土壓平衡頂管施工方案

1、土壓平衡頂管施工方案本工程中挖深大于6.5米，管徑大于d800mm的管道可采用頂管 施工工藝，管材采用鋼承口鋼筋混凝土頂管專用管材（II級）、（III級）。1、施工總體部署、整體工程分為如下步驟：首先，在垂直道路方向施作主頂坑 一座，由道路一側(cè)頂向另一側(cè)工作坑。、頂管設(shè)備采用土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)，土壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)是 利用先進(jìn)的土壓平衡原理進(jìn)行頂管施工的，它在頂進(jìn)過程中由前端的 刀盤機(jī)攪拌棒進(jìn)行切削攪拌，使土壓倉內(nèi)的土具有較好的塑性、流動(dòng) 性和止水性，且與它所處土層的地下水壓力和土壓力處于一種平衡狀 態(tài)。土倉內(nèi)的土由螺旋出土機(jī)排出，且排土量與掘進(jìn)機(jī)推進(jìn)所占用的 體積也處于一種平衡狀態(tài)，這樣地面不

2、會產(chǎn)生沉降，也不會隆起。土 壓平衡頂管掘進(jìn)機(jī)先進(jìn)有效的糾偏系統(tǒng)是由四組糾偏油缸構(gòu)成的，糾 偏的控制是根據(jù)管道激光測量定位系統(tǒng)來決定的，保證了施工質(zhì)量。、障礙物，土壓平衡機(jī)刀盤中央有一人孔，通過刀盤電流及壓 力表可反映頂進(jìn)是否正常，如果發(fā)現(xiàn)異常，打開人孔，可清除機(jī)頭前 方的障礙。2、主要施工方法、主工作坑做法、主工作坑：長6米，寬6米，深為進(jìn)口管底標(biāo)高。主坑后背 采用密排36#工字鋼樁，樁長12米。其他三側(cè)采用36#工字鋼打間隔 樁，其樁與樁間距0.8米。工作坑采用人機(jī)配合開挖，工作坑內(nèi)用32#工字鋼焊兩道支撐框 架，四角用32#工字鋼與框架焊牢，以確保工作坑支撐牢固。挖至1.5 米做第一道支撐

3、框架，挖至基礎(chǔ)做第二道支撐框架決不允許超挖后作 框架。、主工作坑基礎(chǔ)做法：卵石墊層100mm后，底板澆筑厚度 250mm的C20混凝土，澆注過程中基礎(chǔ)內(nèi)每隔1.0米預(yù)埋16#槽鋼1 根，并與坑壁加固工字鋼連接，其上焊接滑道。副工作坑做法：副坑長6米，寬4米，深為出口管底標(biāo)高，該坑 內(nèi)側(cè)采用32#工字鋼打間隔樁，其樁與樁間距0.8米。工作坑加固同 主坑。、主、副工作坑排水措施在每個(gè)工作坑四周1米處設(shè)4 口大口井，采用500無砂砼濾管 大口徑降水，直徑500mm，井深8米。大口徑抽水影響半徑計(jì)算：根據(jù)薩庫金公式R=1.95SXSQRT (HK)式中R影響半徑(m)s原地下水水位到井內(nèi)動(dòng)水位距離(m

4、)H一含水層的厚度(m)K一土層的滲水系數(shù)(m/d)工作坑開挖需要在大口井降水3天后進(jìn)行，同時(shí)開挖過程中要隨 時(shí)監(jiān)測水位情況，隨時(shí)降水，確保工作坑不被水沁泡。工作坑內(nèi)對角設(shè)直徑0.5米、深1米集水井兩座，井內(nèi)設(shè)一寸半 水泵抽水，坑內(nèi)四周設(shè)0.3X0.3排水溝，1%坡度流向集水井。、主工作坑洞口密封做法已采用觸變泥漿減阻，泥漿有一定壓力，為防止泥漿沿地下水管 外壁與土體形成的縫隙流入主坑，特制作一個(gè)封閉圈，其主要有一片 鋼制法蘭和一片橡膠環(huán)組成，將其用砼澆筑在洞口，要求密封圈中心 線與管道中心重合。、減阻措施采用觸變泥漿減阻，在每節(jié)砼管及主坑墻壁用注漿的方法減阻， 采用此方法注漿，可減阻20-3

5、0%。觸變泥漿在輸送和灌注過程中， 不但具有流動(dòng)性，而且泥漿固結(jié)產(chǎn)生強(qiáng)度，具有承載力，在管壁外與 土壁間形成泥漿套，對管壁有保護(hù)作用。將定量水放入攪拌站中，并取其中一部分水融化減，在攪拌過程 中，將定量的膨潤土徐徐加入攪拌站內(nèi)，攪拌均勻。將融化的堿水倒 入攪拌站內(nèi)，再攪拌均勻，轉(zhuǎn)入泥漿灌內(nèi)，放置12小時(shí)后即可使用。 注漿數(shù)量為管道外周環(huán)狀間隙的1.5倍。觸變泥漿配比如下：膨脹土 400；水850；純堿6； CMC2.5（此配 比為重量比）。、頂進(jìn)設(shè)備安裝把地面上建立的測量控制網(wǎng)引至工作坑內(nèi)，并建立相應(yīng)的地面控 制點(diǎn)，便于頂進(jìn)施工時(shí)復(fù)測；工作井內(nèi)精確測放軸線；安裝后背鐵， 后背鐵的平面應(yīng)垂直于頂

6、進(jìn)軸線；安裝主頂設(shè)備，現(xiàn)將他們大致安放 就位，在測工的監(jiān)測下精確調(diào)整它們的位置；吊放頂管掘進(jìn)機(jī)，接通 電器、液壓系統(tǒng)進(jìn)入洞前的調(diào)試。、頂進(jìn)：本工程采用土壓平衡掘進(jìn)機(jī)頂進(jìn)。頂進(jìn)分為初始頂進(jìn)和正常頂進(jìn) 兩個(gè)階段。掘進(jìn)機(jī)從頂進(jìn)開始到第一節(jié)管接上并與掘進(jìn)機(jī)連接好之前 的頂進(jìn)，稱為初始頂進(jìn)，在此之后的頂進(jìn)稱為正常頂進(jìn)。初始頂進(jìn)階 段的頂進(jìn)過程，在此期間最好不進(jìn)行糾偏，要始終注意觀察掘進(jìn)機(jī) 與基坑導(dǎo)軌的接觸是否正常。如不正常或有較大的變化必須停止頂 進(jìn)，經(jīng)分析原因后再決定是否繼續(xù)頂進(jìn)。、主頂設(shè)備選用選用200噸的推力油缸230X3000型頂鎬4臺，每臺頂力200 噸，故機(jī)械最大頂力800噸。頂力計(jì)算：管壁

7、外周摩擦阻力F2：F2=f2 n DL式中f2采用注漿工藝的摩擦力系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取(4-12kN/m2)D一管道的外徑(m)L一管道的計(jì)劃頂進(jìn)長度(m)貝U F2=8X3.14XL=25.12L kN土壓平衡頂管迎面阻力：PF=1/4n d2Pt式中PF封閉式頂管機(jī)頭迎面阻力(kN)d一頂管掘進(jìn)機(jī)的外徑(mm)Pt一一機(jī)頭底部以下1/3d處的被動(dòng)土壓力Pt=Y(H+2/3d)tg2(45+/2)=19.28 X (5.15+2/3 X 1.05) X 7.55=851.55 kN貝。PF=1/4X 3.14X 1.22 X 851.55=962.59 kN因此，土壓平衡頂管頂力由掘進(jìn)機(jī)的迎面阻

8、力和管壁外圍摩擦阻 力兩部分組成：R8=PF+F2=962.59+2833.54=3796.13 kN、測量、糾偏方法在頂進(jìn)過程中，激光經(jīng)緯儀從始之終進(jìn)行跟蹤制導(dǎo)，激光糾偏系 統(tǒng)隨時(shí)根據(jù)激光點(diǎn)的位置進(jìn)行糾偏。工具管內(nèi)設(shè)8個(gè)油壓糾偏千斤 頂，頂?shù)谝还?jié)管時(shí)，每頂進(jìn)0.2-0.3米即對中心線和高程測量一次， 頂進(jìn)正常時(shí)每頂進(jìn)0.5米-1.0米測量一次，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)調(diào)整，加以 修正控制。二、注意事項(xiàng)每段頂管的工作井和接受進(jìn)均設(shè)在檢查井的位置。頂管單 向最大頂進(jìn)距離控制在80120米左右。管頂結(jié)束后，管節(jié)接口的內(nèi)側(cè)間隙應(yīng)采用石棉水泥、彈性 密封膏或水泥砂漿密密封。填塞物應(yīng)抹平，不得凸入管內(nèi)。在管道頂進(jìn)的全部過程中，應(yīng)控制工具管前進(jìn)的方向，并 應(yīng)根據(jù)測量結(jié)果分析偏差產(chǎn)生的原因和發(fā)展趨勢，確定糾偏的措施。三、非開挖管道的施工質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定非開挖管道的施工質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定非開挖管道的施工質(zhì)量 應(yīng)符合下列規(guī)定非開挖管道的施工質(zhì)量應(yīng)符合下列規(guī)定：管內(nèi)清潔，管節(jié)無破損；鋼筋混凝土管道的接口應(yīng)填料飽滿、密實(shí)，且與管節(jié)接口 內(nèi)側(cè)表面齊平，接口套環(huán)對正管縫、貼緊、不脫落；頂管時(shí)地面沉降或降起的允許量應(yīng)符