顶管施工方案.doc
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1、目录第一章 编制总说明1一、编制依据1二、工程概况2三、周围环境、交通及管线情况2四、水文2五、地质3六、现场平面图、顶管施工平面图、顶管施工纵面图3第二章 施工组织和平面布置5一、项目施工组织结构图5二、现场平面布置5第三章 施工准备及方案设计7一、施工准备7二、方案设计9第四章 主要施工方案及技术措施10一、顶管总体施工流程图10二、基坑施工工艺11三、土压平衡顶管顶力计算19四、进出洞口的处理21五、 顶管施工方法21六、顶进测量24七、土压平衡顶管压力的控制25八、顶管常见问题的防治25第五章 资源供应计划31一、主要材料计划31二、施工机械设备供应31三、劳动力计划安排33四、计量器
2、具供应33第六章 质量保证措施34一、质量目标34二、质量管理措施34三、执行标准、规范34四、质量目标保证措施34第七章 工期保证措施36一、工期计划36二、工期保证措施36第八章 安全施工保证措施38一、安全生产目标38二、安全施工一般要求38三、特殊过程安全要求39第九章 文明施工保证措施40一、文明工地创建目标40二、文明管理措施40第十章 环境保护措施42一、现场环境管理42二、噪声污染防治管理42三、固体废弃物的管理42四、节能降耗管理43五、粉尘废气管理43六、污水排放管理43第十一章 雨季施工措施44一、成立雨季施工领导小组44二、加强气象预报工作44三、雨季施工准备44第十二
3、章 施工应急预案45一、危险因素及预防、应急措施。45二、应急预案工作流程图47三、应急准备48四、应急响应50五、突发事件应急预案51六、现场恢复53七、预案管理与评审改进53第一章 编制总说明一、编制依据1、 排水工程施工资料2、 工程岩土工程勘察报告3、建筑基坑支护技术规程JGJ120-994、混凝土结构设计规范GB50010-20025、混凝土结构施工质量验收规范GB50204-20026、地下防水技术规范GB50108-20017、地下防水工程质量验收规范GB50208-20018、钢结构工程施工质量验收规范GB50205-20019、建筑抗震设计规程GB50011-200110、钢
4、筋焊接及验收规程JGJ18-200311、混凝土泵送施工技术规程JGJ/T10-9512、建筑与市政降水工程技术规范JGJ/T111-9813、建筑施工安全检查标准JGJ59-9914、建设工程施工现场供电安全规范GB50194-9315、施工现场临时用电安全规范JGJ46-8816、建筑灭火器配置设计规范GBJ140-9017天津市工程建设标准土压平衡和泥水平衡顶管工程施工技术规程二、工程概况三、周围环境、交通及管线情况本工程施工现场拆迁已完成,基坑周边3倍基坑深范围内无高大建筑物,紧邻复兴路,施工现场交通条件良好,地下电缆、排水管道较多,情况较复杂,致使顶进高程不在同一平面,工作坑多,地下
5、水位高,且施工工期处于雨季,存在较多的施工难点。四、水文本场区浅层地下水属第四系潜水,地下水主要受大气降水及附近 水等地表水体渗透补给;并以蒸发及补给地表水体等方式发泄。勘察期间场区静止地下水位埋深0.203.20米,标高为0.532.56米。经对所取水样进行分析实验,根据公路工程地质勘察规范(JTJ064-98),场区环境类型为类,本场区地下水对混凝土无腐蚀性,在工程施工时应采取普通保护措施。五、地质本次工程所在区域主要包括以下几个土层:人工填土层、新近沉积层和第陆相层河流相、第陆相层湖沼相、第海相层、第、陆相层,其中各土层物理力学性能描述如下:层杂填土、素填土:以褐色粘性土为主,经人工填筑
6、而成,土质松散。深度较厚,孔隙、压缩性大,性质不稳定,工程性质差;层黏土、粉质黏土:可塑硬塑状态,中高压缩性,工程性质差;层粉质黏土:可塑,中压缩性,工程性质差;1层粉土:土质稍密,中压缩性,工程性质差;2层粉质黏土:流塑、软塑可塑偏软状态,中压缩性,工程性质差。1层粉质黏土、黏土:可塑状态,中压缩性;2层粉砂、粉土夹细砂:密实,中低压缩性;3层粉质粘土、黏土:可塑硬塑状态,中压缩性。勘察结果:划分场地类别为类,场地抗震防烈度7度,设计地震分组为第一组,0-8米为软弱土,8-20米为中软土,本场区标准冻结深度为0.6米。六、现场平面图、顶管施工平面图、顶管施工纵面图图表 1顶管施工平面图(注:
7、YA1-YA2为36.5米,YA2-YA3距离为40米,YA3-YA4的距离为48米)第二章 施工组织和平面布置一、项目施工组织结构图项目经理:项目总工:项目副经理:工程部:现场负责人:质控部:安保部:物机部:测量队:计量部:二、现场平面布置1、现场布置原则a、施工现场用统一规格围挡封闭施工现场,进行全封闭式施工,并在临近场外道路边开设施工出入口。b、施工便道利用现状市政道路。c、材料堆放尽可能布置在便道附近和施工场地附近。d、材料场地要求平整、压实,材料堆放定点挂牌、分类堆放,有良好的排水措施。e、临时设施、材料场地要尽量减少临时占地面积,减少工程的前期费用。2、现场布置图水泥、管材存放区、
8、生活区以及雨水泵房的位置。第三章 施工准备及方案设计一、施工准备1、现场准备a进一步复查和了解现场情况,对所有地下各种管线进行实地刨验。b确定水准点及高程控制点、闭合导线网。c根据现场条件,本次施工现场不设置办公用房和生活用房,考虑在现场附近租赁用房,现场设置车场、料场、搅拌站等施工场地,材料采用随用随进的原则,现场不进行大量材料存放,所占空间均设置在基坑附近。d施工用电考虑现场发电。考虑到土压平衡顶管施工工期较紧,且顶管施工必须连续进行,避免发电机发生故障影响施工,故现场配备2台100KW柴油发电机,保证工程的连续进行。经计算现场同时用电总功率163KW。计算如下: W(总)= W(土压平衡
9、顶管掘机)+W(高压油泵)+W(制浆、 注浆设备)+W(焊接设备)+W(生活用电)=117+7.5+2.2+30+7=163千瓦(不同时用)发电机就近基坑旁设置,发电机旁设置配电柜,直接接入各使用设备控制箱,由专业人员操作。动力线路为三相五线制,闸箱设置在不经常过人的地方,闸箱架设,绑扎要牢固稳定,里面必须配备漏电保护器。2.技术准备a.熟悉图纸资料和有关文件组织本工程项目部人员全面认真地熟悉审查施工图纸资料和有关文件。积极与甲方、监理、设计联系。协调好与其它施工单位的施工配合,召开专题会,落实图纸中的问题,扫除技术上的障碍。b.编制更为详尽的施工组织设计 依据设计文件,现场文件、各单位工程的
10、施工工序及材料、半成品、机具劳动力需用计划等编制各阶段的具体更详细的方案。c.技术交底根据设计文件和施工组织设计,由项目经理牵头向各专业工长做好分项工程的技术、质量、安全书面交底工作。d.技术保障制定相应的技术保障措施,做好技术培训工作班前安全教育。3.人员、机具设备和材料准备a.人员首先建立一个统一的、强有力的、高效率的项目领导机构。即要按组织计划进行施工,又要搞好在施工当中对各个环节的控制与调节。根据施工需要,合理配置相应的专业队和精干的施工队,提前3天进场,做好各项岗前培训工作,对特殊工种要进行考核、持证上岗、对民工队伍要做好以下工作:注重素质:严把“四关”即政治素质,道德纪律、身体条件
11、和技术水平;注重宣传教育:应对工程建设任务的意义及质量、工期、效益、安全情况认真讲解,让他们积极热情地投入施工;签定好施工合同,按工种类分别设班组并明确相关的奖惩制定。b.机具、设备根据需求计划及公司现有装备组织各种机械分期、分批进场,其中需要维修租赁和购置的按计划落实并适当有备份以满足施工需要。提前检修、试行确保所有施工机具及测量机具处于良好状态。c.材料根据需求计划广泛调查料源、价格、运输费用等做完技术经济比较后我单位计划选用D1800钢承口式钢筋砼低压排水三级管顶进施工,管受力性能好,接头稳定性高,接口处止水密封性能好。管材运送、起吊均应有专用夹具,搁置时应用方木垫高,防止管接口的套环受
12、压变形。4.施工前测量放样a.控制测量平面控制测量:利用设计勘测部门的点位精度较高的导线点为起始控制点,沿管路主线走向布设附合导线,并在结构施工范围内加设轴线控制桩,从而建立本标段的平面测量控制网。点位采用砼浇注,避免遭受破坏。采用全站仪进行外业测量,并对成果运用坐标法进行点位平差。高程控制测量:按线路走向布设附合水准线路,按照四等水准测量要求进行施测。b.放样测量 采用极坐标法进行放样测量,具体实施过程为:利用偏角法的计算公式,根据线路要素点的坐标值,计算出所需放样的坐标数据。在平面控制点上支设全站仪,后视另一控制点,将测站点、后视点、放样点的坐标数据输入全站仪,然后放样所需点位。c.测量管
13、理工作施工现场必须坚持数据对算,施测点位必须复测。项目部放样点位必须上报监理工程师,经监理测量工程师复合后,方可投入使用。二、方案设计1、基坑施工采用双排700水泥搅拌桩做止水帷幕,咬合250mm,桩深15m,并采用工型钢桩做支撑,桩之间采用I36咬合密排。2、顶管施工顶管施工采用土压平衡顶管施工,它是机械式顶管施工中的一种。它的主要特征是在顶进过程中,利用土仓内的压力和螺旋输送机排土来平衡地下水压力和土压力,他排出的土可以是含水量很少的干土或含水量较多的泥浆。它与泥水式顶管施工相比,最大的特点是排出的土和泥浆一般都不需要再进行泥水分离等二次处理。它与手掘式及其他形式的顶管施工相比较,又具有适
14、应土质范围广和不需要采用任何其他辅助施工手段的优点。第四章 主要施工方案及技术措施一、顶管总体施工流程图管节拼装工具管出洞设备转换检修雨水井施工清理基底砖砌检查井回填至安装井盖框地面设备安装顶进施工顶井设备安装辅助设备安装工具管坑内就位工具管穿墙进洞管道顶进工作坑支护工作坑开挖垫层施工工作坑施工工作坑排水施工准备三通一平测量放线自检、验收二、基坑施工工艺1、水泥搅拌桩止水帷幕施工水泥搅拌桩是通过深层搅拌机将一定水灰比的水泥浆液经专用压力泵或注浆设备与土体混合,形成具有足够强度、水稳性以及整体性的柱状土,满足强度和变形要求。本次施工水泥搅拌桩,主要用于基坑外围的止水帷幕和土体加固,既防止工作坑周
15、围地下水水平渗透。水泥搅拌桩施工式艺流程:平整场地预搅下沉配制固化浆液测量定桩位第二次提升喷浆搅拌第一次提升喷浆搅拌清洗输浆管桩机移动调平进行下一根桩施工桩机就位调平重复下沉水泥搅拌桩施工具体步骤如下:(1)平整场地施工前现场作到三通一平,并排除地下障碍物和各种管线。(2)测量定桩位根据设计进行实地准确测放桩位,并根据地势的情况确定好每根桩的钻进深度。在铺设好轨道后,测量桩机底盘标高,控制桩顶、桩底标高。(3)桩机的就位调平桩机移至到指定桩位并对中,调平机架,桩基拌头定位偏差50mm,垂直度偏差1.5%,钻杆轴线应垂直对准孔中心。(4)预搅下沉开动钻机,钻机切土搅拌下沉。下沉速度控制在0.8m
16、/min左右。(5)配制固化剂浆液钻机钻进到一定深度后,配制水泥浆备用。(6)第一次提升喷浆搅拌桩机钻进至设计深度后,开启灰浆泵,将水泥浆压入土中,边喷浆边旋转,在桩底坐浆30秒后,再提升搅拌头,提升速度控制在每分钟0.5米(具体速度由工艺试桩确定),提升至设计标高。施工中,必须使灰浆泵出口压力不低于0.6兆帕,保证浆液均匀喷射,并随时进行计录。(7)再次下沉搅拌为了使喷入土中的水泥浆与土充分搅拌均匀,再次将钻头旋转至设计深度。下沉速度在0.50.8m/min内。(8)第二次提升喷浆搅拌提升喷射水泥浆的施工工艺与第一次相同。(9)输浆管的清洗,钻机移位调平钻头提升至地面后,用清水清洗管中残流水
17、泥浆,直至干净,同时将附于钻头上的土清除干净,重复移位过程,进行下一棵桩的施工。水泥搅拌桩施工技术标准:(1)桩体桩顶位移为10mm;(2)桩体垂直度0.5H/100;(3)严格按照水泥浆试配的配比配制水泥浆,严格控制水泥浆用量;(4)当灰泵泵量在0.05m3/min,提升速度不得大于1m/min;(5)不得使用无证、过期、受潮、变质的水泥;(6)压浆过程不允许断浆;(7)桩体超钻200-300mm。2、顶管工作坑大小的设置及制作工作坑具体尺寸为:YA3主坑一座6m9m,YA1、YA2两座副坑 5m6m,YA4副坑5m14m。工作坑经考察该工程地点土质为粘土、粉土砂层地下水位高。故主坑、副坑需
18、采用700双排水泥搅拌桩,咬合250mm,桩深15m,水泥掺量16%。钢桩采用12米桩打入,桩之间采用I36工字钢互扣式密排,对撑采用I36工字钢双拼,斜撑采用I36工字钢双拼每层顺水,四个角各一组斜撑。密排段钢桩间距0.6m,其他面钢桩间距1m,基坑开挖后,基坑周围打大口井D500四座,设置在基坑四角在进出洞口的位置,进行降水。 副坑平面示意图图表 2工作坑平面示意图3、工作坑的施工方法(1)工作坑开挖并安装顺水。从原地面向下挖1.5米至工作面,再由工作面向下开挖2米,在深1.5米处做第一步顺水处,采用I36工字钢制作钢桩框架,工字钢双拼4个角撑安装第一步顺水。再挖向下挖至深6米处,在深5.
19、5米处安装第二步顺水,方法同上。图表 3工作坑纵断面图(2)基坑降水。当挖至基坑底时,四边挖0.3m0.3m排水沟,沟内安装200无砂砼管,坡度1%,空隙的地方用石屑填充。在工作坑底做水窝子,直径内口0.5米,深0.5米,周圈及底面用红砖干砌,外压草帘子。水窝子内设1台2潜水泵(扬程17米)。详见下图:图表 4水窝子(3)工作坑底板施工。采用C20混凝土,底板厚0.40米,满铺浇注。根据图纸尺寸测设井中及底板边线。采用钢模P3012支护模板,将导轨、预埋钢板安装到位,然后进行砼浇筑。图表 5工作坑底板施工平面图三、土压平衡顶管顶力计算根据天津市工程建设标准土压平衡和泥水平衡顶管工程施工技术规程
20、顶力的计算如下:(一) 主动土压力Ka=tan2(45-/2)=(0.574)2= 0. 329Pa=rHKa-2c=19.3*6*0.329-2*15.5*0.573=20.3Kpa(二)被动土压力Kp= tan2(45+/2)=3.036Pp= rHKa+2c=19.3*6*3.036+2*15.5*1.74=297.56kpa土仓的压力Pe取被动土压力Pe=297.56KpaF=(W1+W2*L) *u=(200+27*76.5)*1=2265.5KN合226.55t 注:F总顶力(KN)L顶进长度(m)W1顶管机自身的重力(200KN)W2每米管子的重力(27KN/m)u管与土之间的
21、摩擦系数(1)计算过程中,考虑注浆减阻,故未考虑由均布荷载带来的阻力。按最长1800管径76.5米计算,得2265.5KN,合226.55T。顶进设备采用4台,行程3m每台,顶力达200T,其型号为DTD200型等推力双行程千斤顶。由于管材承载力为1183T,可见管材的承载力能承受顶管的最大顶力。(5)后背墙制作:后背墙采用定型后背铁,厚0.7m,长4m,宽4m。后背铁和钢桩之间采用C30混凝土浇筑,这样使千斤顶的集中应力传导至后背铁上,最后逐步扩散到后背土体,由土的被动土压力承担。后背铁的摆放垂直度满足规范的要求。后背铁的摆放要对称于管道中线,同时千斤顶架的摆放满足对称要求,反方向施工顶进以
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