顶管施工专项方案Word文档格式.docx
- 文档编号:20742575
- 上传时间:2023-01-25
- 格式:DOCX
- 页数:24
- 大小:260.75KB
顶管施工专项方案Word文档格式.docx
《顶管施工专项方案Word文档格式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《顶管施工专项方案Word文档格式.docx(24页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
污水管道管径D500-D800mm,D500明挖管道长度753.5m,D800明挖管道长度920m,D800顶管管道长度2650m。
本工程污水管道采用开挖法和机械顶管法施工,设计污水井号W130-W140和W145-W178段采用顶管施工,其他均采用开挖法施工。
顶管管材采用F型钢承口III级钢筋混凝土管。
详细顶管平面布置见附图。
2、地形地貌
依据区域资料,本场区第四系掩盖层厚度〔dov〕不小于25m,从本次勘探揭露的地层资料剖析,拟建场地勘察深度〔20.0m〕范围内的地基土主要由第四纪冲洪积层组成。
按其堆积年代、成因类型及其物理力学性质的差异,大致可分3个工程地质层,现由上而下详述如下:
1层填土(Qml):
层厚0.4~5.3m,层底标高11.71~23.22m,灰黄、灰褐色,松懈,很湿,主要成分黏性土为主,农田局部为耕填土,现状路途及村庄处以杂填土为主,含碎石、砖块、植物根茎等。
2-2层粘土(Q4al+pl):
层厚0.5~7.9m,层底标高6.40~20.91m,褐黄色,硬塑,稍湿,切面稍有光泽,含大批铁锰质结核及高岭土,中高紧缩性,韧性干强度中等,场区均有散布。
3层粘土〔Q3al+pl〕:
未钻穿,灰黄色,硬塑,稍湿,切面有光泽,含大批铁锰质结核及高岭土,韧性、干强度高。
3、地质水文状况
本工程顶管所处地段,污水管道位于2-2层粘土。
依据提醒的场地岩土层状况,场地地下水主要为下层滞水,下层滞水主要赋存于人工填土层中,受大气降水补给,散布无规律,水位受人类活动和时节影响较大,常无固定的自在水面。
该地段内无不良地质状况。
依据地质勘查报告,本工程地质状况详见后附地勘与顶管深度对照图。
4、环境条件
本工程顶管所处地段,地势较为平整,均由现状空地及乡村路途,无深水塘、暗沟,地下无其他杆管线影响。
管道的终点为本次明挖管道w130、W145新建井,终点为本次明挖管道新建W140、W178,管道深度见后附地勘与管道对照图。
污水顶管最大填土厚度为W168,埋深4.36米,最长顶距W171~W174,长度为200米。
三、施工预备任务
3.1消费预备
1、停止施工测量和现场放线任务。
2、确定管线范围内及施工需用场地内一切阻碍物,如管线、电线杆、树木及左近房屋等的准确位置。
3、修建暂时设备,场内暂时施工路途用地在满足施工要求的前提下,结合现场详细状况停止修筑。
暂时施工路途直接采用开掘机肃清外表腐殖土后,停止平整压实。
局部土质不好的部位采用挖除换填方法停止处置。
同时施工进程中增强路途管理和维护,以保证施工路途疏通。
装置暂时水、电线路,并试水、试电。
4、依据顶进长度,预备好各类管线和所需的辅佐物〔固定架等〕。
5、依据资料方案,分期分批组织资料进场。
6、组织顶管一切设备进场。
3.2技术预备
熟习施工图纸,编制施工方案并经审批,对有关施工人员停止技术交底。
组织有关人员现场勘察地形、地貌,实地了解施工现场及周围状况。
组织测量人员停止桩位交接验收及复测任务,测设土方开挖及顶管施工控制点。
四、泥水平衡机械顶管施工工艺
4.1泥水平衡顶管机头、配套设备选择
依据工程区土质状况,我公司拟采用MPV型刀盘式泥水平衡顶管掘进机施工,该机的主要结构为无铰式结构,对称散布6只500KN单作用油缸,既起衔接两端机头的作用,又起纠偏作用,机头前端一次组装有刀盘、泥浆仓、胸板、机头倾斜仪传感器、变速箱、电动机等液压控制柜及操纵平台装置在机头后的管节中,机头空间设计合理。
配套设备主要有:
①进排泥泵:
我们选用r=1.3以下的离心泵作为进排泥泵,不只能泵送清水,而且可泵送泥浆。
②基坑旁通:
基坑旁通可改动泥水循环方向,防止管内梗塞。
③泥水管路系统:
包括泥水钢管、泥水软管、手动明杆式闸阀,流量系统、隔膜式压力表等。
④顶管动力及照明配套:
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。
电缆接头采用电缆接头箱。
该机械施工特点:
机头前端的开掘装置由自动伸缩的全断面刀盘及随动刀架组成。
掘进时预调刀盘推力后,刀盘随土壤变化而前后移动,刀盘、刀夹相互配合自动调理切土口大小,坚持预定推力不变,到达自动平衡正面土体压力的目的,机头前部有与动力装置密封隔离的泥仓,调理泥仓内的泥浆压力即可平衡地下水。
顶管机简图如下:
4.2施工工艺概述
①液压千斤顶及油泵的选择应依据每个任务顶进长度、土的内摩擦角、管道直径、管道重量停止计算,合理选用斤顶及油泵。
本工程顶管最大顶力为247t,采用150t液压千斤顶2台为一组。
液压千斤顶应对称布置,顶力中心应管底以上1/3管径位置。
其方向必需与管道顶进方向平行,千斤顶底部支承平台要搭设结实,确保千斤顶的动摇性。
任务坑内设备装置终了后以下图所示。
顶铁的选择应小于液压千斤顶的行程,并思索适当的装置间隙。
任务坑集水井内设φ100排水泵一台,并备用一台,确保任务坑内不连续抽水。
顶管任务坑内应设置高压照明设备,其电压不超越36V平安电压。
导轨和后背装置装置终了要由安质部组织自检,自检合格后报验监理合格前方能末尾顶进任务。
②管道进、出洞措施
顶管任务中的管道进、出洞口任务是一项很重要的任务,施工中要充沛思索到它的平安性和牢靠性,要派专职平安员担任整个开洞的平安任务。
进出洞的成功是整个顶管工程顺利完工的关键。
预留的管道进出洞口直径应比管外壁大150mm,预留的洞口处应预埋环形钢板,环形钢板上焊接螺栓,在管道进出洞前装置止水橡胶板。
③管道顶进施工预备:
顶管前要先将设备装置调试,装置好泥浆池,按泥浆配制方式分配泥浆,检验注浆设备。
反省施工资料的备料状况〔包括管封、胶圈、澎润土、烧碱〕和供电电压,备好泥土外运设备。
主要设备选择:
采用MPV-1000的泥水平衡顶管机,配套2×
150KN千斤顶、32MPa油泵做主顶设备,50L/min注浆泵,3KW泥浆搅拌机。
管道顶进:
管道末尾顶进时,首先要对第一节管道的轴线,标高停止测量,以保证第一节管子的平衡准确进洞,管子进洞后,翻开视频接受器,激光经纬仪,放下光靶,在顶进进程中随时观测管道走向,即时对管道的轴线和标高停止纠偏。
管道轴线偏向控制在50mm以内,标高控制在+30mm、-40mm以内。
在顶进进程中轴线偏向大于20mm,标高偏向大于20mm时必需纠偏,纠偏到一半时就应中止纠偏。
主千斤顶推进时,以机头开路将首节管道压入土中,与顶进相配合,切割进入刀盘土堆子中的土体,被水流稀释搅拌成泥浆后经过管道排出井外,再经过泥水分别装置,将土弃置任务井外侧空中。
大到一定数量后,用车辆外运至规则场地。
一根管节被压入土中后,应用25T吊车吊入下一管节,衔接,继续顶进,重复循环至预定长度,敷设完成。
顶管正向压力控制:
管道顶进时,机头正向压力的大小要依据土质状况停止有效控制。
当土壤较硬时,正向压力可以相应减小,以免路途突起;
当土质较坚实或活动性时,要加大正向顶力,否那么容易形成路面下沉。
正向顶力的大小依据机头前装置的膜式牛油压力表显示,正常状况下正向压力压强应控制在4KN/M2左右,当遇淤泥时正向压力压强应不小于6KN/M2~8KN/M2。
管道顶进中,应采取注浆减阻措施,浆液采用膨润土触变泥浆,配置应契合设计要求。
机头后的第一节管道应留有注浆孔,以后每隔两节管子放一节留有注浆孔的管子。
注浆的压力不宜过大,普通为0.2~0.3MPa,以防浆液流失而管道外难以构成浆套。
管道顶进进程中应依据前方机头仓内的泥浆状况,适时停止补泥浆和补水,该系统泥水平衡顶管系统中自备。
每个任务井边设置一个泥浆池,以便泥浆的沉淀,沉绽出的泥浆运用封锁完整的罐车运至指定地点。
④设备装置
整套顶管机械由顶管机头〔含纠偏系统〕、主千斤顶系统、排泥系统、触变泥浆系统、承力钢构件组成,装置分为井内、井外两局部。
4.3顶管动力配套、人员方案
①顶管动力配套,本工程为确保进度,拟投入5套〔下表以一套设备为例〕
序号
设备称号
数量
总功率〔KW/H〕
1
刀盘电机
2
74
千斤顶
150
3
进排泥泵
40
4
纠偏油泵电机
5
前方顶液压动力站电机
30
6
注浆泵电机
7
潜水泵
15
8
电焊机
9
算计
329
②人员布置方案
机头控制5人,测量工队4人
注浆工队4人,电工2人
电焊工2人,辅佐工30人
算计:
47人
设备装置工艺流程图
管道顶进施工工艺流程
五、主要技术措施
5.1任务井
1、任务井设计
任务坑下部直径D=L1+L2+L3+L4+L5
式中:
D—圆形任务坑底直径
L1—管节长度〔米〕=2.0m
L2—承压环厚度〔米〕=0.25m
L3—顶管机长度〔米〕=2.2m
L4--后背厚度〔米〕=0.60m
L5—管内出土时管尾预留空间=0.5m
经计算圆形任务坑=5.5m。
本工程设计图纸任务井直径6m,可满足施工要求,故依照设计图纸施工。
任务井依照沉井法施工,在沉井下沉到位后浇筑素混凝土封底和钢筋混凝土底板,按轴线和高程埋设导轨预埋件等,砼到达一定强度后,装置导轨,浇筑3.0m*2.5m钢筋混凝土后背,配置双向Φ16@150mm的钢筋,厚度为600mm。
详细顶管任务井及顶进后背墙详见附图。
2、任务井沉井、接纳井沉井施工
依照设计图纸要求,任务井内径为6m,井壁厚为0.5m,接纳井内径为4.5m,井壁厚为0.4m,沉井井体最大深度为5.04m,采用一次制造下沉。
沉井起沉面应位于1层杂填土以下,其地基承载力应不低于160Kpa。
沉井起沉面至原空中采用37cm砖墙砌筑,砌筑完成洒水养护3天后夯实基坑回填至原空中,压实度≥0.94。
井周2.5m范围内浇筑15cm厚C15混凝土硬化场地。
砖砌体的高度应在2m。
然后在砖墙上浇筑C30混凝土冠梁,高度为高于原空中30cm,防止雨水流入坑内。
〔1〕沉井基坑开挖
依据坐标定出沉井中心桩的控制桩,基坑底边尺寸比沉井结构中心尺寸沿周边各放宽0.6M任务面,依据沉井平面尺寸确定基坑底面,为基坑敞口形,可供立模板、绑扎钢筋、支设外模板。
先用开掘机将沉井位置的1层土挖除,在2-2层上末尾制造沉井钢筋混凝土结构。
开挖时基坑的边坡坡度应不徒于1:
1。
沉井基坑采用人工配合开掘机挖土并整平基底,井中设置大功率潜水泵抽水停止降水。
基坑开挖土方翻至基坑边口5M以外集中堆放,可作为沉井下沉时加长臂开掘机操作平台用土。
周边硬化
1:
1放坡
沉井
任务宽度0.6m
〔2〕井基坑铺筑
在人工整平之后,沿沉井墙体中中心线铺设碎石垫层,垫层厚度为200MM,铺设宽度1.25M〔比丸脚宽度两侧各放宽0.5米〕,并用人工机具夯实平整,然后在碎石垫层上填筑粗砂垫层,厚度为100MM,用平板震动整平、密实。
在垫层上沿沉井刃脚周围浇筑素砼垫层带,厚度为200MM,宽度比沉井强体厚度内外宽200MM,沿砼垫层带周长相距1.0M设木条,供内外立模板,绑扎钢筋之用。
〔3〕沉井制造
A、模板钢筋制安
在铺筑的素砼垫层带上,架立内模板,沉井内设置满堂脚手架。
内模板校正后绑扎钢筋,再立外模板和外脚手架,井壁内外模封锁后,穿对拉螺杆、拉紧、清算底部并冲洗洁净,复核验收模板、钢筋,应契合规范规程要求。
B、混凝土浇筑
井体混凝土等级为C30,垫层、封底砼等级为C15。
混凝土采用分层浇筑,每层厚度为50cm,距离时间少于1小时。
商品混凝土经过混凝土运输搅拌车运到现场,现场做塌落度实验。
放置漏斗浇灌砼。
经过混凝土汽车达泵把混凝土垂直运输抵达模板顶部,再经过漏斗灌入井墙之中。
用振动棒停止震捣密实,保证沉井砼结构内外光亮度良好。
C、养生、拆模和下沉
当井体砼到达设计强度的30%以上,撤除模板。
对井体停止浇水养生。
为了增加养生的时间,延长工期,在运用的商品混凝土中添加早强剂。
当沉井混凝土到达设计强度75%之后,末尾下沉,下沉平安系数应大于1.15。
任务井沉井下沉依据地下水位状况,本工程沉井采用排水下沉挖土方法。
局部人工配合加长臂挖机挖土,先挖井内地方的锅底——扩展锅底的范围和一定深度——让沉井体在自重作用下渐渐的下沉——随后挖刃脚处的土体〔或许人工掏刃脚土体〕让井颠簸加快下沉,直至锅底土隆起,当沉井下沉趋于动摇时现重复上述序停止施工,直至下沉到设计标高为止。
〔在挖土进程中,派6-8团体工井下配合挖刃脚土体,确保挖土平均〕
〔4〕沉井封底及底板浇注
沉井下沉同后观察基动摇性〔8小时内沉井自沉累计量不大于10MM〕,待沉井下沉曾经动摇时,才停止封底。
A、封底采用C15毛石混凝土浇筑,同时井底须设置排水坑及时排水。
B、抽干水之后,末尾绑扎底板钢筋,两端深化刃脚上方的凹槽内,浇注底混凝土。
浇注应在整个沉井面积上,同时不连续停止,由周围向中央推进,并用振捣器捣实,混凝土采用自然养护。
〔5〕沉井施工的质量规范
A、刃脚平均标高与设计标高的偏向不得超越100MM。
B、沉井水平位移不得超越下沉总深度的1%。
C、下沉总深度是沉井下沉前刃脚底面标高与下沉完毕后刃脚底面标高之差。
〔6〕质量控制的一些相关措施
A、沉井制造的相关要求
1〕钢筋绑扎立模,浇注砼均要求严厉按设计文件,规范等停止施工。
2〕要求沉井尺寸准确。
3〕要求模板拼装划一、平直、接缝密实,防止漏浆。
4〕要求模板面清洗洁净,才允许浇灌砼。
5〕串筒相距3-4M,分层浇灌砼用振捣器振捣密实。
B、测量控制与观测
沉井平面位置与标高的控制是在沉井周围的空中上设置纵横十字控制线、水准基点停止控制。
沉井的垂直度的控制,是在井筒内按4等分标出垂直线,以吊线锤对准下部标板停止控制。
在挖土时随时观测垂直度,当线锤距离墨线大于50MM,或四面标高不分歧时,应及时纠正。
沉井下沉的控制,经过在井壁上的两侧用白油漆或红油漆画出标尺,可采用水平尺或水准仪来停止观测沉降。
在沉井下沉中,应增强平面位置、垂直度和标高〔沉降值〕的观测,每班最少观测两次,并及时纠偏,使偏向控制在允许范围之内。
以上施工测量纠偏参照点应设置在不受沉井下沉影响的点位上,并派人经常停止复核。
〔7〕沉井施工的一些细部处置措施及纠偏措施
A、为了使沉井尽快到达可供下沉的强度时间,可在沉井制造时,添加过量的增加剂、早强剂、速凝剂;
B、沉井下沉进程中能够发作的不正常偏向的纠偏和处置措施。
沉井下沉进程中较容易出现沉降不平均的状况,关于沉井下沉进程中发作偏向的状况,依据状况采取以下措施:
1〕调整井内的挖土量,对下沉较快的一侧增加挖土,添加下沉慢的一侧挖土量,对下沉较快的一侧增加挖土,添加下沉慢的一侧挖土量;
2〕一旦沉井发作过大的偏向,并且经过一段时间纠偏有效,已构成下沉的轨道,此时不可运用井内调整挖土量的多少来纠偏,应该人为改动井外两侧的土压力作用,改动其大小才干将沉井纠偏扶正,可以破坏井壁外的摩阻力,采用射水方式,用高压水枪冲刷沉井高的一侧土体,减阻后让沉井高的一侧下沉速率加快,低的一侧在固有摩阻力作用下,下沉速率减慢来到达纠偏扶正的目的;
3〕沉井高的一侧顶面加外荷载压重形成高的一侧井壁下沉速率加快来到达纠偏扶正;
4〕结合以上的方法可同时组合运用,也能有效的对沉井纠偏扶正。
〔8〕施工方案保证与资源投入
A、休息力需求方案
工种
施工阶段投入休息力状况
钢筋工
木工
砼工
10
瓦工
普工
20
70
B、沉井所需仪器、机械、设别表
称号
单位
型号
全站仪
台
J2
水准仪
S3
2.5KW、5.5KW各3台
开掘机
1M3
长臂开掘机
27M臂
吊车
25T
推土机
发电机
50KW
拔出振捣器
只
平板振捣器
5.2顶管顶力计算
机械顶管顶力验算,取该管网机械顶管顶距最长、覆土最深的顶管管段区分停止验算。
5.2.1D800管道顶力计算〔最长顶距〕:
任务井W171~W174,最大单向顶距200米,井深4.83米,管道覆土深度3.95米,管径为D800;
1〕顶管机迎面阻力
NF=πR2γh/4
γ——土容重,取1.9t/m3
h——覆土深度〔实测覆土深度5m〕
R——顶管机外径,取0.96m
NF=3.14*0.962*1.9*3.95/4=5.43t
2〕顶进阻力
P0=fπDL
f——摩阻系数,按土质取0.4t/m2〔减摩后系数〕
D——管外径
L——顶进长度〔按最大顶距214计算〕
P0=0.4*3.14*0.96*200=241t
3〕总顶力F0
F0=NF+P0
F0=5.43+241=247t
5.2.2D800管道顶力计算〔最浅覆土深度〕:
任务井W150~W152,单向顶距130米,井深取4.03米,管道覆土平均深度3.15米,管径为D800;
h——覆土深度〔实测覆土深度6.2m〕
NF=3.14*0.962*1.9*3.15/4=4.33t
L——顶进长度〔按顶距130计算〕
P0=0.4*3.14*0.96*130=157t
F0=4.33+157=161t
经计算,并思索平安系数,用150t主顶油缸2台,可满足D800顶管顶进顶力要求。
5.3管道允许顶力验算
本工程污水顶管运用的管材为F型钢承口
级钢筋混凝土管,其混凝土受压强度设计值不低于23.1N/mm2。
顶管传力面允许最大顶力
Fde=0.5Φ1Φ2Φ3fcAp/γQdΦ5=0.5*0.9*1.05*0.85*314314*23.1/1.3*0.79
=283t>管材所受最大顶力247t,管材强度满足顶进要求。
5.4后背墙设计
后背墙反力R应为总推力P的1.2~1.6倍,确保平安。
R=αB(rH2Kp/2+2CHKp1/2+rhHKp)
R:
总推力之反力〔KN〕
α:
系数〔取1.5~2.5之间〕取1.5
B:
后座墙宽度,取3mrH2KP/2+2CHKP
r:
土的容重〔KN/m3〕,取19KN/m3
H:
后座墙高度〔米〕,取2.5米
Kp:
主动土压系数,本工程为粘土,取2.04
C:
土的内聚力〔Kpa〕,本工程取25kPa
h:
空中至后背墙顶部土体高度〔m〕,平均取5m
经计算,R=3528KN=352.8t
最大顶力设计为247t
R/P=352.8/247=1.43〔平安牢靠〕
5.5沉井最大顶力验算
沉井允许最大顶力Pdmax=0.6πhfRFdk
hf:
顶管力至刃脚底距离,为2.28m
R:
沉井半径,为3m
Fdk:
主动土压力,Fdk=rH2KP/2+2CHKP=376.25
经计算,沉井最大允许顶力为2573t>顶管最大顶力254t,结构平安。
5.6减阻泥浆
顶井施工中,减阻泥浆的运用是增加顶进阻力的重要措施。
顶进时,经过工具管及混凝土管节上顶留的注浆机,这道外壁压入一定量的减阻泥浆,在管道中心构成一个泥浆套,增加管节外壁地土层间的摩阻力,从而增加顶进时的顶力。
泥浆套构成的好坏,直接关系到减阻的效果。
为了保证压浆的效果,在工具管尾部环向平均地布置了3只压浆孔,顶进时及时停止压浆。
工具管前面的3节混凝土管节上都有压浆孔,以后每隔2节设置1节有压浆孔的管节。
混凝土管节上的压浆孔有3只,呈120°
环向交叉布置。
压浆总管用φ50MM白铁管,除工具管及随后的3节混凝土管节外,压浆总管上每隔6M装1只三通,再用压浆软管接至压浆孔处。
顶进时,工具管尾部的压浆要及时,确保构成完整、有效的泥浆套。
混凝土管节上的压浆孔供补压浆用,补压浆的次数及压浆量需依据施工时的详细状况而确定。
假定顶进距离较长时,一次压浆无法到位,需求接力保送,因此在管道内设置1只压浆接力站,在距离30M左右设1站。
压浆接力站的作用有两个,一是运输作用;
二是承当至前面压浆接力站管道局部的补压浆。
接制减阻泥浆要严厉按操作规程停止,催化剂、化学添加剂等要搅拌平均,使之平均地化开,膨润土参与后要充沛搅拌,使其充沛水化。
泥浆拌好后,应放置一定时间才干运用。
经过储浆池处的压浆泵将泥浆压至管道内的总管,然后经压浆孔压至管壁外。
施工中,在压浆泵、工具管尾部等处均装有压力表,便于观察,从而控制和调整压浆的压力。
顶进施工中,减阻泥浆的用量主要取决泥浆的实践用量要比实际用量大得多,普通可到达实际值的4-5倍,但施工中还需依据土质状况、顶进状况及空中沉降的要求等做适当的调整。
减阻泥浆的功用要动摇,施工时期要求泥浆不失水、不沉淀、不固结,既要有良好的活动性,又要有一定的稠度。
顶进施工前要做泥浆配合比实验,找出适宜于施工的最正确泥浆配合比。
5.7测量及轴线控制
在顶进进程中,经常对顶进轴线停止测量,反省顶进轴线能否和设计轴线相吻合。
在正常状况下,每顶进1米距离测量1次,同时施工时还要经常对测量控制点停止复测,以保证测量的精度。
在顶进工程中,必需应用联络三角形法活期停止复测,以保证整个顶进轴线的分歧性。
为了较好地处置测量用时效果,要尽能够增加测量接站数,在转站处应用特殊发光源泉作为目的,再应用缩小倍率较大的T2经纬仪观测,测定工具管行进的趋向,异样能到达增加测量时间的目的。
在实践顶进中,顶进轴线和设计轴线经常发作偏向,因此要采取纠偏措施;
增加顶进轴线和设计轴线间的偏向值,使之尽量趋于分歧。
顶进轴线发作偏向时,经过调理纠偏千斤顶的伸缩量,使偏向值增加并回至设计轴线位置。
施工进程中,及时了解工具管的趋向对纠偏十分有利。
假设轴线偏向较小
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 施工 专项 方案