1、工作坑设置# F; N( l! J! E/ \
(1)工作坑基础
顶管施工中工作坑内需布设导轨,放置顶管设备,安放顶管管材,故需对工作坑地基处理,使地基能承受顶管施工时机械及管材等荷载。. A d6 g1 g) i
根据我公司多年的施工经验,顶管工作坑地基采用铺砌30cm 块石,在块石上浇筑15cmC20素砼。详见工作坑平面布置图。
(2)后背设置! l3 W( m) x0 T
顶管顶进中,油顶后座力由顶管后背来支承,据实地踏勘,河道后背挡墙为老式干砌挡墙,后背土体为杂填土,顶管顶进中,后背土体难以抵挡顶管后座力,故需进行顶管后背设置及土体处理。
A 、后背设置
后背采用高3cm ,宽5cm ,C20钢筋砼浇筑,后背内布设双层双向钢筋网片,钢筋直径φ20,间距20cm×20cm 。
B 、土体处理$ p1 L; b6 j9 D9 Z/ h
顶管后背土体为杂填土和淤泥质粉质粘土,高压缩性,顶管顶进过程中,后背土体由于受后座力的作用而产生位移,影响顶管作业,为此需对后座土体进行压密注浆处理。8 r# P( ?+ R/ K/ Z7 k! R# [0 W' S1 B& S7 Z
注浆范围为顶管后背8m×8m 范围内的土体,注浆孔间距1m×1m ,孔深4m ,注浆采用425#水泥,水灰比1:1,掺入1-2%的氯化钙,注浆压浆一般控制在0.3-0.5mpa ,注浆孔口骨浆为宜,注浆完毕后即拔出灌浆管封堵压浆孔,可用1:2水泥砂浆或砂砾石堵塞密实。' |6 l! N/ h6 F Q) j$ }
2、顶管施工: B) x/ ?) X2 m6 `6 `
2.1顶管施工工艺说明,最大顶推力及其限制
顶管施工是借助主顶油缸的推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内吊起。与此同时,也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两坑之间,这是一种非开挖的敷设地下管道的施工方法。2 c; i" ^" a8 x# g! M' R( ^
最大顶推力顶管设备可达8000KN ,设计后背最大顶力>5000KN。
2.1.1顶管施工程序& U7 B8 k- n, @1 Y- p8 P! |( X1 ]
测量放样→埋设导轨→搭后座、平台→机头就位→凿除老挡墙→机头进洞→下管→顶进→纠偏→打钢板桩→挖接收井、吊机头→拆除导轨、顶管设备→管道内接口。, b0 n4 ?0 ]6 S' B
2.1.2顶管准备工作
2.1.2.1导轨安装/ J2 O8 n1 h' B- ^7 ]7 S; ?
导轨安装是顶管施工中的一项重要工作,安装的准确与否直接影响顶管的质量,因此导轨选用重型钢轨,无变形、扭曲等现象。1 w. G# p, e( K H0 \) u
导轨安装前,先计算确定轨距。经计算φ1000管轨距为B=663mm。再根据管道中心线及轨距安放导轨,两根导轨应平行、等高,坡度与管道坡度一致,导轨顶面标高就是设计管内口底标高。导轨定位后,应和事先预埋在底板内的竖直钢筋进行焊接,并在两则浇筑砼予以固定,或者在两根导轨外侧点焊钢管支撑至井壁,内侧加焊固定钢筋。4 b4 R1 c; `- t- q) j X0 k/ d
2.1.2.2顶管设备安装5 T2 y( t& S/ {
顶管设备安装包括工作平台搭设、后座安装、千斤顶、油泵、注浆机的就位等内容。" C9 ^" e0 l: F3 E! }- Y: ~
(1)工作平台搭设
工作平台选用三寸板,横架在工作坑顶墙面上,板与板之间用爬" k) m3 c7 }6 |8 G- t
钉连接固定,平台上安放油泵等设备。
(2)后座安装2 w U! b0 ?# ^+ C( {
顶管后座用枕木垫平,再安放后座钢板竖立后,用手拉葫芦固定在预留筋或桁架底座上,防止倾覆。1 T9 s4 k$ }! [% t
(3)千斤顶安装- D1 S2 N! h4 b4 u
千斤顶安装使用固定支架,根据计算结果,选用2只液压千斤顶,每只顶力为200T ,千斤顶放在支架上后,用抱箍固定,防止千斤顶受力不均匀而发生意外。
(4)注浆机设置在工作坑以外,在坑边砖砌一只泥浆池,池的容积约为1M3,用于拌制触变泥浆。另在工作坑边设置一只沉淀池,用于处理排出的泥水。
(5)工作井下管、顶铁吊装均采用吊机. K/ |& D6 n4 s' T( k3 `
2.1.3顶管出洞8 C4 t" I I0 v& \* F
顶管设备安装就位后,对其工作性能、状态再次进行检查,设备完好,即可开始凿除老挡墙,老挡墙凿除后,清理洞口杂物,确认无异物后方可正常顶进。
2.1.4管道顶进6 ]5 ?& B- c$ K
(1) 顶进初期应缓慢进行,待各部位接触良好,才能按正常速度顶进。顶进一般以50cm 为一次,正常状况下,测量间隔不应超过1m ,若在纠偏时,应每顶必侧。
(2)顶管测量采用经纬仪与水准仪结合使用,经纬仪控制顶管中线偏差,水准仪控制高程偏差。水准仪和经纬仪固定在工作坑后端的钢制仪器架上。测量时,在机头前端设有一块测量靶,靶上画满小方格,根据仪器测量结果确定机头的偏差方向及大小。
(3)顶管纠偏以微调为好,当偏差达到5~10mm时,就要考虑纠偏,纠偏主要利用机头后端的校正系统。纠偏切忌强纠猛调,以免纠偏过猛而产生反向偏差。
(4)顶管过程中,应连续作业,直至顶通为止。每个当班施工员应认真负责,做好顶管台帐记录,准确、真实地反映顶管的偏差情况,还应做到顶管五勤原则:“勤挖、勤顶、勤测、勤纠、勤压浆”,以提高顶管的质量。
(5)施工员应重视交接班的工作,交接班时交清本班的测量记录,仪器对中,并交清管道轨迹和纠编趋向。
(6)管道接口根据管材确定,φ1000管道均采用“F”管。钢套与管壁空隙采用橡胶止水带,钢套内环面与管节端面之间应垫入衬垫,防止管端面砼受压破损。管内接口用1:3:7石棉水泥封口。$ Q2 J( D( W+ q" [2 g
1.5顶力计算
(1)φ1000顶管根据地质资料,座落在(3)层淤泥质粉质粘土层中,顶距计35m ,则顶力计算公式为:! I! d9 `& C) \7 y
P=K〔f (2Pr+2PH+P0)+RA〕
式中:K-安全系数,取1.2。. \$ |, P G, x% b+ C6 J
f —管壁与土间的磨擦系数,粘土层取0.30。
Pr—管顶上的垂直土压力(KN )。
PH —— 管侧的水平土压力(KN )。3 @/ L; U9 k n; E* ?( I
P0—顶进管子的自重(KN )。& o1 `& d) F: i5 ~+ o% F
R—管前刃脚阻力(KN/M2),取400 KN/M2
A — 刃脚正面积(m2),A=πD2/4=1.13 M2。
Pr=r.h.D.L=17.5×2.5×1.2×35=1837.5KN/ B% V2 z, l9 h6 E/ v3 p' O/ K
PH=r()
1、工作坑设置# F; N( l! J! E/ \
(1)工作坑基础
顶管施工中工作坑内需布设导轨,放置顶管设备,安放顶管管材,故需对工作坑地基处理,使地基能承受顶管施工时机械及管材等荷载。. A d6 g1 g) i
根据我公司多年的施工经验,顶管工作坑地基采用铺砌30cm 块石,在块石上浇筑15cmC20素砼。详见工作坑平面布置图。
(2)后背设置! l3 W( m) x0 T
顶管顶进中,油顶后座力由顶管后背来支承,据实地踏勘,河道后背挡墙为老式干砌挡墙,后背土体为杂填土,顶管顶进中,后背土体难以抵挡顶管后座力,故需进行顶管后背设置及土体处理。
A 、后背设置
后背采用高3cm ,宽5cm ,C20钢筋砼浇筑,后背内布设双层双向钢筋网片,钢筋直径φ20,间距20cm×20cm 。
B 、土体处理$ p1 L; b6 j9 D9 Z/ h
顶管后背土体为杂填土和淤泥质粉质粘土,高压缩性,顶管顶进过程中,后背土体由于受后座力的作用而产生位移,影响顶管作业,为此需对后座土体进行压密注浆处理。8 r# P( ?+ R/ K/ Z7 k! R# [0 W' S1 B& S7 Z
注浆范围为顶管后背8m×8m 范围内的土体,注浆孔间距1m×1m ,孔深4m ,注浆采用425#水泥,水灰比1:1,掺入1-2%的氯化钙,注浆压浆一般控制在0.3-0.5mpa ,注浆孔口骨浆为宜,注浆完毕后即拔出灌浆管封堵压浆孔,可用1:2水泥砂浆或砂砾石堵塞密实。' |6 l! N/ h6 F Q) j$ }
2、顶管施工: B) x/ ?) X2 m6 `6 `
2.1顶管施工工艺说明,最大顶推力及其限制
顶管施工是借助主顶油缸的推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内吊起。与此同时,也就把紧随工具管或掘进机后的管道埋设在两坑之间,这是一种非开挖的敷设地下管道的施工方法。2 c; i" ^" a8 x# g! M' R( ^
最大顶推力顶管设备可达8000KN ,设计后背最大顶力>5000KN。
2.1.1顶管施工程序& U7 B8 k- n, @1 Y- p8 P! |( X1 ]
测量放样→埋设导轨→搭后座、平台→机头就位→凿除老挡墙→机头进洞→下管→顶进→纠偏→打钢板桩→挖接收井、吊机头→拆除导轨、顶管设备→管道内接口。, b0 n4 ?0 ]6 S' B
2.1.2顶管准备工作
2.1.2.1导轨安装/ J2 O8 n1 h' B- ^7 ]7 S; ?
导轨安装是顶管施工中的一项重要工作,安装的准确与否直接影响顶管的质量,因此导轨选用重型钢轨,无变形、扭曲等现象。1 w. G# p, e( K H0 \) u
导轨安装前,先计算确定轨距。经计算φ1000管轨距为B=663mm。再根据管道中心线及轨距安放导轨,两根导轨应平行、等高,坡度与管道坡度一致,导轨顶面标高就是设计管内口底标高。导轨定位后,应和事先预埋在底板内的竖直钢筋进行焊接,并在两则浇筑砼予以固定,或者在两根导轨外侧点焊钢管支撑至井壁,内侧加焊固定钢筋。4 b4 R1 c; `- t- q) j X0 k/ d
2.1.2.2顶管设备安装5 T2 y( t& S/ {
顶管设备安装包括工作平台搭设、后座安装、千斤顶、油泵、注浆机的就位等内容。" C9 ^" e0 l: F3 E! }- Y: ~
(1)工作平台搭设
工作平台选用三寸板,横架在工作坑顶墙面上,板与板之间用爬" k) m3 c7 }6 |8 G- t
钉连接固定,平台上安放油泵等设备。
(2)后座安装2 w U! b0 ?# ^+ C( {
顶管后座用枕木垫平,再安放后座钢板竖立后,用手拉葫芦固定在预留筋或桁架底座上,防止倾覆。1 T9 s4 k$ }! [% t
(3)千斤顶安装- D1 S2 N! h4 b4 u
千斤顶安装使用固定支架,根据计算结果,选用2只液压千斤顶,每只顶力为200T ,千斤顶放在支架上后,用抱箍固定,防止千斤顶受力不均匀而发生意外。
(4)注浆机设置在工作坑以外,在坑边砖砌一只泥浆池,池的容积约为1M3,用于拌制触变泥浆。另在工作坑边设置一只沉淀池,用于处理排出的泥水。
(5)工作井下管、顶铁吊装均采用吊机. K/ |& D6 n4 s' T( k3 `
2.1.3顶管出洞8 C4 t" I I0 v& \* F
顶管设备安装就位后,对其工作性能、状态再次进行检查,设备完好,即可开始凿除老挡墙,老挡墙凿除后,清理洞口杂物,确认无异物后方可正常顶进。
2.1.4管道顶进6 ]5 ?& B- c$ K
(1) 顶进初期应缓慢进行,待各部位接触良好,才能按正常速度顶进。顶进一般以50cm 为一次,正常状况下,测量间隔不应超过1m ,若在纠偏时,应每顶必侧。
(2)顶管测量采用经纬仪与水准仪结合使用,经纬仪控制顶管中线偏差,水准仪控制高程偏差。水准仪和经纬仪固定在工作坑后端的钢制仪器架上。测量时,在机头前端设有一块测量靶,靶上画满小方格,根据仪器测量结果确定机头的偏差方向及大小。
(3)顶管纠偏以微调为好,当偏差达到5~10mm时,就要考虑纠偏,纠偏主要利用机头后端的校正系统。纠偏切忌强纠猛调,以免纠偏过猛而产生反向偏差。
(4)顶管过程中,应连续作业,直至顶通为止。每个当班施工员应认真负责,做好顶管台帐记录,准确、真实地反映顶管的偏差情况,还应做到顶管五勤原则:“勤挖、勤顶、勤测、勤纠、勤压浆”,以提高顶管的质量。
(5)施工员应重视交接班的工作,交接班时交清本班的测量记录,仪器对中,并交清管道轨迹和纠编趋向。
(6)管道接口根据管材确定,φ1000管道均采用“F”管。钢套与管壁空隙采用橡胶止水带,钢套内环面与管节端面之间应垫入衬垫,防止管端面砼受压破损。管内接口用1:3:7石棉水泥封口。$ Q2 J( D( W+ q" [2 g
1.5顶力计算
(1)φ1000顶管根据地质资料,座落在(3)层淤泥质粉质粘土层中,顶距计35m ,则顶力计算公式为:! I! d9 `& C) \7 y
P=K〔f (2Pr+2PH+P0)+RA〕
式中:K-安全系数,取1.2。. \$ |, P G, x% b+ C6 J
f —管壁与土间的磨擦系数,粘土层取0.30。
Pr—管顶上的垂直土压力(KN )。
PH —— 管侧的水平土压力(KN )。3 @/ L; U9 k n; E* ?( I
P0—顶进管子的自重(KN )。& o1 `& d) F: i5 ~+ o% F
R—管前刃脚阻力(KN/M2),取400 KN/M2
A — 刃脚正面积(m2),A=πD2/4=1.13 M2。
Pr=r.h.D.L=17.5×2.5×1.2×35=1837.5KN/ B% V2 z, l9 h6 E/ v3 p' O/ K
PH=r()