天津矩形顶管管片生产施工方案

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1、目目 录录一、编制目的 .1二、编制依据 .1三、工程概况 .13.1 工程概况13.2 管节设计概况23.2.1 管节设计 .23.2.2 防水设计 .43.3 主要工程量5四、重难点分析及对策 .54.1 管节制作54.2 钢套环施工54.3 预埋件定位施工64.4 管节翻身施工6五、资源配置 .75.1 组织机构75.2 人力资源85.3 机械设备95.4、材料配置 9六、管节生产工艺流程及技术要点 106.1 管节生产制作流程.106.2 管节生产工艺及技术措施.106.2.1 管节模具设计与制造、运输.106.2.2 管节生产场地准备.116.2.3 模具组装与调校.126.2.4

2、钢筋笼的制作、运输.126.2.5 接口钢套环的制作.136.2.6 钢套环、钢筋骨架、预埋件入模定位.136.2.7 管节砼浇捣.146.2.8 管节砼蒸汽养护.156.2.9 脱模.156.2.10 管节翻身运输166.2.11 管节后期养护176.2.12 管节堆放176.2.13 成品检验及修补176.2.14 最终检验和试验18七、工期计划 187.1 主要作业循环时间分析.187.2 管节生产安排及工期安排.19八、管节生产质量保证措施 198.1 钢筋笼加工.198.2 钢模检查及骨架入模.208.3 承插口焊接及其与钢筋笼焊接.208.3.1 焊接人员.208.3.2 焊接材料

3、.208.3.3 焊接工艺控制.218.3.4 焊接检验.218.4 预埋件统计、安装、检查.218.5 混凝土灌筑、养护.228.6 管节检验.228.7 管节试生产 23九、管节生产安全保证措施 23一、编制目的一、编制目的（1）规范并指导管节生产；（2）满足投标文件对钢筋混凝土管节生产质量、安全及文明环保的要求；（3）满足顶管推进的生产计划要求。二、编制依据二、编制依据（1）GB50204-2002砼结构工程施工质量验收规范 ；（2）GB50010-2002混凝土结构设计规范 ；（3）GBJ107-87混凝土强度检验评定标准 ；（4）GB50164-92混凝土质量控制标准 ；（5）GB5

4、0299-1999地下铁道工程施工及验收规范 ；（6）JGJ55-2000普通混凝土配合比设计规程 ；（7）JGJ321-90预制混凝土构件质量检验评定标准规范 ；（8）JGJ52-92普通混凝土用砂质量标准及检验方法 ；（9）JGJ53-92普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法 ；（10）GB50119-2003混凝土外加剂应用技术规范 ；（11）JGJ63-89混凝土拌和用水标准 ；（12）CECS104:99高强混凝土结构技术规程 ；（13）JGJ18-2003钢筋焊接及验收规程 ；（14）GB50108-2001地下工程防水技术规范 ；（15）GB50208-2002地下防水工程质

5、量验收规范 ；（16）GB/T8110-95气体保护焊用碳钢、低合金钢焊丝 ；（17）JGJ/T23-2011回弹法混凝土抗压强度技术规程 ；（18）现有的设计图纸。三、工程概况三、工程概况3.13.1 工程概况工程概况本工程属天津黑牛城道新八大里地区配套地下工程项目，标段位于天津市河西区黑牛城道与内江路交口，位置见图3-1所示：图图3-13-1 工程位置图工程位置图顶管工作井采用北集散厅作为始发井，南集散厅作为接收井。围护结构采用800mm厚地下连续墙，地下连续墙深度33.4m，结构主体为地下两层双柱三跨矩形钢筋混凝土箱体结构，主体结构中跨预留扶梯及楼梯井口，同时作为顶管机吊装孔，如图3-2

6、所示：图图3-23-2 顶管平面图顶管平面图3.3.2 2 管节设计概况管节设计概况3.2.1 管节设计过黑牛城道地下通道长度92.6m，结构设计为椭圆形钢筋混凝土管节，结构净空宽度9m，高度6.1m，覆土厚度8.1m。（1）顶管采用C50预制钢筋砼管，结构外尺寸为104007550，壁厚为700mm，抗渗等级为P12；（2）每节管节长度为1.5m，每节管节重量约77.2T；（3）主筋采用HRB400E级钢，主筋保护层迎水面不小于50mm,背水面不小于40mm；（4）顶管管节分为A型和B型两种，其中A型管节每节20根DN25减模注浆管，20根DN50浆液置换管，B型管节每节18根DN25减模注

7、浆管，18根DN50浆液置换管。A型管节与B型管节顶底板注浆孔和减模注浆孔交替布置。顶进施工时，A型为第一管节，A型管节与B型管节交替排列施工；（5）矩形管节之间纵向连接采用承插式F型接头。图图3-33-3 A A型顶管管节设计图型顶管管节设计图图图3-43-4 B B型顶管管节设计图型顶管管节设计图3.2.2 防水设计（1）顶管迎土面一侧设有凹槽，采用双组份聚硫密封胶填缝；（2）管节立面采用五层胶合板作为衬垫；（3）管身采用双层锯齿形弹性密封止水圈和弹性密封垫作为防水材料；（4）顶管内侧设有凹槽，施工完成后采用双组分聚硫密封胶进行嵌缝； （5）管节触变泥浆孔，施工完成后采用水泥浆进行浆液置换

8、。图图3-53-5 顶管管节防水设计图顶管管节防水设计图3.33.3 主要工程量主要工程量矩形顶管通道主要工程量表表 3-13-1 矩形顶管通道主要工程量矩形顶管通道主要工程量项目项目混凝土混凝土钢筋钢筋防水橡胶圈防水橡胶圈弹性密封垫弹性密封垫接口钢环接口钢环备注备注工程量1910m527t124 套62 套62 套四、重难点分析及对策四、重难点分析及对策4.14.1 管节制作管节制作管节为大截面且四角以及上部均为圆弧形的矩形结构，管节内外框上角为371845圆弧形，内转角半径1.39米, 外转角半径2.09米；管节上部为152229圆弧形，内转角半径为13.12m，外转角半径为13.82m。

9、管节内净空为9m *6.15m，外框为10.4m *7.55m，壁厚0.7m。施工过程尺寸误差及质量要求是重点。分析管节截面大, 特别是长宽尺寸跨幅大、壁厚、又需要内外模组装成型，尺寸误差难控制，对模具加工精度要求较高,特别四角垂直度和弧度难以控制，内外框及对角尺寸误差也必须控制到最小，承口和插口两混凝土端面的垂直度和平整度也必须保证，否则顶进作业时容易造成顶管轴线偏移、钢圈暴烈、止水胶圈移位或脱落，严重时，还会造成整个顶管结构受损而报废等施工质量问题。 对策管节通过采用定制高精度钢模进行立式振捣成型（钢承口向下）,模具结构新颖，刚度好,精度高，很多部位部件通过精加工，内外模都由四件侧模拼成，

10、设中心支撑架对内模支撑，内模不用移位，通过内模四角收紧螺杆将内模收紧定位和松开拆模，所以，拆装模具较快，操作极其方便，能做到产品外观完美无损，矩形框对角尺寸及构件各侧面垂直度和弧度尺寸误差极小。4.24.2 钢套环施工钢套环施工管节承口和插口端的管面均预埋钢板环，其中承口钢环厚18mm，插口钢环厚10mm，转角需按设计弯曲成弧形，端部为40剖口。承口钢环厚18mm是目前顶管使用比较厚的钢板，转角要弯曲成半径为2.09米并成7437弧形的加工难度较大。分析钢板厚度大，制作工艺复杂，加工难度较大。对策制作承插口钢环这类厚钢板弯曲加工机械设备，单独将厚18mm的承口钢环的四角弯曲成半径为2.09m，

11、弧度为7437的弧形的半成品，再通过工厂特制的钢环组合钢平口将所有钢环定型加工焊接，钢环预埋筋也在此焊接，达到钢环尺寸误差较小、安装变形小、预埋筋焊接牢固的良好效果。4.34.3 预埋件施工预埋件施工管节预埋件包括150钢管吊装孔8只（每侧各两只） 、DN25注浆管18只（20只） ，DN50阻摩注浆管18只（20只） 、接驳器（竖墙、端墙）等。分析主要是吊装孔（含偏心孔和中心孔位）的定位必须准确，否则，容易造成顶管起吊时偏斜或无法起吊，直接影响管节的移位、翻转、装车，下井时如因孔位不正引起管体倾斜还会造成管与管无法对齐，造成顶进轴线偏移等更严重的问题。对策通过在模具上做定位孔或定位刻线，来保

12、证每节管所有的预埋件安装尺寸精确并快速安装。吊装孔的定位措施是通过在内模上刻线与可移动的垂直定位架来定位吊装孔成型钢管后，再用预埋筋将钢管与管体主筋焊接，这样既能保证吊装孔位置准确、垂直，也能保证有足够的预埋钢筋将吊装孔钢管焊接牢固（如果直接在外模钻孔来定位吊装孔，操作时虽然定位方便，但焊钢管预埋筋实在困难） 。4.44.4 管节翻身施工管节翻身施工分析 由于工厂预制管节生产时钢承口向下，而要方便堆放、运输并填止水密封膏,管节必须翻转,使钢承口向上,但构件尺寸太大并重型,所以翻管难度大。对策通常做的圆管直径小，容易翻转，但这么大型的矩形管翻转是存在较大难度并不安全的，为避免安全事故并保证管节翻

13、转到位，工厂特制翻管架和上下平台，管节依靠翻管架两端的插销插入管节两侧的中心孔支撑，放稳后脱离吊机起吊装置，使管节“悬空” ，再利用一些装置牵引钢丝绳，使管节通过翻管架的两插销慢慢转动而完成翻转（翻转时一定控制好速度和平衡度） 。必须保证翻管架足够刚度、承载力和合理空间位置。五、资源配置五、资源配置5.15.1 组织机构组织机构为确定项目矩形顶管施工正常推进，项目专门成立矩形顶管施工组织机构， 组织机构图见图5.1组织管理体系图 。图图5-15-1 顶管施工组织管理体系图顶管施工组织管理体系图5.25.2 人力资源人力资源安全总监中国中铁隧道集团 天津黑牛城道新八大里地区配套地下工程项目经理部

14、施工副经理总工程师顶管通道专家组管节生产工程部综合办公室财务部设物部安全环保部工经部顶管顶进承插口加工班管节养护班组钢筋加工班组模板施工班组砼浇筑班组人力资源配置见表5-2人力资源配置。表表5-25-2人力资源配置人力资源配置序号序号部门部门岗岗 位位人数人数合合计计1管节生产工区施工负责人11技术负责人1生产调度员1生产技术员42工程部试验室39部长1安全督导员13安全质检部质量监督员13部长1材料采购1仓库管理员1设备员14设备物资部维修班（班长 1 人，机修 2 人，焊工 1 人）595办公室办公室主任11钢筋笼制作4钢筋笼入模焊接2钢筋运输26钢筋制作辅工3107承插口制作焊工55挂钩

15、1修补1装拆5成型27模板安装及管节浇筑调转211养护44吊车司机228其它信号指挥工44总计605.35.3 机械设备机械设备机械设备配置见表5-2机械设备配置表表表5-15-1 机械设备配置表机械设备配置表序号序号设备名称设备名称规格规格数量数量备注备注1履带吊250T1 台管节吊运2钢筋加工设备弯曲机、切割机、调直机2 套钢筋加工3管节翻身架1 套管节翻身4自制养护设施2 套管节养护5二氧化碳保护焊机10 台承插口、钢筋、预埋件等焊接6平板车1 台管节场内运输5.45.4、材料配置、材料配置表表5-15-1 材料配置表材料配置表序号序号材料名称材料名称规格规格单位单位数量数量备注备注1混

16、凝土C50P12m31910商品混凝土2钢筋HRB400T527承口套62 3钢套环 插口套62橡胶密封圈套124楔形水膨胀橡胶止水条条62弹性密封垫套624防水材料聚硫密封胶L3200DN25个2356触变泥浆孔DN50个2356浆液置换孔5钢管DN150个496吊装孔6胶合板套6216mm 厚六、管节生产工艺流程及技术要点六、管节生产工艺流程及技术要点6.16.1 管节生产制作流程管节生产制作流程管节生产制作工艺流程见图6-1所示：管节模具设计与制造管节模具运输模具组装和调校钢筋笼入模、预埋件安装砼浇筑、振捣砼抹面、蒸养管节脱模管节喷淋养护管节检验、修补 管节最终试验、检验管节成品堆放管节施工场地准备钢筋笼、承插口制作砼搅拌、运输图图6-16-1 管节生产制作工艺流程图管节生产制作工艺流程图6.26.2 管节生产工艺及技术措施管节生产工艺及技术措施6.2.1 管节模具设计与制造、运输在管节结构施工图设计完成后，