市政顶管施工方案

1目录一、工程概况..........................................................3二、主要工程量.........................................................3三、主要工程措施及控制要点.............................................33.1工作坑及顶进中的测量................................................33.2工作坑、接收坑施工..................................................43.3顶管方法............................................................83.4顶管推力计算.....................................................83.5护铁及顶铁..........................................................83.6基坑基础及导轨......................................................83.7后背墙..............................................................93.8平台及起重架.......................................................103.9顶管平台下管.......................................................103.10工具管............................................................103.11顶管洞门的开启....................................................113.12管道顶进施工......................................................11四、施工质量保证措施..................................................13五、施工现场安全管理措施..............................................17六、文明施工及环保措施................................................18七、应急预案..........................................................19八、顶管穿越××河安全措施............................................19九、附图表............................................................19一、工程概况：21、本段顶管为通信管线套管，管线穿越××河。河底管上顶覆土1.7m左右，管材选用加重混凝土管，管径φ1750mm，顶管长度为66m。2、地质情况，土质亚粘土，为保证工作坑的稳定性，坑壁支护采用锚喷支护。3、计划工期，从进场日期起30天，施工用电，租用80KW发电机。一、主要工程量管道D=1750mm66m锚喷工作坑：8.2m×5m×10.6m一座锚喷接收坑：8.5m×2.7m×9.6m一座外运土方：1012.2m3二、主要工程措施及控制要点3.1工作坑及顶进中的测量3.1.1施工前须将管线的中线点及水准点引至工作坑附近，并作上标记。工作坑施工完成后，将地面管道中心桩用经纬仪（标称精度不低于6″）引入工作坑两侧坑壁上或支撑上，作为顶管中心的测量基线。3.1.2将地面的临时水准点用水准仪（精度指标不低于3mm）引入工作坑的底部，每一个工作坑须设置三个水准点，选择不易碰撞及不遮挡测量的地方设置。3.1.3工作坑的中心桩与水准点设置必须牢固可靠，要经常校对并保证准确。3.1.4对中心桩设置可靠的延长桩，延长桩设置时采用2″经纬仪用正倒镜实施，结果采用归化法确定。管道中心桩位置，要考虑到后背或基础变形影响。3.1.5检查、校对各种测量仪器及工具均经权威坚定部门检测，切在检测期内使用，凡不符和精度标准且过了检测期的绝对不许使用。3.1.6每镐顶近300mm，每顶进一镐用经纬仪测设管中心线位置、水准仪测量流水面高程一次。下完一根管后用经纬仪及水准仪核测一次中心及管高程。每天做好现况地面沉降施测，早晚一次做好测量记录。3.1.7全段顶完后，应在每个管节接口处测量其中心位置和高程，有错口时，应测出错口的高差。3.2工作坑、接收坑施工根据通信人孔结构尺寸确定顶管坑尺寸：工作坑布置在北土城西路南辅路向南2.5米改线#3处3工作坑开挖尺寸：8.2m×5m×10.6m接收坑布置在河右堤改线#2号处接收坑开挖尺寸：8.5m×2.7m×9.6m工作坑施工方法工作坑采用C20砼锚喷，井壁厚度0.25m，锁口圈梁断面尺寸800mm×500mm，主筋为8根ф20钢筋，架立筋为Φ8＠250。钢格栅主筋为4根ф20钢筋，蛇形筋为ф14钢筋。尺寸为25cm×20cm，水平格栅间距为800mm，竖向格栅间距2000mm。竖向连接筋ф20，间距1m，挂ф6钢筋网150mm×150mm。在工作坑锁口圈上口砌筑挡水墙240mm厚，高约700mm。（接收坑同顶管坑）施工过程中应加强对喷射混凝土的控制（1）原材料的控制：喷射混凝土的原材料进场均应进行质量检验，进行速凝效果的试验，确定速凝效果的试验，确定速凝剂的品种和最佳掺量，要求初凝不超过5min，终凝不超过10min，进行配合比选择试验，确定水泥用量和水灰比。掺有速凝剂的混合料应立即使用，存放时间一般不大于30min，计量误差小于2％，搅拌均匀，无结团，搅拌采用强制式混凝土搅拌机，禁止人工搅拌。（2）施喷前的准备：喷射作业前应检查开挖断面尺寸、清除松动的浮石、土块和杂物，清除基脚下的堆积物，用高压风吹净；埋设控制喷射混凝土厚度的标志；作业区有足够的通风、照明装置；调整好喷射机的风压、水压，做好准备。（3）喷射作业：喷射作业分段、分层进行，喷射顺序由下而上；喷射混凝土时，喷头与受喷面应保持垂直，喷头距受喷面距离不宜大于1m；喷射压力控制在0.12～0.15MPa，一次喷射厚度，侧壁约60～100mm，当分层喷射时，应在前一层喷射混凝土终凝后进行，若在终凝1小时后再进行喷射时，喷层表面应用风水清洗。喷嘴应避开格栅钢筋密集点，以免产生密积，对悬挂在网筋上的混凝土结团应及时清除，保证喷射混凝土的密实。喷射混凝土应将钢筋全部覆盖，喷射手应控制水灰比，在0.40～0.45，此时喷层无干斑和滑移流淌现象，尽量减少喷射混凝土材料的回弹损失，严禁使用回弹料。喷射混凝土应加强喷水养护，以防风干裂口。开挖时密切注意土体的稳定性，如发现异常，及时采取有效措施，确保施工安全。工作坑施工中应严格控制井壁厚度及垂直度，水平钢格栅安装完毕后，必须经4质检人员检验合格后方可进行锚喷混凝土施工。工作坑喷射混凝土检验标准序号检验部位项目允许偏差(毫米)检验频率检验工具方法范围点数1喷层厚度不小于设计厚度5米4用钢尺量2砼强度不小于设计强度每座1组喷模成型标养3井底标高-20,0每座5用水准仪、塔尺4井身尺寸0,+205米4用水准仪、塔尺考虑工作坑的整体稳定性，在锁口圈梁下2m设第一道顶撑，顶撑采用219×6钢管，两边和锚喷墙预埋铁焊接，每隔2m设一道顶撑，共4道。（4）格栅配筋计算由于横向同一水平面所受荷载相同，均按水平格栅计算。将横向格栅简化成两端固结中间简支的连续梁。Ea=0.5γH2k0=0.5×21×112×0.267=339.3KN/m2Ea—最深处主动土压力γ—土的容重H—工作坑深度k0—主动土压力系数最大弯矩Mmax=0.077ql2=0.077×339.3×22=104.5KNmq—最大荷载L—计算荷载长度(竖向格栅间距)按单筋计算格栅配筋:As=α1fcbhξ÷fyas=M÷α1fcbh2=104.5×106÷1×14.3×250×2002=0.73ξ=1-(2×0.73-1)0.5=0.325As=1×14.3×200×250×0.32÷200=1146mm2选用4根ф20钢筋截面积为314×4=1256mm2As5)坑壁锚喷墙面计算锚喷护壁按照楼板模式计算,简化成2m×0.8m四边固定的楼板,荷载为339.3KN/mM=339.3×0.82=27KN/mW=M/σ=bd2/6=27/1.54=0.02m3d=(6×0.02/2)0.5=0.24m取锚喷护壁厚度为25cm护壁配筋:as=27/1×14.3×2000×8002=0.0015ξ=1-(2×0.0015-1)0.5=0.0015As=14.3×2000×800×0.0015÷250=137mm2选用ф6@150,As=373137mm23.3顶管方法顶管采用人工顶管施工方法3.4顶管推力计算1.设计管线管径为D=1750m，顶进距离最长为66m。计算总顶力：P=n×G×L=3×2.83×66=560TP－计算总顶力G－管子单位长度管自重（T）L－顶进总长度n－土质系数，取3由于顶距较长，为减小顶管过程中的摩擦力，宜采用管四周注入触变泥浆可减少顶力20%~30%。故顶力为P=560×70%=392T所以，根据计算和管子受力均匀两方面考虑，选用2台QYS320型的顶镐，其推力每台为320T。3.5护铁及顶铁由于顶进长度较大，护口铁根据顶进情况选择U型或圆形护铁，以确保管体安6全，保护管子端面，使端面受力均匀。顶铁选用矩形端面顶铁，结构为槽钢和工字钢焊接成的型钢。根据具体情况，可选用U型，钢制顶柱，顶柱均被可靠固定在U型顶铁支架上，有效防止崩铁。在顶进过程中，顶铁与镐的行程长度配合传递顶力，在顶镐与管子之间陆续安放。3.6、基坑基础及导轨基坑基础采用150mm×150mm×3000mm枕木,间距600mm，坡度与设计管道坡度一致。基坑导轨起导向作用，钢轨宜采用QU80的导轨，其高度为130mm，上顶宽度80mm。两轨间距按下式计算：A=A+aA=2√(D-h-e)(h-e)=2√(2.1-0.13-0.02)(0.13-0.02)=0.93式中A0-两导轨的中距（m）A-两导轨上部的净距（m）a-导轨的上顶宽度（m）D-管外径（m）h-导轨高度（m）e-管外底距基础面的距离（一般为0.01~0.025m）实际操作过程中根据e值的高度变化进行调整。3.7后背墙后背墙为型钢、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=½rh²tan²(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）；7P=½*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。3.8平台及起重架出土及下管采用卷扬机，设5t卷扬机1台，2t卷扬机1台。安装平台作业时按照安全交底的要求选用材料。工作平台主梁采用40号工字钢，次梁采用30号工字钢，平台口尺寸为3.5m×2.0m，其余位置满铺方木及大板，主梁两端与工作井侧墙接地长度不少于2m。平台设不低于1米的防护栏，作业人员出入口设不低于1.2米的护身栏。起重采用4根φ159mm钢管组成，钢管壁厚12mm，长度7米，顶部穿杠采用