管幕鎖扣工程施工組織設計方案(401)

1、 . . . 下穿高速公路管幕施工方案一、工程概況1、工程簡介2、工程地質(zhì)二、總體施工方法1、施工方法根據(jù)以上地質(zhì)情況，采用導向頂管跟進螺旋出土工法進行施工，該施工工藝能夠有效的控制地層沉降，其主要施工設備為液壓系統(tǒng)，施工中振動和噪音較小，即采用液壓頂進系統(tǒng)，螺旋鉆桿在管幕鋼管出土，根據(jù)沉降控制標準和地層情況與測量數(shù)據(jù)，可以通過調(diào)整控制方向系統(tǒng)，調(diào)整鉆頭與鋼管的相對位置，做到超前成孔或滯后出土，將401鋼管頂入設計位置，直至全部鋼管鋪設完成。因鉆頭直徑略小于管幕鋼管直徑，管幕鋼管對周圍土體有擠密作用，且未采用通常水循環(huán)大擴孔方法，對地層擾動小，施工過程中不會導致地層沉降，可以在管幕鋼管全部鋪設

2、完成后，管幕鋼管再填充水泥漿或無收縮水泥砂漿或商用混凝土，用來提高管幕鋼管剛度和防止管幕鋼管腐蝕后造成地層空洞影響結(jié)構(gòu)安全。2、工程難點2.1 鋪設距離較長，精度要求高，偏差不能大于20cm；2.2 離地表距離3米，處于特殊地段；2.3 地層復雜且極不均勻，管幕鋼管401，鋪設難度大；2.4 地處特殊地段，管幕鋪設過程中要避免引起地層沉降。3、解決方法3.1 利用激光測量進行導向，嚴格控制導向精度；3.2 嚴格控制鉆進速度和螺旋出土量，24小時觀察地面情況，發(fā)現(xiàn)問題立即處理；3.3 為避免引起地面沉降，要保證實際出土不能大于理論出土值，要盡量減少對地層的擾動。因此擴孔直徑不能大于401mm ，

3、擴孔鉆頭伸出401鋼管不超過50cm，控制出土量；同時加強沉降觀測，防止異常發(fā)生。4、應急預案在鋪設管幕過程中，如出現(xiàn)涌水，涌沙情況。要立即進行封孔，報告項目部，分析原因，研究對策，與時處理。鋪設管幕時，如果遇到特殊障礙不能通過時，先分析是何種障礙，如是鋼筋等不能破除的物體，需上報項目經(jīng)理部與駐地監(jiān)理，共同研究對策。要保證地面不能出現(xiàn)隆起或沉降，項目部測量隊每天要測量兩次，發(fā)現(xiàn)異常情況要立即停工檢查。三、工法原理與關鍵技術1、定位管打設：在打設401mm鋼管管幕之前，可以先打設一根401的管幕定位鋼管.如果要求定位管有更高的精度，可以適當增加鋼管直徑（如600-800），定位鋼管打設原理如下圖

4、1所示。圖1 導向頂管跟進螺旋出土工法示意圖401mm鋼管中間是210mm螺旋鉆桿，螺旋鉆桿中心是一個60的導向觀察孔（測量孔）。鉆頭由切削刀盤、土壓倉、方向調(diào)節(jié)倉、激光發(fā)射系統(tǒng)等組成，第一節(jié)管幕鋼管與鉆頭活動連接，鉆進時，螺旋鉆桿帶動切削刀盤旋轉(zhuǎn)，切削下來的切削渣壓入土壓倉，螺旋鉆桿將碎屑從401鋼管排出，鋼管頂進與螺旋出土同時進行，直至導向鋼管頂進到位為止。2、管幕鋼管打設：定位管幕鋼管鋪設完成后，開始施作401mm管幕鋼管，因定位管幕鋼管上的鎖扣已決定了它相鄰401mm管幕鋼管的走向，根據(jù)管幕設計圖，調(diào)整401mm管幕鋼管上的鎖扣相對位置，決定下一根401mm管幕鋼管的走向，如圖2-1所

5、示。圖2-1 管幕示意圖管幕鋼管的打設不需要導向，螺旋鉆桿直接在401mm鋼管中出土，如圖2-2所示。3、導向方法原理導向頂管跟進螺旋出土鋪設方法是我公司獨有的一種施工方法。該方法要求在鋪設過程中能準確測定鉆頭在地下的位置和方向。根據(jù)鉆頭在鋪設過程中的位置和方向同設計軌跡的差異，利用方向調(diào)節(jié)油缸調(diào)整鉆頭的方向，從而改變鉆頭的鉆進方向，完成鋪設工作。方向的測定：在螺旋鉆桿的最前端（螺旋鉆桿的中心）安裝有兩個激光，一個在螺旋鉆桿的幾何中心，另一個在離幾何中心23cm的地方，在鉆機的后面留有測量孔，需要測量時，在鉆機后面架設經(jīng)緯儀，通過測量孔觀察激光的運動軌跡，確定鉆頭的位置和方向。圖3-1圖3-2

6、圖3導向測量原理圖當頂進是直線前進時，一個激光A成像在靶區(qū)中心，另一個激光B成像以激光A為圓心的圓上運動，如圖3-1所示；當鉆頭往上偏移時，激光A移到靶區(qū)中心下方，另一個激光B則以激光A為圓心的圓上運動如圖3-2所示，在螺旋鉆桿旋轉(zhuǎn)的過程中，通過調(diào)向油缸y1緩慢伸出，同時調(diào)向油缸y2緩慢收縮，使激光A、B回歸到圖3-1所示的位置，然后繼續(xù)頂進；當鉆頭往下偏移時，激光A移到靶區(qū)中心上方，另一個激光B則以激光A為圓心的圓上運動如圖3-3所示，在螺旋鉆桿旋轉(zhuǎn)的過程中，通過調(diào)向油缸y1緩慢收縮，同時調(diào)向油缸y2緩慢伸出，使激光A、B回歸到圖3-1所示的位置，然后繼續(xù)頂進；同樣當鉆頭左右偏移時用同樣的方

7、法，通過調(diào)向油缸y3、y4伸縮，使激光A、B回歸到圖2-1所示的位置，再繼續(xù)施工。四、鎖扣鎖扣采用63*63*5的角鋼，根據(jù)管幕的設計要求，計算出鎖扣在管幕鋼管上的位置，然后按下圖把4根角鋼焊接在管幕鋼管上，為了鎖扣焊接的準確，先將管幕鋼管放在一根125的槽鋼上，然后根據(jù)鎖扣參數(shù)，固定角鋼倆端與中間的位置焊牢，因鎖扣決定下一根管幕鋼管的走向，鎖扣焊接一定要準。圖4鎖扣示意圖五、施工部署1、進度計劃前期準備10天進場安裝3天管幕鋪設50天撤場1天2、勞力安排職務人數(shù)備注項目經(jīng)理1人現(xiàn)場管理2人（白、夜班）安全員2人（白、夜班）機手2人（白、夜班）焊工6人（白、夜班）電工1人（白、夜班）鉆工9人（

8、白、夜班）后勤2人合計25人3、主要設備名稱型號數(shù)量備注水平液壓螺旋頂管機SE-1501臺功率為75KW泥漿泵BW-2501臺功率為15KW攪拌箱立式離心泵循環(huán)攪拌2個吊車16T1臺電動葫蘆5t2鋼管吊裝、出土氬弧焊機Ws-5002臺磁力管道切割機CG2-111臺導向測量儀SE-32套經(jīng)緯儀1套SE-150水平液壓螺旋頂管機為全液壓驅(qū)動，功率：75KW；頂進/回拖力：1500KN；扭矩：12000NM六、工藝流程與施工要點1、施工工藝流程施工準備 測量放線  設備就位 鋼管就位   頂進施工  下一根管幕施工 最后鋼管注漿2、施工要點2.1施工準備管幕施工準備工作

9、主要包括鋼管的加工、頂管后背支撐墻的施工等容。管幕鋼管設計參數(shù)為401，壁厚10mm，管長65m。管幕鋼管單根加工長度為每節(jié)6m，每根管幕需要11節(jié)鋼管組成。頂管工作室綜合考慮施工設備、吊裝運輸、施工精度控制和施工現(xiàn)場條件等各種因素后，工作室長度為10m，高度根據(jù)結(jié)構(gòu)設計進行適當調(diào)整，滿足施工需要即可。頂管后背支撐墻根據(jù)頂管所需頂推力進行設計，滿足頂推力需要即可，在本次65m管幕施工時，按照150t頂推反力進行設計。2.2測量放線在管幕施工掌子面和后背支撐墻按照設計位置測設出每根管幕的中心位置和標高，用來控制設備和鋼管的就位以與施工過程中的檢查和調(diào)整，保證鋼管的施工精度。2.3設備就位根據(jù)預備

10、施工管幕鋼管的中線和標高進行設備就位和調(diào)整，設備標高和中線調(diào)整到位后進行固定。2.4鋼管就位設備就位完成后進行鋼管的吊裝就位和鉆機安裝，鋼管安裝在頂管設備支架的滑動托架上。鋼管到位后進行中線和標高的調(diào)整，調(diào)整到位后固定在滑動托架上，配好鉆桿和鉆頭位置后，鋼管、螺旋鉆桿和動力頭連接牢固。3頂進施工準備就緒后進行管幕頂進施工，在頂進施工時要特別注意以下容：1控制開始幾米的施工精度，防止鋼管的上浮，若發(fā)生超出允許標準的上浮時需要拉出鋼管重新進行頂進。2頂進過程中隨時測量鉆頭的走向，與時進行調(diào)整和修正。3在一節(jié)鋼管頂進完成進行下一節(jié)焊接時，要用卡套固定倆根鋼管，不允許接口處出現(xiàn)錯口和中線折角。4頂進過

11、程過控制螺旋鉆的出土速度和鉆頭伸出的位置決定頂進的速度，防止管幕鋼管前方的土體坍落。5盡量縮短鋼管焊接的時間，避免由于停止頂進時間過長出現(xiàn)“抱管”現(xiàn)象，造成再次啟動頂進時的頂推力過大。6如果頂進前方遇到較大卵石等障礙物，可以通過調(diào)整螺旋鉆桿使鉆頭超前成孔，從而使障礙物隨螺旋桿旋出。七、注漿要求管幕鋼管注漿建議采用素水泥漿，水灰配比為1：0.8，注漿由一端進行，注漿口設在一端，出漿口位于另一端，設在鋼管頂部，當出漿口流出漿液后，關上閥門，然后加壓至0.8Mp。待漿液固結(jié)后，進行二次注漿，即將一端鋼管端頭部位割開，使管水流出或抽出，然后進行填充注漿，填充注漿時，可加入適量的膨脹劑，注漿效果通過割開

12、管頭部位進行檢驗；八、端頭嵌固處理要求1 401鋼管全部布設完成后，需將兩端的管頭連接起來，使端頭部位形成一個整體；2 端頭連接方法是用28mm鋼筋上下兩排焊接起來，形成一個整體。九、質(zhì)量保證措施本工程地質(zhì)條件復雜，施工精度高，施工難度大。為了保證質(zhì)量、保工期、順利完成，必須嚴把質(zhì)量關，技術質(zhì)量保障體系的總體要：現(xiàn)場各工序均由專人負責，嚴格實施崗位責任制，力求做到分工明確，責任到人。具體措施包括如下：1、工程開工前，認真做好技術交底，做到人人明白技術要求，個個分擔技術責任；2、上崗人員必須經(jīng)過技術培訓，特殊工種必須持證上崗；3、施工人員嚴格執(zhí)行施工的有關規(guī)定；4、嚴格按照施工總體要求和設計技術

13、交底的具體要求進行每一工序的施工；5、主要工序均由本工序的負責人進行自檢，合格后上報工程技術負責人，會同監(jiān)理檢驗合格后方可進行下一工序施工；6、認真執(zhí)行施工組織設計與施工技術措施規(guī)定的質(zhì)量標準；7下管管幕長度與設計長度誤差不得大于200mm；8、生產(chǎn)主管、技術人員、機手在施工中應熟悉地層變化，分析偏斜規(guī)律，根據(jù)情況變化適時調(diào)整技術參數(shù)；9、各班記錄人員準確記錄鋼管長度、根數(shù)。各種數(shù)據(jù)記錄要與時。禁止追記或補記，交接班要交接清楚；10、施工前向甲方詳細了解地下障礙物分布情況，最大埋深，根據(jù)調(diào)查結(jié)果做出相應防措施；11、嚴把材料質(zhì)量關，對所有使用的各種材料和零部件，均須由專人一一檢測，不合格者必須

14、剔除，嚴禁勉強使用或漏檢；12、現(xiàn)場質(zhì)量員對每道工序質(zhì)量必須認真監(jiān)督與檢查。發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，在質(zhì)量人員監(jiān)督下與時給予補救；13、定期召開質(zhì)量分析會議，就出現(xiàn)的質(zhì)量問題與工作重點進行研討。與時總結(jié)所采用技術參數(shù)對打設質(zhì)量的影響，根據(jù)情況適時調(diào)整技術參數(shù)；14、建立有效的質(zhì)量獎懲制度，連續(xù)質(zhì)量優(yōu)良者獎，出質(zhì)量責任事故者懲。十、安全保證措施1、安全用電措施1.1所有施工人員應掌握安全用電的基本知識和所用設備性能，用電人員各自保護好設備的負荷線、地線和開關，發(fā)現(xiàn)問題與時找電工解決，嚴禁非專業(yè)電氣操作人員亂動電器設備；1.2配電系統(tǒng)分級配電，配電箱、開關箱外觀完整、牢固、防雨防塵、外涂安全色、統(tǒng)一編號。其

15、安裝形式必須符合規(guī)定，箱電器可靠、完好，造型、定值符合規(guī)定，并標明用途；1.3現(xiàn)場支搭架空線路的線桿底部要實，不得傾斜下沉，與基坑邊與臨近建筑應有一定安全距離，且必須采用絕緣導線，不得成束架空敷設，達不到要求必須采取有效保護措施；1.4 所有電器設備與其金屬外殼或構(gòu)架均應按規(guī)定，設置可靠的接零與接地保護；1.5施工現(xiàn)場所有用電設備，必須按規(guī)定設置漏電保護裝置，要定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題與時處理解決； 2、焊接作業(yè)安全措施2.1 工作時應穿戴工作服、絕緣鞋、電焊手套、防護面罩、護目鏡等防護用品，高處作業(yè)時系安全帶；2.2 焊接作業(yè)現(xiàn)場周圍10米不得堆放易燃易爆物品；2.3 作業(yè)前檢查焊機、線路、料機外

16、殼保護接零，確認安全；2.4 焊接時二次線必須雙線到位，嚴禁用其他金屬物作二線回路；2.5 焊把線不得放在電弧附近或熾熱的焊縫旁，不得碾壓焊把線；2.6 氣焊時先開乙炔閥點火，后開氧氣閥調(diào)整火焰。關閉時先關乙炔閥，再關氧氣閥；2.7氧氣瓶和乙炔瓶應保持距離在5米以上，與焊炬、割炬和其他明火不小于10米；2.8作業(yè)中若氧氣管著火應立即關閉氧氣閥門，不得折彎膠管斷氣；若乙炔管著火，應先關熄炬火，可用彎折前面一段軟管的辦法止火；2.9電焊機必須設單獨的電源開關、自動斷電裝置。外殼設可靠的保護接零；2.1電焊機的電源線長度不大于5米，焊接線長度不大于30米。3、安全生產(chǎn)措施3.1 項目經(jīng)理負責安全領導工作，各班設安全檢查員負責現(xiàn)場晝夜施工安全。安全員要具備技術全面，責任心強，不畏上不護短的素質(zhì)。安全員發(fā)現(xiàn)事故隱患時，有權責令立即停工，采取有效除患措施；3.2進入施工現(xiàn)場的所有人員必須戴安全帽；3.3現(xiàn)場施工人員，穿戴要符合安全規(guī)定，不得做與生產(chǎn)無關的事情；3.4現(xiàn)場施工常常立體作業(yè)，上部施工人員必須兼顧下部人員，以免誤傷；3.5電器設備的安裝