【文章內(nèi)容簡介】 主干管變更工程 第一標段 施工組織設計方案 21 混凝土封底一次澆筑、分格、逐段、對稱進行，不得中途停頓，避免產(chǎn)生施工縫而造成滲漏現(xiàn)象。素混凝土封底的同時集水井不得填埋，排水工作繼續(xù)進行，以保證混凝 土在終凝前不滲水。素混凝土封底表面應平整，當強度達到設計強度 25%以上時才允許在上面綁扎底板鋼筋，鋼筋綁扎經(jīng)檢驗合格后方可澆筑底板混凝土。 當?shù)装邃摻罨炷翉姸冗_到設計要求時方可停止抽水，封填集水井，封填前應清洗干凈，封填必須密實。 、 沉井測量監(jiān)控 （ 1）設置控制樁：四邊均設兩個控制點，此兩控制點遠離沉井邊不少于 20米，且平行沉井邊，以利于沉井偏斜觀測。 （ 2）沉井兩長邊均彈豎向線 (垂直線 )， 6道地梁兩側處均彈，其作用：一是用于偏斜觀測，二是便于挖掘機司機判斷地梁位置，取土時不碰撞地梁。 （ 3）在沉井外部地面及井壁頂部設置縱橫十字中心線和水準基點，通過經(jīng)緯儀和水準儀的經(jīng)常測量和復核，達到控制沉井位置和標高的目的。 （ 4）沉井下沉控制：在井壁外周圍測點彈出水平線，或在井外壁上的四個側面用墨線彈出標尺，每 20mm一格，用水準儀及時觀測沉降值。 （ 5）沉井下沉時應對其位置、垂直度及標高（沉降值）進行觀測，每班至少測量兩次（在班中和每次下沉后測量一次） 。沉井接近設計的底標高時，應加強觀測，每 2 小時一次，預防超沉。 （ 6）沉井的測量工作應由專人負責。每次測量數(shù)據(jù)均需要如實記錄，并制表發(fā)送給有關現(xiàn)場施工負 責人、技術質量部、技術負責人。測量時如 大嶺山鎮(zhèn)截污管主干管變更工程 第一標段 施工組織設計方案 22 發(fā)現(xiàn)沉井有傾斜、位移、沉降不均或扭轉等情況，應立即通知技術質量部及技術負責人，以便指揮操作人員采取相應措施，使偏差控制在規(guī)范允許的范圍以內(nèi)。 、 頂管施工方法 根據(jù)地質資料揭露顯示，本工程頂管沿線將穿越的土層主要為粉質粘土層及粉細砂層，特別是砂層中透水系數(shù)較大，根據(jù)本工程頂管位置的中細沙層土質、水位高、水量大等特點、經(jīng)我司專業(yè)枝術研究，決定采用管內(nèi)氣壓平衡頂進施工方法，利用觸變泥漿減阻措施，機械配合人工掘進出土的方法進行施工，并選擇穿越砂層能力強且適合其它土層的封閉 式氣壓及土壓平衡機頭。 為保證管道頂進施工和挖土作業(yè)順利進行，管內(nèi)及工作井不能有積水現(xiàn)象，在工作井設置集水井，用抽水機抽出至地面的沉淀池，經(jīng)沉淀后排至市政雨水井。 本工程采用泥水平衡、氣壓平衡及土壓平衡互換式頂管工藝。根據(jù)實際情況我公司設計泥水、氣壓及土壓平衡頂管互換式機頭。土壓平衡頂進時機頭帽沿提前嵌入土層，加上網(wǎng)格形成對作業(yè)面的保護，減少地面沉降和保護施工人員的安全。遇地下不明障礙物及構筑物時可安全方便的拆除。 施工操作者應密切注意土層變化，取土速度與千斤頂?shù)捻斶M速度相匹配，避免土體超挖太多，造成地面沉 降太大。前方取土與后方頂進密切配合，以保持開挖面的穩(wěn)定。頂管機內(nèi)設置糾偏油缸控制頂進方向，前三節(jié)管設置千斤頂孔用于曲線開縫用。前幾節(jié)管根據(jù)需要用拉桿連接起來。 每段頂進開始后則應連續(xù)工作，當進行設備保養(yǎng)維修而暫停頂管施工時，必須采取措施確保開挖面的穩(wěn)定，停頂時要求機頭土體自然平衡。頂 大嶺山鎮(zhèn)截污管主干管變更工程 第一標段 施工組織設計方案 23 進時管道內(nèi)采用低壓照明和管道風機通風，配備沼氣監(jiān)測儀對管道內(nèi)空氣進行檢測，并保持管道內(nèi)的清潔。 當頂進過程中土質發(fā)生變化，特別是遇到流砂時要將土壓平衡機頭內(nèi)充入一定的壓縮空氣，采用氣壓平衡頂管工藝，氣壓平衡是在頂管掘進機內(nèi)注入 一定容量的壓縮空氣，來平衡地下水的一種頂管方法，在頂管掘進機注入壓縮空氣，保持開挖面為一個無水作業(yè)面。在本工程中，從現(xiàn)有的地質資料看頂管采用泥水平衡施工，但當遇到巖石或不明地下管線時，采用人工頂管。 、 泥水平衡法頂管施工方法 (1) 泥水平衡法頂管概述 微型掘進機被主頂油缸向前推進，掘進機頭進入止水圈，穿過土層到達接收井，電動機提供能量，轉動切削刀盤，通過切削刀盤進入土層。挖掘的土質，石塊等在轉動的切削刀盤內(nèi)被粉碎，然后進入泥水艙，在那里與泥漿混合，最后通過泥漿系統(tǒng)的排泥管由排泥泵輸送至地面上。在 挖掘過程中，采用復雜的土壓平衡裝置來維持水土平衡，以至始終處于主動與被動土壓之間，達到消除地面的沉降和隆起的效果。掘進機完全進入土層以后，電纜、泥漿管被拆除，吊下第一節(jié)頂進管，它被推到掘進機的尾套處，與掘進頭連接管頂進以后，挖掘終止、液壓慢慢收回，另一節(jié)管道又吊入井內(nèi)，套在第一節(jié)管道后方，連接在一起，重新頂進，這個過程不斷重復，直到所有管道被頂入土層完畢，完成一條永久性的地下管道。 掘進機在掘進過程中，采用了激光導向控制系統(tǒng)。位于工作后方的激光經(jīng)緯儀發(fā)出激光束，調(diào)整好所需的標高及方向位置后，對準掘進機內(nèi)的定 位光靶上，激光靶的影像被捕捉到機內(nèi)攝像機的影像內(nèi)，并輸送到挖掘系統(tǒng)的電腦顯示屏內(nèi)。操作者可以根據(jù)需要開啟位于掘進機內(nèi)置式油缸進行伸縮，為達到糾偏的目的，調(diào)整切削部分頭部上下左右高度。在整個掘 大嶺山鎮(zhèn)截污管主干管變更工程 第一標段 施工組織設計方案 24 進過程中，甚至可以獲得控制整個管道水平、垂直向 30cm內(nèi)的偏離精度。 當工作井完成以后，經(jīng)調(diào)試完畢的液壓系統(tǒng)，頂管掘進機便通過運輸至工地，并安裝就位至導軌上，微型掘進設備還包括，操縱室和遙控臺、液壓動力站、后方主頂、泥水循環(huán)裝置，激光定位裝置，減摩劑攪拌注入裝置，泥水處理裝置；其他輔助裝置包括起重機，發(fā) 電機、卡車、電焊機等。隨后，微型掘進裝置上。 泥水平衡式頂管突出的優(yōu)點： ① 適用的土質范圍比較廣，如在地下水壓力很高，以及變化范圍很大的條件下，它都適用。 ② 可有效地保持挖掘面的穩(wěn)定，對所頂管子周圍的土體擾動比較小，因而由頂管引起的地面沉降較小。 ③ 與其他類型的頂管比較，泥水頂管施工時的總推力比較小，尤其在粘土層這種表現(xiàn)得更為突出，所以特別適用于長距離頂管。 ④ 工作坑內(nèi)的作業(yè)環(huán)境較好，作業(yè)比較安全，由于它采用泥水管道，輸送棄土，不存在吊土，搬運等危險的作業(yè)。 大嶺山鎮(zhèn)截污管主干管變更工程 第一標段 施工組織設計方案 25 ⑤ 泥水輸送棄土為連續(xù)作業(yè)，因此進度比較快。 (2)施工工藝流程： 測量引點 → 工作井施工 → 測量放樣 → 井下導軌機架、液壓系統(tǒng)、止水圈等設備安裝 → 地面輔助設施安裝 → 頂管掘進機吊裝就位 → 激光經(jīng)緯儀安裝 → 掘進機出工作坑 → 正常頂進 → 頂管機進接收坑 、 頂管工作井及接收井的設置 （ 1）工作井的位置 頂管工作井是頂管起始點，這里除安裝有頂進設備外，還設置有穿墻孔、頂進后背以及各種預埋件。工作井根據(jù)設計尺寸已考慮管道下放、各種設備進出、人員上下、井內(nèi)操作等必要的空間以及排放棄土的位置等等。 本工程頂管工作井的位置設計院已充分考慮，各管段分別在以下位置： 自 帝京酒店停車場由南向北橫穿文化廣場接入東南海酒店旁 （ 2）后背及后座 后背是將主油缸頂力傳遞到承重工作井墻。后背的結構要根據(jù)計算而定，其構造可以是整體的，也可以分散的。本工程井設計考慮了頂管的頂力諸多因素。 、 頂管工具管 頂管專用鋼管前面的是工具管，在下鋼管前，需先頂進工具節(jié)，然后頂進鋼管。工具管主要是控制管線方向、坐標、高程。 本工程基坑上下的吊裝設備以汽車吊裝為宜。汽車吊裝方便，操作安全。汽車吊裝的起吊能力以滿足吊運件為主。本工程擬采用的汽車吊裝技術性能如下： 大嶺山鎮(zhèn)截污管主干管變更工程 第一標段 施工組織設計方案 26 主臂長度 32米，副臂長度 ； 起重機型式：四梁雙小車 主鉤起升速度： ； 副鉤起升速度： （變頻調(diào)速）； 起吊高度： 3M、 26M 跨度： LK= 本工程汽車吊裝主鉤主要用于吊管，副鉤用于出土吊土。 、出泥設備 本工程由于頂管的管段距離較長，出泥擬采用無軌礦車進行運輸，無軌礦車由電瓶車牽引，人工操作控制。局部短距離處采用人工手推車運土。 、 通風設備及送風 對于長距離和超長距離頂管，操作人員在地下作業(yè)要不斷補充新鮮空氣，作業(yè)中產(chǎn)生的廢氣需要及時排除，管道通風是必要的。 地下作業(yè)通風的最低標準是每人每小時 30M3，即 M/min。 管內(nèi)通風通常采用鼓風機，并配上鼓風管。鼓風管一般采用塑料布加工的軟皮管，距離增加后再設軸流風機接力通風。但它受季節(jié)性的影響。本工程擬采用一套專用通風設備，該設備采用壓縮空氣通風。 壓縮空氣經(jīng)過干燥、凈化后送到工具管或管內(nèi)的其他工作面上，其工作原理如下： 先將來自空壓機的壓縮空氣送入儲氣泡，并保持在 ，從儲氣泡出來的壓縮空氣再送冷卻器和油水分離器，通過兩次冷卻除水和兩次油水分離的壓縮空氣，再通過干燥器再次除去空氣中的水分，后進 入凈 大嶺山鎮(zhèn)截污管主干管變更工程 第一標段 施工組織設計方案 27 化器除去空氣中雜質，然后經(jīng)過送管，送到工具管和管的其它工作面。送風口有消音器，以減少送風時的噪音。 干燥器吸收空氣中的水分達到飽和后需要再生，為此干燥器分成 A、 B兩級，每組有兩只干燥器和一只凈化器，輪換工作。打開 A 組干燥器進出口閥和凈化器出口閥， A 組工作，同時關閉 B 組干燥器進出口閥和凈化器出口閥，進入再生。 B組工作時， A組再生，如此交替工作、再生。一般情況下，每組干燥器工作 8h后需要再生，再生時打加熱器進出口閥，利用除濕后的壓縮空氣，再加熱升溫，就這樣帶有大量水分的熱空氣向外排放，干燥劑被再生。干燥器內(nèi) 的干燥劑一旦完成再生，加熱器自動停止加熱。 該凈化壓縮空氣通風系統(tǒng)的技術性能如下： 最大通風量： 480M3/h。 氧濃度： 20%； 工具管相對濕度： 50%； 出口噪聲： 75dB； 凈化壓縮空氣通風，一般直送工具管，這是因為工具管內(nèi)操作人員最多，凈化空氣向后推移，就能更新管內(nèi)的空氣。 通風量應按下式計算： Q=Kn 式中： Q—每小時供氣量（ M3/h）； n—工作人數(shù)； K—每人每小時供氣量， K=（ 30~50） M3/（ h人） 本工程每坑管內(nèi)操作人員最多定為 10人，取 K=50M3/（ h人），故通風量應為： Q=Kn=4010=400 M3/h 即 Q= M3/min。 凈化后向后推進的速度應按下式計算： v=4Q/（ πd2） 大嶺山鎮(zhèn)截污管主干管變更工程 第一標段 施工組織設計方案 28 式中： v—凈化氣向后推速度（ M/ h） 。 Q—每小時供氣量（ M3/h） 。 d—管道內(nèi)徑（ M） 即工程的凈化氣向后推速度為： v=4Q/（ πd2） =4400/（ π） =。 壓縮空氣通風有以下優(yōu)點： （ 1）通風距離長，可達幾千米； （ 2）可以改善：勞動環(huán)境，濕度低，噪聲小，空氣新鮮； （ 3）為施工自動化、智能化，為高壓供電創(chuàng)造有利條件。 、頂管施工照明 （ 1）施工照明要求 一般場所采用電壓 220V的照明器材。對下列特殊場所及地下管道應選用低壓 36V 安全電壓照明。 1）管內(nèi)照明燈具高度為 36V。 2）在潮濕和易觸及帶電體場的照明電源電壓都不得大于 36V。 3）在特別潮濕的場導電良好的地面或金屬容器內(nèi)的工作照明，電源電壓不得大于 12V。 （ 2）照明系統(tǒng)工有每一單相回路上，燈具數(shù)量不、超過 25 個，每個照明開關箱控制均為 3KW 功率，電流為 15A。 （ 3）實用行燈應符合下列要求： 1）電源電壓不得超過 36V。 2）燈體與手柄穩(wěn)固，絕緣良好并耐熱 潮濕，燈頭無開關。 大嶺山鎮(zhèn)截污管主干管變更工程 第一標段 施工組織設計方案 29 3）燈泡外部有金屬保護網(wǎng)。 4）金屬網(wǎng)、反光罩、懸節(jié)掛鉤應固定在燈具的絕緣部位上。 （ 4）照明變壓器必須使用比繞組型，嚴禁使用自藉變壓器。 （ 5）單相及二相線路中，零線截面與相線截面相同。 （ 6）三相四線制線路中，當照明器為白熾燈時，零線截面按相線載流量的 50%選擇。當照明器為氣體放電進，零線截面與相線截面相等，若數(shù)條線路共用一條零線時，零線截面按最大負荷相的電流選擇。 、照明設備 照明燈具的金屬外殼必須做接零保護，單向回路的照明，開關箱內(nèi)必須設置隔離開關及漏電保護器。 、頂管施工管道內(nèi)的保護措施 （ 1）管道吊裝 1）頂管管材質量、鋼套環(huán)、橡膠圈必須符合設計要求及質量標準，方可使用。 2）管道直接存放在地下、地面應平坦，嚴禁將管道存放在尖銳的物上，所有堆放的管道應加木楔防止?jié)L動。 3）管道用 20t的龍門架設備進行吊裝，將管才吊入工作井內(nèi)。 4）管道采用兩個支撐點起吊、保證管道在空中均衡，嚴禁用繩子貫穿其兩端裝卸管道，吊裝繩采用吊裝繩應是柔韌的，較寬的皮帶或吊帶繩索。 （ 2）管道內(nèi)壁保護 本工程采用泥水平衡、氣壓平衡泥沙水分離頂管施