顶管施工方案(BA)

1顶管施工（专项）方案编制：审核：审批：工程名称：宝应潼河自来水厂编制日期：二O一一年月日2第一章编制依据1.1本工程的招投标、工程施工合同及其它有关文件。1.1.2、扬州市建设委员颁发的有关市政规程，安全及文明施工文件;1.1.3本公司有关施工、施工质量、安全生产、技术管理等文件。1.2本工程采用的施工技术标准、规范和验评标准1.2.1《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）；1.2.2《市政道路工程质量检验评定标准》CJJ1-90；1.2.3《混凝土质量控制标准》GB50164-92；1.2.4《地下工程设计施工手册》中国建筑工业出版社，2001版；第二章工程概况2.1工程简介本工程为宝应县潼河自来水厂一期工程厂区建筑物标段，工程范围包括：潼河自来水絮凝沉淀池，V型滤池一、二级泵房，反冲洗泵房，加矾、加氯间，清水池等土建及安装工程以及厂区给排水和厂区道路等市政工程，以招标单位提供的设计图纸及图纸交底内容为限。2.2场地工程地质情况根据勘察报告反映，顶管段地质情况为耕土、粘土、粘土夹粉质粘土含砂礓；④粉土夹粉质粘土；⑤粉质粘土含砂礓，根据地质和现场穿越等实际情况，此段顶管采用手掘式机械顶管2.2.1场地：施工前做好各种宣传和教育工作，施工中加强对安全施工的监控力度，最低对周边环境的影响。32.2.2.施工配合：顶管作业需24小时连续施工（夜间施工）需要有关单位的配合和支持，并做好顶管顶进的施工记录，内容要准确完整。2.2.3砼管材要预定并有8～10天的养护龄期才能满足砼抗压、抗渗强度要求，需做好管材采购计划。2.2.4.工作井位周边设置工程施工所需机具，要严格围挡和做好夜间照明。第三章施工前期准备3.1施工便道及交通组织3.2施工用电采用附近小区的供电系统提供顶管施工、照明用电，同时为保证施工顺利进行，现场用1台发电机(50)供顶管施工应急使用。3.3施工用水根据本工程特点，施工用水主要由附近供水系统接入。3.4预制场、堆料场混凝土全部采用商品混凝土，砂浆全部采用自拌，工地设置、机械、材料等工作场地。3.5临时设施综合现场的具体情况，本工程在工作井附近设置顶管配套设备、机械、材料等工作场地。3.6施工技术准备3.6.1认真组织和落实主要工程技术人员，熟悉施工图，领会设计意图，阅读建设单位述及的规定、要求和参照标准。工程开工前，为设计交底和图纸交底做好充足的准备，将不清或不明的问题汇总会知业主、监理人员，以便及时解决。43.6.2做好定位点控制，以便施工放样时用。并按业主提供的水准点，沿线自引，施工中经常进行校核。3.6．3对施工范围内的地下管线和架空线，管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，应由业主提供，项目部进行实地详细调查情况以作保护措施。3.6．4进行施工测量和现场（工作井、接收井和顶进轴线）放线工作。3.7机械、材料进场准备3.7.1合理调配资金，按照材料及机械计划分批进场。3.7.2根据顶进长度，计算所需的各类管线（进水、排泥和电缆等）的长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等）。第四章施工工艺4.2顶管工艺流程图工作井施工测量放样施工准备基坑开挖工作井结构顶进设备安装轨道安放后座顶板安装后座千斤顶安装洞口止水装置安装掘进机井内就位掘进机试运行5管道第五章主要施工方法5.1井体施工工作井及接收根据地勘报告及现场实际情况，工作井采用逆作法施工，其井的形状可做为圆形，由于圆形受力情况比方形受力情况好，施工进度快且有利于检查井的恢复，所以此工作井与接收井采用圆形，其工作井与接收井的大小根据手掘式施工要求结合现场实际确定并计算附后。5.1.1、在平整好场地后，先放出井的中心点位，根据中心点在井四周设控制点，并在挖井附近设置水准点，数量不得少于2个，所有点都不得受井影响，井位控制点的允许偏差不得超过20㎝，在定位的基础开始挖井，在井上方设置吊架，吊架用Φ100钢管搭设，平台用四根30号槽钢制作，在吊梁上安定向滑轮，负责运输孔内土方及下管，在挖井过程中随时检查井径和垂直度，发现问题及时调整和处理，在井接近至设计标高时要细心开挖，保证井底平整没有虚土。井完掘进机穿墙后座千斤顶顶进出泥准备管道顶进偏差测量泥水出土顶进纠偏轴线控制砼管拼装接口检验砼管进场验收砼管顶进结束6成后应对轴线标高进行验收，合格后进行下道工序。5.1.2、工作井示意图素混凝土垫层底300300井壁配筋图7井壁大样混凝土5.1.3、工作井尺寸的核算工作井尺寸及检查井的设计要求根据顶管操作技术要求决定。1、工作井的尺寸工作井应有足够的空间和工作面，保证下管、安装顶进设备和操作单蹄，井可按如下公式：底宽W=D+（2.4～5.5）式中W…工作井底宽度（M）；D…被顶进管子外径（1.2M）底长L=L1+L2+L3+L4+L5式中L…工作井底长（M）L1…管子顶进后,尾压在导轨上的最小长度,此处取0.5m;8L2…每节管子长度(M),此处取2米；L3…出土工作间隙，根据出土工具确定，此处取0.5m；L4…千斤顶长度（M）,此处取1.5M；L5…后背所占工作井厚度（M）,此处取0.8M。由于本工程的顶管直径为DN1200,因此，手掘式机械顶管工作井的尺寸定为Φ6000㎜，由于圆形工作井及接收受力情况比方形井大，且利于施工和检查井的恢复，所以此工作井尺寸为Φ6000㎜，接收井尺寸根据手掘顶管的最小要求结合检查井施工，接收井尺寸定为Φ3000㎜。2、工作井的深度工作井的深度由设计高程和基础底板的厚度决定。因此，设计院设计的工作井、接收井满足实际需要。3、顶力计算与后背设计本工程是将壁板加厚作为千斤顶的后背墙。4、后背结构及抗力计算后背作为千斤顶的支撑结构，要有足够的强度和硬度，且压缩变形均匀。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。5、后背的计算后背在顶力作用下，产生压缩，压缩方向与顶力作用方向一致。当停止顶进，顶力消失，压缩变形随之消失。这种弹性变形即象是正常的，顶管中，后背不应当破坏，产生不允许的压缩变形。后背不允许出现上下或左右的不均匀压缩。否则，千斤顶在余面后背上，9造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工案例，施工时应后背的强度和刚度计算5.1.4、工作井施工程序工作井的施工程序为：循环施工直至达到标高5.1.5工作井测量放样根据工程地质报告所显示的地质情况，以及现场的实际情况，并根据工作井的中心座标定出中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。施工放样结束后，须经监理工程师复核准确无误后方可开工。5.1.6工作井挖土工作井采用人工挖土，用自卸汽车运土。基井开挖至要求标高时，根据地质资料，地下水位较高，挖土过程中可能遇到地下水，此时采用水泵外排进行降水。5.1.7、钢筋加工、绑扎钢筋进场后，需经复试合格后方可进行钢筋加工。钢筋加工依据图纸尺寸计算下料长度。根据图纸将下好料的钢筋进行加工。钢筋的相交点全部用镀锌铁丝绑扎。钢筋保护层厚度用砂浆垫块控制。绑扎钢筋用的绑丝应扣向内侧，不应占用保护层的厚度。测量放线土方开挖坑壁施工基坑垫层基坑底板101、钢筋制安A、钢筋运输与储存时，不得损害标志，并应按批分别堆放整齐，避免锈蚀与油污。B、钢筋加工要平直，局部有曲折的。冷拉调直钢筋的冷拉率按不同材质的钢筋分别控制为：Φ一级钢筋不大于4%Φ二级钢筋不大于1%C、一级受力钢筋末端需作弯钩，弯钩直径180°；二级钢筋末端弯折按设计要求，或做成90°；或做成135°。D、加工后的钢筋成品要按类别码放，并做标志牌，码放地点下有方木或大板，上有罩棚防雨。E、钢筋焊接采用E4303型优质碳钢焊条，焊条药皮必须完整未变质，并不得受潮。受潮的焊条必须经过烘烤后使用。F、钢筋接长采用搭接单面焊，搭接长度大于10倍钢筋的直径D。焊接表面要光滑平整，及时清查，焊缝要饱满。H、受力钢筋焊接接头放在结构受力较小的部位。在同一部位。在同一部位布置时相互错开。I、钢筋制作允许偏差项次项目允许偏差（㎜）1主筋间距±102箍筋间距±20113直径±304长度±405.1.8、模板制安为确保安全施工和施工质量，根据浇筑高度支模板，并支撑固定，以保证各部位的形状、尺寸的准确性，要有足够的强度、刚度和稳定性，模板必须平整，接缝严密，不得漏浆支护牢固。5.1.9、混凝土浇筑混凝土采用商品混凝土运送到现场，在浇筑前，要检查钢筋绑扎情况，模板安装验收合格后进行浇筑。振捣混凝土采用50型振动棒，振动时振动棒不得碰及模板、钢筋预埋件等。6、手掘式机械顶管施工方案本工程顶管单一，结合现场实际情况和地勘报告，我方拟定为手掘式机械顶管施工方法。6.1手掘式顶管施工工艺流程6.1.1顶力计算与后背设计下管安装顶管推程加顶铁布设顶铁工作面挖管内运土顶进土方提升加顶铁弃土顶管推进12本工程是将壁板加厚作为千斤顶的后背墙。·后背结构及抗力计算后背作为千斤顶的支撑结构，要有足够的强度和风度，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：施工千斤顶的着力中心高度不小于后背高度的1/3。顶力计算推力的理论计算：F=F1+F2其中F-总推力F1-迎面阻力F2-顶进阻力F1=∏/4×D2×P(D-管外径1.4MP-控制土压力)P=K0×γ×H0式中K0-静止土压力系数，一般取0.55H0-地面至掘进机中心的厚度，取平均值6Mγ-土的湿重量，取1.5T/M3P=0.55×1.4×6=4.62T/M2F1=3.14/4×1.4×2×4.62=10.15TF2=∏D×F×L式中F-管外表面平均（根据顶进距离平均淤泥土）综合摩阻力，取0.8T/M2D-管外径1.4ML-顶距，取最大值100m13F2=3.14×1.4×0.8×100=386T因此，总推力F=10.15+386=396T。根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后，取最小值作为油缸的总推力。工作井允许承受的最大顶力为1168T，主顶油缸选用2台320T（3000KN）级油缸。每只油缸顶力控制在200T以下，这可以通过油泵压力来控制，千斤顶总推力400T。因此我们无需增加额外的顶进系统即可满足要求。·后背的计算后背在顶力作用下，产生压缩，压缩方向与顶力作用方向一致。当停止顶进，顶力消失，压缩变形随之消失。这种弹性变形即象是正常的，顶管中，后背不应当破坏，产生不允许的压缩变形。后背不允许出现上下或左右的不均匀压缩。否则，千斤顶在余面后背上，造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工案例，施工时应后背的强度和刚度计算14说明：后座墙厚度500mm混凝土强度为C30，配Φ22@150双层钢筋后靠背受力计算公式R=Ab(γH2Kp/2+2Ch√Kp+γhHKp)式中：R-总推力之反力（一般大于推力的1.2-1.6）a-系数（取1.5-2.5之间），此处取2B-后座墙的宽度（M）此处取4.0米γ-土的容重（KN/M3）H-后座墙的高度（M），此处取2.0米Kp-被动土压系数tg2（45°+Φ/2）c-土的内聚力（kPa）一般情况下取10h-地面到后座墙顶部土体的高度（M），此处取2米15按上式计算，工作井加护套后能承受2623T顶力＞实际顶力396T。完全能满足要求。6.2、主要设备的选择顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁、工具管及运出土设备等。⑴、千斤顶千斤顶是掘进顶管的主要设备，本工程每个工作井拟配置2台320t液压千斤顶。千斤顶的工作井内的布置采用四台组合式，顶力全力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。根据施工经验。采用机械挖运土方，管上半部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的着力点作用在管子直直径的1/4～1/5处为宜。⑵、高压油泵由电动机带动油泵工作，选用额定核动力为31.5Mpa液压油泵，经分配器，控制阀进入千斤顶，各千斤顶的进油管并联在一起，保证各千斤顶活塞的出力和行程一致。⑶、顶铁顶铁是传递和分散顶力的设备。要求它能承受顶进压力而不变形，并且便于