精心整理开田冲路2号高排渠工程污水管钢筋砼套管顶管穿越施工方案编制人:一、编制依据目录二.工程概况1.基本情况2.工程难点3.主要工程量三.顶管方案1.工艺流程2.施工准备3.工作坑一、编制依据1.《开田冲路道路工程岩土工程地质详细勘察报告》;2.《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001);3.《建筑结构荷载规范》(GB5009-2001)2006年版;4.《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-99);5《市政排水管渠工程质量检验评定标准》(CJJ3-90);;。
污水管管道采用钢筋混凝土承重管,橡胶圈接口,管径DN800,360度素砼基础。
覆土7.5-10.5米。
管道起于学士联络线南辅道下原有污水管道(W2)K0+068.15,止于(W13)K0+509.55接入联丰路污水管道。
其中钢筋砼顶管穿越靳江明珠围墙段长度约为60米,套管直径为DN1000。
2.长的钢筋混凝土顶管专用套管DN1200约60米;矩形顶管工作坑6000*45001个;矩形顶管接收坑6000*45001个;三、顶管方案根据本施工区地质状况、套管材质、直径、长度及埋管深度等,顶管施工主体方案选择人工挖土掘进顶管方案。
1.工艺流程工作坑接收坑施工工作坑后座、导轨等顶进设备安装2.施工准备(1)施工技术准备由于本顶管工程处在靳江明珠小区围墙高边坡下,技术含量高,施工难度大。
因此应作好充分的施工技术准备,确保工程按质、按期完成。
1)掌握地形、地质、水文等资料,对顶管顶进线路的地层情况、地下水位情况进行充分的分析,预先分析将来施工中可能遇到的各种不利因素(开洞口、工作面、纠偏、接头、障碍等环节),并提出相应的解决方法措施。
2)组织有丰富施工经验的技术人员成立施工技术组,仔细阅读、熟悉图纸,以便作好图纸会审工作,充分了解和掌握设计意图、结构特点和技术要求。
3)对各复杂部位和关键部位进行技术讨论,作好资料、图表上墙。
(3)施工现场准备1)施工测量放线根据提供的水准点和坐标点,建立测量控制网,按设计图纸对顶管沿线进行测量放样,测放出各坑位的位置和标高,并做出标记。
各控制点(坐标桩和水平基准点桩)均应设置保护措施,以防破坏。
2)做好现场的“三通一平”工作在施工现场范围内修通临时道路,接通施工用水、用电,平整好施工场地。
a.场地内施工临时道路要求有足够承载力,以保证施工材料设备及施工机具的正常运输。
b.接通供电线路:现场供电包括施工用电和照明用电两部分,供电坑壁支护顶进钢筋砼套管钢支撑管子集水井4.5m爬梯集水井顶管工作坑平面示意图坑壁支护管子圆形开孔顶铁顺铁横铁顶镐后背钢板横铁工字钢道木后背回填碎石或基砂导轨TG43C30砼500mm碎石100mm顶管工作坑纵断面示意图6 m接收坑与工作坑相似,只是不装顶进设施。
(2)排降地下水估计现场地下水位较高(在箱涵基础土方开挖过程中,天龙驾校前的池塘已有多处渗水口)。
工作坑底周围留0.3m×0.3m排水沟,对角在排水沟最低点位置设置两个0.5m×0.5m的集水井,深1米,用两台DN50潜水泵连续抽坑内积水。
此工作也可先开挖,待出现地下水后再开始做。
(3)工作坑开挖及围护工作坑深度可根据现场条件具体确定。
工作坑土方内采用人工结合机械开挖,6m深处沿工作坑四周留出环形平台,平台宽度为2m,坑底外侧人工开挖环形水沟,低洼处设置积水坑,上部坑边侧按规定放坡。
顶进操作坑尺寸6m×4。
5m,基础为50cm厚C30混凝土,并预埋固定导轨螺栓,基础下为10cm厚碎石,滑板采用20mm厚钢板,钢板两侧与导轨连接,滑板与管道坡度相同。
导轨采用TG43重型铁路钢轨,高135mm,与底板螺栓压板牢固固定。
两个导轨间应顺直、平行、等高,并保证与管道设计坡度、中线一致,安装后的导轨应牢固,不得在使用过程中产生位移,并应经常检查校核。
底板、导轨见断面图示。
导轨安装的允许偏差为:轴线位置3mm,顶面高程0~+3mm,两轨内距±2mm。
两道轨净间距A由下式决定:导轨间距计算图顶管工作坑设置2吨提升架作主要起重设备,另配机动的16吨轮胎起重机。
(6)顶进设备安装根据顶力计算选择的千斤顶的安装应符合下列工序:A.千斤顶宜固定在支架上,并与管道中心的垂线对称,其合力的作用点应在管道中心的垂直线上;B.当千斤顶多于一台时,宜取偶数,且其规格宜相同;C.千斤顶的油路应并联,每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。
D.顶镐着力点位于管外径1/3处,顶铁、横梁要平行等高。
以上设备采用16吨吊车安装。
4、顶进施工(1)施工顺序流程管段,调直对中,安装好接头,安装回各顶铁,接通电路、管线,开动油泵顶进一个千斤顶行程,再测量,纠偏,安放顶铁顶进,直至放一节混凝土管,又重复上述流程。
顶管过程示意图a)第一过程开始b)第一过程顶进c)第二过程开始1-后背墙2-后背3-立铁4-横铁5-千斤顶6-钢筋砼套管7-橡胶垫板8-基础9-导轨10-挖土工作面顶管完成时,钢筋砼套管露出坑壁的长度不小于0.5m,并且要在露出的管头下做混凝土支墩。
(3)挖运土及吊管1)挖土顶管挖土掘进主要采用人工挖土,施工中应做好管内的通风工作,确保人身安全。
工作面挖土操作的要点为:必须规定开挖范围,不得超挖,特别是管底土基的135°\u24359X度范围内,一定要保持管底壁与土基表面吻合;不得扰动管底下部的地基土;挖出的土要及时外运;开挖要及时配合顶进操作,及时测量,以便顶力限制在较小的范围内。
2)运土从工作面挖下的土,通过管内水平运输和工作坑垂直运输提升至地面。
管内水平运输主要采用小四轮拖车运土,人工或卷扬拖运。
除留足坑位回填土方量外,多余土方用吊车吊出,在指定的地点进行堆置。
在J、顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫,当顶力接近管节材料的允许抗压强度时,管端应增加U形或环形顶铁;K、顶进时,工作人员不得在顶铁上方及侧面停留,并应随时观察顶铁有无异常迹象。
5.接口本工程所使用钢筋砼套管接口采用橡胶垫板膨胀水泥接口。
工程开工前,应做好与厂商的联系沟通,提前告之管道的供应速度,以便正式施工时管材供应充足,且能够达到规范规定的龄期强度。
钢筋混凝土管投入使用前,必须经过认真仔细的全面检验,发现外观a顶进前的准备阶段测量工作坑开挖之前应对工作坑的轴线、距离和引临水准点进行复测贯通。
顶进前应对工作坑的方位、高程进行复测,并标定管道中心线、设立临时水准点。
开始顶进的第一节管必须平稳进洞,位置正确。
b 顶进过程中的测量主要是对前10节管进行测量,每顶进30~50cm应测量一次。
顶进第一节管时,测量的顶进间隔应更小些。
除对前10节管频繁测量外,每顶进100cm还应对整个顶进管段进行复测,检查中间管节有无下沉现象。
当管道顶进发现偏斜误差时,每顶进一镐即要测量纠偏一次。
c 工程竣工测量三点移线法测量中线1—首节管2—铁水平尺3—重心尺4—前垂球5---后垂球经纬仪测量1—固定标志2—视线3—测量仪器4—支架(2)纠偏校正在顶进过程中,要及时测量,特别要掌握第一节管的中心偏差和前后端管内底高程,以掌握头一节管的走向趋势。
对发生偏移的管节要缓慢纠正,逐渐复位,不能硬调。
顶管偏差校正要以预防为主,不能等产生明显超差时再进行校正。
必须逐步由误差调整到正确,预防误差积累,纠偏应在顶进中采用小角采用在不同部位调整挖土量的办法,以达到纠偏的目的,这种方法校正误差范围一般不大于10~20mm。
施工中要不断总结经验,调整挖土范围,保证顺利顶进,决不能盲目掏挖造成超偏差,也不可盲目纠偏以产生隐患。
b.衬垫校正法当局部地基软弱、地基承载力不足而使管头底沉,这时应结合顶木校正法同时在管底下衬垫,换填砂石加木板等以增加地基强度。
c.强制校正法:偏差范围大于20cm时,采取的杠杆或千斤顶纠偏法,一般在施工中应力求避免。
7.顶管施工技术分析(1)套管顶力计算顶管施工技术顶力计算是一项很重要的工作,它是正确选用施工机50m,管经考虑备用系数1.5,则最大需采用1台300t顶镐及顶具油泵1套。
(2)后背墙结构抗力核算管节能否顺利顶进与后背墙的承受力能否满足顶力要求有很大关系,因此后背墙的承受力必须满足传递最大顶力的需要,本工程后座千斤顶的最大顶力为300t。
取后座坑壁投影面积3000mm×3000mm,后背土抗力:R C=K r×B×H×(h+H/2)×γ×K P=1.40×3×3×(5+3/2)×19×3.0=4668(kN) >300t式中:R C—后背土的承载能力(kN)Ac—混凝土核心轴面积,mm2;fy’—钢筋的抗压强度设计值,310N/mm2;As’—纵向受压钢筋的总截面积,mm2;Fy—环向钢筋的抗拉强度设计值,310N/mm2;Asso—环向钢筋的换算截面积,mm2;Asso=π*d cor*Ass1/Sd cor—混凝土核心直径;Ass1—环向钢筋的单根截面积,mm2;S—环向钢筋的间距,mm2。
Ac=π*12002/4-π*10002/4=345576mm2As’=40*π*(8/2)2=2009.6mm222通风采用鼓风形式,把风机置于工作坑的地面上,把地面上的新鲜空气通过风管送到管顶进头部。
风管采用PVC塑料硬管或软胶管及钢管。
鼓风式通风风管出口气流有效射程长、排出工作面有害气体、烟尘的能力强,安全性能好,这种通风形式完全能满足本工程需要。
鼓风式通风的缺点是被驱散的混浊空气会经过管道到达操作坑内,如果这种空气相对密度比较大则容易沉积在操作坑的底部,因此,施工人员下坑前必须先通风,并利用毒气检测仪检测有害气体。
对于管道内有害气体,采用通风稀释其浓度的方法,保证施工人员的安全。
即采用通风机通过管道向操作坑及管内工作面连续送风,以保证工人及其他经许可入内的工作人员吸入的空气中的含氧量不低于20%。
(2)照明用电安全保证措施的测量工作,按照勤测量、勤纠偏的原则认真操作,顶进过程中应随时绘制顶进曲线,以指导工作。
采用同种规格油压千斤顶,保持顶力合力与管道中心线重合。
加强施工质量的控制,确保后背不发生位移,并应使后背平整,以保证顶进设备的安装精度。
治理方法重新调整千斤顶行程、顶力、顶速或重新调整千斤顶的安装精度。
对顶管后背进行加固,预防位移继续发展,并确保后背平整。
纠偏前应认真分析顶进曲线的发展趋势,采取适当的纠偏量,循序渐进。
2)地面沉降与隆起防治施工前应对工程的地质情况进行认真调查,对距管道较近的建筑物和其它设施采取相应的加固保护措施。
6)遇到流砂情况防治预防措施顶进施工中应采取短开挖、勤顶进的方法,严禁超挖,并随时注意变化情况,以便采取相应的措施防止坍塌。