頂管工程施工方案

2021-03-04 07:22:15 字數 4901 閱讀 2136

⑴《合肥高鐵片區龍川路道路工程設計施工圖》

⑵《合肥高鐵片區龍川路道路工程施工組織設計》

⑶《給水排水管道工程施工及驗收規範》(gb 50268-97)

⑷《頂管施工技術》 人民交通出版社

⑴嚴格遵守明確的設計規範、施工技術規範和質量評定驗收標準。實事求是,施工方案可行、適用、經濟。堅持在實事求是的基礎上力求技術先進、科學合理、經濟適用的原則。

⑵自始至終對施工現場實施全員、全過程、全範圍嚴密監控,堅持動靜結合、科學管理的原則。

⑶推行全面質量管理,執行質量管理標準和程式。

⑷採用專案法組織施工,推行標準化管理,達到安全、文明、高效。

⑸實行專案法管理,通過對勞務、裝置、材料、資金、技術、施工方案和資訊優化處置,實現安全、質量、工期、成本及社會信譽的預期目標。堅持技術創新,推廣和應用「四新」 成果。

⑹組織專業隊伍上場,裝備足夠的優良機械裝置進行專業化施工,保證在規定的工期內完成施工任務並力爭提前。

⑺遵守環境保**並切實按有關要求和規定來組織實施。

⑻在仔細考察工程實地,認真研究招標檔案和有關規定的基礎上,針對本合同工程的特點、施工條件,並結合現場實際、上場的機械裝備、人員條件,科學合理地組織施工。

所屬工程名稱:合肥高鐵片區龍川路道路工程

工程地點:合肥市包河區

建設單位:合肥市重點工程建設管理局

設計單位:廈門市市政工程設計院

監理單位:安徽省公路工程建設監理有限責任公司

施工單位:中鐵十六局集團第一工程****

對於雨、汙水管道埋深大於5m,採用機械頂管法施工,管道採用鋼筋砼ⅲ級管,原設計管徑不足d800應採用d800管徑管道進行頂管。頂管施工採用泥水平衡式頂管機,管節長200cm。頂管施工統計具體見下表2.

2-1。

表2.2-1 頂管施工統計表

本工程頂管段施工目標如下:

(1) 質量目標:工程質量標準為優良;

(2) 安全管理目標:無死亡事故,無重大職業健康事故,無重大環境影響事故;

(3)工期目標:

頂管施工工期安排見表2.3-1。

表2.3-1 頂管施工工期安排

(4) 文明施工目標:保證文明施工工地,保證不對周圍環境造成滋擾。

本頂管工程距離較長,地質條件較差,施工難度較大,施工前應做好充分的準備工作。

⑴ 頂管機械裝置、管材進場準備及施工人員組織

針對地質特點和工程管材選定與之相適應的頂管掘進裝置、頂管施工工藝,對頂管配套裝置、設施進行檢修及除錯,使其保持在良好的待用狀態;提前做好管材**計畫,將相應的管材技術引數以書面形式向管材生產廠交底;安排具有豐富頂管施工經驗的班組進駐現場施工,施工前做好全面的技術交底和安全交底,確保有關勞動安全及施工技術教育,加強工人的勞動安全意識,提高施工技術水平。

⑵ 對頂管沿線地質情況進行核查

為確保頂管成功,需對頂管沿線的地質情況核查,進行補勘,加密鑽孔密度,通過補勘資料與原地勘報告相比較,出具更詳細、準確的地基情況說明用以指導現場施工和方案編制。

⑶ 編制專項方案、組織專項技術交底

施工前,在專案技術負責人的帶領下集中有關技術人員仔細審閱圖紙與相關資料,結合現場情況,編制詳細的頂管專項方案用以指導施工,方案報送專家評審;並組織召開專題技術交底會,參加人員設計頂管施工的所有工種,認真做好技術交底工作。

4.1泥水平衡頂管工藝

4.1.1泥水平衡頂管工藝基本原理

泥水平衡頂管工藝基本原理是將已調成一定濃度和比重的泥水,通過送泥水系統送至頂管機頭前挖掘面處,泥水在挖掘面上形成一層不透水的泥膜,可阻止泥水向挖掘面裡面滲透,同時調節泥水壓力來平衡地下水壓力和土壓力,達到穩定挖掘面的目的;頂管機頭前進的同時刀盤切削土體,被切削下來的殘土與泥水充分拌和後,由排泥系統輸送至地面泥水分離裝置進行處理,分離出的殘土被運走,泥水再送入送水系統迴圈使用。

4.1.2泥水平衡頂管施工特點

⑴適用的土質範圍比較廣,如在地下水壓力很高以及變化範圍較大的條件下也可適用;

⑵可有效的保持挖掘面的穩定,對所在頂管周圍的土體擾動比較小,因此施工引起的地面沉降很小;

⑶與其他型別頂管相比,泥水頂管施工時的總推力比較小,尤其是在粘土、砂土層表現得更為突出,適宜較長距離頂管;

⑷工作坑內的作業環境比較好,作業也比較安全。由於它採用泥水管道輸送棄土,不存在吊土、搬運土方等容易發生危險的作業;可在大氣常壓下作業,也不存在採用氣壓頂管帶來的各種問題及危及作業人員健康等問題。

⑸泥水輸送棄土的作業連續不斷地進行,其施工進度快,能有效的保證工期。

4.1.3泥水平衡頂進系統

泥水平衡頂進系統主要由以下幾部份組成:① npd泥水平衡頂管機;② 機內控制櫃;③ 洞口止水圈;④ 環形護口鐵;⑤ 馬蹄形頂鐵;⑥ 主頂油缸;⑦ 主頂油幫浦;⑧ 雷射經緯儀;⑨ 後背板;⑩ 基坑導軌。

4.1.4泥水平衡進排泥系統

主要由以下幾大部份構成:① 泥水分離裝置(沉澱箱及分離器等);② 進水幫浦;③ 排泥管;④ 進水管;⑤ 基坑旁通;⑥ 流量計;⑦ 排泥幫浦;⑧ 進排泥幫浦控制櫃;⑨ 進排泥軟管;⑩ 流量調節器。

泥水平衡進排泥系統圖

4.1.5泥水平衡頂管工藝流程圖

4.2頂管裝置的組成

4.2.1主體裝置

⑴主控制貨櫃

頂管的控制主要在貨櫃內進行,內建主動力裝置,及操作電腦平台,動力裝置主要提供主推進系統、機頭掘進系統、膨潤土系統及糾偏導向等系統等的動力。採用液壓驅動系統,對比電機驅動,具有執行平穩,過載保護等優點。

對機頭、頂進、糾偏及注漿的操作全部在貨櫃內的控制台前進行。採用先進的雷射導向定位系統(els),能隨時顯示機頭的位置、控制傾斜度並持續提供機頭之導向和定位,採用的全自動導向系統,可以在電腦中預設容差值,由系統自動導向糾偏。並能將頂進過程中的相關資料記錄進行列印。

⑵主推進機頭

採用標準刀盤並加配鋤形刀具,能輕鬆穿越軟、硬及含砂、礫石等土層。全斷面密封裝置,對於在地下水位下的施工無需採用降水措施。刀盤無極調速,易於糾偏。

⑶主液壓千斤頂

底部裝有可以調整水平的推墊,**等推力油缸。全強化一體成型的頂進架,總推力1000噸。

⑷膨潤土注入系統

膨潤土注入採用電腦控制,以降低管壁的摩阻力,減小推進頂力。注入量和注入壓力在電腦上顯示,便於監控。

⑸進排泥系統

採用離心式泥水幫浦,轉速無限可調,通過進水流量、壓力及出泥幫浦的流量、壓力的調節來控制泥水倉的壓力來平衡前方土體的壓力。可以在電腦前進行操作。

⑹該裝置具有以下特點:

①全斷面封閉開挖,泥水平衡前方土體,路面沉降小;

②電腦全預設容差全自動糾偏,偏差控制在5mm以內;

③液壓驅動,執行平穩,過載保護;

④機頭適應複雜各種地質,為全土質型;

⑤裝備gts系統,隨時提供機頭的定位;

⑥頂進速度快。

4.2.2 頂管配套設施、裝置

⑴ 基坑導軌

基坑導軌是由兩根平行的鋼結構焊接在軌枕上製成的,其作用主要有兩點:一是使推進管在工作坑中有乙個穩定的導向,並使推進管沿該導向進入土中;二是讓環形、弧形頂鐵工作時能有乙個可靠的托架。

本工程基坑導軌選用i30b工字鋼,為了提高導軌的耐磨性和強度,在導軌上加筋板。兩導軌平行、等高,與混凝土基礎中預埋鋼板焊接。

⑵ 鋼後背

為增大後背強度和抗力,在工作井後背方向加設一塊3.0m×3.0m的鋼後背,鋼後背採用厚20mm和厚30mm的鋼板焊接加工而成,鋼後背必須保證垂直,鋼後背厚300mm。

⑶ 主頂油鎬、油幫浦及油鎬架

為確保管道受力均勻並提供足夠的主推力,主頂配備4臺二級等推力液壓油鎬,行程3500mm,單缸推力為200t,總推力為4×200=800t。

最大主頂動力系統採用2臺cy14-1b型(額定容量25l、額定壓力31.5mpa)的柱塞式高壓油幫浦併聯控制,其中一台使用變頻調速機。當不使用中繼間時,開一台油幫浦頂進速度可在62mm/min至124mm/min調整;當使用中繼間時,主頂系統只起跟進作用,兩台幫浦同時開跟進速度為186mm/min。

油鎬架採用[20槽鋼焊接製作,頂鎬的布置應滿足合力點的方向與管道軸線方向一致。

⑷ 頂鐵及護口鐵

為滿足頂管出泥需要,頂鐵選用一1.2m長塊馬蹄形頂鐵,同時為確保管體安全,使管體端麵傳力均勻,採用1塊圓形鋼護口鐵(厚30cm)。

⑸ 進、排泥管

進水管與排泥管均採用φ114×4mm無縫鋼管製作,每節長度4m,接頭處採用活動卡環連線,卡環內設定止水膠圈;為滿足長距離頂管施工,考慮給每套頂管裝置準備總長1000m的進排泥鋼管;部分施工點位於道路上,距離水源及排泥位置太遠,需沿途安裝引水管和排水管,管材可採用φ150mmpvc管,6m長一節,管與管之間用螺栓、法蘭連線,過交叉路口段採用φ150×6mm鋼管鋪設,並設定緩坡道,根據現場實際情況,每套頂管裝置配備引水管和排水管長度各1500m,共3000m,隔200m左右設定一台6寸接力渣漿幫浦。

⑹ 泥水箱

為保證頂管進水和排泥流量,現場設定進水蓄水池、排泥沉澱池,蓄水池與沉澱池採用鋼製箱體結構,便於現場搬運和安裝,兩池之間採用dn200鋼管連通,使沉澱後的泥漿能夠迴圈利用。

⑺ 工作井吊裝裝置

頂管工作井吊裝採用25t汽車吊車或自製門式吊裝行車(載重5t),自製門式吊裝行車結構及布置另見專項方案。

⑻ 止水洞口

頂管過程中,無論是出洞還是進洞,管道和洞口之間都必須有一定的間隙。為保證頂管機進出洞時泥漿和地下水不從頂管機外殼周圍湧出,需在頂進方向安裝洞口止水裝置。

洞口止水裝置安裝在工作井與接收井沿管線方向的側壁預留洞上,該預留洞的直徑應比頂管機外徑稍大(約10cm),其由預埋螺栓、鋼壓環及橡膠圈組成。

4.2.3裝置安裝

⑴起重裝置安裝

初期裝置安裝,在龍門吊尚未安裝時,所有裝置、構件吊運均採用汽車吊,包括龍門吊安裝。在龍門吊安裝完成後,井內所有吊運工作均由龍門吊來完成,包括頂進裝置的裝拆、頂進管道的吊放和頂鐵的裝拆、材料的垂直運輸。

⑵後背安裝

後背較坑底深0.5m,採用長2.5m、斷面15cm×15cm方木碼放,高度為4m,並盡量貼緊牆壁,後背平面要求垂直於管道中心線,如有空隙用砂石填充嚴密,方木前埋設立鐵3根,間距1.

0m。立鐵前碼放橫鐵,橫鐵要求碼放平整,頂鎬後座與橫鐵結合處嚴密,以便均勻地將頂力傳到後背上。

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