顶管沉中井方案.doc

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1、上海临港新城污水处理系统一期工程B3合同段(顶管沉井部分)施工方案上海建设机场道路工程有限公司2004年12月编制说明一、本工程为设计施工总承包的项目,系上海临港新城污水总管工程B3标。根据现场实际情况,将优化设计。在调整顶管的长度及其井位的基础上,按施工图进行编制的顶管施工方案。二、本方案的主要指标1、质量:达到优良级工程2、工期:总工期达到业主要求3、安全:无死亡和重伤事故4、文明施工:达到市政局的文明施工标准三、本方案为顶管的专题施工方案,主要是施工技术措施,质量保证措施以及安全、文明施工措施。四、主要工程量为污水总管2000共计1260m,1800共计1116m五、本方案编制依据1、招

2、投标文件2、施工图3、市政排水管道工程施工及验收规范DBJ08-220-964、给水排水管道工程施工及验收规范GB50268-975、标准图排通PSAR-D-01-926、公司贯标文件六、施工时将要严格按本方案施工,如有不足之处,另行调整、修改、补充,报批后实施。目 录一、工程概况二、施工场地环境和地质地貌三、施工总体安排四、测量放样五、主要项目的施工方法六、进度计划七、质量保证措施八、施工安全生产、文明施工一、工程概况二、施工场地环境和地质地貌三、施工总体安排四、测量放样五、主要项目的施工方法A、B、C(以上见“开槽埋管”部分)D、顶管沉井施工沉井一览表 单位:m编 号作 用主顶管道尺 寸(

3、净)壁厚刃脚高程地面高程W1工作井2000*29*9.350.7-6.655.2W2接收井20006*8.350.5-6.654.2W17接收井18004.5*5*8.360.6-6.834.05W18工作井18005*8*9.00.6-7.104.4W24工作井18005*8*8.60.6-7.054.05W27接收井1800/20004.5*5*9.080.6-7.084.3W27-2工作井10009*7.40.7-5.334.07W36工作井2000/18005*8*8.970.6-7.384.09W36-2工作井13509*7.760.7-5.964.3沉井混凝土为C25、S6设计对沉

4、井的定位是:按排水法下沉。沉井方法进行施工的工艺:测量放线基坑开挖铺筑砂垫层浇捣混凝土垫层架立内模搭设脚手架钢筋绑扎架立外模浇砼沉井下沉沉井封底沉井底板浇筑必须精心施工,做主达到设计要求的质量指标。在施工前全面收集和研究工程有关的水文、地质、地层承压水、周围建筑、构筑物及地下管线等详细资料、熟悉设计图纸、做好施工组织设计的编制。1、施工准备按工程、水文地质、勘测资料,场地条件及沉井结构确定合理的基坑开挖尺寸,沉井制作方法及下沉工艺,对沉井制作及下沉施工工序制定专项施工组织设计。对邻近地下管线和构筑物基础以及易发生塌方的土体预先做好加固处理,对渗漏至基坑内的水流预先采取截流和降低水位措施。根据地

5、质资料,全部的沉井位置都处于砂质粉土层中,四周无建筑物等设施。因此采用井点降水的排水法下沉,机械挖土出土。由于设计已对沉井下沉系数做了验算,所以此处不再进行这方面的计算。为了减少下沉高度和井点管的长,以及保证沉井制作时基底的强度,将地面土预先挖除约2.5m深度,作为施工基坑。降水方式:采用内插井点配合的二级轻型井点。由于沉井高度比较大、空间(窄),结构混凝土采取三次浇注成型。2、基坑开挖基坑开挖的深度,约2.5m。平面尺寸要保证支模,搭设脚手架及排水等项工作的需要。对基坑坐标,水准的位置,从控制网和离开建筑物有一定距离的可靠水准点进行校核,向项目经理提交复印的校核资料。基底土如遇淤泥、暗浜、回

6、填土、管线、墓穴以及旧基础等,应提出处理方案并报项目监理批准,再做处理。挖出的土方堆置,距基坑有相当距离,保护坑边的安全。基坑开挖过程中要有良好的排水设施,选用集水坑明排措施,把地下水位控制在基坑底标以下50100cm,如遇周围道路、管线和建筑物等较近时,需采取必要的稳定加固措施。基坑的排水措施、稳定加固措施,必须在基坑开挖前经项目监理批准方可基坑开挖。3、井点降水采用内插井点配合的二级轻型井点,内外四周布置。见附图。4、砂垫层铺填、混凝土垫层(以HW2工作井为例)砂垫层材料:砂垫层采用颗粒级配良好的中砂、粗砂或砾砂。如用石屑、煤渣或其它工业废料代替需经试验合格。并经项目监理认可,在不妨碍施工

7、的条件下,才可作为垫层的材料。砂垫层质量检查:环刀取样法在捣实后的砂垫层中用容积不少于200立方厘米的环刀取样,测定其干容重。以不小于通过试验所确定的该砂料在中密状态时的干容重数值为合格。贯入测定法使用贯入仪、钢叉或钢筋等工具,以贯入度大小检查砂层的质量,以不大于通过试验确定的贯入度数值为合格。砂垫层厚度采用60cm。C15混凝土垫层:厚度为0.12米。浇混凝土时用水准仪控制水平,且表面抹光以此作为刃脚的底模。砂垫层、混凝土垫层的总厚度,应该保证基坑地基对沉井自重和施工阶段全部负荷的承受能力。以W36工作井为例,验算如下下沉前的自重(筒身,不计封底等,未扣除洞口):V=(6.37*0.6+0.

8、6*1.1)+(2.0*0.8-0.75*0.45)*(5.6+8.6)*2+(0.8+0.5)*0.15/2+0.8*0.2+0.5*1.05*4.6=166.7MWo=166.7*2.5=417 T考虑施工荷载(模板、器材等):约20 TW=437T刃脚宽度经过砂垫层、混凝土垫层扩散后,在基坑地基处的有效宽度:B=0.35+2*0.72=1.79m接触面积(未考虑底梁,偏安全):A=1.79*(9.2+6.2)*2=55.13基底应力:=43755.13=7.9 T/m 可以5、模板制作和安装(1)预留孔、刃脚、井壁上底板位置的凹进部分用5公分厚清水木块制作加工。为了保证混凝土成型质量,全

9、部用九夹板大模板;1214拉筋配螺帽固定宽度;竖横50钢管围檩固定支撑。(2)本沉井全高8.97m,分三次制模。开壁用14内螺杆,中间止水片50*50*厚3mm,周边焊。内螺杆设置水平间距75cm,垂直间距60cm。竖围檩间距75cm,横围檩间距60cm,用线垂校正,水平撑加剪刀撑来保证达到它的刚度、强度及稳定性。拆模时间控制在砼不掉角、不毛砼时为好。承重模拆模时,砼须达到设计强度。6、钢筋工程(1)钢筋应有出厂证明书试验报告单、钢筋表面或每捆(盘)钢筋应有标志。在钢筋加工过程中发现脆断、焊接性能不良或力学性能显著不正常现象要求对该批钢筋做化学分析检验。(2)钢筋进场按规定分批进行验收。经过验

10、收后的钢筋应分批按规格堆放整齐、并应避免锈蚀和污染。(3)钢筋外表有严重锈蚀、麻坑、裂纹、夹砂等缺陷时,不准在工程中使用。(4)钢筋的类别和直径应按设计中所规定的采用。以另一种类别或另一种直径的钢筋代替设计中规定的钢筋时,必须经设计单位认可,并经工程师代表批准。(5)使用进口钢材时,必须严格遵守“先试验后使用”的原则,并应得到工程师代表批准,禁止盲目施用。(6)钢筋应根据设计图纸及GBJ50205-92中有关规定进行加工,成型后的钢筋除外得到工程师代表同意后才能重新成型。(7)如果钢筋规定要焊接则应按JGJ18-96要求进行焊接,要按GBJ50204-92中有关规定作拉力及冷弯试验。(8)钢筋

11、的固定:钢筋的骨架都应以定位垫块或座子稳定在设计图纸规定的位置上,所有交叉的钢筋处应用软铁丝绑扎牢固,绑扎好的钢筋骨架都应有足够的刚度和稳定性。钢筋在入模前在底部位加好砼垫块(垫块厚度应与设计规定保护层相同),在侧部绑好砼垫块。为使钢筋位置在灌筑时不致变动可增加扎结点或加撑筋,已绑扎好的钢筋架不得践踏或放置重物。轴心受拉和小偏心受拉杆件中的钢筋接头,均应焊接。普通混凝土中直径大于25mm的钢筋和轻骨料混凝土中直径大于25mm的型钢以及直径大于25mm的2级3级钢筋均采用焊接接头。(9)未经工程师代表对已绑扎好的钢筋检查和批准之前,不准开始浇捣混凝土。7、沉井下沉和封底沉井混凝土达到设计强度后即

12、可进行沉井下沉施工。本工程沉井均采用一次下沉的方法,沉井下沉采用排水下沉工艺。下沉前先凿除刃脚边素砼垫层,用吊车抓斗将井内碎砖清理干净。下沉方法用吊机取土下沉。抓土时应先中间后四周,井内土体形成锅底,使沉井平衡下沉,下沉过程中应根据测量资料随偏随纠。当沉井偏斜达到允许值的1/4时必须纠偏。(1)沉井下沉技术措施由于本工程的部分沉井井壁较薄,自重较轻,下沉系数较小,在沉井下沉困难时可采用以下方法:a.采用掏挖刃脚和底梁的方法b.在沉井顶面均匀增加配重,促使沉井下沉c.当不能完全满足沉井下沉的要求时,考虑采用触变泥浆的方法助沉。井外壁注入触变泥浆后,沉井外侧摩阻力一般可降至0.5T/m以下,满足沉

13、井下沉的要求。d.采用空气幕法:在沉井四周预先插入一些气管,需要时打入压缩空气进行减阻。经综合考虑,空气幕法简单易行,确定采用。(2)下沉纠偏措施沉井下沉中的测量沉井在下沉前,应在两互相垂直的直径与井壁的交点处或矩形的四角点,设置水平测点,沉井下沉时的中线及水平测量,应根据下沉速度决定,每班最少测一次,如发现倾斜及位移较大时,应立即采取纠偏措施,测量记录必须及时提供给项目监理,纠偏措施必须经项目监理批准。a.在沉井下沉过程中应做到勤测勤纠,刃脚标高每班至少测量一次,轴线位移每天测一次,当沉井每次下沉稳定后应进行高差和中心位移测量。b.沉井初沉阶段每2小时至少测量一次,必须时连续观测,及时纠偏,

14、终沉降段每小时至少测量一次,当沉井下沉接近设计标高时应增加观测密度。c.下沉应做到均匀,对称出土,贯彻“为纠偏而下沉”的原则,严格控制井内的出土深度及底面高差,当出现平面位置和四周出现偏差时应及时纠正,纠偏时不可大起大落,避免沉井偏离轴线。(3)沉井封底、底板施工沉井下沉到位后,应进行8小时的连续观测。如下沉量小于10mm,可进行封底。封底采用干封底。封底时井底设集水井,用水泵将井底板以下水排出井外,铺碎石作为倒滤层,然后浇筑垫层,垫层为C15,厚度为15cm素砼。垫层砼达到一定强度后,施工钢筋砼底板,在施工钢筋砼底板前,必须将底板和井壁接触处部位凿毛和清洗,避免封底后渗漏,底板浇筑前必须对施

15、工用预埋件进行检查,确保位置正确,砼浇筑完毕后,集水井必须配专人抽水,必须连续运转。(4)沉井抗浮措施由于本工程沉井自重较轻,需采取相应的抗浮措施。封底前制作导滤层和集水井(可用609钢管制作),每座沉井根据大小,每格仓内设置1只集水井,从底板施工和顶管施工期间,不断从集水井中抽水,以降低地下水位,减小浮力。E.顶管施工(一)准备工作在顶管施工前,对参加施工的全体人员按阶段进行详细的技术交底,按工种分阶段进行岗位培训,考核合格方可上岗操作。顶进施工前,按实际情况进行施工用电、用水、通道、排水及照明等设备的安装。为满足工程的施工要求,管节、止水橡胶圈、电焊条等工程用料应准备有足够的数量。建立测量

16、控制网。根据现场实际情况进行布置,其设置方案在施工前另行申报,经监理复核、认可后实施。顶管工具管选择采用机械式顶管掘进机:泥水平衡式或土压平衡式。在沙性土中,泥水平衡式比较适宜;在长距离顶管的泥土输送中,泥水式也较土压式优越。但其泥水处理系统占地大、废弃物处理较麻烦,对环保的要求高。具体选择,在长距离(870m)顶管中,考虑采用泥水平衡式;其他地段采用土压式掘进机。1、钢板桩施工工作井洞门一般采用砖墙及钢筋混凝土相结合的形式封堵。工具管能否安全顺利地出洞关系到整个工程的成败,因此要有足够的重视。为确保顶管机顺利出洞,防止外面的土体坍塌涌入工作井,出洞前在砖封门前施工一排钢板桩,钢板桩的入土深度

17、应在工作井洞圈底部以下2m。2、测量放样根据工作井和接收井的洞中心连线,定出顶进轴线,布设测量控制网,并将控制点放到井下,定出井内的顶进轴线与轨面标高,指导井内机架与主顶的安装。3、主顶架安装主顶架位置按设计轴线进行准确放样,安装时按照测量放样的基线,吊入井下就位。基座中心按照管道设计轴线安置,并确保牢固稳定。4、止水装置安装为防止工具管出洞过程中洞口外土体涌入工作井,并确保顶进过程中润滑泥浆不流失,在工作井洞门圈上安装止水装置,止水装置采用帘布止水橡胶带,用环板固定,插板调节。5、导轨安装导轨安放在混凝土基础面上,安放前先复核管道中心位置,寻轨定位后必须稳定、正确,在顶进中承受各种负载时不位

18、移、不变形、不沉降。导轨安放前,先复核管道中心位置。导轨必须互相平行、等高,导轨的中心标高按设计沟底标高设置,在顶进中必须经常复测调整,以确保顶进轴线的精度。导轨的坡度应与设计管道坡度相一致,若坡度在1%以下时,导轨可按平坡铺设。顶进工作坑的混凝土基础面的标高应为沟底标高减去导轨的构造高度和10mm以下调整的薄铁板厚度。导轨长度满足顶管掘进机出洞时的稳定,和混凝土管接管连接和出土的要求。导轨的轨距计算按 B=2(R外-R内)1/2式中B-钢轨与混凝土管相接触的间距R外-管节外半径R内-管节内半径6、承压壁(后靠背)的设置沉井的井壁在设计时作为承压壁,承受和传递全部顶力,具有足够的强度和刚度。具

19、体施工时,设置木枋垛并衬垫钢板(厚度50mm以上),以分散应力,确保安全。井壁预留孔处预先用砖墙封堵。承压壁的平面必须与顶进轴线相垂直,在顶进中随时检查,如发现严重倾斜,须重新布置,以保证安全。在已顶好的混凝土管向另一侧顶进时,顶力中心与已顶好的管道轴线相重合。管口先安置O型顶铁,二块钢板之间衬以一垛横向方木,在钢板和混凝土管口的接触处垫上草包或橡皮以防管口局部损坏。(二)顶管出洞段1、钢板桩拔除封门拔除前工程技术人员、施工人员应详细了解现场情况和封门图纸,制定拔桩顺序和方法,分工明确,并由专人统一指挥。钢板桩拔除前应凿除砖墙,工具管应顶进至距钢板桩10cm处的位置。另外,顶管机应保持最佳的工

20、作状态,一旦钢板桩拔除后立即能顶进至洞门内。钢板桩拔除应按由洞门一侧向另一侧依次拔除的原则进行。为减小钢板桩拔除过程中对顶管机正面土体的扰动及出现的建筑空隙,钢板桩全部拔除后应立即顶进,缩短停顿时间。起重吊装人员应配合默契,衔接及时,保证钢封门拔除时迅速和安全。2、施工参数控制土压力设定实际土压力的设定值应介于上限值与下限值之间。为了有效地控制轴线,初出洞时,宜将土压力值适当提高。同时加强动态管理,及时调整。顶进速度顶进速度不宜过快,一般控制在10mm/min左右。出土量出土量应根据不同的封门形式进行控制。加固区一般控制在105%左右,非加固区一般控制在95%左右。管节连接为防止顶管机突然“磕

21、头”,应将工具管与前三节管节连接牢靠。(三)顶管正常顶进1、顶管顶进与地层形变控制顶管引起地层形变的主要因素有:工具管开挖面引起的地层损失;工具管纠偏引起的地层损失;工具管后面管道外周空隙因注浆填充不足引起的地面损失;管道在顶进中与地层摩擦而引起的地层扰动;管道接缝及中继间缝中泥水流失而引起的地层损失。所在顶管施工中要根据不同土质、覆土厚度及地面建筑物等,配合监测信息的分析,及时调整土压力值,同时要求坡度保持相对的平稳,控制纠偏量,减少对土体的扰动。根据顶进速度,控制出土量和地层变形,从而将轴线和地层变形控制在最佳状态。2、施工参数控制土压力设定土压力的理论计算相对较繁琐,结合实践施工经验,实

22、际土压力的设定值应介于上限值与下限值之间。顶进速度一般情况下,顶进速度控制在2030mm/min,如遇正面障碍物,应控制在10mm/min以内。出土量严格控制出土量,防止超挖及欠挖。正常情况下出土量控制在理论出土量的98%100%之间。3、压浆工艺为减少土体与管壁间的摩阻力,应在管道外壁注润滑泥浆,并保证泥浆的性能。(1)技术措施保证润滑泥浆的稳定,确保泥浆满足施工要求,每拌泥浆应进行测试。合理布置压浆孔。在管节断面一侧安装压浆总管,每一定距离接三通阀门,并用软管连接至注浆孔。为使顶进时形成的建筑间隙及时用润滑泥浆所填补,形成泥浆套,达到减少摩阻力及地面沉降。压浆时必须坚持“先压后顶,随顶随压

23、,及时补浆”的原则,泵送注浆出口处压力控制在0.10.125MPa。制定合理的压浆工艺,严格按压泵操作规程进行。(2)压浆顺序地面拌浆启动压浆泵总管阀门打开管节阀门打开送浆(顶进开始)管节阀门关闭(顶进停止)总管阀门关闭井内快速接头拆开下管节接总管循环复始由于存在泥浆流失及地下水的作用,泥浆的实际用量要比理论用量大很多,一般可达理论值的45倍,施工中还要根据土质、顶进情况、地面沉降的要求等适当调整。顶进时应贯彻同步压浆与补压浆相结合的原则,工具管尾部的压浆孔要及时有效地进行跟踪注浆,确保能形成完整有效的泥浆环套。管道内的压浆孔进行一定量的补压浆,补压浆的次数及压浆量根据施工情况而定,尤其是对地

24、表沉降要求高的地方,应定时进行重点补压浆。单节管节注浆量(按建筑空隙400%)计算:V=L(D1-D2)/4*400%上式中,L-工具管节长度(m);D1-工具管外径(m);D2-管节外径(m)。(3)压浆配比膨润土水纯碱CMC40085062.5其主要指标:重度=1.31.7KN/m;粘度S=3040秒;静切力=78*10-5N/cm;PH值8.5膨润土内掺入CMC可提高泥浆的稠度,泥浆的稠度应根据土的渗透系数和孔隙率确定,纯碱作为分散剂。润滑泥浆由泥浆搅拌机拌制,储于泥浆池内,由泵加压,经输送管至管节外壁,形成泥浆套。工具管应具有良好的密封性能,防止泥浆套渗漏。注浆压力根据实际土质状况而定

25、,一般为0.1MPa。(4)具体布置在工具管尾部的同步注浆是关键,可在1#中继间专门设一泥浆站,单独对1#中继间至机关段进行压浆,压浆根据“随顶随压、逐孔压注”的原则,使泥浆能迅速填满工具管后管节周围的空隙,形成完整的泥浆套,达到最佳的减摩效果。考虑到在顶进中泥浆的流失、渗透,在1#中继间至最后,在顶进中要经常进行补压浆,使管道周围的泥浆经常能得到补充,保证整条顶管处在一个良好的泥浆套中。压浆中,每孔的浆量应尽量平均,不宜一次过多,压力也不能过大,以防出现冒浆现象。在深层砂土中,静态和动态的周边阻力相差极大,一旦顶进中断时间较长,管节和周围土体固结,在重新启动时就会出现“楔紧”现象,启顶力要达

26、到正常情况的1.41.6倍。所以在施工中,采取24小时连续施工法,使管节基本处于动态情况。4、管节顶进工具管出洞后的方向正确与否,对以后管节的顶进将起关键的作用。在中距离顶进中,实现农牧民节按顶进设计轴线顶进,纠偏是关键,要认真对待,及时调节工具管纠偏千斤顶,使其及时回复到正常状态。要严格按实际情况和操作规程进行,勤测、勤出报表、勤纠偏。应严格控制工具管大幅度纠偏,不使管道形成大的弯曲,防止造成顶进困难、接口变形等。在正常施工时,由于种种原因,顶管机头及管节会产生自身旋转。在发生旋转后,施工人员可根据实际情况利用顶管机械的刀盘正反转来调节机头和管节的自身旋转,必要时可在管节旋转反方向加压铁块。

27、顶进管节视主顶千斤顶行程确定是否用垫块。为保证主顶的顶力均匀地作用于管节上,必须使用O型受力环。当一节管节顶进结束后,吊放下一节管节,在对接拼装时应确保止水密封圈充分入槽并受力均匀,必要时可在管节承口涂刷黄油。对接完成并检查合格后,可继续顶进施工,顶进顺序同前,依次循环。5、中继间布置利用中继间进行接力顶进是中长距离顶管的一项重要技术措施。中继间放置的原则是1#中继间除了承受管外周边摩擦阻力的变化外,还应考虑到工具管正面阻力的变化,故其应留有较大的顶力余量,当主顶进顶力达到额定顶力的60%70%时即应将其投入使用;2#、3#、4#等后级中继间则应在主顶进顶力达到额定顶力的70%80%时即应将其

28、投入使用。实际施工过程中,还应根据顶力变化的情况予以修整。中继间的布置要满足顶力的要求,同时使其操作方便、合理,提高顶进速度。实际施工过程中,工具管正面土体的可变因素较多,且施工人员无法到开挖面处查看处理,为确保在无特殊意外情况下顶管都能顶进,在实际使用时要留有一定的余量,保证顶进停止一段时间后能重新启动顶进,顶管正常顶进的顶力宜在最大顶力的0.60.8之间,这也是确定中继间位置的一个重要参数。6、管道断面一般布置在管道内每三节管节上布置一压浆环管,控制所有的注浆孔。配备有压力表、流量计。在管道右上方安装照明灯,在管道底部铺设电机车轨道、人行走道板。同时在管道右下侧安装压浆总管及电缆等。详见下

29、图。7、施工防范措施防止冒浆(防冒)措施在顶管顶进尤其在浅覆土施工中,要求有关操作人员将土压力波动值控制在-0.02+0.02MPa之间,保证开挖面稳定。同时严格控制润滑泥浆压力。一旦冒浆,应立即组织力量采取相应措施。如遇轻微冒浆,应适当加快顶进速度,提高管节拼接效率,使其尽早穿越冒浆区。当冒浆严重时,则应采取适当提高润滑泥浆稠度或地面覆土等措施。防止土层沉降(防坍)措施顶进过程中应及时根据实际情况对土压力作相应调整。待土压力恢复至设计值后,方可进行正常顶进。防止顶管“磕头”和“抬头”的措施为防止顶管产生“磕头”和“抬头”现象,顶进过程中应加强顶管机姿态的测量。一旦出现“磕头”和“抬头”现象,

30、应及时利用纠偏千斤顶来调整。(四)顶管进洞段施工接收井封门在制作时一般采用砖封门形式,在其拆除、顶管机进洞过程中极易造成顶管机正面土体涌入井内等严重后果,从而给洞圈建筑孔隙的封堵带来困难。1、进洞前的准备工作顶管机定向测量在顶管机切口到达接收井前30m左右时,作一次定向测量。作定向测量的目的:重新测定顶管机的里程,精确算出切口与洞门之间的距离,使切口一旦贴近洞门,即采取相应措施。校核顶管机姿态,以利进洞过程中顶管机姿态的及时调整。2、基座安装顶管机在进洞前应先在接收井安装好基座,基座位置应与顶管机靠近洞门时的姿态相吻合,如基座位置差异较大,极容易造成顶管机顶进轨迹的变迁,引起已成管道与顶管机同

31、心圆偏离值增大。另外,顶管机进入基座时亦会改变基座的正常受力状态,从而造成基座变形、整体扭转等。考虑到这一点,应根据顶管机切口靠近洞口时的实际姿态,对基座作准确定位与固定,同时将基座的导向钢轨接至顶管机切口下部的外壳处。3、应力释放孔布置为避免顶管机靠近洞门过程中因正面顶力过大而造成封门变形、正面土体涌入井内等严重后果,在施工过程中,当顶管机切切口距封门约2m左右时,在洞门中心及下部两侧位置设置应力释放孔,并在应力释放孔外侧相应安装球阀,便于在顶管机进洞过程中根据实际情况及时开启或关闭应力释放孔。4、管节连接为防止顶管机进洞时,由于正面压力的突降而造成前几节管节间的松脱,宜将顶管机及第一节管节

32、、第一至第五节管节相邻两管节间连接牢固。5、技术措施施工参数控制土压力设定随着顶管机切口距洞门的距离逐渐缩短,应降低土压力的设定值,确保封门结构稳定,避免封门过大变形而引起泥水流入井内等严重后果。在顶管机切口距洞门6m左右,土压降为最低限度,以维持正常施工的条件。顶进速度由于顶管机处于进洞区域,为控制顶进轴线、保护刀盘,正面水压设定值应偏低,顶进速度不宜过快,尽量将顶进速度控制在10mm/min以内。待顶管机切口距封门外壁500mm时,停止压注1#中继间至第一节管节之间的润滑泥浆。出土量为避免工具管切口内土体涌入接收井内,在工具管进入洞门前应尽量挖空正面土体。6、封门拆除封门拆除前工程技术人员

33、、施工人员应详细了解施工现场情况和封门结构,分析可能发生的各类情况,准备相应措施,并有专人统一指挥。另外,封门拆除前顶管机应保持最佳的工作状态,一旦拆除即刻顶进至接收井内。为防止封门发生严重漏水现场,在管道内应准备好聚胺脂堵漏材料,便于随时通过第一节管节的压浆孔压注聚胺脂。在封门拆除后,顶管应迅速连续顶进管节,尽量缩短顶管机进洞时间。洞圈特殊管节进洞后,马上用弧形钢板将洞圈环板与进洞环管节焊成一个整体,并用浆液填充管节和洞圈的间隙,减少水土流失。7、洞门建筑空隙封堵顶管机进洞后,洞圈和顶管机、管节间建筑空隙是泥水流失的主要通道。待顶管机进洞第一节管节伸出洞门500mm左右时,应及时用厚16mm

34、环形钢板将洞门上的预留钢板与管节上的预留钢套焊接牢固,同时在环形钢板上等分设置若干个注浆孔,利用注浆孔压注足量的浆液填充建筑空隙。8、中继间及压浆孔的处理顶进结束后,先拆除中继间的千斤顶,然后按设计图对中继间进行加固,保证中继间有足够的强度,满足使用要求。对管节上的压浆孔采取补强措施,顶进结束后,对压浆孔进行塞焊处理。(五)顶管施工测量1、建立施工顶进轴线的观测台按独立坐标系放样后靠观测台,使它精确地移至顶管轴线上,用它指导顶管的正确施工。2、按三等水准连测两井之间的进出洞门高程,计算顶进设计坡度。3、施工顶管测量一般150m左右顶管可只设一个观察台,在观察台架设J2型经纬仪一台,后视出洞口红

35、三角(即顶进轴线)测顶管机的前标及后标的水平角和竖直角测一全测回,采用fx4500等可偏程计算器编排程序计算顶管的头(切口)尾的平面和调和偏离值。4、注意问题顶管施工初次放样的正确性,对顶进尤为重要。另外,由于顶管后靠顶进中要产生变化,测量台的布置应牢靠地固定在工作井底板预埋铁板上,与顶进机架和后靠不相连接,并经常复测,消除工作井位移产生的测量偏差,来确保顶管施工测量的正确性。(六)施工用电管道照明管道照明电源电压采用36V,供电线路采用三相五线制,用圆钢(表面平滑)制成挂钩,挂设在电缆架上。每隔100m安装管道照明分段电箱,作为照明安全变压器与管道施工小容量动力设备的电源。照明电压36V通过

36、安全变压器由380V/36V获得。安全变压器电源侧应有短路保护,其熔丝的额定电流应小于变压器的额定电流。外壳、铁芯和低压侧的一端或中心点,均应接地。照明灯具选用螺口灯泡。每100m挂设灯12只,每盏灯按一相一零三相轮流跳接。场地照明场地照明采用镝灯立杆架设。每杆装设投光灯两只,电缆配线。照明灯具的金属外壳必须作保护接零,单相回路的照明电源线必须经漏电保护器引出,灯具外的接线应做可靠的绝缘包扎。灯具距地面一般不得低于5m,视现场情况具体安装。(七)顶力计算顶力计算对于正确地指导施工有重要意义。1、正面顶进阻力对于封闭式工具管(土压平衡或泥水平衡式):F1=D1/4PpD1顶管掘进机外径(m);P

37、p机头处的被动土压力;Pp=(H+2D1/3)tg(45+/2);土的天然重度;土的内摩擦角;H管顶土层厚度。对于粉沙土,可以按经验值取Pp=50t/m列表计算管径D1A,mHPpF1,t20002.44.525.4139.5178.718002.163.667.2348.9179.0以上使用的参数:=30,=1.88综合考虑,取F1=200 T2、管壁外周摩阻力按长距离顶进、管壁外侧采取注润滑泥浆的措施:F2=fDL式中:D管节外径(m);L顶进长度(m);f摩阻力,有浆套状态时0.150.6 T/m,偏安全取0.5 T/m则各种管道的单位长度外周摩阻力F2/L2000:3.8 T/m180

38、0:3.4 T/m综合考虑,取F2/L=4 T/m3、中继间接力配置方案中继间的最大推力按大于等于800T配置。实际使用的最大推力,按不同管道允许荷载使用,对于2000管750T;1800管660T(施工图要求)。中继间机械的具体数据,在施工之前进行申报和标定。根据以上的顶力计算,可以进行各种管道的中继间配置。1#中继间设置在距离工具管S1米的地方:S1=(750-200)4=137m取S1=80120m其他中继间的设置间距:Si=7504=187m取Si=150180m具体设置列表顶管区段管径 mm长度 m中继间数量W1WO20001601或由主顶千斤顶完成W1W220002301W20W16180033012W27W2418004152W36W27200087056W36Wb418003712六、进度计划见附件附图:沉井施工布置(以下见“开槽埋管”部分)七、质量保证措施八、施工安全生产、文明施工

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