村。场地LLLJ123G 号桩标高110.89m,LLLJ123G1 号桩标高111.89m, 穿越场地属于孤风平原,主要为旱地,穿越点离鲁比村至柳江县的水泥路约150m。 2.3 地形、地貌
穿越场地微地貌属孤风平原,地形较平坦,地势开阔,场地高程110.2~124m ,相对高差13.8m ,地表多为旱地。 3 施工部署 3.1 劳动力安排
施工机组:机组长1人;质量、安全1人;测量技术1人
顶管施工由1个顶管机组组成,顶管作业一般连续不停,三班制昼夜不停施工。 开挖加套管由土建机组在顶管结束后完成。 3.2 临设布置
4 临时施工用电采用50kw发电机供电;施工用水、生活用水可外部拉运。在工作井的南北两侧分别设置堆管场和堆土区。休息区设置在高速公路控制区外35m。详见(施工平面规划) 4.1 施工围护
工作井四周设置围挡,施工区域设置安全警戒标志与外界隔离。 4.2 工作流程
本工程的涉路施工为顶管施工,其工艺流程见下图:
- 3 -
5 主要技术方案 5.1 施工原理
在公路两侧放出管道中心线,选择地势较低的一侧作为顶管操作坑,另一侧为接收坑,确定顶管穿越的进、出口位置,在操作坑内放入第一节穿越套管和顶管设备。由人工先在套管前端掏土,待套管前端形成略大于套管外径的圆型空间后,再顶进套管。待套管顶进后再继续人工掏土,如此循序渐进,直至穿过公路为止。套管穿越完毕后,将安装好绝缘支撑的主管道用配套滑车送入套管内。施工中的清土、排渣采用轨道小滑车配合施工。
顶管穿越流程图
- 4 -
混凝土套管
顶管示意图
5.2 施工准备
5.2.1 组织施工人员熟悉施工图,进行技术交底,探讨施工质量保证措施。
5.2.2 开工前预先与公路主管部门联系,按照管理部门的要求办理穿越施工手续,按其要求设置相应的警示标志及进行有关工程措施。
5.2.3 向公路有关部门了解清楚穿越地段内地下是否有通讯线路、管道等设施,对于此类设施应请主管部门的有关人员现场指定位置,人工开挖,使之暴露,保护方案应得到主管部门认可。 5.3 测量定位
5.3.1 测量轴线及水准点的引入:管线轴线和水准点由设计单位进行交桩(点)。在每个操作井附近确定管线中心,同时高程要求设置1个临时水准点,水准点必须设在相对稳定坚固的构筑物上,以免影响测量精度。
5.3.2 测量技术要求:施工过程中由专人负责测量工作,固定人员,固定仪器,固定观测线路。
5.3.3 水准点复核:对各个水准点进行闭合测量,闭合公差应符合要求。
5.3.4 管道中心控制:中心复测合格后,及时设置中心线控制桩(点),做明显标志。 5.3.5 管道高程控制:水准点复测合格后,应在操作井后靠背附近较稳定处设1个固定水准点和顶铁中心线供顶管施工中使用。顶进过程中用水准仪测量。
- 5 -
5.3.6 对中心、高程复测:顶管施工开始后,每天复测工作坑内中心线和高程桩一次,以防顶管反作用力使井中心偏移。
5.3.7 测量仪器校核:测量用水准仪校核合格后方可使用,要定期校核,在检定期内使用。 5.4 作业坑开挖与防护
5.4.1 根据设计要求,在穿越道路两端各开挖一个工作坑,一个作为作业顶进工作坑,另一个作为接收首节管的工作坑。工作坑内沿坑的边线做槽钢支护,防止塌方造成人员和设备损坏,要求沿坑边线紧靠坑壁每隔0.3m放置一根槽钢,用挖掘机将槽钢压入作业坑边缘1.5m深,然后在操作坑内用圆木做横向支承,以防止槽钢受坑壁挤压歪倒而造成作业坑塌方。具体结构见下图:
支护用槽钢圆木横撑槽钢桩操作坑
5.4.2 根据穿越套管长以2m计算,操作坑长度确定为5m。
5.4.3 工作坑的深度由设计管底高程及基础厚度而定,即管底高程减去轨道及基础厚度,就是坑底标高。
5.4.4 在挖作业坑时,后背墙的原土层不得破坏,后背墙具体要求如下:
5.4.4.1 要考虑有充分的强度,在顶进中能承受液压千斤顶的最大反作用力而不破坏。 5.4.4.2 要有足够的刚度,当受到千斤顶的反作用力时,应使压缩变形小,当反作用力取消时,应能基本恢复原位,以充分发挥千斤顶的有效冲程。
5.4.4.3 后背墙表面要平直,并且垂直于顶进管道的轴线,以充分避免产生偏心受压。 5.4.4.4 根据土质情况,必要时后背墙要采取相应的支撑措施,例如加道木,加止推平台,选材要均匀坚固,以承受较大的后座力,避免造成后背墙受力不均,发生倾斜现象。
- 6 -
5.4.5 根据道路两旁土质主要为粉质粘土,为便于顶管施工,修筑混凝土操作坑,操作坑后背采用30cm钢筋混凝土,并在后背中夹设槽钢、道木以加强后背强度,坑底标高比套管底标高低0.5m,并在作业坑的坑底铺素砼垫层200mm。在另外两侧修筑砖墙。 5.4.6 在操作坑内安装轨道、安装顶管设备。 5.5 顶管设备设施安装
操作井处理完毕后,布置液压站、发电机及管路、线路。工作井内安装导轨、千斤顶及纵横顶铁。安装后的导轨应牢固,不得在使用过程中产生位移或过大变形。导轨内距计算:
S=2[(D-h+L)(h-L)]1/2=863mm 式中:
S——导轨内距;D——管外径;h——轨高;L——管外底距导轨底距离 5.5.1 顶力计算
根据经验公式:
F=n×G×L
其中n为土质粘度系数 本地质取n=2 G=每米套管自重 L=顶管长度
G=每米套管自重=材料密度×每米套管体积
为安全、稳妥的完成此项顶管任务,用2台最大顶力为320T的QYS320型顶镐顶进,满足施工需要。根据设计地勘报告,顶管作业坑处土质坚实,符合顶管施工后坐力顶力要求。 5.6 顶管施工 5.6.1 安装护圈
护圈装于首节管端部,护圈由外壳内环和肋板三部分组成,护圈外壳套于顶进管外部,遮板端部呈20°~30°角,尾板宽度15~20厘米。
5.6.2 安装管节
- 7 -
1—遮板 2—尾板 3—套管壁 4—环梁 5—筋板
套管护圈示意图