解放西路顶管施工方案.doc
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1、长沙市解放西路高排截污改造工程顶管专项施工方案湖南望城建设集团有限公司2023年4月24日解放西路高排截污改造工程牵引管改为顶管施工专项方案我公司承建的解放西路高排截污改造工程设计为牵引管,由于原路基回填所有为细沙和卵石层,前期旋喷固结没达成预期效果,导致拉管无法施工。为此,根据设计,业主,监理现场初步决定改为顶管施工,现就此段管道改为顶管作如下施工专项方案:我部拟定一方面采用旋喷桩再次对地下沙层进行固结和拦挡,然后施工工作井,再进行顶管施工,顶管采用双向顶进,顶管竣工最后施工接受井,工作井和接受井均采用地下连续墙施工工艺制作。一 旋喷桩护墙施工1. 旋喷桩的布置:一方面在本来旋喷桩两侧相距0
2、.5米位置各加一排旋喷桩,桩中心距离为0.5米,旋喷深度为46.5米,桩顶到路面结构层底部,桩底到管外底以下0.5米;同时在本来每四个旋喷桩中间再打一个桩,桩旋喷深度为2.55米,桩顶到路面结构层底部,桩底到管顶以上0.5米。两侧的旋喷桩每个桩孔内插入4根16钢筋,长度为旋喷深度。2. 旋喷桩的设备和人员配备:拟采用2台旋喷钻机,2台钻孔机,4班作业人员,24小时作业。3. 旋喷桩的工期安排:旋喷桩于2023年4月24日进场,25日开始钻孔,至2023年5月10日前完毕。4. 工作坑和接受坑施工:在管道中间位置做一个工作井,采用双向顶进施工,两头设两个接受井。5. 围挡拆除安排:一方面在旋喷桩
3、施工完毕后将本来所有围挡进行拆除,然后对工作坑位置进行局部围挡,待顶管所有竣工后再施工接受坑,每次围一个坑施工完毕再施工下一个。6. 旋喷桩施工工期保证措施:旋喷桩共计880个,约4300米,拟定两台旋喷桩机,每台桩机天天完毕3540个桩钻孔,天天每台桩机完毕旋喷200米左右,计划15天内完毕所有旋喷桩施工;施工人员配备四个施工班组,每组5个人,共计20人,24小时不断作业;材料派专人负责进场,做到备料充足;安全上有抓们的安全员和施工班组长配合监督检查,杜绝一切安全事故发生;文明卫生施工安排四个杂工专门进行施工场地内外的浆液清理,天天清理的浆液及时清理出去;旋喷桩严格按照施工规范施工,所用材料
4、必须为合格产品,保证旋喷桩质量。二 顶管施工1. 工作井和接受井的施工(1) 旋喷桩施工完毕后,立即拆除所有围挡,清理和恢复施工场地,然后进行工作井周边的施工围挡(最佳是等中博会结束后再围挡施工),工作井尺寸为长5.5米,宽4米,井壁厚度为0.5米,围挡长度为长25米,宽为4.5米;待顶管所有完毕后再施工接受井,接受井的尺寸是长4米,宽3米。(2) 工作井和接受井均采用地下连续墙的施工工艺,工作井开挖和制作计划5天时间,接受井就运用本来拉管时做好的1#和2#工作坑,顶管竣工后再与本来的管道对接。2. 顶管施工(1) 工作井施工完毕后,立即安装顶管设备,计划安装时间为2天,拟天天顶进8米,中间设
5、备掉头安装为3天时间,顶管贯通后管道内清理和补管缝,以及设备拆场和扫尾要3天时间,预计顶管所有完毕时间为30天。(2) 顶管设备为两套,留一套作为备用,作业班组2个,每个班组5人,24小时不断作业。(3) 顶管的工期保证措施:设备和施工人员充足,均留有备用;材料设专人管理;施工安全有专人检查和监督;文明卫生有专门人员随时进行施工场地内外清扫。(4) 具体的顶管施工方案附后。顶管施工方案一.编写依据本施工方案编写依据如下:1、现有的地质情况;2、现行国家有关施工验收规范、规程;3、管材生产厂家提供的管材技术资料及指导性施工案;4、长沙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献。二
6、.工程简介 本工程为长沙市解放西路高排截污改造工程,位于解放西路上,管道埋深为35.5米,由于地质情况地面以下0.56米所有为回填砂卵层和细沙层,土质极为松散,极易垮翻,遂采用先旋喷固结后顶管施工工艺,顶管采用钢筋砼“F”管、管径为1000mm,顶管段长83米,顶管工作坑1座,;接受坑2座。工作坑、接受坑采用地下连续墙施工工艺进行施工。三.施工部署1、施工组织安排 本工程需要采用人工顶管的管段为计划用2套顶管设备,一套为备用,由于交通通行的限制,本段顶管施工提成五个阶段施工,第一阶段为旋喷注浆施工,目的是固结地下的砂卵层和细沙层;第二阶段为工作井的施工;第三阶段为顶管顶进施工;第四阶段为顶管接
7、受坑的施工;最后开挖埋管和回填竣工扫尾。2、施工工艺流程施工工艺流程见顶管施工工艺流程图一方面按照设计图纸,准确设立工作坑和接受坑的位置,构筑工作井。根据设计规定,工作井后背墙必须与管道垂直,待混凝土强度达成设计规定后,方可进行顶进作业,为提高效率、节省工期,在满足设计规定的情况下,在混凝土中掺入早强剂,按项目部委托实验室拟定的配合比组织施工。为方便施工,对也许涉及到工作坑和接受坑结构的施工工艺以及线路调整等,项目部将在设计人员现场交底后按照相关程序报请监理工程师批准后实行。 三.工作坑设备,地面设备安装(顶管) 一沉井工作坑顶管设备平面布置施工顶管在场地受约制,机械多、各种管线多。特别是油压
8、千斤顶的高压油管压力大,所以场地设备的布置必须有一个较为规范的布置。1、桁架的主梁方向必须和顶管的主轴线保持一致,四角支撑,必须在同一个水平上,并且分布均匀,受力均匀,骑马螺栓,必须是用45络锰钢制M32细牙螺栓。2、在安顿好的顶管设备必须作相应的前期检查工作,检查电、开关、葫芦、桁架、主梁、四柱脚及地基基础的稳定性,钢度和操作性、安全性、防雨性、防风性。3、在井坑地面上的设备布置,一、主电源,开关箱,分为三个部分:高压电、照明电,分地面照明和低压电地下顶进照明。主设备用电:油泵、衍架、高压机和油泵机、水泵是同一个用电系列。照明和低压照明是一个系列。所以管线的分布应当有以下:高压斤千顶和主油泵
9、的高压油管、出油、回油管,接口、上、下、左、右四个千斤顶与油泵油箱的联接控制开关,出入口,分别用不同色带标明油管的位置,并将油管用钢制卡子固定在井坑墙上。有助于辨认油管的具体位置;有助于根据辨认油顶的顶进和回收情况进一步掌握好油压力和千斤顶行程。抽水泵在井内的主管必须用50的钢管,因它在井坑的墙上,联接水泵用软管,伸出井坑用钢制弯头、水泵的电缆线顺着钢制管引下去。注浆泵管从机泵引出后的管道也要用钢制50的钢管固定在井坑墙上,下部用开关与进砼顶管内口软管联接,采用活节头。风炮管也必须用钢制管固定在井坑墙上,下部用开关与进洞软管联接。4、在文明生产、安全生产的前提下,围墙内的排水沟和围墙内的用地必
10、须硬化,是保证文明施工的基本原则。5、工作井到位后,工作井的人梯、踏步必须按沉井之深度,采用斜梯并安装好钢制扶手,以利工作人员上下传递器材和安监、质量、业主、设计、监理部的领导上、下到井底和顶管内检查的工作,扶梯宽高度不少于50根据井的深度来决定扶梯的斜度和长度。总之以文明施施工、安全施工为原则。二管材吊装施工方案长沙市解放西路高排截污改造工程污水顶管,根据设计规定所用D1000钢筋砼管顶管,总长165米。所有采用汽车式起重机吊装及转运。在整个施工过程中存在高空坠落等危险源。为保证本工程安全、有序施工,加强过程控制,特编制了本安全和文明专项施工方案,指导本工程施工。1.作业环境顶管管道堆放场地
11、在围挡封闭的沥青道路上,临时施工区域满足管材吊装及运送规定。2. 起重机械选用根据工程特点,结合现场实际情况,对本工程的管材采用随车吊装卸管道桁架下管。3.施工准备1、人员组织指挥员1人,桁架操作手1人,技术员1人,安全员1人,施工员1人,吊装作业人员2人。2、起重机械设备组织采用轮式吊车装卸管道,桁架下管。3、安全教育起重工和汽车式起重机车辆司机等特殊工种工人,除进行一般安全教育外,还要通过本工种的专业安全技术教育。4、吊装场地满足规定三吊装安全技术措施1、吊车操纵手必须经专业培训,并经考试合格持有安全作业证,方可操作。2、严禁任何人在已吊起的构件下停留或穿行,已吊起的构件不准长时间在空中停
12、留。3、起重作业人员在吊装过程中要选择安全位置,防止吊物的冲击、晃动、坠落伤人发生事故;4、工作前必须戴好安全帽,对投入的机械设备必须严格检查,保证完好可靠。5、起吊前,应先清理起吊地点及运送便道上的障碍物,并告知无关人员离开作业区域。6、吊运时保持管材重心平稳。发现捆绑松动,或吊装工具发生异常、怪声、应立即停车进行检查。7、吊挂时,吊挂绳之间的夹角宜小于90,最大不得超过120,以免吊绳受力过大。8、严禁酒后或精神情绪上不正常的人员操作,与本机无关人员严禁上机。9、吊车吊有重物时,司机不得离开操作室;作业时,司机不得从事与操作无关的事情或别人闲谈。10、指挥员指挥吊车的安全规定:1)指挥信号
13、清楚,准确;2)指挥 翻转时应使其重心平稳变化,不应产生指挥意图以外的运作;3)指挥人员应站在使操作人员和荷载时,必须设中间指挥人员逐级传递信号,当发现错传信号时,应立即发出停止的信号。四管材吊装“十不吊”规定4)重量不清不吊;5)吊车有病不吊;6)绑扎不牢不吊;7)吊物有人不吊;8)信号不清不吊;9)斜拉斜挂不吊;10)气候不好不吊;11)电线旁边不吊;12)危险物品不吊;13)措施不全不吊。 五 工作坑内顶管设备安装采用2台320吨台千斤顶作为主顶,配置共用液压系统一套,千斤顶行程为1.1米,千斤顶动力由油泵提供。千斤顶后端用道木和分压环将反力均匀作用于工作井,前端顶进分压环,顶铁将顶力传
14、至管节。分压环制作具有足够的刚性,与管端面接触相对平整,无变形。卸管使用汽车吊车,下管选用8t电动葫芦。1.安装导轨先复核管道中心位置,计算导轨轨距。采用装配式轻型导轨,按轨距安放在混凝土基础面上。二根轨道必须互相平行、等高,导轨面的中心标高按设计沟底标高设立,坡度与设计管道坡度相一致,工作坑的混凝土基础面标高为沟底标高减去导轨的构造高度和10mm以下调整的薄铁板厚度。导轨定位后必须稳固、对的,在顶进中承受各种负载时不位移、不变形、不沉降.2.安装主顶设备将主顶千斤顶对称布置为2只,固定在组合千斤顶架上作整体吊装。每台千斤顶规格一致,行程同步,油路并联,共同作用,均备有独立的控制阀,伸出的最大
15、行程小于油缸行程10cm左右。油泵设备设在距离主顶千斤顶较近处,并设备防雨棚,油路安装顺直,减小转角,接头不漏油,油泵的最大工作压力不大于额定压力,装有限压阀、溢流阀和压力表等指标保护装置,安装完毕后必须进行试车,在顶进中定期检修维护,及时排除故障。选择符合规定刚度的环形顶铁,受力后无变形,相邻面垂直,排列不扭曲,单块放置稳定性好,连续部位不脱焊、不凸面,与导轨的接触面平整,顶进前滑动部分抹润滑油.环形顶铁与钢筋管口相吻合,中间用软木板衬垫.3.安顿起重机械顶进工作坑配备一套8吨的电动机葫芦和一台汽车吊进行垂直运送作业.其起重能力满足顶管工具管和顶进设备的装拆、吊管和顶铁装拆、其他材料的垂直运
16、送。正式作业前要先试吊,离地面约10cm检查重物捆扎情况和制动性能,确认安全可靠,方可使用。4.顶进根据设计图纸及地质勘察资料,本工程地质条件较复杂,管道在杂填土层中顶进,杂填土层极为松散,易跨放,对施工导致较大影响,现结合管材生产厂家提供的信息和指导性方案,进行管道顶进力计算。(1)、人工顶管顶力的计算(管外径1.8m)以最长距离80m,工作井段顶管计算:F=F1+F2 其中F总推力 F1迎面阻力 F2顶进阻力 F1=/4*D2*P(D管外径1.2m P控制土压力) P=KO*R*HO 式中KO-静止土压力系数,一般取0.55 HO-地面至掘进机中心的厚度,取最大值6m -土的湿重量,取1.
17、9T/m3P=0.55*1.9* 6=6.27TF1=3.14/4*1.2*6.27=5.91TF2=D*f*L 式中:f管外表面综合摩阻力,取0.5T/M2 D管外径1.2m L顶距83mF2=3.14*1.2*0.5*83=156.38T。F=F1+F2=5.91+156.38=162.29T经计算得知顶管的总推力为162.29T,由于主顶一般只能用到80%顶力,所以主顶使用2台320T级油缸,即2*320*0.8496T大于总阻力,符合规范和设计,施工规定。考虑地下工程的复杂性及不可预见因素,顶管设备取1.3倍左右的储蓄能力,选用2个320T的千斤顶作为定动力设备。每60m增设中继站一套
18、。(2)、顶进工作坑内设备安装完毕,经检查各部分处在良好状态。即可进行试顶。根据承包人对现场施工情况的进一步了解,结合以往施工经验,从减低工程造价等方面综合考虑,决定采用人工挖土掘进施工法。人工挖土掘进(见D1000机头图示和D1000中继间图示)采用带刃口的工具管顶进,工具管为钢制,长度设为1.5m,便于进行纠偏和管道保护。人工进行开挖,开挖土方由人工用推车运至工 作坑,电动葫芦吊运出土。挖土时应注意: a、在道路和重要构筑物下,管周不得超挖,并随挖随顶。 b、在一般顶管地段,如土质良好,可超挖管端300500mm,在管周上面允许超挖15mm,下面135度范围内,不得超挖。开挖采用人工开挖,
19、对于坚硬的岩石采用静态爆破的方法进行开挖,软岩采用风镐破除。工具管接触或切入土层后,自上而下分层开挖。工具管进入土层过程中,每顶进土层0.3m,测量不少于一次,管道进入土层后,正常顶进时,每一米测量一次,纠偏时增长测量次数。全段顶完后,在每个管节接口处测量其轴线位置和高程,有错口时测出其相对高差。 主顶千斤顶的顶进操作 a、把“千斤顶选择”转换开关拔到“主千斤顶”的位置,绿色指示灯显亮; b、按下行程予调计数器的“速度仪调零”按钮; c、按下“千斤顶控制”的“顶出”开关,绿色指示灯亮,千斤顶启动; d、转动旋钮式调速阀,以调节千斤顶速度; e、当主顶千斤顶顶伸到预调的行程值时,千斤顶即自动停止
20、,“顶出”开关动力组在卸载状态下继续运转; f、按下“千斤顶控制”的“回缩”开关,红色指示灯亮; g、主顶千斤顶到达回缩终点时,按下“关”的开关,使主顶千斤顶停止;h、发生紧急情况时按下“紧急制动”开关,此时各开关的运转电路和所有指示灯被所有切断; i、运转重新开始需要一次按“紧急制动”开关,此时“动转电源”指示灯亮。按下“千斤顶速度选择”开关,使油泵继续工作。(3)、顶进测量是管道按设计规定的主线保证 按照设定的管道中心线和工作坑位建立地面与地下测量控制系统,控制点设在不易扰动、视线清楚、方便校核的地方,并加以保护;顶进坑内设立由地面水准点引入的临时水准点,在交接班时进行仪器高程的校对与调整
21、,顶进轴线由设计管道中心通过经纬仪引入坑内,然后将红外线准直仪架设在工作坑的后部管道方向的轴线上,通过对中和调整后,将红外仪器打开,红外线照射方向形成一条直线,直线即为管道的中心线,然后按红线方向进行顶进;在每个顶程结束后必须全线复测、绘制管道顶进轨迹图并由施工质监人员检查复核。 a、测量次数:在顶第一节管时及校正顶进偏差过程中,应每顶进2030cm,即对中心和高程测量一次;在正常顶进中,应每顶进50100cm时,测量一次。 b、中心测量:根据工作井内测设的中心桩、挂中心线,运用中心尺,测量头一节管前端的轴线中心偏差。 c、高程测量:使用水准仪和高程尺,测首节管前端内底高程,以控制顶进高程;同
22、时,测首节管后端内底高程,以控制坡度。工作井内应设立两个水准点,以便闭合之用,经常校核水准点,提高精度。 d、一个管段顶完后,应对中心和高程再作一次竣工测量,一个接口测一点,有错口的测两点。(4)、纠偏采用预先在工具管后面安装校正环,在环的上下左右各安装一个小千斤顶, 当发现管端有误差时,开动千斤顶进行校正。当测量发现偏差在1020mm时,采用超挖纠偏法,即在偏向的反侧适当超挖,在偏向侧不超挖,甚至留坎,形成阻力,施加顶力后,使偏差回归。当偏差大于20mm时,采用千斤顶纠偏法,当超挖纠偏不起作用时,用小型千斤顶顶在管端偏向的反侧内管壁上,另一端斜撑在有垫板的管前土壁上,支顶牢固后,即可施加顶力
23、。同时配合超挖纠偏法,边顶边支,直至使偏差回归。(5)接受井搭建托架导轨接受井托架的作用是将顶进接受井洞口的工具管托住,工具管在托架上仅推行4-5m,出洞约0.5m,因此该托架无须滚轮结构,用两根32#槽钢,按一定的宽度、接受井的总长度、顶管机出洞口的标高(略低3-5cm),与两侧的洞口密封环在下部、左右两侧固定牢固。顶管机在距进洞口2530m时,应进行最后的复测。重要目的是:最后拟定顶管机与设计轴线及进洞洞口的相对位置,假如此时的偏差不大,可以进行进一步调整、纠偏,同时也为竣工复测积累资料。(6)拆除洞口封门拆除洞口封门的时间,一是要等到洞口的加固土体达成强度。二是要待顶管机抵近洞口后,距离
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