施组设计下载简介:
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芜湖某工程顶管施工方案由上表可知,总用电量达253KW(部分系统可不同时使用),需采用50平方电缆,接至总配电箱,再根据各个施工点的需要,采用不同规格的电缆接至各分配电箱。
(3)施工用水及泥浆排放
采用7.5KW泥浆泵,自河内取水武汉绕城施工组织设计,将河水抽至甲方指定泥浆沉淀池内,供顶管施工循环使用。顶管排出的泥浆排入甲方指定的泥浆沉淀池。
顶管机头临时采用50吨汽车吊自地面吊入工作井,顶管顶进到位后再采用50吨汽车吊自接收井吊出。
顶管管材采用16吨龙门吊,地面部分先铺设碎石垫层,在碎石垫层上铺设枕木,然后铺设行车轨道。行车安装由有资质的专业单位安装,安装后须有安监部门验收,并取得合格证书。
顶管施工排出的泥浆排放于指定的泥浆池中,泥浆沉淀池分沉淀舱和澄清舱两舱制作,上部留置2根Ф300PVC溢水管,顶管泥浆排入沉淀舱,经初步沉淀后通过溢水管进入澄清舱循环使用,顶管土方量约1800M3,沉淀舱容积应不小于5400M3,澄清舱容积不小于1000M3。
3.1.3、液压注浆站
触变泥浆压注系统安装于工作井附近,由拌浆机、注浆泵、储浆池组成。上料平台用钢管搭设,上铺木板。
管节车辆从场外道路进入施工场地,用行车吊下堆放于施工场地。
顶管操纵室、主顶动力站不占用施工场地,安置于井内的主顶油缸架上部。
第一条顶管设备安装———→第一条顶管顶进———→第一条顶管进洞———→第一条顶管设备拆除———→第二条顶管设备安装———→第二条顶管顶进———→第二条顶管进洞———→第二条顶管设备拆除———→管内清理。
4.2、劳动力投入计划
4.3、施工机械及施工材料配备计划
4.4、施工进度计划
为加快施工进度,确保施工工期,本工程投入两个作业班组,分白班和晚班两个班组,保证24小时连续作业。确保80天完成本工程。
施工进度计划见附表:施工进度计划表。
五、主要施工方案及技术措施
5.1.1、顶管机选型
选择好顶管掘进机对顶管施工是至关重要的。针对本工程沿线水文、地质及施工条件,为确保顶管施工质量和进度,减少对地面构筑物及公用管线的影响。本工程中顶管机采用泥水平衡式顶管掘进机。该类顶管掘进机在软土地层中能自动平衡切削面土体压力、有效控制地面沉降、操作安全可靠、施工速度快。
该顶管机主要由动力、主壳体、液压、电气控制、泥水等系统组成。机械式土压对抗型泥水顶管机的主要优点在于:
(1)通过电视显示器来远距离操作,优化了施工环境,极大程度上避免了因管内施工因素而造成的危险作业,确保安全。
(2)切削刀头自动与切削面的土压对抗,同时由泥水压力来平衡地下水压力。即通过切削刀头的自动开闭装置及加压装置,调节切削量保持与切削面前方的土压平衡自动控制推进速度。从而有效的控制了地面沉降。
(3)由于避免了在管内土方运输困难的矛盾,从而大大加快了推进速度。
(4)在软土层(特别在流砂层)中更具优势,是其它顶管机所无法取代的。
主顶装置采用4只国产双冲程、双作用等推力液压千斤顶施工,每只千斤顶的顶力为200T,最大行程3.5米。分两列对称布置,主顶力可达800T左右;主顶动力站由一台63m1/r的轴向柱塞泵驱动,可以满足5cm/min的顶进速度,另外也可以变频率器来改变油流量,从而控制顶速。
注浆流量:Q=80L/min
注浆压力:P=4MPa
电机型号:Y112M—4
N=1450r/min
5.1.4、垂直运输机械
垂直运输机械采用16吨龙门吊
(1)地面及井下平面测量
为确保两井间贯通,横向、竖向误差小于50mm,在两端头井附近埋设地面导线点,利用地面导线点,以导线测量形式,将平面控制成果引测到施工现场。
井上坐标点向井下传递采用联系三角形方式,点位由铅垂仪垂直投设。
利用施工区域附近的已知高级水准点,布设二等水准路线,将高程引测到工作井附近,并设立施工高程控制点。水准测量采用带平行玻璃板测微器水准仪配合铟钢尺进行,往返观测。
地面高程传递到井下时,可用钢尺垂直悬挂,下系锤至标准拉力,然后地面、井下两台水准仪同时观测。钢尺应进行尺长、温度两项改正。井下布设2~3各地下起始高程控制点。
用激光经纬仪架设在测量台上(用对中盘强制对中),使仪器中心平面及高程严格与顶管轴线相一致,并按顶管坡度调节好仪器角度,使激光角度与设计轴线相一致,观测激光点走向确定顶管在顶进过程中的偏离值。
为确保万无一失,每节管节采用人工测量一次,方法如下:
以出洞口中心点为后视点,分别测出前标水平角、后标水平角,并分别计算出前标、后标的平面偏离值(经转角改正)然后计算出切口的偏离值。通过测量前标和后标的竖直角分别计算出前、后标高程偏离值(经转角改正)然后计算出切口偏离值,此顶计算较麻烦,为便于计算,可用程序计算机预先编排程序,这样只要输入顶进里程、转角和所测的水平角和竖直角,便可直接得出顶管切口和机头尾部的偏离值,这样顶管机的姿态
采用激光测量及人工测量两种方法双管齐下,确保顶管万无一失。
所有地面平面及高程控制测量的成果必须经监理复核认可。管道内测量必须制成报表,上报监理及技术部门。
顶管基座为钢结构预制构件,顶管机座位置按管道设计轴线准确进行放样,安装时按照测量放样的基线,吊入井下就位安装固定。基座上的导轨按照顶管设计轴线并按实测洞门中心居中放置,并设置支撑加固,保证基座稳定不变形。
后座采用特制钢制后座,管节顶进时油缸的反力,通过钢后靠均匀地传递到工作井井壁上,避免井壁受力不均或局部受力过大造成井壁结构破坏。钢后靠安装时,应与顶进轴线保持垂直,与井壁间的空隙应用素混凝土填实,确保整体接触。
5.3.3主顶设备安装
主顶油缸采用6只行程为3.5米,顶力为200吨油缸,固定在油缸架上整体吊装,油泵站设在距离主顶油缸近处,油路安装应顺直,接头不漏油,油泵站应设在防雨棚内工作。
顶管机机头吊装时应平稳、缓慢、避免冲击、碰撞,并由专人指挥,机头安放在导轨上后,应测定前后端的中心方向偏差,并作好记录,机头与导轨的接触面必须平稳、吻合,机头必须对电路、油路、泥浆管路和操纵、监测系统进行逐一连接,各部件连接牢固,不得渗漏、安装正确并对各分系统认真检查和试运行。
5.3.5、泥水系统安装
泥浆系统安装包括送泥泵、排泥泵、旁通系统及操纵系统、送排泥管路、电磁流量计等部件安装。各部件安装必须正确、牢固不渗漏,并作认真检查和试运行。
所有设备安装完毕后,由技术负责人组织相关技术人员及班组长进行验收,做好备案记录,并报监理备案。
(1)在顶管顶进施工前,按要求进行施工用电、用水、通道、排水及照明等设备的安装。
(2)施工材料、设备及机具必须备齐,以满足本工程的施工要求。管节等准备要有足够的余量。
(3)井上、井下建立测量控制网,并经复核认可。
(4)注浆设备安装调试
5.5、顶管出洞施工技术措施
(1)、穿墙套管制作安装沉井施工时按下图预留穿墙套管:
穿墙套管采用30Ml钢板制作,直径偏差控制在规范允许范围内,内壁必须光滑,焊缝必须修磨平整。套管制作后在运输、安装过程中必须加设支撑,以免钢套管变形。安装时将井壁的纵向钢筋及横向分布筋与套管焊接在一起,避免套管受力后松动或变形。浇捣砼时应时套管两侧砼高度大致相等,以免套管移位和变形。为防止套管底部砼振捣不密实,可在套管底部开孔振捣,但同浇筑后必须及时修复。
由于本工程管径较大,预留孔直径也较大,而且土质情况较差,开启洞门时势必会有大量水土流入井内,造成顶管无法正常出洞。为避免此类情况发生,拟采用以下措施:
洞门封堵采用内封门形式
沉井下沉前,制作一闷板作为内封门,闷板与穿墙套管用螺栓连接。为防止沉井下沉过程中,地下水由穿墙套管与闷板之间渗出,必须在套管的法兰与闷板之间衬以橡胶板,橡胶板厚度10mm,用螺栓将闷板与套管之间的橡胶板压紧,即可起到止水效果。
b、洞门内采用灰土填实
为防止洞门开启时大量流砂涌入井内,同时也便于沉井下沉,在封门安装后,沉井下沉前,洞门内采用生石灰、粘土按3:7比例搅拌均匀后进行夯实。外面与井壁外侧平齐。
准备工作→钻机进场→定位→开孔→下护口管→钻进→终孔→冲孔换浆→下井管→冲孔换浆→填砾→止水封孔→洗井→活塞洗井、空压机洗井→下泵试抽→合理安排排水管路及电缆电路→抽水试验→正式抽水→记录。
钻机进场后,钻井井位按设计方案校核井位,保证钻机移动到位,基础牢固平稳,磨盘水平“三点一线",(孔位、磨盘、大钩成一垂线),各项准备工作就绪,井管、砂料到位,埋设护孔管要求垂直,护孔管应尽可能进入原状土层内20~50cm,外围用粘土填实,除保证泥浆返出孔外,孔斜误差不得超过1%。
钻进前测量好钻具总长,精确计算机上余尺,控制钻进深度,钻进中保持泥浆比重在1.15~1.25,钻进中对地层要分层描述,确定降水含水层的确切层位和岩性。终孔深度达到后,即可清孔,调浆宜慢,清孔后泥浆比重1.10左右,孔底沉渣≤10cm。
按设计井深事先将井管排列、组合,下管时所有深井的底部按标高严格控制,并且保持井口标高一致。井管应平稳入孔、焊接垂直,完整无隙,确保焊接强度,以免脱落,为了保证井管不靠在井壁上和井管外有一定的填砾厚度,在滤水管上下各加两组扶正器,保证环状填砾间隙厚度大于150ram,过滤器应刷洗干净,缝隙清楚,桥式过滤器缝隙均匀。下管要准确到位。自然落下,稍转动落到位,不可强力压下,以免损坏过滤结构,下好井管后,把井管居中固定。
井管下入后,及时在井管与土壁问填充砂砾滤料。粒径应大于滤网的孔径,一般为3~8mm细砾石。砂砾滤料必须符合级配要求,将设计砂砾规格上、下限以外的颗粒筛除,合格率要大于90%,杂质含量不大于3%;不得用装载机直接填料,应用铁锹下料,以防填层不均匀和冲击井管,填滤料要一次连续完成,从底填到井口下1m左右。一边填一边开小泵量泥浆循环。填砾达到要求深度后停止。为了防止上部泥浆及降水直接渗入砾料内影响成井质量,等填砾结束20分钟后,上部填粘土。洗井要求采用活塞和空压机联合洗井方法,缺一不可。要求洗井台班至少2个台班,确保洗井质量,直至井内出清水,基本不含砂,出水量大,井底沉砂不大于20cm。
洗井结束后,待水位恢复可按施工方案下泵,下入深度宜在滤水管下半部分位置,以保证足够的降水深度。排水管道及电源线路要先连接好,试抽三个小时,测出井内水位以及观测孔内水位的变化。降水前在降水井上安装水表测流量,预估降水试验运行途径,等水位恢复后,积极配合抽水试验。
(4)安装洞门止水装置
顶管过程中,管子与洞口之间都必须留有一定的间隙。此问隙如果不把它封住,地下水和泥砂就会从该间隙中流到井中,轻者会影响工作坑的作业,严重的会造成洞口上部地表塌陷,甚至会造成事故,殃及周围的构筑物和地下管线的安全。因此,顶管过程中洞口止水是一个不容忽视的环节,必须要认真、仔细地做好此项工作。
洞口止水圈的构造如图所示,它是有穿墙套管、预埋螺栓、钢压环及橡胶圈组成。橡胶的具体要求是:拉伸量>300%,肖氏硬度在50±5度范围内,还要具有一定的耐磨性和较大的扯断拉力。
(5)顶管机出洞阶段施工要点
顶管出洞按下列步骤进行施工:
a、井内设备安装完毕,并对电器系统、液压系统调试,并确认
b、将机头推至离洞门0.8米处停止。
c、迅速安装好洞口止水装置。
d、在预留洞内接长顶进导轨,并做好限位块。
e、将顶管机顶入止水圈内。
f、在测量监控下顶管机继续顶进,至伸足主顶油缸行程。
g、在顶管机尾部烧焊限位块,防止主顶千斤顶缩回时,顶管机在正面土压力作用下退回。
h、缩回主顶油缸,吊放钢管管节进行焊接,安装进、排泥管。
i、割除限位块,继续顶进。
工程技术人员,施工人员应了解现场施工情况,熟悉洞门附近的地质情况。分析可能出现洞门漏泥、水情况,及时采取行之有效的方法进行处理。井内布置一台排污泵并制定相应的措施。
5.7、沉井后靠土体稳定验算
实际施工中,由于顶管顶进时顶力的反复作用,沉井多次压缩变形,空隙水压力增大,造成有效应力降低,井壁外侧空隙灌砂不密实或泥浆未完全固结,作用合力的偏心使沉井底部摩擦的接触面积有所减少,综合以上可变因素,为安全起见,对沉井侧面摩阻力以及底部摩阻力本方案不予考虑。则沉井后背土体稳定的条件是:
Fp——沉井后壁被动土压力
Fa——沉井前壁主动土压力
K——沉井为稳定系数(本工程取1.2)
Fp=B(rH2Kp/2+2CHKp1/2)
Kp=tg2(45°+Ф/2)
B——后背宽度,本工程取4m
r——土的天然重度(本工程取18.5KN/m3)
Kp——被动土压系数,
DBJ61-65-2011标准下载H——沉井高度(9.26m)
C——土的粘聚力(本工程取10Kpa)
Ф——土的内摩擦角(本工程取30°)
则:Fp=B(rH2Kp/2+2CHKp1/2)
=4×[18.5×9.26。×tg2(45°+Ф/2)/2+2×10×9.26×tg(45°+Φ/2)]
沉井后靠所能承受的最大顶力为8476KN,因此顶进时顶力应控制在8000KN以内。
T/CECS757-2020 智能电脉冲抗渗防霉系统技术规程及条文说明.pdf5.8、顶力估算与中继间布置
N=(π/4)×D2×Pt
Pt=r(H+2/3*D1)tg2(45+Ф/2)