第二章 工程简介
2.1本工程御河东路南沿第三标段k4+947~k5+447段顶管工程。由于工期紧,埋深较深,管径较大,故采用人工顶管的方法进行施工。
管材采用*1500混凝土管,工作井直径*7.5接收井,全长500m,每段长80m.
2.2 施工参照标准: GBJ08-221-96《市政排水构筑物工程施工和验收标准》
GBJ08-220-96《市政排水管道工程施工和验收规程》
GBJ141-90《给排水构筑物施工和验收规范》
YS1411-89《防腐蚀工程施工规范》
GB50194-93《建筑工程施工现场供电安全施工规范》
GB50025-93《测量规范》
第三章施工部署
3.1 施工组织安排
3.2 顶管施工工艺流程
工作井施工
设备安装
管吊装就位
施工准备
开机顶进
回收据进机头
结束
测量控制及纠偏
复核
泥土外运
施工下一节
3.3 施工顺序
施工顺序为:工作井施工----顶进设备安装调试---吊混凝土管到轨道上----连接好工具管----桩顶铁----开启油泵顶进----出泥----管道贯通----拆工具管浇注检查井。
第四章施工准备工作
1、 进行施工测量和现场放线工作。
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、树木及附近房屋的准确位置。
3、 按施工平面布置图修建临时设施,安装临时水、电线路,并试水电。
4、 进行顶管所用设备的加工制作。
5、 根据顶进长度,分期分批组织材料进场。
4.2 技术准备
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。
2、做好标高控制,施工测量和现场放线工作。
3、按照规划局提供的永久性水准点,引临时水准点至井下,施工中定期进行校核。
第五章 主要分部工程的具体技术方案
5.1 人工顶管顶力的计算方法:
(1)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。
(2)对于顶管顶进深度范围内土质较差的,即开挖时容易引起塌方的,可采用先顶后挖的方法施工。
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管管道所受的阻力。因此,取总的顶力F=500吨,选用两个320吨的千斤顶作为顶进动力设备。
5.2 工作井和接收井的施工
工作井和接收井的施工方法采用机械挖土、人工修护沉井的方法进行施工,工作井和接收井的结构设计见附图。
1、 首先探测施工范围及周边3m内有无管线、光缆、下水道等管线,同时观察临近现有建筑物有无障碍,若有阻碍,应采用相应的保护措施,或申请设计院、业主向相应方向迁移井位。
2、 待井位确定后,施工前用铁皮、钢管、扣件、铁线等材料搭好施工范围的围挡,其大小根据沉井外径长度再向周边加宽8—10m而定。
3、 出去便面虚土,若是鱼塘和基坑,应清理烂泥层再回填好土,其外围直径在设计沉井外径的基础上再放大1.5m—2m,作为扎铁、装模、装拆模板浇筑混凝土,振实养生等施工。
4、 在地面挖至3.5—4m的基础坑后,以满足沉井制作时的承载要求,防止开挖井内土体前沉井突变和安装钢筋时不与泥土接触。
5、 按图纸扎好钢筋,做到横平竖直,装好内外保护层垫块及预留好设计洞口,待验筋后,再装好刃脚模板和1.5m高的内外模,用钢筋顶托上下支撑内模,用三条钢绳环绕外模锁紧,再用顶管顶托加固复查后,方可浇注混凝土。
6、 待混凝土振捣24小时后,拆出内外模进行下一节施工,第二节施工完毕后,用水泥砂浆填补井壁墙上下借口的施工缝,使上下形成一体,保证垂直度和无水漏口。
7、 封底预留的凹槽,形状采用0.5m高,0.2m宽泡沫作为底预留口,同时安装好底板预留筋,顶管预留口可采用圆形模安装,待拆模后用砂砖,砂浆砌筑。
8、 待完工3m高度井壁时,用3—5天养生,使混凝土强度到百分之百再开始下沉。
9、 挖井内土方时,采取均匀对称开挖,随时加强沉降和移位观测,若有偏差,采用人工配合纠正。同时挖出土方需外离井边40m外。
10、 当井壁沉到离地面3.5—4m时,又重复上面工序。直至下沉到接近设计标高时,应采用观测沉井自沉速率,预测自沉高度,防止超沉,在稳定不需要下沉,达到设计深度,才能浇注底板。浇注方法有两种:(1)在水位较小时,采用先用片石、碎石铺底,再采用C15混凝土作垫层,扎钢筋直接下混凝土振实。
(2)若谁无法排干,用水下混凝土方式封底。
11、 若下沉阻力大,可在周边加水稀释,或用灌压泥浆减小压力来完成井顶板工程,待验收后方可填土。
5.3 顶管的施工方法
(1)导轨安装。严格控制导轨的中间位置和高程。确保顶入管节中心及高程能符合设计要求。
1、由于工作井底板浇筑了20cm的混凝土,地基稳固;导轨直接安装放置于工作井的底板上。
2、严格控制导轨顶面的高程,其纵坡与管道纵坡一致。
3、导轨采用浇筑混凝土以固定,导轨长度采用2—3m。间距设计量60cm。
4、导管必须垂直。
(1)严格控制导轨的高程中心。
(2)下管、顶进、出土和挖土设备:
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、垂直牵引的卷扬机作为出土设备。用空气压缩机带风镐作为挖土设备。
(3)照明设备:井内使用电压不大于12v的低压照明。
(4)通风设备:人工开挖前和挖土过程中,采用轴流鼓风机通过通风管进行送风。
(5)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※工字金刚梁。在工作平台上设起重梁。井旁边装置电动卷扬机。
5.4 引入测量轴线及水准点
(1)将地面的管道中线桩引入工作井的侧壁上(两个点),作为顶管中心的测量基线。
(2)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。
5.5 下管
(1)下管前,要严格检查管材,不合格的严禁使用。
(2)第一节管下到导轨上,应测量管的中线及前后端管底高程,以校核导轨安装的准确性。
(3)要安装户口铁或弧形顶铁保护管口。
5.6 千斤和顶铁的安装
千斤顶是掘进顶管的主要设备,由前面顶力计算可知,本工程最长管段的顶力为500吨,拟采用2台320号液压千斤顶。
(1) 千斤顶的高程及平面位置;千斤顶的工作坑内的布置采用并列式,定力合力作用点与管壁反作用力点应在同一轴线,防止产生顶时力偶,造成顶进偏差根据施工经验,采用机械挖运土方,管上部管壁与土壁有间隙时,千斤顶的着力点作用在管子垂直经的1/4~1/5,处为宜。
(2) 安装顶铁应无歪斜、扭曲现象,必须安装直顺。
(3) 每次退千斤顶加放顶铁时,应安放最长的顶铁,保持顶铁数目最少。
(4)工作坑内设备安装完毕,经检查各部分处于良好状态。即可进行试顶。首先校测设备的水平及垂直标高是否符合设计要求,合格后即可顶进工具头,然后安放混凝土管节,再次测量标高,核定无误后进行试顶,待调整后各项参数后即可正常进行施工。在施工过程中,做好勤挖勤顶勤测,加强监控。顶进施时,主要利用风镐在前取土,千斤顶出镐在后肯不动的情况下将污水管向前顶进,其操作过程如下:
(1) 安装好铁顶挤牢,工具管前段破取一定长度后,启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个工作行程,将管子推向一定距离。
(2)停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。
(3)添加顶铁,重复上述操作,直至需要安装下一节管子为止。
(4)卸下顶铁,下管,用环形橡胶环节混凝土管,以保证接口缝隙很受力均匀,保证关于管之间的链接安全。
5.8顶进施工中的重点工序
(一)测量
1、测量次数‘在顶第一节管及时小郑顶进偏差过程中,应每项进20cm~30cm,即对中心和高程测量一次;在正常顶进中,应每项进50cm~100cm,测量一次。
2、中心测量:根据工作井内侧设的中心桩、持中心线,利用中心尺,测量头一节管前端的周线中心偏差。
3、高程测量:使用水准仪和高程尺,测首节管前端内底高度,以控制顶进高程;同时,测首节后端内底高程,以控制高度。工作井内应设置两个水准点,以便闭合之用,经常校核水准点。
4、一个管段顶完后,应对中心和高程再作一次竣工测量,一个借口测一次,有错口的测两次。
(二)纠偏:
当测量发现偏差在10cm~20cm是,采用超挖纠偏法,即在偏向的反测适当超挖,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20cm是,采用千斤顶纠法,当超挖纠偏不起作用时,用小型千斤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,支定牢固后,即可施加顶力。同时配合超挖纠偏法,边顶过支,直歪偏差回归。
(三)
1、在道路和重要构筑物下,不得超越管段以外100cm,管周不得超挖,并随挖随顶。
2、在一般顶管地段,如土质良好,可超挖管端300~500mm,在管周上面允许超挖15mm,下面135度范围内,不得超挖。
(四)接口的处理:
由于顶管的管材外F型接口,顶管完毕后,对于管于管之间的缝隙,采用膨胀水泥砂浆压实填抹。选用硅酸盐膨胀水泥和洁净的中砂,配合比(比重比)外:膨胀水泥:砂:水=1:1:0.3,随伴随用,一次拌和量应在半小时用完。填抹前,将接口湿润,在分层填入,压实填抹平整后。在潮湿状态下养护。
5.9工作井内管道施工
管道完成后,按设计图在境内用砖砌筑检查井,井内外批防水砂浆。待砂浆达到一定强度后,回填石屑外观顶面,用水冲实。
5.10遇到流沙时的施工技术措施
顶进时若遇到流沙较多,切流砂流动性较强,则要在管内准备充足的砂包、稻草,用来阻挡流砂的流动。或用改装后带网络的工具头配合施工。以防万一,确保施工人员的生命安全。
第六章 施工计划
6.1施工进度计划
由于本工程工期较紧,因此在开工前一定要做好施工前期的准备工作;首先要落实挖掘机、吊机、槽钢、管材等关键设备和材料以及人员,保证工程开工能够即刻到位;测量人员根据甲方提供的控制点加密导线水准点、测量中线点标高以及平面图上作标记;搭好工地办公室、小型仓库、工棚以及清理停车场等前期工作。
6.2 主要施工机具设备一览表
机具名称 |
规格 |
性能 |
单位 |
数量 |
用途 |
工具头 |
|
|
台 |
6 |
|
空压机 |
3m³ |
|
台 |
6 |
|
桁架 |
|
|
台 |
6 |
|
斗车 |
|
|
台 |
12 |
|
水泵 |
1.1—1.2千瓦 |
|
台 |
10 |
基坑排水 |
电焊机 |
BX--330 |
|
台 |
2 |
型钢焊接 |
气割机 |
|
|
台 |
2 |
型钢切割 |
卷扬机 |
5.0t |
|
台 |
6 |
竖井提升 |
千斤顶 |
320t |
|
台 |
12 |
顶管 |
挖机 |
|
|
台 |
2 |
|
抓斗 |
|
|
台 |
1 |
|
测量工具 |
|
|
台 |
4 |
|
第七章 质量保证措施
1、顶管施工前编制顶管组织设计,提交监理和业主审定才能进行施工。
2、顶管前,项目部项工作班组进行详细技术交底工作,每道工序开工和员工上岗前进行简短的质量要求和技术交底,由各专业工程人员负责施工,是每个员工上岗前做到人人心中有数,以确保工程质量。
3、摸清施工沿线的地下管线的详细情况,并制定详细的技术措施。
4、做好施工资料的管理工作,及时填写原始记录和隐蔽工程记录(含照片),及时完成竣工资料。
5、认真做好施工计划,保证施工作业连续、均衡、紧凑,从而有效可靠地控制质量,保证工程质量。
6、顶进过程中,严格控制顶力在允许的范围内,并留有足够的安全系数。
7、顶管控制在质量标准范围内,如果在顶进的过程中发现方向失控,应立即停止顶进,逐级上报,经研究同意后,方可以继续顶进。
8、做好地质勘察及资料整理工作,认真编制好施工方案和能根据不同的土层的技术措施施工,确保管顺利顶进。
9、加强操作控制使顶管均匀平衡,受力均匀,尽可能减少顶进过程中的倾斜、偏移、扭转、裂缝、变形。
第八章 安全 文明施工及环保
8.1施工安全措施
1、沿工作井四周设置1.2m高的固定护栏,护栏上挂安全网,工作井四周要挂相应的警示标语。
2、挖土施工时工作井必须设置爬梯,供人员上下井使用,使用的卷扬机等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置。
3、挖出的土石方应及时远离工作井,不得堆放工作井四周1m范围内。
4、顶管工作人员必须戴好安全帽。
5、顶管施工区域沿线采用标准围蔽。
6、严格遵循土方开挖程序,控制均匀挖土。防止发生偏位,严重倾斜或管涌等现象,做好作业前和施工中的通风换气工作,每次进入管道时,保证管内通风,以免导致人身安全事故。
7、吊车、起重设备有专人操作和专人指挥,统一信号,预防发生碰撞。吊车靠近工作井井边坡行驶时,加强对地基稳定性检查。防止发生倾翻事故。吊车下井工作时,注意安全。
8、加强机械设备维护、检查、保养。机电设备有专人操作,认真遵守用电安全操作规程,防止超负荷作业。
9、开挖前详细了解沿线管线资料,做好沿线管线保护工作。
10、作业人员轮换制。每个工作人员在管内工作的时间不超过1小时。避免劳动强度过大引起危险。
11、顶进过程中,施工人员必须使用安全带,洞口必须有施工人员照应。
12、利用轴流式抽水泵在工作井设置的集水井内时行抽水,保持井内无积水。
13、采用卷扬机垂直牵引出土时,井内不能站人。
14、电动卷扬机必须设置防冲顶装置。
8.2 采用空气压缩机带风镐机挖土时的安全措施
1、作业环境内保持清洁和干燥,储气罐放置在通风良好的地方,半径15m以内不得进行焊接或加热工作。
2、曲轴箱内的润滑油量应在标尺规定范围内。
3、各连接部位应紧固,各运动部位及阀门开闭必须灵活,并处于启动前的位置。
4、启动空气压缩机必须在无荷载状态下进行,待运转正常后,再逐步进入载运转。
5、开启送气阀门前,应将输气管道连接好;输气管应保持畅通,扭曲。送气时,在出气口前不准有人工作和站立。
6、停机时,应先卸载,然后分离主离合器,再停止电动机的运转。
8.3 环保和文明施工
1、控制噪声,顶管设备施工作业、施工运输车辆特别是夜间施工所造成的对附近居民的影响,由于顶管进行连续顶进施工,采用必要的减噪措施。同时报经主管部门批准。
2、加强环境保护,控制空气污染,对施工作业机械,运输车辆作业时所产生的粉尘进行控制,并定期对施工现场周围地面进行洒水,减少粉尘对周围环境的污染,同时做好对城市绿化、底线管线、地下文物的保护。
3、当天淤泥必须当天运走,避免环境污染。