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1、热烈欢迎各位领导专家莅临指导 西安市地铁三号线 期工程港务区车辆段与综合基地排水管道顶管工程施工方案 2014年7月23日 无需隔断交通噪音以及震动都很小可以在很深的地下敷设管道 顶管的施工优点 可以安全的穿越铁路对施工周遭的影响很小可以穿越障碍物 顶管施工采用油压驱动 施工时噪音远远小于开槽式敷设管道 几乎没有地盘沉降的现象 对周遭的影响降低到最小程度 而且在较深的埋深情况下施工成本要小于开槽式敷设管道 顶管的施工优点 地质情况 根据现场勘察报告 沿线底层自上而下的顺序为 层粘土 层沙层 具体见下图 厚度 2 8 3 2m 灰黄色 可塑 硬塑 厚度粘土以下都是沙层 松软 湿陷性大 层粘土 层
2、沙层 地质情况 本工程选用顶管的方案的理由 本工程管道深度6 5米 开挖式施工成本高于顶管施工 本工程地表3米以下为沙层 顶管施工后不会出现沉降本工程顶管施工噪音小 占用场地小 对周围的环境交通影响小 目录 工程概况 工作井施工工序 细节控制 施工安排 顶管施工 安全措施 施工工序 测量控制 1 4 7 8 6 2 3 5 西安市地铁三号线 期工程港务区车辆段与综合基地排水管道为 级钢筋混凝土管 顶管总长度1081m 其中直径0 8m长58m 直径1m长50m 直径1 2m长659m 直径1 5m长314m 一 工程概况 二 施工安排 本工程可根据工期要求安排多个施工班组进场 每班组实行两班轮
3、换 24小时不间断施工 缩短施工工期 三 施工工序 施工准备 后背墙制作安装 工作井开挖 顶进设备安装 下管 预顶调试 测量校核 挖土出土 顶进循环 至接收井 四 工作井施工工序 工作井测量放线 工作井开挖 刃脚垫层施工 内模和支架 钢筋绑扎 外模和支架 浇捣井筒混凝土 养护及拆模 封砌预留孔 凿除垫层 挖土下沉 井底注浆 浇筑水下砼 绑扎底板钢筋 浇捣底板混凝土 绑扎后背钢筋 浇捣后背混凝土 五 顶管施工 顶进采用手掘式机械顶管施工 工艺流程见下 顶力计算及千斤顶选择 根据 给排水管道施工及验收规范 第6 3 4节规定 顶进力FP D0Lfk NF式中Fp 顶进阻力 KN D0 管道的外径
4、L 管道设计顶进长度 fk 管道外壁与沙的单位面积平均摩阻力 取8 0KN m2 NF 顶管机得迎面阻力 有公式计算而得 公式如下 NF D0 t tR其中t 工具管厚度 R 挤压阻力 取400KN m2根据计算最大顶力为4359kN 管材轴向允许推力5300KN 则主顶油缸选用1台500t 5000KN 级油缸 千斤顶总推力500t 因此我们无需增加额外的顶进系统即可满足要求 导轨 复合式导轨 导轨采用复合型导轨 每一根导轨上都有两个工作面 水平工作面是供顶铁在其上滑动 倾斜的工作面则是与管子接触 为了测量及导轨安放的方便 导轨的水平工作面仍然与钢筋混凝土管内的管底标高同处一个水平面上 每一
5、副复合导轨中还设有六只可以调节高低的撑脚 以便安装 后背墙土抗力 反力 计算 式中 总推力之反力 kN 系数 取 1 5 后座墙的宽度 3m 土的容重 18kN m3 后座墙的高度 2m 被动土压系数 查表取1 42 土的内聚力 90 4kPa 地面到后座墙顶部土体的高度 10m 计算得出后背墙土抗力 4469KN m装配式后背墙 尺寸300cm 250cm 则后背墙每延米受力 4359 3 0 1453kN m Ep 4469kN m 4359KN为计算最大顶力 能满足顶力要求 后背墙土抗力验算 一般是安排一个人挖土 为加快工程进度 每班两个人 轮流开挖 土方在管内采用人力斗车进行运输 土方
6、在工作坑采用电动葫芦进行垂直运输 在一般地段 土质良好 挖土时可超挖30 50 管子周围超挖的控制 管上面允许超挖1 5 但在下面135 范围内不得超挖 一定要保持管壁与土基表面吻合 超挖示意图a 最大超挖量1 5cm b 允许超挖范围 管前挖土 a 检查管子下管前应先对管子进行外观检查 主要检查管子有无破损及纵向裂缝 端面要平直 管壁无坑陷或鼓泡 管壁应光洁 检查合格后的管子方可用起重设备吊到工作坑的导轨上就位 b 检查起重设备起重设备以检查 试吊 确认安全可靠方可下管 下管时工作坑内严禁站人 当距导轨小于50 时 操作人员方可进坑工作 c 管子就位第一节管放到导轨上 测量管子中心及前端和后
7、端的管底高程 确认安装合格后方可顶进 第一节管作为工具管 顶进方向与高程的准确 是保证整段顶管质量的关键 因此 必须认真对待此项工作 下管 顶进及安装工具涨圈 顶进采用1台500t 台的液压千斤顶作为主顶 顶进开始时 就缓慢进行 待各接触部位密合后 再按正常速度顶进 顶进若发现有油路压力突然增高 应停止顶进 检查原因经过处理后方可继续顶进 回镐时 油路压力不得过大 速度不得过快 挖出的土方要及时外运 及时顶进 使顶力限制在较小范围内 安装工具胀圈为了有利于导向 顶进的前数节管中 在接口处应安装内胀圈 通过背楔或调整螺栓 使用胀圈与管壁紧成为一个刚体 胀圈一定要对正接口缝隙 安装牢固 并在顶进中
8、随时检查调整 六 测量控制 1 中线测量中线测量使用经纬仪 用三点一线方法测量 2 高程测量高程测量使用水准仪测量 校正 纠偏 超挖纠偏方法 偏差为10 20 时 可采用此方法 即在管子偏向的反侧适当超挖 而在偏向侧不超挖甚至留坎 形成阻力 使管子在顶进中向阻力小的超挖侧偏向 逐渐回到设计位置 千斤顶纠偏法 用小型千斤顶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 支顶牢固后 即可进行纠偏 千斤顶纠偏法 校正 纠偏 顶木纠偏法管端下陷 可采用下图方法 适用偏差大于20mm时 七 细节控制 导轨安装 导轨采用钢轨与型钢焊接 导轨长2 4m 两条导轨顺直 平行 等高 导轨安装在工作井
9、内砼垫层上 安装牢固 以保证在管道顶进时不发生位移 导轨安装的轴线偏差 3mm 顶面高程误差控制在0 3mm 两轨内距误差为 2mm 管节接口 管节接口主要由外套环 钢套环 橡胶止水带和软木衬垫组成 钢套环在加工处至现场运输吊装过程中不能变形 接口不损坏 以确保管节在对接过程中 橡胶带不移位 不翻转 确保管节的密封性 同时 钢环套在进场前还必须做好防腐处理 管道的照明 通风 管道内的照明采用36伏的低压安全灯具每20米设一盏灯进行照明 通风管采用 100的UPVC管 用鼓风机向内送风 八 安全措施 临边防护栏杆采用 48 3 5mm钢管搭接 以扣件固定 防护栏杆由上中下三道横杆及栏杆柱组成 上杆离平台1 5m 中杆离地1m 底杆离地0 4m 每个2m设一道栏杆柱 栏杆柱焊上钢板并钻孔后通过M16螺栓与三角架体固定 栏杆四周加挂彩钢瓦 踢脚板高20cm 临边防护 安全措施 临时用电 采用专门变压器供电 各临时用电线路独立供电 电缆线截面积统一用240mm2 所有接地都采用重复三棒式接地 详见下图 重复接地 三棒式 图 顶管施工示意图 安装千斤顶 管内挖掘 顶管出土 吊运土方 吊装安装管道 管道接口 管道安装完毕后顶进 管内照明 施工场地现场 请各位领导专家提出宝贵意见
