4.2m×6.9m矩形顶管施工方案
矩形顶管法施工工艺

(7)顶管法出入口施工
顶管采用土压平衡式矩形顶管机顶进施工的工艺,即在道路两侧内分别设立顶管工作井及接受井,作为一段顶管的起点和终点,然后借助千斤顶的推力,把工具管(即顶管掘进机)以及紧随其后的若干预制矩形管节从工作井顶出,并穿越土层一直顶进到接收井。
详见图3-1-28。
图3-1-28 顶管施工示意图
顶管节构尺寸:内径5000mmx3300mm,外径6000mmx4300mm。
施工工艺如图3-1-29所示。
特殊施工措施
A初始顶进管节防止后退措施
由于在初始顶进阶段正面水土压力远大于管周围的摩擦阻力,拼装管节时主推千斤顶在缩回前必须对以顶进的部分与井壁进行固定,否则管节后退会导致洞口止水装臵受损,因此在初始几节管节的外侧埋设预埋钢板,在主推千斤顶退回前将管节与井壁相连,直至管外壁磨阻力大于掘进机正面土压力为止。
B顶管轨迹控制措施
初期顶进顶管机头先行入土,应均匀出土,控制好初始偏差,并及时调整后
座千斤顶合力中心来控制初始偏差,确保机头初始状态稳定和轴线顺直。
由于推进距离短,需尽早调整好参数,结合地面沉降数据,调整出土速度,控制好正面土压,确保地面沉降量控制在+10mm~-30mm之间。
C顶管控制地面沉降的预防措施
a同时为保证地面沉降,应严格控制顶进速度,采用间隔施工的方式以缓解浅覆土的影响。
b顶管结束后,为防止隧道上浮,根据顶进情况在隧道内进行一定的加载措施,同时通过注浆孔对管道外壁补浆,选用1:1的水泥浆液,根据不同的水土压力确定注浆压力,加固通道外土体,消除对通道今后使用过程中产生不均匀沉降的影响。
顶管施工专项施工方案

顶管施工专项施工方案一、项目概述顶管施工是一种常用的地铁、隧道工程中的施工方法。
本文将针对顶管施工进行详细的方案描述,确保施工过程的顺利进行。
二、施工前准备1. 方案制定:根据工程需要,制定详细的施工方案,包括施工工序、技术要求等内容。
2. 设备准备:准备必要的顶管施工设备,如推进设备、掘进机械等。
3. 人员培训:对参与施工的工作人员进行必要的培训,确保其具备相关技能和知识。
三、施工过程1. 现场布置:根据方案要求,在施工现场进行必要的准备工作,如清理、平整等。
2. 顶管设置:按照方案,进行顶管的设置和固定,确保施工的稳定性和安全性。
3. 开挖施工:使用相应的掘进机械进行地下空间的开挖,按照方案要求控制好施工进度和质量。
4. 顶进施工:使用推进设备进行顶管的推进和固定,确保顶管的准确位置和施工质量。
5. 管节连接:在顶进施工完成后,进行管节的连接,采取相应的接头和密封措施,确保管节的连续性和完整性。
6. 后续工序:根据方案的要求,进行后续的施工工序,如灌浆、回填等。
四、施工安全与质量控制1. 安全措施:严格按照相关法规和标准要求,制定安全措施,如施工现场的防护、通风等。
2. 质量控制:对施工过程中的关键环节进行监控和检查,确保施工质量符合相关要求。
3. 事故应急:制定应急预案,培训工作人员的应急处理能力,确保在事故发生时能够及时响应和处置。
五、环境保护与工期控制1. 环境保护:严格按照环境监测要求,对施工现场进行环境保护措施,减少对周边环境的影响。
2. 工期控制:制定详细的施工计划,合理安排施工进度,确保工期的准时完成。
六、施工后整理1. 施工记录:对施工过程进行详细记录,包括施工进度、质量检查等信息。
2. 清理整理:在施工结束后,对施工现场进行清理整理,确保整个区域的整洁和安全。
以上为顶管施工专项施工方案的详细描述,通过合理的施工准备、严格的施工过程控制以及细致的后期整理,可确保施工工作的顺利进行和高质量完成。
顶管顶进施工方案

顶管顶进施工方案一、施工步骤:1.前期准备:施工前需对顶管施工区域进行现场勘测,了解地下管道布局、埋深等情况,制定详细的施工方案。
2.设备准备:准备好顶管机、钢管、顶管芯头、电源等设备,并进行检查和调试。
3.探测地下管道:使用地下管道探测仪器,确定地下管道的准确位置和埋深,避免施工中对管道造成损坏。
4.开始顶管:根据顶管机的操作要求,将钢管预埋于顶管区域一段距离,然后将顶管机移动到预埋钢管上方。
5.进行顶管:将顶管芯头放入已经连接好的钢管上,然后启动顶管机,使其通过液压系统推动钢管向前进入地下。
在顶管过程中,需要及时对顶管机进行监控和调整。
6.完成顶管:当顶管机推送到预设的终点位置时,顶管工程完成。
此时可以拆除顶管机,将钢管切割并清理出顶管井。
二、施工要点:1.施工前要对顶管区域进行充分的勘测和调查,确保施工的可行性和安全性。
2.施工中要注意保护已有的地下管道,避免因施工而对其造成损坏,如需通过已有管道,应进行必要的保护措施。
3.在顶管过程中,要重视顶管机的监控和调整,确保它正常运行,避免故障和事故的发生。
4.施工现场应设置明显的警示标志,保持现场整洁和通畅,确保作业人员的安全。
5.施工中要随时关注周围环境的变化,如遇恶劣气候或地质条件不佳等情况,需及时调整施工计划或采取相应的措施。
总结起来,顶管顶进施工是一种高效、安全的地下管道施工方法,但在施工前需进行充分的勘测和调查,确保施工的可行性和安全性。
在施工中要注意保护已有的地下管道,保证施工的顺利进行。
同时,要重视顶管机的监控和调整,确保施工的质量和安全。
最后,施工现场要设置警示标志,保持现场整洁和通畅,确保作业人员的安全。
矩形顶管施工

中国中铁二局城通公司
二、矩形顶管机介绍
本项目顶管机 为土压平衡式 顶管机: 通过向切削仓 内注入一定比 例的混合材料 ,使得充满泥 仓的泥土混合 体平衡正面土 压以及地下水 压力。
13 | 2020/2/10 | 勇于跨越 追求卓越
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二、矩形顶管机介绍
本工程矩形 顶管内净空 尺寸:宽× 高 6000×4000 mm 刀盘:采用6 刀盘,3凸3 凹品字设置
对交通繁忙、人口密集、地面建筑物众多、地下管线复杂的城市是 非常重要的,它将为城市创造一个洁净、舒适和美好的环境。
43 | 2020/2/10 | 勇于跨越 追求卓越
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五、部分参数
1. 最大顶进长度:150-200m,超过200m需中继件; 2. 目前顶力1200t,最多3200t; 3. 管片C50,P10; 4. 沉降及施工精度,20mm左右; 5. 设备长度4m+0.9m刀盘; 6. 顶进速度:3-4m/d; 7. 本工程造价:20w/m; 8. 每个通道净距50cm; 9. 管片:6.9*4.9*1.5,管片厚度0.45m,每节40t,含钢量220~240kg/m3 10.设备2400w,5km分摊,改良剂及操作人员比较关键; 11.广州地铁出入口3.3*3.5,造价18.5w/m,不计工作井; 12.中分化花岗岩可以做,15MPa以下。
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一、工程概况
顶管顺序为 1 → 3 → 2 → 4
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一、工程概况
四条顶管通 道总长242m ,单条顶管 通道长60.5m ,顶管管节 内净空尺寸 为高4m、宽 6m、长1.5m ,壁厚0.45m 。
复杂地况下矩形顶管施工技术

复杂地况下矩形顶管施工技术摘要:随着城市的不断发展,地铁的建设数量也随之增加。
而地铁施工占道带来的交通拥堵严重增加了交通压力,影响了市民的正常交通需求。
地铁出入口施工需要跨越城市主干道,对交通的影响会更严重。
出入口通道采用矩形顶管施工的出现,可以很好的解决这一问题。
本文以南宁地铁5号线江南公园站C号出入口过街通道施工为例,对矩形顶管施工所面临的风险进行分析,并针对风险制定了相应的施工方案,从而解决城市地铁建设带来的交通压力,并为后续类似工程提供参考依据。
关键词:地下水、粉细砂层、顶管施工1.前言地铁出入口施工通常采用的方法有明挖支护施工、矿山暗挖法施工及矩形顶管三种方式。
采用明挖法施工需要迁改的管线多、占用主干道,不仅费用高,还影响交通;采用矿山法施工,施工范围内主要是粉细砂层,不仅结构埋深浅,且地表重载车辆多,施工风险极大;根据工程情况采用矩形顶管施工工艺,不用围封堵市道路,只需要占用道路以外的场地,对交通影响小,且无需迁改管线,施工周期短,费用低。
不同区域有着不同的地质、水文条件,因此采用矩形顶管施工面临的问题也不尽相同。
一般在设计阶段会对施工风险采取措施,但是由于现场条件变化导致原设计措施无法实施,需根据实际情况制定新的的解决方案。
本文案例就出现了这类问题,原设计的始发端旋喷桩加固措施无法施工,给顶管始发带来了很大的难度,项目根据现场地质、水文条件,制定了真空降水措施,有效的解决了粉细砂层顶管掌子面塌方难题。
2.工程概况2.1 C号出入口概况江南公园站是南宁轨道交通5号线一期工程从南到北的第4个站,站位位于壮锦大道与高棠路交叉口西侧。
C号出入口位于壮锦大道与高棠路交叉口东南侧,出入口过街段采用矩形顶管施工。
过街顶管段主体结构长43.5m,顶管段顶板覆土厚度约6m,长度为43.5m,顶管尺寸为6.9mx4.9m(外径尺寸),壁厚500mm,1.5m一环。
始发端、接收端5m范围内采用高压旋喷桩注浆加固。
顶管施工方案

顶管施工方案一、方案概述本顶管施工方案主要针对xxx(施工项目名称)的顶管施工工艺进行详细说明和安排。
该项目位于xxx地区,包括xxx(具体工程内容),施工目标是满足xxx要求,确保项目高质量完成。
本方案将介绍施工过程中的工作步骤、设备要求、安全措施等内容。
二、施工工艺1. 剖析施工需求及特点在顶管施工中,我们需要充分了解项目要求和特点。
在此工程项目中,施工区域地质情况复杂,存在着地质隧道、地下管线等隐患。
因此,我们将采取如下工艺措施:(1)全面调查勘察:对现场进行详细调查,了解地质构造,正确评估施工风险。
(2)细致设计方案:根据勘察结果,制定详尽的施工方案,充分考虑到施工的安全性、稳定性和可行性。
(3)施工过程控制:在施工过程中,严格按照方案执行,及时调整施工策略,确保施工的顺利进行。
2. 施工工艺步骤(1)准备工作:确定施工区域范围,组织人员和设备到位,做好现场标定和隐患处理。
(2)围护施工:根据设计方案,进行围护作业,确保施工现场安全,并布置监控设备。
(3)管片制作:根据设计要求,制作顶管管片,确保质量合格。
(4)机械设备安装:按照顶管施工要求,安装顶管机械设备,联调检查设备正常运行。
(5)进管施工:启动顶管机械设备,将管片逐个送入施工区域,施工过程中严密注视管片连接,确保连接质量。
(6)顶管推进:运用顶管机械设备进行管片推进,同时进行土层控制和巡视工作。
(7)管段连接:在顶管推进的同时,进行管段连接作业,确保连接牢固可靠。
(8)验收及收尾工作:完成顶管施工后,进行验收工作,做好收尾处理,保持施工现场的整洁。
三、安全措施1. 施工前的准备工作(1)编制施工方案,制定详细的工艺措施,确保施工安全。
(2)组织施工人员参加安全培训,并查验施工人员的资质证书。
(3)核实施工设备状态,并计划设备维护与监督计划。
2. 施工期间的安全控制(1)设立施工现场安全管控区,严格限制未经批准人员的进入。
(2)合理布置作业空间,保证作业人员的安全和通行。
顶管施工专项施工方案范文(二)
顶管施工专项施工方案范文(二)引言概述:顶管施工是一种常用的地下管道施工方法,其具有破坏性小、施工速度快、工期短等优点,在城市建设及基础设施建设中得到广泛应用。
本文将就顶管施工的专项施工方案进行详细阐述,旨在指导相关施工人员顶管施工实践中的各项工作。
正文内容:一、施工前准备工作1. 项目调研:对施工区域进行详细调查,了解地质情况、地下管线分布、周边环境等信息。
2. 方案设计:根据地质调查结果,结合具体施工需求,制定详细的施工方案,确保施工的高效安全。
3. 材料准备:根据施工方案,确定所需材料种类和数量,并进行采购和储备,确保施工过程中的材料供应。
二、施工现场准备工作1. 施工区域标识:对施工区域进行合理划分,并设置标识牌,以提醒周边人员注意施工区域。
2. 外围防护:根据地质情况和地下管线布置,进行外围防护措施,防止地面坍塌和管线破坏。
3. 现场设备准备:安排必要的施工设备和工具,如顶管机、管道材料、照明设备等,确保施工顺利进行。
三、顶管施工操作流程1. 顶管机安装:按照施工方案,将顶管机准确安装在施工坑底,并进行必要的调试和检查。
2. 顶推管道:根据地下管线布置情况和顶管机的特点,对管道进行顶推施工,并保持一定的推进速度。
3. 实施管道连接:在顶推完成后,对管道进行连接,保证管道的密封性和牢固度。
4. 张拉顶管机:完成管道连接后,对顶管机进行张拉,并根据需要进行调整和校正。
5. 施工坑回填:顶管施工完成后,对施工坑进行回填,并进行必要的压实和整平工作。
四、施工安全措施1. 安全教育培训:对施工人员进行必要的安全教育和培训,提高他们对施工安全的认识和意识。
2. 安全防护设施:确保施工人员配备必要的安全防护器材,如安全帽、防护眼镜、防护手套等。
3. 监控系统安装:在施工现场安装监控系统,及时监测施工过程中的安全状况,并及时采取措施。
五、施工结束及验收工作1. 清理施工现场:施工结束后,对施工现场进行清理,清除施工垃圾和危险物品,恢复周边环境。
矩形顶管施工工艺流程7
矩形顶管施工工艺流程5.4.5.1顶推力计算 1、本顶管推进顶力计算:F=F 1+N F式中F ——总顶力(KN )F 1——管道与土层的摩阻力(KN ),F1=(a+b )×2L ’f L ’——管道顶进长度(m )f ——管道外壁与土的平均摩阻力(KN/㎡)取4.5(实际要根据地质报告)N F ——顶管机的迎面阻力(KN )N F =(a ×b )×2×rs ×Hs γ——土的容重,取18.5(根据地质报告) F 1=(6.9+4.2)×2×26×4.5=2597.4(KN )N F =(6.91×4.21)×2×18.5×10.15=10925.16(KN )(在原土层里的顶力,不包括进出洞口加固层里的顶力)。
F=2597.4+10925.16=13522.56(KN )主顶力随顶进距离的增加而增大。
顶管掘进机头出洞,在进入原状土且正面土压力没有建立之前,要控制主顶力不能过大。
在正常推进中,要注意主顶力的增大应该是缓慢的,而不允许有突变。
经计算,实际顶力13522.56(KN )+加固土层的切削顶力+纠偏张角的顶力3/m kN(大约3000KN左右),实际启动顶力最大应在1860吨左右,远小于顶管机额定主顶力(24000kN)的80%。
2、工作井后靠墙结构承载计算:后靠墙拟采用方案:后靠墙结构厚800mm ,保护层为50mm,混凝土为C40力钢筋均采用Ⅲ级钢筋;后靠板的尺寸:5000×1040mm,按顶管机顶力1700KN 计算;C40混凝土的fc=19.1MPa,ft=1.71Mpa;HRB400三级钢筋的设计强度fy=360MP。
P=17000/2=1417KNM=0.5 Pl=0.5×1417×5.5=3897KN·mh=800-50=750mm,b=1.2m 查表α1=1.0查表得:γs=1.0设计钢筋为21Φ32+21Φ32=32153.6mm 216307mm 2<32153.6mm 2所以后靠墙能承受顶管千斤顶的最大顶力所以顶管后靠墙结构符合顶管施工。
顶管施工方案
顶管施工方案顶管施工是一种应用广泛的地下管道施工方式,其通过使用顶管机来在地下推进顶管,以完成地下管道的铺设。
本文将介绍一种具体的顶管施工方案。
一、工程概况:本工程是位于某城市的给水管道改造工程,总管道长度为1000米,包括水源地到各个供水点的输水管道。
本施工方案主要介绍顶管机的使用,以完成管道铺设作业。
二、施工设备和材料准备:1. 顶管机:选用型号为XXX的顶管机。
具有推进力强、精度高等优点,能够适应各种地质条件。
2. 钢管:选用镀锌钢管,长度为6米。
3. 配套配件:管道接口、法兰、橡胶垫片等。
4. 排水设备:排水泵、排水管道等。
5. 监测设备:地质勘探仪、测量仪器等。
三、施工步骤:1. 前期准备:进行地质勘探,确定地下管道的设计路线和各个节点的位置。
选择合适的起始点和终点作为顶管机的推进起始点和终点。
2. 建立工地:搭建施工场地,设置办公室、休息室、设备存放区等。
3. 推进顶管机:根据设计要求,设置顶管机的起始点和终点。
通过顶管机的推进,将顶管机连接的管道一点点推进到地下。
在推进过程中,利用地质勘探仪等设备对地质情况进行监测,以确保施工的安全。
4. 管道连接:在管道推进到一定的距离后,进行管道的连接作业。
首先对已推进的管道进行清理,用法兰连接各个管道,并使用橡胶垫片密封。
5. 完善管道系统:完成管道连接后,进行管道系统的完善。
根据设计要求,进行排水系统的布置,设置排水管道,并使用排水泵进行排水作业。
6. 管道测试:将施工完成的管道进行测试,以检查管道的密封性和承压性能。
测试合格后,进行保温、防腐等工作。
四、安全措施:1. 建立施工现场的安全警示标识,区分工作区和非工作区。
2. 施工现场必须配备消防设备,并按照要求进行定期检查和保养。
3. 施工人员必须经过相关培训,并持有效的施工证书。
4. 施工现场必须安装警示灯、喇叭等设备,保证信息的及时传递。
5. 施工中发现疑似危险情况时,必须立即停工并上报。
顶管施工方案
对不同施工方案进行经济效益比较,选择最优方案,实现经济效益最 大化。
03
分析项目风险和不确定性因素,提出应对措施,确保经济效益的稳定 实现。
04
建立经济效益跟踪机制,及时监测和评估项目经济效益的实现情况, 为后续项目提供参考和借鉴。
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降低成本的途径和措施
优化施工方案,减少不必要的 施工环节和浪费,提高施工效
率。
选用性价比高的材料和设备, 降低采购成本。
加强施工现场管理,减少材料 浪费和损坏,降低施工过程中 的成本支出。
合理安排施工进度和人员配备 ,避免人力和物力的闲置和浪 费。
经济效益评估
01
制定经济效益评估指标,如投资回报率、净现值、内部收益率等,全 面评估顶管施工项目的经济效益。
防止水土流失和生态破坏措施
水土保持
在施工区域设置临时排水 设施,避免水流直接冲刷 土壤,造成水土流失。
植被保护
尽量保留施工区域的原有 植被,减少施工对生态环 境的破坏。
生态恢复
施工结束后,对施工区域 进行生态恢复,包括植被 恢复和土壤改良等。
文明施工管理制度
现场秩序管理
保持施工现场整洁有序,材料堆放整齐,设备停放规范。
安装顶进设备
安装主顶油缸
在工作坑内安装主顶油缸,根据 顶管直径和长度选择合适的主顶 油缸型号和数量,确保主顶油缸
能够提供足够的顶力。
安装导轨和支撑
在工作坑内安装导轨和支撑,确 保导轨的平直度和稳定性。导轨 和支撑的安装要符合设计要求, 以保证顶管在顶进过程中的稳定
性和准确性。
安装后座墙
在工作坑的后方安装后座墙,后 座墙要牢固可靠,能够承受主顶 油缸的反作用力,保证顶进设备
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word3.施工筹划3.1 施工进度计划本工程顶管工程施工计划需根据始发井、接收井的土建施工进度进行安排。
当两井的混凝土结构浇筑完成,并经养护达到设计规定的强度指标后,即认为具备顶管进场施工条件。
我方将根据总包要求的时间组织人员进场进行场地布置,并随即进行设备的安装和调试工作。
总工期30日历天。
附图-03施工进度计划图。
3.2机械设备计划根据工程量及施工需要,顶管顶进主要施工机械设备配备情况见表3-1。
3.3 材料供应计划根据工程量和施工需要,顶管顶进主要材料供应见表3-2。
3.4 劳动力安排计划根据工期及顶管施工工艺要求,现场劳动力配置见表3-3。
根据甲方提供的现场允许使用范围,结合实际的施工需要,在始发井附近地面配置一台150T 的桁架式履带吊,同时在场地内进行顶管动力站、集土坑、拌浆系统、管节堆场、料库、危险品仓库、办公区域等设施的布置。
由于涉及到顶管机头和管节的吊装,使用包括300吨汽车吊在内的大量重型机械,要求施工便道具备相应的承载力。
为此施工道路施工前首先使用压路机压实路面,先铺15cm厚的碎石基层压实,在此基础上制作钢筋混凝土道路,承重道路结构为厚20cm的C30混凝土,配筋Φ16@200双向网片。
我方同时配备一定数量的路基板和厚钢板,满足某些重型机械施工临时需求。
场地内各材料堆场采用10cm 厚道渣基层,上设10cm厚素砼面层。
为了防止扬尘,在施工围墙内其它位置设5~7cm厚素砼。
附图-04施工场地平面布置图。
4.顶管施工方案及技术措施4.1顶管施工工艺流程附图-05顶进工艺图。
4.2顶进前的施工准备工作4.2.1地面准备工作1) 在顶管推进前,按常规进行施工用电、用水、排水及照明等设备的安装。
2) 施工材料、设备及机具必须备齐,以满足本工程的施工要求。
3) 井上、井下建立测量控制网,并经复核、认可。
4.2.2 井下准备工作1) 洞门密封圈安装由于洞圈与管节间存在着10cm的建筑空隙,在顶管出洞及正常顶进过程中极易出现外部土体涌入始发井内的严重质量安全事故。
为防止此类事故发生,施工前在洞圈上安装帘布橡胶板密封洞圈,橡胶板采用12mm厚钢压板作靠山,压板的螺栓孔采用腰子孔形式,以利于顶进过程中可随管节位置的变动而随时调节,保证帘布橡胶板的密封性能。
2) 基座安装基座定位后必须稳固、正确,在顶进中承受各种负载不位移、不变形、不沉降。
基座上的两根轨道必须平行、等高。
后靠自身的垂直度、与轴线的垂直度对今后的顶进也至关重要。
钢后靠根据实际顶进轴线放样安装时,与始发井内衬墙预留一定的空隙,固定后在空隙内填C20素砼,使钢后靠与墙壁充分接触。
这样,顶管顶进中产生的反顶力能均匀分部在内衬墙上。
3) 顶管机吊装下井矩形顶管机头设计总重量约130余吨,可以分为前后两段:前段重约80吨,后段重约50吨。
吊装时选用性能优良的300吨汽车调来吊装机头,为了避免顶管机头吊装中工作井、路面及路面下管线的损坏,在起吊时,在四个支腿下方铺钢制路基箱(7m×2.2m×0.43m)四块,降低吊车对地面的压强。
顶管机头的吊装:顶管机从平板车上被吊起后,要作片刻的停顿,一是确定顶管机头的实际重量是否在吊车的起重范围内;二是观察吊车对路面及工作井的影响。
在确定是安全的情况下,将顶管机头缓慢吊入工作井,准确地停放在基座的轨道上。
先吊前段再吊后段,分两次吊装完毕。
在顶管机头起吊过程中,加强对周围地面的观测,如发现路基变形,立即将机头放下,吊车移位,同时对井周围原有的混凝土地面下进行注浆加固。
4) 主顶的定位及调试验收主顶的定位将关系到顶进轴线控制的难易程度,故在定位时要力求与管节中心轴线成对称分布,以保证管节的均匀受力。
主顶定位后,需进行调试验收,保证12个千斤顶的性能完好。
5) 顶管机就位、调试验收为保证顶管出洞段的轴线控制,顶管机吊下井后,需对顶管机进行精确定位,尽量使顶管机轴线与设计轴线相符。
在顶管机准确定位后,必须进行反复调试,在确定顶管机运转正常后,方可进行顶管出洞和正常顶进工作。
附图-06始发井内平、剖面布置图;附图-07管节断面布置图。
4.2.3 技术交底、岗位培训在顶管施工前,对参加施工的全体人员按阶段进行详细的技术交底,使施工人员全面了解施工中将可能出现的各种工程难点,并努力提供施工人员的质量和安全意识。
参与施工人员需按工种进行岗位培训,考核合格后方可上岗操作。
4.3顶管出洞段顶进施工顶管机顶出洞圈至顶管机切口距工作井2.65m范围为出洞段。
4.3.1 封门形式本工程始发井围护为Ф800钻孔灌注桩,混凝土挡墙内预埋钢洞圈,灌注桩外采用4排三轴搅拌桩做出洞加固,靠近灌注桩的一排三轴搅拌桩内密插型钢,该排密插型钢的三轴搅拌桩即为工作井的洞圈封门,顶管的出洞过程即为凿除出洞口范围内灌注桩,搅拌桩内拔除H型钢和顶管机头经过出洞段加固区并进入原状土体的过程。
4.3.2 顶管出洞的施工步骤凿除出洞口范围内钻孔灌注桩设备调试顶管机头靠上搅拌桩封门 H型钢拔除顶管机切削加固土体机头切口进入原状土、提高正面土压力值至理论计算值。
4.3.3 出洞段顶进施工1)起拔H型钢前的准备工作对全套顶进设备做一次系统调试,由于本工程始发井出洞加固区搅拌桩设计强度为1.2MPa,在顶管机进入加固区时,应注意刀盘在穿越加固层时的切削性能,把机头顶进洞圈内距SMW桩10cm左右。
H型钢拔除前工程技术人员、施工人员应详细了解现场情况和封门图纸,分析可能发生的漏水情况,并准备相应措施,制订拔桩顺序和方法,分工明确,并由专人统一指挥。
2) 起拔H型钢措施H型钢拔除按由一边向另一边一次拔除的原则进行。
起拔时,起重吊装人员应配合默契,保证H型钢拔出时迅速和安全。
3) 顶进施工在洞圈内的H型钢全部拔除后,应立即开始顶进机头,由于正面为全断面的水泥土,为保护刀盘,顶进速度应放慢。
另外,可能会出现螺旋机出土困难,必要时可加入适量清水来软化或润滑水泥土。
顶管机进入原状土后,为防止机头“磕头”,拉紧机头和前三节管节之间的拉杆螺丝,同时适当提高顶进速度,使正面土压力稍大于理论计算值,以减少对正面土体的扰动及出现地面沉降。
4.3.4 出洞段的各类施工参数顶管机从始发井出洞后,应尽量减少水土流失,控制好地面沉降。
应不断根据地面沉降数据的反馈进行参数调整,及时摸索出正面土压力、出土量、顶进速度、注浆量和压力等各种施工参数最佳值,为正常段施工服务。
4.4 顶管正常段顶进施工 4.4.1 各类施工参数的控制1) 正面土压力的设定本工程采用土压平衡式顶管机,是利用土压力平衡开挖面土体,达到支护开挖面土体和控制地表沉降的目的,平衡土压力的设定是顶进施工的关键。
土压力采用Rankine 压力理论进行计算: P 上=K 0γZ 上 P 下=K 0γZ 下P 上:管道顶部的侧向土压力 P 下:管道下部的侧向土压力K 0:软粘土的侧向系数(参考《基坑开挖手册》及本工程详堪资料),此处取0.57γ:土的容重,取17.73/m kN 。
Z :覆土深度。
Z 上约为5.68m ,Z 下约为9.88m根据以上理论计算,本工程初始土压力设定为P 上=0.057Mpa ,P 下=0.10Mpa 。
以上数据为理论计算值,只能作为土压力的最初设定值,随着顶进施工,土压力值应根据实际顶进参数、地面沉降监测数据作相应的调整。
2) 主顶力的设定总拉力为初始拉力与各种阻力之和。
F k N Lf D F +=10πF 0 :总顶力标准值(KN ) D 1 :管道的外径(m )F k :管道外壁与土的平均摩阻力(KN/m 2),此处取5.0 KN/m 2 L :顶进长度(m )F N :顶管机的迎面阻力(KN )s s F H b a N γ**==4.2×6.9×17.7×5.0=2565KN则总顶力F 0=2×(4.2+6.9)*36*5+2565=6561KN主顶力随顶进距离的增加而增大。
顶管掘进机头出洞,在进入原状土且正面土压力没有建立之前,要控制主顶力不能过大。
在正常推进中,要注意主顶力的增大应该是缓慢的,而不允许有突变。
经计算,实际最大主推力为6564kN ,远小于顶管机额定主顶力(为24000kN ),小于管道允许顶力(p c Qd dc A f F 53215.0φγφφφ=,取dc f =0.309p c A f 计算,为23127KN )。
3) 出土方案及出土量控制本工程管节内铺设16kg/m 轨道,采用1台平板车和1只3.0 m 3土箱出土运输方案。
在主顶平台上固定一台卷扬机用作拖动平板车的动力。
一节管节的理论出土量为6.9×4.2×1.5=43.47m 3,在顶进过程中,应尽量精确地统计出每节的出土量,力争使之与理论出土量保持一致,确保正面土体的相对稳定,减少地面沉降量。
4.4.2 顶进轴线控制顶管在正常顶进施工中,必须密切注意顶进轴线的控制。
在每节管节顶进结束后,必须进行机头的姿态测量,并做到随偏随纠,且纠偏量不宜过大,以免土体出现较大扰动及管节间出现张角。
由于是矩形顶管,因此对管道的横向水平要求较高,所以在顶进过程中对机头的转角要密切注意,机头一旦出现微小转角,应立即采取刀盘反转、加压铁等措施回纠。
顶进轴线偏差控制要求:高程+100mm ,-80mm ;水平:+100mm 。
4.4.3 地面沉降控制在顶进过程中,应合理控制顶进速度,保证连续均衡施工,避免出现长时间搁置情况;不断根据反馈数据进行土压力设定值调整,使之达到最佳状态;严格控制出土量,防止欠挖或超挖。
4.4.4 管节减摩为减少土体与管道间摩阻力,在管道外壁压注触变泥浆,在管道四周形成一圈泥浆套以达到减摩效果,在施工期间要求泥浆不失水,不沉淀,不固结。
1)泥浆配比(按公斤每立方米计)见下表: 表5-2膨润土水纯碱CMC稠度4008506 2.512~142) 压浆孔及压浆管路布置压浆系统分为二个独立的子系统。
一路为了改良土体的流塑性,对机头内及螺旋机内的土体进行注浆。
另一路则是为了形成减摩泥浆套,而对管节外进行注浆。
3) 压浆设备及压浆工艺采用泥浆搅拌机进行制浆,按配比表配制泥浆,泥浆要充分搅拌均匀。
压浆泵采用HENY泵,将其固定在始发井口,拌浆机出料后先注入储浆桶,储浆桶中的浆液拌制后需经过一定时间方可通过HENY泵送至井下。
注浆压力控制在0.05MPa左右。
4) 压浆施工要点:(1).压浆应专人负责,保证触变泥浆的稳定,在施工期间不失水,不固结,不沉淀。
(2).严格按压浆操作规程施工,在顶进时应及时压注触变泥浆,充填顶进时所形成的建筑空隙,在管节四周形成一泥浆套,减少顶进阻力和地表沉降。