【正文】 L1—— 工具管長度（ m），取 L2—— 管節(jié)長度（ m），取 ； L3—— 出土工作間長度（ m），取 ； L4—— 液壓千斤頂長度（ m），取 ； L5—— 后背墻厚度（ m），取 ； 排水工程頂管施工方案 7 L6—— 環(huán)鐵厚度（ m）， 取 ； 經(jīng)計(jì)算： B=D1+2S+2C =+2*+2*= ，取 ； L=L1+ L2+ L3+ L4+ L5+ L6 =+++++=9m ，取 ； 主工作坑尺寸 9 6m， 副工作坑尺寸 6 6m。工作坑采用人機(jī)配合開挖，工作坑內(nèi)用 36工字鋼焊接兩道圈梁，每道支撐四周加焊三角支撐。其中兩端撐杠為固定，中間撐杠下管時(shí)改臨時(shí)支撐，下管后恢復(fù)。 為保證穩(wěn)裝導(dǎo)軌的需要，采用 C30混凝土基礎(chǔ)，澆筑基礎(chǔ)底板時(shí)，需要作好與導(dǎo)軌聯(lián)接予埋構(gòu)件，高程、位置準(zhǔn)確。 由于本段施工為深基坑作業(yè)，圍護(hù)工作相當(dāng)關(guān)鍵，為避免工字鋼打樁發(fā)生偏位或傾斜，應(yīng)采用“夾板”工藝， 施工前先根據(jù)圖紙尺寸進(jìn)行測量放線，挖出樁溝，用兩根 1515 厘米方木做水平控制 梁，用 1010 厘米角鋼做垂直控制架，用履帶式振動(dòng)打樁機(jī)打沿坑內(nèi)口線打入。 562 澆筑工作坑墊層和底板 清底至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，澆筑 C10 砼墊層，達(dá)到強(qiáng)度后根據(jù)設(shè)計(jì)井內(nèi)底高程澆筑 C30 砼底板 。砼從中央澆筑，均勻由里向外周圈式擴(kuò)散，澆筑時(shí)使溜管自始至終垂直底板的平面。澆筑砼前將導(dǎo)軌預(yù)埋鋼板安裝到位 。要求在頂進(jìn)過程中能承受各種負(fù)荷，確保不位移、不變形、不沉降。 （ 3） 在工作坑內(nèi)、接收坑內(nèi)均要安裝導(dǎo)軌，工作坑的導(dǎo)軌是與主頂設(shè)備配套設(shè)置的，在安裝時(shí)保持固定即可，根據(jù)本項(xiàng)施工所處土質(zhì)較軟這一特點(diǎn)，我們將導(dǎo)軌高程控制在比設(shè)計(jì)管道高 20~30mm 的水平位置上，以求中和在掘進(jìn)機(jī)及管子出坑后的下沉量。 在接收坑內(nèi)，為使掘進(jìn)機(jī)在進(jìn)坑時(shí)與管子保持在同一直線上，也設(shè)導(dǎo) 軌，用槽鋼按設(shè)計(jì)路線及高程做簡單固定。 （ 5）導(dǎo)軌由鋼軌、橫梁和墊板組成，導(dǎo)軌采用 50的鋼軌。 導(dǎo)軌安裝允許偏差軸線位置 3mm，兩軌內(nèi)距177。 58 工作坑后背安裝 后備采用密排鋼板樁布置，鋼板樁前針對 D2400 放置 3** 鋼板，并在鋼板與后背墻之間澆筑 40cm，鋼板內(nèi)澆筑砼以均勻傳遞千斤頂?shù)姆戳?，鋼板與鋼樁焊接牢固，保證后背體系的穩(wěn)固。 2 每座 1 用尺量 中心線 ≤ 3 1 用經(jīng)緯儀 頂面高程 0， +3 1 用水準(zhǔn)儀 59 工作坑洞口處理 頂管過程中，無論是管子從工作坑出坑或在接受坑中進(jìn)坑，管子與洞口之間總會(huì)留有空隙。為防止這種情況的發(fā)生，必須安置止水圈，止水圈由預(yù)埋螺栓、橡膠止水圈、鋼壓板組成。 5102 安裝前應(yīng)對高壓油泵、液壓油缸、液壓管路控制系統(tǒng)、頂鐵和壓力表等必須經(jīng)過標(biāo)定方可使用。油泵宜設(shè)置在液壓油缸附近；油管應(yīng)順直、轉(zhuǎn)角少；油泵應(yīng)與液壓油缸相匹配，并應(yīng)有備用油泵。 5105 千斤頂?shù)墓潭ú贾酶鶕?jù)個(gè)數(shù)按對稱形式布置，固定在支架上， 千斤頂軸線垂直后背，并與混凝土管軸線平行。千斤頂伸出最大行程應(yīng)小于千斤頂行程的 10cm。 5108 馬蹄形頂鐵和環(huán)形頂鐵要求有足夠的強(qiáng)度，相鄰面應(yīng)垂直，單塊放置穩(wěn)定性好，與導(dǎo)軌接觸面必須平整。必須使頂鐵與管道軸線平行，使千斤頂軸線、頂鐵軸線和管道軸線處于平行。 511 測量儀器安裝 為保證在頂管過程中頂進(jìn)方位的準(zhǔn)確，我們采用激光經(jīng)緯儀對頂進(jìn)方位進(jìn)行測量。 512 供漿設(shè)備 供漿設(shè)備安放在工作坑右側(cè)邊沿，有導(dǎo)管通向管道內(nèi)，做潤滑漿用的彭潤土堆放在設(shè)備附近，設(shè)防水棚。 514 泥漿沉淀循環(huán)設(shè)備 采用 2 個(gè)尺寸為 2*8 泥漿罐作為泥漿沉淀循環(huán)系統(tǒng)。 （ 2）吊車梁必須與支腳基礎(chǔ)平面平行，支腳基礎(chǔ)要穩(wěn)固。 （ 4）起重機(jī)操作有專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程。 516 設(shè)備調(diào)試 A、所有的電控系 統(tǒng)安裝完畢后對電控系統(tǒng)的連接及控制開關(guān)進(jìn)行調(diào)試，檢驗(yàn)線路連接是否正確、開關(guān)是否靈敏。 C、對測量系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn)，檢驗(yàn)支架的穩(wěn)定性和安全性，對儀器進(jìn)行擺放調(diào)試。 517 頂進(jìn) 采用機(jī)械式平衡式頂管掘進(jìn)機(jī)施工， 頂進(jìn)施工嚴(yán)格控制管道頂進(jìn)高程和位置，并采用注漿減磨降低頂力。臨時(shí)控制點(diǎn)的平面坐標(biāo)及高程測定方法同已知點(diǎn)復(fù)核測量相同。根據(jù)已知坐標(biāo)計(jì)算出井位與已知控制點(diǎn)的相關(guān)坐標(biāo)方位角及水平距離，用經(jīng)緯儀實(shí)地測出井位，為了保證測量精度，應(yīng)對其 測定的井位采用第二種方法進(jìn)行復(fù)測。 （ 3） 檢查后背加固是否牢靠。 （ 5） 吊裝設(shè)備運(yùn)行正常，吊具、吊索準(zhǔn)備齊全。 （ 7） 泥漿應(yīng)將膨潤土準(zhǔn)備一個(gè)井段的用量，注漿泵、管路、閥門等配件齊全且運(yùn)行正常。 （ 9） 防雨設(shè)備齊全。 （ 11） 運(yùn)土車輛及堆土地點(diǎn)的選定。 （ 13） 發(fā)電設(shè)備試運(yùn)行正常備用。 機(jī)頭與機(jī)頭后第 1 節(jié)管（帶注漿孔砼管）連接圖 第二步，泵送 出 泥漿 (土壓平衡機(jī)頭 ,將土轉(zhuǎn)化為泥漿排出 )。 由于現(xiàn)場的場地非常狹小，對泥漿擬采用隨排隨運(yùn)的方案，現(xiàn)場增加運(yùn)泥車輛，沉淀后形成的淤泥及時(shí)清走。當(dāng)頂鎬油缸伸出有 米，夠下 1 塊頂鐵的長度時(shí)，應(yīng)將鎬回油，下 1 塊頂鐵，以確保平穩(wěn)頂進(jìn)。 當(dāng)機(jī)頭已頂進(jìn)土里有 8 米長時(shí)，開始注漿。注漿孔一般設(shè)置在環(huán)形套筒的下面，套筒向后開口，環(huán)向連通。布置。 排水工程頂管施工方案 19 第五步，開鎬頂進(jìn)測量。激光經(jīng)緯儀 負(fù)責(zé)管道頂進(jìn)中線偏移的測量， 水準(zhǔn)儀 負(fù)責(zé)管道頂進(jìn)高程的測量， 正常頂進(jìn)中每一米測量一次。 第六步，回鎬下管。下管要注意插口朝前，承口朝后。 第七步，下頂鐵、出鎬頂進(jìn)（重復(fù)步驟 4）。同時(shí)連接好各種注漿管路、行燈電路、機(jī)頭連接電路、出土車輕軌。當(dāng)機(jī)頭頂?shù)浇咏笨訒r(shí)，開始拔副坑進(jìn)洞口范圍內(nèi)的鋼樁，采用25t 吊車或振錘樁拔。鋼筋進(jìn)場時(shí)分批抽樣作常規(guī)試驗(yàn)。 A、 鋼筋調(diào)直 ① 鋼筋不應(yīng)存在有害的缺陷，如裂紋及迭 層。 ② 成盤或彎曲的鋼筋調(diào)直后 ， 鋼筋損傷不超過截面的 5％。 ② 鋼筋必須按圖紙所示形狀彎折。所有鋼筋都應(yīng)冷彎。 ④ 用 Ⅰ級(jí) 鋼筋制成的箍筋，其未端應(yīng)設(shè) 180176。彎鉤長度應(yīng)按圖紙說明。不允許將鋼筋放入或推入澆筑后未凝固的混凝土中。 ② 用于保證鋼筋正確就位的保護(hù)層墊塊應(yīng)盡可能小些， 應(yīng) 具有符合其用途的合適形狀，并使其在澆筑混凝土?xí)r不致傾斜。 ③ 不允許使用片石、碎石 、 金屬 或 木塊 代替砼 墊塊。 盡可能采用組合剛 模板或大模板，以提高模板的適應(yīng)性和周轉(zhuǎn)率。裝卸容易，施工操作方便，保證安全。 、維修。組合鋼模板的拼裝應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《組合鋼模板技術(shù)規(guī)范》（ GB 214）。 2） .模板與鋼筋安裝工作應(yīng)配合進(jìn)行，妨礙綁扎鋼筋的模板 待鋼筋安裝完畢后安設(shè)?；A(chǔ)側(cè)模在模板外設(shè)立支撐固定 . 4） .模板安裝完畢后，待經(jīng)理部技術(shù)人員對其平面位置、頂部標(biāo)高、節(jié)點(diǎn)聯(lián)系及縱橫向穩(wěn)定性進(jìn)行檢查，簽認(rèn)后方可澆筑混凝土。 5183 混凝土澆注 采用具有合格資質(zhì)的混凝土攪拌站供應(yīng)的商品混凝土。 排水工程頂管施工方案 21 從開始拌和到混凝土送到最終位置搗實(shí)的最長時(shí)間，應(yīng)由試驗(yàn)室根據(jù)水泥初凝時(shí)間及施工氣溫確定，并應(yīng)符合規(guī)范的規(guī)定。 ① 混凝土在運(yùn)輸及澆筑過程中不得發(fā)生污染、離析和材料損失等情況。澆筑時(shí)坍落度不在規(guī)定限界之內(nèi)的混凝土不得使用。 ④ 混凝土澆筑作業(yè) 在每兩道施工縫間 連續(xù)進(jìn)行， 最長間隔時(shí)間應(yīng)小于 配合比中的初凝時(shí)間。 ⑥ 混凝土自由卸落高度不得超過 2m， 當(dāng)采用導(dǎo)管或溜槽時(shí)，應(yīng)保持導(dǎo)管或溜槽的干凈，使用過程中要防止混凝土離析。每層混凝土應(yīng)在前一層混凝土初凝前澆筑和搗實(shí)，以防止損害先澆的混凝土，同時(shí)要避免兩層混凝土表面間脫開。 ⑨ 當(dāng)澆筑基礎(chǔ)最下面一層混凝土?xí)r，應(yīng)防止混 凝土從地基吸收水分或水滲入混凝土內(nèi)。 ⑩ 澆筑混凝土作業(yè)過程中，應(yīng)隨時(shí)檢查預(yù)埋部件（螺栓、錨固筋等），如有任何位移，應(yīng)及時(shí)矯正。 排水工程頂管施工方案 22 B、 混凝土搗實(shí) ① 所有混凝土，一經(jīng)澆筑，應(yīng)立即進(jìn)行全面的搗實(shí)，使之形成無空隙、無分離、無蜂窩的密實(shí)均勻體。 ③ 振搗器應(yīng) 能以每分鐘不小于 4500 脈沖的頻率傳遞振動(dòng)于混凝土 中 。 ④ 工地上應(yīng)配有足夠數(shù)量的處于良好狀態(tài)的振搗器，以便可隨時(shí)替補(bǔ)。 ⑥ 振搗器要垂直地插入混凝土內(nèi) ,并要插至前一層混凝土 ,以保證新澆混凝土與先澆混凝土良好結(jié)合 ,但插進(jìn)深度不應(yīng)超過 5～ 10cm。但時(shí)間不能持續(xù)太久，以免造成混凝土離析。 ⑧ 當(dāng)使用插入式振搗器時(shí)，應(yīng)避免碰撞模板、鋼筋及其它預(yù)埋件，不得直接或通過鋼筋施加振動(dòng)，與側(cè)模應(yīng)保持 5～ 10cm 的距離。 ⑩ 混凝土 初凝后 24h內(nèi) ，不得受到振動(dòng)。預(yù)應(yīng)力混凝土的養(yǎng)生期應(yīng)延長至施加了足夠預(yù)應(yīng)力為止。同樣構(gòu)件盡可能在同一條件下養(yǎng)生。 5184 溝槽回填 排水工程頂管施工方案 23 溝槽回填需要達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)定的密實(shí)度，為配合當(dāng)年修路，工作坑溝槽回填碎石屑，回填至管道外頂以上 米，管道 米以上部分按道路要求回填，并分層夯實(shí)，密實(shí)度達(dá)到 95%~90%，回填至原地面標(biāo)高。壓實(shí)應(yīng)采用火力夯及平板夯實(shí)機(jī)每 20cm 一步分層夯實(shí)回填至管道外頂以上40cm 位置；管道胸腔部位按道路要求回填，采用火力夯和平板夯實(shí)機(jī)每 20cm 一步分層回填夯實(shí)，必要時(shí)采用小型壓路機(jī)后輪錯(cuò)半軸碾壓一至二遍，直至密實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)密實(shí)度為止。如不能合理堆放，將直接影響施工安全。 對于余土和棄土采用運(yùn)行車進(jìn)行運(yùn)輸，運(yùn)輸過程中，運(yùn)行車必須苫蓋，確保文明施工。 5202 內(nèi)漲圈中心應(yīng)對正管縫，填料密實(shí)。 5204 檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) 序號(hào) 項(xiàng) 目 允許偏差（ mm） 1 中線 位移 L≤ 100m 50 L＞ 100m 100 2 管底 高程 L≤ 100m D≤ 1500 +30， 40 D＞ 1500 +40， 50 L＞ 100m D≤ 1500 +40， 60 D＞ 1500 +60， 80 3 相鄰管錯(cuò)口 鋼筋混凝土管 ≯ 20 頂管允許偏差 附表四 排水工程頂管施工方案 24 六、工作坑支護(hù)和穩(wěn)定性校核計(jì)算 61 頂管頂力計(jì)算 以距離 120m 為例，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，參考《給水排水管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范實(shí)施手冊》中經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行頂力計(jì)算： DLfP ?? 式中 f —— 采用注漿工藝時(shí)，管壁與土層的摩阻力，介于 4~6，本次 f 取 4kN/m2； D —— 管道的外徑， D2400 取 D=+2*=（ m）。 P —— 計(jì)算頂力， kN。 62 土壓力平衡計(jì)算 靜止土壓力 po=K0rh=**= 平衡土壓力 p=po177。） L管道的計(jì)算頂進(jìn)長度 （ m） 排水工程頂管施工方案 25 其中： r= KN/m3； D=。 則 tg2（ 45+Φ /2） =。 63 頂管工作坑穩(wěn)定性計(jì)算 本次頂管工作施工周期短，施工難度大，對工作坑支護(hù)的穩(wěn)定性提出了嚴(yán)格要求，因此，我部決定在刨驗(yàn)施工沿線各種地下管線的前提下，根據(jù)現(xiàn)場具體情況，確定頂管工作坑，主坑凈尺寸為 9 6m， 副坑 6*6。 根據(jù)相關(guān)地質(zhì)資料，得到 ? =， ? =230， c =13kPa ? —— 土體天然重力密度， kN/m3； ? —— 土體內(nèi)摩擦角，度； c —— 土體粘聚力， kPa 采用拉森Ⅳ型鋼板樁 W=2037cm3,[ ? ]=200Mpa， 按等彎矩布置確定各層支撐的間距，見圖 1，則板樁頂部懸臂端的最大允許 跨度，由下列公式可得： 3 ][6aKwh ??? = 3 3 5 203 7102021 ?? ??? =311cm= 現(xiàn)場實(shí)際采用地面下 處布設(shè)第一層圈梁滿足 要求，故取 h=： 1h = =*= 2h = =*= 而實(shí)際布設(shè)第二層圈梁在管頂上 ， 5L = 則 1h =＞ ，需進(jìn)行鋼板樁入土深度驗(yàn)算： 用盾恩近似法計(jì)算板樁入土深度。 在工作坑具體施工過程中，根據(jù)計(jì)算結(jié)果結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際，進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。因采用 2 個(gè)液壓千斤頂： 故 Σ PH0=2Pj（ h1+h2） Σ P*（ h1+h2） /2=2Pj（ h1+h2） Σ P=4Pj 故 Φ 2400 頂管： 將 Σ P=F=≈ 434t Pj=Σ P/4=434/4=（選取 2 臺(tái)，每臺(tái)千斤頂為 300 t 或選取 4 臺(tái)，每臺(tái)千斤頂為 200 t） 66 進(jìn)行后背墻驗(yàn)算 （詳見附圖） 頂管過程中，頂管頂力通過承壓壁傳至板樁后背土體，考慮板樁自身剛度小，可假設(shè)承壓壁后的土壓力為均勻分布，板樁兩端的土壓力為零，總的土體抗力成梯形 ABCD分布，有 Σ FX =0 得 BPhhhP ??? )22( 3120 式中 P0—— 承壓壁后土體反力（ kN/m2）； B—— 承壓壁寬度 （ m）。 3h —— 鋼板樁入土深度，取 ；