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文檔簡介

1、PAGE 89 -頂管工程安全專項施工方案1、編制依據(jù)及采用標(biāo)準(zhǔn)1.1編制依據(jù)(1)沙灣河流域水環(huán)境綜合整治工程設(shè)計施工圖(2)現(xiàn)行有關(guān)建設(shè)法規(guī)、規(guī)范、規(guī)程、標(biāo)準(zhǔn)(3)施工現(xiàn)場周邊環(huán)境及施工條件等情況(4)沙灣河流域水環(huán)境綜合整治工程地質(zhì)勘探資料(5)類似工程施工經(jīng)驗1.2采用標(biāo)準(zhǔn)(1)工程測量規(guī)范(GB500262007)(2)給水排水管道工程施工及驗收規(guī)笵(GB502682008)(3)給水排水構(gòu)筑物工程施工及驗收規(guī)笵(GB501412008)(4)水利水電工程施工通用安全技術(shù)規(guī)程(DL/T 5370-2007)(5)給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程(CECS246:2008)(6)混凝土結(jié)構(gòu)工程

2、施工質(zhì)量驗收規(guī)范(GB50204-2002)(7)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2001)2、工程概況沙灣河流域水環(huán)境綜合整治工程位于深圳市龍崗區(qū)南灣及平湖兩街道境內(nèi),沙灣河(沙灣水閘以上)流域面積26.10km2,河長10.5km,河床平均比降為4.6。(1)沙灣河干流整治范圍:沙灣截排閘李朗河匯入口,長4.48km;(2)一級支流李朗河:李朗河匯入口黃牛湖水庫,長4.45km;(3)一級支流東深渠:泄洪通道出口雁田水庫水閘,長3.79km;(4)一級支流簡竹河:丹竹頭老橋1雁田隧洞口,長0.971km。本整治工程截污管道部分涉及到頂管段有兩處三段,一處是在沙灣河干流沙

3、塘布橋西岸,河道樁號約在0+9751+045之間,穿越現(xiàn)有翠山路,設(shè)計有DN1500和DN2600兩條鋼筋砼頂管;另一處是在李朗河L0+330處左岸(北岸),設(shè)計有DN1200一條鋼筋砼頂管。頂管材料均采用級鋼筋砼頂管,頂管由專業(yè)生產(chǎn)廠家生產(chǎn),運至工地使用。2.1頂管設(shè)計概述1、頂管工程設(shè)計沙灣河整治工程頂管段共有2處,其設(shè)計詳圖見后附圖1附圖9,具體為:附圖1.沙灣河頂管處地下管線平面圖;附圖2.沙灣河頂管工程平面圖;附圖3.沙灣河頂管工程剖面圖(DN2600);附圖4.沙灣河頂管工程剖面圖(DN1500);附圖5.李朗河頂管工程平面圖;附圖6.李朗河頂管工程剖面圖(DN1200);附圖7.

4、頂管施工工作井、接收井場地布置圖;附圖8.工作井(沉井)剖面圖;附圖9.接收井(沉井)剖面圖。2、頂管砼管材本工程頂管設(shè)計共有三段,分別位于沙灣河干流下游沙塘布橋西岸和李朗河左岸埔地嚇污水處理廠旁。三段頂管總長207m,其中沙灣河DN2600頂管76m,沙灣河DN1500頂管74m,李朗河DN1200頂管57m。頂管管材均采用級鋼筋砼頂管專用管,頂管砼強度等級不低于C50。管接口形式采用”FA”型鋼套環(huán)、齒形橡膠圈接口(如下圖)。 F型管接口圖2.2頂管工程量(1)沙灣河干流DN2600頂管:工作井內(nèi)徑8000mm,井壁高6.89m,井壁厚500mm;接收井內(nèi)徑4000mm,井壁高6.88m,

5、井壁厚450mm;頂管段長76m。(2)沙灣河干流DN1500頂管:工作井內(nèi)徑8000mm,井壁高7.49m,井壁厚500mm;接收井內(nèi)徑4000mm,井壁高7.63m,井壁厚450mm;頂管段長74m。(3)李朗河DN1200頂管:工作井內(nèi)徑8000mm,井壁高8.03m,井壁厚500mm;接收井內(nèi)徑4000mm,井壁高11.50m,井壁厚450mm;頂管段長57m。(4)頂管工程施工完成后,其頂管工作井、接收井全部改為檢查井之用,具體做法這里從略。2.3頂管工程水文地質(zhì)、地形地貌1、地形地貌根據(jù)本工程地質(zhì)勘察報告,該區(qū)域早期為第四系斷陷盆地,后經(jīng)演變,目前區(qū)內(nèi)地貌類型分為三個單元,其中沙灣

6、河中下游為河成沖洪積平原,寬5002000m,高程2435m;李朗河流域及沙灣河中上游為高臺地,沿河兩岸呈狹長地帶,高程3060m。區(qū)內(nèi)總體地勢北高南低。區(qū)內(nèi)的人類活動對地貌產(chǎn)生巨大的改變,大部分已開發(fā)成城市區(qū)及交通網(wǎng)絡(luò)。2、地層結(jié)構(gòu)整治河道沿線覆蓋層主要有第四系人工填土(,分為雜填土、沖填土、素填土)、第四系淤積層(,巖性為淤泥)、第四系沖洪積層(,巖性為粉質(zhì)粘土、粉砂、礫砂、卵石)及殘積層(,巖性為粉質(zhì)性土),下伏基巖有侏羅系()中下統(tǒng)塘廈組石英砂巖(),礫巖?,F(xiàn)按其成因,自上而下以沙灣河干流為例分述如下(李朗河從略):(1)第四系人工填土層,主要有雜填土、沖填土及素填土三種類型:雜填土:

7、雜色,主要由粘性土、砂礫及碎石、塊石堆填而成,局部夾含水泥塊、磚角、塑料袋等建筑垃圾或生活垃圾,結(jié)構(gòu)松散,未完成自重固結(jié),力學(xué)性質(zhì)不均勻,透水性強,稍濕濕,硬雜質(zhì)含量普遍超過30,局部達(dá)80%以上。主要分布于河道兩岸,零星分布于河床部位。揭露厚度介于 0.924.5m。沖填土:土黃色,青灰色,灰黑色,很濕飽和,由河水帶來的泥土沖積堆填而成,主要由有機質(zhì)、泥土、粉砂、植物根系及生活垃圾組成。河道沿線主要分布于河床部位。揭露厚度介于 1.505.40m。素填土:淺灰色,稍濕濕,主要由粉質(zhì)粘土或殘積土堆填而成,成分比較單一,不含雜質(zhì)或雜質(zhì)含量少,力學(xué)性質(zhì)較均勻,有些已完成自重固結(jié),整體呈稍密狀。揭露

8、厚度介于0.606.20m。(2)第四系淤積層:淤泥:灰黑色、黑色,流塑軟塑,飽和,含大量有機質(zhì)。揭露厚度介于2.002.40m。(3)第四系沖洪積層,根據(jù)巖性不同,分為三個亞層:粉質(zhì)粘土(沙灣河干流):黃褐色夾灰褐色,稍濕濕,可塑,捻面光滑,干強度及韌性中等,分布不連續(xù)。揭露厚度介于 0.804.10m。粉砂(沙灣河干流):土黃色,黃白色,松散,飽和,巖芯團塊狀,含粘粒約 3040。河道沿線零星分布。河道沿線零星分布。揭露厚度介于1.103.00m。礫砂(沙灣河干流):土黃色、灰白色,稍密中密,飽和,多呈棱角狀,細(xì)粒含量約 1020,級配不良,巖芯多呈散粒狀,不均勻含卵石、碎石。揭露厚度介于

9、0.405.00m。(4)第四系殘積層:粉質(zhì)性土:黃褐色,土黃色,由砂巖風(fēng)化殘積而成,可硬塑。河道沿線廣泛分布,揭露厚度介于0.8022.70m。(5)侏羅系:砂巖:河道沿線廣泛分布。根據(jù)其風(fēng)化程度的不同,分為全風(fēng)化、強風(fēng)化、中風(fēng)化、微風(fēng)化四個風(fēng)化帶。3、水文地質(zhì)及地下水地下水主要有淺層孔隙性潛水及基巖裂隙水兩種類型。淺層孔隙性潛水主要賦存于第四系填土、沖洪積砂類土及卵石土層中,其透水性及富水性均較強,沿河道走向呈長條狀展布。豐水季節(jié)主要接受大氣降水和地表水體側(cè)向補給,枯水季節(jié)則是地表徑流的補給來源之一,以蒸發(fā)及側(cè)向徑流排泄為主;基巖裂隙水主要賦存于基巖裂隙中,接受上伏孔隙性潛水的補給,各個風(fēng)

10、化帶都發(fā)育著不同程度的裂隙,含風(fēng)化裂隙水,它們的透水性及富水性受裂隙發(fā)育程度及裂隙充填程度影響,地下水沿節(jié)理裂隙活動。兩岸地下水以向河流排泄為主,地下水位埋深介于0.020.0m。場地環(huán)境類型為類。根據(jù)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范(GB50487-2008)的評價標(biāo)準(zhǔn)綜合判定:場地地下水對砼具弱腐蝕性,場地土對砼具中腐蝕性;場地水和土對砼結(jié)構(gòu)中的鋼筋具微腐蝕性;場地水對鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性,場地土對鋼結(jié)構(gòu)具中腐蝕性。場地環(huán)境類型為類。應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)建筑防腐設(shè)計規(guī)范(GB50046-2008)的有關(guān)規(guī)定對鋼結(jié)構(gòu)等建筑材料進(jìn)行防護。4、頂管段地質(zhì)概況(1)沙灣河干流樁號0+9751+045,該段穿越

11、現(xiàn)有的翠山路,采用頂管法施工。該段頂管穿過的地層有主要為沖填土、粉質(zhì)粘土、礫砂及強風(fēng)化砂巖,地質(zhì)條件較為復(fù)雜。沖填土礫砂土層穩(wěn)定性差,透水性強,易塌方、涌水,要做好防水和采取固結(jié)灌漿加固措施;強風(fēng)化砂巖穩(wěn)定性較好,頂進(jìn)速度較慢。(2)李朗河樁號L0+330處,頂管穿越地層主要為雜填土,土質(zhì)不均勻,穩(wěn)定性差,易塌方,要做好防水和加固措施。(3)各頂管段地層描述見以下地質(zhì)柱狀圖。2.4頂管影響區(qū)地下管線、障礙物情況1、物探資料由設(shè)計單位提供的物探資料查明:沙灣河干流頂管處有地下管線交叉,其他建(構(gòu))筑物、障礙物離此較遠(yuǎn),不在影響范圍之內(nèi),詳見下表。李朗河埔地嚇污水處理廠頂管處地下管線、建(構(gòu))筑物

12、、障礙物離此較遠(yuǎn),不在影響范圍之內(nèi)。沙灣河干流處地下管線物探資料表序號管線點編號連接點編號埋設(shè)方式管線材料管徑(mm)地面高程(m)管底高程(m)埋深(m)備注17W57W1管埋砼40031.5529.751.80與頂管交叉28W5118W512管埋塑膠40032.4930.771.72與頂管交叉38Y5088Y503管埋砼60031.9929.622.37與頂管交叉47W47W3管埋塑膠10031.6231.370.25與頂管交叉5注:W污水管,Y雨水管2.5現(xiàn)場施工用水用電條件根據(jù)目前現(xiàn)場條件和業(yè)主方對沙灣河干流下游段截污管道施工工期要求緊迫等實際情況,現(xiàn)場生產(chǎn)用電計劃安裝一臺200KVA

13、柴油發(fā)電機組供電;非生產(chǎn)性、生活用電,如照明、抽排水、小型加工等采用接駁附近居民市電。由于頂管施工期短,現(xiàn)場作業(yè)人員臨時住在工地專用集裝箱內(nèi),附近有自來水水源可接駁使用,用于工人生活和小量生產(chǎn)性用水。 沙灣河干流0+9751+045段地質(zhì)鉆孔柱狀圖說明:頂管設(shè)計高程:管內(nèi)頂25.6525.73m(DN2600)/23.8923.82m(DN1500);管內(nèi)底23.0523.13m(DN2600)/22.3922.32m(DN1500);頂管埋深:6.1m(DN2600)/8.0m(DN1500)。 李朗河L0+330處地質(zhì)鉆孔柱狀圖說明:1、雜填土:40.8035.50m,上面0.15m路面砼

14、,下面主要為粉質(zhì)粘土回填,含有少量雞蛋大碎石塊,濕,松散,稍密。2、粉質(zhì)粘土:35.5034.50m,土黃色,巖芯長筒狀,干強度及韌性中等,無搖振反應(yīng),稍有光澤,可塑。3、頂管設(shè)計高程:管內(nèi)頂37.8337.88m; 管內(nèi)底36.6336.68m; 管道埋深:3.0m。3、施工部署3.1 施工程序與施工組織本頂管工程按以下步驟進(jìn)行:第一步:工作井、接收井是頂管工程的緊前工序。沙灣河干流設(shè)計有4座、李朗河設(shè)計有2座,目前沙灣河干流4座井已完成;李朗河計劃在今年7月份開工。第二步:工作井、接收井施工完成后,專業(yè)頂管施工班組進(jìn)行頂管施工,其中沙灣河干流兩條頂管同時進(jìn)行。第三步:沙灣河干流頂管工程施工

15、完成后,進(jìn)行李朗河頂管施工。第四步:頂管完成后進(jìn)行功能性試驗,即無壓管道閉水試驗和質(zhì)量檢查驗收。第五步:每處頂管工程完成后,進(jìn)行井室改造和附屬設(shè)施施工。3.2 勞動力及主要施工機械設(shè)備配置計劃勞動力計劃序號工種投入勞動力(按二班制,人)DN2600頂管DN1500頂管DN1200頂管1木工8662架子工4443鋼筋工4444砼工4445泥工4226挖掘機司機1117汽車司機2228吊裝工8889頂管操作工108810泥漿工66611電工22212普工12101013合計6557572、主要施工機械配置計劃(用于三段頂管施工)序號機械設(shè)備規(guī)格型號數(shù)量(臺/套)功率(Kw)備注1頂管機NSPD26

16、001120kw泥水平衡式2頂管機NSPD1500144泥水平衡式3頂管機NSPD1200130泥水平衡式4液壓系統(tǒng)315用于頂管施工5泥漿系統(tǒng)310用于頂管施工6注漿系統(tǒng)33用于頂管施工7污水泵95用于頂管施工8反鏟挖掘機1.0m3110井內(nèi)土方開挖9自缷汽車15T680井內(nèi)土方開挖10木工圓鋸MJ10433沉井砼施工11汽車起重機QY35型3100用于頂管施工12灰漿攪拌機UJ10033用于頂管、灰漿攪拌13螺桿注漿機UB333用于頂管14鋼筋切斷機QJ4035用于沉井施工15鋼筋彎曲機GW4035用于沉井施工16插入式振動器ZX7092用于沉井施工17液壓千斤頂3200KN1210用于頂

17、管施工18柴油發(fā)電機250Kw3200用于頂管施工19水準(zhǔn)儀DL-5023/高程測量20全站議RTS6323/中線及軸線測量3.3施工進(jìn)度計劃圍繞業(yè)主方對沙灣河下游段截污工程須在今年9月前完成這一目標(biāo),頂管頂進(jìn)作業(yè)時間僅有90天,目前DN2600和DN1500兩條頂管的工作井、接收井已完成,頂管作業(yè)機械設(shè)備、管材已基本到位,具備頂管頂進(jìn)作業(yè)條件,兩條頂管計劃在8月中旬完成。李朗河頂管施工計劃在今年7月份開工,今年10月完成施工任務(wù)。3.4 施工管理組織機構(gòu)為加強頂管工程的施工進(jìn)度、施工質(zhì)量和施工安全的控制,我項目部將配備專職管理人員加強施工管理,實行項目部統(tǒng)一指揮,管理責(zé)任落實到人。項目經(jīng)理項

18、目經(jīng)理:徐文波王順橋項目總工王順橋項目總工蔡雄榮項目副經(jīng)理蔡雄宏項目副經(jīng)理陳少釗合約財務(wù)部譚發(fā)俊質(zhì)量檢驗部黃錫波設(shè)備材料部黃秋森工程技術(shù)部黃澤山安全環(huán)保部陳少釗合約財務(wù)部譚發(fā)俊質(zhì)量檢驗部黃錫波設(shè)備材料部黃秋森工程技術(shù)部黃澤山安全環(huán)保部黃旭徐辦公室機械作業(yè)隊模板鋼筋施工隊井土方施工隊管道土方作業(yè)隊施工機械作業(yè)隊模板鋼筋施工隊井土方施工隊管道土方作業(yè)隊施工測量隊砼結(jié)構(gòu)施工隊4、施工準(zhǔn)備4.1主要材料(1)砼管的品種、規(guī)格、質(zhì)量等必須符合設(shè)計要求,并具有出廠合格證及材質(zhì)檢驗報告。(2)鋼筋、水泥等材料必須有出廠合格證、出廠材質(zhì)證明書,材料進(jìn)場后取樣復(fù)試檢驗合格。(3)其他材料:管接口橡膠圈、電焊、膨

19、潤土、其他止水材料等,其質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定要求。4.2機具設(shè)備(1)主要設(shè)備:泥水平衡頂管機、液壓系統(tǒng)、液壓千斤頂、控制柜、空壓機、污水泵、壓漿泵、汽車起重機等。(2)輔助設(shè)備:工作平臺、觸變泥漿設(shè)備、橫鐵、立鐵、頂鐵、導(dǎo)軌、通風(fēng)設(shè)備、鋼筋加工、砼施工機械、模板、鋼管腳手架、測量儀器等。(3)工具:沖擊錘、鋼尺、錘球等。4.3作業(yè)條件施工占地范圍內(nèi)拆遷到位,地下管線已查明,并采取改移或加固措施,地上、地下障礙物清理完畢;(2)作業(yè)區(qū)圍擋全封閉完成,井口圍欄安裝完成;(3)臨時道路暢通,場地平整,水、電已安裝完畢;(4)施工管線低于地下水位時,應(yīng)采取施工降水措施,使地下水位低于井室底板面0.

20、5m以下。4.4技術(shù)準(zhǔn)備(1)測量交接樁完成,并對控制點、坐標(biāo)點、水準(zhǔn)點進(jìn)行校測,拴樁、補樁等工作已完成。(2)頂管施工前,已認(rèn)真審核圖紙,圖紙會審?fù)戤?。施工方案已報有關(guān)單位審批,技術(shù)交底已完成。(3)針對現(xiàn)場地形及交通運輸、水源、電源、排水條件,已制定出相應(yīng)的技術(shù)措施。(4)施工期變形監(jiān)測點布設(shè)工作已完成。(5)施工記錄表格、影像資料收集準(zhǔn)備工作到位。5、施工測量5.1測量樁位交接測量控制樁位由測量主管人員負(fù)責(zé)接樁,依照資料在現(xiàn)場移交;交接樁時,各樁位應(yīng)完整穩(wěn)固,交接樁測量資料必須齊全,現(xiàn)場標(biāo)樁應(yīng)與書面資料相吻合;接樁后應(yīng)做好護樁工作,同時做好標(biāo)識便于尋找。5.2樁位復(fù)測接樁后,應(yīng)立即組織測

21、量人員進(jìn)行內(nèi)業(yè)校核及外業(yè)復(fù)測,平面控制點復(fù)測采用附合導(dǎo)線測量方法進(jìn)行,高程控制點復(fù)測采用附合水準(zhǔn)測量或三角高程測量方法;復(fù)測的技術(shù)要求不應(yīng)低于原來控制樁的測量精度等級;如發(fā)現(xiàn)問題,應(yīng)及時與業(yè)主及交樁單位研究解決;復(fù)測合格后及時向監(jiān)理工程師或業(yè)主提交復(fù)測報告,以使復(fù)測成果得到確認(rèn)后使用。5.3沉井施工測量沉井平面位置與標(biāo)高的控制應(yīng)在沉井四周的地面上設(shè)置縱橫十字控制線、水準(zhǔn)基點進(jìn)行控制。沉井位置的控制,在井外地面設(shè)置縱橫十字控制樁,水準(zhǔn)基點。沉井垂直度的控制,須在井內(nèi)標(biāo)出垂直線,以吊線錘對準(zhǔn)下部標(biāo)板進(jìn)行控制。在挖土?xí)r隨時觀測垂直度,當(dāng)線錘距離墨線大于50mm,或四面標(biāo)高不一致時,應(yīng)及時糾正。沉井下

22、沉的控制,通常在井壁上的兩側(cè)用紅油漆畫出標(biāo)尺,可采用水平尺或水準(zhǔn)儀來觀測沉降。在沉井下沉中,應(yīng)加強平面位置、垂直度和標(biāo)高(沉降值)的觀測,每班最少觀測兩次,并作好記錄,如有傾斜、位移和扭轉(zhuǎn),應(yīng)及時通知現(xiàn)場施工負(fù)責(zé)人采取措施糾偏,使偏差控制在允許范圍之內(nèi)。當(dāng)沉至離設(shè)計標(biāo)高2m時,對下沉與挖土情況應(yīng)加強觀測。5.4 頂管施工測量(1)頂管施工中測量,應(yīng)建立地面與地下測量控制系統(tǒng)。控制點應(yīng)設(shè)在不易擾動、視線清楚、方便校核、易于保護處。(2)將地面的管道中心樁引入工作井的側(cè)壁上(兩個點),作為頂管中心的測量基線。(3)將地面上的臨時水準(zhǔn)點引入工作井底不易碰撞的地方,作為頂管高程測量的臨時水準(zhǔn)點。(4)

23、管道頂進(jìn)過程中,工具管的中心和高程測量應(yīng)符合下列規(guī)定:采用手工掘進(jìn)時,工具管進(jìn)入土層過程中,每頂進(jìn)300mm,測量不應(yīng)少于一次;管道進(jìn)入土層后正常頂進(jìn)時,每頂進(jìn)1000mm,測量不應(yīng)少于一次,糾偏時應(yīng)增加測量次數(shù)。頂管姿態(tài)測量:為保證工具頭嚴(yán)格按設(shè)計軸線推進(jìn),必須及時觀測頂管動態(tài)數(shù)據(jù),從而調(diào)整頂管各施工參數(shù),指導(dǎo)頂管正確、安全推進(jìn)。頂管姿態(tài)測量數(shù)據(jù)應(yīng)準(zhǔn)確,并定時對頂管進(jìn)行復(fù)測校核,如果工作井發(fā)生偏移,應(yīng)重新調(diào)整儀器坐標(biāo)數(shù)據(jù)。5.5 測量記錄測量交樁通知書;導(dǎo)線測量記錄及導(dǎo)線成果表;水準(zhǔn)測量記錄及高程成果表;施工放線成果表;施工測量放線報驗表;工程定位測量記錄和測量復(fù)核記錄。6、砼沉井施工6.1

24、砼沉井設(shè)計砼沉井施工方法是根據(jù)工程實際情況,擬定沉井采用三次澆搗,二次下沉的施工方法。第一次澆筑刃腳底至套管底,第二次澆筑至井壁中段砼,第三次澆筑至井壁頂。第一次下沉從刃腳底至工作井中段,第二次下沉由井壁中段至井壁頂口。砼沉井設(shè)計如下圖。6.2沉井施工程序淺基坑開挖及刃腳墊層 刃腳砼澆筑及套管安裝 第一節(jié)沉井側(cè)墻制作第一次沉井下沉 第二節(jié)側(cè)墻制作 第二次沉井下沉 井底封底及底板鋼筋砼施工(含集水坑)。鋼筋砼沉井設(shè)計簡圖6.3 沉井淺基坑開挖首先測量放線,再進(jìn)行基坑開挖,平面尺寸比沉井外圍尺寸大1.5m,開挖深度為2.53.0m,基坑周圍砌磚圍護,并整平以利排水。 在刃腳踏面下,鋪300mm厚砂

25、墊層,并澆筑厚100mm、寬600 mm的素砼。6.4沉井腳手架搭設(shè)沉井制作時,井壁內(nèi)外搭設(shè)雙排腳手架,作為沉井井壁鋼筋、模板制安及砼澆筑施工作業(yè)平臺。雙排腳手架應(yīng)按下列要求搭設(shè): (1) 立桿:橫向間距1.2m、縱向間距1.5m;里排離井壁0.40.5m。相鄰立桿接頭要錯開,對接用一字扣連接。立桿頂端應(yīng)高出沉井井壁分段頂部1.5m。(2)縱向水平桿:步距1.5m,宜設(shè)置在立桿內(nèi)側(cè),其長度不宜小于3跨??v向水平桿對接接頭用一字扣連接,接頭要錯開,不能設(shè)在同步及同跨內(nèi)。大橫桿與立桿用十字扣連接??v向水平桿應(yīng)四周交圈,用直角扣件與內(nèi)外角部立桿固定。(3)橫向水平桿:主節(jié)點處必須設(shè)置一根橫向水平桿,

26、用直角扣件扣接。作業(yè)層上非主節(jié)點處的橫向水平桿,應(yīng)根據(jù)腳手板的需要等間距設(shè)置,最大間距不應(yīng)大于立桿縱距的1/2。橫向水平桿兩頭擱于縱向水平桿上,端頭至少伸出100mm。橫向水平桿與縱向水平桿用十字扣件連接。(4)腳手板:采用方木或模板做腳手板。作業(yè)層腳手板應(yīng)滿鋪、鋪穩(wěn),離開井壁面120150mm。腳手板應(yīng)設(shè)置在三根橫向水平桿上。腳手板對接平鋪時,接頭處必須設(shè)兩根橫向水平桿,腳手板外伸長應(yīng)取130150mm。腳手板搭接鋪設(shè)時,接頭必須支在橫向水平桿上,搭接長度應(yīng)大于200mm,其伸出橫向水平桿的長度不應(yīng)小于100mm。(5)剪刀撐:沉井腳手架必須在外側(cè)立面的兩端各設(shè)一道剪刀撐,每道剪刀撐寬度不應(yīng)

27、小于4跨,且不應(yīng)小于6m,斜桿與地面的傾角宜為4560。最下部的剪刀撐要落地,從底到頂連續(xù)布置,用回轉(zhuǎn)扣連接。(6)立桿墊板:每根立桿底部均應(yīng)安放墊板,墊板長度不少于2跨,木墊板厚度不小于50mm,也可采用槽鋼。(7)掃地桿:腳手架必須設(shè)置縱、橫向掃地桿。縱向掃地桿應(yīng)采用直角扣件固定在距地面以上不大于200mm處的立桿上。橫向掃地桿也應(yīng)采用直角扣件固定在緊靠縱向掃地桿下方的立桿上。(8)作業(yè)層欄桿:作業(yè)層均應(yīng)設(shè)置欄桿,欄桿搭設(shè)在外立桿的內(nèi)側(cè),上欄桿高度應(yīng)為1.2m,中欄桿應(yīng)居中設(shè)置。(9)立面斜撐:在沉井腳手架頂部采用短鋼管將井壁內(nèi)外雙排腳手架連成整體,在沉井腳手架外側(cè)設(shè)置斜撐,每個立面不少于

28、兩道,防止腳手架晃動和傾倒。(10)安全網(wǎng):腳手架外側(cè)立面采用安全網(wǎng)全封閉。腳手架搭設(shè)詳見腳手架平面圖及剖面圖。6.5沉井制作1、模板制安(1)刃腳模板支設(shè)沉井側(cè)墻厚,重量大,必須做好刃腳模板支設(shè)的基礎(chǔ),即在夯實整平地基上鋪300mm厚砂墊層,并用振動夯夯實,澆筑厚100mm的C10砼,待其達(dá)到一定強度以后方可進(jìn)行刃腳模板支設(shè)。刃腳模板采用墊架法支模方案,首先根據(jù)設(shè)計施工圖,將刃腳斜面制作成定型木模板,模板安裝以后采用100100mm立檔木方加固,并用對拉螺栓緊固,刃腳斜模板與立檔木方之間用10050木方斜撐。(2) 側(cè)墻模板安裝工作井側(cè)墻厚900mm,側(cè)墻模板采用2cm厚18492的木模板,

29、立檔采用50100mm木方加固,間距450mm,橫檔采用248腳手架鋼管加固,間距450mm。井壁均采用14mm對拉螺栓,間距為450450mm,為了防止對拉螺栓滑絲脹模,可采用雙螺帽緊固。沉井防水鋼套管按測設(shè)的中心線和高程準(zhǔn)確安裝。為了保證安裝精度,當(dāng)刃腳砼澆筑以后,用角鋼焊接防水鋼套管安裝基座。(3)模板質(zhì)量控制措施模板與砼的接觸面應(yīng)清理干凈,周轉(zhuǎn)以后的模板涂刷脫模劑,但不得采用影響結(jié)構(gòu)的油性物質(zhì)。澆筑砼前,清除模板內(nèi)的雜物,特別是模板底部要沖洗干凈,嚴(yán)防施工縫夾渣等現(xiàn)象。模板底部應(yīng)設(shè)置清掃口。所有的模板及支撐必須保證結(jié)構(gòu)的幾何尺寸準(zhǔn)確,具有足夠的強度和穩(wěn)定性,模板表面應(yīng)平整、接縫嚴(yán)密、不

30、漏漿。固定在模板上的預(yù)埋件、預(yù)留洞均不得遺漏,且應(yīng)安裝牢固。模板安裝的允許偏差應(yīng)滿足設(shè)計和施工規(guī)范的要求。2、鋼筋制作與安裝(1)原材料控制 鋼筋進(jìn)場時,應(yīng)認(rèn)真核對供貨單,需對鋼筋的出廠證明、合格證、數(shù)量、等級、規(guī)格等進(jìn)行認(rèn)真核對。進(jìn)場后抽樣檢驗鋼筋力學(xué)性能,合格后方能使用。鋼筋堆放場地應(yīng)平整、無積水,堆放場地外應(yīng)設(shè)有排水溝,鋼筋堆放時必須掛牌分類標(biāo)識,鋼筋底部必須用木方墊起10cm左右高度,禁止將鋼筋直接擺放地上。鋼筋應(yīng)平直、無損傷,表面不得有裂紋、油污、顆粒狀或片狀老銹。鋼筋在制作前,必須調(diào)直除銹,銹蝕嚴(yán)重的鋼筋不得使用,或降級使用。發(fā)現(xiàn)鋼筋脆斷、焊接性能不良或力學(xué)性能不正常等現(xiàn)象時,應(yīng)立

31、即停止使用。(2)鋼筋加工鋼筋彎曲成型時,要認(rèn)真核對施工圖紙及鋼筋下料單,要根據(jù)不同的彎曲角度和相應(yīng)的調(diào)整值,用石筆劃出各彎曲點位置,彎曲成型后的允許誤差為:全長10mm,彎起鋼筋起彎點位移20mm,彎起鋼筋的彎起高度5mm,箍筋邊長5mm。加工成型的鋼筋需根據(jù)鋼筋規(guī)格、等級、尺寸、工程部位及鋼筋編號掛牌分類標(biāo)識,鋼筋堆放時底部用木方墊起,并應(yīng)擺放整齊,禁止將鋼筋亂堆亂放,造成鋼筋錯用。鋼筋的接頭宜設(shè)置在受力較小處,同一根鋼筋上宜少設(shè)接頭,同一構(gòu)件中的縱向受力鋼筋接頭應(yīng)相互錯開。(3)鋼筋安裝鋼筋安裝時,受力鋼筋的品種、級別、規(guī)格和數(shù)量必須符合設(shè)計要求。鋼筋保護層厚度應(yīng)符合設(shè)計和施工規(guī)范的要求

32、。受拉鋼筋錨固長度應(yīng)符合設(shè)計和施工規(guī)范的要求。刃腳、側(cè)墻、底板鋼筋全部采用綁扎,底板上、下兩層鋼筋之間設(shè)置馬凳筋,馬凳筋比板的鋼筋降低一個規(guī)格。刃腳、側(cè)墻兩層鋼筋之間設(shè)置“S”形拉結(jié)筋。 鋼筋安裝允許偏差應(yīng)符合設(shè)計和施工規(guī)范的要求。3、砼澆筑沉井采用商品砼,砼的強度必須符合設(shè)計要求。砼運輸?shù)浆F(xiàn)場以后,要認(rèn)真核實砼的強度等級、抗?jié)B指標(biāo)、坍落度、出發(fā)時間、到達(dá)時間、運送方量等,砼的運輸、澆筑和間歇時間的總和不能超過砼的初凝時間,該商品砼不滿足以上條件時,要求其改正或予以退貨。(1)砼澆筑準(zhǔn)備砼開始澆筑前,應(yīng)認(rèn)真檢查模板內(nèi)的垃圾是否已清理干凈,砼的澆筑標(biāo)高是否清晰,檢查澆筑工具是否齊全,有無備用工具

33、,振動棒是否運行良好,電壓是否穩(wěn)定,模板是否已澆水濕潤。(2)砼澆筑高度控制砼自由傾落高度不宜超過2m,如高度超過2m,必須采用漏斗、串筒等輔助工具澆筑,防止砼產(chǎn)生分層離析。(3)砼振搗振搗泵送砼時,振動棒插入的間距一般為400mm左右,振動時間一般為1530秒時間。在振搗上層砼時,振搗棒插入下層砼5cm,振搗時一定要做到快插慢拔,要將砼中的氣泡趕出,且不宜過振。(4)砼試塊取樣用于檢查結(jié)構(gòu)構(gòu)件砼強度的試件,應(yīng)在砼的澆筑地點隨機抽取。取樣與試件留置應(yīng)符合下列規(guī)定:每100m3的同配合比的砼,取樣不得少于一次。每次取樣應(yīng)至少留置一組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護試件。加強砼早期養(yǎng)護,提高早期相應(yīng)齡期的抗壓強度。(5)

34、砼施工縫處理施工縫的位置應(yīng)進(jìn)行鑿毛、清洗,砼澆筑之前應(yīng)鋪一層同標(biāo)號水泥砂漿,再進(jìn)行下段砼澆筑。(6)砼養(yǎng)護砼澆筑完畢后,應(yīng)在12小時內(nèi)對砼加以保濕養(yǎng)生,養(yǎng)生時間不得少于14天,澆水養(yǎng)生的次數(shù)必須以保持砼的濕潤為前提條件,砼強度達(dá)到1.2N/mm2前,不得在其上踩踏或安裝模板。6.6沉井下沉1、沉井下沉測量檢測要求 墊層砼鑿除時要求均勻?qū)ΨQ,以減少不均勻下沉,并要求速度快,為此采用風(fēng)鎬對稱進(jìn)行,墊層鑿除后,及時在踏面下回填砂土,鑿除墊層時要加強垂直度、下沉量觀測,發(fā)現(xiàn)傾斜立即報告,并采取糾正措施。 鑿除墊層之前,須在井壁上畫出沉井的縱、橫中線,作為沉井垂直度與位移的監(jiān)測依據(jù),同時應(yīng)做好沉井周圍路

35、面的沉降觀測。 在沉井四周畫上標(biāo)尺刻度,用于監(jiān)測沉井下沉量。 正常下沉?xí)r,每工作班觀測12次;發(fā)現(xiàn)傾斜嚴(yán)重、快速下沉等異常現(xiàn)象時,要求跟班監(jiān)測;沉井下沉接近設(shè)計標(biāo)高以前,24小時監(jiān)測一次。2、挖土下沉沉井初沉是沉井下沉的關(guān)鍵,此時四壁無摩擦力,全靠砂墊層支承,下沉系數(shù)大,沉井重心高,四壁無土體約束導(dǎo)向,開挖稍不均勻,就可能傾斜、位移。要分層分段開挖,每層厚度約200mm,挖出的土遠(yuǎn)離沉井邊緣堆放,以免井側(cè)荷載過大造成土體向井內(nèi)位移或井側(cè)土壓力不均勻使沉井傾斜、位移。采用人工在井內(nèi)挖土,裝入土料斗中,然后用吊車垂直運輸至指定地點堆放或直接運走。(3)沉井下沉過程中的糾偏和預(yù)防傾斜處理:傾斜一般在

36、初沉或入土不深時發(fā)生,所以糾偏也應(yīng)在入土不深時完成,若入土一定深度還未完成,沉井下沉就難以糾偏了。如果發(fā)生傾斜應(yīng)在刃腳標(biāo)高較高處多挖土,以減少該處阻力,使其多沉一些,以達(dá)到糾偏的目的。較大偏差應(yīng)采用千斤頂輔助糾偏等措施。水平位移過大的預(yù)防:盡量保持沉井基本垂直下沉,避免過多的糾偏。沉井不沉或超沉的預(yù)防:沉井不沉的原因有:沉井傾斜嚴(yán)重、土質(zhì)異常和下沉系數(shù)不足,為此,應(yīng)嚴(yán)格監(jiān)測,及時糾偏,確保正常下沉,防止傾斜嚴(yán)重而無法下沉。若遇土質(zhì)異常,應(yīng)分析原因,研究方案。當(dāng)下沉系數(shù)不足時,可采取泥漿套減阻或加載下沉的措施。沉井現(xiàn)澆制作時,于井壁內(nèi)預(yù)埋注壓膨潤泥漿管,采用注漿潤滑可減少井壁與土層之間的摩擦阻力

37、,保證沉井順利下沉。當(dāng)沉井下沉接近設(shè)計標(biāo)高時,為防止超沉,應(yīng)控制好挖土速度和挖土量,以降低下沉速度。距設(shè)計標(biāo)高0.3m時應(yīng)停止挖土,并采用加載下沉使之達(dá)到設(shè)計標(biāo)高,達(dá)到設(shè)計標(biāo)高后,及時卸載防止超沉,并盡快在井外壁注水泥(砂)漿置換泥漿套使井外壁土體固結(jié)。6.7沉井下沉輔助措施1、沉井下沉流程下沉準(zhǔn)備工作設(shè)置垂直運輸機械設(shè)備抽出墊木挖土下沉井內(nèi)外排水、降水邊下沉邊觀測沉至設(shè)計高程核對標(biāo)高、觀測沉降穩(wěn)定定情況鋪設(shè)井內(nèi)封底墊層底板鋼筋施工與隱蔽工程驗收底板砼澆筑井內(nèi)結(jié)構(gòu)施工頂板施工回填土。2、沉井下沉輔助措施根據(jù)頂管段設(shè)計圖紙要求:“本工程擬采用排水下沉,井外壁灌砂助沉”。本工程沉井外壁設(shè)計為階梯形

38、式,即刃腳厚度大于井身厚度100mm,井身外壁的周邊空隙中灌砂減少摩阻力助沉,其設(shè)計斷面圖見附圖。6.8沉井下沉驗算1、驗算的必要性(1)沉井下沉前,應(yīng)對其在自重條件下能否下沉進(jìn)行必要的驗算。沉井下沉?xí)r,必須克服井壁與土間的摩阻力和地層對刃腳的反力,其比值稱為下沉系數(shù)K,一般應(yīng)不小于1.151.25。2、下沉系數(shù)的驗算公式沉井下沉系數(shù)的驗算公式為:K=(Q-B)/(T+R)式中:K下沉系數(shù),一般應(yīng)大于1.151.25 Q沉井自重及附加荷載(KN) B被井壁排出的水量(KN),如采取排水下沉?xí)r,B=0 T沉井與土間的摩阻力(KN),T=D(H-2.5)f D沉井外徑(m) H沉井全高(m) f沉

39、井與土間的摩阻系數(shù)(KPa),由地質(zhì)資料提供 R刃腳反力(KN),如將刃腳底部及斜面的土方挖空,則R=03、工作井(沉井)下沉數(shù)據(jù)計算(1)沉井自重:管徑DN2600時,沉井自重:112.625=2815(KN)管徑DN1500時,沉井自重:121.325=3033(KN)管徑DN1200時,沉井自重:83.425=2085(KN)(2)井壁摩阻系數(shù):查簡明施工計算手冊(江正榮 朱國梁編著)中表442取:軟土:9.811.8KN/m2;砂土11.824.5KN/m2,河道內(nèi)沖填土、雜填土、淤泥較多、較松散,摩阻系數(shù)綜合取13KN/m2。當(dāng)井壁外側(cè)為階梯形并采用灌砂助沉?xí)r,灌砂段的單位摩阻系數(shù)取

40、710KN/m2。,本工程取8KN/m2計算。當(dāng)下沉范圍內(nèi)土層由不同土層構(gòu)成時,其平均綜合摩阻系數(shù)由下式計算:DN2600沉井: KN/m2DN1500沉井: KN/m2DN1200沉井: KN/m2管徑DN2600時,下沉系數(shù)K=2815/9.133.149(8.44-2.5)=1.841.25,故沉井達(dá)到下沉條件要求。管徑DN1500時,下沉系數(shù)K=3033/9.103.149(9.09-2.5)=1.791.25,故沉井達(dá)到下沉條件要求。管徑DN1200時,下沉系數(shù)K=2085/9.603.149(6.25-2.5)=2.051.25,故沉井達(dá)到下沉條件要求。4、接收井(沉井)下沉數(shù)據(jù)計

41、算:(1)沉井自重:管徑DN2600時,沉井自重:47.225=1180(KN)管徑DN1500時,沉井自重:38.525=963(KN)管徑DN1200時,沉井自重:77.725=1943(KN)(2)井壁綜合摩阻系數(shù)當(dāng)下沉范圍內(nèi)土層由不同土層構(gòu)成時,其平均綜合摩阻系數(shù)由下式計算:DN2600沉井: KN/m2DN1500沉井: KN/m2DN1200沉井: KN/m2管徑DN2600時,下沉系數(shù)K=1180/9.133.144.9(7.5-2.5)=1.681.25,故沉井達(dá)到下沉條件要求。管徑DN1500時,下沉系數(shù)K=963/9.393.144.9(6.12-2.5)=1.841.25

42、,故沉井達(dá)到下沉條件要求。管徑DN1200時,下沉系數(shù)K=1943/8.693.144.9(12.36-2.5)=1.471.25,故沉井達(dá)到下沉條件要求。6.9沉井封底及底板施工當(dāng)沉井下沉到位并穩(wěn)定固結(jié)后,根據(jù)設(shè)計施工圖要求,及時進(jìn)行封底及底板施工。封底前,沉井應(yīng)繼續(xù)降水,并穩(wěn)定保持地下水位距井底0.5m。同時應(yīng)用大石塊將刃腳下墊實。井底應(yīng)整平并將浮泥清除干凈,對超挖部分應(yīng)回填砂石至設(shè)計標(biāo)高。本沉井宜采取全斷面封底,砼墊層應(yīng)一次性連續(xù)澆筑。鋼筋砼底板施工前,井內(nèi)應(yīng)無滲漏水,且新、老砼接觸部位鑿毛處理,并進(jìn)行清理干凈。封底前應(yīng)設(shè)置泄水井,底板砼強度達(dá)到設(shè)計強度且滿足抗浮要求時,方可封填泄水井、

43、停止降水。6.10沉井質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)1、主控項目(1)工程原材料質(zhì)量應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和設(shè)計要求;(2)沉井結(jié)構(gòu)的強度、剛度和尺寸應(yīng)滿足設(shè)計要求,結(jié)構(gòu)無滴漏和線流現(xiàn)象;(3)砼結(jié)構(gòu)的抗壓強度等級、抗?jié)B等級符合設(shè)計要求。2、一般項目(1)結(jié)構(gòu)無明顯滲水和水珠現(xiàn)象;(2)沉井后背墻應(yīng)結(jié)實、平整,后座與井壁后背墻聯(lián)系緊密;(3)兩導(dǎo)軌應(yīng)順直、平行、等高,導(dǎo)軌與基座連接應(yīng)牢固可靠,不得產(chǎn)生位移;(4)沉井施工的允許偏差應(yīng)符合以下規(guī)定:沉井每側(cè)長寬尺寸:不小于設(shè)計要求;進(jìn)出井預(yù)留洞口中心位置允許偏差:20mm;井底板高程允許偏差:30mm;后背墻垂直度允許偏差:0.1H (H為后背墻的高度);后背墻水

44、平扭轉(zhuǎn)度允許偏差:0.1L (L為后背墻的長度)。7、頂管施工方法及技術(shù)措施本工程三段頂管的一次頂進(jìn)距離分別為76m、74m和574m,根據(jù)地質(zhì)資料及頂管工程特點,采用泥水平衡式頂管工法頂進(jìn)。7.1施工工藝流程工作井、接收井施工工作井、接收井施工設(shè)備安裝設(shè)備安裝砼管制作加工砼管制作加工砼管吊裝就位密封圈安裝密封圈安裝管道內(nèi)管線安裝管道內(nèi)管線安裝注漿減阻測量控制及糾偏開機頂進(jìn)注漿減阻測量控制及糾偏開機頂進(jìn)廢漿外運泥漿循環(huán)管道排泥廢漿外運泥漿循環(huán)管道排泥回收掘進(jìn)機回收掘進(jìn)機及附屬設(shè)備結(jié)束結(jié)束頂管施工工藝流程圖7.2頂管機選型頂管施工穿越土層有充填土、雜填土、粉質(zhì)粘土、礫砂及強風(fēng)化砂巖等,干強度及韌

45、性中等,無搖振反應(yīng),稍有光澤,可塑。綜合水文、地質(zhì)及施工條件,確保工程質(zhì)量和進(jìn)度,減少周圍環(huán)境影響。頂管機選用由安徽唐興機械裝備有限公司生產(chǎn)的NSPD2600、1500及1200泥水平衡頂管機三臺,有關(guān)資料見下圖。頂管機構(gòu)造示意圖泥水平衡頂管機外形圖泥水平衡頂管機機頭外形圖7.3泥水平衡頂管機技術(shù)性能與特點(1)適用土質(zhì)范圍廣,地下水壓力較高以及土質(zhì)變化范圍較大的條件下使用,特別適合淤泥、沙層地質(zhì)。(2)可有效地保持挖掘面的穩(wěn)定,對所頂管子周圍的土體擾動比較小,引起的地面沉降也比較小。(3)與其它類型頂管比較,泥水平衡頂管施工時的總推力比較小,尤其是在粘土層這表現(xiàn)得更為突出,所以,它適宜于長距

46、離頂管。(4)具有獨立注水、注漿系統(tǒng)和刀盤清洗裝置,尤其適合N值較大的硬土。(5)能保持工作井內(nèi)的施工環(huán)境與施工安全,采用泥水管道傳送棄土,不存在吊土、搬運土方等容易發(fā)生危險的作業(yè)。(6)泥水傳送棄土系統(tǒng)連續(xù)性強,頂進(jìn)施工進(jìn)度較快。(7)采用地面操作遠(yuǎn)程控制,機頭內(nèi)全自動化響應(yīng),操作更安全、規(guī)范、方便。該頂管機主要由動力、主殼體、液壓、電氣控制、泥水等系統(tǒng)組成。7.4頂管頂進(jìn)阻力計算(1)管道頂進(jìn)阻力計算根據(jù)給水排水管道工程施工及驗收規(guī)范(GB50268-2008)的規(guī)定,頂進(jìn)阻力按公式6.3.4進(jìn)行計算:式中 頂進(jìn)阻力(kN);管道的外徑(m);管道設(shè)計頂進(jìn)長度(m);管道外壁與土的單位面積

47、平均摩阻力(KN/m2),通過試驗確定,本頂管工程采用觸變泥漿減阻技術(shù),可取10.0 KN/m2;頂管機的迎面阻力(KN),本工程手掘式頂管機迎面阻力可按公式計算迎面阻力。工具管刃腳厚度(m);頂管機外徑(mm);擠壓阻力(KN/m2),取=500 KN/m2。 本工程砼管外徑分別為3.07m、1.80m,1.44m,管道頂進(jìn)長度L分別為76.0m,74.0m,57.0m。 經(jīng)計算頂管機的迎面阻力:DN2600時: =3.143.050.02500=95.8(KN)從而得: =3.143.0776.010.0+95.8 =7422.1(KN)DN1500時: =3.141.780.02500=

48、55.9(KN)從而得: =3.141.8074.010.0+55.9 =4238.4(KN)DN1200時: =3.141.420.02500=44.6(KN)從而得: =3.141.4457.010.0+44.6 =2621.9(KN)(2)管道允許頂力驗算本工程鋼筋砼頂管傳力面允許最大頂力按下式計算: 式中 砼管道允許頂力設(shè)計值(N);砼材料受壓強度折減系數(shù),取0.90;偏心受壓強度提高系數(shù),取1.05;材料脆性系數(shù),取0.85;砼強度標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整系數(shù),取0.79;Qd頂力分項系數(shù),可取1.3;砼受壓強度設(shè)計值(N/mm2),取50;管道的最小有效傳力面積(mm2),按下式計算:;管道最小外

49、徑(m);管道內(nèi)徑(m);墊圈縮進(jìn)量(m),內(nèi)徑離開管道內(nèi)徑邊緣1cm,砼管的墊圈承壓面積就是接頭傳力面積;頂力分項系數(shù),取1.3;計算得:當(dāng)DN2600時,=2050000mm2;=40084(KN)結(jié)論:管道允許頂力=40084KN最大頂力=7422KN,滿足要求!當(dāng)DN1500時,=753500mm2;=14733(KN)結(jié)論:管道允許頂力=14733KN最大頂力=4238KN,滿足要求!當(dāng)DN1200時,=478400mm2;=9354(KN)結(jié)論:管道允許頂力=9354KN最大頂力=2622KN,滿足要求!因頂管主頂千斤頂總頂力大于頂進(jìn)阻力,且頂進(jìn)總阻力小于砼管道允許承受的最大頂力,

50、因此本工程頂管可不需采用中繼間接力頂進(jìn)技術(shù)措施。但在頂進(jìn)過程中必須加強主頂千斤頂總頂力的控制,主頂千斤頂總頂力始終不能超出7422/4238/2622KN,以避免頂管管道遭受損壞。7.5主頂設(shè)備選型通過以上第7.4條計算,主頂千斤頂按最大管徑頂進(jìn)阻力7422KN考慮,選用4臺3200KN的液壓千斤頂,分兩列對稱布置,總頂力為12800 KN,大于最大管徑的頂進(jìn)阻力,滿足頂力需求。7.6注漿系統(tǒng)選型注漿泵站由SYB5050型單缸液壓注漿泵和液壓動力站組成,注漿量Q80Lmin,注漿壓力P=0.080.1MPa,輸漿總管由1.5鍍鋅鋼管和球閥、水暖管件等組成,與管節(jié)上各壓漿孔接通的環(huán)形管,采用1.

51、2高壓軟管。注漿設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)單缸液壓注漿泵型號:SYB5050注漿流量:Q80Lmin注漿壓力:P4MPa油泵型號:10SCYl4lB,Q10mlr,p31.5MPa電機型號:Y112M4,N=4KW,N=1450r/min。7.7垂直運輸機械選擇三段頂管采用35t汽車吊,用于砼管材、頂管機械設(shè)備等垂直運輸。7.8 主要設(shè)備及安裝1、主頂設(shè)備安裝(1)根據(jù)頂管總阻力計算,工作井內(nèi)擬采用4臺3200KN的油壓千斤頂,油壓由電動油泵供給,兩臺并聯(lián)供油。千斤頂行程3500mm。(2)井內(nèi)其它設(shè)備包括:導(dǎo)軌、千斤頂臺架、頂鐵、分壓環(huán)、后承壓壁、操作平臺、爬梯等。(3)當(dāng)工作井封底后,安裝好安全圍欄

52、和爬梯,然后用門架吊機或者輪式起重機將各種設(shè)備吊入井中進(jìn)行安裝。如圖所示:2、導(dǎo)軌安裝(1)導(dǎo)軌用型鋼和P38以上鋼軌制作,鋼軌焊于型鋼上,型鋼用螺栓緊固于鋼橫梁上,以便裝拆。鋼橫梁置于工作井底板上,并與底板上的預(yù)埋鐵板焊接,使整個導(dǎo)軌系統(tǒng)成為在使用中不會產(chǎn)生位移的、牢固的整體。(2)導(dǎo)軌安裝精度決定管道是否可頂好,故須達(dá)到如下要求:兩導(dǎo)軌應(yīng)順直、平行、等高,其縱坡應(yīng)與管道設(shè)計坡度一致;導(dǎo)軌軸線偏差3mm;頂面高差03mm;兩軌間距2mm,如圖所示: 導(dǎo)軌及千斤頂支架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 導(dǎo)軌及千斤頂支架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖3、頂管機安裝頂管機機頭吊裝時應(yīng)平穩(wěn)、緩慢、避免沖擊、碰撞,并由專人指揮,機頭安放在導(dǎo)軌上

53、后,應(yīng)測定前后端的中心方向偏差,并作好記錄,機頭與導(dǎo)軌的接觸面必須平穩(wěn)、吻合,機頭必須對電路、油路、泥漿管路和操縱、監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行逐一連接,各部件連接牢固,不得滲漏、安裝正確并對各分系統(tǒng)認(rèn)真檢查和試運行。工作井頂管機安裝示意圖4、油缸支架油缸支架是用來支撐并固定主頂油缸的構(gòu)件,用16#槽鋼加工而成。(1)主頂油缸安裝主頂千斤頂選用4臺,固定在型鋼制作的千斤頂支架上,支架焊在井底的橫梁上,千斤頂著力點應(yīng)在水平管軸線成45的頂管圓周上,對稱布置,其合力的作用點在管道的圓心上,每個千斤頂?shù)陌惭b縱向坡度應(yīng)與管道設(shè)計坡度一致。(2)主頂泵站主頂泵站是給主頂油缸供油以及主頂油缸回油的設(shè)備,該泵站安裝在工作井

54、旁。5、工作井地面設(shè)備配置(1)液壓系統(tǒng)配置高壓油泵、控制閥、溢流閥和油管油箱等,該系統(tǒng)是對主頂千斤頂組提供油壓力。本工程配置2臺45MPa高壓油泵并聯(lián)使用,為主頂千斤頂提供油壓力。 (2)壓漿系統(tǒng)包括泥漿池、灰漿攪拌機、注漿泵及管道等。本工程配置一套攪拌設(shè)備,注漿泵選用0.8MPa螺桿式注漿機。(3)起重設(shè)備工作井安裝20t龍門行車,配置大小電動葫蘆各一套,大葫蘆吊裝砼管,小葫蘆吊運土方及其它小型機具。7.9后座墻設(shè)置與設(shè)備安裝1、頂管后座墻設(shè)置在主頂千斤頂與工作井壁墻之間設(shè)置砼后座墻。后座墻長4.0m、高3.0m、厚1.0m,砼強度C35,在千斤頂支承面預(yù)埋4000300010mm鋼板,使

55、千斤頂?shù)乃巾斶M(jìn)力通過鋼板傳遞到后座墻及工作井壁墻上。后座墻砼澆筑前,先將管道預(yù)留洞砌磚封閉。砼后座墻應(yīng)與管道軸線垂直,允許垂直度誤差不超過5mm/m。2、導(dǎo)軌及枕鐵安裝要求導(dǎo)軌應(yīng)選用鋼質(zhì)材料制作,宜根據(jù)管材質(zhì)量選配鋼軌作導(dǎo)軌。應(yīng)在檢驗合格基礎(chǔ)上安裝枕鐵,在檢驗合格枕鐵上安裝導(dǎo)軌。當(dāng)工作豎井底有水、管徑較大時,澆筑砼基礎(chǔ),將枕鐵埋設(shè)于砼中。砼基礎(chǔ)的寬度宜比管徑大400mm,厚度采用200300mm,砼基礎(chǔ)頂面應(yīng)低于枕鐵面1020mm。枕鐵采用型鋼制成,并附有固定導(dǎo)軌的特制螺栓,枕鐵直順、平整。兩根導(dǎo)軌應(yīng)順直,兩根導(dǎo)軌的內(nèi)距按下列公式計算:A0=AaA=式中 A0兩導(dǎo)軌中距(mm);A兩導(dǎo)軌上部

56、的凈距(mm);a導(dǎo)軌的上頂寬度(mm);D管外徑(mm);h導(dǎo)軌高度(mm); e管外底距枕鐵面的距離(一般為1025mm)。枕鐵的安裝高程宜低于管外底高程1020mm,間距均勻,其鋪裝縱坡應(yīng)與管道縱坡一致。兩根導(dǎo)軌應(yīng)直順、平行、等高,導(dǎo)軌安裝牢固,其縱坡與管道設(shè)計坡度一致。導(dǎo)軌高差允許偏差2mm,導(dǎo)軌內(nèi)距允許偏差為2mm;中心線允許偏差為3mm,頂面高程允許偏差為03mm。3、頂鐵安裝要求頂鐵應(yīng)有足夠的剛度,無歪斜扭曲現(xiàn)象,頂鐵上應(yīng)有鎖定裝置,頂鐵單塊旋轉(zhuǎn)時應(yīng)能保持穩(wěn)定。頂鐵采用截面為300300mm型鋼焊接成型。頂鐵放置在管道兩側(cè),且頂鐵中心線應(yīng)與管道中心線平行、對稱直順;頂鐵與導(dǎo)軌之間

57、的接觸面不得有泥土、油污。安裝頂鐵時,應(yīng)先使用長度大的頂鐵,以減少頂鐵連接數(shù)量;當(dāng)雙行頂鐵的連接長度大于2.5m時,應(yīng)在中間加橫向頂鐵相連。頂鐵與管口之間應(yīng)采用緩沖材料襯墊。4、千斤頂安裝要求千斤頂安裝高程,一般使千斤頂?shù)闹c位于管端面垂直直徑的1/4左右處。5、頂進(jìn)設(shè)備試車運行要求設(shè)備試車運行及頂進(jìn)時,工作人員不得在頂鐵上方及側(cè)面停留,并應(yīng)隨時觀察頂鐵有無異常跡象。頂進(jìn)開始時,應(yīng)緩慢進(jìn)行,待各接觸部位密合后,再按正常頂進(jìn)速度頂進(jìn)。頂進(jìn)中若發(fā)現(xiàn)油壓突然增高,應(yīng)立即停止頂進(jìn),檢查原因并經(jīng)過處理后,方可繼續(xù)頂進(jìn)。7.10頂管出洞技術(shù)措施1、洞口密封 洞口止水圈由預(yù)埋螺栓、橡膠止水圈、壓板組成。洞

58、口預(yù)埋螺栓在工作井結(jié)構(gòu)施工時埋設(shè),橡膠止水圈及壓板在頂井鋼管出洞后安裝牢固。洞口止水圈橡膠的拉伸量要求大于300,肖氏硬度在505范圍以內(nèi),并具有一定的耐磨性和較大的扯斷拉力。2、破墻出洞 工作井預(yù)留洞口采用鋼板及砌磚臨時封堵,頂管出洞前,先拆除鋼板及磚墻,然后將機頭推進(jìn),切入土體中,隨即可以進(jìn)行頂管施工。3、方向監(jiān)測及控制由于頂管剛出洞口,管周圍土體支撐力不均勻,部分管段進(jìn)入土層,而另一部分可能還在導(dǎo)軌上,糾偏效果差,因此,除對洞口周圍一定范圍內(nèi)的土體進(jìn)行密實注漿外,對工作井內(nèi)的機械設(shè)備安裝要求精度高,如導(dǎo)軌軸線位置、高程、洞口內(nèi)安裝限位器的配合間隙及頂管后座豎直面與頂管軸線垂直等。4、頂管

59、洞口外層土體加固工作井在下沉中,周邊的土體擾動較嚴(yán)重,頂管頂進(jìn)前,要進(jìn)行頂管洞口外層土體加固,以防地下水滲入而形成大量塌方。5、頂管出洞時,應(yīng)采取以下措施防止頂管機頭部下沉:導(dǎo)軌前端應(yīng)盡量接近洞口邊緣,減少頂管機的懸臂長度;出洞作業(yè)應(yīng)迅速連續(xù)不可停頓。7.11頂進(jìn)施工1、頂管初始時,每頂300mm測量一次中線和高程,保證管道入土位置的精度,正常頂進(jìn)后,每頂500mm測量一次。2、精心操作頂管機頭,使機頭與土體界面始終處于動態(tài)平衡,避免地面沉降。3、增加檢測次數(shù),控制頂管頂力的偏心度,避免管道軸線偏差過大。4、采用注漿減阻措施,使管周外壁形成泥漿潤滑套,從而降低頂進(jìn)的阻力。觸變泥漿減阻技術(shù)措施詳

60、見本方案第8章。5、對于不穩(wěn)定土層,采用水泥注漿加固土體。土體注漿加固可選用0.8MPa螺桿壓漿泵導(dǎo)管注漿。首先以鉆孔方式使壓漿花管進(jìn)入設(shè)計標(biāo)高土層,然后分層注漿加固土體。注漿孔按間距1.5m梅花形錯開布設(shè),注漿范圍根據(jù)土體密實情況而定。6、管前土質(zhì)良好及正常頂管地段,管前開挖長度為300500;土質(zhì)不良地段,管前開挖長度不得大于300。7、正常頂管地段管頂部位最大超挖量宜控制在15mm以內(nèi),管底部位135范圍內(nèi)不得超挖。在不允許土層下沉的頂管地段,管道周圍不得超挖。8、管道頂進(jìn)應(yīng)連續(xù)作業(yè)。當(dāng)頂進(jìn)作業(yè)停頓時間較長時,為防止開挖面的松動或坍塌,應(yīng)對挖掘面及時采取正面支撐或全面封閉措施。7.12頂

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