钢管顶管方案.docx
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钢管顶管方案.docx
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钢管顶管方案
工程名称:
深圳市深南东路(金塘街~新秀立交)改造工程
WS32 WS32-1:
过人民南路路口DN1000污水顶管段
施工组织设计及技术措施
(方 案)
编制单位:
深圳市道路工程公司
审 批:
编 制:
编制日期:
一九九九年四月十二日
目 录
一.施工组织设计的编制依据
二.工程概况和技术措施
三.施工组织
四.顶管的施工方法
五.保证施工质量的措施
六.保证施工安全的措施
七.降低成本措施及文明施工措施
八.雨季施工的工作安排
一.施工组织设计的编制依据
1.我公司的顶管管材的生产情况。
2.污水管道防腐的特殊要求。
3.有关施工规范。
4.我单位在深圳地区的施工经验。
5.现场考察收集的资料。
6.本工程无沿管线的地质报告,将对顶管施工产生决定性的影响。
7.密切注意工作井开挖的土质情况,工作井开挖的土质作为顶管施工的依据。
二.工程概况和技术措施
㈠.本工程的基本情况:
本工程为:
人民南路路口过路顶管:
WS32 WS32-1;管径DN1000,长度L=40米。
工作井:
数量:
1座;
结构形式:
工字钢、木板支撑;
位置:
现场确定;
尺寸:
A×B×H=7×7×5米3;
施工方法:
分层开挖,分层支撑。
接收井:
数量:
1座;
结构形式:
分层开挖,分层支撑;
位置:
现场确定;
尺寸:
A×B×H=4×4×4.5米3;
检查井:
Φ2000圆形砖砌检查井1座。
按国标S231施工,作内外水泥砂浆抹灰;
㈡.本方案拟采用的技术措施:
1.顶管工作井和接收井采用:
工字钢、木板支撑。
2.工作井和接收井采用:
分层开挖,分层支撑的方法施工。
3.当遇不良地质情况时,采用触变泥浆减阻措施,以减少顶进过程中的阻力。
4.工作井开挖时:
密切注意其土质情况并作好记录。
5.本工程地质的假设情况:
按砂质硬塑性的淤泥土质,含砂量为10%至30%左右,涌水量在10升/分内的情况考虑。
本工程顶管的基本工艺宜为:
机械顶进,人工挖掘。
并应充分考虑Φ1000管径内作业空间窄小的因素以及作业的安全保证措施。
6.本工程不宜采用降水法施工,
本工程的质量目标为:
优良。
本工程的安全目标为:
达到“五无”标准。
本工程的计划工期为:
40天。
三.施工组织:
1.施工总平面布置、临时设施设备:
临时施工用水就近接取,临时用电考虑设2台30KW柴油发电机,设临时移动式工棚2×20米2。
施工现场所有作业点均采用H=1.8米七合板围护。
工人上下班采用汽车接送形式。
施工现场不设材料、管件加工厂。
加工厂和固定式工棚设在距施工现场较近的滨河工地。
材料、设备的进场采用办许可证的车辆运进,土方采用进口10吨自卸汽车在晚上运至指定的弃土场,运距25公里。
土方外运和路面恢复工作的费用问题,与甲方另行协定。
2.施工领导管理机构:
按项目经理负责制进行工程的领导机构。
工地的施工负责人(项目经理)、技术负责人和安全负责人均应与公司经理签订合同,以明责任和权力。
工地现场设有工地现场施工领导管理机构、工地质安领导小组、工地防火小组和工地ISO9000标准推行小组(详见附表)。
3.劳动力、材料、机械计划:
按机械化施工的要求组织劳动力;按施工图、施工进度计划和施工网络图安排材料进场,按一个顶管工作点施工的要求组织施工机械(详见附表)。
4.施工进度计划、施工网络图:
本工程计划工期为60天。
按此要求进行施工进度安排、作业点的设置和设备的进场。
施工进度计划表详见附表。
四.顶管的施工方法:
㈠.顶管工作井的设置:
顶管工作井设在指定的位置上,数量:
1座。
顶管工作井尺寸:
A×B×H=7×7×5米3。
1.结构形式:
工字钢和木板。
2.施工方法:
人工分层挖土,支撑体系随挖随击下沉。
从而保证工作井的安全和附近道路的安全。
3.工作井内设置:
钢制顶管基座:
2.5吨;
钢制顶管平台,后座:
3.5吨;
钢制顶铁:
3.0吨;
钢制桁架:
4.5吨。
㈡.顶管施工方法:
1.顶管的前提条件和施工中需注意的问题:
⑴.顶管施工时必须具备的条件:
临时施工便道利用现有道路通至作业现场;顶管工作井施工完毕;顶管设备安装完毕。
根据工作井的开挖情况,土质情况和地下水的涌出情况。
决定顶管的施工方法和施工工艺。
根据工程现场情况,该工程的顶管基本工艺宜为:
机械顶进,人工挖掘。
其施工步骤如:
遇不良地质情况的顶管工艺流程图所示。
⑵.施工中应注意的问题:
a.施工排水:
顶管工作井的支撑系统要高出地面0.5米,以防止雨水和泥水冲入。
b.小车轨道安装:
小车轨道是顶管开始时保证管子中心位置和标高准确性的关键装置,必须严格按照规范要求找正顶进的方向和标高,轨道与井底的预埋件要焊牢,以防止顶进过程中出现松动变形。
c.顶进设备和运输设备:
必须按照设计要求选择合理的顶进设备。
针对本工程的工程量和工期特点,本工程拟投入一套顶进设备,每套设备配备2台700毫米行程的200吨液压千斤顶及相应的油泵和管路,顶坑垂直运输及短距离水平运输采用Φ200钢管支撑而成的四角龙门吊。
管内土方运输采用四轮小车。
d.管材选用:
管材采用DN1000×12卷焊钢管。
外防腐采用环氧树脂加强级防腐;内防腐采用水泥砂浆人工内涂。
e.发电照明设备齐全并有备用。
2.顶进:
拆除管口砖墙,将工具管放在轨道上,开动千斤顶将工具管顶入孔内,当工具管进入土中后,边挖边顶进,每次挖土不超过0.5m,逐步把工具管顶入土中,然后吊下钢管,钢管对接、焊接顶进。
然后再重复前面过程。
挖土时要注意修圆,不要超挖,保持切土顶进,不可空头。
顶进过程必须连续,不能中断。
当工具管顶进接收井时,应立即凿开井内管口砖墙,使机头慢慢进入接收井。
整个过程中要做到勤测量、勤校正、缓慢纠偏。
正常顶进时每顶进一米即测一次,测量记录要及时、准确,若条件许可要换人测量,以便校对结果。
3.顶进力的计算:
由于无详细的地质资料,无法确定顶管所在地的地质情况,这是顶管施工的重要前期条件,将影响到顶管施工的成功与失败。
我单位按两种情况考虑本工程的施工方法:
按天然含水量的砂质硬塑性淤泥土质考虑。
管外壁正常情况下不注浆。
如遇流沙层、软土层,我公司拟采取注触变泥浆的减阻措施,管外径DH =1020毫米。
根据本工程特点,顶进长度:
L=40米。
A=π×DH×L=π×1.02×40=128.2米2。
f─采用不注浆工艺的磨阻系数,取f=15(KN/m2)
最大顶进阻力:
F=A×f
=128.2×15
=1922.7(KN)
每个工作井配备千斤顶:
2台。
千斤顶单台顶力:
2000KN;
总顶力:
P=2×2000
=4000(KN)>F=1922.7(KN)
工作井配备:
a.ZB15-A型电动油压泵1台;出油速度:
13升/分钟;油压:
63MPa;功率:
15KW。
b.BW250/50型注浆泵1台,压力为30~50公斤/厘米2;排量:
150~250升/分。
4.顶管施工工艺流程图:
本图按:
不降低地下水,机械顶进,人工掘进,机械运土,采取顶管注触变泥浆的减阻措施的情况考虑:
遇不良地质的顶管施工工艺流程见下图。
遇不良地质情况的顶管施工工艺框图
顶管设备安装
管材运进
嵌油膏
安止水环
测量
控制
工作井
施工
拆封墙、始顶
安装钢管、焊接
注触变泥浆
人工出土、顶进
继续顶进
顶至接收井
拆封墙、顶入
置换泥浆
设备拆除
5.顶进:
由于本工程无详细的地质报告,正常土质情况下可以不采取的减阻措施;
如遇流沙层、软土层等不良地质情况时,我公司拟采用触变泥浆作为减阻剂,并选用杭州临安膨润土化工总厂生产的国家优质膨润土,其配法可根据产品性能结合现场试验而制定。
泥浆系统由泥浆搅拌机、泥浆泵、输浆主管(DN50)、输浆分管(DN25)、注浆孔和注浆管组成。
当泥浆经注浆管注入砼管外壁与土壤之间后,即在管外壁四周形成个完整、连续的泥浆外套,从而起到减阻的作用。
为防止触变泥浆被吸收或硬化,而造成顶管阻力增加,每次顶管时间间距不能超过12小时。
⑴.顶进准备工作:
a.稳导轨:
导轨38千克/米钢轨,导轨间距:
B=700毫米。
工作井底板混凝土上预埋钢板,采用δ=12mm钢板,间距为500毫米,与钢轨焊接。
b.打掉工作井管口临时封口。
c.安装顶进设备。
d.检查所有管子型号是否正确,焊缝质量、外防腐是否合格,检查合格后方可使用。
⑵.前封闭及第一节管顶进:
前封闭及第一节顶管由电动葫芦吊至导轨上组装,组装后不加泥浆顶进。
当前封闭管全部出顶管坑后安装后封闭密封圈;当顶进到第一节管脱离轨道500毫米时,向第一节管管底注入1:
1早强水泥砂浆;填充前封闭与混凝土管管径之差值以防管子出顶坑后跳坑,然后注入触变泥浆。
⑶.顶进:
a.焊接作业必须由合格的焊工操作,本工程拟采用V型坡口,α=700±50,间隙b=1~3mm,电焊条采用Φ3.0、T422型焊条。
每条焊缝外侧焊3遍,内侧焊1遍。
b.顶进时昼夜三班不间断施工,以防止因中途停置而增大压力,造成顶进困难。
c.管前人工挖土不得超过管口腔100毫米,同时在管径方向留不少于500毫米的土,顶进时用前封闭刃角切下,以防止超挖或泥浆漏浆。
6.顶进纠偏:
顶进过程中出现中心偏30毫米或高程20毫米及有偏差趋势时应考虑纠偏。
纠偏用纠偏千斤顶调正前封闭与管中心线偏角达到纠偏目的。
纠偏时应每顶进200~300毫米测量一次,并注意管子前进的趋势,严防纠偏过急。
7.触变泥浆置换:
顶管就位后立即进行泥浆置换。
置换浆液用1:
2水泥、粉煤灰浆液。
加浆设备用隔膜泵,加浆压力控制在0.2~0.3MPa。
置换时按照由后向前,交错压水泥粉煤灰,交错放触变泥浆的方法(即后面管左侧注浆孔压浆,前面管对面再做出浆孔)。
8.管口处理:
全部换浆工作完成后,管道与检查井接口,可采用水泥砂浆抹接口。
9.施工检验标准:
顶管允许偏差(按市政排水管渠工程质量检验评定标准CJJ3-90)。
管内底高程:
+30~-40毫米;
中心线位移:
50毫米;
相邻管间错口:
20毫米;
10.顶管测量:
顶管高程测量是用水准仪,在正常情况下每顶进500~1000毫米测量一次;在顶进第一节管和纠偏时每顶进200~300毫米测量一次,以便及时掌握纠偏情况。
中心测量:
顶进长度在50米以内用经纬仪测量,在50米以上采用红外线经纬仪测量,每天至少校核二次。
总之,顶管工程必须做到五勤,即:
勤挖土、勤顶管、勤注浆、勤测量、勤纠偏。
五.保证施工质量的措施:
1.以达到优良标准为本工程的质量目标。
2.建立强有力的现场指挥领导机构,组织足够的人力和机械,按图纸和施工规范要求的标准购进所需的材料。
3.选用的原材料或成品必须有出厂检验合格证。
4.做好隐蔽工程记录和工序的中间验收。
及时报请监理工程师审批;严格执行质量交底和自检、互检等制度。
5.做好测量放线工作,控制好管道的高程和平面位置,发现偏差及时纠正。
6.当遇不良地质情况时:
做好触变泥浆的注浆工作,确保管道顶进的顺畅和地面沉降的控制。
7.做好接口的焊接质量控制,以及钢管的防腐工作。
8.采用切合实际的施工方法,注意工种之间的配合,以保证施工质量。
9.管道顶进过程中,每次停止顶进时间不得超过12小时,以防止触变泥浆环被土层吸收和固化。
10.将ISO9000质量控制体系结合到每个工序中去,确保工程质量。
六.保证施工安全的措施:
1.以达到“五无”标准为本工程的施工安全目标。
2.建立安全生产责任制度,工地施工负责人、技术负责人、安全负责人和防火负责人均必须与公司经理签订责任书,以明确责任权力。
3.施工现场作业必须穿工作鞋,戴安全帽。
4.工地显眼处设置安全标志,定期检查工地的安全工作。
5.临边防护采用Φ40钢管双层防护,H=1.2米,水平钢管间距为1.5米。
6.当挖深或高差大于2米时,均为高处作业,均按高处作业的标准作安全防护措施;在控制粗砂层时,要有效进行井点降水以防止流砂塌方,保证施工人员的生命安全。
7.顶管挖土工作点设5.5KW进口鼓风机1台,出口压力为P=0.46公斤/厘米2。
风管采用Φ100镀锌钢管,安装于管道内壁,接头用Φ100法兰螺栓连接。
挖土作业点设12伏安全电源。
8.工地设专职安全员1名,专职电工2名。
9.设备、机械保证一机一闸,并有可靠的接零、接地、漏电保护装置。
10.管道、设备吊装时,必须有专人指挥,吊装物件下面严禁站人,工作人员必须在两侧操作,并注意高压电线的安全。
11.做好顶管前的降水工作,顶头后部设钢封门各一个,以防止流砂涌入管内危及作业人员的生命安全。
12.做好安全防火工作,顶管工作点设泡沫灭火器2个,顶头设1211型灭火器1个;严禁在易燃品附近用火或吸烟。
13.本工程的施工位于闹市区,必须严格按天健集团公司制定的《工地现场文明施工管理若干规定》文件条款执行。
施工现场所有作业点均采用H=1.8米七合板围护。
14.经常对职工进行安全教育,强化安全生产意识。
七.降低成本措施及现场文明施工:
㈠.降低成本措施:
1.加强材料采购、入库、出库管理,实行限额领料。
2.加强现场用料管理,特别对钢材、模板的使用上坚决杜绝乱用乱锯。
3.进一步提高触变泥浆的质量,严格控制顶管标高,以减低触变泥浆层厚度,降低材料消耗。
㈡.现场文明施工:
1.成立施工总平面图管理小组,加强材料、半成品、机械设备的堆放,管线布置和场内运输等工作的协调与控制,发现问题及时处理。
2.施工现场做到无污水、积水,通道口、出入口畅通无阻。
施工污水要经沉淀后再外排,并严格按深圳市建设局下发的“文明工地要求”,做好其他各项工作。
八.雨季施工的工作安排:
本工程的施工工期从1999年4月至6月,正值深圳雨季。
必须注意收集天气预报信息,以便及时安排工地排水,以免工作井浸水而影响施工质量。
1.所有露天配电箱、盘、必须有良好的防护门及防护盖,遇到大的雷雨和台风时,必须拉掉总闸,停止施工,平时要做好防台风准备工作。
2.在砼浇筑过程中,必须准备足够防雨棚布,覆盖砼,防止雨水冲刷,同时要根据砂石含泥量随时调整配合比以保证砼的水灰比及坍落度。
3.雨天禁止在钢管架上高空作业,以防滑落。
4.仓库要防雨防水,特别是水泥库,地面必须垫高,防止受潮。
露天电动设备要有防雨罩,工作井四周用砂袋构筑防洪堤。
工程名称:
东门路、人民南路DN1000污水顶管工程
顶管工作井施工工艺框图
施工准备、测量放线
人工开挖工作井土方
(第一层)
垂直I30a工字钢打入
木板水平支护
水平I30a工字钢支护焊接
第二层施工(方法
与第一层相同)
施工至设计井底标高
第三层施工(方法
与第一层相同)
400厚C20砼底板浇筑
顶管设备安装
适用规范和标准
1.土方与爆破工程施工及验收规范GBT201-83
2.市政工程施工及验收规范(上海市政工程管理局1993年版)
3.混凝土结构工程施工及验收规范GBT50204-92
4.混凝土质量控制标准GBT50164-92
5.建筑安装工程质量检验评定统一标准JGJ46-88
6.施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-88
7.建筑施工安全检验评分标准JGJ59-88
8.给排水管道工程施工及验收规范(试行)
9.防腐蚀工程施工操作规程YSJ411-89
10.建筑工程质量检验评定标准GBJ301-88
11.市政排水管渠工程质量检验评定标准 CJJ3-90
12.混凝土强度检验评定标准 GBJ107-87
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