DN1500泥水平衡顶管施工方案要点.pdf
《DN1500泥水平衡顶管施工方案要点.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《DN1500泥水平衡顶管施工方案要点.pdf(27页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、1 七滦铁路下穿桥附属工程雨水提升泵站工程 D1500管由人工掏土顶管改为采用泥水平衡法顶管的申请 河北新隆基项目管理公司: 七滦铁路下穿桥附属工程雨水提升泵站工程中雨水出水管线共 有两段需采用顶管法施工,分别是下穿205国道的 D150012 钢管,长 44.436 米,管道埋深9米;东城路和南五道交叉口的Y13Y14,采用 D1500钢承口顶管,长70.574 米,管道埋深 7.3 米。该两段顶管不但管 道埋深较深,且地下水位较高,地层含水量较大,并且含有不透水层, 采用大口井降水效果不是特别明显,人工无法在水中掏土,因此计划 由人工掏土顶管的方法改为泥水平衡顶管,即采用泥水平衡顶管机械
2、将顶进工作面的土方在水和旋转刀头的作用下转换成泥浆,通过泥浆 泵排至地面的方法进行顶管。请批复。 河北建设集团安装有限公司 2017年7月15日 2 七滦铁路下穿桥附属工程雨水提升泵站工程 D1500泥水平衡顶管 施 工 方 案 编制: 审核: 批准: 2017年 7 月 3 一、 编制依据 1. 根据施工设计图纸及变更。 2. 给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-2008 3. 给水排水构筑物工程施工及验收规范GB50141-2008 4. 混凝土和钢筋混凝土排水管GB/T11836-2009 5. 工程测量规范(GB50026-2007 ) 6. 施工现场临时用电安全技术规范 (
3、JGJ46-2005) 7. 给水排水工程顶管技术规程 (CECS246;2008 ) 8. 基坑土钉支护技术规程CECS96 :97 9. 锚杆喷射混凝土支护技术规范GB50086-2001 10. 河北省工程建设标准 DB13(J)53-2005、DB13(J)57-2005、DB13(J)58-2005 。 11中国非开挖技术协会行业标准顶管施工技术及验收规范; 12、 天 津 市 工 程 建 设 标 准 土 压 平 衡 和 泥 水 平 衡 顶管 施 工 技 术 规 程 BD/T29-93-2004; 二、 工程概况 七滦铁路下穿桥附属工程雨水提升泵站工程中雨水出水管线共有两段需采用顶管
4、 法施工,分别是下穿 205国道的 D1500 12 钢管,长 44.436米,管道埋深 9米;东城路和 南五道交叉口的 Y13Y14,采用 D1500 钢承口顶管,长 70.574米,管道埋深 7.3米。 工作坑周围环境:根据现场情况,全部采用泥水平衡顶管法施工。 本工程工作坑支护形式根据支护环境采用预应力复合土钉墙支护形式,支护等级一 级,工作坑开挖之前应组织专家对该深基坑的开挖支护方案进行论证,符合要求后方可 进行施工。 工作坑采用预应力复合土钉墙支护时采用1:0.35 放坡,土钉(锚索)采用梅花形 布置,土钉钢筋采用直径20、25 的三级螺纹钢筋,锚索采用公称直径为15.2 的 186
5、0高 强度钢绞线,土钉成孔直径120 毫米,灌注 1:1 的素水泥浆,水灰比0.45-0.5 ;锚索成 孔直径 150 毫米,灌注 1:1 的素水泥浆,钢筋网采用直径6.5 毫米的钢筋间距 200 毫米 200毫米,腰梁采用 20B槽钢,锚头垫板采用 200毫米 200 毫米20 毫米的钢板, 应 力复合土钉墙支护喷射80 毫米厚的细石混凝土。 工作坑的尺寸:本工程顶管工作坑深度9.5m,根据顶进设备确定 3m以下工作坑的平 面净断面尺寸为: 8m长5m宽(3m以上工作坑断面尺寸为: 10m长7m宽) 。 副工作坑的尺寸: 6m长5m宽(3m以上工作坑断面尺寸为:8m长7m宽) 工作坑的作用:
6、主要用于为顶管提供安全方便的工作环境,具有承受顶管后背的作 用力,顶管工作坑利用时间约为30天。 4 三、 施工进度计划 1. 工作坑施工 该工作坑包括土方开挖 (3天)、土钉锁口圈梁制作安装 (3天) 、喷射混凝土(15天)、 围檩安装( 1天)、底板封顶浇筑模板拆除(2天),钢筋混凝土后背制作(2天),共计 26天完成。 2. 管材顶进 工作坑支护完成后,设备安装3天,设备拆除 2天,管材顶进每天 15m ,70米需要 5天, 管材顶进预计 10天完成。 四、 施工准备 1. 技术准备 前期技术准备过程中,我方认真学习和研究施工图纸及相关的施工文件,了解设计 意图和要求,进行图纸会审。在设
7、计交底时提出疑问,并根据设计交底修订了该施工方 案,施工方法和施工进度计划。组织施工人员现场勘察,并认真学习业主单位提供的施 工技术文件,了解了该工程的施工范围、管道沿线的地形、地貌、地质水纹条件及各种 原有设施,已掌握施工工期要求、顶管施工技术规范、质量标准及要求、安全措施等, 并向施工队伍进行顶管施工技术交底。 2. 材料准备 管材: 管材由具有相应资质的生产厂家生产, 进场时应有出场合格证或出场检验报告; 管材混凝土外表面应平整, 无蜂窝麻面,回弹检测强度应不小于该管道混凝土设计强 度。管道接口处护口铁应符合承插口处平整,管道压浆必须标准通顺。应工程要求, 本工程选用三级钢承口钢筋砼管,
8、口径DN1500*150*2500. 工字钢:工字钢应用于顶管工作坑支护。应保证整体无裂缝, 表面锈蚀情况不可太严 重,进场工字钢选用 I30b 型号。 3. 机具准备 主要机具:钩机、张拉机机械,锚喷机、空压机、千斤顶、液压油泵、顶铁、与管 材相应半径护口铁、导轨、枕木、泥水平衡顶进设备及附属设备、气焊机、水泵、25T汽 车式起重机, 200千瓦发电机、泥浆运输罐车等。 4. 施工场地 5 顶管施工场地应平整、压实,场地大小根据现场实际情况裁定,使用围挡与外界进 行隔离,围挡预留大门,便于管道进场及出土运土。施工围挡四周应设置明显警示标志, 提醒过往人员或车辆注意安全。 5. 施工用水、用电
9、 本工程采用泥水平衡法顶管需使用大量的水和电,施工用水采用现场打井解决,大 口井直径采用 400,深度 60米, 400井筒四周设碎石、中粗砂等反滤层。大口井内设 清水泵抽水。 施工用电采用 200千瓦发电机机组发电。 五、 顶管工作坑设计 1. 地质分析 根据地质勘查报告,本工程场地类型为三类土,地层粉质粘土为主,本工程管道全 部位于细砂层。 为土重度 (kN/m3) ,取19.00 ;C为内聚力 (kPa), 取20.00;为内摩擦角 (),取 27.00。 2. 顶管工作坑 工作坑尺寸: 8m 5m 9.5m(长宽深),工作坑采用预应力复合土钉墙支护形 式见设计图纸。工作坑底部采用300
10、mm 厚钢筋混凝土底板。 施工工艺流程如下: 沟槽开挖削坡安装土钉、预应力锚索连接土钉、张拉锚索钢筋挂网较正 焊接喷射混凝土支护。 1)基坑土方开挖 (1)基坑边坡应分段分层分段开挖,每次超挖深度不得超过0.5m,边开挖,边人工 修整边坡,坡面不平整度不大于20mm 。 (2)土方开挖必须与土钉墙(预应力锚索)施工密切配合,施工时必须分段分层进 行土方开挖,每段长度10m ,最大不超过25m ,预留工作面宽度10.0 米;每层挖土深度 与土钉垂直间距相匹配,保证每层土方开挖的超挖量不超过500mm ,一则便于土钉施工, 二则避免超挖造成边坡塌方。 (3)土方开挖采用小型挖掘机,挖出的土方装料斗
11、,由25 吨吊车吊出基坑以外, 6 装车外运,用于回填的土方堆放在基坑上沿20 米以外。 2)土钉墙、预应力锚索施工 土钉墙的施工随土方开挖进行。 (1)土钉墙施工工艺及要求 修坡结束后确定土钉孔位,然后用洛阳铲成孔,成孔后植入土锚钢筋,孔位误差 不大于 100mm ,如遇特殊情况需要移孔位,应由现场技术负责人审定;成孔后检查孔深、 孔径、锚筋长度。 孔直径、深度、角度、注浆均要满足设计要求,做到各环节施工完后有人验收。 孔深允许偏差为 +200mm 50mm ,孔径允许偏差 +20mm 5mm ,钻孔倾角误差不大于3。 在土锚钢筋上设置定位器(每隔2m 加一组 6.5 钢筋托架,分布呈三角形
12、) ,以确 保钢筋在孔内居中,土钉端头预留出坡面15cm 。 注浆前应将孔内残留及松动废土渣清除干净,浆材料宜用1:0.45 0.50 的水泥净 浆,孔口设置注浆袋,常压灌浆,注浆压力为0.2 0.5MPa ,浆体强度不低于 20MPa 。 喷射砼应分段分片依次进行, 同一分段内喷射顺序应自下而上,喷射厚度为 80mm , 喷射时,喷头与受喷面应垂直,宜保持0.6m-1.0m 的距离,喷射手应控制好水灰比,保 持砼表面平整、湿润光泽,无干斑或流淌现象。要严格按施工配比进行配料,面层砼厚 度要满足设计要求,坡面不许有钢网外露现象。 喷射砼终凝 2h后,应喷水养护,养护时间依气温环境条件,一般为3
13、d7d,根据 现场实际情况可适当调整。面板砼强度等级不低于C20 ,砼最大骨料不大于 1.5cm,喷层 厚度不小于 80mm 。 每进行下一层土方开挖,必须在本层坡面土钉墙护坡施工结束后并达到设计强度 的 70% 后进行,并在下层土方开挖时注意对上层护坡面面层及土钉的保护,避免碰触已施 工完的护坡面砼面层及土钉。 遇到坡面有渗水现象时,面层上要安装导流管。 基坑四周土钉墙坡顶设变形观测点,随着基坑的开挖定期进行观测,发现异常要 及时采取有效措施。 由于地质条件的复杂性,如施工现场实际情况与方案不统一、土层情况与勘察报 告不符、成孔遇地下障碍物时,边坡土钉的实际排数、长度和间距可根据实际情况由设
14、 计人员现场进行相应调整。 2)预应力锚索张拉注浆施工工艺要求 7 根据设计要求,预应力锚索的埋设和注浆方法同土钉施工,预应力锚索注浆孔内 水泥浆达到设计要求后进行预应力张拉,张拉采用手持式千斤顶进行,施工时注意以 下几点: 浆孔内水泥浆达到设计要求后进行预应力张拉,20B槽钢要求与张拉方向垂直; 进场的预应力钢绞线、锚具需经过质量检验,合格后方可允许使用; 施加预应力的千斤顶和油泵压力表需经过相关单位校核,标定,根据标定的回归 方程计算出张拉力时油泵压力表的读数,同时用预应力锚索的伸长值进行校核; 千斤顶的操作人员应具有上岗证书,经培训后方可允许施工。 预应力锚索张拉完毕后24 小时内及时注
15、浆。 3. 工作坑底板 为了安装导轨,工作坑底板浇筑300mm 厚的C20混凝土。工作坑底板下设 500mm 500mm 的积水坑一座做排水使用,深度600mm ,集水坑底板及坑壁用 C30 混凝土浇筑, 积水坑需做 5厘米厚的木板做盖板。 4. 工作坑后背 为了确保工作坑顶管后背的强度和稳定性,顶管后背采用钢筋混凝土结构,厚度 500mm 高度 2200mm 宽5000mm ,制作采用18mm 钢筋进行双排连接成形,三层双向间距 200mm (保护层 50mm ),进行绑扎,模板直护完毕后进行浇筑,浇筑的后背混凝土强度为 C30 ,混凝土达到设计混凝土强度时方可进行施工顶进。 8 选用3m
16、长15cm 15cm 方木横向码放、高度与后背墙高齐平,后背墙平面应垂直于管 道中心线,方木前埋设立铁三根,间距1.0 m ,横铁高度要与顶镐高度相同。核算后背受 力宽度,应根据需要的总顶力,使土壁单位宽度上受力不大于土壤的总被动土压力。 后背墙的施工允许偏差 (mm) 200厚锚喷 -1.5m -7.6m 9 项目允许偏差 装 配式 后背 墙 垂直度0.1%H* 水平扭转度0.1%L* * H为后背墙的高度 (mm);* L 为后背墙的长度 (mm)。 5. 工作坑后背墙反力计算 后背反力的计算 : 忽略钢制后座的影响, 假定主顶千斤顶施加的顶进力是通过后座墙 均匀地作用在工作坑后的土体上,
17、为确保后座在顶进过程中的安全,后座的反力或土抗 力应为总顶进力P的1.2 1.6 倍,反力R可采用公式计算: pp p KHhKHc K HBR2 2 2 =12156.15 kN 式中:R总推力之反力, kN; 系数,取值范围 1.52.5 ,取2.5; B后座墙的宽度, 7m ; 土的容重, 19kN/m3 ; H后座墙的高度, 2.2m; p K 被动土压系数,取 2.46; c土的内聚力 , 取18kPa; h地面到后座墙顶部土体的高度,取 5.4m。 6. 工作坑设置上下爬梯 为了保证人员上下工作坑,在工作坑墙壁上设置人员上下的爬梯。爬梯外侧设置护 笼,爬梯采用 22的钢筋,爬梯宽度
18、为 1000mm 露长度 200mm 、内插长度 200mm ,护笼同样 采用22的钢筋,外露长 85cm ,内插长度 200cm ,护笼宽度 1300mm 垂直步距 300mm 。 7. 工作坑周边防护 工作坑四周全部用彩钢板维护,维护高度不低于2500mm ,并按照交通管理部门要求 设置爆闪灯、防撞桶、反光贴等交通疏导标识及安全设施,设置专人配合交警部门疏导 10 交通。为避免雨水进入工作坑内,在靠近路中一侧用沙袋搭设围堰,围堰外侧砌筑200高 120mm 砖墙,抹防水砂浆,围堰高度不低于0.5 m ,以防止工作坑四周有水或其他杂物进 入围挡内,影响施工。 8. 工作坑施工监测 监测目的
19、依据信息化施工原则、依靠监控量测数据指导施工。通过监控量测,掌握施工过程 中,地面建筑物的状况及地下开挖的当前形势、支护的受力状况等,根据这些反馈信息, 调整当前的设计、施工以适应当前的工况,保障工作坑在施工过程中的运营安全,从而 达到安全的、高质量的按时完成施工任务的目标。 监测内容及方法 1)监测内容:基坑边缘以外 12倍开挖深度范围内的需要保护物体均作为监控对象。 基坑工程施工时应对周边环境进行现场巡查。巡查对象应包括地表与周边建筑物、围墙、 道路等裂缝及异常水位渗漏等内容。 基坑位移的量测;地表开裂态(位置、裂宽)的观察;基坑渗、漏水和基坑内外的 地下水变化; 利用降水井应定时对地下水
20、进行监测,及时掌握地下水位的变化。 2)监测方法:对施工场地范围内的重要建筑物可采用倾角传感器、水准测点方法监 测其水平变位和沉降变化。 在基坑开挖过程中,应随时观测基坑侧壁、基坑底的渗水现象,并应查明原因,及 时采取工程措施。 在基坑支护施工阶段,每天监测不少于12次;在完成基坑开挖、变形趋于稳定的情 况下可适当减少监测次数。施工监测过程应持续至整个基坑回填结束。 对基坑支护位移的量测至少应有基坑边壁顶部的水平位移与垂直沉降,测点位置应 选在最大或局部地质条件最不利的地段,测点总数不少于3个。当基坑附近有重要建筑物 的设施时,也应在相应位置设置测点。 3)基准点的设置:水准基准点(又称监控点
21、)是沉降观测起始数据的基本控制点, 根据本工程要求的精度,拟布设深埋砼结构水准基准点3个,其为埋设的永久性标志,形 成监控网。 4)监控警戒值的确定:一般我们取最大允许变形值的70% 作为警戒值。一旦观测到 实测数据达到警戒值(如下表),及时作出报警处理。其它观测值根据所绘的时间(深 11 度)观测值曲线图,观察曲线上有无明显的折点变化,及时作出报警处理。 监测项目最大值警戒值 周边位移20mm 14mm 建筑物沉降20mm 14mm 地面沉降30mm 21mm 5)监测时间:暂定至区间工程施工监测结束。 9. 接收井 接收井施工尺寸 6m长7m宽8.2m深、支护方法同工作井。接收井不做后背墙
22、、轨 道。 六、 顶管 1. 顶管方式选择 顶管机:根据顶进沿线的地质条件及以往同类工程的施工经验,为保证道路安全和 工程进度及顶管质量,本工程选用DN1500 泥水平衡顶管掘进机。泥水平衡掘进机依靠 机头前端的刀盘切削土体,通过泥水搅拌仓,把切削的土体搅拌成泥浆,利用给排水循 环系统,把泥浆输送到地面泥浆池内。随着泥浆的抽出,随着顶进。通过控制顶进速度 和土压来保持土体的稳定。 泥水平衡掘进机适合顶进土质范围:粘土、沙土、淤泥质土、黄土等各类土质。具 有顶进速度快、施工安全、顶进质量好等优点。 12 施工现场平面布置如下图: 泥水平衡顶管施工工艺流程 泥浆池 泥浆池 泵 操作室 注浆泵 旁
23、通 泵 混凝土管 13 2. 顶管设备安装 (1) 把地面上建立的测量控制网引至始发井内,并建立相应的地面控制点, 便于顶进 施工时复测。 (2)始发井内精确测放顶管轴线和高程。 (3)稳置导轨 导轨采用钢制轨道,表面平直光滑无毛刺,轨道高20cm ,采用槽钢对焊而成,导轨 长度 6m ,导轨的高程误差和中线位移应控制在2mm 内。根据设计管道的标高、坡度进行 轨道安装,轨道中心线与管道中心线在同一垂直平面内,轨道与底板基础连接牢固。 14 导轨平面图 (4)主顶油缸架稳置 依照导轨和管道中心线、高程为参考,进行稳置主顶油缸底架,油缸底架中心线与 所顶管道中心线在同一垂直平面内,油缸底架及主顶
24、油缸稳置要牢固并在允许偏差范围 内。 后机架示意图 (5)后背铁稳置 后背铁采用定型后背铁。本工程后背铁采用宽*高*厚为 3 米*3 米*0.4 米,后背铁与 后背梁尽量贴紧,若有缝隙用混凝土(C20 )填充。使后背墙的平面垂直于导轨。 (6)设备联接 主顶油缸的油路应并联连接,每台油缸应有独立的进油、回油的控制系统。其它各 设备之间按规范进行连接安装,安装完毕后进行调试。 (7)供电系统的设置 供电系统由变压器(若无电源采用发电机) 、总控箱、分配箱、开关箱和用电设备及 输电线路组成,总控箱、分配箱、开关箱及升压装置的布置应符合相关规范要求,并采 15 取防雨、防晒措施;输电线路采用线板架设
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- DN1500 泥水 平衡 施工 方案 要点
链接地址:https://www.31doc.com/p-5196712.html