20天。
具体分五个阶段展开:
第一阶段:
进行现场放线,搭设施工围挡。
第二阶段:
制作工作坑和顶进施工阶段,先进行顶管工作坑的一切工作,然后进行顶进施工,顶进完成后进行捻缝、打口、注浆填充。
第三阶段:
安装内涨圈,浇筑砼垫层;进行钢管焊接、防腐和顶进就位。
第四阶段:
安装管堵、制作打压靠背,进行管道打压试验。
第五阶段:
拆除工作坑,地面回填恢复。
第三章拟投入的劳动力、材料、机机械设备计划
根据本工程的特点,施工中准备投入如下的劳动力以及相应的机械设备。
1、劳动力需用计划表
时间(月)
工种
2014年9月
2014年10月
电工
1
1
顶管工
8
8
瓦工
/
10
壮工
5
5
电焊工
2
2
木工
/
6
测工
1
1
2、材料需用计划表
品名
规格
单位
计划数量
混凝土管
D=1500
根
42
钢管
DN800内外涂塑焊接钢管
米
84
钢筋
ф20
吨
8.21
商品混凝土
C30
立方
365
H型钢
20
跟
20
3、机械设备需用计划表(平均每天设备台数)
设备名称
时间(月)
2014年9月
2014年10月
顶管设备
2(套)
2(套)
电焊机
2台
2台
泥浆泵
4
4
蛙式夯
/
4
装载机
1
1
130自卸汽车
3
3
注浆机
2
2
第四章主要施工方法及技术措施
由于本工程所处地理位置土质为天然中细砂、土质松散、地下水位较低,不存在降水。
施工中采用管前加装钢帽檐、管道顶进过程中压注触变泥浆减阻和封堵管道与土体间隙,顶进完成后即时压注水泥浆进行填充等措施。
具体如下:
1、顶管工作坑
本工程顶管施工设置顶管工作坑的2座,顶管工作坑分别设置在:
(1)、顶进工作坑百米大道南侧绿地上。
工作坑尺寸为:
长7m×宽6m,工作坑深度3.5m。
(2)、接受工作坑设置在百米大道北侧绿地上。
工作坑尺寸为:
长6m×宽4m,工作坑深度3.3m。
坑前壁在混凝土套管端头外1米处,顶进时由下游向上游方向顶进。
开坑前先在顶坑边沿使用机械钻空埋设护壁桩,护壁桩采用25#工字钢,埋桩间距1.5米,埋深至顶管工作坑底1米处。
顶管工作坑采用钢木支护,立板密撑。
水平撑使用25#工字钢,间距为第一道盘撑距地面1m,每道横撑间距1.2m,并在四角加焊不小于2.5m的同型号工字钢八字撑。
水平撑必须与立桩连接成一体。
管道顶进时如盘撑与管道相撞,应先在管顶上150mm加焊盘撑后方可将现有盘撑切掉。
(3)、顶管工作坑土方采用人工开挖、随挖随支护的施工方法。
顶管工作坑第一步开挖深度为1m,以后每步开挖的深度不大于1.2m。
在挖掘大面积土方前,先挖四边并将板桩追下,以保障护壁板桩始终插入土中500mm以下,防止坑壁坍塌以确保施工安全。
板桩后出现空洞时及时用编织袋装土将空洞填实。
(4)、工作坑及接收坑采用钢筋混凝土混凝土工作井基础,做法为素混凝土垫层10cm厚,基础及侧墙混凝土强度等级C30商品混凝土,内配20#@150钢筋,稳导轨、做后背、下设备,焊走道,做1.2m高护栏围固在工作坑四周。
2、导轨安装:
为防止导轨在使用过程中下沉,导轨基础采用C30混凝土底板,在砼内埋设15×20mm枕木,枕木面高出砼面20mm。
道轨使用145mm的重型钢轨,并用专用道钉固定在枕木上。
导轨安装时要严格控制导轨高程、内径距和中心线的安装精度(允许偏差2~3mm)。
两导轨平行、等高,其坡度与管道坡度一致。
安装后的导轨牢固,不得在使用中产生位移,并经常检查校核。
顶管工作坑顶进示意图
3、顶管后背
顶管后背可跟据土质和顶进长度等因素,考虑采用双层工字钢后背、混凝土后背式。
顶管后背的面积为3×3m或4×4m(宽×高),后背墙底边低于顶管工作坑底板0.6~1.0m,以使顶镐着力中心高度不小于后背高度的1/3。
后背原状土方必须保证在长10米以上,覆土高度应大于后背高度2m以上,以保证后背的整体稳定性。
4、顶管设备。
顶管工作坑内配置2台3200kN(320t)顶力的顶镐和一台50Mpa高压油泵,同时配置2组3200kN(320t)级专用配套顶铁(顺铁)、圆形顶铁或马蹄形顶铁。
每组配套顶铁(顺铁)的规格为;
顶铁长度(L=cm)100502010
顶铁数量(块)1122
顶进设备安装调试后,经专业工程师检查合格后方可使用
5、顶管工作坑平台
顶管工作坑上口完成后,及时搭设工作台。
承重主梁四根40#工字钢,间距2.5m、L=12m。
40#工字钢主梁两端伸出顶管工作坑壁搭地长度为2.25~2.50m,主梁下铺15×15×400㎝方木、要保证每根主梁承压面积大于3m2。
40#工字钢上与固定起重架的两根【30槽钢焊接在一起。
确保双40#工字钢不外翻、不位移。
主梁上满铺15×15cm方木,主梁中间位置留下管和出土平台口(3.0m长×2.2m宽),在平台口上设置活动盖板(装有滚动轮和导轨)。
顶管工作坑工作台在上部土方及支护工作完成后,及时搭设以利下步工序施工。
6、顶管起重架
本工程最大钢筋混凝土管径为D=1500㎜,每根管自重约3.0t,采用我公司专用顶管架,可以满足下管和出土需要。
顶管架受力杆(立柱)采用DN150(外径165)mm钢管、壁厚4.5mm。
L=8m。
顶部用60mm圆钢连接、两端索紧,架底部焊接在平台上横向放置的两根【30槽钢上,并在架腿外侧加焊放滑支托。
立柱与立柱之间使用50mm水煤管作水平撑联接,注意进管、出土方向最下层联接杆的高度应满足工作高度的要求。
出土及下管采用卷扬机,设1.5t卷扬机1台,5t卷扬机1台。
起重架安装完成后,必须经安全技术部门检查验收后方可使用。
顶管工作坑施作完成后,必须报请监理工程师检查批准后方可进行下一步工序施工。
7、顶管管材
本工程顶管管材采用符合《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》(JC/T640-1996)要求的企口钢筋混凝土管材,管材出厂前要进行质量检查(检查内容执行GB11836—89标准、按4.3、4.4规定进行外观质量和尺寸偏差检查,并索取出厂合格证书)合格后方可运到现场。
8、管材运输要垫稳、绑牢,不得相互撞击;管材装卸要使用兜身吊带或专用工具起吊,防止接口部位损伤。
加强现场预制管的成品保护,管材直接放在平台专用导轨上或专用导轨延长线上(管材数量较多时),并使用方木楔打掩稳定,以减少现场二次搬运工作量并确保施工安全。
起重设备经检查、试吊,确认安全可靠后,再将封闭主梁洞口的活动平台移开,敞露主梁洞口进行下管操作。
下管时顶管工作坑内和主梁洞口周边严禁站人。
当预制管节下管距顶管工作坑底顶进导轨小于50cm时,操作人员方可进前工作。
9、为保证顶管质量和施工安全,管前安装钢刃角。
管后端管口加整圈钢护铁,为保证其受力均匀,护铁与管口间垫麻辫(接口外环垫麻辫,内环间隙打口用)。
10、首节管(工具管)顶进方向的准确是保证整段顶管质量的关键。
首节管下到导轨上,必须复核其中心线、管前端、管后端高程,确认合格后方可拆除顶管工作坑龙门口挡板,立即进行首节管切土顶管施工。
顶管工作坑龙门口管顶以上部位土体稳定是非常重要的,而该部位的土体由于顶管工作坑开挖制作等原因是非常容易扰动坍塌的,因此当龙门口挡板拆除后,立即先将管前钢刃角插入土壁15cm,然后再挖土是可以防止土体坍塌的。
同时首节管(最初3m)切土顶进可以形成较完整的封闭隧道,有利于触变泥浆的压注封闭。
11、手工掘进法顶管施工
1)管前挖土是保证顶管质量和管上构筑物安全的关键。
因穿越地段土质为中粗砂,故在顶进过程中必须采取先顶后挖、切土顶进的施工方法。
2)由于钢筋混凝土套管设计要求的坡度不大(i≧0.005),而且在现况道路上也无法布设大口井降水,为便于施工顶进方向由低处向高处顶进。
顶进过程中采取的施工方法是先使钢刃角(长1米)切入土体之中、然后再进行人工挖土的施工工法。
由于切土顶进钢刃角的反作用力与顶进液压顶镐的顶推力不在同一直线上,容易造成扬头现象的顶进轴线偏差,而采取“少进、勤顶”的作业工法是可以避免顶进误差、保证顶进质量的。
因此在顶进过程中严格控制每镐切土顶进在10~15cm之间,严禁超挖。
管前人工挖土要自上而下分层开挖。
初始顶进时必须勤测量、勤检查、勤纠偏、做到一镐一测(30㎝)。
根据测量结果及时绘制顶进轨迹变化图、认真分析偏差产生的原因,为纠偏提供依据。
使其成为一个符合设计要求的、较好的顶进初始导向段,为整段顶管奠定有利基础。
(管前挖土严禁超挖、随挖随顶,根据本工程的具体土质情况和工艺要求,管前挖土长度不超过15cm,是可以保证施工安全的。
)顶进过程中管前挖土不得超越管端(钢刃角),并应始终保持钢刃角插入土中不小于15㎝,随挖随顶。
3)过路段在管端和管前位置的现况路面上铺设=20mm厚、2×7m的整张钢板,是减少重载车辆对管上土体扰动的有效措施之一,要多张钢板(3张以上)并排铺设。
4)顶进纠偏操作要坚持“勤顶、勤挖、勤测、勤纠”的工艺原则,要根据顶进轨迹变化图,分析偏差发展趋势,掌握纠偏时机,循秩渐近、使首节管逐渐回到设计位置。
每当出现偏差时严禁一次性的过量超挖、猛顶猛纠的操作方法,此种作法势必会增加顶进阻力,还会造成管口损伤。
5)顶进纠偏工序必须由有丰富顶管经验的顶管工操作。
由于本次顶管管径较大,每节管自重较大。
顶进纠偏宜采用顶木纠偏与超挖纠偏法配合进行。
即在首节管偏向的反侧土体适当超挖,偏向侧土体不超挖并适当留坎。
用方木的一端顶在首节管偏向的另一侧内管壁上,方木的另一端斜撑在垫有木板的管前土壤上,支顶牢固后,即可顶进,边顶边支。
利用顶进时斜支撑分力产生的阻力,使首节管向阻力小的一侧校正。
6)顶管工作坑内设4个观测基准点,在混凝土底板上设2个轴线测量基准点,2个高程观测基准点。
为便于施工测量再顶进方向坑壁
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