顶管专项施工方案 张焕桂 李于中

发表时间:2021/7/26   来源:《基层建设》2021年第14期   作者:张焕桂 李于中
[导读] 由四川航天建筑工程有限公司承建的十陵老场镇道路整治改造及风貌整治工程等8个项目-玉华南路、林枫南路顶管工程

        四川航天建筑工程有限公司  四川成都  610100


        一、项目概况
        由四川航天建筑工程有限公司承建的十陵老场镇道路整治改造及风貌整治工程等8个项目-玉华南路、林枫南路顶管工程。玉华南路位于四川省成都市龙泉驿区十陵街道,玉华南路全长 577.843 米。人工掘进D800mm顶管25.23米、D1200mm顶管30.66米,4000×4000mm工作坑2座,5000×5000mm工作坑2座。林枫南路全长580.208米。人工掘进D800mm顶管25米,4000×4000mm工作坑1座,5000×5000mm工作坑1座。
        二、施工计划
        1、施工进度及设备计划
        根据工程量及工期进度要求,只有充分发挥机械设备的优势,提高劳动生产率,才能有效缩短主导工序施工时间,达到确保总工期的目的。
        2、材料计划
        本工程按照设计方案计算工程量,并计算所需材料;材料订购后需分批次进场,进场情况根据施工进度确定。
        三、施工方法
        1、工作坑施工方法
        A、道路拆除
        本工程顶管施工完成后再拆除道路结构层。
        路面拆除采用机械破碎锤破碎,破碎后砼块最大尺寸不大于60cm,以便装车运输和倾倒。在破碎前,先用砼切割机沿工作井开挖边线四周扩大20cm切割8×100mm缝隙,以保证工作井井口规整和减少对工作面周边道路的损坏。
        B、地下管线等障碍探查核实
        在路面拆除后,采用人工开挖方式,沿工作井(接收井)和检查井护壁坑开挖线开挖探槽。探槽宽度0.8m,深度1.5-2m,查明地下管线现状及具体位置,以避免开挖时对其造成损毁,并根据其对工作井施工带来的影响确定处理、保护措施。
        C、土石方开挖
        土石方开挖采用人工开挖为主小型机械辅助作业。首先开挖中间部位,边挖边向四边扩展,单层开挖深度为0.8-1m。渣土采用单梁吊吊至地面,堆于井边2m以外,堆放高度不大于1.5m。采用1m3挖掘机配15T自卸装车运至指定堆放位置。
        D、护壁施工方法
        本工程项目顶管工作井、接收井护壁检查井护壁坑均采用钢筋混凝土支护,逆作法施工。
        2、施工工序
        钢筋制安→支模→支撑固定→砼浇筑→拆模→周转材料堆放
        ①钢筋制安
        上、下两层竖筋采用单面焊接搭接,钢筋搭接长度:同一断面接头数量满足规范要求。
        钢筋安装要求:除锈,调直,筋径、尺寸、间距准确。
        钢筋安装完成后,进行一次全面检查,调整、纠偏,确认合格后再进行模板安装工序。
        ②模板安装
        本工程模板采用木模板拼装,支撑采用φ48钢管和扣件连接。按计算好的模板模数及拼装规格安装模板,模板之间紧密结合。
        模板背用φ48厚壁3.0钢管,2根一组设立式背杠,间距:0.5m。以蝶形扣在模板U形扣眼处,将模板与背杠密贴稳定。用φ48厚壁3.0钢管、活动支撑件(活脚),2根一组设井型水平对称支撑,在支撑交叉点用十字管扣件连接。
        模板、支撑安装完毕,进行一次全面检测。检测要点:井墙尺寸,钢筋保护层,螺栓、背杠、支撑松紧情况,刚度,稳定性。
        ③砼浇筑
        本工程工作坑护壁混凝土设计厚度为40cm。砼采用商品砼,砼标号为C30砼,砼入仓采用溜槽入仓。浇筑采用分层平铺方式,每一层厚≯30cm,保持对称、均匀下料。
        砼振捣沿护壁两侧对称进行。振捣时应注意:插点均匀,尽量避免碰撞钢筋、模板,插点间距≯50cm,插点深度30cm。分层浇筑的砼,振动棒应插入下层砼振捣,插入深度5cm。每一点振捣时间以砼表面呈浮浆状且不再沉落为限。避免振捣时间过长造成砼离析而降低砼强度。不容许跳振、漏振。
        第一井节砼浇筑完毕,砼终凝后,即可进行第二井节土方开挖。
        ④拆模材料堆放
        当砼强度达到设计强度70%或浇筑24小时后即可拆模,拆模后将材料分类运至堆放点整齐堆放。
        四、操作要求
        1、安全操作要求
        (1)作业人员必须佩戴安全帽。
        (2)作业中发现有事故隐患时,应立即采取措施,消除隐患。
        (3)作业人员必须定期进行身体检查,诊断患有不适宜从事高处作业的疾病人员不得从事高处、井下作业;严禁酒后作业。
        (4)施工机械进入施工部位,必须检查行走路线,确认道路宽度、坡度、弯度等能满足安全条件后方可行进。
        (5)施工机械工作时,严禁一切人员在回转半径内停留。
        (6)机械在靠近坑边作业时,距边沿应保持必要的安全距离,确保轮胎(履带)压在坚实的基础上。
        (7)装载机行走时,驾驶室两侧和铲斗内严禁站人。
        (8)施工设备要坚持班班检查,加强现场维护保养,严禁“带病”运行;禁止在危险地段进行设备的维修保养工作。
        (9)机械运转中不得上、下人;施工机械(运输车辆)驾驶室内严禁超载,严禁人、物混载。
        (10)非电工人员不得私自接线接电。
        2、工作坑作业操作要求
        (1)施工时采用分段下挖的方法,开挖时应从上到下逐层进行,首先采用破碎机械对路面结构层进行破除,然后再采用机械先挖中间部分的土方,人工修整周边。每节的高度应根据土质好坏、操作条件而定,一般以0.9~1.2m为宜。
        (2)护壁模板采用拆上节、支下节重复周转使用。模板之间用卡具、扣件连接固定,也可以在每节模板的上下端各设一道用井字架做成的内侧支撑,防止内模因受涨力而变形。开挖以后,绑扎井壁钢筋,内模采用钢模板或工程板拼装,内模作好支撑后,即可浇注井壁砼。
        (3)第一层井壁达到可以拆模条件后,即可开挖第二层土体。
        (4)在支护模板时应注意每层模板整体的垂直角度,应向坑内形成八字形,在模板支护好后,接缝处的模板采用牛腿形式(上大下小)留5cm-10cm间隙以便混凝土可以入模,浇筑混凝土时模板应有倾斜,错缝采用水泥砂浆抹平。
        (5)在浇筑混凝土前一定要做好操作技术交底,坚持分层浇筑、分层振捣、连续作业。
        (6)开挖前应对施工人员进行全面的安全技术交底;操作前对吊具进行安全可靠的检查和试验,确保施工安全。
        (7)作好临边防护,沿工作井一周设置不低于1.2米的护栏。
        3、顶管作业操作要求
        (1)采用钢承插砼管时,其接口处理应符合下列规定:
        管节未进入土层前,接口外侧应垫麻丝、油毡或木垫板,管口内侧应留有10~20mm的空隙;顶紧后两管间的孔隙宜为10~15mm;
        管节入土后,管节相邻接口处安装内胀圈时,应使管节接口位于内胀圈的中部,并将内胀圈与管道之间的缝隙用木楔塞紧。
        (2)采用橡胶圈密封的企口或防水接口时,应符合下列规定:
        粘结木衬垫时凹凸口应对中,环向间隙应均匀;
        插入前,滑动面可涂润滑剂;插入时,外力应均匀;
        安装后,发现橡胶圈出现位移、扭转或露出管外,应拔出重新安装。
        (3)进入土层后的管端处理应符合下列规定:
        进入接收坑的管端下部应设枕垫;
        管道两端露在工作坑中的长度不得小于0.5m,且不得有接口;
        钢筋混凝土管道端部应及时浇筑混凝土基础。
        (4)在管道顶进的全部过程中,应控制顶管前进的方向,并应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势,确定纠偏的措施。
        (5)管道顶进过程中,顶管的中心和高程测量应符合下列规定:
        顶管进入土层过程中,每顶进300mm,测量不应少于一次;管道进入土层后正常顶进时,每顶进1000mm,测量不应少于一次,纠偏时应增加测量次数;全段顶完后,应在每个管节接口处测量其轴线位置和高程;有错口时,应测出相对高差;测量记录应完整、清晰。
        (6)纠偏时应符合下列规定:
        应在顶进中纠偏;应采用小角度逐渐纠偏;
        (7)管道顶进应连续作业。如遇下列情况时,应暂停顶进,并应及时处理:
        顶管前方遇到障碍;后背墙变形严重;顶铁发生扭曲现象;管位偏差过大且校正无效;顶力超过管端的允许顶力;油泵、油路发生异常现象;接缝中漏泥浆。
        (8)顶进过程中的方向控制应满足下列要求:
        有严格的放样复核制度,并做好原始记录。顶进前必须遵守严格的放样复测制度,坚持三级复测:施工组测量员→项目管理部→监理工程师,确保测量万无一失。
        必须避免布设在工作井后方的后座墙在顶进时移位和变形,必须定时复测并及时调整。
        顶进纠偏必须勤测量、多微调,纠偏角度应保持在10’~20’,不得大于0.5°。并设置偏差警戒线。
        初始推进阶段,方向主要是主顶千斤顶控制,一方面要减慢主顶推进速度,另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。
        开始顶进前必须制定坡度计划,对每一米、每节管的位置、标高需事先计算,确保顶进时正确,以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。



        五、计算书
        采用触变泥浆的管外壁单位面积平均
        摩擦阻力f(kN/m2)(摘自(GB50268-2008)6.3.4-2)
       

管材
土类
黏性土
粉土
粉、细砂土
中、粗砂土
钢筋混凝土管
3.05.0
5.08.0
8.011.0
11.016.0
钢  管
3.0 4.0
4.07.0
7.010.0
10.013.0

        注:当触变泥浆技术成熟可靠、管外壁能形成和保持稳定、连续的泥浆套时,f值可直接取 3.0-5.0kN/m2
        顶进施工用钢筋混凝土排水管
        许用顶力参考值(摘自JC/T 640—2010)
      

管内径
Do
管壁厚
t
许用顶力(kN)
 
 
柔性钢承口管
柔性双插口管
柔性企口管
刚性企口管
800
80
1000
900
90
1400
1000
100
1600
1600
1200
120
2600
2600
2000
1400
140(160)
3800
3800
3000
2800

        注:()内数字为柔性企口管壁厚。
        人工顶管顶进力的计算(采用技术规程估算公式法)
        顶管的顶进力按 《给排水工程施工及验收规程》(GB50268-2008)[下称“规程”],推荐式计算由公式:
        Fp=πDoLfK+NF
        式中
        Fp—— 总顶力标准值(KN);
        Do—— 管道的外径(m);
        L   管道设计顶进长度(m);
        fK   管道外壁与土的平均摩阻力(KN/m²),按本规程6.3.4-2取粘性土的摩阻力fK=5KN/m²;
        NF     顶管机的迎面阻力(KN),不设工具管时取值0
        (1) D800钢筋混凝土柔性钢承口管顶力计算
        设计最长距离25.23米,
        代入上式,得:
        Fp=3.14×0.96×25.23×5+0=380.27KN,故满足要求。
        (2) D1200钢筋混凝土柔性钢承口管顶力计算
        设计最长距离30.66米,
        代入上式,得:
        Fp=3.14×1.44×30.66×5+0=693.16KN,故满足要求。

投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: