公路顶管穿越方案.pdf
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1、. . 高青县滨河路建设工程 管道顶管穿越公路方案 山东莱钢建设有限公司 . . 目 录 第一章 工程概况 . - 2 - 第一节工程概况 . - 2 - 第二节编制范围、依据 . - 2 - 第二章 施工准备 . - 3 - 第一节 项目组织机构 - 3 - 第二节 项目部主要成员及部门职责 - 3 - 第三节 项目管理目标 - 4 - 第三章 施工方案 . - 5 - 第一节顶管施工原理 . - 5 - 第二节施工方法 . - 5 - 第三节施工技术措施 . - 6 - 第四章安全文明施工措施. - 15 - 第一节 安全施工技术措施. - 15 - 第二节 施工现场文明施工、环保、消防、
2、降噪声措施. - 15 - 第五章质量保证和质量违约责任承诺. - 16 - 第一节 质量保证措施 . - 16 - 第六章有必要说明的其他内容. - 17 - 第一节雨季施工基坑坍塌事故应急预案 - 17 - . . 第一章 工程概况 第一节工程概况 一、工程说明 本标段采用水泥管顶管穿越上东外环路K1+381米处,长度 44 米,管 径为 DN1000mm 接入东外环污水主线;就近开挖东外环东侧至东外环污水 主线检查井,管径为DN1200mm。 第二节编制范围、依据 一、编制范围 本次编制的工作范围为上东外环路K1+360.473米、K1+402.473及过东 外环接入东外环污水主线检查井
3、标段内管道安装,以及无压力排水管道闭 水试验。 二、编制依据 2.1 、给排水管道工程管道工程施工及验收规范 GB50268-2008 2.2 、市政排水管道工程施工及验收规程 DBJ08-220-96 2.3 、给水排水工程顶管技术规程 CECS246-2008 2.4 、公路路基设计规范 JTGD30-2004 . . 第二章 施工准备 第一节 项目组织机构 现场管理组织机构框 第二节 项目部主要成员及部门职责 项目管理机构各岗位部门职责范围和授权: 一、项目经理职责 1. 项目经理是工程的第一责任人,全权负责该工程的指挥运行,对工程 的安全、质量、进度、经济技术指标等负全面责任。 2.
4、建立健全各项管理体系, 制定和完善各项管理制度, 保障项目的高效、 有序运转。 3. 协调各部门、岗位的工作关系,监督考核其工作质量,奖优罚劣。 4. 合理调配项目部各项资源,解决施工中的重大问题。 项目经理: 技术员 隋坤鹏 质检员 张杰 施工员 董国徽 安全员 周生和 造价员 任纪委 . . 5. 组织协调和业主、监理、地方部门及其它施工单位的关系。 6. 对本岗位工作质量负责。 二、项目技术负责人职责 1. 负责工程项目的全面技术管理,是工程技术第一责任人。 2. 贯彻执行本工程各项技术标准和施工规范。 3. 负责组织制定本工程主要技术方案,组织编写施工组织设计。 4. 组织项目重大技术
5、问题的决策与处理,解决现场技术、质量及HSE问 题。 5. 组织编写和整理各项技术资料,负责工程的竣工验交。 第三节 项目管理目标 一、工程工期目标: 18天内施工完成。 天数 内容 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 施工准备 操作坑开挖 操作坑支护 操作坑设备 安装 顶管作业 闭水试验 竣工验收 二、工程质量目标: 确保本工程质达到“合格”标准。 三、安全文明施工目标: . . 工程实施过程中贯彻“安全第一、预防为主”的方针,确保工地一切 建筑、安装、顶管的施工安全, 施工设备运行的安全, 第三方的人身安全、 消防安全、物资材料安全,路
6、面交通畅通,不发生重大安全生产事故,伤 亡率O% ,创建安全文明工地。 四、环境管理目标: 严格执行国家和省市有关环境保护的法规法则。 第三章施工方案 第一节顶管施工原理 在公路两侧放出管道中心线,选择公路西侧作为顶管操作坑,另一侧 为接收坑,确定顶管穿越的进、出口位置,在操作坑内放入第一节顶管管 道和顶管设备。由人工先在管道前端掏土,待管道前端形成略大于管道外 径的圆型空间后,再顶进管道。如此循序渐进,直至穿过公路为止。施工 中的清土、排渣采用小滑车配合施工。 第二节施工方法 本工程管道入口处埋设深度在4.84m,穿越土层为粉土、粉质粘土, 地下无石块等其它阻碍物。 顶管穿越施工设备主要包括
7、千斤顶、顶铁及运土设备等。 施工前开挖工作坑,将设备安装就位,吊装管道、安装顶环,利用千 斤顶顶推管道,每顶进一定行程,退回顶缸,然后加入顶铁或管道继续顶 进,循环作业,直至管道顶至对面接收坑;拆除设备,清理管道内余土。 管道首先选择钢承口连接方式。 . . 第三节施工技术措施 一、施工工序 二、施工准备 组织施工人员熟悉施工图,进行技术交底,制定施工质量保证措施。 先与公路主管部门联系,按照路政部门的要求办理穿越施工手续,并 根据现场情况设置相应的警示标志。 现场确定超占地使用范围,并与当地政府联系获得土地使用许可。 必要时修筑一条从公路通往作业带的便道,便于设备、材料运输。 顶管设备、配套
8、设备及各种机具材料准备齐全。 由于是昼夜连续施工,夜间所需材料、用具必须准备齐全,以保证施 工正常进行。 合格 施工准备 测量放线 开挖操作坑 安装顶管器 顶进 试压 套管安装测量 管道安装完毕 检查验收 合格 . . 后背结构及抗力计算 后背作为千斤顶的支撑结构,要有足够的强度,且压缩变形要均匀, 所以,应进行强度和稳定性计算。本工程采用组合钢结构后背,这种后背 安装方便,安装时应满足下列要求:使用千斤顶的着力中心高度不小于后 背高度的 1/3。 顶力计算 FP=D0LfkNF 其中 FP顶进阻力( kN) ; D0管道外径( 0.6m) ; L管道设计顶进长度(按36m 计算) ; fk管
9、道外壁与土的单位面积平均摩阻力(kN/m 2) ,粉质粘土, 取 12 kN/m 2; NF顶管机的迎面阻力( kN) ,对于敞开式顶进, NF=/4 D2 sHs 式中: D顶管机外径( m)取 0.72 s 土的重度( KN/m3)取 18 Hs覆盖土层厚度( m)取 4.82 NF =35.3kN FP= 0.72 361235.3=1012kN 根据给水排水顶管技术规程 (CECS246-2008 )的规定,钢筋混凝 土顶管的混凝土等级不宜小于C50。钢筋混凝土管顶管传力面允许最大顶 力按下式计算: . . pc Qd dc Af 5 321 5. 0F 式中: Fdc混凝土管道许用顶
10、力设计值(N) ; 1 混凝土材料受压强度折减系数,取0.90。 2 偏心受压强度提高系数,取1.05. 3 材料脆性系数,取0.85. 5 混凝土标准调整系数,取0.79. c f 混凝土受压强度设计值(N/mm2) p A 管道的最小有效传力面积(mm2) 。 dQ 顶力分项系数,取1.3. 管道最小传力面积 p A =3.14 (4802-4002)=221056mm2 则 Fdc=0.5 0.9 1.05 0.85 221056 23.5 1.3 0.79=2031517.02N=20 31.52KN.。由于 2031.521012,故管道的许用顶力满足施工要 求。 三、测量放线 根据
11、现场情况, 选择运 输方便、平整、地面高程较 低且无障碍的一侧作为施 工场地,并作为顶管设备、 水泥管道摆放地点, 同时开 挖操作坑也设在这一侧。 根据设计给定的控制 1. 边坡 2. 管道 3. 环向方木 +顶铁 4. 纵向顶铁 5. 横向 顶铁 6. 千斤顶 7. 集水坑 8. 方木 9. 基底铺设枕木 顶管穿越示意图 . . 桩位,用经纬仪放出穿越轴线,并打出管线穿越中心桩、施工作业带边线 桩,撒上白灰线。 放线时,同时放出操作坑与接收坑的位置与尺寸。 在穿越至验收的全过程中,随时有测量仪器进行配合。 本次穿越管道,为了防止施工出现管道倒坡、或者管道中积水,施工 坡度定为 0.5%。 四
12、、开挖操作坑,安装顶管设备 工作井尺寸按下井管节长度确定,工作井的内净长度为: LL2+L3+L4+K L2管节长度,对于钢筋混凝土管取2.53.0m; L3千斤顶长度,取 2.5m; L4留在井内的管道最小长度,取0.5m; K后座和顶铁的厚度及安装富余量,取1.6m; 则:LL2+L 3+L4+K=3.0+2.5+0.5+1.6=7.6m 工作井的宽度: B=3D1+(2.02.4) D1管道外径; 则:B=3D1+(2.02.4)=30.96+(2.02.4)=4.885.28m,取5m。 工作井底板面深度: H=HS+D1+h HS管顶覆土层厚度,取 4.16m; D1管道外径 ,96
13、0mm; h管底操作空间 ,取0.4m; 则:H=HS+D1+h=4.16+0.96+0.4=5.5m。 . . 工作井上部放坡下部采用三面(除后背墙外)U型钢板桩支护模式。 放坡高度 2m,放坡坡度 1:1。工作井坑底抄平夯实,基础采用混凝土基础, 基础混凝土强度为 C20,厚度为20cm ,混凝土内预埋钢板,高程与设计管 道坡度一致。导轨由 2根38#轨钢组成,两导轨平行等高,与预埋在混凝土 中的钢板焊接在一起(见下图) 。固定在工作井底板上的导轨在管道顶进 时不可产生位移。导轨的中距为500mm 。顶铁采用 U型顶铁,顶铁两面应 平整,互相平行。顶帖与混凝土管道之间加木垫圈,木垫圈用胶黏
14、剂粘在 受力面上。钢筋混凝土管道的接头采用钢承口接头,接缝应采用弹性密封 填料勾缝。(参见 CECS246-2008 给水排水工程顶管技术规程 ) 。 400mm 38# 导轨 500mm 导轨中距 DN800砼管 500mm 800mm 10mm条状预 埋钢板间距 500mm 500mm 800mm 12mm轨道架立 钢板,间距 500mm . . 其深度挖至设计标高 +5.42m。承受顶进反作用力的作业坑背部处理成 垂直状,误差小于 5,后背墙采取相应的支撑措施,用枕木排靠紧后 背 坑 壁 , 后 座 采 用 三 层 20cm 20cm 方 木 ( 两 边 横 排 , 中 间 竖 排)+1
15、500mm 1500mm 20mmQ235B 钢板。后座低端位于工作井底以下 500mm 处。后座应于管道轴线垂直,允许不垂直度为5mm/m 。 作业坑处理完毕, 用吊车把顶管设备安装好, 包括支撑架、推进轨道、 千斤顶等,测量校正导轨面,保证管道中心与设计中心相吻合,保证施工 精确度。 五、顶管作业 由于顶进长度小于40 米,故可不采用减少管壁摩阻力措施,也无需 采取通风措施。 用吊车将穿越管道轻放在推进轨上,使液压顶管器活塞的中心线与管 道的中心线在一条直线上,中间加上环形方木、顶铁,管节端面垂直顶管 中轴线,液压顶管器与后背墙靠紧,调整好开始顶进。 在开始顶进前,先用人工在管道中心线入土
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