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1、优选文档一、基本情况二十一号路再生水管道工程中顶1顶2节点间中水管道穿越外环河及环线中水管道采用顶管，管径为1650cm，内穿DN1000钢管，顶进长度为115m，埋深8.4m，我项目部计划60个工作日完成此段顶管施工（施工计划详见附表）。二、顶管施工方法23动工前检查设施试运转设施轨道坡度复测洞口密封情况检测拟定开封堵措施掘测量纠偏管顶进测设吊与顶吊洞管机量备放机进放口坑头放安第头施新管制顶一连管连线装工与接作入节接土注浆减阻打大口井降水打钢板桩防水帷幕基坑开挖砼基础施工图2.1施工工艺流程图外环河机顶头吊全穿顶进出线管入结机复施接束头测工收坑d1650钢筋混凝土管图2.2顶管施工断面图施工
2、计算1.1工作坑的尺寸计算1.1.1工作坑的宽度计算：W=D1+2B+2b式中W工作坑底部宽度(m)D1管道外径(m)2B+2b管道两侧操作空间及支撑厚度。1.1.2工作坑的长度计算：L=L1+L2+L3+L4+L5式中L矩形工作坑的底部长度(m)；L1工具管长度。当采用管道第一管为工具时，钢筋混凝土管不宜小于0.3m；金属管不宜小于0.6。L2管节长度(m)；L3出土工作长度(m)；L4千斤顶长度(m)；L5顶管后背的总厚度(m)；1.1.3工作坑的深度计算：H1=h1+h2+h3式中H1顶进坑地面至坑底的深度(m)；h1接收坑地面至坑底的深度(m)；h2管道外缘底部至导轨地面的高度(m)；
3、h3基础及其垫层的厚度。但不应小于该初井室的基础及垫层厚度(m)。1.1.4依照管径、埋深及以上公式，计算可得其尺寸以下：主顶坑（d1650）7m4m接收坑（d1650）6m4m。1.2本工程基坑深度为8.6m左右，此处的土为粘性土,能够采用“等值梁法”进行强度验算。第一进行最小入土深度的确定：确定土压力强度等于零的点离挖土面的距离y，由于在此处的被动土压力等于墙后的主动土压力即：如图6.3.3图1.3KpyKaHyPbKayPbyKpKa式中：Pb挖土面处挡土结构的主动土压力强度值，按郎肯土压力理论进行Pb1H2Ka2cHKa计算即2土的重力密度此处取18KN/m3Kp修正过后的被动土压力系
4、数（挡土结构变形后，挡土结构后的土破坏棱柱体向下搬动，使挡土结构对土产生向上的摩擦力，从而使挡土结构后的被动土压力有所减小，因此在计算中考虑支撑结构与土的摩擦作用，将支撑结构的被动土压力乘以修正系数，此处=28则K=1.78KpKtg2454.932KaKatg2450.3612主动土压力系数经计算y=1.5m挡土结构的最小入土深度t0:t0yxx能够依照P0和墙前被动土压力对挡土结构底端的力矩相等来进行计算：6P02.9mt0yKpKa挡土结构下端的实质埋深应位于x之下，因此挡土结构的实质埋深应为：tK2t03.5mk2经验系数（此处取1.2）经计算：依照抗推翻牢固的验算，36号工字钢需入土
5、深度为3.5m，实质入土深度为3.8m，36号双合工字钢需入土深度为5m，实质入土深度为5.5m，故：能满足滑动牢固性的要求1.3支撑结构内力验算Pa1H2Ka2cHKa主动土压力：2Pp1H2Kp2cKp被动土压力：2最后一部支撑支在距管顶0.5m的地方，36b工字钢所承受的最大剪应力*QmaxSzmaxQmaxmaxIxdIxd*SzmaxI x* 30.3cm,Szmaxd=12mm,经计算max26.6MPa36b工字钢所承受的最大正应力MmaxW78.9MPa经过计算可知此支撑结构是安全的。1.4管涌验算：基坑开挖后，基坑周围打大口井，在进出洞口的地址，可降低地下水按距坑底1米计算，
6、地下水形成水头差h，使地下水由高处向低处渗流，坑底下的土浸透在水中，土里可能处于浮动状态，坑底会产生管涌现象，为防范此类事故的发生，必定满足以下条件khh2t挡土结构的入土深度此处为3.8m（由抗推翻牢固性验算所得3.5m，实际为3.8m）h地下水位至坑底的距离此处为1m地下水重力密度此处为1KN/m3土的浮重力密度此处为19KN/m3抗管涌安全系数一般取1.52.0khh经计算2因此此处不会发生管涌现象。1.5顶力的计算1.25工程采用注浆减阻的方式来降低顶力。考虑到顶管长距离顶进中摩擦力为主要阻力，正面土体被动土压力影响小，故忽略不计。比方：2000注浆后总顶力为：F=F0+f0LF0=P
7、eD2/4f0=(Dq+W)u+DCF总顶力(kN)；F0初始顶力(kN)；f0每米管与土的综合摩擦阻力；综合系数，取1.5；Pe土仓压力（kPa）;q管周边的均布荷载；L最大顶进长度，取最长150mD管外径，2000管外径为2.4mu管与土的摩擦系数（u=tan（/2）;土的内摩擦角，取15W每米管子的重力（kN/m）;C管与土之间的粘着力（kPa）.算得F=6300KN1.6后背的计算K=Kprh(h+3h+h)B12232P式中：K牢固系数；Kp被动土压力系数=tan2（45o+/2）;土的内摩擦角，取20;平均土的天然重度；B后背宽度(m);P最大顶力值；h1地面至后背墙顶部的深度(m
8、);h2后背墙的高度(m);h3工作坑地面至桩尖的深度(m)算得，K=2.61;因此，后背牢固。工作坑施工2.1工作坑的支护2.1.1水泥搅拌桩制作工作坑的支护采用外取水泥搅拌桩内打钢桩。水泥搅拌桩长为12m，桩径500,咬合200,水泥含量15%。主坑距离河边较近一侧设置为双排搅拌桩，其他三面为单排。水泥按加固土重量掺入20%，改进其封的物理力学性能，使浸透系数降低在10-710-8cm/s以下。副坑采用周围间隔桩，直径700mm，桩长12m，中心间距500mm，周围均做单排搅拌桩。水泥搅拌桩固化后进行钢桩施工。如图2.1和2.2。土压平衡顶管坑（主坑）平面表示图0.3*0.3枕木管材备管区
9、1500水泥搅拌桩（咬合200）I36b工字钢梯子框架I40工字钢千斤顶千金架子重型铁轨激光经纬仪搅注浆浆膨润土堆放区机机储浆池机头2大口井11-12.5m1蓝色彩钢板围挡机电控制室图2.1顶管坑（主坑）平面部署图顶管坑（副坑）平面表示图500水泥搅拌桩（咬合200）I36b工字钢框架I40工字钢大口井机头机头11-12.5m蓝色彩钢板围挡图2.1顶管坑（副坑）平面部署图2.1.2水泥搅拌桩质量控制（1）抄平放线施工前应平展场所，并测量施工范围的自然地面标高，放出水泥土墙地址的灰线，确定桩位。在铺设好导轨后，测出桩机底盘标高，以此确定搅拌桩机悬吊提升及下降的起讫地址，控制桩顶、桩底标高，若采用
10、步履式机架则可依照立柱底标高确定。（2）样槽开挖由于水泥土墙是由水泥土桩密排（格栅型）部署的，桩的密度很大，施工中会出现较大涌土现象，即在施工桩位处主体涌出高于原地面，一般会高出18115桩长。这为桩顶标高控制及后期施工带来麻烦。因此在水泥土墙施工前应先在成桩施工范围开挖必然深度的样槽，样槽宽度可比水泥土墙宽增加300500，深度应依照土的密度等确定，一般可取桩长的110。（3）除去阻挡施工前应除去搅拌桩施打范围内的所有阻挡，如旧建筑基础、树根、枯井等，以防范施工受阻或成桩偏斜。当除去阻挡范围较大或深度较深时，应做好覆土压实，防范机架倾斜。清障工作可与样槽开挖同时进行。2.1.3打设钢板桩钢桩
11、采用工子钢，长为8m，型号为I36b、I40，主坑工字钢后备密排，其他间距为0.5m，副坑为0.8m，出洞口地址钢桩距管外皮50，水泥搅拌桩与钢桩净距为10，2.1.4钢板桩施工前的准备工作（1）钢板桩检验钢板桩材质检验和外观检验，对焊接钢板桩，尚需进行焊接部位的检验。对用于基坑临时支护结构的钢板桩，主要进行外观检验，并对不吻合形状要求的钢板桩进行更正，以减少打桩过程中的困难。（2）钢板桩的更正钢板桩为多次周转使用的资料，在使用过程中会发生板桩的变形、伤害，在今后工程使用前应进行更正与维修。（3）钢板桩施工序次在钢板桩的打设前，应先进行基坑的测量放线，并在打桩处挖桩沟防范破坏地下管线。将机架搬
12、动到位，挂好控制线，经屡次核对无误后方可打桩。打桩机采用振动打桩机。2.1.5工作坑的支撑宜形成封闭式的框架，四角增加斜撑。工作坑按坑深分三步支撑，支撑采用I40工子钢作顺水，顺水托架用三角形钢板制成焊接在钢桩上，每一个面上两个，并用16钢筋将顺水与钢桩焊接牢固。顺水安装时采用以长边顶住短边，并在4个交角处用钢管（120、t=1.2）或散工子钢做角撑，与顺水焊接。I36钢桩I40钢桩I36b钢桩双排36b500水泥搅拌桩顺水托架500水泥搅拌桩顺水托架桩长8m桩长8m机头后背顶镐c20-c25砼底板导轨10cm碎石垫层C20砼C20砼底板10cm碎石垫层1-1工作坑断面表示图（主坑)图2.3工作坑断面表示图2-2工作坑断面表示图（主坑)2.2工作坑降水工作坑采用打设大口井降水，在工作竖井四角做内径为500mm深为16m的大口井，利用水泵进行降水。大口井的水平间距应依照土层性质、浸透系数、涌水量等确定，一般不大于40m。2.2.1大口井的施工
