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正文內(nèi)容

(專家評審后)深基坑頂管專項(xiàng)施工方案(編輯修改稿)

2024-11-19 05:08 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 體穩(wěn)定計(jì)算:后背在頂力作用下,產(chǎn)生壓縮,壓縮方向與頂力作用方向一致。當(dāng)停止頂進(jìn),頂力消失,壓縮變形隨之消失。這種彈性變形現(xiàn)象是正常的,頂管中,后背不應(yīng)當(dāng)破壞,產(chǎn)生不允許的壓縮變形。后背不允許出現(xiàn)上下或左右的不均勻壓縮。否則,造成頂進(jìn)偏差。為了保證頂進(jìn)質(zhì)量和施工安全,施工時應(yīng)有后背的強(qiáng)度和剛度計(jì)算。后背設(shè)計(jì)長3500㎜、高2000㎜、厚1000的砼長方體預(yù)制塊。后背土體穩(wěn)定計(jì)算式:P≤FP/KFP工作井后壁被動土壓力強(qiáng)度P后靠背最大承受壓強(qiáng)K工作井穩(wěn)定系數(shù)()FP=1/2rH2KP+2CHKP=tg2(45176。+φ/2)r土的天然重度 ( KN/m3)KP被動土壓系數(shù)H工作井高度C土的粘聚力( Kpa)φ土的內(nèi)摩擦角(取16176。)則:頂管工作井,井深15米FP=1/2152tg2(45176。+φ/2)+215=3248(Kpa)FP/K=3248/=2706(Kpa)頂進(jìn)后背壓強(qiáng)計(jì)算P=9606/()=1372 Kpa由以上計(jì)算得知:P=1372 Kpa≤FP/K=2706 Kpa,滿足后被土體穩(wěn)定性驗(yàn)算條件。按上式計(jì)算,工作井加護(hù)套后土體穩(wěn)定性能承受受力>實(shí)際頂力能滿期足要求。 根據(jù)地質(zhì)水文情況,施工時必須通過降水及時降低管道沿線土層的含水量,以防止流砂等不良現(xiàn)象的發(fā)生,擬采用管井(直徑600mm)降水來達(dá)到本次降水的目的,根據(jù)規(guī)范要求,水位降至作業(yè)面以下1m。由于距涇河較近。 本工程的污水頂管基坑位于北側(cè)輔道上,周圍建筑物離開挖作業(yè)點(diǎn)較遠(yuǎn),基坑對周邊建(構(gòu))筑物基本無影響。 :依據(jù)勘察報(bào)告所提供水文地質(zhì)條件,含水層巖性為細(xì)中砂、圓礫、粉質(zhì)粘土,底板埋深5~15m,結(jié)合我公司的降水經(jīng)驗(yàn)及施工工藝等特點(diǎn),降水方案可選擇管井降水方案。管井降水施工簡單,質(zhì)量易控制,降水效果明顯,根據(jù)水頭高度不同布置降水?dāng)?shù)量,降水點(diǎn)布置在距基坑邊緣4m~5m之間。管道沿線按梅花型布設(shè)降水井,降水井深統(tǒng)一按比工作面深10m打井。 基坑涌水量計(jì)算(當(dāng)基坑降水810m時): ①本工程基坑遠(yuǎn)離邊界且屬潛水完整井,其涌水量按《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120-99)-1式計(jì)算,為:Q =(2Hs)s/1g(1+R/r0) =*5*10*(1410)*10/1g(1+120/8) =2268(m3/d)式中 Q——基坑涌水量m3/d;K—滲透系數(shù)(設(shè)計(jì)參考值為5m/d);M—承壓含水層厚度m;H—潛水層含水厚度;(按7m)S—基坑水位降深m;(按10m)R—降水影響半徑m(宜通過試驗(yàn)或根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定,當(dāng)基坑側(cè)壁安全等級為二、三級時,可按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算R=2S(kH),=2*10*(5*7)=120式中H—含水層厚度;r0 —基坑等效半徑m(r0=*(a+b)=*(15+12)=8)②單根井點(diǎn)管的出水量,按《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JG12099),q=120πrsl√K =120***3*√K =758(m3/d)式中:q—單根井點(diǎn)管的出水量(m3/d) rs—過濾器半徑(m); l—過濾器進(jìn)水部分長度(m),經(jīng)驗(yàn)值不小于1/3含水層厚度; k—滲透系數(shù)(設(shè)計(jì)參考值為5m/d);③降水井的數(shù)量n,可按《建筑基坑支護(hù)技術(shù)規(guī)程》(JGJ120—99), n= =*2268/758= 基坑涌水量計(jì)算:當(dāng)基坑8m時Q =*5*8*(148)*8/1g(1+96/6)=2131(m3/d) n=當(dāng)基坑降水為6m時n=當(dāng)基坑降水為5m時n=2當(dāng)基坑降水為3m時 n=1 由以上計(jì)算得出當(dāng)基坑降水810m采用4口井進(jìn)行降水,當(dāng)基坑降水58m采用3口井進(jìn)行降水,當(dāng)基坑降水35m采用2口井進(jìn)行降水,當(dāng)基坑降水3m以內(nèi)采用1口井進(jìn)行降水。對采用人工頂管和明開挖施工的管道,應(yīng)在施工前對沿管道縱向進(jìn)行降水,對降水深度在810m時采用間距15m梅花型布置降水井,當(dāng)降水深度在工作58m時采用間距20m梅花型布置降水井,當(dāng)降水深度在工作35m以下時采用間距25m梅花型布置降水井,當(dāng)降水深度在工作3m以下時采用間距30m梅花型布置降水井。 降水過程中注意地下水位觀測。在基坑開挖前及開挖過程中,眼井全部啟動強(qiáng)力降水,之后可以根據(jù)水位觀測情況及天氣情況適當(dāng)調(diào)整降水井?dāng)?shù)。管井內(nèi)水泵位置置于底標(biāo)高以下1米處,當(dāng)管井內(nèi)水位低于水泵時,停止抽水,當(dāng)水位高于水泵位置,繼續(xù)抽水。由于施工過程中難以避免人員進(jìn)入已施工好的管道內(nèi)進(jìn)行作業(yè),而施工好的管道內(nèi)并沒有新鮮空氣進(jìn)入,人員在里面呆的時間過久,極易導(dǎo)致人體缺氧而造成安全事故的發(fā)生,為此在進(jìn)行頂管施工時,采用離心柜式風(fēng)機(jī)送風(fēng),已達(dá)到管道內(nèi)空氣清新,并且交接班時應(yīng)對管道內(nèi)有毒氣體進(jìn)行檢測,避免頂管內(nèi)發(fā)生中毒現(xiàn)象。本工程采用離心柜式風(fēng)機(jī)和Φ200mmPVC管,所需供應(yīng)的新鮮空氣風(fēng)量按管道同時工作的最多人數(shù)計(jì)算工作點(diǎn)處所需的風(fēng)量; Q=kmq式中:Q所需風(fēng)量,m3∕min。 k風(fēng)量備用安全系數(shù),取k=2~3 m洞內(nèi)同時工作的最多人數(shù) q洞內(nèi)每人每分鐘需要新鮮空氣量,通常按3m3/min計(jì)算。 按管內(nèi)最多有三人同時工作計(jì),取k=3, m=3,則:Q= kmq=3 3 3=27m3/min采用Φ200PVC管,每百米漏風(fēng)率一般控制在2%以下,取P=則Q供=27*=,取風(fēng)量大于30m3/min離心鼓風(fēng)機(jī)作為通風(fēng)設(shè)備。第6章 頂管施工技術(shù)方案、接收井井體施工 工作井、接收井直接施作于污水井位置,工作井與接收井交錯布置,工作井采用鋼筋砼護(hù)壁逆作法施工,井的形狀為矩形,具體見設(shè)計(jì)圖紙。 井的施工流程放線——降水——基坑開挖——超平放線、驗(yàn)線——支護(hù)——人工挖土——支護(hù)——觀測——糾偏——支護(hù)——人工挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高——澆筑底板砼——安全防護(hù)。 工作井、接收井的制作 工作井、接收井按1:,混凝土采用C30商品混凝土澆筑而成,根據(jù)開挖深度根據(jù)地質(zhì)不同而定,首層開挖深度不超3m。 基坑開挖前設(shè)置圍欄,,欄桿材料均采鋼管搭接而成,護(hù)欄必須牢固、可靠。,同時懸掛閃光警示燈,設(shè)置安全警示標(biāo)志,提醒非施工人員請勿靠近。 基坑開挖及進(jìn)行基礎(chǔ)施工過程中,運(yùn)土車盡量采用小型的自卸三輪車在預(yù)定好的運(yùn)輸便道上運(yùn)輸土方,確保離基坑一定安全距離,防止動荷載引起坑壁塌方。井壁距路基設(shè)計(jì)標(biāo)高40cm以上的護(hù)壁采用磚墻砌筑,磚墻為24墻,墻頂用1:。防止磚頭脫落,落入井內(nèi)傷人。導(dǎo)軌安裝施工準(zhǔn)備后座頂板安裝頂進(jìn)設(shè)備安裝后座千斤頂安裝洞口止水裝置安裝偏差測量出土管道頂進(jìn)頂進(jìn)糾偏接口檢查管節(jié)安裝頂進(jìn)結(jié)束 導(dǎo)軌安裝。嚴(yán)格控制導(dǎo)軌的中心位置和高程,確保頂入管節(jié)中心及高程能符合設(shè)計(jì)要求。由于工作井底板為砼,地基穩(wěn)定,導(dǎo)軌直接放置在工作井的底板上;嚴(yán)格控制導(dǎo)軌頂面的高程,其縱坡與管道縱坡一致;導(dǎo)軌采用澆注砼予以固定,導(dǎo)軌長度采用3m,間距設(shè)置為60cm;導(dǎo)軌必須直順。嚴(yán)格控制導(dǎo)軌的高程和中心。 下管、頂進(jìn)、出土和挖土設(shè)備: 采用吊車下管,用千斤頂、高壓油泵作為頂進(jìn)設(shè)備,用斗車、垂直牽引的卷揚(yáng)機(jī)作為出土設(shè)備。 照明設(shè)備:井內(nèi)使用電壓不大于36V 的低壓照明。 將地面的管道中心樁引入工作井的側(cè)壁上(兩個點(diǎn)),作為頂管中心的測量基線。 將地面上的臨時水準(zhǔn)點(diǎn)引入工作井底不易碰撞的地方,作為頂管高程測量的臨時水準(zhǔn)點(diǎn)。 下管前,要嚴(yán)格檢查管材,不合格的嚴(yán)禁使用。 第一節(jié)管下到導(dǎo)軌上時,應(yīng)測量管的中線及前后端管底高程。 要安裝護(hù)口鐵或弧形頂鐵保護(hù)管口。 千斤頂?shù)母叱碳捌矫嫖恢茫呵Ы镯數(shù)墓ぷ骺觾?nèi)的布置采用并列式,頂力合力作用點(diǎn)與管壁反作用力作用點(diǎn)應(yīng)在同一軸線,防止產(chǎn)生頂時力偶,造成頂進(jìn)偏差。根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn),采用機(jī)械挖運(yùn)土方,管上部管壁與土壁有間隙時,千斤頂?shù)闹c(diǎn)作用在管子垂直直徑的1/4~1/5 處為宜。 安裝頂鐵應(yīng)無歪斜、扭曲現(xiàn)象,必須安裝直順。 每次退千斤頂加放頂鐵時,應(yīng)安放最長的頂鐵,保持頂鐵數(shù)目最少。 頂進(jìn)中,頂鐵上面和側(cè)面不能站人,隨時觀察有無扭曲現(xiàn)象,防止頂鐵崩離。 頂進(jìn)施工 工作坑內(nèi)設(shè)備安裝完畢,經(jīng)檢查各部分處于良好狀態(tài)。即可進(jìn)行試頂。首先校測設(shè)備的水平及垂直標(biāo)高是否符合設(shè)計(jì)要求,合格后即可頂進(jìn)工具頭,然后安放混凝土管節(jié),再次測量標(biāo)高,確定無誤后進(jìn)行試頂,待調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)后即可正常頂進(jìn)施工。在施工過程中,做到勤挖勤頂勤測,加強(qiáng)監(jiān)控。頂進(jìn)施工時,其操作過程如下: 安裝好頂鐵擠牢,工具管前端破取一定長度后,啟動油泵,千斤頂進(jìn)油,活塞伸出一個工作行程,將管子推向一定距離。 停止油泵,打開控制閥,千斤頂回油,活塞回縮。 添加頂鐵,重復(fù)上述操作,直至需要安裝下一節(jié)管子為止。 卸下頂鐵,下管,用彈性密封單橡膠圈接混凝土管,以保證接口縫隙和受力均勻,保證管與管之間的連接安全。 頂進(jìn)施工中的重點(diǎn)工序 測量 ①測量次數(shù):在頂?shù)谝还?jié)管時及校正頂進(jìn)偏差過程中,應(yīng)每頂進(jìn)20~30cm,即對中心和高程測量一次;在正常頂進(jìn)中,應(yīng)每頂進(jìn)50~100cm 時,測量一次。 ②中心測量:根據(jù)工作井內(nèi)測設(shè)的中心樁、掛中心線,利用中心尺,測量頭一節(jié)管前端的軸線中心偏差。 ③高程測量:使用水準(zhǔn)儀和高程尺,測首節(jié)管前端內(nèi)底高程,以控制頂進(jìn)高程,同時,測首節(jié)管后端內(nèi)底高程,以控制坡度。工作井內(nèi)應(yīng)設(shè)置兩個水準(zhǔn)點(diǎn),以便閉合之用,經(jīng)常校核水準(zhǔn)點(diǎn),提高精度。 ④一個管段頂完后,應(yīng)對中心和高程再作一次竣工測量,一個接口測一點(diǎn),有錯口的測兩點(diǎn)。 糾偏: 當(dāng)測量發(fā)現(xiàn)偏差在10~20mm 時,采用超挖糾偏法,即在偏向的反側(cè)適當(dāng)超挖,在偏向側(cè)不超挖,甚至留坎,形成阻力,施加頂力后,使偏差回歸。 當(dāng)偏差大于20mm 時,采用千斤頂糾偏法,當(dāng)超挖糾偏不起作用時,用小型千斤頂頂在管端偏向的反側(cè)內(nèi)管壁上,另一端斜撐在有墊板的管前土壁上,支頂牢固后,即可施加頂力。同時配合超挖糾偏法,邊頂邊支,直至使偏差回歸。 管前挖土要求 ①在道路和重要構(gòu)筑物下,不得超越管段以外100mm,管周不得超挖,并隨挖隨頂。 ②在一般頂管地段,如土質(zhì)良好,可超挖管端300~500mm,在管周上面下面135 度范圍外允許超挖15mm,下面135 度范圍內(nèi),不得超挖。、地面設(shè)備安裝 工作井施工期間,進(jìn)行工作井上的設(shè)備安裝準(zhǔn)備工作,包括砌筑工具頭系統(tǒng)的泥漿池磚墻及觸變泥漿系統(tǒng)的泥漿池磚墻、安裝泥水處理系統(tǒng)、安裝進(jìn)泥漿的渣漿泵及管道系統(tǒng)、壓觸變泥漿的螺桿式泥漿泵及管道系統(tǒng)、安裝地面操作系統(tǒng)及操作系統(tǒng)的防雨棚、接好水電等工作。 工作井施工完畢后,可進(jìn)行工作井下的設(shè)備安裝準(zhǔn)備,包括穿墻位置止水密封橡膠的安裝、整體式頂進(jìn)系統(tǒng)的安裝(千斤頂、導(dǎo)軌等)、出泥漿的渣漿泵及管道系統(tǒng)的安裝、測量系統(tǒng)的安裝。 安裝導(dǎo)軌: 先復(fù)核管道中心位置,采用裝配式輕型導(dǎo)軌,按軌距安放在砼基礎(chǔ)面上。二根軌道必須互相平行、等高,導(dǎo)軌面的中心標(biāo)高按設(shè)計(jì)溝底標(biāo)高設(shè)置,坡度與設(shè)計(jì)管道坡度相一致,工作坑的砼基礎(chǔ)面標(biāo)高為溝底標(biāo)高減去導(dǎo)軌的構(gòu)造高度和10mm以下調(diào)整的薄鐵板厚度。導(dǎo)軌定位后必須穩(wěn)固、正確,在頂進(jìn)中承受各種負(fù)載時不位移、不變形、不沉降。
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