道路顶管施工解决方案.docx

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1、郑州市管城回族区试验中学宿舍楼过路顶管专题施工方案审批：河朝园林绿化T程有限企业二O一八年五月第一章编写根据本施工方案编写根据如下：1、郑州市管城回族区试验中学宿舍楼过路顶管项目施工图2、给排水管道施工及验收规范GB50268-20233、混凝土构造工程施工质量验收规范GB50204-20234、郑州市建设委员会颁发的有关建筑规程，安全、质量及文明施工等文献。第二章工程概况2.1工程简介工期紧、施工场地有限、现场需穿越道路，也许遇上地下障碍物等状况，考虑影响本工程顶管正常施工的不利原因，故将本工程的顶管工程采用人工顶管。管材DN2023套管，管埋深为5.15m左右（管顶覆土2.75m）o工作井

2、、接受井的井位和管段长度将根据现场实际状况（顶进长度、地下障碍物、交通影响等）而确定2.2周围环境简介工作井东侧、北侧为学校消防同道，南侧为6F教学楼，西侧为2F彩板房。据我方在工作井位置所挖探沟探明，工作井南侧有给水主管、消防水主管，西侧有一道给水支管，且管道均位于图纸设计的工作井内。中间有一条校内光纤斜向对角穿过工作井。且工作井位于学校教学楼先期施工的基坑内，有大量的杂填土。2.3施工参照原则施工设计图、施工协议给排水管道施工及验收规范GB50268-2023混凝土构造工程施工质量验收规范GB50204-2023施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2023工程测量规范GB50026-2

3、023建筑基坑支护技术规程JGJ120-2023现场地质水文状况、地下管线的状况和周围建筑物及设施状况;第三章施工布署3.1 施工组织安排工程需要采用机械顶管的管段为两阶段，一阶段为工作井至配电房，另一段为工作井至教学楼配电室。工作井及接受井合计2座，计划用1套顶管设备，一台备用，第一阶段为工作井、接受井的施工，第二阶段为顶管的实行，其中工作井、接受井的施工可以交叉作业，速度较快，设备也能得到充足的I运用。本工程实地勘察，从道路面层向下的土质分布状况为：混凝土道路面层一水稳层a连砂石基层杂填土。3.2 顶管施工工艺流程工作井施工一设备安装一管吊装就位施工准备土方掘进f测量控制及纠偏一废泥外运一

4、开机顶进一结束一施工下一节3.2施工次序施工次序为：工作井施工一顶进设备安装调试一吊装碎管到轨道上一连接好工具管一装顶铁一a启动油泵顶进一出泥一管道贯穿一拆工具管一压浆。第四章施工准备工作4.1 生产准备1、进行施工测量和现场放线工作；2、确定管线范围内及施工所需场地内所有障碍物，如管线、电线杆、数目及附近房屋等的精确位置。3、按施工平面布置图修建临时设施，安装临时水、电线路，并试水、试电。4、进行顶管所用的）设备的加工制作。5、根据顶进长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等）。6、根据材料计划，分期分批组织材料进场。4.2 技术准备1、审查施工图纸和进行各专业图纸会审，进行施工技术交底

5、。2、做好标高点控制，施工测量和现场放线工作。3、按照规划局提供的永久水准点，引临时水准点至井下，施工中常常进行校核。第五章重要工程项目的施工技术方案5.1 人工顶管顶力的计算（一）对于顶管顶进深度范围土质好的，管前挖土能形成拱，可采用先挖后顶的措施施工。根据经验公式：P=nPO其中：P总顶力；n土质系数土质系数取值可根据如下两种状况选用；（1） 土质为粘土、亚粘土及天然含水量较大的亚砂土，管前挖土能成拱者，取1.52Q0本工程取1.5.（2） 土质为中粗砂及含水量较大的粉细砂，管前挖土不易成拱者，取45.（3） 土质为砂砾石层，管前挖土不易成拱者，取45。PO为顶进管子所有自重。顶进的每节管

6、自重约为1.056吨，最长段以38米计，每节管长2米，共要顶进19节管，则PO=1.056*19=20.064吨。则总的顶力为P=n*po=5*20.064=100.32吨考虑地下工程的复杂性及不可预见原因，顶管设备取1.5倍左右的储备能力，设备顶进应力为150.48吨，取总的顶力F=250吨，选用一种千斤顶作为顶进动力设备，千斤顶的顶力应为250吨。（一）对于顶管顶进深度范围土质较差的，即开挖时轻易引起塌方的，可采用先顶后挖的措施施工。根据顶管工程力学参数确定，先顶后挖时，顶管的推力就是顶管过程管道所受的阻力，重要包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻力。（1）顶管正阻力与土层密实度、土层含水量、

7、工具管格栅形态及管内挖土状况有关。根据有关工程记录资料，软土层一般为20-30tm2,硬土层一般在30-60tm2.不小于40tm2时表明土质很好。本工程为粉质砂土取40tm2oF1=S1*F*K1其中：Fl一顶管正阻力（t）；Sl一顶管正面积（m2）；Kl顶管正阻力系数（tm2）本工程取1.5F1=S1*F*K1=jiR2*F*K1=3.14*0.44*0.44*40*1.5=36.474吨(2)管壁摩擦阻力：管壁与土间摩擦系数及土压力大小有关。根据有关工程记录资料，管壁摩擦阻力一般在0.51.0tm2之间。F2=S2*K2其中：F2顶管侧摩擦力(t)；S2一顶管侧面积(m2)；K2一顶管侧

8、阻力系数(tm2)本工程取1.0F2=S2*K2=JiDL*K2=3.14*0.72*37.5*1.0=84.78吨顶管阻力为以上二种阻力之和，顶进长度管段37.5米计算，总顶力：F=Fl+F2=36.474+84.78=121.254吨考虑地下工程的复杂性及不可预见性原因，顶管设备取1.5倍左右的储备能力，设备顶进应力取181.881吨，取总改)顶力F=250吨，选用一种千斤顶作为顶进动力设备，千斤顶的顶力应为250吨。DN2023混凝土管道的正截面面积为0.44m2,顶进时每平米承受最大压力为140T,按照规范原则DN202311I级钢筋混凝土的I混凝土强度为C50.为保证管道在顶进过程中

9、不发生破坏，需至少分140/(140*0.41)=2.43段顶进，故设置中继间一套。5. 2.1工作井施工1、结合现场实际状况，工作井位置南部有给水主管和消防主管,西部小给水支管，均位于图纸设计工作井中。综合考虑，防止管道迁移增长造价，且不影响工期，决定将工作井向东北方向迁移，避开给水管道。2、本工程顶坑深度约为5.2米。为保证施工安全，工作井井底采用碎封底，井壁采用C30混凝土浇筑。工作井底部尺寸净空为6.6*4.2米。工作井采用机械开挖，机械回填人工配合，顶坑的回填材料采用3:7灰土回填，边坡系数1:1。3、基坑排水、在基坑开挖前，应根据土质状况选择合适的排水方式，沟槽开挖后在槽底内设置1

10、00*100明沟排水，集中排入500*500日勺集水坑，进行集中排水，保证沟槽内不积水。2寸潜水泵：在滤管内放入2寸潜水泵一台，进行排水。排水所有引至现场的排水沟内。4、工作井上部设置30cm*30cm砖砌止水墙沿四面设置。5、工作井底的标高要符合设计规定，井壁为C3O碎30Cm厚；采用混凝C2O厚20Cm封底（做法详见设计图）。顶管施工示意图6、顶管工作井内设备安装（一）导轨安装。严格控制导轨的中心位置和高程，保证顶入管节中心及高程能符合规定。1、由于工作井地板浇筑了20Cm地基稳定，导轨直接放置在工作井的地板上。2、严格控制轨道顶面日勺高程，其纵坡与管道纵坡一致。3、导轨采用浇筑税予以固定

11、，导轨长度采用23m,间距设置为60cm,材料采用160型H钢。4、导轨必须直顺。严格控制导轨的I高程和中心。（二）下管、顶进、出土和挖土设备：采用12T吊车下管，用千斤顶、高压油泵作为顶进设备，用斗车、垂直牵引的卷扬机作为出土设备，用空气压缩机带风镐机作为挖土设备。（三）照明设备：井内使用电压不不小于12V的低压照明。（四）通风设备：人工挖土前和挖土过程中，采用轴流鼓风机通过通风管进行送风。风量日勺计算：1、按洞内同步工作日勺最多人数计算：Q=k*m*q式中：Q所需风量，m3mi11;K风量备用常用系数，常取k=l.l1.2M一洞内同步工作的最多人数Q一洞内每人每分钟需要新鲜空气量，一般按3

12、m3min计算。现管内有两人工作，一人开挖，一人负责运淤泥，取k=Ll,m=2,则有Q=k*m*q=1.1*2*3=6.6m3min2、漏风计算Q供=P*Q式中：Q一计算风量；一漏风系数采用620OPVC管，每百米漏风率一般可控制在2%如下，取P=1.02,则Q供=P*Q=6.6*1.02=6.73m3min取风量不小于7000Lmin离心鼓风机（或高压空气压缩机）作为通风设备则可以满足规定。（五）工作棚架：作为防雨及安装吊运设备。工作坑上设活动式工作平台，平台用直径48钢管搭设。在工作平台上设起重架，旁边装置小型电动卷扬机。工作平台搭设规定：1、材料规定：进场钢管必须检查合格，钢管采用外径6

13、48mm,壁厚3.5mm的焊接钢管，材质为A3钢，钢管不许使用气焊电焊切割不许打孔，节点连接使用直角扣件，扣件不应有裂纹气孔。脚手板：采用木板或刚脚手板，木质脚手板厚度为50mm,宽度20Omm左右,材质坚硬不腐烂，横向裂缝不不小于1/4板宽。2、工作平台几何尺寸：4m*3m,高度同顶坑深度。顶坑工作平台3、脚手架立杆纵横向间距lm*lm,水平杆竖向间距不不小于1.0mo搭设前先将地面平整扎实，然后在地面上铺设通长50mm厚木板（或脚手板）脚手架立杆为单立柱，立柱下装有底座。4、工作平台四面搭设防护栏杆，上杆距地面1.2m,下杆距地面0.6m,立杆间距1.5m,采用钢管扣件连接。防护栏杆并刷红

14、、白相间的安全色。（六）本工程施工期间，为保证顶管施工能持续进行，现场采用两台30KW发动机。（七）管道顶进出料措施：1、管道内出料：作业人员在管端工具头的）保护下进行土方开挖,采用钢锹将开挖装入自制轮式小车内（小车尺寸：0.3m宽*0.6m长）,顶坑内运土人员运用绳索将运土小车拉出管道倒于顶坑内。2、顶坑内垂直出土：运用工作平台上设起重架将坑内土方运至坑外指定对场。（八）、顶管靠背安设：2、顶机顶力为250T。3、靠背的受力面积暂取3*3=9M2（不对），3*3*32T=288T,288T250T满足规定。4、靠背采用C30混凝土浇筑，为防止滑移、倾覆，将靠背嵌入顶坑底标高下0.5m。5、为

15、保证顶进过程中应力的均匀传递，在顶进设备与靠背中间设置2*2*0.03的钢板传递应力。5.4 引入测量轴线及水准点（一）将地面的管道中心桩引入工作井的侧壁上（两个点），作为顶管中心的测量基线。（二）将地面上的临时水准点引入工作井底不予碰撞的地方，作为顶管高程测量日勺临时水准点。5.5 下管（一）下管前，要严格检查管材，不合格日勺严禁使用。（二）第一节管下到导轨上时，应测量管的中线及前后端管底高程，以校正导轨安装的精确性。（三）要安装护口铁或弧形顶铁保护管口。5.6 千斤顶和顶铁的J安装千斤顶室掘进顶管日勺重要设备，有前面顶力计算可知，本工程最长管段的顶力为188吨。拟采用1台250T液压千斤顶。（一）千斤顶的高程及平面位置：千斤顶的工作坑内的布置采用并列式，顶力合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，导致顶进偏差。根据施工经验，管上部管壁与土壁有间隙时，千斤顶的!着力点作用在管子垂直直径的1415处为宜。（一）安装顶铁应无歪斜、扭曲现场，必须安装直顺。（三）每次退千斤顶加放顶铁时，应安放最长的顶铁，保持顶铁数目至少。