城市地下综合管廊建设项目顶管法施工方案及技术措施.doc

城市地下综合管廊建设项目顶管法施工方案及技术措施本工程综合管廊在哈达湾街处需穿越小沙河，穿越河流处采用管廊下穿方式，拟采用顶进法（顶管法）进行施工。1.1.1.1 施工程序测量定位 设施安装（止水圈、后背铁、道轨） 测量复核 机头入洞（开洞、入土） 正常顶进（输泥、下管、顶进） 机头出洞（开洞、顶出） 机头出坑 泥浆置换 完成1.1.1.2 施工方法(1) 顶进、接受工作坑施工1) 顶进工作坑施工A. 顶管工作坑的深度主要由设计管底高程决定，管外底高程加上机坑轨道及底板厚度，就是需开挖的坑底标高。B. 机械顶管顶进坑采用上口混凝土地圈梁、墙壁锚喷支护。C. 机械顶管顶进坑上层土方的开挖采用机械与人工配合，下层土方在锚喷施作的同时人工挖土，用吊车和土斗出土、运输外弃。D. 地圈梁其顶面标高为从自然地面下反1.0m，地圈梁内侧采用钢模，混凝土标号为C25。E. 墙壁锚喷在圈梁底部安放焊接第一层钢格栅，用钢筋与地圈梁下部的骨架连接。作业时须分部位间隔挖土、安装钢格栅、钢筋网片，并锚喷混凝土，依次向下逐层施工。F. 顶进坑底板标高与设计管内底高、管壁厚、导轨高有关，需在施工现场确定。在挖深达到工作坑底标高后施作底板，现浇30cm厚的C25混凝土。同时安装用于固定导轨的预埋铁，使其并与底板钢筋焊接。2) 接受工作坑施工接收坑的净空尺寸与顶进坑相同，土方开挖、地圈梁、墙壁锚喷均与顶进坑相同。 (2) 基坑开挖防护措施A. 基坑开挖周围设置钢管栏杆防护，栏杆高度1.3m，栏杆立杆间距小于1.8m，围杆设两道横杆，横杆间距0.5m，栏杆外侧开挖地表排水沟。B. 基坑四周2m禁止堆放材料和停放设备，开挖出来的土不允许堆在作业坑四周以免加大支壁的侧压。C. 基沟槽内设置合适的上下通道或爬梯，供作业人员上下使用。(3) 顶管施工方法1) 测量放样A. 地面测量：采用2级全站仪直接布置地面控制桩。B. 工作坑内测量：由于工作坑比较浅，所以用全站仪直接把顶进轴线投影到工作坑内，并且在工作坑内壁及工作坑口分别设置测量仪器的复测校核点与线，以便在管道顶进轴线测量过程中对仪器自身位置的位移进行监察；仪器位置的复核每隔4h一次。C. 管道顶进轴线测量：在工作坑坑内设置固定的测站，根据设计纵坡，激光经纬仪调好垂直角度，在机头处设置控制管道轴线和标高的光靶。顶管掘进机内水平面设置坡度板，测量掘进机的倾斜和旋转。在顶进过程中经常对轴线进行测量，每顶进0.3m测量一次，并记录3次/节管。D. 设置对工作坑位移与倾斜的监察点，实行不定时监察，随着顶力的增加而增加对工作坑位移与倾斜监测频率。2) 顶进工作坑地面设备安装A. 起吊设施：管节吊装选用50t汽车吊，另用12t吊车吊运弃土。B. 供电设施：施工现场供电采用网电或250kw柴油发电机。C. 供水设施：从附近的水源引入或钻井抽取地下水到触变泥浆制备池边。D. 注浆设施：储物棚、拌浆桶、盛浆桶、注浆泵等布置在工作坑附近。3) 顶进工作坑设备安装A. 导轨安装导轨安装是顶管施工中一项重要的工作，安装的准确与否直接影响管道的顶进质量，其安装要求如下：a. 两导轨要平行、等高，或略高于该处管道设计高程，其坡度与管道一致；b. 安装后导轨要牢固，不得在使用中产生位移，且需设专人进行检查；c. 将机械顶管导轨安放在工作坑底板上并通过地板预埋铁焊接牢固。B. 机械顶管后背设计a. 后背每米宽度上土壤的总被动土压力采用下述公式进行计算： 12rh2tg2(45o+/2)+2chtg(45o+/2) 土壤的总被动土压力r土壤容重（KNm3） 土壤的内摩擦角度 c土壤的粘聚力（KNm2） h 天然土壁后背高度 b. 后背宽度按下述公式进行核算： BFB受力所需的后背宽度c. 机械顶管后背结构设计为：锚喷墙+混凝土+后背铁。d. 在锚喷墙壁前布置后背铁，后背铁与锚喷墙面之间的空隙以C25素混凝土浇灌填充。e. 顶进坑后背要有足够的强度，在顶进过程中能承受千斤顶的最大作用力。f. 后背墙表面要平顺，并且垂直于顶进管道的轴线，避免产生偏心受压。4) 顶镐的选用及安装根据总顶力可计算出所用的顶镐设备，通常最大顶力为顶镐设备的70%。主顶油缸的合力中心比管道中心下移8mm，油缸轴线与管道轴线平行，油缸支架下部要实，左右、后端要撑紧。5) 搭设操作平台操作平台上放置主顶油缸用的液压动力站、储油箱、配电箱、操作设施等，同时操作平台也是施工人员上下工作坑的中转平台。6) 顶管机就位顶管机的就位：用50t汽车吊吊装机头,机头前端距井壁约300mm。机头就位后先检查顶管机的轴线是否与机坑轴线、导轨轴线以及主顶油缸的轴线保持一致，发现偏差立即调整。无误后再进行顶管机电路、油路、注浆系统的安装调试。7) 安装测量仪器必须在工作坑内的所有设施安装完毕后才能安装测量仪器，以保证测量的精确性，仪器架下部用混凝土固定在工作坑底板上。8) 管道顶进A. 测定实际土层中的压力值。B. 顶管机徐徐推出洞口0.8m1.0m的土层后停止顶进，静等20h后，观察顶管机土层压力表值，若此值与计算值不符时，以实际测定值为准，对原来计算的推进压力控制值及总推力值进行相应的调整。C. 出洞时管道顶进方向控制机头后的两到三节混凝土管与顶管机采用刚性连接，以提高顶进时的直线度。D. 顶进控制参数a. 出土控制：顶进时出土率控制值95%98%，根据实际情况及时调整，用顶进油缸的伸出长度计量出土。b. 轴线控制：管道每顶进300mm时测一次中心线，若发现偏移趋势及时纠偏。当偏移量大于等于20mm时，立即停止顶进，查明原因，采取相应措施后再顶进，确保顶管轴线的正确，勤测勤纠。c. 土压力值控制：为实测土压力值的±20kpa。d. 沉降控制：根据地面沉降监察反馈信息及时调整土压力控制值、出土量与顶进速度，若出现沉降值超标，立即停止顶进，查明原因，采取相应措施后才能重新顶进，确保地下管线与地面建筑物的安全。E. 顶进过程中的监测顶管施工对地面建筑物的安全不构成威胁，但是，实际操作极为复杂，施工中会遇到各种问题，为了防止意外发生，必须随时掌握施工中的每个细节，在施工中做到实时监控。监测内容有：顶进坑及接收坑的护壁变化；坑口周围土体的变化；顶进后背是否有变形、开裂、移位；洞口是否有开裂、漏水、漏浆等情况，沿顶进轴线方向上的土体隆起、沉降等变化；明城墙的沉降观测等。每天两次观测，做好记录，发现变化及时报告。9) 注浆减摩为了减少顶进过程中的阻力，在管子外壁周围注入润滑泥浆。10) 通信顶管施工采用对讲机配合哨音通信。11) 泥浆置换顶进完成后对管道进行泥浆置换，把原顶管过程中注入管道外壁的膨润土浆置换掉。使用的泥浆置换材料为水泥加粉煤灰浆。泥浆置换完成后，拆除泥浆管，就地清洗，以免浆液凝固堵塞。12) 雷达检测泥浆置换完成后，立即进行雷达检测，对雷达检测出的有空洞地方，及时使用水泥浆充填。13) 设施拆除顶进、换浆、检测全部完成后，拆除顶镐设备、后背铁等设备。1.1.2 浅埋暗挖法施工本工程地下综合管廊复兴街至哈达湾街段，需要穿越吉长城际铁路，拟采用浅埋暗挖法进行施工。做好先期支护，制定严格的施工技术措施，以保证铁路的安全运行和本段管廊的顺利施工。具体施工时，需先征得铁路部门同意，并结合现场实际情况进行专项设方案计。