太白路顶管施工专项方案

西安城市综合交通改善工程太白路—丈八东路立交工程顶管专项方案西安城市综合交通改迁工程太白路—丈八东路立交工程顶管专项方案西安市市政建设（集团）有限公司二〇一二年三月西安城市综合交通改善工程太白路—丈八东路立交工程顶管专项方案目目录录一、工程概述：........................................................................................1二、工程地质：........................................................................................1三、施工测量.............................................................................................21、测量准备工作................................................................................22、测量的内容....................................................................................23、临时水准点设置和要求................................................................34、施工测量注意事项........................................................................3四、主要施工方法及技术措施：............................................................41、顶进工艺：....................................................................................42、工作坑施工：................................................................................53、顶管工作井内设备安装................................................................74、引入测量轴线及水准点................................................................85、下管.................................................................................................86、千斤顶和顶铁的安装....................................................................97、顶进施工........................................................................................98、顶进施工中的重点工序：............................................................9五、质量保证措施..................................................................................11六、安全文明施工及环境保护措施......................................................121、施工安全措施..............................................................................122、环保与文明施工..........................................................................13西安城市综合交通改善工程太白路—丈八东路立交工程顶管专项方案1一、工程概述：西安太白路-丈八东路立交道路排水改迁工程位于太白路与丈八东路交叉口处，是太白路、丈八东路及唐延路之间的转换节点。此处由于交通需求速度的增长，且唐延路与+丈八东路交叉口距离较进（仅有460m），因此为系统解决此区域交通问题。受西安市市政公用局的委托，设计将西安太白路-丈八东路交叉口与唐延路-丈八东路交叉口统一改造。由于设计图纸桥墩位置与现有管道相矛盾，所以地下局部管道须改迁。雨水管道YA1-YA6段使用Ⅱ级钢筋混凝土钢承口管顶管施工，全长160m，管径d800mm。污水管道WA1-WA16全段使用Ⅱ级钢筋混凝土钢承口管顶管施工、土弧基础、橡胶接口施工，全长679.15m，管径d1000mm。污水管道WC1-WC6段长162.89m，管径di800mm；其中WC5—WC6段建议采用顶管施工。综合本工程的情况与公司内部人员具体分析总结有以下几个重点难点，为本工程关键所在：1.WA1—WA7段全段在设计红线以外，解决方案：前期准备阶段及时和妇女儿童活动中心及建材市场联系，向以上两单位租地大约300m²用作开挖工作坑用地。2.YA1—YA6段，其中YA3—YA6段井段上面有绿地及树木没有及时拆除，使得工程无法全面展开。解决方案：及时和有关方面联系及时解决绿地及树木的拆除问题，待问题解决完后陆续展开施工。3.WC5—WC6段，原设计为开槽施工。解决方案：向设计院方面提出建议，待设计院确认变更后陆续展开施工。二、工程地质：场地第2、4层黄土状土具湿陷性，湿陷性土层主要分布在8.5m以上，本次设计雨污水管道位于黄土层，地基承载力基本容许值的建议值为140kpa，拟建场地低级湿陷等级为Ⅰ级（轻微）。地下水水位深埋12.5~13.6m，地下水位高程400.6~403.0m，年变幅1.5~2.0m。西安城市综合交通改善工程太白路—丈八东路立交工程顶管专项方案2勘察期间基本为丰水期水位，设计雨污水管道基础位于地下水位以上。场地抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值为0.20g。可不考虑地基土的液化问题。F8地裂缝从工程场地通过，位于丈八东路以北约74m处，F8地裂缝呈东西走向，是活动性地裂缝，其活动性质为上盘（南盘）相对下降，下盘（北盘）相对上升的正断面层性质，地裂缝北倾，倾角80°。三、施工测量1、测量准备工作（1）、进场后立刻对设计提供的测量控制点、水准点和标高进行现场复测，填妥《测量复核记录》并签字备案。（2）、测量控制网的布设，根据甲方所提供的测量控制点及国家的有关测量规范和有关的设计、施工规范的要求进行，以测量控制网作为该工程的平面、高程控制和施工测量放样的首级控制及依据。（3）、各种测量仪器、工具抣应按有关的质量管理规定，在使用前送有关部门进行检测，取得有关持检部门的合格证书后才能使用。使用过程中有关人员应经常对所用的仪器、工具进行自检、自校使之保持在良好的状态中。2、测量的内容测量放线测量工作应有正规的测量记录本，认真详细记录，必要时应附示西安城市综合交通改善工程太白路—丈八东路立交工程顶管专项方案3意图，并应将测量的日期、工作地点、工作内容以及司镜、记录、对点、拉练、扶尺等参加测量人员的姓名记录，测量记录均应有专人妥善保管，随时备查，作为工程竣工的原始资料。3、临时水准点设置和要求开工前根据设计图纸和由建设单位指定的水准点放设临时水准点，临时水准点应设置在不受施工影响到的固定构筑物上，并应妥善保护，详细记录在测量手册上。临时水准点的设置要求：(1)设置的临时水准点应与沿线设置的水准点相校核至符合要求；(2)施工设置的临时水准点、轴线控制桩、高程桩必须经过复核方可使用，并应经常校核；(3)临时水准点的设置应与观测点靠近，不应设置在现场堆料或构筑物施工开挖处；(4)临时水准点应设置在交通要道、挖填方范围以外，房屋和构筑物基础压力影响线以及机械震动范围以外。4、施工测量注意事项（1）、在工程衔接处，所设置的临时水准点应相互测校调整，以防差错。（2）、适当位置设置施工控制桩，控制桩应妥善保护。（3）、测量时，应对仪器进行检查调整，对原始记录作详细校对。西安城市综合交通改善工程太白路—丈八东路立交工程顶管专项方案4四、主要施工方法及技术措施：1、沉井施工工艺流程及施工方法（1）、平整场地—测量放线—开挖基坑—铺砂垫层和垫木或砌刃脚砖座—沉井制作—布设集水坑—抽出垫木—沉井下沉封层—浇注底板混凝土（2）、沉井制作沉井基坑先挖至6m-7m，再满铺不少于50cm厚粗砂垫层夯实，再夯实后的砂垫层上铺设垫木支撑模板。（3）、沉井不得设置垂直施工缝。沉井直壁模板及刃脚斜面内模拆模应按施工规范要求执行。2、顶进工艺：（1）、人工顶管工艺是：顶进管前安装工具管，人工掘进、控制超挖的顶进施工工艺。顶进过程中采用“触变泥浆”处理，顶完后做好填充加固。工艺流程见图（4-1）：（2）、掘进时保证管道内照明、通风良好。管道内采用低压（12V）照明。（3）、为了保证工程的安全和可靠，顶管工作要连续不断地进行。西安城市综合交通改善工程太白路—丈八东路立交工程顶管专项方案52、工作坑施工：（1）、采用人工配合机械开挖，地面以上5m采用机械开挖，人工刷坡，地面5米以下采用人工开挖。护臂采用钢筋砼护壁。（2）、工作坑尺寸的计算工作坑尺寸的设计由检查井的设计要求及顶管操作技术要求决定。a、工作坑的宽度计算公式：B=D+2b+2cB---工作坑宽度;D---顶进管节的外径尺寸;DYA=580mm，DWA=1200mm，DWC=960mmb---工作空间，本工程采用每侧1.5mc---护壁厚度，本工程采用0.3m故本工程工作坑底部宽度：BYA=4.18m，BWA=4.8m，BWC=4.56mb、工作坑长度：L=L1+L2+L3+L4+L5L---工作坑底部开挖长度L1---管节长度取2.5mL2---千斤顶长度取1.1mL3---出土工作长度，取1.3mL4---后背墙的厚度，取0.4mL5---已顶进的管节留在导轨上的最小长度，取0.3m。因此，确定本工程工作坑的底部长度为L=5.6m。c、顶力计算及后背计算P=f*r*D1[2H+(2H+D1)tan2(45°-Φ/2)+ω/(r*D1)]*L+PFP：总顶力；西安城市综合交通改善工程太白路—丈八东路立交工程顶管专项方案6r：管道处土层的重力密度KN/m318.9D1:管道外径mDYA=580mm，DWA=1200mm，DWC=960mmH：管道顶覆土层厚度m4Φ：管道处土层内摩擦角°30ω：单位长度管体自重（KN/m）ωYA=3.38，ωWA=17.2，ωWC=11L：管道计算顶进长度m60f：管道表面与周围土层摩擦系数0.3PF：顶进时迎面阻力KN0PYA=2203.6843，PWA=4022.865，PWC=3786.1484d、后背安全系数的核算ρ－后背每米宽度上土壤的总被动土压力：ρ＝1／2×r×h2×tg2(45o+Ф/2)+2×c×h×tg(45o+Ф/2)r：土壤容重（KN／m3）取粘土为18.9Ф：（土壤的内摩擦角度）取粘土为30°C：土壤的粘聚力（KN／m2）取粘土为18h：天然土壁后背高度5mρ=1020.5191KN要求后背宽度：B＝P／ρYA工作坑：BYA=PYA/ρ=2.159MWA工作坑：BWA=PWA/ρ=3.942MWC工作坑：BWC=PWC/ρ=3.71M由上述可知：后背的实际宽度均大于理论宽度B，且后背为拖拉式受力（竖井整体），后背满足顶距60m（考虑安全）的施工要求。西安城市综