中口徑1350頂管工程施工組織設計方案

1、一、工程概況二、泥水平衡頂管機頭配套設備的選擇及人員安排三、測量四、頂管注漿五、頂管施工工藝流程六、工具管進出洞口技術方案七、推力的理論計算八、建筑物及軸線上方管線沉降控制及保護措施九、頂管施工質(zhì)量控制十、安全文明施工措施一、工程概況1. 施工概況本標段頂管平行于環(huán)路頂進，由 頂至 。全長 米。穿越地層為含泥量約5%的沙層，地下水位較高，頂管施工時刻控制好土壓力的變化，并相應調(diào)整推進壓力，始終使其處于平衡狀態(tài)頂進施工； 尤其要控制好穿越砂土地層的施工，該地層易發(fā)生砂土液化，因此，要控制好地面沉降的施 工。本段頂管管徑為：1350本段頂管機頭采用MEP135C泥水平衡機頭1、頂管施工周期泥水平衡

2、頂管施工推進速度按 30m/天考慮;注漿、輔助系統(tǒng)安裝存p2天丨心測量及導 主頂、后座 機頭聊裝丨匿機調(diào)試臥安裝丨泥水系統(tǒng)兗裝及調(diào)試 丨逬麗施工推譜施工1天、泥水平衡頂管機頭、配套設備選擇1、泥水平衡頂管機的選擇根據(jù)此土質(zhì)，我公司擬采用日產(chǎn)伊勢機公司 MEP型泥水平衡頂管機頭。該 機種的刀盤可根據(jù)前方土壓力的變化自動伸縮，伸縮的同時進泥量也可隨之變 化。使前方平衡土壓力始終保持定值，該機種是目前平衡土壓力最準確的頂管機， 可保證地面沉降量最小。（1）、施工原理：當掘進機正常工作時，進排泥閥均打開，而機旁通閥則關閉。泥水從進泥 管經(jīng)過進排泥閥門而進入掘進機的泥水倉里。 而泥水倉里的泥水則通過由排

3、泥管 道排出，只要調(diào)節(jié)好進、排泥水的流量，就可以使掘進機的泥水倉中建立一定的 壓力。（2）、特點A、泥水平衡頂管機的特點是具有雙重平衡功能，即其全斷面的大刀盤 能自動平衡頂進正面土體的土壓力，同時，通過對泥水室進行泥水加 壓，又能平衡地下水壓力。B、此外，本機還裝有主頂速度檢測儀、傾斜儀等可對頂進速度、機頭 旋轉(zhuǎn)、水平傾角自動進行測量。C、機頭刀盤后部裝有液壓檢測土壓力的感應裝置，隨時監(jiān)測正面土壓 力，當土壓力變小時可提高頂速。土壓力變大時則降低頂速，使土壓 力始終保持定值。平衡正面的土壓力，從而達到避免前方土體塌陷而 造成地面沉降 機頭頂進時在刀盤與前方土體之間可形成一層泥膜，可達到穩(wěn)定前

4、方土體的效果可使頂進面始終處于平衡的最佳狀態(tài)，有效地控制地表 沉降于20mm以。（3）、與其他型式頂管方法相比泥水式頂管具有以下優(yōu)點：a. 適用的地質(zhì)圍較廣，如遇到地下水位較高以及地質(zhì)變化圍大的土質(zhì)條件，它 都能適用。b. 可保持挖掘面的相對穩(wěn)定，對周圍土層的影響較小，施工后地面沉降極小。c. 與其他類型的機種相比，泥水頂管的推力較小，最適宜于長距離頂管。d. 工作坑作業(yè)環(huán)境較好，作業(yè)比較安全。由于采用泥水輸送棄土，沒有吊土、 搬運土方等較易發(fā)生危險的作業(yè)。 可以在大氣常壓下作業(yè)。如挖掘面穩(wěn)定，不會 造成地面沉降而影響交通及各種公用管線的安全。e. 由于可以連續(xù)出土，因此大大提高了推進速度。2

5、、配套設備介紹：（1）、進排泥泵我們選用不僅能泵送清水，而且泵送 r=1.3以下的離心泵作為進排泥泵。（2）、基坑旁通基坑旁通可改變泥水循環(huán)方向，防止管堵塞（3）、泥水管路系統(tǒng)，包括泥水鋼管、泥水軟管、手動明桿式閘閥、流量系統(tǒng)、 隔膜式壓力表等。3，頂管動力、照明配套（1）、頂管動力配套序號設備名稱數(shù)量總功率（kw/h）1刀盤電機2352送、排泥泵電機3903糾偏油泵電機10.754后方頂液壓動力站電機1305注漿泵電機136潛水泵2157電焊機1158合計188.75（注：以上所列設備，并不都是同時啟動。）動力電纜設置：管設置一路電纜，按其配套動力負載功率，選擇電纜規(guī)格, 供電采用TN-S方

6、式，三相五線制移動電纜裝接。為防止長距離以后的電壓降問題，因此在中間設置升壓變壓器增壓，同時放大電纜截面，以減少電阻，電纜接 頭采用電纜接頭箱2，人員安排計劃機頭控制2人測量工2人注漿工2人電工2人電焊工2人輔助工6人合計16人3、管子與接口(1) 、管子根據(jù)設計要求，采用“F”型鋼承口式鋼筋砼管，接口采用挈形橡膠密封圈(2) 、管材與接口驗收選用優(yōu)良管材并處理好管子接口對頂管施工是十分重要的。對于成套管材, 要按有關規(guī)對管材作現(xiàn)場檢查驗收，如發(fā)現(xiàn)不合格品堅決予以退回。（3）、施工期間的復驗施工前再次檢查管子接頭的槽口尺寸，橡膠圈和襯墊板的外觀和質(zhì)地。確 認合格后可在接口處均勻涂抹薄層硅油等對

7、橡膠無侵蝕性的潤滑材料以減少摩 阻力。承插接管時加力要均勻，應保證橡膠圈不移位，不反轉(zhuǎn)，不露出管外。頂 管結束后要按設計要求在管間隙處填充彈性密封膏， 并與管口抹成一個光滑的漸 變面。三、測量放樣1、頂管工程的測量工作是整個頂管工程質(zhì)量的關鍵，它的實施好壞將直接影響 到管線線形的平順，甚至影響到頂管的順利貫通，因此需精心實施，確保無誤。2、本工程測量包括高程測量和左右偏差測量兩部分。3、高程測量較簡單，在地面上把永久性水準引測至井邊，通過垂直吊鋼尺引測至井下，設臨時水準點，再在管道架設水準儀測至機關標靶， 即可知道機頭高程 偏差。此水準還可從機頭測出來，閉合差按二級水準控制。4、左右偏差測量可

8、在后座設一激光經(jīng)緯儀， 在滿足通視的條件下，直接看機頭 標靶就可知道左右偏差5、根據(jù)接收井預留井間隙，考慮到沉井土建施工存在誤差，機頭操作也存在誤 差，我們把管道導線測量誤差控制在土 25mm導線測量測回數(shù)定為一測回，必要 時增加測回數(shù)。四頂管注漿頂力控制的關鍵是最大限度地降低頂進阻力，而降低頂進阻力最有效的方 法是進行注漿。注漿使管周外壁形成泥漿潤滑套，從而降低了頂進時的摩阻力， 我們在注漿時做到以下幾點：(1) 、選擇優(yōu)質(zhì)的觸變泥漿材料，對膨潤土取樣測試。主要指標為造漿率、失 水量和動塑比。(2) 、在管子上預埋壓漿孔，壓漿孔的設置要有利于漿套的形成。(3) 、膨潤土的貯藏及漿液配制、攪拌

9、、膨脹時間，聽取供應商的建議但都必 須按照規(guī)進行。一般性能見下表：膨潤土純堿摻加藥劑漏斗粘度視粘度CP失水量ml終應力比重穩(wěn)定性8%4%oCmcT2112.6801.04800.001PHP19 2以上僅為普通配方，我公司另有根據(jù)數(shù)年實踐經(jīng)驗及幾十次實驗而研制的獨特配方，可以使頂進時的摩阻力最低降到 0.25t/m2，可以大大減小頂進 阻力。（4）、壓漿方式要以同步注漿為主，補漿為輔。在頂進過程中，要經(jīng)常檢查各 推進段的漿液形成情況。（5）、注漿設備和管路要可靠，具有足夠的耐壓和良好的密封性能。在注漿孔 中設置一個單向閥，使?jié){液管外的土不能倒灌而堵塞注漿孔，從而影響注漿效果（6）、注漿工藝由專

10、人負責，質(zhì)量員定期檢查。（7）、注漿泵選擇脈動小的螺桿泵，流量與頂進速度相應配。五、泥水平衡頂管施工工藝流程圖下管、撩安裝卜水平頂進六、工具管進出洞口技術方案（1）、為防止掘進機出洞時產(chǎn)生叩頭現(xiàn)象，可以采用延伸導軌，并將前三節(jié)鋼 砼管與機頭做成鋼性聯(lián)接。（2）、為使進出洞口頂進過程中不發(fā)生泥水流失，在進出洞口里安裝橡膠止水法蘭。（3）、進洞措施：A、作好進洞前的準備工作，包括人員設備;B、機頭進洞后，及時將與機頭連接的管子分離，機頭及時吊出井外；并抓緊處理井泥漿和進行洞口封門止水。C、機頭進洞后止水工作抓緊作好，洞口處土體流失、管子沉降等現(xiàn)象就不會發(fā)生，也是保證頂管質(zhì)量的關鍵。(4) 、出洞措

11、施施：D作好進洞前的準備工作，包括人員設備;E、機頭進洞后，及時將與機頭連接的管子分離，機頭及時吊出井外；并抓緊處理井泥漿和進行洞口封門止水。F、機頭進洞后止水工作抓緊作好，洞口處土體流失、管子沉降等現(xiàn)象就不會發(fā)生，也是保證頂管質(zhì)量的關鍵。七，推進的理論計算(按最長段 80米計算)F=F i+F2其中F總推力F i迎面阻力F 2頂進阻力2Fi=n /4*D *P （D管外徑 1.70mP 控制土壓力）P=KO* Y *Ho式中Ko-靜止土壓力系數(shù)，一般取0.9Ho-地面至掘進機中心的厚度，取平均值 5m丫 - 土的濕重量，取2.5t/mP=0.9*2.5*5=11.25t/m2F 1=3.14

12、/4*1.70 *11.25=25.5TF2=n D*f*L式中:f 注漿后管外表面綜合摩阻力系數(shù),取 1.5t/mD管外徑D=1.7mL頂距L=80mF2=3.14*1.7*1.5*80=427.04T因此，總推力 F=25.5+427.04=452.54T根據(jù)計算，該段頂管最大頂力為 452.54 T,大于工作坑所能承受的設計 允許頂力，因此，需設中繼間進行接力頂進。此段頂管擬在機頭后部安放一只中 繼間，距機頭40米，即可滿足施工頂力要求。八、建筑物及軸線上方管線沉降控制及保護措施為了保證在施工中做到對環(huán)境的充分保護，我們將從以下幾方面采取 措施，來控制沉降，確保管線與房屋的安全。本次施工

13、我們選用封閉式泥水平衡機頭1350泥水平衡頂管機。在頂管作 業(yè)時，可通過操作臺控制頂速，使迎面土壓力保持在主動土壓力和被動土壓力之 間，在0點附近一小段，在通常情況下，土壓力可按實際情況控制在P±20KPA圍，地面沉降可控制在1cm以下。根據(jù)我公司過去經(jīng)驗，在頂進過程中，控制好頂進壓力、注漿量、推進速 度，以及控制好軸線測量工作，作到勤糾勤測，精心操作，精心施工，沉降量可 以做到0.5cm以,這樣可有效的控制沉降，達到預期的控制目標，確保管線與建 筑物的安全。九、頂管施工質(zhì)量控制頂管施工質(zhì)量控制項目允許偏差鋼筋砼管最大偏角0.5 °管線軸線偏差L > 70M50MM標

14、咼偏差L > 70M+30 -40相鄰管節(jié)錯口< 15MM無碎裂接口抗?jié)B試驗應達0.11MPa腰箍不滲漏，橡膠止水圈不脫出頂進過程中地面沉降控制圍項目允許變化圍(MM地面隆起的最大極限+30地面沉降的最大極限-30頂管在糾偏過程中，應勤測量，多微調(diào)，每項糾偏角度應保持10'20',不得大于1°十、安全文明施工措施嚴格按照公司制定的有關安全、文明施工措施執(zhí)行。(1) 施工現(xiàn)場建立安全網(wǎng)絡，設立專職安全員每周進行一次安全檢查,分析研究安全生產(chǎn)。(2) 建立安全生產(chǎn)責任制，做到安全工作責任到人。(3) 建立健全班前安全技術交底制度，建立安全獎懲制度。(4) 開展安全檢查活動，對查出的安全隱患，必須定人