城市地下綜合管廊建設(shè)項(xiàng)目頂管法施工方案及技術(shù)措施

城市地下綜合管廊建設(shè)項(xiàng)目頂管法施工方案及技術(shù)措施本工程綜合管廊在哈達(dá)灣街處需穿越小沙河，穿越河流處采用管廊下穿方式，擬采用頂進(jìn)法（頂管法）進(jìn)行施工。施工程序測(cè)量定位→設(shè)施安裝（止水圈、后背鐵、道軌）→測(cè)量復(fù)核→機(jī)頭入洞（開(kāi)洞、入土）→正常頂進(jìn)（輸泥、下管、頂進(jìn)）→機(jī)頭出洞（開(kāi)洞、頂出）→機(jī)頭出坑→泥漿置換→完成施工方法頂進(jìn)、接受工作坑施工頂進(jìn)工作坑施工頂管工作坑的深度主要由設(shè)計(jì)管底高程決定，管外底高程加上機(jī)坑軌道及底板厚度，就是需開(kāi)挖的坑底標(biāo)高。機(jī)械頂管頂進(jìn)坑采用上口混凝土地圈梁、墻壁錨噴支護(hù)。機(jī)械頂管頂進(jìn)坑上層土方的開(kāi)挖采用機(jī)械與人工配合，下層土方在錨噴施作的同時(shí)人工挖土，用吊車和土斗出土、運(yùn)輸外棄。地圈梁其頂面標(biāo)高為從自然地面下反1.0m，地圈梁內(nèi)側(cè)采用鋼模，混凝土標(biāo)號(hào)為C25。墻壁錨噴在圈梁底部安放焊接第一層鋼格柵，用鋼筋與地圈梁下部的骨架連接。作業(yè)時(shí)須分部位間隔挖土、安裝鋼格柵、鋼筋網(wǎng)片，并錨噴混凝土，依次向下逐層施工。頂進(jìn)坑底板標(biāo)高與設(shè)計(jì)管內(nèi)底高、管壁厚、導(dǎo)軌高有關(guān)，需在施工現(xiàn)場(chǎng)確定。在挖深達(dá)到工作坑底標(biāo)高后施作底板，現(xiàn)澆30cm厚的C25混凝土。同時(shí)安裝用于固定導(dǎo)軌的預(yù)埋鐵，使其并與底板鋼筋焊接。接受工作坑施工接收坑的凈空尺寸與頂進(jìn)坑相同，土方開(kāi)挖、地圈梁、墻壁錨噴均與頂進(jìn)坑相同。基坑開(kāi)挖防護(hù)措施基坑開(kāi)挖周圍設(shè)置鋼管欄桿防護(hù)，欄桿高度1.3m，欄桿立桿間距小于1.8m，圍桿設(shè)兩道橫桿，橫桿間距0.5m，欄桿外側(cè)開(kāi)挖地表排水溝?；铀闹?m禁止堆放材料和停放設(shè)備，開(kāi)挖出來(lái)的土不允許堆在作業(yè)坑四周以免加大支壁的側(cè)壓。基溝槽內(nèi)設(shè)置合適的上下通道或爬梯，供作業(yè)人員上下使用。頂管施工方法測(cè)量放樣地面測(cè)量：采用2″級(jí)全站儀直接布置地面控制樁。工作坑內(nèi)測(cè)量：由于工作坑比較淺，所以用全站儀直接把頂進(jìn)軸線投影到工作坑內(nèi)，并且在工作坑內(nèi)壁及工作坑口分別設(shè)置測(cè)量?jī)x器的復(fù)測(cè)校核點(diǎn)與線，以便在管道頂進(jìn)軸線測(cè)量過(guò)程中對(duì)儀器自身位置的位移進(jìn)行監(jiān)察；儀器位置的復(fù)核每隔4h一次。管道頂進(jìn)軸線測(cè)量：在工作坑坑內(nèi)設(shè)置固定的測(cè)站，根據(jù)設(shè)計(jì)縱坡，激光經(jīng)緯儀調(diào)好垂直角度，在機(jī)頭處設(shè)置控制管道軸線和標(biāo)高的光靶。頂管掘進(jìn)機(jī)內(nèi)水平面設(shè)置坡度板，測(cè)量掘進(jìn)機(jī)的傾斜和旋轉(zhuǎn)。在頂進(jìn)過(guò)程中經(jīng)常對(duì)軸線進(jìn)行測(cè)量，每頂進(jìn)0.3m測(cè)量一次，并記錄3次/節(jié)管。設(shè)置對(duì)工作坑位移與傾斜的監(jiān)察點(diǎn)，實(shí)行不定時(shí)監(jiān)察，隨著頂力的增加而增加對(duì)工作坑位移與傾斜監(jiān)測(cè)頻率。頂進(jìn)工作坑地面設(shè)備安裝起吊設(shè)施：管節(jié)吊裝選用50t汽車吊，另用12t吊車吊運(yùn)棄土。供電設(shè)施：施工現(xiàn)場(chǎng)供電采用網(wǎng)電或250kw柴油發(fā)電機(jī)。供水設(shè)施：從附近的水源引入或鉆井抽取地下水到觸變泥漿制備池邊。注漿設(shè)施：儲(chǔ)物棚、拌漿桶、盛漿桶、注漿泵等布置在工作坑附近。頂進(jìn)工作坑設(shè)備安裝導(dǎo)軌安裝導(dǎo)軌安裝是頂管施工中一項(xiàng)重要的工作，安裝的準(zhǔn)確與否直接影響管道的頂進(jìn)質(zhì)量，其安裝要求如下：兩導(dǎo)軌要平行、等高，或略高于該處管道設(shè)計(jì)高程，其坡度與管道一致；安裝后導(dǎo)軌要牢固，不得在使用中產(chǎn)生位移，且需設(shè)專人進(jìn)行檢查；將機(jī)械頂管導(dǎo)軌安放在工作坑底板上并通過(guò)地板預(yù)埋鐵焊接牢固。機(jī)械頂管后背設(shè)計(jì)后背每米寬度上土壤的總被動(dòng)土壓力采用下述公式進(jìn)行計(jì)算：ρ＝1／2[rh2tg2(45o+Ф/2)]+2chtg(45o+Ф/2)ρ－土壤的總被動(dòng)土壓力r－土壤容重（KN／m3）Ф－土壤的內(nèi)摩擦角度c－土壤的粘聚力（KN／m2）h－天然土壁后背高度后背寬度按下述公式進(jìn)行核算：B＝F／ρB—受力所需的后背寬度機(jī)械頂管后背結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為：錨噴墻+混凝土+后背鐵。在錨噴墻壁前布置后背鐵，后背鐵與錨噴墻面之間的空隙以C25素混凝土澆灌填充。頂進(jìn)坑后背要有足夠的強(qiáng)度，在頂進(jìn)過(guò)程中能承受千斤頂?shù)淖畲笞饔昧?。后背墻表面要平順，并且垂直于頂進(jìn)管道的軸線，避免產(chǎn)生偏心受壓。頂鎬的選用及安裝根據(jù)總頂力可計(jì)算出所用的頂鎬設(shè)備，通常最大頂力為頂鎬設(shè)備的70%。主頂油缸的合力中心比管道中心下移8mm，油缸軸線與管道軸線平行，油缸支架下部要實(shí)，左右、后端要撐緊。搭設(shè)操作平臺(tái)操作平臺(tái)上放置主頂油缸用的液壓動(dòng)力站、儲(chǔ)油箱、配電箱、操作設(shè)施等，同時(shí)操作平臺(tái)也是施工人員上下工作坑的中轉(zhuǎn)平臺(tái)。頂管機(jī)就位頂管機(jī)的就位：用50t汽車吊吊裝機(jī)頭,機(jī)頭前端距井壁約300mm。機(jī)頭就位后先檢查頂管機(jī)的軸線是否與機(jī)坑軸線、導(dǎo)軌軸線以及主頂油缸的軸線保持一致，發(fā)現(xiàn)偏差立即調(diào)整。無(wú)誤后再進(jìn)行頂管機(jī)電路、油路、注漿系統(tǒng)的安裝調(diào)試。安裝測(cè)量?jī)x器必須在工作坑內(nèi)的所有設(shè)施安裝完畢后才能安裝測(cè)量?jī)x器，以保證測(cè)量的精確性，儀器架下部用混凝土固定在工作坑底板上。管道頂進(jìn)測(cè)定實(shí)際土層中的壓力值。頂管機(jī)徐徐推出洞口0.8m～1.0m的土層后停止頂進(jìn)，靜等20h后，觀察頂管機(jī)土層壓力表值，若此值與計(jì)算值不符時(shí)，以實(shí)際測(cè)定值為準(zhǔn)，對(duì)原來(lái)計(jì)算的推進(jìn)壓力控制值及總推力值進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。出洞時(shí)管道頂進(jìn)方向控制機(jī)頭后的兩到三節(jié)混凝土管與頂管機(jī)采用剛性連接，以提高頂進(jìn)時(shí)的直線度。頂進(jìn)控制參數(shù)出土控制：頂進(jìn)時(shí)出土率控制值95%～98%，根據(jù)實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整，用頂進(jìn)油缸的伸出長(zhǎng)度計(jì)量出土。軸線控制：管道每頂進(jìn)300mm時(shí)測(cè)一次中心線，若發(fā)現(xiàn)偏移趨勢(shì)及時(shí)糾偏。當(dāng)偏移量大于等于20mm時(shí)，立即停止頂進(jìn)，查明原因，采取相應(yīng)措施后再頂進(jìn)，確保頂管軸線的正確，勤測(cè)勤糾。土壓力值控制：為實(shí)測(cè)土壓力值的±20kpa。沉降控制：根據(jù)地面沉降監(jiān)察反饋信息及時(shí)調(diào)整土壓力控制值、出土量與頂進(jìn)速度，若出現(xiàn)沉降值超標(biāo)，立即停止頂進(jìn)，查明原因，采取相應(yīng)措施后才能重新頂進(jìn)，確保地下管線與地面建筑物的安全。頂進(jìn)過(guò)程中的監(jiān)測(cè)頂管施工對(duì)地面建筑物的安全不構(gòu)成威脅，但是，實(shí)際操作極為復(fù)雜，施工中會(huì)遇到各種問(wèn)題，為了防止意外發(fā)生，必須隨時(shí)掌握施工中的每個(gè)細(xì)節(jié)，在施工中做到實(shí)時(shí)監(jiān)控。監(jiān)測(cè)內(nèi)容有：頂進(jìn)坑及接收坑的護(hù)壁變化；坑口周圍土體的變化；頂進(jìn)后背是否有變形、開(kāi)裂、移位；洞口是否有開(kāi)裂、漏水、漏漿等情況，沿頂進(jìn)軸線方向上的土體隆起、沉降等變化；明城墻的沉降觀測(cè)等。每天兩次觀測(cè)，做好記錄，發(fā)現(xiàn)變化及時(shí)報(bào)告。注漿減摩為了減少頂進(jìn)過(guò)程中的阻力，在管子外壁周圍注入潤(rùn)滑泥漿。通信頂管施工采用對(duì)講機(jī)配合哨音通信。泥漿置換頂進(jìn)完成后對(duì)管道進(jìn)行泥漿置換，把原頂管過(guò)程中注入管道外壁的膨潤(rùn)土漿置換掉。使用的泥漿置換材料為水泥加粉煤灰漿。泥漿置換完成后，拆除泥漿管，就地清洗，以免漿液凝固堵塞。雷達(dá)檢測(cè)泥漿置換完成后，立即進(jìn)行雷達(dá)檢測(cè)，對(duì)雷達(dá)檢測(cè)出的有空洞地方，及時(shí)使用水泥漿充填。設(shè)施拆除頂進(jìn)、換漿、檢測(cè)全