機械頂管專項方案

2021-12-27 05:51:55 字數 4292 閱讀 7413

*****汙水工程,k9+810~ k10+050段東側設計為頂管施工,需在k9+870、k9+930、k9+990、k10+050挖工作坑,深度7~8.5公尺。根據設計圖紙地質報告顯示此段地質為粉質粘土夾雜有粉土和細沙薄層。

現地表1.5公尺以下有地下水,該土層遇水失去穩定性,極易出現垮塌現象。目前k9+870、k9+930兩個工作坑已經開挖成型,工作坑邊坡垮塌,且沙層出現流沙現象。

現已進入雨季,根據天氣多雨及地質狀況,頂管工作坑開挖後防護難度大,施工極其危險。為保證施工安全,加快施工進度,特制定此方案。

本工程k9+810~k10+050段汙水管道長240公尺採用d800ⅲ級鋼筋混凝土鋼承口管土壓平衡頂管工藝,封閉式頂進;土壓平衡原理即是密封的機頭前倉內被土體充滿,管道向前推進時,前倉土體通過螺旋機攪拌輸送到機頭後方,操作人員通過土壓力表掌握前倉內的土壓力,達到主動土壓平衡狀態。

由於現場地下水位較高,當前施工又處於雨季,在開挖工作坑之前必須沿汙水管緣外2m處打井降水,井距10m,井深30m,井徑350mm,共24個井;需提前7天降水。

k9+870工作坑已開挖,故先回填漳河砂至邊坡穩固處,砌築1.5公尺高37磚牆護壁,再人工向下開挖;k9+930工作坑由挖機挖到原地面以下2.2處,採用人工開挖,周圍留平台。

這兩個工作坑都是邊向下開挖邊砌築37磚牆護壁,從上到下每30cm一層兩圈φ12鋼筋進行加固。在人工開挖、防護工作坑前先抽排降水井內的地下水,水經北邊的雨水管道排入k9+541涵洞,然後再排出路基範圍外。

主要步驟:

1、人工開挖前進行測量放線,用白灰標識出開挖線。

2、邊開挖、邊砌築。工作坑邊坡採用1:0.

2的坡度。根據土質鬆散情況,土質穩定性,每開挖30cm深進行砌磚一次。磚砌完後再繼續往下開挖,如此迴圈直至坑底標高。

砌磚時緊貼坡面進行砌築,用斗車、垂直牽引的捲揚機作為出土裝置,人工運至工作坑外;工作坑及頂管挖出土方為高液限黑淤泥土,不能用於土方回填,故採用外棄,棄至k11+000處東側。

3、砌築的磚採用6*12*24規格的粘土磚,砌築37牆。牆體砌築前先將粘土磚灑水潤濕,保證砌築磚含水量在10%-15%。在砌築時先鋪一層砂漿,再壓磚砌築,做到滿鋪滿擠,磚與磚之間的灰縫保持在1cm。

磚表面必須乾淨,不得粘有泥巴等雜物,砂漿拌合必須均勻。砌體不得有豎向通縫,必須為上、下錯縫,內外搭接。在進行二次砌築時必須先將上次砌築的牆體表面清理乾淨,然後再用水沖洗磚面並浸透。

4、在進行砌磚時,從上往下每30cm擺放兩圈φ12鋼筋進行加固。鋼筋提前按照尺寸加工製作成環,鋼筋接頭採用扎絲綁紮,搭接長度35d。鋼筋下料時必須嚴格按照鋼筋圖標識尺寸進行,在安裝時頂管預留口的位置鋼筋必須斷開。

鋼筋加工尺寸及安裝位置詳見倒掛井防護圖紙。

5、砌築完後立即澆築20cm厚c20混凝土底板,將水封在底板下,便於頂管工作。

6、工作坑防護完後檢視邊坡是否穩定,在安全的情況下方可在工作坑內進行頂管作業。

7、鋼筋混凝土後靠背,見符表。

三、頂管工作坑裝置安裝:

1、主頂油缸:

主頂油缸是提供頂管主要推力的裝置,d800汙水管安裝2臺油缸,每個油缸推力可達3000kn,行程1.3m,油缸安裝在工作坑的後半部,固定油缸的支座採用c16槽鋼現場拼焊,重500kg,固定在工作坑底板的預埋件上。

2、後座結構:

後座結構是承受主頂油缸的頂管反推力並傳遞擴散至工作坑後壁。為了使頂管反力均勻擴散至工作坑後壁,後座結構為c30現澆鋼筋砼。

3、導軌安裝:頂管均應安裝導軌,控制導軌的中心位置和高程,

可確保頂入管節中心及高程能符合設計要求。

(1)根據施工圖及實際施工中的要求,本工程的導軌選用鋼質材料製作,將

鋼導軌與工作井底板上的預埋鋼板焊接成乙個整體。

(2)要嚴格控制導軌頂面的高程,本工程採用紅外線控制中心線及高程。

(3)為確保導軌不沉降、不變形,先在工作井底板澆注了20cm c25 的砼,確保地基穩定。

(4)兩根導軌的內距可按下式計算:

式中:a—兩導軌內間距

d—管外徑

h—導軌高度

e—管外底距導軌的距離

導軌必須直順,並要嚴格控制導軌的高程和中心。

4、下管、頂進、出土裝置。

起吊裝置採用跨距為14公尺的龍門行車(起重能力為30t),行車導軌與頂管

中心線應平行鋪設,並於管中心左右對稱。

5、照明裝置:

管內使用電壓不大於36v的低壓照明。

6、通風裝置:

根據需要安裝鼓風機為通風裝置。使工作坑內空氣通暢。

7、工作平台:

一般由工字鋼和方木組成,中間設下管及出土口,出土口上設活

動平台。

8、工作棚架:

防雨及安裝吊運裝置。

四、引入測量軸線及水準點:

1、將地面的管道中心樁引入工作坑的側壁上和支撐上,作為頂管中心的測量基線。

2、將地面上的水準點引入工作坑底不易碰撞的地方,作為頂管高程測量的臨時水準點。

五、下管:

1、下管前,要嚴格檢查管材,不合格的管材,不得使用。

2、使用垂直吊運時,最大斜拉角不得超過10度。

3、第一節管下到導軌上時,應測量管的中線及前後端管底高程,以校核導軌安裝的準確性。

4、管身處均勻塗抹薄層矽油等潤滑材料以減少摩擦力。

六、頂稿和頂鐵的安裝

1、頂鎬的高程:

一般宜使頂力中心位於管口總高的1/4。

2、平面位置:

頂鎬中心應與管道中心對稱,且各頂鎬的油管應聯在一起。

3、安裝頂鐵應無歪斜、扭曲現象,安裝必須順直。

4、每次退鎬加放頂鐵時,應安放最大的頂鐵,保持頂鐵數目最小。

5、頂進中,頂鐵上面和側面不能站人,隨時觀察有無扭曲現象,防止頂鐵崩離。

七、頂進

1、測量:

(1)平面控制:

為確保兩井間頂管貫通,橫向、堅向誤差小於100mm,在工作井與接收井附近埋設地面導線點,利用空導點和地面導線點,以導線測量形式,將平面控制成果引測到施工現場。

利用空導點和地面導結建立平面控制網。

井上座標點向井下傳遞採用聯絡三角形方式,點位由leica鉛垂儀垂直投設。

井下控制頂進方向的基準點用鋼架埋設成固點,採用雷射經緯儀跟蹤觀測機頭偏差方向。

(2)高程控制:

利用施工區域附近的已有高程水準點,布設水準路面線路將高程引測到工作井附近,並設立施工高程控制點。

水準測量採用na2型號帶平行玻璃板測微器水準儀配合鋼尺進行,往返觀測。

地面高程傳遞到井下時,可用鋼尺垂直懸掛,下繫線錘至標準拉力,然後地面、井下兩台水準儀同時觀測。井下布設2-3個地下起始高程控制點。

頂管機頭高程控制可用雷射經緯儀隨時觀測,做到及時掌握機頭姿態和發展趨勢,以便及時糾偏。

2、糾偏:

機頭糾偏應在頂進過程中進行,應繪製機頭測點行進軌跡曲線指導糾偏,

管軸線偏差不允許大起大落,糾偏要勤測微糾,一般情況每次糾編角度不大於0.50,以適當的曲率半徑逐步的返回到軸線上來,做到精心施工。

糾偏措施:機頭開始頂進5~10公尺的範圍內,允許偏差為:軸線位置3mm,高程0~3mm,當超過允許偏差時,採取措施糾正。糾正偏差應緩慢進行,使管節逐漸復位,不得猛糾硬調。

3、注漿減磨

長距離頂管施工中,頂力控制的關鍵是最大限度地降低頂進阻力,而降低頂進阻力最有效的方法是進行注漿。注漿使管周外壁形成泥漿潤滑套,從而降低了頂進時的摩阻力,我們在注漿時做到以下幾點.

(1)選擇優質的觸變泥漿材料,對膨潤土取樣測試。主要指標為造漿率、失水量和動塑比。

(2)在管子上預埋壓漿孔,壓漿孔的設定要有利於漿套的形成。

(3)膨潤土的貯藏及漿液配製、攪拌、膨脹時間,聽取**商的建議但都必須按照規範進行,使用前必須先進行試驗。一般效能見下表:

(4)壓漿方式要以同步注漿為主,補漿為輔。在頂進過程中,要經常檢查各推進段的槳液形成情況。

(5)注漿裝置和管路要可靠,具有足夠的耐壓和良好的密封效能。在注漿孔中設定乙個單向閥,使漿液管外的土不能倒灌而堵塞注漿孔,從而影響這漿效果。

(6)注漿工藝由專人負責,質量員定期檢查。

(7)注漿幫浦選擇脈動小的螺桿幫浦,流量與頂進速度相應配。

(8)由於頂管線路長,為使全程注漿壓力不致相差過大,在中間還將每隔400增設壓漿幫浦以增大壓力。

3、介面:

接頭處理是管道密封的重要工序,工程採用鋼筋砼鋼承口管,接頭前將橡膠圈及橡膠墊放置就位,頂管完畢後,對於管與管之間的縫隙,採用膨脹水泥砂漿壓實填抹。

八、工作坑中管道施工:

頂管完成及驗收合格後,拆除導軌、後背和頂進裝置,按明挖施工管道方法,進行頂坑內澆築平基、安管、管座澆築,檢查井,閉水及土方回填等工序操作,土方回填夯實後確保不發生沉陷。因處於雨季施工,工期壓力較大,故工作坑採用漳河砂回填;k10+080處頂管結束段為民房,無法開挖,故頂管機頭只能丟棄。

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專案經理部

年**月**日

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