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- 2021-05-14 发布
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顶管施工方案交底
工程概况
第一章
顶管施工工艺和主要方法
第二章
施工质量控制要点
第三章
第一章 工程概况
友爱北站、秀厢站
工程概况
第一章
友爱北站排水管迁改工程主要为平行车站主体的友爱路西侧
D1200
污水管永久迁改至车站主体外西侧,管道全长为
537m
,埋深约为
7.3m
;秀厢站排水管迁改工程主要安吉大道东侧
D800
污水管道,总长
304m
,埋深约为
5m
管。
秀厢站
友爱北站
友爱北站管线改迁工程顶管施工设置
7
个工作井,
5
个工作井。每两个工作井之间各设置接收井,接收井和工作井距离控制在
50m
范围内
1
、工程概述
秀厢站管线改迁工程顶管施工设置
3
个工作井,
2
个接收井。每两个工作井之间各设置接收井,接收井和工作井距离控制在
50m
范围内
工程概况
2
、工作井平面布置
第一章
友爱北站
秀厢站
工程概况
3
、工作井、接收井布置
第一章
友爱北站
秀厢站
第二章 顶管施工工艺
及主要施工方法
主要施工工艺和方法
1
、施工方法概述
第二章
本工程地质条件只要为回填土、粘土和粉土,且地下水影响较小,管径不大,所以选用人工顶进方法施工。人工顶管具有以下优缺点:
优点:
工作坑占用场地小。
设备简单、技术难度低,易于推广。
缺点:
对不同地质条件有很大的局限性。
顶进面土压不能平衡,容易塌方。
劳动强度大,施工进度慢。
主要施工工艺和方法
1
、施工工艺
第二章
管前挖土
包括
施工准备
地下管线勘察
工作井
/
接收井施工
设备安装
后座、导轨安装
液压系统、千斤顶安装
穿墙止水环安装
泥水循环系统安装
触变泥浆系统安装
测量系统安装
照明、通风系统安装
穿墙顶进
下放管节、接管
管道顶进
测量及矫正
到接收井
闭水试验
是
下一段顶管施工
设备调试
否
检查井施工
主要施工工艺和方法
2
、工作井和接收井的施工
第二章
检查桩位、标记
第一次挖土
绑钢筋立模板
浇井壁混凝土
井内底板施工
挖土至设计标高
挖土立模钢筋砼循环
挖下一段土
绑钢筋
立模板
浇护壁混凝土
测量放线定位
施工工艺流程:
主要施工工艺和方法
2
、工作井和接收井的施工
第二章
测量
开挖前,由测量工根据图纸尺寸进行桩位测放,经校核无误后,用红砖砌出
200mm
高
240mm
厚桩护圈,并用醒目的红三角在护圈上标出桩心十字线,方可进行土方开挖施工。
主要施工
工艺和方法
2
、工作井和接收井的施工
第二章
土方开挖
采用人工配合机械从上至下逐层进行挖土,挖土顺序为先中间后周边。其尺寸允许偏差不超过
30mm
。按标出的桩心十字线吊线检查孔中心位置和孔径,然后进行井壁钢筋绑扎、支定型钢模板和浇筑砼,循环作业至设计要求深度。
施工每节井壁高度不能大于
100cm
,为保证桩的垂直度,要求每灌柱三节井壁,就应校核该桩中心位置及垂直度一次。
主要施工工艺和方法
2
、工作井和接收井的施工
第二章
挖机开挖后人工修整及安装钢筋
主要施工工艺和方法
2
、工作井和接收井的施工
第二章
钢筋绑扎安装:
采用预先下料、井下绑扎的施工方法,工作井及接收井护壁钢筋配筋如下:水平钢筋及竖向钢筋采用三级螺纹钢筋,每节护壁高度不能大于一米,竖向钢筋下料加长
200mm
,便于搭接,绑扎好后,经监理工程师验收合格后,方可支模浇筑砼。
主要施工工艺和方法
2
、工作井和接收井的施工
第二章
井壁模板支设及砼浇筑
井壁模板采用加工好的定型钢模板,按井径分块拼装,安装之前应涂刷脱模剂,模板安装需要加固,型钢等材料设置两道支撑对顶,或者采用其他加固方式,避免胀模。
井壁砼浇筑采用商品混凝土,标号为
C30
,砼利用溜槽下送。砼应对称浇筑,防止模板侧移,砼采用人捣实,每次分层厚度
100~200mm
,防止漏捣。
主要施工工艺和方法
2
、工作井和接收井的施工
第二章
支模及砼浇筑
主要施工工艺和方法
2
、工作井和接收井的施工
第二章
拆模养护
井壁混凝土终凝至少
8
个小时后才能拆除支撑,强度达到
1
.2
MPa
以上时才能拆模,拆模时先拆除钢管,再撬模板;拆下的模板应及时清洁,变形的模板应及时修整。接着进行下一节护壁施工。拆模后盖麻袋或土工布洒水保湿养护不少于
7
天。
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
掌握管道埋设、
管径、管材和接口要求
。
掌握地下土质、水位等有关水文地质资料。
掌握地下管线情况。
现场施工环境、运输、电源等情况。
(
1
)施工准备工作
调查研究,摸清情况
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
工作坑一般选在检查井的位置,并与建筑物有一定的安全距离。当受到现场施工条件限制,工作井尺寸无法按设计图纸施工,工作坑底尺寸可按下图计算施工。
底宽:
W
=
D+2(B+
b
)
式中
B---
工作面净宽,一般为
1.2
~
1.5
m
;
b---
支撑厚度;
D---
管外径。
(
1
)施工准备工作
工作坑尺寸的确定
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
(
1
)施工准备工作
工作坑尺寸的确定
底长:
L
=
L1+L2+L3+L4+L5
式中
L1---
后背结构厚度;
L2---
千斤顶长度;
L3---
出土工作面长度,一般取
1.0
~
1.5m
;
L4---
每节顶管长度;
L5---
顶进管口尾部留出工作坑壁的最小长度,
一般为
0.3m
。
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
(
1
)施工准备工作
导轨安装
导轨的作用是控制管身按设计的管中心线和高程顶进,保证管身在顶入之前位置符合设计要求。导轨的安装是否准确和牢固,对管道顶进质量影响较大。
导轨净距与管道外径大小有关,根据直角三角形计算。
导轨标高与导轨净距和管壁厚度有关。
导轨安装应牢固、顺直、平行、等高,其纵坡与管道设计坡度一致。
在使用中经常检查较核导轨,防止产生位移。
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
(
1
)施工准备工作
导轨安装
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
(
1
)施工准备工作
顶力计算
顶管采用先挖后顶的施工方法,施工必须有足够的顶力,才能克服管子在顶进过程中土对管子产生的阻力。顶管的总顶力应大于或等于管四周摩擦阻力。
根据
《
给水排水管道工程施工及验收规范
》GB50268-2008
中顶管顶力计算公式
6.3.4
:
式中:
F
p
—
顶进阻力(
kN
)
D
0
—
管道外径 (
m
)
L—
管道设计顶进长度(
m
)
N
F
—
顶管机的迎面阻力(
kN
)
f
k
—
管道外壁与土的单位面积平均摩阻力(
kN/m
2
)
根据公式计算得出友爱北站顶管顶力为
180.8 t
,秀厢站顶管顶力为
78.5 t
。
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
(
1
)施工准备工作
后背墙制作
后背墙与后背是顶力的支撑结构,后背贴紧墙壁用钢筋混凝土浇注
,
按照设计图纸友爱北站工作井后背墙尺寸为
3m×3m×1000mm
秀厢站工作后背墙井尺寸为
2.1m×2.1m×900mm
,后背平面要求垂直于管道中心线。
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
(
1
)施工准备工作
穿墙止水环
穿墙止水环安装在工作井预留洞口,具有防止地下水、泥砂和触变泥浆从管节与止水环之间的间隙流到工作井。地下水丰富、压力大,或管道埋深较深时,压板可加工成绞接,防止止水橡胶因地下水压力往外翻出。
导轨
洞口止水环
预留洞口
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
(
1
)施工准备工作
顶管设备
千斤顶
它是顶管的主要设备之一。
目前多采用液压千斤顶,根据需要顶力,选择台数。
如选择一台,千斤顶中心放置位置与管中心线的垂线相交;
若使用多台并列式放置,应使顶力合力作用点与管壁反作用点
在同一轴线上,防止产生力偶,造成顶进偏差。
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
(
1
)施工准备工作
顶管设备
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
(
1
)施工准备工作
顶管设备
起重设备
主要作用是下管和运土。
一般采用单梁式龙门吊。
正式作业前应进行试吊,检查重物捆绑情况和制动性能。
严禁超负荷吊装。
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
挖土
(
2
)挖土与顶进
管前挖土一次进尺长度,以千斤顶的一个行程长度为宜。土质好可超前
500
mm
以内。不宜超前开挖过长,以免引起管位偏差大和管端上方土坍塌。
应严格控制管周围土的超挖,管端上部可超挖
15mm
,以减少阻力;管端下部
135
º
包角范围内不得超挖。
3
、人工顶管施工
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
(
2
)挖土与顶进
在不允许顶管上部土层下沉地段顶进时,管周围不得超挖。
在松软性土层中顶进时,应采取土体加固措施或其它有效措施。
管前挖出的土应及时外运
。
挖土
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
(
2
)挖土与顶进
顶进时应先挖土后顶进,随挖随顶。应组织连续作业,不宜中途停止,增加顶进的难度。
安装顶铁应平顺,不得歪斜,每次加放顶铁时,使顶铁连接块数最少为宜。
工具管进入土层时,每顶进
0.3
m
,测量不少于一次。管道进入土层后正常顶进时,每
1.0m
测量一次,纠偏时增加测量次数。(包括管中心线和管底高程)
顶进注意事项
:
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
(
2
)挖土与顶进
纠偏与矫正
采用小角度、顶进中逐渐纠偏,不得猛纠硬调。
挖土纠偏法
顶木校正法
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
(
2
)挖土与顶进
纠偏与矫正
挖土纠偏法
在管子偏向一侧少挖土,而在另一侧多超挖些,强制管子在前进时向另一侧偏移,从而达到纠偏的效果。适用偏差为
10
~
20
mm
时。
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
(
2
)挖土与顶进
纠偏与矫正
顶木纠偏法
管端下陷,可采用下图方法。
适用偏差大于
20
mm
时。
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
(
2
)挖土与顶进
触变泥浆减阻
顶力控制的关键是最大限度地降低顶进阻力,而降低顶进阻力最有效的方法是进行注浆。注浆使管周外壁形成泥浆润滑套,从而降低了顶进时的摩阻力。
为使泥浆能够达到较好的充满度,每
2
节管设一处注浆孔。每处在管顶部及水平直径两侧管壁开
3
个注浆孔
(
注浆孔的设置与管材生产厂家联系
.
在生产管材时将注浆孔预留好
,
孔径规格为
φ50mm,
从管体顶进
10m
至
15m
后开始注触变泥浆。随顶随注,注浆压力应达到
0.2Mpa,
以保证注浆饱满,确实起到润滑减阻作用。
)
触变泥浆管
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
(
2
)挖土与顶进
管内通风
a.
施工人员需进入管道内作业或检查维修设备时,施工前须对管道内进行通风,施工过程中应连续对管道内通风;
b.
临时进入长时间没有对管道内通风的管道作业时,须对管道内通风
30min
后,并对管道内进行毒气监测,明确安全后才能进入管道内作业;
c.
管道钢管顶进施工时,焊接过程中应对管道内进行通风,减少烟雾进入管道内,减少烟雾对测量激光束的影响;
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
(
2
)挖土与顶进
管内照明
a. 管内照明电源应与动力电源分开,设置独立电源控制;
b. 管内照明电压应采用低压,电压一般采用36V、24V、12V、6V,管道内气体严重潮湿时宜采用6V电源;
c. 管道内照明应能清淅地看清管道内的环境。
主要施工工艺和方法
3
、人工顶管施工
第二章
(
3
)管道闭水试验
各种工序完成后,经检验符合要求,可转入水压试验,管道的试验分段长度为全长。
管道试验前,应做好水源引接及排水疏导工作,以及试验段后背与堵板(或堵塞)的设置封堵工作。
堵板采用
20mm
厚钢板或
24mm
砖砌体封堵墙。
取水方式为经济效益和施工方便应采取就近雨水管道抽水取水,水压试验过程中,两端堵板严禁站人。
试验的合格要求:渗水量满足
《
给水排水管道工程施工及验收规范
》
相关规范要求。
第三章 施工质量控制要点
施工质量控制要点
1
、顶管质量控制指标
第三章
项 目
允许
偏差
(
mm
)
轴线位置
D
<1500
<50
D
≥1500
<200
管道内底高程
D
<1500
+30
~
-
40
D
≥1500
+
40~ -50
相邻管间错口
钢管道
≤2
钢筋混凝土管道
15%
壁厚且不大于
20
对顶时两端错口
50
施工质量控制要点
2
、顶管施工质量控制要点
第三章
设备安装:
(
1
)安装后的导轨必须稳固,在顶进中承受各种负载时不产生位移、不沉降、不变形。
(
2
)千斤顶宜固定在支架上,并与管道中心的垂线对称,其合力的作用点应在管道中心的垂直线上。
(
3
)千斤顶对称布置,工作行程应同步,顶进开始时,应缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常顶进速度顶进。
(
4
)顶进中若发现油压突然增高,应立即停止顶进,检查原因并经处理后方可继续顶进。
施工质量控制要点
2
、顶管施工质量控制要点
第三章
测量和导向:
为满足顶管施工精度要求,在施工中必须对下面几个参数进行测量:
(
1
)顶进方向的垂直偏差;
(
2
)顶进方向的水平偏差;
(
3
)顶进长度
测量水平和垂直偏差采用光学法:主要装置包括激光和主动或被动目标靶、全站仪;测量顶进长度采用路径测量法
首节管入土后,仍在校正偏差时,测量间隔不应超过
30cm
。每顶进
100cm
要激光测量仪测量中心高程一次,防止出现偏差,保证管道入土位置正确。
施工质量控制要点
2
、顶管施工质量控制要点
第三章
施工记录:
(
1
)顶进中每班组必须如实填写记录,记录中应包括顶进长度、土质情况、顶力数值、每次的测量记录、校正情况、机械运转情况及其它注意事项。
(
2
)认真执行交接班制度,交接时当班的负责人必须向接班负责人交清记录,并说明在顶进操作中所出现的问题及处理情况。
施工质量控制要点
2
、顶管施工质量控制要点
第三章
其它质量控制措施:
(
1
)成品管质量检查必须严格,管道进场前必须进行试安,保证管材、钢套等材料质量符合要求,对不合格品予以删除。
(
2
)第
1
~
3
节管道顶进前应对管身进行润滑处理(如涂黄油或肥皂),以确保管道顶进滑顺。必要时应采用钻孔注泥浆护壁保持润滑
(
3
)管道在顶进过程中,应连续作业,不到检查井位置不得停止。
(
4
)管道顶进至接收井段时,应特别提醒操作人员缓慢顶进,
控制
顶进距离及顶进冲程,保证检查井的正常施工。
(
5
)管道接头密封良好,橡胶密封圈安放位置正确。需要时应按要求进行管道管道密封检验。
施工质量控制要点
2
、顶管施工质量控制要点
第三章
橡胶密封圈安装
南宁市轨道交通二号线土建七标项目经理部
谢谢大家!