沉井与顶管施工方案.docx

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1、沉井与顶管施工方案一、一般规定1、施工前应进行现场调查研究,并对建设单位提供的工程沿线 的有关工程地质、水文地质和周围环境情况,以及沿线地下与地上管 线、周边建(构)筑物、障碍物及其他设施的详细资料进行核实确认; 必要时应进行坑探。2、施工前应编制施工方案,包括下列主要内容:(1)顶进方法比选和顶管段单元长度的确定;(2)顶管机选型及各类设备的规格、型号及数量;(3)工作井位置选择、结构类型及其洞口封门设计;(4)管节、接口选型及检验,内外防腐处理;(5)顶管进、出洞口技术措施,地基改良措施;(6)顶力计算、后背设计和中继间设置;(7)减阻剂选择及相应技术措施;(8)施工测量、纠偏的方法;(9

2、)曲线顶进及垂直顶升的技术控制及措施;(10)地表及构筑物变形与形变监测和控制措施;(H)安全技术措施、应急预案。3、顶管顶进方法的选择,应根据工程设计要求、工程水文地质 条件、周围环境和现场条件,经技术经济比较后确定,并应符合下列 规定:(1)采用敞口式(手掘式)顶管机时,应将地下水位降至管底以 下不小于O. 5m处,并应采取措施,防止其他水源进入顶管的管道;(2)周围环境要求控制地层变形、或无降水条件时,宜采用封 闭式的土压平衡或泥水平衡顶管机施工;(3)穿越建(构)筑物、铁路、公路、重要管线和防汛墙等时, 应制订相应的保护措施;(4)要求时,可采用一次顶进的挤密土层顶管法。4、施工前应根

3、据工程水文地质条件、现场施工条件、周围环境 等因素,进行安全风险评估;并制定防止发生事故以及事故处理的应 急预案,备足应急抢险设备、器材等物资。5、根据工程设计、施工方法、工程水文地质条件,对邻近建(构) 筑物、管线,应采用土体加固或其他有效的保护措施。6、根据设计要求、工程特点及有关规定,对管道沿线影响范围 地表或地下管线等建(构)筑物设置观测点,进行监控测量。监控测量 的信息应及时反馈,以指导施工,发现问题及时处理。7、监控测量的控制点(桩)设置应符合下列规定:(1)施工前,建设单位应组织有关单位进行现场交桩,施工单 位对所交桩进行复核测量;原测桩有遗失或变位时,应及时补钉桩校 正,并应经

4、相应的技术质量管理部门和人员认定;(2)临时水准点和管道轴线控制桩的设置应便于观测、不易被扰动且必须牢固,并应采取保护措施;开槽铺设管道的沿线临时水准点,每200In不宜少于1个;(3)临时水准点、管道轴线控制桩、高程桩,必须经过复核方 可使用,并应经常校核;(4)不开槽施工管道等工程的临时水准点、管道轴线控制桩, 应根据施工方案进行设置,并及时校核;(5)对既有管道、构(建)筑物与拟建工程衔接的平面位置和高 程,开工前必须校测。8、施工设备、装置应满足施工要求,并应符合下列规定:(1)施工设备、主要配套设备和辅助系统安装完成后,应经试 运行及安全性检验,合格后方可掘进作业;(2)操作人员应经

5、过培训,掌握设备操作要领,熟悉施工方法、 各项技术参数,考试合格方可上岗;(3)管道内涉及的水平运输设备、注浆系统、喷浆系统以及其 他辅助系统应满足施工技术要求和安全、文明施工要求;(4)施工供电应设置双路电源,并能自动切换;动力、照明应 分路供电,作业而移动照明应采用低压供电;(5)采用顶管法施工的管道工程,应根据管道长度、施工方法 和设备条件等确定管道内通风系统模式;设备供排风能力、管道内人 员作业环境等还应满足国家有关标准规定;(6)采用起重设备或垂直运输系统时,应符合下列规定:a.起重设备必须经过起重荷载计算;b.使用前应按有关规定进行检查验收,合格后方可使用;c.起重作业前应试吊,吊

6、离地面IOOmm左右时,应检查重物捆扎 情况和制动性能,确认安全后方可起吊;起吊时工作井内严禁站人, 当吊运重物下井距作业面底部小于500mm时,操作人员方可近前工作;d.严禁超负荷使用;e.工作井上、下作业时必须有联络信号;(7)所有设备、装置在使用中应按规定定期检查、维修和保养。9、顶管施工的管节应符合下列规定:(1)管节的规格及其接口连接形式应符合设计要求;(2)钢筋混凝土成品管质量应符合国家现行标准混凝土和钢 筋混凝土排水管GB/T 11836、顶进施工法用钢筋混凝土排水管 JC/T 640的规定,管节及接口的抗渗性能应符合设计要求;(3)钢管制作质量应符合相关规定和设计要求,且焊缝等

7、级应 不低于H级;外防腐结构层满足设计要求,顶进时不得被土体磨损;(4)双插口、钢承口钢筋混凝土管钢材部分制作与防腐应按钢 管要求执行;(5)玻璃钢管质量应符合国家有关标准的规定;(6)橡胶圈应符合下列规定及设计要求,与管节粘附牢固、表 面平顺;a.材质应符合相关规范的规定;b.应由管材厂配套供应;c.外观应光滑平整,不得有裂缝、破损、气孔、重皮等缺陷;d.每个橡胶圈的接头不得超过2个。(7)衬垫的厚度应根据管径大小和顶进情况选定。二、施工流程图1、沉井施工流程图施工准备测量苦样开挖基坑 7 沉井垫层沉井垫层立内模J钢筋绑扎J立外模j浇筑砂养护 I凿除刃脚球J编制施工方案L报监理工程师审批沉井

8、纠偏挖土下沆k提填块石J浇素碎封底、绑扎底板钢筋f浇筑底板J整理资料2、顶管施工流程图。三、施工应符合下列规定1、工作井的结构必须满足井壁支护以及顶管(顶进工作井)推进 后座力作用等施工要求,其位置选择应符合下列规定:(1)宜选择在管道井室位置;(2)便于排水、排泥、出土和运输;(3)尽量避开现有构(建)筑物,减小施工扰动对周围环境的影 响;(4)顶管单向顶进时宜设在下游一侧。2、工作井围护结构应根据工程水文地质条件、邻近建(构)筑物、 地下与地上管线情况,以及结构受力、施工安全等要求,经技术经济 比较后确定。3、工作井施工应遵守下列规定:(1)编制专项施工方案;(2)应根据工作井的尺寸、结构

9、形式、环境条件等因素确定支 护(撑)形式;(3) 土方开挖过程中,应遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开 挖,严禁超挖”的原则进行开挖与支撑;(4)井底应保证稳定和干燥,并应及时封底;(5)井底封底前,应设置集水坑,坑上应设有盖;封闭集水坑 时应进行抗浮验算;(6)在地面井口周围应设置安全护栏、防汛墙和防雨设施;(7)井内应设置便于上、下的安全通道。4、顶管的顶进工作井的始发工作井的后背墙施工应符合下列规 定:(1)后背墙结构强度与刚度必须满足顶管最大允许顶力和设计 要求;(2)后背墙平面与掘进轴线应保持垂直,表面应坚实平整,能 有效地传递作用力;(3)施工前必须对后背土体进行允许抗力的验算,验算

10、通不过 时应对后背土体加固,以满足施工安全、周围环境保护要求;(4)顶管的顶进工作井后背墙还应符合下列规定:a.上、下游两段管道有折角时,还应对后背墙结构及布置进行设 计;b.装配式后背墙宜采用方木、型钢或钢板等组装,底端宜在工作 坑底以下且不小于500mm;组装构件应规格一致、紧贴固定,后背土 体壁面应与后背墙贴紧,有孔隙时应采用砂石料填塞密实;c.无原土作后背墙时,宜就地取材设计结构简单、稳定可靠、拆 除方便的人工后背墙;d.利用已顶进完毕的管道作后背时,待顶管道的最大允许顶力应 小于已顶管道的外壁摩擦阻力,后背钢板与管口端面之间应衬垫缓冲 材料,并应采取措施保护已顶入管道的接口不受损伤。

11、5、工作井尺寸应结合施工场地、施工管理、洞门拆除、测量及垂直运输等要求确定,且应符合下列规定:(1)顶管工作井应符合下列规定:a.应根据顶管机安装和拆卸、管节长度和外径尺寸、千斤顶工作 长度、后背墙设置、垂直运土工作面、人员作业空间和顶进作业管理 等要求确定平面尺寸;b.深度应满足顶管机导轨安装、导轨基础厚度、洞口防水处理、 管接口连接等要求;顶混凝土管时,洞圈最低处距底板顶面距离不宜 小于600mm;顶钢管时,还应留有底部人工焊接的作业高度。6、工作井洞口施工应符合下列规定:(1)顶留进、出洞口的位置应符合设计和施工方案的要求;(2)洞口土层不稳定时,应对土体进行改良,进出洞施工前应 检查改

12、良后的土体强度和渗漏水情况;(3)设置临时封门时,应考虑周围土层变形控制和施工安全等 要求。封门应拆除方便,拆除时应减小对洞门土层的扰动;(4)顶管施工的洞口应符合下列规定:a.洞口应设置止水装置,止水装置联结环板应与工作井壁内的预 埋件焊接牢固。且用胶凝材料封堵;b.采用钢管做预埋顶管洞口时,钢管外宜加焊止水环;c.在软弱地层,洞口外缘宜设支撑点;7、顶管的顶进工作井内布置及设备安装、运行应符合下列规定:(1)导轨应采用钢质材料,其强度和刚度应满足施工要求;导轨安装的坡度应与设计坡度一致。a.顶铁的强度、刚度应满足最大允许顶力要求;安装轴线应与管 道轴线平行、对称,顶铁在导轨上滑动平稳、且无

13、阻滞现象,以使传 力均匀和受力稳定;c.顶铁与管端面之间应采用缓冲材料衬垫,并宜采用与管端面吻 合的U形或环形顶铁;d.顶进作业时,作业人员不得在顶铁上方及侧面停留,并应随时 观察顶铁有无异常现象。(3)千斤顶、油泵等主顶进装置应符合下列规定:a.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线上;千斤顶对称布置且规格应相同;b.千斤顶的油路应并联,每台千斤顶应有进油、回油的控制系统; 油泵应与千斤顶相匹配,并应有备用油泵;高压油管应顺直、转角少;c.千斤顶,油泵、换向阀及连接高压油管等安装完毕,应进行试 运转;整个系统应满足耐压、无泄漏要求,千斤顶推进速度、行

14、程和 各千斤顶同步性应符合施工要求;CI.初始顶进应缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常顶进速 度顶进;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;e.千斤顶活塞退回时,油压不得过大,速度不得过快。8、顶管施工应根据工程具体情况采用下列技术措施:(1) 一次顶进距离大于IOOm时,应采用中继间技术;(1)在砂砾层或卵石层顶管时,应采取管节外表面熔蜡措施、触变泥浆技术等减少顶进阻力和稳定周围土体;(1)长距离顶管应采用激光定向等测量控制技术。9、计算施工顶力时,应综合考虑管节材质、顶进工作井后背墙 结构的允许最大荷载、顶进设备能力、施工技术措施等因素。施工最 大

15、顶力应大于顶进阻力,但不得超过管材或工作井后背墙的允许顶力。10、施工最大顶力有可能超过允许顶力时,应采取减少顶进阻力、 增设中继间等施工技术措施。11、顶进阻力计算应按当地的经验公式,或按下式计算:Fp= DOLfk + NF式中Fp一一顶进阻力(kN);DO管道的外径(m);L管道设计顶进长度(m);fk管道外壁与土的单位面积平均摩阻力(kNm2),通 过试验确定;对于采用触变泥浆减阻技术的宜按下表选用;NF顶管机的迎面阻力(kN);不同类型顶管机的迎面阻 力宜按下表选择计算式。顶管机迎面阻力(传)的计算公式顶进方式迎面阻力(kN)式中符号敞开式=开(以一Z) tRt工具管刃脚厚度(In)挤压式= /4 以 2(1e)e开口率网格挤压=%/4 以2。EQ网格截面参数,取=0.61.0气压平衡式

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