人工顶管施工方案第一章编写依据第二章本施工方案编写依据如下:第三章1、《广州开发区市南路北段(黄沙快速干线~黄阁大道段)扩建工程》设计图第四章图纸;第五章2、《给水排水管道施工及验收规范》GB50268-97;第六章3、《混凝土质量控制标准》GB50164-92;第七章4、《市政道路工程质量检验评定标准》CJJ1-90;第八章5、《市政排水管渠工程质量检验评定标准》CJJ3-90;第九章6、广州市建设委员会颁发的有关建筑规程,安全、质量及文明施工等文件;第十章第二章工程概况第十一章 2.1 工程简介第十二章本工程原设计采用机械顶管施工,但由于工期紧、施工场地有限、现场交通繁杂、地下管线复杂、有可能遇上地下障碍物等情况,将影响本工程机械顶管正常施工的不利因素,故将本工程中的顶管工程改用人工顶管。
管材采用DN800 及DN1200 的玻璃钢管埋深约为5~7m。
改用人工顶管后,工作井、接收井及检查井的井位和管段长度将根据现场实际情况(顶进长度、地下障碍物、交通影响等)而确定。
第十三章 2.2 施工参照标准第十四章GBJ08-221-96 《市政排水构筑物工程施工和验收规程》第十五章GBJ08-220-96 《市政排水管道工程施工和验收规程》第十六章GBJ141-90 《给水排水构筑物施工和验收规程》第十七章YS1411-89 《防腐蚀工程施工规程》第十八章GB50194-93 《建筑工程施工现场供用电安全规范》第十九章GBJ208-83 《地下防水工程施工及验收规程》第二十章GB50026- 93 《工程测量规范》第二十一章第三章施工部署第二十二章3.1 施工组织安排第二十三章本工程需要采用人工顶管的管段为计划用4 套顶管设备,分成两个阶段顶进,第一阶段为工作井、接收井的施工,第二阶段为人工顶管的实施,其中工作井、接收井的施工可以交叉作业,速度较快,设备也能得到充分的利用。
第二十四章3.2 顶管施工工艺流程第二十五章工作井施工第二十六章设备安装第二十七章管吊装就位第二十八章施工准备第二十九章开机顶进第三十章回收掘进机头第三十一章结束第三十二章测量控制及纠偏第三十三章复核第三十四章废泥外运第三十五章施工下一节第三十六章3.3 施工顺序第三十七章施工顺序为:工作井施工→ 顶进设备安装调试→ 吊装砼管到轨道上→ 连第三十八章接好工具管→ 装顶铁→ 开启油泵顶进→ 出泥→ 管道贯通→ 拆工具管→ 砌检查井。
顶管施工工艺流程图见上图所示。
第三十九章第四章施工准备工作第四十章 4.1 生产准备第四十一章1、进行施工测量和现场放线工作。
第四十二章2、确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物,如管线、电线杆、树第四十三章木及附近房屋等的准确位置。
第四十四章3、按施工平面布置图修建临时设施,安装临时水、电线路,并试水、试第四十五章电。
第四十六章4、进行顶管所用设备的加工制作。
第四十七章5、根据顶进长度,准备好各类管线和所需的辅助物(固定架等)。
第四十八章6、根据材料计划,分期分批组织材料进场。
第四十九章4.2 技术准备第五十章1、审查施工图纸和进行各专业图纸会审,进行施工技术交底工作。
第五十一章2、做好标高点控制,施工测量和现场放线工作。
第五十二章3、按照规划局提供的永久水准点,引临时水准点至井下,施工中经常进第五十三章行校核。
第五十四章第五章主要工程项目的施工技术方案第五十五章5.1 人工顶管顶力的计算:第五十六章(一)对于顶管顶进深度范围土质好的,管前挖土能形成拱,可采用先挖后顶的方法施工。
第五十七章根据经验公式: P=n P0第五十八章其中:P——总顶力第五十九章n——土质系数。
第六十章土质系数取值可根据以下两种情况选取:第六十一章(1)土质为粘土、亚粘土及天然含水量较大的亚砂土,管前挖土能成拱者,取1.5~第六十二章2.0。
第六十三章(2)土质为中粗砂及含水量较大的粉细砂,管前挖土不易成拱者,取3~4。
第六十四章取n 为2.0。
第六十五章P0——为顶进管子全部自重。
顶进的每节管自重约为2 吨,最长段以60 米计,每节管长2 米,共要顶进33.5 节管,则P0=2*33.5=60 吨。
第六十六章则总的顶力为:P=n P0 =2.0*60=120 吨第六十七章考虑地下工程的复杂性及不可预见因素,顶管设备取1.3倍左右的储备能力,设备第六十八章顶进应力为156 吨, 取总的顶力F=200 吨,选用两个千斤顶作为顶进动力设备,每个第六十九章千斤顶的顶力应为100 吨。
第七十章(二)对于顶管顶进深度范围土质较差的,即开挖时容易引起塌方的,可采用先顶后挖第七十一章的方法施工。
第七十二章根据顶管工程力学参数确定,先顶后挖时,顶管的推力就是顶管过程管道所受的阻力,主要包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力。
第七十三章⑴工具管正压力:与土层密实度、土层含水量、工具管格栅形态及管内挖土状况有第七十四章关。
根据有关工程统计资料,软土层一般为20-30t/m2,硬土层通常在30-60t/m2。
大于第七十五章40t/m2 时表明土质较好。
第七十六章F1=S1×K1第七十七章其中第七十八章F1--顶管正阻力(t)第七十九章S1--顶管正面积(m2)第八十章K1--顶管正阻力系数(t/m2)第八十一章F1=S1×K1=πr2×K1=3.14*0.85*0.85*35=79.40 吨第八十二章⑵管壁摩擦阻力:管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。
根据有关工程统计资料,第八十三章管壁摩擦阻力一般在0.1-0.5t/m2 之间。
第八十四章F2=S2×K2第八十五章其中第八十六章F2—顶管侧摩擦力(t)第八十七章S2—顶管侧面积(m2)第八十八章K2—顶管侧阻力系数(t/m2)第八十九章F2=S2×K2=πDL×K2=3.14*1.7*60*0.5=160.14 吨第九十章顶管阻力为以上二种阻力之和,顶进长度按最长管段60 米计算,总顶力:F=F1+F2第九十一章≈239.54 吨第九十二章因此,取总的顶力F=300 吨,选用两个150 吨的千斤顶作为顶进动力设备。
第九十三章5.2 工作井和接收井的施工第九十四章工作井和接收井的施工方法采用人工挖孔护壁法施工。
工作井和接收井的结构设计见附图。
第九十五章5.2.1 工作井施工第九十六章工作井采用人工挖孔护壁支护结构。
工作井尺寸净空为4.5×4 米,开挖深度为第九十七章4.5~8.5 米左右,壁厚30cm,具体配筋方案见附图。
第九十八章(一)、施工工艺第九十九章采用分层开挖,分层浇注井壁的方法施工,每节开挖护壁的高度最多不超过100cm。
第百章(二)、施工流程第百一章(三)、施工技术要求第百二章1、每层开挖深度不大于1.0 米。
第百三章2、钢筋搭接长度不小于35d。
第百四章3、模板拼装要平整,牢固。
第百五章4、层与层之间搭接部分的泥土要清洗干净,并凿毛。
第百六章5、护壁的下一节和上一节的搭接长度不小于10cm。
第百七章6、钢筋的配置必须按照有关标准和规范进行,浇注的砼必须使用震动棒进行振捣,要浇注混凝土第百八章是否到设计标高第百九章回填300mm 厚碎石垫层第百十章底板浇注第百十一章测量控制第百十二章绑扎钢筋第百十三章立护壁模板第百十四章放线定位第百十五章开挖一节土方第百十六章人工顶管施工方案第百十七章设置足够的支撑,防止“跑模”现象的发生。
第百十八章7、井内的积水由集水井(长×宽×高为30cm×30cm×40 cm)及时排走,抽水时要注意用电安全。
第百十九章8、严格控制后靠背、洞口墙的水平度和垂直度。
洞心的标高和洞口的直径要符合设计要求。
第百二十章9、浇注完后,养生72 小时,才能拆模并开挖下一层。
第百二十一章10、第一层护壁必须勾挂在井口周边。
第百二十二章11、确保工作井的净空尺寸满足设备要求。
第百二十三章12、底板的标高要符合设计要求。
第百二十四章 5.2.2 接收井施工第百二十五章接收井是直径为2.5 米的圆井,其护壁厚30cm,具体配筋方案见设计图纸。
第百二十六章 5.3 顶管工作井内设备安装第百二十七章(一)导轨安装。
严格控制导轨的中心位置和高程,确保顶入管节中心及高程能符合设计要求。
第百二十八章1、由于工作井底板浇注了20cm 的砼,地基稳定,导轨直接放置在工作井的底板上。
第百二十九章2、严格控制导轨顶面的高程,其纵坡与管道纵坡一致。
第百三十章3、导轨采用浇注砼予以固定,导轨长度采用2~3m,间距设置为60cm。
第百三十一章4、导轨必须直顺。
严格控制导轨的高程和中心。
第百三十二章(二)下管、顶进、出土和挖土设备:第百三十三章采用电动卷扬机下管,用千斤顶、高压油泵作为顶进设备,用斗车、垂直牵引的卷第百三十四章扬机作为出土设备,用空气压缩机带风镐机作为挖土设备。
第百三十五章(三)照明设备:井内使用电压不大于12V 的低压照明。
第百三十六章(四)通风设备:人工挖土前和挖土过程中,采用轴流鼓风机通过通风管进行送风。
第百三十七章风量的计算:第百三十八章1、按洞内同时工作的最多人数计算:第百三十九章Q=k×m×q第百四十章式中:Q-所需风量,m3/min;第百四十一章k-风量备用常用系数,常取k=1.1~1.2第百四十二章m-洞内同时工作的最多人数第百四十三章q-洞内每人每分钟需要新鲜空气量,通常按3m3/m in 计算。
第百四十四章现管内有两人工作,一人开挖,一人负责运余泥,取k=1.1,m=2, 则有Q=第百四十五章k×m×q=1.1×2×3=6.6 m3/min第百四十六章2、漏风计算第百四十七章Q 供=P×Q第百四十八章式中:Q-计算风量第百四十九章P-漏风系数第百五十章采用Ф200PVC 管,每百米漏风率一般可控制在2%以下。
取P=1.02,则Q 供=P×Q=6.6×1.02=6.73 m3/min 第百五十一章取风量大于7000L/min 离心鼓风机(或高压空气压缩机)作为通风设备则可以满足要求。
第百五十二章(五)工作棚架:作为防雨及安装吊运设备。
工作坑上设活动式工作平台,平台用20#工字钢梁。
在工作平台上设起重架,井旁边装置电动卷扬机。
第百五十三章 5.4 引入测量轴线及水准点第百五十四章(一)将地面的管道中心桩引入工作井的侧壁上(两个点),作为顶管中心的测量基线。
第百五十五章(二)将地面上的临时水准点引入工作井底不易碰撞的地方,作为顶管高程测量的临时水准点。
第百五十六章 5.5 下管第百五十七章(一)下管前,要严格检查管材,不合格的严禁使用。