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顶管专项方案

目录

一、工程概况 (2)

二、工程地质与水文概况 (2)

三、主要工程量 (3)

污水管道顶进法工程量 (3)

四、施工部署 (4)

五、施工测量 (7)

六、管道顶进法施工 (8)

七、管道顶进 (11)

八、质量保证措施 (25)

九、安全防护技术措施 (28)

十、有限空间施工安全措施 (30)

十一、应急预案 (31)

一、工程概况

二、工程地质与水文概况

2.1、工程地质

根据招标文件北京中地大工程勘察设计研究院有限责任公司提供的《xxx 岩土工程勘察报告》(勘察编号:xxx))(日期:2012年6月)。

1)拟建污水管道沿线路整片区域地貌属山前冲洪积平原、山前坡地及低山区;整条线路地形相对高差变化大。地面标高55.50~167.50m。根据勘探结果,最大勘探深度20.0m范围内的地层可分为:人工填土层和一般第四纪沉积土层。

人工填土层:主要包括①层杂填土、①1层砂质粉土填土、①2层卵石填土。

新近沉积土:主要包括②层粉土、②1层粉质粘土、②2层粘土、③层细砂~粉砂、③层中砂。

一般第四纪沉积层:主要包括②层粉细砂、②1层粘质粉土砂质粉土、②3层中粗砂、③层卵石、③1层细砂、③2层中粗砂、④层卵石、④1层细砂、④2层中粗砂、⑤层粉质粘土重粉质粘土、⑤1层粘质粉土砂质粉土、⑥层卵石、⑥1层中粗砂。

2)依据《北xxx工程勘察报告》拟建倒虹吸通道穿越的地层主要为砂卵石层:杂色,稍湿,稍密~中密,呈亚圆形;卵石含量60%左右,一般粒径20~40mm,揭遇最大粒径80mm;母岩成分为玄武岩、辉岩;由粗砂充填。

2.2、水文地质

地勘报告显示:勘察期间20m揭露深度范围内未见地下水。场区1959年地下水地下水位接近自然地面,近3~5年最高水位标高为30m。

由于地下水位埋藏较深,可不考虑地下水的腐蚀性。

根据土样分析判定:浅土层对混凝土具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性,对钢结构具有微腐蚀性。

2.3地震设计依据

场地类别为II类场地土。地震基本烈度为8度;场地设计地震分组为第一组。设计基本地震加速度值为0.20g。

本场地属建筑抗震一般地段。不存在影响管道稳定性的不良地质作用,适宜管道工程的施工建设。

当地震烈度达到8度,地下水位按历年最高水位计算,拟建场地20米深度内地基土不液化。

2.4荷载

混凝土自重:25KN/m3,(预制钢筋混凝土自重:26KN/m3);

土压力:土重力密度18KN/m3;水下有效重力密度10KN/m3;

地面荷载:城市A级或地面堆积荷载10KN/m2,二者取最大值。

三、主要工程量

污水管道顶进法工程量

四、施工部署

4.1施工总体目标

计划开工日期2013年3月31日,计划竣工日期2013年10月31日,共209日历天。

4.2施工部署

考虑到业主总体计划安排,将现场施工分为两阶段组织施工,第一阶段先组织滨河路段(305#污水井~338#污水井)污水管线施工,在5月底完成主管线的顶进及铺设;第二阶在6月1日开始段组织(278#污水井~305#污水井)污水管线施工,在9月末完成;在10月1日开始组织管线交工验收。

准备同时拟组建至少3个顶管专业队伍,计划进6套顶管设备,同时进场,分段组织平行流水作业。

4.3、污水管道顶进施工工序

施工准备→测量放线→工作井开挖→工作井施工→接收井开挖→接收井施工→管道顶进→监控量测→检查井施工→检查井回填→附属工程施工→依次进行下道施工段施工;

4.4、施工准备

4.4.1、地上设施、建筑物及管线的核实调查

通道下穿下现况第九水厂DN2600输水管线,管底标高36.51m,埋深约8m;1条DN500高压燃气管线,管底标高41.16m,埋深1.5m;在临近高压燃气边有1条通信管线,管底标高40.96m,埋深1、7m。另外根据图纸显示在标高40.56m处有1条不明管线,埋深约3m。

施工准备期间,会同业主、监理工程师和相关单位一起对施工影响范围内的各种地上设施、建筑、构筑物调查复核,进行目检并记录工程影响范围内所有建、构筑物在施工前的状况,并由专业摄影员对既有建、构筑物状况进行记录和摄影,确定既有建、构筑物的已有破损及其状况,并经有关部门或产权单位确认。

4.4.2、管线改移、保护措施及原则

在开挖前,要全面检查各项管线保护措施是否落实。对管线周边进行注浆或在暗挖隧道内进行二次注浆加固,适当加大注浆压力和注浆量以主动控制其沉降,注浆压力根据地层适当调整,注浆压力控制在1.0MPa;在注浆时及时监测管线变形情况,根据监测结果及时调整注浆压力、注浆材料、注浆量和注浆部位等参数;根据监测情况及时调整开挖步距、台阶长度、封闭时间等支护参数;加强监测频率,强化监测措施和要求。

4.4.3、技术准备

(1)熟悉、审查图纸及相关设计文件,了解、贯彻设计意图。

(2)统计施工所需的各种材料,及时提出施工生产材料计划。

(3)根据设计图纸编制工序施工技术交底,并对施工操作人员进行现场交底,做到交底到位,不留死角。

(4)熟练掌握竖井及套管通道施工范围及周边的地形、地质及水文情况,并对重、难点施工提出相应对策。

4.4.4、人员及机械准备

(1)施工前根据工程要求配备合理、适量的施工人员及机械,保证工程安全,高效,快速推进。

(2)施工机械配备的原则:机械合理配置,并留有一定的备用数量,以满足正常施工;以内燃机为动力的机械设备进入本施工区段前逐台检查,凡尾气超过国家标准的设备禁止使用;配备低噪音、低污染的设备,噪音标准符合国家有关规定,防止扰民。

4.4.5、施工材料准备

(1)根据施工需要,按照施工进度,由物资部门按照技术质量部门提出的材料计划,购置充足的钢材等大宗材料,并在进场时由试验室报监理见证试验,确保施工原材料合格。

单个工作坑的主要机具设备量:

4.5、施工进度计划

1)第一阶段(305#污水井~338#污水井)施工

工作坑施工:4月1日开始至4月30日完成;

接收坑施工:4月10日开始至5月10日完成;

顶管作业:4月9日开始至5月16日完成;

闭水实验:5月10日开始至5月30日完成;

2) 第二阶段(278#污水井~305#污水井)施工

工作坑施工:6月1日开始至8月10日完成;

接收坑施工:6月10日开始至8月20日完成;

顶管作业:6月11日开始至8月30日完成;

闭水试验: 6月20日开始至9月20日完成;

交工验收: 9月1日开始至10月30日完成;

五、施工测量

5.1、管道顶进施工测量

5.1.1、管道顶进中的测量:按每顶进1m测量一次,首节管起导向作用,要求质量高,因此开始顶进时要随时检查每20~30cm检查一次。

5.1.2、管道地面沉降监测:

(1)根据监测内容和目的在道路两侧设置基准点和监测点。

(2)水准基准点(监控点)是沉降观测起始数据的基本控制点,本工程要求精度较高,拟布设深埋混凝土结构水准基准点8个,其为埋设的永久性标志,形成监控网。基准点设置在距所观测施工部位50m。

(3)在每个监测点埋设完成后,立即检查埋设质量,发现问题,及时整改;

(4)确认埋好后,埋设人员及时填写埋设记录,并准确测量,作为开挖

时监测的参考;项目负责人应进行实地验收,并在埋设记录上签字确认;

(5)对于所有预埋监测点的实地位置应做精确记录,露出地坪的做出醒目标志,并设保护装置;

(6)本次施工过程中的变形观测随现场施工进度进行。自顶管施工开始至顶管施工完毕后,沉降稳定为止,在顶管施工过程中,每天进行监测,顶管施工完后,减少观测频率,当连续两周沉降速度小于0.2mm/天时,则判断为沉降已经稳定,可以结束观测。

(7)监控量测小组与监理工程师密切配合工作,及时向监理工程师报告有关情况和问题,并提供真实可靠的量测资料;

(8)监测由资质公路部门认可的单位承担施工监测,量测人员保持固定,保证资料的连续性;

(9)在线路上预先测量距离,水准仪与水准尺之间的距离不超过50m,分别在水准尺和水准仪摆设处作相应标志。

(10)在施工现场测得所有观测数据,均实行信息化管理,由富有经验的专职人员根据不同的观测要求,绘制不同的变形或形变曲线,预测沉降发展趋向,定期以简报的形式汇报,分为周报、月报等。

六、管道顶进法施工

管道施工分为以下几个阶段:施工准备阶段;工作坑与接收坑施工阶段;顶管设施、设备安装阶段;管道顶进阶段;检查井施工阶段;竣工验收阶段。

6.1、施工准备

6.1.1施工测量准备

根据甲方的交桩记录及有关本工程的测绘资料,检查施工现场的控制桩,导线点,水准点是否正确、松动等,并及时做好攀线桩等保护措施,若

发现问题及时汇报。

测放临时水准点时,闭合偏差达到精度要求,并报请监理复核通过后方可采用。

6.2、管道施工测量

6.2.1、测量放线

在现场交桩的基础上进行施工放线,布设临时水准点和管道轴线控制桩。本标段在具体施工放线时,在检查井处应设置中心桩,必要时应设置控制桩。

6.2.2、临时水准点的设置和要求

开工前根据建设单位指定的水准点设置临时水准点,临时水准点应设置在不受施工干扰的固定构筑物上,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)临时水准点,每200m不宜少于1个。

(2)临时水准点应与场地周围的水准点相校核至符合要求。

(3)施工设置的临时水准点、管道轴线控制桩、高程桩必须经过复核方可使用,并应经常校核。

(4)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施工开挖处。

(5)临时水准点应设置在交通要道、主要管道和挖填范围以外,房屋和构筑物压力影响线以及机械震动范围以外。

6.2.3、施工测量

(1)在两个施工标段的工程衔接处,所设置的临时水准点应相互测校调

整,以防差错。

(2)在管中心线和转折点的适当位置应设置控制桩,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。

6.2.4材料试验

工程试验是一个重要的保证工程质量的环节,必须引起足够的重视。必须对进入施工现场的各种材料进行检测、复试,以确定其是否符合工程的要求。进入工地的材料具有完整的质量证明,即质保单,对没有质保单的材料坚决清理出场。原材料经复试合格后才能使用。

6.2.5设备保养检修和进场验证

对现有施工设备、机具以及试验、检验设备由汽车运输到施工现场;机械设备进场后及时组织人员进行检修、维护和保养,确保开工后设备运转正常。

6.2.6根据工程特点制定施工措施

(1)本工程项目地质结构复杂,埋置深、线路长,地下管线及构筑物众多,施工难度较大,整个工程施工要求2013年10月下旬完成,因此必须认真做好施工准备工作。

(2)为保证工程顺利进行,应考虑各种不利因素对工程的影响,工程施工时如工作面通风、排水、衬砌的技术措施和各种事故如管道及竖井补漏、工作面塌方处理方法,制订合理技术措施,精心组织施工,以确保优质、高速、顺利完成施工任务。

为避免地下水影响施工,工作坑内设集水槽及集水坑,并将收集到的地

下水及时排出坑外。

6.2.7地质概况

根据地质勘察报告资料:污水管道管顶覆土为3.0~9.0m左右,穿越的地层主要为③层卵石、④层卵石;无地下水。

七、管道顶进

顶进工艺流程:工作平台搭设→设备安装→下管→测量→挖土→出土→安装预制块导向滑道→测量→注浆→顶进→校测。

7.1工作平台搭设

为方便材料吊运、出土、操作方便,工作坑上部布置工作平台。

7.1.1、现场平台搭设钢梁需跨越工作坑,钢梁两端沿坑边向外伸出2.5m 长。为满足承重要求,跨槽架设4根长度为10m的钢梁,钢梁与地面的接触处必须用方木垫平、垫牢以防下沉。平台钢梁材质均为工字钢。

7.1.2、在地面上安放横梁,在顶进纵向铺设两根一组,宽度布置均匀,井坑中心每边一组。

7.1.3、安装四角吊架。吊架材质为DN219×7.5mm钢管,架子底角安放在两根平台工字钢上,架子底角依尺寸及所需下管位置对准中心,两边相等,底角与工字钢焊牢。

7.1.4、平台一侧安装卷扬机,方向对准架子腿,并在卷扬机的后边埋设地锚。工作坑挖方支护完毕,搭设上下安全爬梯。

7.2下管

管材采用φ1350钢筋混凝土钢承口管(III级)。管材进场后打蜡减阻。管材场内人力运输,采用卷扬机下管,将管节吊起后放在工作坑内的导轨上。

7.3稳管及接口

稳管:每下一节管子马上检查管节高程和方向及是否完全卧贴于导轨之上。

接口:本工程采用钢承口管顶管,接口橡胶圈采用滑动橡胶圈及橡胶垫,并设置钢套环。接口前将密封橡胶圈及钢套环按要求套在插口上,管节接口处内侧采用聚硫密封膏封缝,接口定位依靠导向轨。

7.4挖土施工

(1)管前挖土是保证顶进质量及地上建筑物安全的关键,管前挖土的方向和开挖形状,直接影响顶进管位的准确性,因为管子在顶进中是按已挖好的土壁前进的。

(2)本污水管道顶进施工采用人工出土顶管,挖土使用短把小平镐、短把铁锹。施工过程中挖土要与顶管密切配合,挖土过程中及时注意、调整管节“低头”、“昂头”现象。

(3)管前端挖土时,管前周围超挖应严格控制,坑壁与管上部超挖不大于1.5cm,以减少顶进阻力,管节下部135°中心角范围内不得超挖,保持管壁与土壁相平,置换为预制块滑道。管前端可视土质情况超挖5~30cm。超挖过大,土壁开挖形状就易控制,容易引起管位偏差和上方土坍塌。

7.5出土施工

(1)管内水平运输采用四轮小平车放活底弧形土斗装土,人力运输。垂直运输采用电动卷扬机作业。

(2)管内挖土工作条件差,劳动强度大,应组织专人轮流操作。管前挖出的土,及时外运。土运至管外,再用工作平台上的电动卷扬机送至平台上,然后运出坑外。

7.6安装预制块导向滑道

鉴于本段块石多的特殊地质情况,开挖过程中将严重扰动砂砾层,人工无法修筑滑道,为避免顶进过程的“低头”现象,施工中将管底置换为预制块滑道。滑道厚15cm,倒角弧度同管外壁。使用前面层打蜡减阻。

7.7触变泥浆减阻措施

(1)注浆减摩:注浆减摩是顶管施工中非常重要的一个环节,尤其在长距离顶管中,它是顶管成功与否的一个极其重要的环节。

在遇阻顶力增大时采用触变泥浆减阻施工,在整个管道中每间隔3节管子9米,设1个注浆断面共3个注浆孔,补浆应按顺序依次进行,每班不少于2次循环,定量压注。

(2)注浆方法:从机头后第一节管至管道最后一节管,每隔10米安置一圈压浆管道,每个压浆孔上安装一只l寸球阀,由橡胶软管与压浆总管相连。压浆总管是一根2寸白铁管,连接压浆泵。压浆泵选用SYB50-1液压注浆泵。以上压浆系统上设有流量、压力调节阀。

(3)注浆泥浆:为了减少顶进过程中的摩阻力,增大顶进长度,在管道顶进前管外壁涂改性石蜡减阻。管道顶进后如发现顶力增大需在管壁与土层的缝隙间注入触变泥浆,形成泥浆套减阻。触变泥浆从前向后依次加入,顶进一段距离后及时进行补浆。

为了使膨润土充分分散,泥浆拌和后停滞时间在12h以上。膨润土采用生产厂家生产的已配好的膨润土,制作触变泥浆时直接将已配好的膨润土加水、搅拌、停滞。停滞时间在12h以上后,即可投入使用

(4)压浆控制。①机尾同步压浆:以形成原始浆套,填充固有间隙;②沿线(及洞口)压浆;以补充管道不直或泥浆失水形成的沿线浆套缺损。③定点压浆:根据沉降测量反馈数据,对沉降过大处补偿性压浆,以支承地表荷载。

7.8顶进施工

顶进要坚持“先挖后顶”、“随挖随顶”的原则,事先检查顶铁安装是否平直,以防顶进时产生偏心荷载,顶铁崩出伤人。

7.8.1、顶力估算

在综合分析了主顶液压装置,管子允许的轴向力以及工作井后座最大土坑以后,对顶管顶力进行计算。

管道顶进总阻力可按下式估算: F0=πDLF k+N f

其中:F0为总顶力标准值(KN);D1为管道外径(m);L为管道设计顶进长度(m);F k为管道外壁与土平均摩阻力取12KN(KN/m2);N f为顶管机迎面阻力;

(1)D=1350钢筋混凝土管,采用人工挖掘式顶管机机头迎面阻力为:N f=π(Dg-t)tR=3.14(1.62-0.21)×0.21×40=37.19t;

Dg为混凝土管外径;R为挤压阻力取(400KN/m2);t为刃口厚度(m)。

(2)本工程管道顶进最长长度为89米,估算总阻力为:

F0= DLF k+N f=3.14×1.62×89×1.2+37.19=580.46t

其中:D为管外径;L为顶进长度。

(3)本工程管道顶进拟选用2台350t级千斤顶。

能量储备:【(2×350)-580.46】/800=15%。

7.8.2、顶进设备的安装

(1)制作后背墙

利用坑壁原土作后背不能满足施工要求。待锚喷墙施工完成后,浇筑宽3米、高2米、厚0.5米的钢筋混凝土后背,前面放置立铁,立铁前横向放置横铁。

1)后背墙施工、安装

①后背墙采用现浇混凝土板墙、型钢和钢板等组装,组装后的后背墙应有足够的强度和钢度;②后背墙体壁面应平整,并与管道顶进方向垂直;③现浇混凝土后背墙的底端与工作坑底板相连。④后背土体壁面应与后背墙紧贴,有孔隙时应采用砂石料填塞密实;⑤后背墙的构件在同层内的规格一致,各层间的接触紧帖,并层层固定。

顶管工作坑及装配式后背墙的墙面与管道轴线垂直,其施工允许偏差须应符合规范的规定。

利用已顶进完毕的管道作后背时,应符合下列规定:①待顶管道的顶力小于已顶管道的顶力;②后背钢板与管口之间应衬垫缓冲材料;③采取措施保护已顶入管道的接口不受损伤。

2)后背结构及抗力计算

①后背作为千斤顶的支撑结构。因此,后背要有足够的强度和刚度,且压缩变形要均匀。所以,应进行强度和稳定性计算。

②后背在顶力作用下,产生压缩,压缩方向与顶力作用方向相一致。当停止顶进,顶力消失,压缩变形随之消失。这种弹性变形现象是正常的。顶管时,后背不应当破坏,以免产生不允许的压缩变形。

③后背不应出现上下或左右的不均匀压缩。否则,千斤顶支承在斜面后背的土上,造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工安全,应进行后背的强度和刚度计算。

④根据顶进需要的总顶力,运用朗肯土压力公式核算后背受力及挡桩的长度,使土体所受的力小于土壤的允许承载力。关于后背详细计算,可分为浅覆土后背和深履土后背。具体计算可按挡土墙计算方法确定。

后背墙为型钢、钢筋砼后背,钢筋砼厚0.5米,型钢厚度为40cm,宽度为4米,高度为2.4米地下埋深0.7米,前立两根40cm×40cm×200cm立铁。

后背每米宽度土壤的被动土压力(KN):

p=?rh2tan2(45o+φ/2)+2Chtan(45o+φ/2)

式中 r—土壤的容重(吨/立方米);

h—天然土壁后背的高度(米);

φ—土壤的内摩擦角(度);

C —土壤的粘聚力(吨/平方米);

P=?*2*112* tan2(45o+28°/2)+2*10*1.92

=0.5*2*121*2.77+2*11*1.66

=372吨/米.

所以,此后背墙均满足使用要求。

(2)制作混凝土木枕基础

由于管材自重较大,考虑到顶进工程质量,采用铺设混凝土,埋设20×20cm的方木做轨枕。

(3)安装导轨

导轨采用定型钢轨,要求两导轨平行放置,安装要牢固,与管道设计坡度一致。在顶进过程中不得产生位移。

导轨间距如下:

A=2[(2D-h+e)(h-e)] 1/2

式中:

A—两导轨上部的净距(mm )

D—管外径(mm )

h—导轨高度(mm )

e—管外底距枕木的距离(一般为10~25mm )

(4)主顶千斤顶安装

1)千斤顶的安装应符合下列规定:

①千斤顶固定在支架上,并与管道中心的轴线对称,其合力的中心点在管道设计轴线上;

②千斤顶的油路应并联,每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。

2)油泵安装和运转符合下列规定:

①油泵设置在千斤顶附近,油管宜顺直、转角少;

②油泵应与千斤顶相匹配,并有备用油泵;油泵安装完毕,进行试运转;

③顶进开始时缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常顶进速度顶进;

④顶进中若发现油压突然增高,立即停止顶进,检查原因并经处理后方可继续顶进;

⑤千斤顶活塞退回时,油压不得过大,速度不得过快。

3)顶铁的安装和使用符合下列规定:

①顶铁应有足够的刚度;②顶铁宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型;当采用焊接成型时,焊缝不得高出表面,且不得脱焊;③顶铁的相邻面互相垂直;④同种规格的顶铁尺寸相同;⑤顶铁上有锁定装置;⑥顶铁放置时应能保持稳定。⑦安装后的顶铁轴线与管道轴线平行、对称,顶铁与导轨之间的接触面不得有泥土、油污;⑧更换顶铁时,先使用长度大的顶铁;顶铁拼装后应锁定;⑨顶铁的允许连接长度,根据顶铁的截面尺寸确定。当采用截面为20cm×30cm顶铁时,单行顺向使用的长度不得大于1.5m;双行使用的长度不得大于2.5m,且在中间加横向顶铁相联;⑩顶铁与管口之间应采用

缓冲材料衬垫,当顶力接近管节材料的允许抗压强度时,管端应增加环形顶铁;⑾顶进时,工作人员不得在顶铁上方及侧面停留,并随时观察顶铁有无异常迹象。

7.8.3、顶进施工

施工流程:安装顶铁→开油泵(千斤顶开始伸出活塞)→千斤顶不断伸出活塞管节前进→关油泵(千斤顶伸出活塞全长)→开截门回油(千斤顶退活塞→加顶铁→拧紧截门→开油泵前进

(1)下管前先对管子外观进行检查,主要检查管子有无破损及纵向裂缝,端面要平直,管壁无坑陷或鼓包,必须光洁,全面合格后,方可用起吊设备吊到工作坑导轨上就位,下管时对起重设备必须检查,确认安全可靠方可下管,下管时注意工作坑内严禁站人。

(2)第一节管子下到导轨上,测量管子中心及前后端的管底高程,确认安全合格后方可顶进,因为第一节作为工具管,顶进方向与高程的准确是保证整段顶管质量的关键。

(3)掘进时自上而下分层开挖,管前超挖量根据土质条件确定;管下部135°范围内不得超挖;管顶以上超挖量不得大于1.5 cm。

(4)顶进开始时,注意缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常速度顶进,顶进时注意顶铁上方及侧面不得站人,顶进中如遇下列情况时应停止作业:

①管子前方发生坍塌或遇不明障碍物。

②后背倾斜或严重变形。

③顶力突然增大,超过管口的承受能力。

④管子线位偏差大,并且校正已无效。

(5)顶铁与混凝土管之间要加设钢防护圈以增加混凝土管的受力面积。

(6)认真做好顶管交接班工作及原始记录工作。

(7)顶进过程中注意以下事项:

①及时注意油泵上的压力表的变化,发现压力骤然增大时,应立刻停泵检查原因。

②千斤顶活塞伸出长度,应在规定冲程之内,不要超出,防止损坏设备。

③连续顶进,不能长期停顿。

7.8.4、测量

(1)测量的目的是:检查首节顶管的高程、中线、坡度,以了解顶管质量、决定校正方法。

(2)一般每顶进1m测量一次,首节管起导向作用,要求质量高,因此开始顶进时要随时检查每20~30cm检查一次。

7.8.5、接收

为保证工程连续性,顶进终点处设接收井,接收井一端与另一端与待顶待顶进管道连接端预留接收空间。

7.8.6、测量、纠偏的方法

(1)顶管质量的检测

用经纬仪测平面高程与轴线位置。测量工作须及时、准确,以使管节正确就位于设计的管道轴线上。在顶进过程中,测量次数分两个阶段,即开始阶段和正常顶进阶段,开始阶段出现的偏差应及时纠正,否则,偏差发展较快,本工程中开始阶段每顶进20~30cm测量一次,以控制偏差的发展,在正常顶进阶段,管道进入土层随着不断顶进,包裹其周围土层的长度逐渐增大,工具管偏差较开始段容易控制。

施工前经导线测量在坑内设桩,将经纬仪设置在预制的铁架上,在待测管前端固定一十字架,经纬仪十字丝对准十字架,若十字架在管道前端的相对位置不变,其经纬仪高程和轴线必然固定不变,十字架高程尺标有刻度,只要测出十字架交点的偏离和垂直距离,即可读出顶管顶进中的轴线、高程偏差。

(2)管道纠偏

顶管作业中偏差的校正是保证顶进质量的有力措施,因此,在顶进过程中发现偏差要及时纠正,做到“勤顶、勤测、勤纠”。

必须加强第一节管道顶进质量控制,减少起顶误差,因此导向轨、千斤顶受力点、管底滑道、管侧超挖必须严格按施组要求进行。

偏差主要是由于开挖断面形状不正确、工作面土质不均匀、千斤顶位置不正确等引起,施工中必须予以重视,必须加强量测及调整工作,规定:中心偏斜误差超过+20mm,高程误差超过+15mm必须及时进行纠偏。

顶管过程中偏差以预防为主,纠正为辅。鉴于土层土质的特殊性,本工程施工中采取了综合防偏措施,具体如下:

①加强管道联结钢性,管口用膨胀螺栓做预埋件,管道接口施工完成后用σ=1cm钢板焊接联结。焊接联结完成以后用钢板接口设内外钢套环补充加强管道接口钢性,减小局部不平衡力对管道顶进方向的影响,确保管道不因局部外力而发生轴向变形。外套环利用承插钢圈,内套环利用σ=1cm的钢板制作,套环宽0.3m。

②管底设置混凝土预制块滑道,用滑道控制顶进方向及高程。

③工具管上设纠偏千斤顶组,及时小范围调整工具管方向。

④工具管前端两侧及时用木楔稳定顶进方向,空隙用砂砾回填。

偏差不可避免,发生时随时纠正,纠偏工作按下列情况采取相应方法进行:

①发现管段左右偏斜,在偏的一侧少挖土,在另的一侧多挖土,逐渐调整纠偏。

②管子发生“低头”现象,且误差不大时,可将小千斤顶放在垫木上,着力点在管端上口,随顶进随放松千斤顶,使管节逐渐恢复到正确位置。

③管节低头严重时,在管内设千斤顶拖架,用千斤顶予以校正,校正时应将固定管节用的临时联接内涨圈木楔松开,待校正完成以后再用木楔楔紧。

④当管节出现“昂头”现象,可将管底土适当多挖,或将千斤顶着力点

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