道路工程

融江路道路工程顶管基坑施工方案编制：审核：编制单位年月日第一章、工程概况一、工程概况本工程d900、d1200、d1400、d2000排水管线采用顶管施工，全长200m，设6个顶坑和8个接收坑，顶管坑5m*7m，接收坑4m*4m，采用人工掘进方式。最深顶坑深度为7m，采用工字钢支护。二、编制依据及参考标准：1、业主提供的其它补充文件。2、参考标准及规范：GB250026-93《工程测量规范》GBJ201-83《土方工程施工及验收规范》JGJ120-99《建筑基坑支护技术规范》GB50014-2006《室外排水设计规范》GB50069-2002《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50268-2008《给水排水管道工程施工及验收规范》三、工程地质及水文地质情况本工程施工范围内地面以下2m范围内为杂填土，2m以下为黏土层，无地下水。第二章、顶管方案的选择本工程采用手掘式顶管施工，适用于黏性、砂性或硬质泥岩土层，且无地下水影响，管径900～2000之间的排水工程。优点是工作坑占用场地小，设备简单、技术难度低。缺点是对不同地质条件有很大的局限性，顶进面土压不能平衡，容易塌方，劳动强度大，施工进度慢。第三章、施工准备及施工方法调查研究，摸清情况，掌握管道埋设、管径、管材和接口要求。掌握地下土质、水位等有关水文地质材料，掌握地下管线情况，现场施工环境、运输、电源等情况。一、施工组织机构项目经理：关永增项目副经理：魏赢技术负责人：王寿军工长：孙铁军质检员：刘桂英技术员：孙崇海安全员：李长平材料员：罗勇顶管施工队二、确定工作坑的位置和尺寸工作坑尺寸的确定1--支撑2--后背3--千斤顶4--顶铁5--混凝土管底长：L=L1+L2+L3+L4+L5式中L1---后背结构厚度；L2---千斤顶长度；L3---出土工作面长度，一般取1.0～1.5mL4---每节顶管长度；L5---顶进管口尾部留出工作坑壁的最小长度，一般为0.3m。三、工作坑底与基础与导轨1、基础顶进过程中，防止工作坑地基沉降，导致管子顶进偏差过大，应在工作坑底铺设基础。⑴枕木基础当工作坑土质好、无地下水、管径小、工期短，可采用，分为密铺和疏铺两种。⑵混凝土基础当工作土质较差、有地下水、管径较大、可采用。混凝土强度等级不L1L2L3L5L4L12345小于C15，厚度100～150㎜。⑶混凝土卧枕木基础适用于地基土质松软、有地下水、管径偏大等状况。混凝土强度等级不小于C15，厚度200～250㎜。混凝土表面低于枕木表面10～15㎜。2、导轨导轨的作用是控制管身按设计的管中心线和高程顶进，保证管身在顶入之前位置符合设计要求。导轨的安装是否准确和牢固，对管道顶进质量影响较大。⑴导轨净距与管道外径大小有关，根据直角三角形计算。⑵导轨标高与导轨净距和管壁厚度有关。导轨安装应牢固、顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致。⑶在使用中经常检查较核导轨，防止产生位移。四、顶力计算顶管施工必须有足够的顶力，才能克服管子在顶进过程中土对管子产生的阻力。顶管的总顶力应大于或等于管正面阻力和管四周摩擦阻力之和。F=F1+F2式中：F-总顶力F1-管正面阻力F2-管道摩擦阻力1、正面阻力F1：不同管前端装置其正面阻力各不相同。当采用简易工具管时，可按下式计算：管正面阻力F1=π(D-t)t*R式中D-管外径t-工具管刃脚厚度R-挤压阻力（可取300～500kN/m2)当采用超前开挖顶管时，管正面阻力可忽略不计。2、摩擦阻力F2：摩擦阻力是指管壁与土之间的摩擦阻力。在正常情况下，可按下式计算：管正面阻力F2=f2*L单位长度管道摩擦阻力f2=½πDμ（P1+P2）+μW垂直土压力P1=γh水平土压力P2=γ（H+D/2)*tg2(45°-φ/2)式中D-管外径L-管道长度μ-摩擦系数Ｗ－单位长度管子自重γ－土的重度Ｈ－管顶浮土高度Φ－土的内摩擦角五、后座墙与后背后座墙与后背是顶力的支撑结构，通常采用原土做后座墙，根据施工经验，顶管覆土2～4时，原土后背墙的长度需要4～7ｍ。如无法使用原土做后背墙时，可筑人工后座墙，也可利用已施工完的管道做后座墙。后背的作用是减少对后座墙的单位面积的压力。注意事项后背土壁应铲平，使土壁墙面与管道顶进方向相垂直。靠土壁横排方木面积，一般土质按承载力不超过15t/m2。方木应卧入工作坑底以下0.5m，使千斤顶的作用力中心高度不小于方木后背高度的1/3。方木断面可用150㎜*150㎜，立铁可用200㎜*300㎜工字钢，横铁可用150㎜*400㎜工字钢。土质松软或顶力较大时，可在方木前加垫钢板。六、顶管设备①千斤顶它是顶管的主要设备之一。目前多采用液压千斤顶，根据需要顶力，选择台数。如选择一台，千斤顶中心放置位置与管中心线的垂线相交；若使用多台并列式放置，应使顶力合力作用点与管壁反作用点在同一轴线上，防止产生力偶，造成顶进偏差。②高压油泵一般选用定额压力为32MPa的柱塞油泵，经分配器、控制阀进入千斤顶。若装有两台以上千斤顶，需将油管并联在一起，以使各千斤顶活塞的行程一致。③顶铁顶铁是传递顶力的垫铁，分为横顶铁、顺顶铁、U型或环形顶铁。顺顶铁长短应有多种尺寸，以便随着管子顶进，用顺顶铁放入其顶进空隙之内，再继续掘土顶进。U型或环形顶铁放在管子端面，顺顶铁作用其上，其弧形断面尺寸形状与被顶进管子相同，其作用是使混凝土管口受力均匀，以免管口损坏。④起重设备主要作用是下管和运土。一般采用单梁式电动葫芦吊。正式作业前应进行试吊，检查重物捆绑状况和制动性能。严禁超负荷吊装。第二节、主要施工方法1、管前挖土将地下水位降至管底以下不小于0.5m处，并采取其他措施防止其他水源进入顶管管道。管前挖土一次进尺长度，以千斤顶的一个行程长度为宜。土质好可超前500mm以内。不宜超前开挖过长，以免引起管位偏差大和管端上方土坍塌。应严格控制管周围土的超挖，管端上部可超挖15㎜，以减少阻力；管端下部135°包角范围内不得超挖。在不允许顶管上部土层下沉地段顶进时，管周围不得超挖。在松软性土层中顶进时，应采取土体加固措施或其它有效措施。管前挖出的土应及时外运。2、顶进⑴工艺流程：安装顶铁→开动油泵→顶镐活塞伸出一个行程→关油泵→顶镐停止运行→活塞收缩→在空隙处加上顶铁→再开动油泵。如此循环。⑵顶进时注意事项：顶进时应先挖土后顶进，随挖随顶。应组织连续作业，不宜中途停止，增加顶进的难度。安装顶铁应平顺，不得歪斜，每次加放顶铁时，使顶铁连接块数最少为宜。工具管进入土层时，每顶进0.3m，测量不少于一次。管道进入土层后正常顶进时，每1.0m测量一次，纠偏时增加测量次数。（包括管中心线和管底高程）⑶顶进过程中，发现下列紧急情况时应采取措施进行处理：①工具管前方遇到障碍物。②后背墙变形严重。③顶铁发生扭曲现象。④管位偏差过大且校正无效。⑤顶力超过管端的允许顶力。⑥油泵压力表指针升高异常。3、纠偏与校正采用小角度、顶进中逐渐纠偏，不得猛纠硬调。主要有：挖土纠偏法、顶木校正法、校正环校正法⑴挖土纠偏法在管子偏向一侧少挖土，而在另一侧多超挖些，强制管子在前进时向另一侧偏移，从而达到纠偏的效果。适用偏差为10～20mm时。⑵顶木纠偏法管端下陷，可采用下图方法。适用偏差大于20mm时。1--管子2--木楔3--内涨圈4--楔子5--支柱6--校正千斤顶7--垫板⑶校正环校正法校正环安装在工具管的后面，上下左右各有一个小千斤顶，发生偏差时，可开动相应的小千金顶进行校正。第四章、深基坑支护方案本工程顶管坑深度超过5m时，采用深基坑支护。一、支护结构主要选用的材料1、钢板桩采用35#工字钢，维护结构采用20#槽钢、支撑结构采用。2、支护结构选用钢材均采用Q235等级B的碳素结构钢。1765432二、主要机械设备三、基坑支护施工步骤打钢板桩一挖去表层土体一安装钢围檩和支撑一基坑开挖一顶管施工一基坑回填一拆除支撑围檩一拔出钢板桩一水撼砂回填四、钢板桩施工工艺要求1、设备选型为了节约工期，综合考虑现场的施工场地，桩打拔时采用液压履带式打拔机。该设备自重相对于履带吊振动锤较轻，行走自如，施工速度块，安全性能高，24小时都能施工.2、定位放线放出结构准确的灰线，从结构线每边按图纸引出一定的尺寸（给基坑施工预留施工作业面），作为打桩的方向线。在方向线以外挖宽0.5米深0.8米的沟槽，在沟槽的两端用木桩将定位线引出，在施工过程中随时校合，保证桩打在一条直线上，开挖后方便围檩和支撑的施工。3、钢板桩打入序号机械名称规格型号台数1液压履带起重机QNY3812振动锤DZ45A13交流弧焊机Bx1-500-324气割设备氧气、乙炔气2钢板桩采用工35工字钢槽钢桩，桩长为9m，间距0.8m。打入深度为基坑底3.5m，钢板桩的机械性能和尺寸应符合要求。经过整修或焊接后的钢板桩，堆存、搬运、起吊时应防止由于自重而引起的变形与损坏。进桩时把桩卸到打拔机附近6米范围之内），打拔机把桩夹起同时吊到打桩灰线上空，两辅助工利用工具辅助打拔机对好向。再沿灰线对好前一根桨的止口插入土体，为了防止钢板桩的自然跟进，第一根桩应高出地面1米左右，后续钢板桩打之前应将前一根板桩与前面的桩用钢筋临时焊接。4、垂直度标高控制钢板桩打入时有一人专门指挥，随时调整钢板的垂直度，保证其垂直，钢板桩在插入土体比较浅时，用线锤或经纬仪控制钢板桩垂直度，桩顶标高的中心标高控制在-1.5m桩用水准仪控制槽钢顶标高，钢板桩参照空隙用桩的标高，每隔5米距利用水准仪复核一次桩顶标高。使打入的桩整齐，受力均匀。5、钢板桩的拔出钢板桩的拔出仍用履带式液压拔桩机，在拔桩机行驶的路径上铺设路基箱板，钢板桩拔出时拔桩机尽量少振动，减少对周围土体的扰动。桩拔出后留下的空隙用黄砂回填密实，防止日后周围土体位移。6、钢板桩的施工允许偏差：工字钢沉桩的垂直度控制在1.5%。7、焊缝形式：围檩与钢板桩之间连接采用焊接。焊缝质量等级为三级。五、深基坑维护结构布置图土层1200059006000工35100工356003.4525板5.000[2025板600工353.450.60025板六、顶管坑、接收坑平面布置图