美章网 精品范文 顶管施工方案范文

顶管施工方案范文

顶管施工方案

顶管施工方案范文第1篇

福建省莆田金钟水利枢纽引水配套工程是将莆田仙游西北部金钟水库及双溪口水库水源引向莆田市东南部及仙游县中南部水资源短缺地区的调水工程,设计现状年采用2007年,设计水平年为2015年,规划水平年为2025年,引水规模为36.37t/d,受益人口109.55万人。本工程线路起点位于金钟引水隧洞在宝峰的出口,横穿木兰溪溪底140m,输水干管沿仙港大道埋设12.94km管道;妈祖支线沿仙港大道、滨海大道及城港大道布置到妈祖对台贸易城,布置长度51.41km(管径1.4m,输水流量1.73~2.95m3/s)。本工程总输水长度89.10km。

2顶管工程情况

(1)本顶管工程位于福建省莆田市仙游县枫亭镇辉煌村,平面布置桩号为ZMG0+900~ZMG1+014.7管段,横穿福泉高速公路。主要设置:工作井、接收井。钢管外径1.82m、壁厚0.02m;顶管长度,按114.7m设计。工程包括1个工作井和1个接收井,均采用矩形形状,工作井基础及周围采用水泥搅拌桩加固处理。(2)顶管管道采用φ1820mm×20mm的钢管管道,套管采用φ1420mm×16mm的钢管管道,设计坡度i=0.0097,顶进钢管每节长度3.0m,管节之间安装按设计要求采用K型坡口双面焊接,管尾端应为平口。

3顶管的工作井及接收井施工

顶管的工作井及接收井为沉井桩号ZMG0+900、ZMG1+014.7,采用C25钢筋混凝土井,钢筋为Ⅱ级,混凝土保护层厚度为井壁30mm,底板40mm,钢筋遇孔洞处自行切断。井壁内采用防水砂浆(1∶2水泥砂浆掺水泥重量的5%的防水剂),抹面厚20mm。本标段ZMG2+100-ZMG2+192管段,镇墩,顶管工作井ZMG1+014.7基础、顶背承载不满足要求,采用深层水泥搅拌桩进行加固处理,工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯等。顶进施工测量前应对井内的测量控制基准点进行复核。顶管主推设备选用150t×4液压千斤顶,为四油缸千斤顶,并设8个纠偏液压千斤顶,均匀布置。

4顶管施工

4.1铺设导轨

导轨是顶管的支撑结构,根据顶节长度和主推装置行程,选用导轨长度为7m,由I20钢制作,与预埋于混凝土底板的钢支墩焊接。

4.2安装靠背

沉井设计时,已考虑了顶管的工况,因此,靠背只须起防局部破坏作用即可。用10mm厚钢制作,板尺寸为5m×5m。在钢板和井壁之间设置30cm(C30素混凝土),防止混凝土局部压坏或开裂。

4.3安装千斤顶

4台千斤顶通过油缸支架固定在导轨上,对称分布在钢管截面处,油缸中心落在钢管管壁环向中线上,并连接顶铁和套环。

4.4安装顶管、工具管和出碴平台

在顶管底高程采用20厘工字钢和8厘钢板,架设1.5m×1.5m作为钢管就位和出碴平台,在井壁前设0.5m×1m有盖板活动仓作为钢管底部焊接基坑。利用吊机将4m长DN1800钢钢管吊放在工作平台上。与已顶进钢管焊接,再安装DN1800直径的钢制工具管即可进行管道顶进。

4.5顶进

顶管及工具管就位后,首先割开顶管预留孔的钢板,观察预留口的土层地质情况,如遇高塑性土层,立即采用注浆等措施进行土层超前加固。在顶进过程中,利用在后背墙上悬挂激光照准仪,作为日常轴线测量控制的主要措施。激光照准仪的激光束直接投射进顶管工作面,工作面上再利用垂球画出顶管中线。由于在施工过程中,沉井很可能产生位移,再加上一些人为因素的影响,造成激光照准仪偏向,所以在顶进过程中需经常对激光照准仪进行校正。再就是每顶进30cm左右,利用高进度水准仪进行1次顶管标高的复核。钢管顶进过程中的轴线控制测量,每顶进1m至少测量1次以上,或每台班至少1次,以便及时发现顶管的偏差,通知顶管作业人员进行纠偏。由工作井向接收井方向进行,将DN1800钢管挤压顶进,采用挤压式管道顶进作业施工。开始顶进时,开动千斤顶,活塞伸出一个行程,将管子推进一段距离,此时应细心观察钢管轴线是否正确。待千斤顶活塞完全伸出,操纵油缸进油控制阀,使活塞回缩,安装顶铁后继续顶进,直到管端与千斤顶之间可以放下一节顶管为止。顶进中注意观察油泵压力的变化,如出现异常变化(如突然升高或突然减少),立即停止顶进,待查明原因和采取相应措施后,方可继续顶进。顶管顶进时注意要力求连续作业,减少不必要的停歇。工程实践证明,在黏土层中顶进中断后,重新起顶时,顶力会比中断前增加50%~100%;但在饱和沙土中,重新起顶顶力比中断前顶力小,频繁中断会令顶力反复大幅波动。

4.6钢管焊接

当顶进一节钢管后,卸下顶铁,下管就位,安排3~4名焊工焊接钢管。焊工均要求有相应的专业资质。钢管在焊接完成后,根据设计要求进行焊缝质量检查,只有焊缝符合质量要求后,才转入焊缝铲平和内外壁防腐工序。

4.7出土方案

由于防止地面的沉降要求比较严格,故此不采用超前挖土法,采用人工法挖土,遇石方采用人工解石法将固石破碎取出,利用顶力将工具管尽量顶入土体。人工在管中出土,只挖除管内已被钢管切出的土体,且出土工作面离工具管端面保持一定的距离,防止管前塌方。出土采用人工挖装土体,并利用经改装的手推车运到顶管工作坑,再由吊车吊到地面,由汽车运走。

5施工过程中的控制措施

5.1顶进过程中的测量及控制管轴线复核

在顶进过程中,利用在后背墙上悬挂激光照准仪,作为日常轴线测量控制的主要措施。激光照准仪的激光束直接投射进顶管工作面,工作面上再利用垂球画出顶管中线。由于施工过程中,沉井很可能产生位移,再加上一些人为因素的影响,造成激光照准仪偏向,所以,在顶进过程中需经常对激光照准仪进行校正。另外,每顶进30cm左右,利用高进度水准仪进行一次顶管标高的复核。钢管顶进过程中的轴线控制测量,每顶进1m至少测量1次以上,或每台班至少1次,以便及时发现顶管的偏差,通知顶管作业人员进行纠偏。

5.2地面沉降观测

在顶管通过的线路设置观测点,一般是每隔2m设置1个,在主要建筑物,须在路肩、路中分别设置观测点。观测时,采用精密水准仪测量测点标高,跟上次测量的标高相比较,计算沉降量,并绘出沉降曲线,分析地面沉降的趋势。一旦发现出现异常沉降,立即停止顶管施工,查明原因并采取有效措施进行处理。

5.3纠偏措施

当测量发现顶管出现偏移时,暂时停止顶进,操纵工具管千斤顶,使偏斜一侧的千斤顶伸出,应及时纠偏。采用小角度纠偏方式,产生一个偏移量,然后继续顶进,并加大测量控制的频率,待钢管回复正常位置时,将伸出的纠偏千斤顶回缩,恢复常态,纠偏完成。由于顶管将穿越厚层淤泥层,其承载力较低,顶管在通过该地层段时容易造成钢管下沉。但由于钢管为薄壁结构,自重不大,为防止下沉提供了有利条件,如土层情况十分不利,则采取提前灌注水泥浆的办法加固,加大土层的承载力。同时,在顶进过程中,按照“勤测微纠少纠”的原则,控制顶管机前进的方向和姿态,通过淤泥土层。

5.4遇淤泥及流沙层的措施

当在顶进过程中遇淤泥及流沙土层时,采取网格挤压法顶进。即在工具管内加装一个由10mm厚、500mm宽钢板焊接而成、呈网状的栅格,网格尺寸60cm×60cm。钢管顶进时,将该网格顶进淤泥层中,对周围土体产生挤压,令其稳定,降低其流动性,再用人工掏出网格内土体,实现出泥,然后继续顶进。对采用网格挤压法顶进效果不奏效时,采用进行超前灌注水泥浆的办法,提前固结土层再顶进。

5.5管内通风

顶管施工方案范文第2篇

关键词:排水;顶管施工;方案

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.077

1 工程概况和准备

本段工程属于雨污合流管接入泵站,全线长50米,D3.00米,槽深7米,本段工程施工难度大,槽深、管径大,为保证安全施工,文明施工单位采用钢桩卡板槽,大口井及水窝子降水方法施工。

前期准备:

(1)施工前实施临时排水管道施做,架设临时电线、刨试探沟找清地下障碍。

(2)施工前按建设方统一安排进行施工操作,并做好自身的施工组织设计方可开槽施工,施工组织设计中突出快速施工的特点。

(3)施工前应向建设方索要统一的坐标及高程系统后方可实现放线测量。

2 施工方法与工艺流程

2.1 施工方法

2.2 施工放线

(1)根据设计给定的规划桩,用经纬仪测量管道中心线检查井的位置,作为管道位置控制点。

(2)沿管线位置引设临时水准点并做好点之记录保护,设置临时水准点并经常闭合校核。

(3)测量放线的标术标准应达到测量闭合误差

2.3 钢板桩

(1)本段工程采用d36型,长12米,工字钢以保证安全施工。

(2)本工程槽深7m,打设钢板桩间距0.6m,支撑采用钢梁顺槽焊接工字钢与钢梁接横支撑焊接牢固采用边挖、边焊接支撑边插入并用10×10的方木卡固于钢板桩之间。

(3)正常开槽支撑方式检查井位置工字钢布置。

(4)板桩入土深度和沟槽深度的比值:当槽深5m时,T值为0.35;当槽深为5-7m时,T值为0.5;当槽深大于7m时,T值为0.66。

2.4 降水

(1)沟槽开挖时应及时挖排水沟排水,施工前依据甲方提供的临时排水方案,设置临时排水管道及临时沉淀池,大口井降水至槽底0.5m以下后方可施工。

(2)降水作业持续到回填土完毕。

(3)开槽后降水采用排水沟加水窝子降水法及大口井降水法,大口井沿工字钢外侧1.0米梅花型排列深度15m直径50厘米,工程临时排水附近管道,大口井间距为10m。

2.5 开槽与软基处理

(1)开槽土方按甲方指定地点存放开槽土处运土方时请专人指挥交通。

(2)挖土采用机械大工配合,当挖掘机挖至槽底时应预留20cm的原状土,用人工清底并做好排水沟,排水沟尺寸30cm×30cm,根据不同的水位做水窝子,水窝子及时抽水以免泡槽。

(3)槽内如有横跨、斜穿的上下管道电缆等地下构筑物时给以加固保护。

(4)上下沟槽应设梯子不许攀登撑杠,避免摔人。

(5)沟槽施工按设计要求施工,挖槽时随挖随卡板做到安全施工。

(6)软基处理: 如遇软基 挖至40Cm以下,换填40Cm厚石料,石料粒径不大于50应以级配为准,含20%以上土体为好,如遇局部地区软弱还应酌情加抛大快片石处理。

2.6 管道安装

砼承插口在安装前必须对管口进行检查基础为砂石基础的厚度必须符合设计要求砂石垫层施工中槽底不得有积水软泥。安装具体方法如下:

(1)管节采用100吨吊车及卷扬机与链滑车配合安装。

(2)管节起吊前检查管材及承插口有无损坏现象,并对承插口进行清理干净,接口处如有毛边毛刺应于处理,防止划破橡胶密封圈同时清洁管内杂物。

(3)起重机作业时距离槽边缘不少于3m保持基础支撑稳定起吊时采用两边兜深严禁采用穿心起吊同时避免起吊索具的坚硬部位碰撞管身作到清吊轻放。

(4)下管时在沟槽内的作业 的下方不得有人员停留及来回走动,注意安全同时管子尽量依次到位避免在沟槽内多次吊运。

(5)管节安装过程中应通过测量方式仔细校核管道的轴线和标高并做好施工记录。

2.7 回填

(1)严禁大批撑做到拆一道、回填一道、分布夯实。

(2)开挖检查井基坑满足施工要求基底原状土不得扰动。

(3)砌筑井室做到满铺满挤灰缝饱满砂浆拌和均匀两层砖之间竖缝应错开避免出现上下贯通的竖缝。

(4)预埋管按设计高程位置坡度随砌井即安装好管口与井内壁平齐预埋管在还土钱用于砖封堵抹面防止向井内漏水。

(5)井壁与管道接触部分作浆饱和砖面与井处壁间缝用砂浆封堵严并与井壁处抹管箍以防漏水井壁内抹面处壁搓缝。

3 安全、文明施工措施

(1)加强安全教育,认真贯彻国家劳保条例和法规,建立安保体系参照安全规程实行定期安全教育制度,发现隐患及时排除。

(2)施工前期进行班前全教育,施工人T进入工地必须戴安全帽,并穿好劳保用品。

(3)大型机械使用前认真检查,严格执行例行检查和维修交接制。

(4)工地临时电力设施安装装置,必须符合技术规范要求,并注意防火。

(5)施工作业执行相关安全操作规程,机械设备由专人操作、管理。

(6)电器设备有专业电工操作,无证人员不得乱动,一切操作严格按要求操作规程,顶管设备专人维护开启,其他人不得乱动。

(7)打桩、拔桩时,应设护栏,其它人不得进入现场,操作人员应按打拔桩操作规程作业。

(8)开工前做好社会调查工作,对沿线的居民和单位进行走访,相互配合搞好施工,做到不扰民和少扰民。

(9)尽量减少附近居民的噪声、污染及生活污染。

顶管施工方案范文第3篇

关键词:基坑开挖;锚喷支护;顶进;检测;纠偏

Abstract: this project is located in Shijiazhuang City, South Sanhuan, mainly installation pipeline rain, sewage, excavation work in the pipe during the pit and reinforcement is the key process of pipe jacking ago, rectification work jacking process is also very important, should be detected at any time, found that the problem should be timely treatment, lest to cannot be corrected when causing a greater loss than loss.

Keywords: excavation; bolting; jacking; detection; rectification

中图分类号:S276文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

一、准备工作

根据设计施工图,对预实施顶进的管道进行放线。根据管线的位置,对施工范围内的地下情况进行调查,进行探坑的开挖,对各综合管线的标高、位置、走向、管径等彻底掌握。根据调查情况,确定工作坑的具置,并将情况报监理、甲方审批。

二、工作坑开挖

1、工作坑开挖前由技术人员依照施工图纸进行施工放线,并确认开挖范围内有、无电缆或其它地下设施后方可进行开挖工作。开挖前施工人员对机械操作人员作详细的管线情况、土方堆放交底,注意施工中对综合管线的保护。

2、工作坑开挖尺寸:

(1)、雨、污同坑:工作坑深7.2~7.5m,上口尺寸:垂直管道中心线方向宽5.8m(锚喷后宽5.5m),顺管道中心线方向开挖长6.0m(锚喷后长5.7m);工作坑下口尺寸:开挖宽度4.8m(锚喷后宽4.5m), 开挖长度5.0m(锚喷后长4.7m)。

(2)、单管工作坑:工作坑深7.2~7.5m,上口尺寸:垂直管道中心线方向开挖宽4.8m(锚喷后宽4.5m),顺管道中心线方向开挖长6.0m(锚喷后长5.7m);工作坑下口尺寸:开挖宽度3.8m(锚喷后宽3.5m), 开挖长度5.0m(锚喷后长4.7m)。

由于施工期间正逢汛期,雨量较大,且7.5m深度范围内土质呈砂性,鉴于安全方面考虑,工作坑采用锚喷支护。为顶进施工作业提供安全的施工场地。

工作坑壁垂直,地表向下3.5m处设台阶,台阶宽度75cm。为防止塌方及锚喷施工方便,工作坑每开挖深度1.5~2.0m,进行锚喷支护。

3、工作坑锚喷支护:

为创造良好、安全的施工场地,工作坑采用锚喷C25速凝混凝土15cm进行加固。锚喷加固方案如下:

(1)、锚杆钢筋Ф18mm,工作坑上层锚杆长度3.0m,工作坑下层锚杆长度2.0m。地面向下0.25m开始设锚杆, 横间距1.0m,竖向间距1.0m,呈梅花交叉布置,外露10cm,锚杆斜向下入土,与水平夹角8°。

(2)、工作坑上层圈梁设置:地面向下1.25m、3.25m、4.25m、6.25m设两道圈梁。圈梁断面骨架尺寸:30㎝(水平)×25㎝(高),纵筋6根Ф12㎜,上下层各3根,箍筋ø6mm间距20cm,保护层5~6cm。

圈梁纵筋采用双面焊接,搭接长度12㎝,搭接处避开纵筋90°弯角处,圈梁上层或下层3根纵筋与锚杆要牢固焊接。

(3)、钢筋网片网孔尺寸:100mm×100mm用ø6.5mm钢筋,与锚杆、圈梁牢固焊接,网片之间搭接20cm。

(4)、外层连系筋Φ=12mm,横向、竖向与锚筋、网片焊接牢固,与土体净距10~11cm.

(5)、喷射C25速凝混凝土15cm,采用42.5#矿渣硅酸盐水泥,骨料0.5~1石子,喷射混凝土配比:水泥:砂:石子=475:910:910(单位:Kg),水灰比为0.4~0.47,速凝剂掺量为水泥用量的5%.

(6)、由于夏季气温高,日照强烈,喷射砼后要及时喷水养护,为锚喷砼在初凝期间达到较好的养护条件,达到安全支护的效果,为施工人员提供良好的安全空间。

三、工作坑安全防护

工作坑上口外0.8m 处,砖砌全封闭挡水堰B×H=0.25m×0.5m,砂浆抹面;围堰与工作坑上口之间平整干净,砂浆硬化,防止砖石、土块坠落,对作业人员产生伤害。工作坑周围1.0m以外用钢管设置1.2m高防护栏,并在防护栏上悬挂安全警示牌,四周设置足够亮度的照明设施供夜间施工及作业人员的通行安全。

工作坑施工作业范围,采用1.8m高硬围挡进行支护,夜间悬挂警示灯,车辆行人通行量大的路口,同时设立安全警示标牌,采用反光锥将行人、车辆与围挡之间隔离出安全距离。围挡出入口悬挂安全警示牌,防止行人误入,对施工产生影响。

工作坑内设砖砌排水坑,深40cm,底40×40㎝,砂浆抹面。库房内配备性能良好的2吋抽水泵2台及相应的排水管道50m。

四、工作坑布置

1、顶力计算

按顶距最长、管径最大考虑:槐安路口顶距60m,管径D=1000。

钢筋砼管体积:V=20.7m3

钢筋砼管自重G=20.7×2.5t/m3=51.75t

最大顶力计算:(n取值1.5)F=nG=1.5×51.75=77.6t

正常顶力最大值(n取值0.6~0.9):

F=nN =0.6~0.9×51.75=31.1~46.6t

⑵、顶进设备布置

根据顶力计算,预计最大顶力为77.6t,顶进配备高压油泵1台、双作用液压顶镐1台(300T),顶镐布置在管道中心线位置。

配备各种规格的顶铁1套,长度分别为1.8m、1.2m、0.6、0.3m。

工作坑开挖至设计要求后,根据中线控制桩将中线引测到坑壁及坑底,标定顶管中心位置。

考虑到顶管管径较小,但顶距较长,所以工作坑底部采用30cm碎石垫层,选用6根20x20cm方木做轨枕,导轨采用钢轨,安装时注意以下几点:①两导轨应平行,等高,符合该处管道的设计高程,其坡度应与管道坡度一致;②安装后的导轨应牢固,不得在使用中产生位移、倾斜;③正确计算导轨间距;④导轨安装允许偏差:高程0~+3mm,中线位移3mm;

后背墙,根据顶力计算,后背墙采用钢木组合后背,宽2m,垂直放置3根钢后背,后背的后部水平排放20x20cm的方木,后背前设置横梁。后背墙必须与顶进中心线垂直,方木与坑壁间的缝隙采用半干性砼填挤密实。

五、顶进施工

顶管施工方案范文第4篇

关键词:顶管 监理 过程控制 规范

Abstract: Pipe jacking construction technology, does not affect the ground traffic and crossing rivers, roads, buildings and other obstacles to advantage, in municipal new and renovation and construction, was widely used。 This article engages in pipe-jacking construction management experience, understanding on several points。

Key Words: Pipe jacking Supervision Process control Specifications

中图分类号:TU71文献标识码:A 文章编号:

随着经济的发展和城市建设的开发,以及人们环保意识的提高,在城市繁华街道的架空线路改设地下工程、或改造城市管网而无法明沟开挖工程、或原有地下管网埋设资料丢失而无法对地面有效开挖的工程,均采用了顶管敷设管道的施工技术,并得到快速推广。

顶管是不开槽埋设地下管道的施工技术之一,是为各种地下管道创造敷设条件和环境的辅助工程。其施工基本原理为:根据管道设计线路和顶管施工方案设置工作井和接收井,并选择顶管机及各类设备、管节,利用顶管机的顶力将管节从工作井缓慢顶进,在顶进过程中通过测量仪器监控顶进方向,边顶进边出土边调整,直至将管节顶通至接收井内。下面就顶管施工,谈谈监理的过程控制要点。

1 施工前的监理要求

施工前要求施工单位进行现场调查研究,并对建设单位提供的工程沿线的有关工程地质、水文地质和周围环境情况,以及沿线地下与地上管线、周边建(构)筑物、障碍物及其他设施的详细资料进行核实确认;必要时应进行坑探。同时根据地质勘察报告和相关规范要求,编制顶管专项施工方案,内容必须符合相关规范的要求。针对此方案的全面性、指导性和可实施性,监理单位应重点审查以下内容。

1.1 顶进方法比选

顶管顶进方法的选择,应根据工程设计要求、工程水文地质条件、周围环境和现场条件,经技术经济比较后,在敞口式(手掘式)顶管机施工、封闭式的土压平衡或泥水平衡顶管机施工、一次顶进的挤密土层顶管法施工中,确定适合工程现场实际情况的顶进方法。

1.2 顶管机选型及各类设备的规格、型号及数量;管节、接口选型及检验,内外防腐处理措施。

1.3 工作井位置选择、结构类型及其洞口封门设计。

依据现行国家标准《建筑地基基础工程施工质量验收规范》GB 50202-2002、《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268-2008的相关规定要求,工作井宜设置在检查井等附属构筑物的位置。施工前施工单位应根据工程水文地质条件、现场施工条件、周围环境等因素,进行安全风险评估;并制定防止发生事故以及事故处理的应急预案,备足应急抢险设备、器材等物资。尤其对邻近建(构)筑物、管线的工作井,应采用土体加固或其他有效的保护措施。有必要时在建(构)筑物设置观测点,进行监控测量。监控测量的信息应及时反馈,以指导施工,发现问题及时处理。

对工作井,监理时应更加重视,根据工程水文地质条件、邻近建(构)筑物、地下与地上管线情况,开挖深度,以及结构受力、施工安全等要求,确定工作井围护结构,要求施工单位编制工作井专项施工方案,条件符合危险性较大分部分项工程的工作井,应严格要求施工单位对此方案组织专家论证会,按专家论证意见修改方案后组织实施。顶管顶进工作井的结构必须满足井壁支护以及推进后座力作用等施工要求,便于排水、排泥、出土和运输,尽量避开现有构(建)筑物,减小施工扰动对周围环境的影响。井底应保证稳定和干燥,并应及时封底,在地面井口周围应设置安全护栏、防汛墙和防雨设施。在井内应设置便于上、下的安全通道。后背墙结构强度与刚度必须满足顶管、盾构最大允许顶力和设计要求,在审查施工方案时,必须查看后背墙设计计算过程。

1.4 顶力计算、后背设计和中继间设置。

核查施工顶力计算原则,是否综合考虑管节材质、顶进工作井后背墙结构的允许最大荷载、顶进设备能力、施工技术措施等因素。施工最大顶力是否大于顶进阻力,且不得超过管材或工作井后背墙的允许顶力。在施工最大顶力有可能超过允许顶力时,是否采取减少顶进阻力、增设中继间等施工技术措施。

顶进阻力计算是引用当地的经验公式,还是按照Fp=πD0Lfk 十NF按式计算。不论采用哪个公式计算,专业监理工程师必须详细进行核查计算,验证计算依据、过程和结果。

1.5 其他技术保障措施

顶管工程是一门综合性的系统工程,专业涉及地质、岩土、机械、化学等多门学科,因此在审核施工方案时,以下内容的技术保障措施必要时必须齐全。顶管进、出洞口技术措施;工作井地基改良措施;减阻剂选择及相应技术措施;施工测量、纠偏的方法;曲线顶进及垂直顶升的技术控制及措施;地表及构筑物变形与形变监测和控制措施;安全技术措施、应急预案等。

另外,在施工前监理单位还需审查顶管施工单位的资质;项目经理部管理人员、特岗人员的资质,技术、安全交底资料等。

2 施工过程的监理要求。

2.1 工作井的开挖和围护结构施工

要求施工单位严格按照经专家论证通过的工作井专项施工方案组织开挖和围护结构施工。土方开挖过程中,应遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖,严禁超挖”的原则进行开挖与支撑。

2.2 顶管设备、材料的报验

顶管设备、材料进场后,必须先进行监理报验,检查设备、材料的合格证和仪表的有效性,材料的合格证和质量证明书等。验收合格同意进场的施工设备、主要配套设备和辅助系统安装完成后,应经试运行及安全性检验,合格后方可掘进作业。管节材料的规格及其接口连接形式应符合设计要求。钢筋混凝土成品管质量应符合国家现行标准《混凝土和钢筋混凝土排水管》GB/T 11836、《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》JC/T 640 的规定。钢质管质量应符合《给水排水管道工程施工及验收规范》GB 50268-2008的相关规定和设计要求,且焊缝等级应不低于Ⅱ级,外防腐结构层满足设计要求,顶进时不得被土体磨损。

2.3 顶管施工

顶管施工方案范文第5篇

Abstract: In the gas pipeline laying process of Beijing which is a mature metropolis, due to various unforeseen factors, such as the complexity of other underground pipelines, the open construction can not be specified during construction. Therefore, in the laying process of city gas pipeline, trenchless technology is widely used to the actual construction of project. Based on the status of gas pipeline in Beijing, this paper summed up the pros and cons of pipe jacking, pipe ramming and directional drilling trombone, and analyzed the selection cases in actual project, in order to select the most suitable trenchless technology construction program.

关键词: 非开挖技术;顶管;夯管;定向钻拉管

Key words: trenchless technology;top tube;pipe ramming;directional drilling trombone

中图分类号:TU996.7 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)08-0130-03

1 非开挖技术简介

非开挖施工,在实际施工中一般泛指,由于受到地形、地质及其他因素制约,无法进行明开槽施工的条件下,进行的在基本不破坏原有地表特征,而在地表相应深度以下进行的施工。非开挖施工技术是指利用各种岩土钻掘的设备和技术手段,在地表不开挖沟槽的条件下,铺设、更换各种地下管线的施工技术,国外叫做Trenchless technology 或 No-Dig。

1.1 非开挖技术的分类 非开挖技术包括管线的铺设、修复、更换和探查四个领域(图1)。

1.2 非开挖技术的优点 与传统的挖槽铺管的施工方法相比,非开挖施工具有以下主要优点:

①非开挖施工不阻断交通,不破坏道路和植被,无污染,无噪音,因而可以避免造成扰民问题、交通干扰问题,以及对环境建筑基础的破坏影响。②在开挖施工难以进行或根本不允许进行的情况下,采用非开挖技术可使管线施工成为可能,并且可将管线设计在施工工程量最经济合理的地点穿过。③减少了开挖施工的地下作业工程量,减小了在高地下水环境下作业的施工难度,增大了安全保证系数;加快了施工进度,缩短了施工工期;作业面小,可控制铺管方向,施工精度高,综合施工成本低。④成本低,应用广泛,有较好的经济效益和社会效益,特别是当埋深和管径越大时,其效益更加明显。

1.3 非开挖技术的常见施工技术介绍

1.3.1 顶管施工技术介绍 顶管施工方法是目前在市政施工过程中最常见、应用范围最广的一种非开挖施工技术。与其他非开挖技术相比较,顶管施工技术提出及投入使用时间较长,技术相对成熟,适用范围较广,操作稳定性较强,技术较易掌握,因此在城市燃气管网敷设施工过程中,需进行非开挖施工时,多选用顶管施工技术。

顶管施工其实质是顶“套管”施工,在完成套管的顶进施工后,正式燃气管道在套管中敷设。套管材质多为钢筋混凝土管,也可为钢管。燃气管道在套管中敷设时需采用方法固定,施工完成后,套管内可填充中粗沙,避免形成爆炸空间,套管两端用砖砌体封闭,避免进水加大燃气管道的腐蚀。重要地段(例如过河、过铁路)需在套管两端安装检漏管,检查监测套管内是否存在燃气。

1.3.2 夯管施工技术介绍 夯管施工技术在近十年来被大量应用于燃气管线工程施工,夯管施工顶进的仍为套管,其材质为钢管。多数用于穿越城市主干道,大型路口的非开挖施工。夯管施工技术与顶管施工技术原理基本相同,其最大区别点在于顶进机械的设置安装。顶管施工采用千斤顶作为顶进设备,千斤顶必须在顶管工作坑内依靠后背作为顶进时的支撑,后背承受顶进过程中的全部阻力;而夯管施工采用液压夯管锤或气动夯管锤作为顶进设备,不用依靠后背进行顶进。因为夯管施工的这一特点,其施工效率要高于顶管施工技术,同时由于顶进机械的革新,选用的材料,夯管施工的成本比顶管施工有所降低。因此,更高的施工效率,更低的工程成本,成为夯管施工技术明显优于顶管施工技术的两大优势。

1.3.3 定向钻施工技术介绍 定向钻施工技术在施工效率、施工成本上具有顶管和夯管施工技术所无法比拟的优势,而这种优势的形成,是源于定向钻施工技术的自身特点。①定向钻施工技术直接针对燃气管线本身,而并非像顶管、夯管施工技术一样是针对套管的施工方法。这一本质区别使定向钻施工避免了增加大量主材费、人工费,大幅度的降低了施工成本,同时由于不必进行套管施工,整体施工时间大幅度降低是必然的结果。②定向钻施工技术管道在钻进敷设过程中呈弹性曲线敷设,而非顶管、夯管施工技术的水平顶进敷设。③定向钻施工技术要求管材防腐采用三层PE防腐技术,同时由于主管道不必从套管中穿越障碍,燃气管网的电保护方案不必考虑局部增加带状牺牲阳极,即节省了投资,又缩短了施工周期。

2 顶管技术的施工方法

2.1 顶管施工技术的分类 顶管施工技术按照具体顶管施工方法可大致分为三大类:①人工掘进顶管施工法:最基本的顶管施工方法,在顶进过程中,由人工在套管前方掘土、出土。施工进度较慢,但施工成本较低,较适用于短距离顶管施工工程,而在长距离顶管施工中,由于人工费用的增加,会造成工程成本的的整体上浮。②机械掘进顶管施工法:在被顶进的管道前端安装机械钻进掘土设备,配置皮带运土机械代替人工挖运土的顶管方法。施工效率较高,但由于设备投资较大成本偏高,不适用于短距离顶管施工工程,同时受地质条件限制,无法应用于含水土层和岩石地层。③水力掘进顶管施工法:利用水力掘进工具管进行掘土,施工效率较高,但设备投资较大,对水源及泄泥场所有很高要求。如在短距离顶管工程中应用,会造成施工成本大幅度增加。通过综合考虑这三种顶管施工方法各自的优劣、成本,以及燃气管网敷设施工中使用非开挖施工技术的目的、施工成本,人工掘进顶管施工法成为燃气管线首选的,也是最常用的顶管施工方法(后文顶管施工法均指人工掘进顶管施工法)。

2.2 顶管施工的几个条件 在燃气管线顶管施工过程中,必需满足以下几方面条件,才能确定顺利完成顶管施工。①施工现场的详细地勘资料,水文资料,是制定顶管施工方案的基础资料。缺失相关资料,则方案的制定将无从谈起。同时,掌握第一手地勘情况,也是采用其他非开挖施工技术制定施工方案的先决条件。②掌握详实的施工现场地下管线资料,是制定顶管施工方案及其他非开挖施工方案的基本要求。③施工现场有足够的位置布置顶管工作坑和接受坑,是可以进行顶管施工的必要条件。顶管工作坑的长宽尺寸必需满足如下要求:

宽度:B=DW+2b+2c(1)

长度:L=l1+l2+l3+l4+l5(2)

式中DW——套管外径(m);

b——套管两侧操作宽度,一般为0.8~1.6m;

c——撑板厚度,一般为0.2m;

l1——管子顶进后,尾端留在导轨上的最小长度,钢筋混凝土管一般为0.3~0.5m,钢管一般为0.6~0.8m ;

l2——每根管长度(m);

l3——出土工作面长度,一般为1.0~1.8m;

l4——千斤顶组装总长度;

l5——千斤顶后座及后座墙的总厚度 (m)。

④各项施工数据的准确计算,尤其是千斤顶顶力计算,是顶管方案切实可行的保障。千斤顶顶力一般按下列公式计算:P=K[Lf(2PV+2PH+P0)+RA (3)

PV=gρhDW (4)

PH=gρ(h+DW/2)*tg2(45°-?准/2) (5)

式中P——最大顶力(N);

K——安全系数,一般可取1.2;

L——管子顶进的总长度(m);

f——管壁与土壤的摩擦系数,土壤含水量越小,取值越大;

PV——顶进管子上方的垂直土压力(N/m);

PH——管子侧面的水平土压力(N/m);

ρ——土壤密度 (kg/m3);

h——管顶以上的土柱高度(m);

DW——管子外径(m);

?准——土壤的内摩擦角(°);

P0——管子的重力(N/m);

R——管前刃脚的阻力(N/m2),一般R=5×105N/m2;

A——刃脚正面积(m2)。

⑤顶管过程中,高程、角度的严密监测,随时校核调整,是保证顶管工程顺利进行的必要手段,是防治发生偏顶,造成工程失败的有效措施。

⑥顶管工作坑、接受坑属于深基坑施工,采用适当放坡、锚喷护壁、钢框架支护等施工技术措施处理坑壁及坑底,是确保施工安全,保证施工顺利进行的必要措施。

⑦顶管施工中使用触变泥浆,既可减少顶进阻力,加快施工进度;又能够对松散土质起到加固作用,降低了发生塌方的可能性,是提高施工效率,增加经济效益的有效措施。

2.3 钢筋混凝土管顶管施工特点 通过近几年来实际工程中的总结,笔者认为,顶管施工技术,根据使用管材的不同(即钢筋混凝土管和钢管)其顶管适用范围是不同的。

钢筋混凝土管顶管施工特点:管材规格多、管腔空间大,便于在套管内进行掘土施工,材质不存在腐蚀问题,抗压强度大,不易产生形变。但施工速度慢,施工所需机械型号偏大,需投入一定成本。

鉴于以上特点,钢筋混凝土管顶管施工适用于有足够工期的穿越河道、铁路路基、公路、桥涵的中长距离顶管施工,以及施工现场土壤腐蚀性较高的顶管施工。

3 工程实例

在2006年5月“平房西路燃气工程”施工过程中,由于现状化粪池无法拆除,且道路工期紧迫,要求5天后具备路面铺油条件,经过分析计算最终决定采用钢管顶管施工法穿越障碍。钢套管管顶距化粪池底部混凝土基础1.0米,距道路路面5.0米,顶管长度12米,采用DN700厚度为12mm的钢管作为套管,因工期要求工作坑无法采用锚喷护壁,采用工字钢框架密板支护。从工作坑开挖到完成燃气管线施工,向道路施工方移交工作面,共计用时3工作日,满足了道路要求,充分体现了钢套管顶管施工进度快的特点。虽然在现阶段燃气管线施工过程中大量使用了顶管技术,但需要指出的是在具备多项施工优势的同时,这种施工技术的不足也是相对明显的。

①施工进度偏慢,不适于在工期要求较高的工程中采用。②施工过程中允许的误差范围小,由于在顶进过程中可进行的纠偏程度极小,因此在进行地勘调查、高程、角度的监测校核调整工作时必需十分准确。极小的疏忽、误差都有可能造成管道在顶进过程中遇到无法通过的障碍,或引起塌方事故,致使整个工程报废。③顶管工作坑、管道接收坑均为深基坑施工,如不能按要求做好坑壁的支护处理工作,形成安全隐患,极易导致基坑坍塌,造成重、特大安全事故。④燃气管道单管长度12米/根,如要整管穿入套管,则顶管工作坑的长度不应小于15米,会增加工作坑施工的难度,增大危险系数,造成工程成本明显上升。因此,在顶管施工后期的穿管施工中,往往会提前断管,每段管道长度在4~6米。这就造成燃气管道本身焊接、防腐等相应工程量成倍增加,在加大了施工量的同时,也增大管道发生渗漏的可能性。⑤顶管施工必须做好套管、主管道的防腐,电保护工作。钢筋混凝土套管接口处必须做好防水处理,避免地下水渗入套管,腐蚀主管道。钢套管及主管道在做好外层防腐的前提下,还要做带状牺牲阳极电保护处理,防止电化学腐蚀,加大了此部分的工程成本。同时,一旦因防腐、电保护工作疏忽,造成管道腐蚀,由于顶管施工往往敷设深度较深,不宜在保证用气的前提下进行管道更换,可能造成管网停气施工,增大管网运行成本。

可见,顶管技术的不足之处也是相当明显的。尤其施工进度偏慢,单项工程成本投入偏高的缺点,直接制约了顶管技术在燃气工程施工中的应用。同时,由于燃气管线施工具有施工周期短,投资相对较小的特点,因此,尽快出现能够更加适应燃气管线施工特点的非开挖技术,成为燃气管线施工管理、技术人员迫切的要求。

4 结论

通过以上分析不难看出,在现阶段的燃气管线施工中,由于地质条件、现场情况、施工周期、工程成本等多方面因素的制约,顶管施工技术、夯管施工技术、定向钻拉管施工技术均有所应用。那么,在燃气管线的非开挖施工过程中,如何选定最为合理的施工技术方案,个人认为应从以下诸方面综合考虑:

①根据详实可靠的地勘资料、地下管线资料,分析各种非开挖技术在此类地质条件下是否可行。确保施工能够顺利进行,保证安全施工,将施工中的危险系数降到最低,是选择施工技术方案时首先要考虑的问题。例如:现场土质过差,含沙量、含水量过高,土方施工中易形成塌方,不能或不宜进行深基坑开挖,则在考虑施工方案时,应首先考虑定向钻拉管施工。②根据施工现场条件,主要是根据施工现场面积,交通状况,相关部门对施工现场要求确定适宜的非开挖施工技术。③对于穿越灌渠、小河道,铁路路基的非开挖施工,建议在现场条件允许的情况下,采用钢筋混凝土顶管施工,避免沉降和渗水对燃气管道自身形成危害。④工程的工期要求是确定非开挖施工技术方案的重要因素。任何工程,都有明确的工期要求,无法达到工期要求,再优秀的施工方案也是纸上谈兵,不切实际,不可能被选用。工期要求越紧,越应选择施工效率高的施工技术方案。就三种非开挖施工技术的施工效率相比较,定向钻施工无疑是最快的,其次是夯管施工,再次是顶管施工。⑤在以上条件均能满足的条件下,施工成本的高低成为确定施工方法的决定性因素。作为燃气管线施工企业,在正常范围内尽量降低施工成本,提高利润空间是正常的也是必须的满足企业自身生存发展需要的合法行为。因此,在同等条件下,选择成本最低的施工技术方案,是符合企业经济利益效率要求的。

综上所述,相信通过对地形地质条件,现场施工环境,现场施工条件,施工工期要求,施工成本控制等多方面因素的综合考虑,在燃气管线的非开挖施工过程中,我们能够选择出最适合的施工方法。同时,随着各种非开挖技术的逐渐改进,日趋完善;随着新型非开挖技术的不断涌现,相信非开挖施工技术会越来越多的被应用到燃气管线的敷设施工中来,展现出它不可忽视的优势。

参考文献:

[1]原输配公司工程档案.

顶管施工方案范文第6篇

关键词:长距离压力管 设计 施工

一、前言

1.长距离压力管道,对于小管径的压力管,按照设计图纸要求和《给排水管道施工及验收规范》进行施工和验收,一般都不会出现大的问题。

对于大直径(DN>800)压力管设计和施工,地质条件复杂,场地施工条件差,尤其是施工人员专业知识不够,缺少管道施工的经验,常会遇到许多问题和突发事件,不知道如何处理,造成工程事故,严重时给人民生命财产带来损失。有些问题必须要有经验设计人员现场解决;有些虽然问题解决了,却不是最经济和最合适方法;甚至在施工过程中已经有问题存在,施工人员却发现不了;有些施工问题在施工过程,有经验工程师只要多加注意是可以避免的。

2.依据泰州市区域供水干管设计和施工过程中需注意和遇到问题进行探讨:大家都知道设计和施工必须按国家规范和行业标准进行精心计算和设计;并精心进行施工及验收。强制性规范就是法律,其最终目的就是科学、合理、经济、安全。

二、泰州区域供水长距离管线施工中遇到的问题与解决:

1.案例一

长江取水管,顶管施工遇到古沉船。古沉船为木结构,在地面以下约5.0米,年代非常久远,已经严重碳化,质地非常坚固,不清除干净,顶管就不能继续顶进。施工方送空气到前舱,让工程施工人员在前舱清除顶管前进方向的古沉船船体。船体清楚完后,发现原沉船处多为流淌装淤泥,继续顶管很容易产生冒顶,设计人员根据现场情况,建议施工方在古沉船处注浆。施工方按设计要求注水泥奖(水灰比为0.5~07),掺入3%粉煤灰及一定比例的水玻璃),在注浆达到初凝后开始迅速顶进,没出现异常现象,顺利穿过古沉船位置。

启发:在通航河道的滩地顶管,需加密勘探孔布置,应尽量探明地下是否有古沉船船、孤石等。地下障碍物可提前清除不会影响工期;对清除后产生松软土层可以提前加固不会发生冒顶、透水等偶然事故。

2.案例二

长江取水管,顶管施工过程中,由于施工方通风措施未完全到位,在顶进过程中,顶过内突然起火爆炸,造成顶管内工作人员烧伤。事发后施工方请工程勘察设计单位人员现场勘查,发现在顶管深度地面约5.0米,有大量沼气,插入导气管点燃后火苗有30~40公分高。安检部门到现场调查发现施工方通风措施不到位,才产生工程事故。施工方严格按安检部门要求加强顶管内通风,施工得以顺利进行,未产生异常现象。

启发:在时间比较久远河道处或沼泽地进行顶管施工,应加强顶管内通风,避免大量沼气在管内集结,遇到火花引起爆炸等突发事件。

3.案例三

新铺设管道穿过现有管道,即姜堰市清水干管(DN1400)横穿现有泰州市输水干管(DN1400),再加上现有管线在太平中沟岸边经过,新铺设管道穿过现有管道的同时,需垂直穿过太平中沟,设计要求采用顶管穿过现有管线同时穿过太平中沟,取两管之间垂直交叉取处,规范要求距离河床底标高控制顶管深度。泰州市输水干管为DN1400球墨铸铁管,管顶覆土为1.2米,管底以下顶管位置土层为粉土夹粉细砂,有液化现象。管道主管部门要求对现有管道进行保护。经专家协商采用两种方案:

方案一、采用压密注浆,对管基础进行注浆加固,注浆采用水泥和水玻璃双液型混合液:强度等级为42.5(R)新鲜普通硅酸盐水泥,掺2%水玻璃,可掺10%~30%粉煤灰。注浆压力为0.5~1.5MPa,水灰比不小于0.5(参考值,可根据现场情况确定),注浆间距为1.0米,注浆深度为管底0.8米以下3.0米,设地面标高为0.00,从-3.50到-6.50米,范围为管道两侧各3.0米。待注浆强度达到设计要求后方可进行下穿顶管,顶管过程中对现状地面进行沉降变形观察,若发现地面有沉降变形应立刻停止顶管施工,请有关专家再协商处理。

方案二、采用灌注桩,对现有给水管进行固定,在现有管道两侧各打入两根灌注桩,避开管位,将现有管线通过钢丝绑于支撑在灌注桩顶的型钢梁上。灌注桩长度确定:取顶管之上的现有管道自重+管顶覆土重+架现有管到型钢梁重+地面活荷载,计算出单桩承载力,即可确定桩长。顶管过程中对现状地面进行沉降变形观察,若发现地面有沉降变形应立刻停止顶管施工,请有关专家再协商处理。

施工方根据根据管理方要求,采用方案一,由于顶管工作井底板渗水,施工方采用管井降水,在顶管过程中发现地面有沉降,设计院工程师到场后,让施工方立刻停止顶管工作。工程师分析地面沉降原因:是由于顶管工作井施工过程中封底没做好,引起底板透水,为不影响顶管工作,施工方在工作井周围进行降水,引起周围地面下沉,而现有管道距离顶管工作井较近。建议施工立刻将现有管线固定;泰州原水管如果由于地面沉降过大引起爆管,泰州城区供水会受到严重影响。要求施工方马上采用方案二,用灌注桩将现有管线完全固定,同时对现有管线进行沉降变形观察,结果显示虽然降水在继续,顶管对现有管线影响基本消除。

比较上述两种方案,第一种方案,施工方便,有局限性,因为只对管下地基进行加固,如果管道附近采用降水,地面整体下沉,管道还是有下沉趋势。第二种方案,是直接将管道固定虽然费用高但效果明显。

启发:在现有管道下进行管道施工,将现有管线完全固定,不受新设管道施工影响,是行之有效的选择。

4.案例四

泰兴浑水输水干管(DN1400)横穿古马干河。古马干河宽度约200米宽,河床常水位最深处为7.0米,二级通航标准。设计采用沉管施工方案。施工方按施工规范进行施工,很快把DN1400钢管沉到设计要求的位置。但倒虹管制作过程中把管道接口落到古马干河常水位一下,麻烦事了!为了和陆地上管道连接,施工方在接口处,围堰降水后再进行焊接。因古马干为保证河堤稳定,河岸抛了许多块石,围堰虽然成功,却很难把水位降下去,焊接无法正常进行。施工方耗费大量的时间和费用最后焊接还是请潜水员进行水下焊接。围堰费了大量的人力和物力没起到作用,施工费用增加许多;且耽误了很长时间。由于采用方法不对,结果是费工费时。

启发:沉管施工,沉管与陆地上管道焊接接口应留在施工期间河道水位以上进行,尽量避免在水位以下焊接管道施工和防腐。见下图示意

5.案例五

姜堰市清水干管(DN140)经过泰州高港区马庄,施工过程中,正好赶上搞港区规划调整,在马庄位置建设一个高级商贸区及住宅区,并人工开挖一个近两平方公里凤西湖。如果施工方在开始施工时去了解一下当地规划,就会发现管线设计线路正好在凤西湖里,凤西湖里规划为现场地面下挖为5.0米,而(DN140)给水管道埋深约4.0米,可想而知,如果保证凤西湖完全按规划实施,管道必须避开凤西湖或者下沉到湖底河床以下。但施工方没有去了解规划,按原设计图纸进行施工。主管部门去验收管才发现,已经铺设管道和新修编规划有矛盾。造成了不可挽回损失。

启发:管道施工,施工方技术人员不该忽视和当地规划主管部门沟通,了解管道走向是否与当地规划有矛盾。

6.案例六

姜堰市清水干管(DN140)经过张甸镇,施工方现场准备施工时发现,管道是沿着道路一侧较浅水渠下面埋设,发现水渠正好是一个村办化工厂排污通道,附近一个垃圾填埋场污水也流到此污水渠里,且化验结果化工污水对钢和砼有一定的腐蚀性,施工方感到干净清凉的自来水管道在污水渠下面经过,应当不合适,请主管部门领导和设计人员现场踏勘,重新调整了管道走向设计,避开化工污水通道附近埋设自来水管道。施工现场技术人员得到上级主管部门的表扬。

启发:负责任的工程技术人员要敢于提出问题,对不合理设计提出合理化建议,值得提倡。

三、长距离管道设计和施工应注意以下一些问题

1.设计中需注意的主要问题:

1.1现在管道设计首先考虑问题是不是符合城市规划要求。

1.2设计人员需进行现场踏看,对管道实际走向有直观的了解并根据现场情况作优化的调整。

1.3要求对地形进行准确的测量和勘察,遇到软弱地基,应有地基处理方案。

1.4对场地施工条件进行详细了解,地上、地下是否有其它已施工管线,避免新施工的管道与之打架;必须穿越现有管道,应设计准确的保护方案。

1.5对过河管道,要与水利部门和航道部门沟通后方可确定设计方案。

1.6管道横穿高等级公路,需要和公路管理部门沟通,设计方案应该得到他们认可。

1.7管道横穿铁路需要和铁路管理部门沟通,设计方案应该得到他们认可,必要时请他们提出设计和施工方案。

1.8设计过程中常和委托方进行沟通,要弄清楚设计委托方的意图也非常重要,对甲方合理的要求,只要合理,必须满足。

1.9设计人员和环保部门沟通也是必要的;对净水管宜避开垃圾填埋场,可能存在的化工污染和有严重腐蚀管道的地段,应尽量避开。

1.10设计管道走向在非城镇密集人口处,管道尽量走直线,但有时还要考虑避开不利地段和通讯光缆、高压线杆、民居、当地必须保留的大树、古墓、古文化遗迹等。

1.11对于过河、过路需要进行顶管施工时,宜单独讲明勘探要求;工作井、接收井是沉井和管道顶进过程中会遇到无法预料的情况,比如古沉船、可燃气体、古井、暗河、孤石、地下群桩等,有效地勘察,宜适当增加勘察数量及其它特别要求。

2. 施工中需注意的主要问题

2.1工程施工必须按照设计图纸进行施工,因此工程开始施工前,施工技术人员应熟悉施工图纸,不清楚应请设计部门有关专业的工程师进行技术交底。

2.2施工方工程技术人员必须对照图纸多次跑现场,查清楚设计图纸上管线走向是否与现场施工情况相符,查清楚管线经过处是否有障碍物等,也可以提出作为施工方的观点,以利于优化设计。

2.3管道施工人员宜了解当地规划,管道走向是否与当地规划有矛盾,因施工是最后一道关了,施工方往往只关心施工质量等,不关心规划,是个误区。长距离管道施工,施工方了解当地规划有时候极为重要。

2.4对于施工中每一个环节应有详细施工组织设计和计划安排,应注意天气变化情况安排每天作业。

2.5在施工过程中不断优化施工方案,对于不利施工地段,比如遇到软弱地基,地下水位较高,有些地段甚至有管涌流砂等,施工方可以提出处理方案,但必须和设计部门及经验工程师进行协商,双方确定方案可行后,方可进行施工。

2.6管线穿越河沟及池塘,宜按设计要求进行施工,也可以提出工方最熟悉且最经济的方案:遇到沉管施工,施工方应对整个河床进行仔细测量,水下管线槽应整个成型后方可下沉,与陆地上管线连接,宜在水面以上进行;避免水下焊接施工,既不经济,又影响工期;在河岸上围堰降水后进行焊接,就更不可取了。

2.7顶管施工时,施工单位应对穿越的河床进行详细测量,摸清河床高程和河床淤泥层厚度,确定设计顶管高程是否满足施工要求,不会产生冒顶现象;如果遇到古沉船或者孤石木桩等障碍物应提前搞清楚;顶管过程中可能遇到漏水或冒顶等突发事件,应该有急救措施;应加强顶管内通风,对现场工作人员有安全保护措施,避免安全事故和异常现象发生。

2.8顶管采用钢管时,每节钢管之间的焊缝应进行X光100% 探伤检测,同时按设计要求进行防腐处理;长距离顶管需要加设的中继间应与钢管焊接接口平顺,焊接牢固,不要产生偏差错位等。

2.9管线穿越道路、通航河道、铁路、风景园林、文化古迹等应与有关的主管部门沟通,获得各个主管部门施工许可,方可进行施工。

顶管施工方案范文第7篇

关键词:大口径 排水管道 顶管施工

不论是道路还是房建,必然都与管道密切相关,市政道路作为城市交通的载体,其地下必然铺设着大量的城市排水管道,通常有雨水管道、自来水管道、排污管道、燃气管道、热力管道和长距离天然气管道等。排水的主要特点是排量大,大管径的排水管道的广泛使用是必然趋势,它的主要特点有重量轻、强度高、耐腐蚀、管壁光滑、接口密封性能好、输水能力大、便于施工,使用寿命长等。下面主要介绍大管径管道的顶管施工的控制管理。

一、设计方案

为了能够设计最合理的施工方案,需要进行现场勘测调查工作,以便施工工作的顺利开展。应做到:一,要了解施工现场的路面情况或者是建筑物的规模,记录施工现场的路面的交通情况。二,明确确定以前的施工管道的位置,大小,还有一些影响的因素比如树木根茎、桥梁,古迹等,尽量保证施工过程不受这些因素的影响。其次,要负责处理好施工前期应做的充分准备工作,设置交通导向牌,必要时安排专人指挥。根据现场的勘测情况,对设计方案进行更加全面,细致的研究分析。从而设计出最佳的施工方案。一般有:沉井干封底;洞口、地基加固;顶管穿越地下管线、顶管穿越地上构筑物、顶管穿过河道的专项保护方案。

二、测量工作

测量工作是进行施工选线工作的具体实施方法,测量能够准确定位顶管管线的准确位置,测量工作是整个施工过程的核心的工作,需要不断的进行测量,复核,校验。通过这一系列的测量工作,可以保证顶管施工的准确,是施工质量的保证。复核需要做到三个方面:一是对甲方提供的测量数据进行复核,二是对施工管道位置进行定位的复测,三是对顶管机导轨轴线和标高进行复核与对出洞的标高和轴线进行复核。

三、施工过程质量控制

1.施工控制

在实际的施工过程中,做好施工控制是整个施工过程的关键,控制的方面主要依据合理的施工组织设计和施工方案来进行的,除了要做好施工控制,还应重视关键工序工程、隐蔽工程验收、闭水试验及涂装施工的质量检验工作。顶管施工中最重要的是沉井终沉,做好沉井终沉的控制的最有效的办法是监控整个过程,在面对不同的复杂的地质情况下,及时分析和纠偏施工过程中出现的一系列问题,保证整个沉井终沉的施工质量。

2.顶管顶进

在顶管施工前,要切实做好技术交底和安全交底工作。让全部施工人员都掌握顶管操作技能、注意事项外,涌水处置、流砂等一系列突发事件的方法。在项管施工阶段,一定要按照管道中心线的设定,与顶管工作井、接收井建立地面与地下测量控制系统。始终做好测量纠偏并详细记录。在顶管顶进长度较长的情况下,切保通风机械运转正常,使保管内通风良好,免除安全事故。接口项合时,要做到平整对中顶入,橡胶止水圈必须均匀挤压到位使接口与钢套环或承插口管壁密贴,检查木垫板有无松动脱落,保证接口间隙均匀一致。

3.顶管穿越地下管道

在顶管穿越之前为了确保顶管在穿越过程中不影响或尽可能少影响穿越地下的其它管道时,我们要结合最初的资料,深入调查各类管线与顶管交叉处的土质情况、垂直距离,分析可能产生的影响程度,采取例如加固局部土体;用信息化指导施工来监测顶管周围环境和土体内应力;由于随时需要调整工具管或机头正面土压力、注浆压力及推进速度等施工参数从而对顶进速度有时要适当放慢;如果生较大土体沉降变形,迅速进行跟踪注浆,防止土体沉降和变形等控制措施。

4.顶管穿越河床

采取下列控制措施防止在顶管穿越河床时工具管(机头)上浮或发生冒顶。

1)密切控制顶进速度,选择合理的工具管或机头正面土压力。同步注浆压力和注浆量要随时调整,为了保证水压(或气压)、土压平衡,出土量也必须严格控制,这样可以避免河床沉降和隆起。

2)同步注浆一直进行于顶进过程中,但过河段的后续管节也需要对它补注浆。

5.顶管出洞

对顶管整个系统的安装、单机调试必须进行全面检查并调试设备联运后,才能让顶管出洞。保证洞口橡胶止水圈的安装牢固,尺寸正确,能彻底封堵机头与洞口的空隙。还应保证洞口前方的土体已采取了加固措施,同时建立了沉降监测,对洞口前方的地下管线、地面构筑物也要建立有效的技术保护措施。慎重平稳地操作顶进、在机头出洞时,匀速推进,首节管出洞口后就要马上均匀压注触变泥浆。一般在管节出洞10~20m时,检查并逐渐调整切土、出泥、顶速、土压、轴线、标高等施工参数回复正常状态。

四、顶管施工应注意的几个问题

a)工程地质和水文地质条件

施工前一定要了解土层的变化情况,对于要经过回填土的地带,必须提前加固处理,减少施工过后地表发生大幅度的下沉的可能。

b)穿越建筑物时对基拙的探察

遇到顶管在建筑物基础下施工的情况,首先要明确施工路线上所遇到的建筑物基础类型,如果是部分不稳定的基础,对顶管顶进前可以采取这样的措施:托换、加固。

c)顶进计算

根据精确计算顶进推力等计算结果来选用相应的油缸类型和确定中间的分布;通过工作设计,由计算得到最大顶力来确定工作井的加固方案。

d)有毒有害气体的检测和预防

顶管施工过程中,一般会有淤泥层出现在顶管施工通过的地层,需要定时监测管内如动植物的腐烂等在地下产生有毒有害的气体的含量,并通风换气,保障施工人员的安全。

e)管材供应问题 在施工过程中,管材的连续供应十分重要。对成品管等关键性材料,还应派专门人员到生产厂家进行现场制作考察。在施工前,检查管道承插口是否完好无损,槽口尺寸是否准确是重点,保证钢套环按设计要求进行防腐处理,刃口无疵点,焊缝平整,肋板与环形钢板垂直,钢套环尺寸准确且无变形,橡胶圈无裂缝、老化、变形、变质等现象,严格禁止不规范的材料进入施工现场。同时注意因主千斤顶顶力太大而对设备和后座可能产生的不良后果,时刻保持谨慎,铲除安全隐患。

五、结束语

加强对大口径排水管道施工的质量管理控制,对保护城市环境,提高人们的生活质量具有特别的意义。与传统的挖沟埋管法相比,顶管施工技术是一种非开挖施工技术,它具有自身独特的优势。当然,施工过程需要精心组织,针对不同情况采用多套不同形式的设备进行施工,发现问题及时分析和纠偏,我们要在保证质量的前提下及时完工并努力取得良好的经济效益及社会效益,同时提高城市地下空间的利用率。

参考文献:

[1]孙福才,梁捷,陈铭辉.大口径排水管道顶管质量的控制管理施工[J].建筑经济与管理,2008-3-14 (04):329-330.

顶管施工方案范文第8篇

中图分类号:C35文献标识码: A

Abstract: whether it's new roads or house, is closely related to the pipeline, the municipal road as the carrier of urban traffic, the underground is laid with a large number of urban drainage pipelines, usually with rainwater pipe, water pipe, drainage pipe, gas pipe, heat pipe and long-distance natural gas pipeline, etc. Drainage are the main characteristics of large displacement, the widespread use of large diameter pipes is the inevitable trend, its main features are light weight, high strength, corrosion resistance, smooth wall, the interface sealed performance is good, large carrying capacity, convenient for construction, long service life, etc. Mainly introduces the large diameter pipe under the control of pipe jacking construction management.

Keywords: in large diameter pipes pipe jacking construction

一、设计方案

为了能够设计最合理的施工方案,需要进行现场勘测调查工作,以便施工工作的顺利开展。应做到:一,要了解施工现场的路面情况或者是建筑物的规模,记录施工现场的路面的交通情况。二,明确确定以前的施工管道的位置,大小,还有一些影响的因素比如树木根茎、桥梁,古迹等,尽量保证施工过程不受这些因素的影响。其次,要负责处理好施工前期应做的充分准备工作,设置交通导向牌,必要时安排专人指挥。根据现场的勘测情况,对设计方案进行更加全面,细致的研究分析。从而设计出最佳的施工方案。一般有:沉井干封底;洞口、地基加固;顶管穿越地下管线、顶管穿越地上构筑物、顶管穿过河道的专项保护方案。

二、测量工作

测量工作是进行施工选线工作的具体实施方法,测量能够准确定位顶管管线的准确位置,测量工作是整个施工过程的核心的工作,需要不断的进行测量,复核,校验。通过这一系列的测量工作,可以保证顶管施工的准确,是施工质量的保证。复核需要做到三个方面:一是对甲方提供的测量数据进行复核,二是对施工管道位置进行定位的复测,三是对顶管机导轨轴线和标高进行复核与对出洞的标高和轴线进行复核。

三、施工过程质量控制

1.施工控制

在实际的施工过程中,做好施工控制是整个施工过程的关键,控制的方面主要依据合理的施工组织设计和施工方案来进行的,除了要做好施工控制,还应重视关键工序工程、隐蔽工程验收、闭水试验及涂装施工的质量检验工作。顶管施工中最重要的是沉井终沉,做好沉井终沉的控制的最有效的办法是监控整个过程,在面对不同的复杂的地质情况下,及时分析和纠偏施工过程中出现的一系列问题,保证整个沉井终沉的施工质量。

2.顶管顶进

在顶管施工前,要切实做好技术交底和安全交底工作。让全部施工人员都掌握顶管操作技能、注意事项外,涌水处置、流砂等一系列突发事件的方法。在项管施工阶段,一定要按照管道中心线的设定,与顶管工作井、接收井建立地面与地下测量控制系统。始终做好测量纠偏并详细记录。在顶管顶进长度较长的情况下,切保通风机械运转正常,使保管内通风良好,免除安全事故。接口项合时,要做到平整对中顶入,橡胶止水圈必须均匀挤压到位使接口与钢套环或承插口管壁密贴,检查木垫板有无松动脱落,保证接口间隙均匀一致。

3.顶管穿越地下管道

在顶管穿越之前为了确保顶管在穿越过程中不影响或尽可能少影响穿越地下的其它管道时,我们要结合最初的资料,深入调查各类管线与顶管交叉处的土质情况、垂直距离,分析可能产生的影响程度,采取例如加固局部土体;用信息化指导施工来监测顶管周围环境和土体内应力;由于随时需要调整工具管或机头正面土压力、注浆压力及推进速度等施工参数从而对顶进速度有时要适当放慢;如果生较大土体沉降变形,迅速进行跟踪注浆,防止土体沉降和变形等控制措施。

4.顶管穿越河床

采取下列控制措施防止在顶管穿越河床时工具管(机头)上浮或发生冒顶。

1)密切控制顶进速度,选择合理的工具管或机头正面土压力。同步注浆压力和注浆量要随时调整,为了保证水压(或气压)、土压平衡,出土量也必须严格控制,这样可以避免河床沉降和隆起。

2)同步注浆一直进行于顶进过程中,但过河段的后续管节也需要对它补注浆。

5.顶管出洞

对顶管整个系统的安装、单机调试必须进行全面检查并调试设备联运后,才能让顶管出洞。保证洞口橡胶止水圈的安装牢固,尺寸正确,能彻底封堵机头与洞口的空隙。还应保证洞口前方的土体已采取了加固措施,同时建立了沉降监测,对洞口前方的地下管线、地面构筑物也要建立有效的技术保护措施。慎重平稳地操作顶进、在机头出洞时,匀速推进,首节管出洞口后就要马上均匀压注触变泥浆。一般在管节出洞10~20m时,检查并逐渐调整切土、出泥、顶速、土压、轴线、标高等施工参数回复正常状态。

四、顶管施工应注意的几个问题

a)工程地质和水文地质条件

施工前一定要了解土层的变化情况,对于要经过回填土的地带,必须提前加固处理,减少施工过后地表发生大幅度的下沉的可能。

b)穿越建筑物时对基拙的探察

遇到顶管在建筑物基础下施工的情况,首先要明确施工路线上所遇到的建筑物基础类型,如果是部分不稳定的基础,对顶管顶进前可以采取这样的措施:托换、加固。

c)顶进计算

根据精确计算顶进推力等计算结果来选用相应的油缸类型和确定中间的分布;通过工作设计,由计算得到最大顶力来确定工作井的加固方案。

d)有毒有害气体的检测和预防

顶管施工过程中,一般会有淤泥层出现在顶管施工通过的地层,需要定时监测管内如动植物的腐烂等在地下产生有毒有害的气体的含量,并通风换气,保障施工人员的安全。

e)管材供应问题 在施工过程中,管材的连续供应十分重要。对成品管等关键性材料,还应派专门人员到生产厂家进行现场制作考察。在施工前,检查管道承插口是否完好无损,槽口尺寸是否准确是重点,保证钢套环按设计要求进行防腐处理,刃口无疵点,焊缝平整,肋板与环形钢板垂直,钢套环尺寸准确且无变形,橡胶圈无裂缝、老化、变形、变质等现象,严格禁止不规范的材料进入施工现场。同时注意因主千斤顶顶力太大而对设备和后座可能产生的不良后果,时刻保持谨慎,铲除安全隐患。

五、结束语

加强对大口径排水管道施工的质量管理控制,对保护城市环境,提高人们的生活质量具有特别的意义。与传统的挖沟埋管法相比,顶管施工技术是一种非开挖施工技术,它具有自身独特的优势。当然,施工过程需要精心组织,针对不同情况采用多套不同形式的设备进行施工,发现问题及时分析和纠偏,我们要在保证质量的前提下及时完工并努力取得良好的经济效益及社会效益,同时提高城市地下空间的利用率。

参考文献:

[1]孙福才,梁捷,陈铭辉.大口径排水管道顶管质量的控制管理施工[J].建筑经济与管理,2008-3-14 (04):329-330.

顶管施工方案范文第9篇

关键词:供水管道;翻越沟渠;顶管

Abstract: in this paper, through the analysis of engineering example of city water supply pipeline through the brick ditch, introduces the general method in the city water supply pipeline crossing ditches, show that the design and application, the method is simple and practical, to meet the needs of practical engineering.

Keywords: water supply pipeline; crossing the ditch; pipe jacking

中图分类号:TU731.5文献标识码:A 文章编号:2095-2104(2013)

城市供水管道的施工,一般是采用开挖沟槽,直埋敷设,因为城市供水管道是压力输水,在覆土满足规范要求的情况下,一般挖深都不太大,采用开槽敷设安装,技术成熟,操作简单,经济合理。但是,在城市道路交口,特别是城市主干道交口,各种地下管线纵横交错,排布紧密,城市供水管道施工中要穿越这些管线,需上翻或下翻,给沟槽开挖、管道安装等带来诸多不便,特别是遇到大断面的沟渠,并且现场地下水位较高,降水困难的情况下,选择合理的施工方法和管道材料,对节省投资,加快工程进度就显得十分重要了。

在邯郸市人民路与滏东大街交口,人民路北便道上正在施工的DN600输水管道需翻越滏东大街一道2.8x1.7米排水大砖沟(见图1),人民路是邯郸市最重要的东西向主干道,滏东大街是邯郸市南北向干道,在这两个主要的交通干道交口,各种管线在规划管理部门的统一考虑下,都做了适当布置,其中人民路北便道上一道DN600输水管道在穿越2.8x1.7米排水砖沟时,遇到了很大的麻烦。主要是因为该砖沟水位高、挖深大,断面宽。该排水沟始建于70年代,常年排放雨污水,并且水位很高,再加上以前施工时砖沟基础处理不好,渗漏很严重。

通常输水管道穿越这种沟渠有两种方式,上翻和下翻,因为该砖沟覆土仅一米,DN600的输水管道从上面翻越的话覆土明显不满足规范要求,所以只能采取下翻方式。从砖沟下穿越,目前施工单位成熟的施工方法有两种,一种是降低砖沟水位,大开槽施工,采取适当措施保护砖沟,然后安装输水管道,另一种就是顶管施工。

该工程是邯郸市市重点工程,工期相当紧张,施工单位常常是昼夜不停施工,保质量、赶进度。降低砖沟水位,需要的时间太长,工期不允许,加上砖沟渗漏严重,大开槽施工,无法进行,只能采取顶管施工。顶管施工方法是我国70年代初开发的施工技术,随着计算机技术、液压顶升技术、密封技术等一系列新技术的开发应用,使顶管施工技术迅速发展,并在国内得到广泛的应用。该工程在顶管施工过程中,工作坑挖至砖沟外墙2米处,砖沟就开始渗水,若继续向前挖,可能导致砖沟基础下陷,沟内污水浸泡工作坑,于是在砖沟两侧距沟外墙2米处打钢板桩,支密撑,阻止砖沟基础下陷。

在顶管管材选择方面,提出了三种方案:

(1)按常规做法,先顶加重钢筋混凝土套管,待套管顶好后,再在套管管内安装供水管道。

直接顶进原设计所选用的管材球墨铸铁管。

(3)做好防腐层,直接顶加厚的钢管。

第一方案按常规做法先顶加重钢筋混凝土套管,再安装DN600供水管道,套管至少选用φ1150的钢筋混凝土套管,这样的混凝土套管在砖沟基础下穿过时,正好与滏东大街道路中心位置上的D600污水管道交叉,而且,套管底部挖深已达5米,势必加大了工作坑的深度,给工作坑的降水带来困难,另外,混凝土管外表面粗糙,管径又大,又加大了顶进的阻力。

第二方案是直接顶进原设计所选管材,DN600球墨铸铁管,直接顶进这种管道,在标高计算上正好可以在砖沟基础下,污水管顶上穿过,但是因砖沟较宽,加上砖沟墙厚,再加上墙外2米渗水区,总宽度为2+0.74+2.8+0.74+2=8.28米,而DN600球墨铸铁管每根长6米长,要穿过该砖沟至少顶两根,而球墨铸铁管是胶圈柔性接口,在顶第二根管时,两根管连接处的接口上的胶圈必然会被挤坏,在以后供水时可能会在接口处向外渗漏。

第三种方案,做好防腐层,直接顶进加厚的DN600钢管,这种方案具有以下优点:

直接顶钢管,标高上可以满足在污水上、砖沟基础下穿过。

(2)钢管可以根据需要的长短进行切割和焊接,并且接口采用焊接,质量有保证。

(3)使用钢管可以使工作坑挖的不会太深,减少挖土方量,减小工作坑降水难度。

(4)钢管表面光滑,减少顶进的阻力,方便施工。

顶管施工方案范文第10篇

【关键词】顶管施工;市政工程;排水施工

顶管施工技术在市政排水工程中的应用,利用其非大开挖施工特点,与传统沟槽施工技术相比,可以最大程度的降低对周围已建工程、道路系统以及管线工程等专业的影响,具有更好的施工效果。对顶管技术在市政排水工程施工中的应用方式进行分析,需要明确其工作原理与特点,针对施工技术实施要点进行分析,采取合理的控制措施来提高工程施工质量。

一、顶管施工技术概述

顶管施工无需对施工现场进行开挖,即在不开挖路面的情况下完成排水工程的施工,最大程度降低了对其他专业系统的影响。施工时需要在路面垂直开挖一个工作井,然后将高压液千斤顶或者钢制管道压入地下,管道在顶管顶进作用下进入到地层后即可进行顶管埋设处理。为保证顶管施工效果,需要遵循气压平衡、土压平衡与气压平衡理论,即施工时依据施工现场地质特点、施工要求以及设计方案等,来选择相应的施工设备与施工工艺,确保施工进度与施工质量均能满足工程建设需求[1]。其中,施工用工具管质量与工程最终施工效果有着密切联系,因此需要以满足实际施工需求为目的,合理选择管道材料与类型,确保其具有较大承载力与耐腐蚀性,常见有混凝土管、钢管等。

二、顶管施工技术工艺实施要点

1.现场勘察

在编制工程施工方案前,应进行施工现场勘察工作,即安排具有丰富经验的专业人员对现场人、车流情况,并确定交通组织与路线,确定施工导向牌设置的位置,提高后期施工过程中对人、车流的指挥效果。第二,应进行地质勘察工作,并与当地规划部门取得联系,确定施工范围内的所有管线定位,并确定附近所有排水系统,设计出最为合理的排水路线,必要时还应设置临时排水管道,以免施工时污水乱流影响交通质量。第三,确定施工范围内所有已建构筑物位置,包括原有排水管道、市政地下构筑物、桥台基础以及桩基结构等。基于以上所有信息进行综合分析,来编制工程施工方案,并选择合适的施工技术与施工工艺,确保工程可以正常施工,并降低对其他专业工程的影响。

2.施工准备

仔细研究业主与设计单位提供的所有地质材料,掌握施工现场地质物理性质、力学特点,以及地下水分布情况,确定各因素是否会对施工活动的展开产生影响,并确定相应的实施措施。对于存有砂层的施工点,要确定地质土含砂量、砂细度以及级配关系等;对于存有岩层的施工点,则应掌握其是否有裂隙发育问题。并且对于部分存有风化岩石的施工点,要确定其为强风化、中风化还是弱风化,以及抗压、抗剪能力等[2]。根据各项数据信息,对编制的施工方案进行复核,对不合理的地方要及时联系业主与设计单位,进行协商并重新编制。同时,还要选择性能满足工程建设需求的设备与材料等,减少各因素对工程施工造成的影响。

3.管材设计

在对管材进行设计时,重点分析其配筋数量、砼强度、钢筋布置以及端部细节等。如果是纵向荷载排水管道,设计时可以按照轴心受压力柱进行分析,并且对于需要纠偏处理的管道,还需要对管道偏心受压以及局部应力集中等问题进行综合分析,预留出一定的安全系数,保证其可以满足工程施工要求[3]。另外,还应做好对顶力的设计,根据施工现场土层变化情况,以及是否需要纠偏处理、机头切削形式、应用管材形式以及设备形式等因素,来确定施工顶力大小。一般可以利用整体三维模型的方式进行分析,对多项影响参数进行综合分析,并模拟顶管顶进施工过程中各结构的受力情况,提高工程施工的合理性。

4.现场管理

在市政排水工程顶管施工中,管线中经常会残留施工物料,必须要及时清除,以免对施工设备而、管道阀门以及检测仪器等造成损坏。在管道顶管安装施工前,要对其进行全面清理,焊接与清理同时进行,减少了焊接后清理的难度,同时也减少了工程量。另外,施工时还要注意季节对打压处理的影响,要做好对管道系统密封性以及强度的检测,对于温度比较低的环境,还应做好相应的防冻措施。

三、顶管施工在市政排水工程中应用实例分析

1.工程概述

以某城市排水工程为例,此工程全长为523.1m,施工地点横穿城市主干道,为降低对城市交通系统运行的影响,选择用顶管施工技术,避免大开挖埋管对道路以及其他管线的影响。施工用管道为两排C50钢筋混凝土平口管,管道外径2.5m,内径2.0m,管道每节长度为2.5m,顶管长度为2×68.32=.64m。施工地点地质结构自下而上为0~5.3m的人工填土层、5.3~18.2m冲积层,顶管工程施工穿越松散、密度较高的卵石地层。

2.施工技术

2.1工作井

按照设计方案布置降水井,采用围护桩与挂网喷锚防护技术对工作井以及接收井进行处理。其中围护桩采用C30砼,桩径确定为1.2m,并在桩间护壁设置钢筋网片,桩间连接Φ16加强筋,植入桩身16cm,间距则控制在150cm左右。

2.2顶管施工

施工前检查各部位处于良好状态后进行开挖与顶进,施工过程中为避免为对顶管的干扰,应先顶进一根,完成后再顶进另一根。将管道下降到导轨上,就位完成后安装顶铁,并检查管道轴线与管底标高是否与设计方案相符,检测无误后方可进行管前挖土施工。顶进时利用千斤顶出镐,在保持后背墙能够满足顶管最大顶力并且不动的前提下,将圆管向前顶进。正式顶进时安装好顶铁并挤牢,启动油泵千斤顶进油活塞伸出一个工作行程,将管道推出一定距离、。然后停止油泵并将控制阀打开,千斤顶回油活塞回缩,最后添加顶铁重复上述操作。当顶管位置距离井边50cm时卸管,进行下一节管道的安装。

结束语

顶管施工技术在市政排水管道施工中的应用,可以最大限度的降低对其他专业工程的影响,为提高其施工效果,需要掌握其施工特点,在确定施工要点的基础上,采取有效的措施对整个施工行为进行控制,争取不断提高工程施工效果。

参考文献

[1] 徐秀梅.顶管施工技术在市政排水工程中的应用[J].石家庄铁路职业技术学院学报,2013,04:8-13.

顶管施工方案范文第11篇

1 工程概况

1.1 周边环境 1.2 交通及管线状况

江苏路为城市主干道,现为4快2慢6车道,车流密集,高峰时候尤其突出。愚园路为城市次干道,现为2快2慢4车道。

江苏路、愚园路地下管线状况见表1。

江苏路上控制管线为2400mm雨水管,管内底埋深4.7m;愚园路上控制管线为1500mm雨水管,管内底埋深3.0m。

1.3 工程地质和水文地质 场区浅层地下水属潜水类型,地下水位埋深为0.5~0.7m。第⑦2层草黄—青灰色砂质粉土层为第一承压水含水层;承压水水位标高在0.99~-1.98m之间,呈周期性变化。

2 换乘通道方案研究

愚园路站所处站位周边环境复杂,高层建筑物多,地面管线错综复杂;而且江苏路为城市主干道,交通繁忙。因此,对于本站换乘通道的设计,影响和制约因素较多。对方案的综合研究主要进行了三个方案的比选工作。

2.1 方案一 同时,不论采用明挖法施工还是顶管法施工,江苏路、愚园路的地面交通都将会受到影响,同时必须搬迁换乘通道实施范围内的管线。综上所述,受交通、管线、2号线区间隧道保护及工程实施场地等诸多因素控制,采用此方案的换乘通道实施难度很大。

2.2 方案二 2.3 方案三

本方案的换乘通道通过改造既有2号线西风井结构来实施(见图5)。在上述两方案都存在较大实施难度的情况下,提出了通过改造既有2号线西风井结构实施换乘通道的方案。本方案换乘通道距离最短(约为90m),同时实施期间对愚园路、江苏路的 交通 和管线不造成 影响 ;但在风井结构改造期间, 为不影响上海轨道交通2号线的正常运营需设临时风井进行过渡。

3.2 号线西风井结构改造方案 2号线西风井(见图6、7)为地下一层框架结构,覆土厚约1.5m,顶板厚500mm,底板厚600mm,风道高度6.05m;采用φ600mm钻孔灌注桩外加φ700mm深层搅拌桩作为基坑的围护结构。钻孔灌柱桩桩长16m,桩基持力层为⑤1-1黏土层。深层搅拌桩桩长12m,围护结构的底板下设φ600mm抗拔桩。

3.2 西风井结构改造 内容 1)原风井结构净空仅6.05m。为满足改造后风道3.8m及换乘通道3.5m的净空要求,需凿除既有结构顶板,在原结构顶板上方1m处新建顶板结构。

2)在风井内局部施作中板结构,将风井结构由地下一层改造成地下二层:上层作为风道结构,下层作为换乘通道。

3)由于风井结构顶板上抬后覆土厚减少近1m,结构不满足抗浮要求,需在底板下增设抗拔桩。

4)原风井结构底板不凿除,上翻底板梁凿除。

改造后换乘通道平面图、剖面图如图8、9所示。

3.3 结构改造实施步骤

西风井结构改造实施步骤如下:①底板设泄水孔;②清除顶板覆土,利用原有西风井围护结构,架设第一道钢支撑;③顶板上开设5m×6m施工孔;④底板下的抗拔桩施工;⑤施作夹层板,接高侧墙,浇筑结构顶板;⑥待结构施工完毕后,凿除原结构顶板。详见图10所示。

3.4 结构改造的实施难点

1)施工作业面小,空间狭窄,施工难度大,尤其是在顶板开孔的情况下施工底板抗拔桩难度更大。

2)为不影响既有2号线正常运营,在换乘通道实施期间需设临时风道进行过渡。

3)新、老结构的连接处理难度较大。

4)结构凿除工作量大。

4 结语

参考 文献

顶管施工方案范文第12篇

关键词:后浇带;梁下挠;顶升

一 工程概况

某工程建筑面积约为15万平方米,地下3层,地上主楼26层,裙房6层(局部7层),框架-剪力墙结构,裙楼为筏板基础厚度为800mm。裙楼柱网为8400×8400mm。门厅位置为圆弧形式,局部柱网跨度达到11800mm,负一层、一层层高为5400mm,二层至四层层高为5000mm。下挠的梁为次梁截面尺寸为400×950mm,主梁截面尺寸为400×1000mm。裙楼下挠梁处板厚分别为250mm(负二层)150mm(负一层)200mm(一层至四层),此处梁板混凝土强度等级为C30,梁板受力钢筋强度为HRB400。后浇带类型为伸缩后浇带。

二 后浇带处梁板下挠产生情况及分析下挠产生的原因

发现梁下挠后经过对后浇带处梁板进行测量发现负一层顶、一层顶、二层顶、三层顶D-E轴中间后浇带南侧与15轴相交梁及相邻现浇板下挠,相邻框架梁及板支座位置出现裂缝。该次梁负一层顶、一层顶、二层顶、三层顶分别下挠21mm、55mm、42mm、36mm。主梁由于次梁的下挠而产生了次应力超过主梁的设计强度,主次梁交界地方出现了受扭裂缝,裂缝宽度小于0.3mm。由于板的下挠,板与梁交界部位出现了裂缝,裂缝宽度大于0.5mm小于1mm。

经相关部门及专家论证后认为1、梁板下挠系由支撑体系出现问题。在脚手架周转使用过程中,脚手架周转过快,当脚手架周转到上层时,后浇带并没有浇筑,只是在后浇带处留有部分支撑。2、后浇带设计位置有问题。从原设计可以发现由于后浇带的设置使次梁有将近9m的悬挑,这种情况也加重了在支撑体系出现问题时梁下挠的程度。

发现梁板出现下挠情况时,裙楼已施工至5层,为了防止各层进一步出现下挠情况及新施工楼层出现类似问题,调整了脚手架支撑体系在施工过程的周转,并对下面出现的下挠情况的支撑体系进行了加强,对后浇带处梁位置采用型钢钢架进行了加固,型钢钢架在各层山上下位置相同直至延伸至筏板基础。进过以上措施处理后,经观察和测量后浇带处梁板没有进一步出现下挠情况。

三 处理方案的论证及确定

经过相关部门现场勘查及测量及设计单位对结构进行验算,认为此处的梁板结构并没有破坏,只是由于次梁的下挠导致主梁产生了附加应力,从而致使梁、板产生了裂缝。如果采取有效的方案使次梁能够达到原设计标高,整个区域的附加应力将会消失,再对裂缝进行化学灌浆处理及对主梁进行粘贴碳纤维布进行补强,以上措施处理完成后在浇筑后浇带,整个结构能够达到原设计要求。

专家论证会中分别论证了以下几个方案,并对每个方案的细节进行了认真讨论。总体上有两种处理方案,如下:

1.采用大直径的钢管从负一层往上顶升,(钢管要计算确定,也就是用千斤顶固定在钢管上顶紧负一层顶下挠梁的端部(后浇带处),这样利用一层、二层、三层的支撑体系,顶升负一层梁顶时各层会顶起,直至各层达到原设计标高。

2.采用大直径的钢管从负一层往上顶升,(因为一层、二层、三层、支撑体系的存在,从上往上顶)钢管要计算确定,也就是用千斤顶固定在钢管上顶紧三层顶下挠梁的端部(后浇带处),这样从上而下逐层顶升,直至各层达到原设计标高。

专家论证会中对以上两种方案进行了认真的分析和讨论,采用第一种顶升方案,因为一层、二层、三层、支撑体系的存在,从上往上顶顶升的荷载较大,这就需要顶升力较大的千斤顶和直径较大的钢管,且各层下挠的程度不同并不是上层下挠大下层下挠小,这样顶升过程中各层顶升高度不好确定,可能导致中间层顶升超过原设计标高。不过此顶升的工期较短。

采用第二种顶升方案,由于顶升荷载比第一种顶升方案比较小,可以采用顶升力较小的千斤顶和直径较小的钢管,顶升过程中各下挠梁的顶升高度可以很好的确定,施工精度较高,有利于控制梁顶升至设计标高。顶升过程中对下层的产生的荷载可以采用从支点到顶升点的支撑钢管来承受,这样可以大大减低对下层的结构影响。经过专家的认真分析和讨论一直认为采取第二种方法较为安全可靠,确定按照第二种方案进行顶升处理。

由于需要顶升的有四层,每层有一根下挠梁,根据第二个方案每次顶升需要顶升一层一根下挠梁,所以需要的顶升千斤顶是一台,根据下面的计算确定采用1000kN的千斤顶。每次顶升一层一根梁分为若干阶段加荷顶升,每个阶段顶升5mm,根据现场施工情况和每次下挠的程度确定顶升阶段的次数。图1为四层顶升布置图,其它层同四层。

四、顶升计算

根据《建筑结构荷载规范》(GB50009- 2010)进行顶升荷载计算,根据《混凝土结构设计规范》(GB50010- 2010)对裙楼框架梁进行抗剪和受弯计算,根据《钢结构设计规范》(GB50017- 2003)对顶升和支撑钢管进行设计,确定钢管尺寸。具体的计算结果如下:

1、结构自重荷载计算:根据结构尺寸,按开间4.5m,悬挑梁板9.7m以及板200mm厚,经计算在梁端顶升1层结构荷载自重291kN。考虑临时支撑及其他附加荷载等不利因素荷载按310kN,3层共930kN。

验算梁抗剪承载力V

V=0.7ftbh0+1.25fyvAsv/S×h0

=0.7×2.01×400×880+1.25×210×(4×50.3)÷200×880

=727.5kN。

由上可知各层梁抗剪承载力大于顶升时1层结构自重荷载,顶升一层结构荷载各梁安全。

2、由于地下一层顶后浇带还没有浇筑,不能作为一层顶升支点,地下二层、地下三层顶此部位没有梁也不能作为传递支撑点,故进行

讨论后决定采用从基础顶起钢管到地下一层顶梁支点处,各层钢管与板顶紧,垫板采用1000×1000×20mm,且在顶紧位置采用位移计进行变形控制。

3、根据计算荷载,选用顶升力500kN的千斤顶,可以满足本次顶升需求。

4、顶升用钢管和支撑用钢管计算,钢管按两端铰接小偏心受压进行计算,确定钢管直径和壁厚,地下三层至地下一层支撑钢管选用325×6mm,一、二、三层顶升、支撑钢管采用273×6mm,稳定验算结果符合压杆稳定。

5、下沉的梁在顶升时按两端简支对梁弯矩和剪力进行计算,经计算框架梁顶升时内力均小于设计结构内力。

6、局部承压计算,顶升用钢管两端加垫450×450×20mm钢板,经计算混凝土局部承压满足要求。

五、分析和总结

通过对后浇带处梁下挠原因分析、方案论证体会到后浇带位置设计是防止后浇带处梁板下挠的首要阶段。一定要防止梁板悬挑过大。造成后浇带处梁板下挠的主要原因是施工中支撑体系周转过快,造成梁板的支撑体系缺失,从而导致质量事故,所以在施工方案中一定要注意后浇带处支撑体系的编制,以免造成结构下挠。本次顶升方案经专家周密论证得到了各方认可,从而保证了此次顶升处理非常安全、顺利地完成。

参考文献:

[1]《混凝土结构设计规范》(GB50010- 2010)

[2]《钢结构设计规范》(GB50017- 2003)

顶管施工方案范文第13篇

关键词 方案比选;顶力计算;施工技术要点

中图分类号[TV93] 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2013)91-0081-02

1 工程概述

江苏省宿迁市来龙灌区为国家大型灌区,东民便河穿二干渠地涵工程为该灌区2011年度节水改造工程,该地涵顶部为宿沭公路交通繁忙,底部横穿二干渠,全长约160m。由于该涵洞建于上世纪六、七十年代,建设标准低,随着工情、水情、农情的不断变化,目前已不满足现状排涝要求。根据新的灌区规划该片区总的排涝流量为Q=44m3/s,而老涵洞经复核实际过流仅为Q=24m3/s,因此需要增加Q=20m3/s排水通道与老涵洞共同承担该区域排涝任务。

经技术与经济比选后确定,新建地涵设计流量为20m3/s,选用2孔直径3.0m的钢筋砼管,长160m,采用顶管法施工。主体工程由工作井、接收井、顶管、上下游连接段等部分组成。工作井和接收井均为钢筋混凝土结构,采用沉井法施工。工作井平面尺寸为15.3m×12.0m,接收井平面尺寸为14.3m×8.30m;工作井和接收井顶部高程均为18.70m,刃脚底高程为2.8m。工程选用的管材标准为国家建材行业标准GB/T11836-2009中Ⅲ级管的标准,荷载等级为裂缝荷载为273kN/m,破坏荷载为410kN/m。

2 工程地质

钻探深度范围内的土层可分为2个工程地质层,详见以下描述:

1层:填土(Q4ml)。灰褐色或灰黄色,主要以粉质壤土或壤土为主,含腐植物。 层厚1.0m~3.1m。

2层:粉质粘土或粘土,根据其强度及岩土性状分为两个亚层。

2-1层:粉质粘土或粘土(Q4al)。灰色、灰黄色,可塑状(J44与J45孔该层顶部软塑状),有光泽,无摇震反应,干强度及韧性高,局部含腐植物。层厚0.9m~4.9m。

2-2层:粉质粘土或粘土(Q3al)。黄色、暗黄色,硬塑状,有光泽,无摇震反应,干强度及韧性高,顶部混较多礓结石。最大孔深20m未揭穿该层。

东民便河穿二干渠地涵底板置于2-2层粉质粘土(或粘土)上,该土层呈硬塑状,能满足天然地基条件,适宜采用顶管法施工。

3 工程设计要点

3.1方案比选

根据地涵处的地形、地质、水流、环境等条件,结合交叉河道的排涝、泄洪、供水等要求,进行合理布置,做到有利施工、运行安全、管理方便、少占耕地、美观协调、投资较省,经比选确定选择移址扩建方案。本次建设方案为加固原地涵洞身,并在老地涵东侧新建地涵,新建地涵设计流量为20 m3/s,上游水位16.0m,下游水位15.7m。

新地涵设计两个方案进行比选,分别为两孔3.0m(宽)×2.5m(高)钢筋砼箱涵、两孔直径3.0m顶管,将从总平面布置图,结合地质、地形、水文条件、施工组织和实施难点、工程质量、工期和工程投资等方面的优缺点进行比较。

两种方案各方面综合比较见下表。

实施难点 临时工程较多,且土方开挖和施工围堰占用工期多。大开挖施工干扰大,拆迁赔偿多,工期安排紧,组织在各个时间段的工作安排都必须是深思熟虑、统筹兼顾,并且要根据实际灵活调整,见机行事。 不需要开挖面层,能够穿越公路、地面建筑物以及地下管线等,对周围环境影响小,且能深入地下作业,临时工程较少,且属非关键线路上的节点,不占用工期。施工组织重点是对沉井下沉和顶管顶进的控制。前提是要选择具有较高专业技术水平的施工队伍。

东民便河穿二干渠地涵工程方案比选表

经综合比较,顶管方案投资稍高;但具备总体布置较顺畅,临时工程较少,不影响交通,施工干扰小,受工期制约小等优点,最终选择顶管方案。

3.2顶管顶力计算

本工程顶管顶进的方式设计为泥水平衡式,顶管机刀头需具有破碎功能。考虑到减阻泥浆的减阻作用,顶管顶进力的计算考虑采用“何莲法”。管道外径D=(3+0.3*2)m,单根顶进长度L=160m。管道在粉质粘土层中顶进。顶管施工中顶力的计算包括工具管迎面阻力和管道摩阻力两部分。具体计算公式表示为:

计算得,[Fr]=26555kN,大于顶管主站设备的最大顶力,故混凝土管道的抗压强度能够满足要求。

根据计算本工程当管道顶进 80m左右需设置一个中继间,这样可以保证管道的顺利顶进及管材不受损伤。

1.中继间前管;2.中继间后管;3.千斤顶;4.中继间外套;5.密封环。

4 顶管施工技术要点

4.1 顶进设备的安装和使用

1)导轨安装时,应复核管道的中心位置,二根导轨必须互相平行、等高,导轨面的中心标高应按设计管底标高适当抬高,确保顶进设备中心与设计管道中心一致;

2)本工程采用钢筋砼沉井井壁作后座墙,且墙面应与管道顶进轴线相垂直;

3)千斤顶宜固定在支架上,并与管道中心线的垂线对称,其合力的作用点应在管道中心线的垂线上。若数台千斤顶共同作用,则其规格应一致,同步行程应统一,千斤顶高度应与环形顶铁受力位置相适应;

4)选用千斤顶的最大顶伸长度应比油缸行程少10厘米;

5)油泵必须有限压闸、滤油器、溢流阀和压力表等保护装置,安装完毕后必须进行试车,检验设备的完好情况,用二台以上油泵时,每台油泵的最大工作压力应接近,并应并联在油路上;

6)顶铁轴线应与管道轴线平行、对称,顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫,顶进时,工作人员不得在顶铁上方及侧面停留,并应随时观察顶铁有无异常现象。

4.2 顶进

1)在每节管道的顶进过程中,必须测量和控制管道的管底标高和中心线,保证轴线偏差符合规范;

2)顶进测量一起放设时,其视准轴应与管道顶进中心线相互一致,以测定顶进管道的中心线偏差,同时整平仪器,以测定管道的管底标高误差;

3)必须有严格的放样复测制度,并做好原始记录,顶进前必须遵守严格的放样复测制度,坚持三级复制:施工组测量员项目管理部监理工程师,确保测量万无一失;

4)在顶进过程中,应贯彻勤顶勤测的原则,建议采用泥水平衡法顶管掘进机掘进,掘进机进入土层过程中,应每顶300mm测量不少于一次;管道进入土层后正常顶进时,每顶进1000mm,测量不少于一次,纠偏时应增加测量次数;

5)工具管入土时,应严格控制顶进偏差,中心偏差不得大于0.5厘米,高低偏差宜0.5~1厘米,若达不到上述要求,应拉出工具管,作第二次顶进,严格控制前5米管道的顶进偏差,其上下、左右偏差均不得大于1厘米;

6)在顶进过程中若产生偏差,应随时纠正,纠偏可采用调整纠偏千斤顶的方法,若管道偏左,则左侧的纠偏千斤顶伸出,而右侧缩进。在既有高低偏差又有左右偏差时,应把偏差较大的方向作为主要突破口,先予以纠正;

7)顶进的操作顺序为:挖土-出土-顶进-测量。

4.3 质量标准

1)涵洞洞身结构砼采用C50,沉井井身及基础采用C30砼,抗渗等级为W6;

2)所有采用的材料要符合相关规范要求;

3)管道内壁涂水柏油2度防腐;

4)顶向不偏移,管节不错口。每一顶程管道坡度不允许倒落水,管道接口腰箍须嵌打密实,逆顺不起壳,不渗不漏;

5)管内若有小于0.2毫米的裂缝,可用环氧砂浆或其他涂料修补。修补后不得有渗水现象;若裂缝大于0.2毫米,则应另行研究处理;

6)管道顶进允许误差

7)管道接口可选择聚氨酯密封胶进行嵌缝,须检查渗水情况,待接缝无渗漏后,方可打砂浆腰箍;

8)顶进结束后,应对泥浆套的浆液进行置换。为了防止堤防变形或沉降,大堤段的浆液应置换为水泥浆。置换浆液一般可采用水泥砂浆掺和适量的粉煤灰。待压浆体凝结后(一般在24h以上)方可拆除注浆管路,并换上闷盖将注浆孔封堵。减阻泥浆的制浆用水可取自里运河,并作水质检测,需达到生活用水标准;

9)本工程涵洞穿越干渠,管道洞口与沉井结合处止水圈建议做两道(确保接口处不漏水)。前面一道是充气的,像一只自行车内胎一样,与管子不直接接触;中间也有一道止水圈。平时,前面一道止水圈是不充气的,只有当后面一道止水圈损坏需要更换时,前面的那一道才充气,起到止水作用。

顶管施工方案范文第14篇

关键词:高压管线,工作井,接收井,高速公路

过某高速的某处高压燃气管线,从高速公路南侧顶管穿越高速公路及其毗邻的一个深塘,进入北侧的天燃气门站,全程顶进距离约300m。相关设计条件:高速公路南侧距离栅栏约25m处有一中石油管道,埋深15m;高速公路路基采用搅拌桩处理,桩长11m,梅花形布置;高速公路北侧水塘,深约13m。拟设计管道为2根管径为600mm的钢管,输送介质为天燃气,工作压力4.0MPa,为高压管线。

现场情况如下图所示:

1.管道施工方案比选

管道穿越高速公路的主要方式有预埋套管法,顶管穿越法和定向钻穿越法等。其中预埋套管法为一般在高速公路实施阶段根据规划预留,方便在今后管道穿越时不对高速公路产生影响。既有预留管廊方便各类管线集中穿越,也有预留管道为今后某一专业管道单独穿越。

顶管和定向钻穿越法为非开挖穿越高速路的两种方式。按传统施工工艺,一般管径大于等于800mm的管道采用顶管的施工方式,管径小于800mm的管道采用定向钻的施工方式。但近年来随着施工工艺的不断发展,顶管工艺出现了微型顶管可以施工管径小于800mm的管道,定向钻施工工艺也有了一些大直径管道施工的工程实例。但管道穿越高速公路对施工工艺要求较高,高速管理部门审批也非常严格,因此,一般穿越高速实施方案都采用较为成熟可靠的传统工艺。因定向钻施工,有标高控制较粗,造斜段长度长,后期沉降难控制等因素,本工程采用比较成熟的、对周围环境影响较小的顶管工艺。

2.方案设计

本工程顶进距离全长约300m,管道穿越高速公路埋深较深,若采用钢管壁厚较厚,造价高,因此,设计采用顶进用钢筋砼管加中继间技术的方案。为了满足长距离顶进的要求及工艺要求[1],顶管管径需加大为d1000,以顶管施工的管道作为套管,内衬DN600的钢管。顶管施工时需注意管道的埋深及工作井和接收井的设置。

2.1管道埋深设计

燃气管线端头的中石油管道埋深约15m,高速公路路基处理使用桩基深度约从自然地面往下11m,深塘最深处约12m,参照《给水排水工程顶管技术规程》[2](CECS246:2008)的5.4.2条,穿越江河水底时,管顶覆盖层最小厚度不宜小于外径的1.5倍,且不小于2.5m。根据相关软土地区的顶管经验,结合此处实际情况,为确保顶管安全,设计管道覆盖层厚度为3m;保证河底覆土的前提下,穿越高速公路段,管道覆土厚15m,距离高速公路下桩基底约4m,与中石油管道标高相当。可有效控制对周边的影响。管道穿越土层为4层粉质粘土层。

2.2接收井与工作井的设计

(1)接收井与工作井的位置

高速公路南侧因毗邻中石油管道,工作面较窄,拟于此处设置尺寸相对较小的接收井,门站前场地比较开阔,将尺寸较大的工作井设置在此处。

(2)工作井和接收井尺寸

本次拟顶进管道为2根1000mm的钢筋混凝土管。参照《给水排水工程顶管技术规程》[2](CECS246:2008)第5.3.1节,互相平行的管道顶管间距要求大于1倍的管径,考虑管道埋深较深、顶进距离较长,并双管有一根管道破坏对周边的影响,双管顶管间距设计采用净间距4m。

a.工作井尺寸确定

按规范要求工作井的最小长度 (1)

式中,L―工作井的最小内净长度(m);l1―顶管机下井时最小长度,如采用刃口顶管机应包括接管长度(m);l3―千斤顶长度(m),一般可取2.5m;k―后座和顶铁的厚度及安装富余量,可取1.60m。

单节钢筋砼管长度为2m,因此,工作井最小长度L=2.00+2.50+1.60=6.10m,设计取工作井的最小长度为7.00m。

深工作井内净宽度可按下列公式计算:B=3D1+(2.0~2.4) (2)

式中,B―工作井的最小内净宽度(m);D1―管道外径(m)。

管道的外径为1.20m,因此,B=3.00x1.20+(2.00~2.40)= 5.40~6.00m,设计取工作井的最小宽度为6.00m。

按照规范[3],通过对工作井进行下沉和稳定及配筋的计算,工作井的壁厚确定为:-16.80~-6.00标高为1000mm,-6.00~0.00标高为800mm。工作井的外尺寸为14.60mx9.00m。

b.接收井尺寸确定

接收井内净宽度可按下列公式计算:B1=D2+2x1000 (3)

式中,B―接收井的最小内净宽度(mm);D2―顶管机外径(mm)。

顶管机的外径为1.40m,因此,B1=1400+2x1000= 3400mm,考虑施工时距离的要求,接收井管道每边预留1.00m,拟顶管施工管道间距为4.00m,综上所述,设计取接收井的最小宽度为3.85m。

按照规范[3],通过对顶管接收井进行下沉和稳定及配筋的计算,接收井的壁厚确定为:-16.80~-5.75标高为800mm,-5.75~0.25标高为600mm。接收井的外尺寸为9.80mx6.10m。

根据管道埋深及顶管所需空间确定,工作井深度为19.30m,工作井深度为19.05m。

(3)工作井和接收井施工方法

工作井和接收井可供选择的较常见的施工方法有刚性桩支护加止水帷幕开挖法施工和沉井施工法。考虑到本工程基坑面积较小,深度较深,若采用支护加止水帷幕施工法,取土出土比较困难,并涉及多道内支撑换撑工况,工况复杂且亦造成周边土移;与之相比较,沉井在深基础施工中具有明显的优势:占地面积小,不需要支护,技术比较稳妥可靠;与大开挖相比挖土量少,能节省投资,无需特殊专业设备,在精心组织和精心施工的前提下对周围临近的建(构)筑物影响较小,因此本工程拟采用沉井施工法。沉井施工要求施工单位要有相关的工程技术和经验。

由于本工程沉井高度较大,可分节浇筑,分次下沉,每节浇筑高度不宜大于6m。建议分两次下沉,第一次下沉高度约10m,第一次下沉至-10.50标高再进行第二节接高,接高时应注意混凝土浇筑的均匀性,井壁达到强度后进行第二次下沉施工。施工前应核算沉井下沉及稳定性,特别是接高时的稳定性等,并应采取必要的稳定措施(如灌砂、垫脚等),确保接高施工时下节沉井的稳定。施工时应及时检查沉井的沉降变化情况,严禁在接高施工过程中沉井发生倾斜和突然下沉;后续各节的模板不应支撑于地面上,模板底部应距地面不小于1m。沉井及管道施工完成后采用1:1砂石进行分层回填,回填过程中注意管道的保护,路面按原状恢复。

3.结论与建议

由于本工程涉及到穿越河塘与高速公路,且为长距离顶管施工,工程比较复杂,因此,对施工单位的要求比较高,施工前应对周边影响范围分析,制定可靠的施工方案,施工时严格控制下沉稳定,确保施工的安全。由于石油管线与接收井距离较近,施工时应采用阻隔桩对管线进行保护。在今后的设计工作中,应进一步跟进研究顶管施工及施工完成后对高速公路及周边环境的影响。

参考文献:

[1] GB50028-2006,《城镇燃气设计规范》[S].

顶管施工方案范文第15篇

施工的工程中有许多高层建筑设计有地下室,施工电梯基础无法座落在土质地坪上,需要将施工电梯直接放置在地下室顶板上,而施工电梯的静载和动载,对地下室顶板梁板会造成一定的影响,甚至可能会导致梁板开裂,因此必须对施工电梯基础范围内的地下室顶板梁板进行加固支撑设计计算。

1.钢管加固地下室梁板的设计

1.1设计方案

1)施工电梯基础:采用厂家原设计的施工电梯钢筋砼基础5.3×4.2×0.3m直接放置在地下室顶板上,在施工电梯钢筋砼基础下方的地下室顶板下设置钢管支撑,直接将施工电梯的竖向荷载传递到地下室底板。原施工电梯基础落在土上,现将基础设在钢筋砼顶板上,基础大小、配筋等不变。全部竖向荷载直接由钢管承担,而全部水平荷载均由附着承担。

2)加固钢管的布置:采取施工电梯中心区钢管加密,钢管适当放稀布置,间距详图示。

核心区钢管纵横向间距为0.3×0.3m,钢管纵横向间距为0.8×0.85m、0.85×0.6m。钢管步距小于1.6m。

3)立杆采用可调活动支撑,钢管立杆顶部上垫50×80mm方料与地下室顶板或梁的底部顶紧。

立杆顶部与底部自由端不得大于20cm(即必须按规范要求设置扫脚杆)。

1.2钢管支撑加固体系的计算

施工电梯荷载落在地下室顶板上时,地下室顶板下的钢管支撑体系计算:

地下室梁板结构本身的承载能力作为安全储备,全部荷载由钢管支撑承担。

根据厂家提供的《安装、使用、维修手册》中计算参数,按导架高度150m(约100个标准节)取值:

1.静载:

围栏重量:1225kg

吊笼重量:2960kg

对重重量:2516kg

吊笼载重:4000kg

导架总重量:19100

附墙架电缆等:5730kg

过道杆过桥连接杆:8595kg

施工电梯总重量:(2980+5730+8595)×9.81=435876N

施工电梯钢筋砼基础重:5.3×4.2×0.3×25=167KN=167000N

静载=施工电梯+基础总重=435876+167000=602876N

2.动载:

额定载重量:2800kg

冲击载荷:100%×2800=2800kg

吊笼重量:50%×2960=1480kg

对重重量:50%×2516=1258kg

动载:

8338×9.81=81796N=81.796KN=8.1796T

3.核心加密区(36根钢管)承担总荷载:

4.总荷载=静载+动载=452.9+81.796=534.6KN=53.46T

单根立杆承受荷载:N1=53.46/36根=1.48T/根=14.8KN

单根钢管稳定验算:步距取1.6m,i=15.8,ψ=0.155,A=489mm2

5.所有钢管(68根)承担总荷载:

计算单根荷载平均值为N2=53.46/68=0.786T=7.86KN

N2

2.施工电梯基础加固的施工

2.1原有的基础处理

施工电梯的其它安装要求仍按厂家要求和原专项方案实施。为便于今后拆除施工电梯钢筋砼基础,在地下室顶板与施工电梯基础之间可采用油毡或薄膜做一道隔离层。

2.2施工注意事项

1)施工顺序:先支顶好全部钢管支撑后,方能进行人货梯钢筋砼基础施工。

2)钢管加固只考虑施工电梯的竖向荷载,项目部要严格按照钢管支撑的设计步距、间距进行施工。

3)钢管全部采用可调活动支撑。钢管顶部在安装过程中一定要顶紧地下室顶板或梁底。

4)整个钢管支架中部设置水平剪刀撑一道,纵横向剪刀撑布置见图示。