鋼筋混凝土圓管頂進(jìn)施工組織設(shè)計(jì)方案

鋼筋混凝土圓管頂進(jìn)施工組織設(shè)計(jì)方案依據(jù)工程特點(diǎn)，清水橋橋頭需接受頂進(jìn)法施工，以維持施工期間的正常交通。工程特點(diǎn)及難點(diǎn)：1、施工區(qū)各種管線較多。工作坑及接收坑定位時(shí)事先需明確地下管線狀況。2、施工區(qū)處于橋頭，交通繁忙，社會(huì)車輛必需保證通行，因此，本段必需實(shí)行有利措施疏散交通，另外，由于有重車通行，工作坑必需實(shí)行護(hù)壁支護(hù)，在施工工序上分段施工，嚴(yán)峻制約工程工期，并增加了人工出土工作量。3、橋頭道路為利用河床修筑路基，土壤類別簡單，大塊石較多，對開挖進(jìn)度、平安影響大。不行避開會(huì)產(chǎn)生超挖，開挖后必需準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行處理。4、受埋深及土質(zhì)影響，工作坑開挖困難，必需實(shí)行強(qiáng)有力的防塌措施。5、施工空間小，材料堆放、施工場地受限。6、工期壓力大。7、必需加強(qiáng)沉降觀測，實(shí)行有利的把握沉降措施。為保證施工平安、質(zhì)量、工期，依據(jù)橋東污水截流干管施工圖、有關(guān)變更設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB50268-97）、管線主管單位現(xiàn)場交底、我單位現(xiàn)場調(diào)查，制訂如下施工組織設(shè)計(jì)方案。一、工作坑的布置與開挖工作坑布置在管線交接處，。工作坑底面凈空尺寸4.5×5.5m。工作坑在不斷交的狀況下施工，土質(zhì)為卵石夾砂，土質(zhì)極不穩(wěn)定，簡潔坍塌，距行車限制線距離小，為確保平安，工作坑接受人工逆做法施工，即人工分階段進(jìn)行開挖，每開挖2—3m馬上澆注鋼筋混凝土護(hù)壁支撐，已開挖層確保穩(wěn)定后再開挖下一層。開挖過程中盡量削減塌方及擾動(dòng)兩側(cè)原狀土。對坍塌及擾動(dòng)部分在護(hù)壁澆注過程中用混凝土填充。因本工程處于鬧市區(qū)，行人、居民多，為保證正常交通及生活秩序，按業(yè)主要求工作坑混凝土接受商品混凝土。本工程施工期間不中斷重車通行，為確保工作坑穩(wěn)固，工作坑設(shè)25#工字鋼系梁兩道，系梁與混凝土密貼，并與予埋件焊接，工字鋼聯(lián)結(jié)翼緣板必需滿焊，保證鋼度。在工作坑底墊碎石30cm，再澆注30cm厚C25鋼筋混凝土作為底板，底板設(shè)鋼筋混凝土防滑及加勁系梁，系梁截面尺寸25×25厘米，縱橫向各設(shè)兩道。底板上上予埋鋼板，以便混凝土凝固以后安裝導(dǎo)向軌。導(dǎo)向軌作用是保證管節(jié)按設(shè)計(jì)高程、方向、坡度入土。導(dǎo)向軌安裝的好壞直接影響后續(xù)施工，必需予以充分留意。導(dǎo)向軌用P43鋼軌。為把握管頂高程及方向，安裝導(dǎo)向軌必需經(jīng)過認(rèn)真測量。第一節(jié)管節(jié)安裝前要進(jìn)行導(dǎo)向軌試運(yùn)行，并準(zhǔn)時(shí)調(diào)整到設(shè)計(jì)標(biāo)高。在使用過程中要準(zhǔn)時(shí)復(fù)核及調(diào)整、更換。依據(jù)本工程管節(jié)長度，導(dǎo)向軌長4m。施工前預(yù)備各種規(guī)格鐵楔。導(dǎo)向軌安裝前在工作平臺(tái)上放出中軸線，與管中軸線重合。用水準(zhǔn)儀把握導(dǎo)向軌兩內(nèi)角處標(biāo)高。本工程施工段土質(zhì)簡單，特殊是受卵石影響，壓力不穩(wěn)定，為最大限度增加頂進(jìn)長度，避開頂進(jìn)中途失敗，本工程實(shí)行注漿減阻措施，因此必需保證后封閉質(zhì)量，施工中后封閉做法如下：洞口過渡段用予注漿小導(dǎo)管加固，導(dǎo)管接受鋼管，長4m，間距15cm，沿管周均勻布置，管周混凝土擋墻上設(shè)予埋件與雙層后封閉法蘭聯(lián)結(jié)，法蘭間布置后封閉止水橡膠板。為避開地下水影響施工，工作坑內(nèi)設(shè)集水槽及集水坑，并將收集到的地下水準(zhǔn)時(shí)排出坑外。二、頂進(jìn)設(shè)施的布置與安裝1、工作坑后背后背承受千斤頂巨大的作用力，必需保證后背的穩(wěn)定性及剛性。才能避開頂進(jìn)過程中因后背失穩(wěn)而影響頂進(jìn)施工質(zhì)量和造成平安事故。依據(jù)本工程所處施工環(huán)境，工作坑開挖后土體狀況事先難以確定，因此打算組合式后背。組合如下：工作坑鋼筋混凝土檔墻、鋼軌后背樁、橫向安排方木、豎向安排鋼梁、σ=30mm安排面板。鋼軌后背樁埋入底板深度不得小于1m。2、頂管設(shè)備布置本工程頂進(jìn)設(shè)備布置如下圖，頂力由千斤頂通過U型頂鐵、環(huán)型頂柱傳至管端。千斤頂選用2只200T千斤頂及配套油泵。起重力量400t，最大行程100cm，重340kg。為避開頂進(jìn)過程中造成千斤頂刮土現(xiàn)象，將千斤頂放在鋼制托盤上。為保證管節(jié)按預(yù)定方向前進(jìn)，千斤頂頂力的合力位置和頂進(jìn)抗力的位置在同一軸線上，依據(jù)施工閱歷，φ1050管著力點(diǎn)在靠近管底30-40cm處。頂鐵用20mm厚鋼板焊接而成，頂鐵制作80cm、60cm、20cm、各制作1組。為保證施工平安，頂鐵設(shè)鎖定“U”型卡。三、出土及下管措施考慮到本工程所處環(huán)境，無法設(shè)置出土及下管坡道，因此，確定接受12t汽車吊下管及出土。四、頂進(jìn)施工頂進(jìn)工藝流程如下：下管—測量—挖土—出土—安裝預(yù)制塊導(dǎo)向滑道—測量—注漿—頂進(jìn)—校測1、下管管材接受φ1050專用頂管，生產(chǎn)廠家為北京市韓村河管廠。管材進(jìn)場后打蠟減阻。管材場內(nèi)人力運(yùn)輸，下管接受吊車，將管節(jié)吊起后放在工作坑內(nèi)的導(dǎo)軌上。2、穩(wěn)管及接口穩(wěn)管：每下一節(jié)管子馬上檢查管節(jié)高程和方向及是否完全臥貼于導(dǎo)軌之上。接口：本工程接受雙插式專用頂管，接口前將密封橡膠圈按要求套在插口上，接口定位依靠導(dǎo)向軌。3、挖土本工程接受人工出土頂管，挖土使用短把小平鎬、短把鐵鍬。施工過程中挖土要與頂管親密協(xié)作，挖土過程中準(zhǔn)時(shí)留意、調(diào)整管節(jié)“低頭”、“昂頭”現(xiàn)象。管前端挖土?xí)r，坑碧與管上方可有1—2cm空隙，以削減頂進(jìn)阻力，管節(jié)下部135°置換為諭旨塊滑道。管前端可視土質(zhì)狀況超挖5-30cm。鑒于本段塊石多的特殊地質(zhì)狀況，挖掘過程中接受挖除、裂開、下放等綜合作業(yè)方法。為確保卵石層地質(zhì)條件下的施工平安，隨開挖隨施設(shè)防護(hù)小導(dǎo)管管棚。小導(dǎo)管間距15cm，施設(shè)在上部90°范圍內(nèi)。4、出土管內(nèi)水平運(yùn)輸接受四輪小平車放活底弧形土斗裝土，人力運(yùn)輸。垂直運(yùn)輸用12t汽車吊。5、安裝預(yù)制塊導(dǎo)向滑道鑒于本段塊石多的特殊地質(zhì)狀況，開挖過程中將嚴(yán)峻擾動(dòng)沙礫層，人工無法修筑滑道，為避開頂進(jìn)過程的“低頭”現(xiàn)象，施工中將管底置換為預(yù)制塊滑道?；篮?5cm，倒角弧度同管外壁。使用前面層打蠟減阻。6、注漿為保證頂進(jìn)工作順當(dāng)，施工中實(shí)行觸變泥漿減阻。頂進(jìn)時(shí)，工具管后面的三節(jié)混凝土管上都有壓漿孔，以便準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行跟蹤壓漿，取保形成有效的泥漿套，在往后每三節(jié)管上有一個(gè)壓漿孔，頂進(jìn)過程中準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)壓漿，壓漿總管接受φ50mm鐵管，支管接受軟管，以三通連接并設(shè)截止閥。觸變泥漿協(xié)作比如下：膨潤土：石膏：水=1：0.5：6（重量比）7、頂進(jìn)頂進(jìn)要堅(jiān)持“先挖后頂”、“隨挖隨頂”的原則，事先檢查頂鐵安裝是否平直，以防頂進(jìn)時(shí)產(chǎn)生偏心荷載，頂鐵崩出傷人。頂進(jìn)程序如下：安裝頂鐵—開油泵（千斤頂開頭伸出活塞）--千斤頂不斷伸出活塞管節(jié)前進(jìn)—關(guān)油泵（千斤頂伸出活塞全長）--開截門回油（千斤頂退活塞）--加頂鐵—擰緊截門---開油泵前進(jìn)頂進(jìn)過程中留意以下事項(xiàng)：⑴準(zhǔn)時(shí)留意油泵上的壓力表的變化，發(fā)覺壓力突然增大時(shí)，應(yīng)馬上停泵檢查緣由。⑵千斤頂活塞伸出長度，應(yīng)在規(guī)定沖程之內(nèi)，不要超出，防止損壞設(shè)備。⑶連續(xù)頂進(jìn)，不能長期停頓。8、測量測量的目的是：檢查首節(jié)頂管的高程、中線、坡度，以了解頂管質(zhì)量、打算校正方法。一般每頂進(jìn)1m測量一次，首節(jié)管起導(dǎo)向作用，要求質(zhì)量高，因此開頭頂進(jìn)時(shí)要隨時(shí)檢查，一般每30-50cm檢查一次。9、接收為保證工程連續(xù)性，本工程在頂進(jìn)終點(diǎn)處設(shè)接收井，接收井一端與已安裝管道連接，另一端與待頂進(jìn)管道連接，與待頂進(jìn)管道連接端予留接收空間。接收井為磚砌37墻，凈尺寸3.5×3.5。10、與相臨管道連接頂管至接收井后，在工作坑及接收井內(nèi)砌筑連接井，將頂管與明槽開挖安管管道連接成一體。11、拆除工程本工程處于主要城區(qū)，按有關(guān)要求，施工附屬結(jié)構(gòu)在施工完成以后必需拆除，所以，本工程工作井、接收井在施工完成以后拆除，方法是用人工風(fēng)鎬。五、頂進(jìn)過程中的事故預(yù)防及其處理1、為加大操作空間及便利處理頂進(jìn)工作面處的孤石、大漂石等障礙物，第一節(jié)管前設(shè)工具管，工具管接受σ=20mm鋼板卷制而成。鋼板寬2m，與混凝土管前的予埋鋼板焊連。2、依據(jù)橋西區(qū)污水管道埋設(shè)閱歷，本段頂管施工過程中很有可能遇到舊堤壩、孤石、粉砂層及受地下水等狀況。⑴體積較小者可將四周土體挖除整體取出。⑵如遇到孤石體積較大者或舊堤壩，人工用風(fēng)鎬裂開影響頂進(jìn)部分或用風(fēng)鉆引孔用膨脹炸藥或劈石器裂開。⑶如遇粉砂層，削減超挖尺寸并用厚木板或鐵板封頭或不超挖切土進(jìn)尺。⑷如遇地下水為保證出土及開挖便利，必需保證排水暢通，管內(nèi)不能積土，工作坑集水井處設(shè)水泵兩臺(tái)（一臺(tái)備用）并配專人抽水。另外，有地下水地段簡潔產(chǎn)生塌方、流沙現(xiàn)象，開挖過程中必需貫徹“短開挖、快頂進(jìn)”的施工方法，若消滅塌方及流沙現(xiàn)象準(zhǔn)時(shí)實(shí)行措施封閉管端。3、本次頂進(jìn)施工很有可能處于砂卵層中，必需實(shí)行有力措施進(jìn)行減阻，施工中實(shí)行如下措施：對于管周粒徑大于10cm的卵石全部進(jìn)行托換。確保摩阻力穩(wěn)定并避開卵石卡管造成工作管裂開，方法是將卵石取出后用粘土回填，回填必需保證密實(shí)，嚴(yán)防土體坍塌后四周卵石接觸工作管，為進(jìn)一步削減阻力，回填物與工作管間設(shè)油氈隔離層。施工中留意油氈搭接方向。4、不穩(wěn)定土層加固：施工過程中對不穩(wěn)定土層如碎砂層、垃圾土層等為確保平安，實(shí)行通過小導(dǎo)管管棚注漿加固措施。施工中留意把握注漿量與注漿壓力，注漿壓力把握在0.15-0.25Mpa。5、地表沉降把握：本工程處于市內(nèi)，必需嚴(yán)格把握地表沉降，施工過程中盡量削減超挖，必需超挖處把握好托換回填密度。6、管道糾偏：必需加強(qiáng)第一節(jié)管道頂進(jìn)質(zhì)量把握，削減起頂誤差，因此導(dǎo)向軌、千斤頂受力點(diǎn)、管底滑道、管側(cè)超挖必需嚴(yán)格按施組要求進(jìn)行。偏差主要是由于開挖斷面外形不正確、工作面土質(zhì)不均勻、千斤頂位置不正確等引起，施工中必需予以重視，必需加強(qiáng)量測及調(diào)整工作，規(guī)定：中心偏斜誤差超過+20mm，高程誤差超過+15mm必需準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行糾偏。頂管過程中偏差以預(yù)防為主，訂正為輔。鑒于土層土質(zhì)的特殊性，本工程施工中實(shí)行了綜合防偏措施，具體如下：⑴加強(qiáng)管道聯(lián)結(jié)鋼性，管口用膨脹螺栓做予埋件，管道接口施工完成后用σ=1cm鋼板焊接聯(lián)結(jié)。焊接聯(lián)結(jié)完成以后用鋼板接口設(shè)內(nèi)外鋼套環(huán)補(bǔ)充加強(qiáng)管道接口鋼性，減小局部不平衡力對管道頂進(jìn)方向的影響，確保管道不因局部外力而發(fā)生軸向變形。外套環(huán)利用承插鋼圈，內(nèi)套環(huán)利用σ=1cm的鋼板制作，套環(huán)寬0.3m。⑵管底設(shè)置混凝土預(yù)制塊滑道，用滑道把握頂進(jìn)方向及高程。⑶工具管上設(shè)糾偏千斤頂組，準(zhǔn)時(shí)小范圍調(diào)整工具管方向。⑷工具管前端兩側(cè)準(zhǔn)時(shí)用木楔穩(wěn)定頂進(jìn)方向?？障队蒙暗[回填。偏差不行避開，發(fā)生時(shí)隨時(shí)訂正，糾偏工作按下列狀況實(shí)行相應(yīng)方法進(jìn)行：⑴發(fā)覺管段左右偏斜，在偏的一側(cè)少挖土，在另的一側(cè)多挖土，漸漸調(diào)整糾偏。⑵管子發(fā)生“低頭”現(xiàn)象，且誤差不大時(shí)，可將小千斤頂放在墊木上，著力點(diǎn)在管端上口，隨頂進(jìn)隨放松千斤頂，使管節(jié)漸漸恢復(fù)到正確位置。⑶管節(jié)低頭嚴(yán)峻時(shí)，在管內(nèi)設(shè)千斤頂拖架，用千斤頂予以校正，校正時(shí)應(yīng)將固定管節(jié)用的臨時(shí)聯(lián)接內(nèi)漲圈木楔松開，俟校正完成以后再用木楔楔緊。⑷當(dāng)管節(jié)消滅“昂頭”現(xiàn)象，可將管底土適當(dāng)多挖，或?qū)⑶Ы镯斨c(diǎn)向上少許移動(dòng)，俟恢復(fù)正常后再將著力點(diǎn)移回原位。六、工期支配按日進(jìn)度3m組織施工，為確保工期、合理調(diào)配施工資源，各施工段接受分段流水作業(yè)法，進(jìn)場后先集中力氣施工工作坑。七、勞動(dòng)力組織依據(jù)工期要求，按日進(jìn)尺3m考慮，接受三班制作業(yè)，每組15人，具體如下：頂管作業(yè)勞動(dòng)力組織序號工種名稱數(shù)量（人）備注1值班員22技術(shù)員23技術(shù)工人4負(fù)責(zé)管內(nèi)挖土、運(yùn)土4技術(shù)工人2負(fù)責(zé)頂鐵安裝、摘、掛吊鉤5技術(shù)工人1負(fù)責(zé)油泵、千斤頂操作6吊車司機(jī)17力工5負(fù)責(zé)井上棄土及工具傳送另電工、電焊工、混凝土工由項(xiàng)目部統(tǒng)一調(diào)度。八、機(jī)械設(shè)備投入序號機(jī)械名稱型號單位數(shù)量備注1電焊機(jī)50kw臺(tái)12氣割設(shè)備臺(tái)套13液壓操作平臺(tái)臺(tái)14汽車吊12t臺(tái)15發(fā)電機(jī)120kw臺(tái)16導(dǎo)向軌組17注漿機(jī)UBJ-3臺(tái)18泥漿制作系統(tǒng)組19千斤頂200t臺(tái)210高壓油泵50mPa套111通風(fēng)機(jī)臺(tái)112洞內(nèi)照明24伏組1九、臨時(shí)工程施工1、土方工程施工受場地條件限制，現(xiàn)場無土方堆放地點(diǎn)，施工中，工作坑及頂管開挖棄土人工臨時(shí)推運(yùn)堆放在施工場地外，然后用汽車運(yùn)到棄土場。工程完工后，工作坑土方回填時(shí)，借土回填。2、施工用水現(xiàn)場不具備用水接引條件，生產(chǎn)及生活用水用撒水運(yùn)輸車供應(yīng)。3、施工用電受現(xiàn)場條件及施工實(shí)際狀況限制，幾處施工地點(diǎn)均處于橋頭，依據(jù)施工調(diào)查，供電局不同意進(jìn)行施工臨時(shí)用電接引，因此打算接受發(fā)電機(jī)發(fā)電保證施工用電。十、施工平安本工程施工必需將平安把握放在首位，除建立完善的管理體系及管理制度外，必需對以下事項(xiàng)予以充分留意：1、本工程處于交通要道，施工前用彩鋼瓦對施工區(qū)予以封閉，2、車輛通行予留臨時(shí)通口，不用時(shí)準(zhǔn)時(shí)封閉，彩鋼瓦周邊掛紅色警示燈。3、工作坑開挖前人工挖探坑明確管線走向、種類，盡量使工作坑避開管線。4、圍護(hù)距離距槽邊大于1m。5、管節(jié)就位時(shí)選好重心位置，本次施工接受人工喂管，工作坑頂設(shè)阻擋裝置，吊車放管時(shí)穿繩把握管節(jié)搖擺。6、開挖過程中準(zhǔn)時(shí)觀測掌子面土質(zhì)穩(wěn)定狀況。7、洞內(nèi)照明接受36V平安電壓。8、洞內(nèi)設(shè)平安換風(fēng)系統(tǒng)。9、頂進(jìn)、下管時(shí)技術(shù)人員必需旁站監(jiān)督。10、壓漿過程中，操作人員戴防護(hù)眼鏡。11、施工區(qū)間全封閉，除業(yè)主、監(jiān)理等人員外，外部人員一律不得入內(nèi)。十一、附件一（一）、千斤頂?shù)倪x用及一次頂進(jìn)長度確定：φ1050鋼筋混凝土管自重：V=π×D×L×σ=3.14×1.05×2×0.117=0.771m3W=0.771×2.8=2.16t/根P=W/2=2.16/2=1.08t/m=10.8KN/m需用頂力計(jì)算：接受人工超前出土，所以管端端頭阻力不計(jì)。本段為回填的砂礫石土，按閱歷公式估量其阻力值為：W1=4.5×P×L=3×P×L=4.5×10.8×60=2916KN=292t（按管重）W2=K（34D1-21）×L=1.2×（34×1.284-21）×60=1631KN=163t（按卸荷拱）P=max（W1，W2）=163t選用400t級千斤頂。能量儲(chǔ)備：（400-292）/400=27%綜上，一次頂進(jìn)長度不得超過60m，否則需另外設(shè)工作坑。（二）、管端混凝土強(qiáng)度驗(yàn)算P=1631KNS=π（D1-D2）/4=3.14×（1.2842-1.052）/4=0.4287m2б=P/S=1631000/0.4287=3.80×106Pa=3.80MPaб=