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1、-渭环东路纬三路-高永路市政工程顶管工作坑支护专项施工案编制人： 审核人：审批人：时间：2021年3月1日目录一、工程概况3二、管线调查及相邻建筑物情况3三、编制依据4四、施工技术准备4五、工作坑开挖支护案6六、顶管施工工艺11七、平安措施19八、本卷须知20九、平安应急预案:20十、文明施工及环保措施：21十一、附表，附图22一、工程概况1、工程容 本工程位于经济技术开发区泾渭新城东北部，是园区一条南北向主干道。污水顶管管道长为1872米,雨水顶管管道长为1304米。设计管道为钢筋混凝土承口三级管，污水管道埋深米，雨水管道埋深米，设计管径污水为D1000mm，雨水管道为D1350-2200m
2、m，采用人工顶管施工法施工。设计顶管工作坑：WA、B工作坑深度为6.336-3.742米， YA工作坑深度为m，WA/B、YA单侧向顶进现状井室,由于工作井深度大于5m，特制订本专项施工案。2、地质情况根据地下勘察报告的结论，根据边地质情况，地下十米以上为天然黄土，土质良好，本工程顶管段挖深最深为6.336米，因此对本顶管操作坑采用放坡加木板支撑护壁施工工艺。二、管线调查及相邻建筑物情况1、相邻管线本工程为新修道路，红线围无穿插管线。2、边建筑物具体情况施工作业20m围无建筑物。三、编制依据现行的工程建立政策、法规以及现行有关施工及验收规、标准图集、质量检验评定标准：1、给水排水管道工程施工及
3、验收规GB50268-20212、建筑地基根底工程施工质量及验收标准GB50202-20023、给水排水工程顶管技术规程CECS246:20214、建筑基坑支护技术规程JGJ120-2021四、施工技术准备一技术准备1、组织现场施工人员学习，审查施工图纸和进展各专业图纸会审，进展设计要求和施工技术交底。2、编制好顶管施工工艺卡，做好顶管施工人员的再培训工作。3、绘制临时工程及施工非标准设备工具图纸。二工作坑位置工作坑处应便于排水、出土和运输，并具备有堆放少量管材及暂存土的场地；三工作坑设计：工作坑的尺寸应根据施工法和设备尺寸，按实际布置的情况确定，同时要考虑工作坑设置的使用功能单向顶的因素。
4、一般开挖工作坑，其底部的平面尺寸应根据管径大小、管节长度、操作设备、出土式及后背长度等情况而定。1、工作坑的尺寸计算：矩形深工作井的底部尺寸一般可按下式计算其宽度B与长L： B=3D1+2.02.4m式中 B 工作坑的底部开挖宽度m； D1 管道外径m管径为2200mm的YA30的顶管坑：B=3*D1+2=8.6m管径为1500mm的YA23的顶管坑： B=3*D1+2=6.5m管径为1350mm的YA12的顶管坑： B=3*D1+2=6.05m管径为1000mm的WA3的顶管坑： B=3*D1+2=5mL=L1+L2+L3+L4+k式中 L 工作坑的底部开挖长度m L1 管节长度m； L2
5、千斤顶长度m L3 后背墙的厚度m；L4 稳管时，已顶进的管节留在导轨上的最小长度m，一般为0.3m0.6m。L=3+1.2+0.4+0.6=5.2m 经计算渭环东路纬三路高永路市政工程入口处顶管工作坑w开挖尺寸为：4*5m，接收井为现状污水井；顶管坑Y开挖尺寸为6.5*5.5m，接入现状雨水井。2、工作坑的根底采用混凝土根底，根底厚度为30厘米，强度等级为C20。浇筑宽度较枕木长50cm。并在混凝土部埋设15 cm15 cm的木作轨枕木埋入混凝土的面包油毡。这种根底不扰动地基土，能承受较大的荷载。五、工作坑开挖支护案由于工程现场征地拆迁等问题不能及时完成地勘报告，本工程暂时按一般湿陷性黄土地
6、质。土体自身稳定性较好且无地下水。结合现场实际情况及设计图纸，本工程污水管顶管工作坑采用木板支撑。木板支撑一般是应用在地质情况好，土体自稳性高，无地下水的情况下。其支护工艺流程是：工作坑定位工作坑尺寸放样工作坑开挖工作坑支撑封底混凝土浇筑。一施工准备1、确定工作坑的中心位置及开挖尺寸；2、调查工作坑开挖围的无地上地下障碍物；3、开挖机械的配备和支撑材料的准备。二工作坑的开挖、支护1、工作坑的开挖、支护横撑木板规格6*0.25*0.08m、5*0.25*0.08m，横撑圆木直径不小于0.25m。作坑的开挖尺寸经计算确定后进展开挖，3米以采用机械挖土，人工修整；根据土质情况及时进展加固。为了保证施
7、工的平安，开挖时根据土质情况进展适当放坡。当工作坑开挖至3m深时进展第一层的支护，支护至工作坑底上0.5m处。工作坑四用木板拼接成整体紧贴土体；采用直径25cm圆木呈井字支撑形状上下两层支撑。开挖与支撑交替进展，离井底2m围为了保证顶管空间，不设置中间横撑。2支护计算主动土压力计算：依据建筑基坑支护技术规JGJ120-2021,对于地下水位以上土层，作用在支护构造外侧的主动土压力强度标准值按以下公式计算：Pak=ak Ka,I 2ciKa,I式中：Pak-支护构造外侧，第i层土中计算点的主动土压力强度标准值kPa；当pak0时，应取pak=0；Ka,I为第i层土的主动土压力系数；ci、i第i层
8、土的粘聚力kPa、摩擦角；对地下水位以上的各类土，土压力计算、土的滑动稳定性验算时，对粘性土、粘质土，土的抗剪强度指标应采用三轴固结不排水抗剪强度指标ccu、cq，参考地勘资料取值；ak支护构造外侧计算点的土中竖向应力标准值kPa,按照下式计算；ak=ac+kjac支护构造外侧计算点，有土的自重产生的竖向应力kPa；ac=h, 为计算土层的天然重度，h为计算土层的厚度W21顶管坑为6m，Y18顶管坑为5m；kj支护构造外侧第j个附加荷载作用下计算点的土中附加竖向应力标准值kPa,应根据附加荷载类型计算。本工程无附加荷载，取0；主动土压力强度标准值计算：W21顶管坑：Pak=ak Ka,2ciK
9、a, =16.5*6*tan45-15-2*5*tan(45-15) =48.41-5.77 =42.64kPaY18顶管坑：Pak=ak Ka,2ciKa=16.5*5* tan45-(20.1/2)-2*5*tan(45-(20.1/2) =40.34-5.77 =34.57kPa)、撑木计算：横撑设置2排，上下两根横撑间距为2m，因下端支点受力较大，所以只计算下端反力：W21顶管坑：R=(paHl)/3=(42.64*6*2)/3=.56(kN)Y18顶管坑：R=(paHl)/3=(34.57*5*2)/3=115.23(kN)假设采用撑木为油松，查木构造设计规GB50005-2003,
10、其顺纹承压强度为【a】=12N/mm，设计撑木直径0.25m，因横木承受支点反力受压杆件，其截面积可按下式计算：A=R/【a】横撑木的轴心受压稳定系数假设撑木长6m，轴心木长细比：=I0/r=4*6000/250=96I0横撑木的计算长度mmr横撑木的回转半径，取250mm当91时，=2800/2=2800/962=0.30W21顶管坑：A0= R/【a】=.56/12000/0.30=0.0474()Y18顶管坑：A0= R/【a】=115.23/12000/0.30=0.0320()W21顶管坑：d=(4* A0)/3.14=(4*0.0474)/3.14=0.24(m)Y18顶管坑：d=
11、(4* A0)/3.14=(4*0.0320)/3.14=0.2(m)故满足要求。六、顶管施工工艺根据本段地质情况及施工任务实际情况，我单位拟对雨污水干管工程采用人工顶管。人工顶管工艺流程：工作井施工顶进设备安装调试吊装混凝土管到轨道上装顶铁顶进出土管道贯穿检查井施工。一、平台搭建、四的护栏及挡水墙 1平台搭建工作平台主梁采用40号工字钢，次梁采用30号工字钢，平台口尺寸为3.5m2.0m，其余位置满铺木及大板，主梁两端与工作井侧墙接地长度不少于2m。2防护栏工作井口设不低于1.2米的防护栏，护栏上挂密目网。工作井口外1.01.5m处设置高1.8m的彩钢板围挡，作业人员出入口设不低于1.2米的
12、护身栏，架设施工人员上下爬梯。3挡水墙工作坑开挖边线外1.01.5米处砌筑30厘米高的砖墙，并用M10的水泥砂浆抹面，以防止雨水流入工作坑，影响施工。二、顶管采用人工顶管施工案1顶管推力计算：设计管线管径为D=800mm，顶进距离最长为36m。计算总顶力：P=nGL=31.936=205.2T设计管线管径为D=1500mm，顶进距离长为43m。计算总顶力：P=nGL=32.4343=313.47TP计算总顶力G管子单位长度管自重TL顶进总长度n土质系数，取3由于顶距较长，为减小顶管过程中的摩擦力，宜采用管四注入触变泥浆可减少顶力20%30%。故顶力为P=205.270%=143.64TD800
13、mm故顶力为P=313.4770%=219.429T所以，根据计算和管子受力均匀两面考虑，选用1台QYS320型的千斤顶，其顶推力每台为320T。2护铁及顶铁由于顶进长度较大，护口铁根据顶进情况选择U型或圆形护铁，以确保管体平安，保护管子端面，使端面受力均匀。顶铁选用矩形端面顶铁，构造为槽钢和工字钢焊接成的型钢。根据具体情况，可选钢制顶柱，顶柱均被可靠固定在U型顶铁支架上，有效防止崩铁。在顶进过程中，顶铁与千斤顶的行程长度配合传递顶力，在顶镐与管子之间陆续安放。3基坑根底及导轨基坑根底为30cm厚混凝土根底， 坡度与设计管道坡度一致。基坑导轨起导向作用，导轨宜采用QU80的导轨，其高度为130
14、mm，上顶宽度80mm。导轨安装是顶管施工中的一项重要工作，安装的准确与否直接影响管子的顶进质量，应保证两轨平行、四角高程并具有足够的刚度。导轨设计采用重型钢导轨，其安装要求如下：安装后导轨应该结实，不得在使用中产生位移，并且要求两导轨应顺直，平行，等高或略高于该处管道设计高程，其纵坡应与管道设计坡度相一致。安装导轨时，应首先利用垂球和直尺确定导轨的间距和平面位置，然后测出导轨各点的实际高程，并与设计高程相比较，确定导轨的高程调整后进展安装。将钢轨安装在枕木上，用钉固定在枕木上。导轨的安装精度必须满足施工要求。其允偏差为：轴线3mm，顶面高程为3mm，两轨间距为2mm。4后背墙后背墙采用厚度为4cm型钢，宽度为4m，高度为2.4m地下埋深0.5m，前立两根40cm40cm200cm立铁。5出土及下管出土采用人工挖土卷扬机出土，采用50T吊车一辆，人工配合下管。6顶管平台下管管材在顶坑的一侧排放在两根平行立放的I30工字钢上，底部横铺150150mm木，间距500mm，木用土填平实。下管时，工作平台上也平行立两根I30工字钢，高度、宽度与排放管的工字钢一样并与其用钢夹板、螺栓相连一起，这样
