水庫頂管施工方案(17頁).pdf
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2022-09-07
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1、.*頂管施工方案目錄第一章工程概況 .2第二章施工布置 .22.1 施工道路布置.22.2 水、電布置.3第三章頂管施工準備 .33.1 頂管工作坑施工.33.2 導向基礎施工.33.3 導軌安裝施工.33.4 后墻座施工.43.5 主頂設備安裝.43.6 頂鐵安裝.43.7 安置起重機械.63.8 安置土方運輸設備:.6第四章頂進施工 .64.1 頂管始發.74.2 頂進.74.3 管段連接.94.4 測量.94.5 糾偏.10 4.6 頂管接收措施.12 4.7 長距離頂進施工措施.12 4.8 頂管頂進流程圖.13 4.9 輔助施工.13 第五章質量保證措施 .14 第六章資源配置 .12、5 6.1 頂管主要施工機械和設備表.15 6.2 勞動力安排一覽表.15 第七章安全保證措施 .16 第八章施工進度計劃及工期保證措施.17 8.1 施工進度計劃表.17 8.2 工期保證措施.17.第一章工程概況*水庫位于*附近,毗鄰大*水系的*水庫。*水系屬*支流,其 流域面積約*km2,庫容*萬 m3。水庫排洪水量經*引入南海。大壩一部分為碾壓式均質土壩,一部分為水墜式均質土壩,壩頂高程 57.6m(珠基,下同)。迎水坡采用 C20 混凝土護坡,坡 比為 1:2.75,壩后坡采用草皮護坡,坡比分別為1:2.5、1:2.75、1:1.5。大壩左端設有溢洪道,挑流形式消能,配置15t 螺桿3、啟閉機1 臺。壩下涵管為引水發電兼輸水涵管,采用鋼結構涵管,全長 240m,直徑為 1.50m。工程對外交通主要靠*1505 米的進庫公路,其中 882 米已由水庫建好水泥路面,壩址距離沙隴約5km,陸上交通方便。壩體為均質土壩,填土質量總體較好,填土上部密實度較差,呈松散裝,下部稍好,呈稍密中密狀;局部段夾有含碎石塊,使得壩體產生凹陷和不均勻沉降,局部段在鉆進過程中未有迥水,注水試驗滲透系數k=4.4410-3cm/s,具中等透水性。頂管的部位無地下管線和其他構造物,地面上也無任何建筑結構,施工不受外界因素的影響。第二章施工布置2.1 施工道路布置壩后坡布置兩條臨時施工道路進入頂管工作坑,一4、條在電站大門.口外,通過干涸的河道,進入工作坑左側工作面,一條在進入電站院內,在廠房右側進入工作坑右側的工作面。2.2 水、電布置施工生產用水就近抽取符合水質要求的生產用水。施工生活用水就近取用或接取。施工用電根據業主指定接取。為保證用電安全,主要電源開關全部采用空氣開關,并配備觸電保護裝置。低壓線至用電機械處用橡膠電纜連接。線路架設高度不低于5m。第三章頂管施工準備3.1 頂管工作坑施工工作坑的寬度為 10.0m,長度為 9.0m。根據設計圖紙進行開挖,放坡均為1:1。一般設置在出口截水環的位置,利用截水環結構做進洞封門。工作坑內四周設置排水溝,溝尺寸為40cm40cm,并設一個 1.0m的5、砌磚集水井,深 1.5 米。基坑外四周設排水溝,以防雨水流入基坑。3.2 導向基礎施工導向導向基礎是為了確保涵管頂進的方向不偏移的一種控制方式,是配合截水環,控制頂進方向不偏離,施工過程中嚴格控制基底高程和結構邊線。基底采用C20 混凝土結構。3.3 導軌安裝施工安裝導軌,先復核管道中心位置,計算導軌軌距,軌距一般為80cm。采用裝配式輕型導軌,按軌距安放在砼基礎面上。二根軌道.必須互相平行、等高,導軌面的中心標高按設計溝底標高設置,坡度與設計管道坡度相一致,工作坑的砼基礎面標高為溝底標高減去導軌的構造高度和 10mm 以下調整的薄鐵板厚度。導軌定位后必須穩固,在頂進中承受各種負載時不位移、不6、變形、不沉降。3.4 后墻座施工后座墻是頂進管道時為千斤頂提供反作用力的一種結構,在施工中,要求后座墻必須保持穩定,一旦后座墻遭到破壞,頂管施工就要停頓。后座墻主要采用漿砌石結構,基礎采用厚50cm混凝土澆注,安裝設備的墻面采用厚150cm 鋼筋混凝土澆注,整體后墻座的規格長為 10.0m,寬為 10.0m,高度為 8.0m,后墻座基礎要深于工作坑3.0m。3.5 主頂設備安裝安裝主頂設備,采用 2 臺 600 噸臺千斤頂作為主頂,千斤頂行程為 0.5米。千斤頂動力由油泵提供,每臺千斤頂規格一致,行程同步,油路并聯,共同作用,均備有獨立的控制閥。千斤頂后端固定在組合千斤頂架上作整體吊裝。前端頂7、進分壓環,頂鐵將頂力傳至管節。分壓環制作具有足夠的剛性,與管端面接觸相對平整,無變形。油泵設備設在距離主頂千斤頂的近處,并設置防雨棚,油路安裝順直,減小轉角,接頭不漏油,油泵的最大工作壓力不大于32kpa,裝有限壓閥、溢流閥和壓力表等指標保護裝置,安裝完畢后必須進行試車,在頂進中定時檢修維護,及時排除故障。3.6 頂鐵安裝頂鐵其作用主要是把主頂千斤頂的推力比較均勻地分散到頂進.管道的管端面上,同時還起到保護管端面的作用,同時還可以延長短行程千斤頂的行程。選擇符合要求剛度的頂鐵,受力后無變形,相鄰面垂直,排列不扭曲,單塊放置穩定性好,與導軌的接觸面平整,頂進前滑動部分抹黃油潤滑。根據頂鐵旋轉位置8、的不同,可分為橫頂鐵、順頂鐵和U 形頂鐵三種。橫向頂鐵安裝在千斤頂與方頂鐵之間,將千斤頂的頂推力傳遞給兩側的方頂鐵上。使用時與頂力方向垂直,起梁的作用。橫頂鐵斷面尺寸為300300mm,長度按被頂管徑及千斤頂臺數而定,本工程選用長度為1.6m 的橫頂鐵;用型鋼加肋和端板焊制而成。順頂鐵(縱向頂鐵)放置在橫頂鐵與被頂的管子之間,使用時與頂力方向平行,起柱的作用。在頂管過程中起調節間距的墊鐵,因此頂鐵的長度取決于千斤頂的行程、管節長度、出土設備等而定,通常有100、200、300、400、600 等幾種長度。橫截面為250300mm,兩端面用厚 25mm鋼焊平。順頂鐵的兩頂端面加工應平整且平行。防9、止作業時頂鐵發生外彈。U 形頂鐵安放在管子端面,順頂鐵作用其上。它的內、外徑尺寸與管子端面尺寸相適應。其作用是使用順頂鐵傳遞的頂力較均勻地分布的到頂管端斷面上,以免管端局部頂力過大,壓壞管端。大口徑管口采用環形,小口徑管口可采用半圓形。.分塊拼裝式順頂鐵的質量應符合下列規定:頂鐵采用型鋼焊接成型,焊縫不得高出表面,且不得脫焊;頂鐵的相鄰面應互相垂直;同種規格的頂鐵尺寸應相同;頂鐵上應有鎖定裝置;頂鐵單塊放置時應能保持穩定。安裝后的頂鐵軸線應與管道軸線平行、對稱,頂鐵與導軌和頂鐵之間的接觸面不得有泥土、油污;更換頂鐵時,應先使用長度大的頂鐵;頂鐵拼裝后應鎖定。本工程采用矩形頂鐵,頂鐵與管口之間相10、吻合,中間采用緩沖材料襯墊,當頂力接近管節材料的允許抗壓強度時,管端增加環形頂鐵。3.7 安置起重機械頂進工作坑配備汽車吊進行垂直運輸作業。其起重能力滿足頂管工具管和頂進設備的裝拆、吊鋼管和頂鐵裝拆、其他材料的垂直運輸。正式作業前要先試吊,離地面約10cm 檢查重物捆扎情況和制動性能,確認安全可靠,方可使用。3.8 安置土方運輸設備手掘式頂管土方一般采用人力推車工具進行管內水平運輸,運至管外工作坑時,采用汽車吊或電動卷揚垂直運輸,在利用自卸車運至指定的位置卸料。第四章頂進施工輸水涵管頂管從壩后坡開挖洞臉、工作坑并修筑液壓千斤頂鎮墩,鋼管在工作坑焊接連接節后頂進,頂力約1200 噸,進水口結構同11、時施工,頂管全長130m。.4.1 頂管始發在開始頂進前應檢查下列內容,確認條件具備時方可開始頂進。1)、全部設備經過檢查并經過試運轉。主要包括液壓、電器、氣壓、水壓、照明、通訊、通風等操作系統是否正常工作,各種電表、壓力表、換向閥、傳感器等是否能正確顯示其處于正常工作狀態,然后進行聯動調試,確認沒有故障后,方可準備頂管始發。2)、頂管在導軌上的中心線、坡度和高程應符合規定。4.2 頂進頂管進洞是頂管施工中較重要的工序。為控制洞口土體穩定,在頂管進洞前先進行洞口加固處理。頂進的原理利用千斤頂出鎬,在后座墻不動的情況下將被頂進管子推向前進,操作過程如下:安裝好頂鐵擠牢,管前端已一定長度后,啟動油12、泵,千斤頂進油,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,重復上述操作,直至需要安裝下一節管子為止。卸下頂鐵,下管,焊接鋼管接口,對焊接質量進行檢驗。重新裝好頂鐵,重復上述操作。頂進時應注意事項:開始人工挖土前,應先將頂管的刃口部分切入周邊土體中。挖土程序按自上而下分層開挖,嚴防正面坍塌。對特殊地段,必要時可輔以降水或注漿加固等施工措施,以保證土體的穩定。.頂進時遵照“先挖后頂,隨挖隨頂”的原則。應連續作業,避免中途停止,造成阻力增大,增加頂進的困難。首節管子頂進的方向和高程,關系到整段頂進質量,應勤測量,勤檢查及時校正偏差。安裝頂鐵平順無13、歪斜扭現象,每次收回活塞加放頂鐵時,換用可能安放的最長頂鐵,使連接的頂鐵數目為最少。頂進過程中,發現管前土方坍塌、后背傾斜,偏差過大或油泵壓力表指針驟增等情況,停止頂進,查明原因,排除故障后,再繼續頂進。管前挖土是保證頂進質量關鍵,管前挖土的方向和開挖形狀,直接影響頂進管位的準確性,因為管子在頂進中是循已挖好的土壁前進的。因此,管前周圍超挖應嚴格控制。對于密實土質,管端上方可有1.5cm 空隙,以減少頂進阻力,管端下部135中心角范圍內不得超挖,保持管壁與土壁相平,也可預留1cm 厚土層,在管子頂管過程中切去,這樣可防止管端下沉。在不允許頂管上部土壤下沉地段頂進時,管周一律不得超挖。管前挖土深14、度,一般等于千斤頂出鎬長度,如土質較好,可超前0.5m。超挖過大,土壁開挖形狀就易控制,容易引起管位偏差和上方土坍塌。在松軟土層中頂進時,采取管頂上部土壤加固或管前安設管檐,操作人員在其內挖土,防止坍塌傷人。主頂千斤頂的頂進操作方法:.把“千斤頂選擇”轉換開關拔到“主千斤頂”的位置,綠色指示燈顯亮;按下行程予調計數器的“速度儀調零”按鈕;按下“千斤頂控制”的“頂出”開關,綠色指示燈亮,千斤頂啟動;轉動旋鈕式調速閥,以調節千斤頂速度;當主頂千斤頂頂伸到數字式計算器予調的行程值時,千斤頂即自動停止,“頂出”開關動力組在卸載狀態下繼續運轉;按下“千斤頂控制”的“回縮”開關,紅色指示燈亮;主頂千斤頂到15、達回縮終點時,按下“關”的開關,使主頂千斤頂停止;發生緊急情況時按下“緊急制動”開關,此時各開關的運轉電路和所有指示燈被全部切斷;運轉重新開始需要一次按“緊急制動”開關,此時“動轉電源”指示燈亮。按下“千斤頂速度選擇”開關,使油泵繼續工作。4.3 管段連接頂管管材采用 1500mm鋼管,壁厚 16mm。連接采用手工焊接,連接對口嚴格按規范執行。焊接完成后要及時進行焊縫的外觀檢查和無損探傷檢查,檢驗合格后,在進行頂進施工。4.4 測量按照設定的管道中心線和工作坑位建立地面與地下測量控制系統,控制點設在不易擾動、視線清楚、方便校核的地方,并加以保護;.頂進坑內設置由地面水準點引入的臨時水準點,在交16、接班時進行儀器高程的校對與調整,頂進軸線由設計管道中心通過經緯儀引入坑內,然后對中觀測;測量儀器架設在坑的后部,每個頂程結束后必須全線復測、繪制管道頂進軌跡圖并由施工質監人員檢查復核。4.5 糾偏在頂管中,由于周圍穿越土層的變化,頂力的不均勻,管道聯接的誤差等因素,均可能造成頂管中線偏離設計中線位置,當管道偏差超過下表規定的值時,需采取糾偏措施。一般情況的頂管施工的最大允許偏差(mm)項 目允許偏差軸線位置D1500 100 D 1500200 管道內底高程D1500+30-40 D 1500+40-50 相鄰管間錯口鋼管道2鋼筋混凝土管道15%壁厚且不大于20 對頂時兩端錯口50 注:D 為17、管道內徑(mm)。對于管道直徑大于2400mm 的長距離頂管施工或特殊困難地質條件下的頂管,允許偏差可以在滿足管道設計的水力功能要求、使用要求和不損壞接頭結構及防水性能要求等的條件下進行適當調整,但應經業主、設計單位等的確認和批準。糾偏時指導思想是“減緩發展,穩慢回歸,平行找順,糾偏一半,反曲靠線,主動微調”。發現誤差時,不能急于歸位,找出原因,減緩誤差發展。第一步,找出誤差大的一面進行糾偏工作,糾偏千斤頂在原基礎上的伸出量不超過 2-4 mm,這時誤差雖仍在增加,但已有回歸趨勢。第二步,經過一段頂程后(3 m 左右)出現頂進軸線與設計中心線平行時,可多頂一段距離(510m)。管體在頂進中會接18、順一些已彎曲的土洞,第三步向設計中心靠攏,仍將千斤頂繼續伸出2mm 左右,本著穩慢.原則,每頂 2-3m 可向設計中心靠近5mm,當誤差已校正1/2 時,反向糾偏千斤頂開始伸出(2 mm),這時的頂進方向仍然向設計中心靠攏,但其軌跡可能已向反方向演變,故稱“反曲靠線”,只有這樣才能避免“矯枉過正”,軌跡忽左忽右。頂進糾偏可采取調整糾偏千斤頂的辦法進行編組操作,若管道偏左則千斤頂采用左伸右縮方法,反之亦然,如同時有高程和方向偏差,則先糾正偏差大的一面。發生較大偏差要分析發展趨勢,采用分次逐步糾正,勤調微糾。強制校正法是采用強制措施造成局部阻力,迫使管子向校正方向轉移的方法。主要采用以下幾種方法進19、行校正:1)襯墊法 在首節管的外側局部管口位置墊上鋼板或木板,用加工成短節的刃板亦可,造成強制性的局部阻力后,迫使管子轉向。誤差消除后撤出墊板,不易撤除時就被擠入土內。短節刃板可以取出重復使用。2)支頂法 采用支柱或 50100kN 的千斤頂在管前設支撐,斜支于管內頂端。為了擴大承壓面積,在支柱下墊上木托板。這樣,邊頂進,管節就隨著被支頂起來。此種校正方法見效快。注意不要使管節調向過快,而應當緩慢地轉向,否則支撐受力過大,管壁受到的局部壓力也大,容易引起管體破壞。當管節接近設計高程時,可拆除支撐使管節緩慢地正常頂進。3)主頂千斤頂校正法當頂距較短時(15m),如發現管中心線有誤差,可以利用主壓20、千斤頂進行校正。例如,管中線向右偏時,可.將管口處右側的頂鐵比左側頂鐵加長1015mm,當千斤頂向前推進時,右側頂力大于左側,從而校正右偏的誤差。糾偏工作操作要點:糾偏前,要根據頂管本身已存在的斜率和軌跡綜合分析,確定校正方向及糾偏千斤頂的伸出量。糾偏時要堅持勤測、勤調、微動的原則,每次糾偏一般情況不大于 0.5,切忌猛糾、硬調。糾偏操作必須在頂進中進行,嚴禁在停止時糾偏。當進行主動糾偏時,應會同技術人員共同研究進行。4.6 頂管接收措施為了順利完成頂管接收工作,在出洞口的土體進行加固處理。如果土質不是很軟,可采用門式加固法,即對所頂管道兩側和頂部一定寬度和長度范圍內的土體進行加固,以提高這部21、分土的強度,從而使頂管在出洞或進洞中不發生坍土現象。如果土質比較軟,則在管子頂進的一定范圍內,對整個斷面進行加固。如果土質比較好,土比較硬,挖掘面上的土體又能自立,可不必對土體進行加固。在接收頂管時,應避免在頂進時引起頂管前方土體不規則坍塌,使頂管推進時方向失控和向上爬高。4.7 長距離頂進施工措施長距離頂管施工的核心問題是對頂力的控制。頂管在頂進過程中,單位長度上的頂進阻力與管徑、覆土層厚度、土體容重、土層性質有關。但是在實際頂管施工中糾偏對頂力的影響非常明顯,在頂進.過程中由于受力不均勻,導致偏離管道設計軸線,所以糾偏在長距離頂進過程中是自始至終伴隨著頂進而進行。4.8 頂管頂進流程圖4.22、9 輔助施工管內的輔助管道設置于管道內壁,用鋼架將其有序地固定在管壁上。(1)通風設施由于管道頂進距離長,埋置深度深,管道內的空氣不新鮮,加上土體中會產生有害氣體,因此,必須設置供氣系統。通風設施用一臺9.3 的柴油空壓機將壓縮空氣輸入空氣濾清器,再進入儲氣桶,經過氣壓調節閥,將壓縮空氣傳輸至管道最前端,并將管道最前端的空氣排出,以此進行空氣循環。(2)電源布置在頂管過程中,管內主要是照明用電。由于管道內的空氣濕度較大,因此,采用36V 低壓照明電,低壓電須通過變壓器降壓。燈具主頂千斤頂回縮吊開頂鐵驗收合格安放管節安裝頂鐵啟動油泵頂進油缸伸出,繼續頂進.采用防水防爆燈具第五章質量保證措施(1)23、頂管工程開始前,編制切實可行的施工組織設計,描述依照規范所必須的測量標志,包括要用到的頂管設備的類型、詳細尺寸、施工原理、技術措施等。(2)在施工過程中實行三級檢驗和交接班質量簽證制度。由各班組的質量員對上一班的工程質量進行逐步驗收,合乎要求后,簽字接收。對工程質量進行不定期的抽查,并實施質量獎罰制度。(3)原材料的檢驗結果必須符合設計要求。對鋼材、管材等材料進行必要檢驗。凡檢驗結果不合格者,嚴禁進場和使用。(4)對在施工過程中的工后效果也進行檢驗,如鋼管連接焊縫,其結果應滿足規范要求。在檢驗工作中發現問題應及時追究原因,進行改進,不能讓不合格的材料用于工程建設。(5)各類專職及特殊工種人員必24、須持證上崗,并經常進行技術教育和專業知識再教育,使職工從實踐中提高業務水平。(6)頂管前,向作業班組進行詳細的技術交底,并辦好書面手續。(7)設專人對成品管、鋼套環及木墊從質量、保管、安裝等方面進行全面監督。(8)頂管控制應在質量標準范圍以內,如果在頂進過程中,發現方向失控,應立即停止頂進,逐級上報,經研究同意后,方可繼續頂進。.第六章資源配置6.1 頂管主要施工機械和設備表頂管主要施工機械和設備表序號設備名稱型號數量備注1 操作房1 間2 主頂油泵車組合式2 臺3 主頂油缸600t 2 臺4 配套頂鐵30*30cm 2 套7 吊車12t 1 臺8 水泵3”4 臺10 配電箱200A 2 臺125、1 電焊機直流2 臺12 測量設備1 套13 卷揚機3t 1 臺14 自卸車1 臺15 空壓機9.3 1 臺6.2 勞動力安排一覽表勞動力安排一覽表序號人員名稱數量備注1 管理人員2 施工分兩班作業2 技術員1 3 測量員2 4 安全員1 7 司機3 8 操作員2 10 焊工3 11 電工2 12 雜工20.合計36 第七章安全保證措施(1)設專職安全負責人,全面負責施工全過程的安全檢查、安全布置、安全監督。(2)定期組織各部門對施工現場進行安全設施大檢查,發現問題及時處理解決。(3)所有洞口、臨邊的位置設置安全圍欄,在醒目的位置設安全警示標志。(4)凡規定的持證上崗人員,必須持證上崗。(5)26、認真做好安全生產教育,對所有參加施工生產的職工均應進行入場生產安全和消防安全教育,未經教育不得上崗,同時應結合工程進度及不同施工工藝,進行針對性的安全知識與遵章守紀教育。(6)嚴格執行起重機械三限位、兩保險、十不吊規定。(7)現場機電維修人員應該經常檢查設備觸電漏電保護是否完好有效。(8)現場用電機具較多,電線不得亂拖、亂拉。材料運輸、堆放時,一定要注意保護好電線,防止碰砸電線,造成電線皮包砸碎剝落,一經發現有電線漏芯或電線皮包破損要及時修調。(9)電動機械及工具應嚴格按一機一閘制接線,并設安全漏電開關。.(10)吊機等起重機械必須配備專業指揮人員,無指揮人員不得作業,指揮人員必須有醒目的安全27、帽標志。第八章施工進度計劃及工期保證措施8.1 施工進度計劃表頂管開工時間:2010年 3 月 10 日,計劃工期 50 天。8.2 工期保證措施(1)在工程施工時,配置足夠的資源。在人員上配備充足,采用 3 班制施工方法來縮短工期,并配備相應的勞動力。(2)發揮施工管理優勢,進行合理的施工分配,組織流水施工,確保工期目標順利實現。(3)運用先進的施工技術,依靠領先的技術,確保頂管施工的順利進行。(4)加強頂管設備維修工作,做好原始記錄,同時在施工時做到隨修理和保養,保證設備正常運行。(5)建立以項目經理為首的施工管理系統,其主要任務是:1)掌握和控制施工進度,及時進行人力、物力的平衡調度,保證施工按計劃正常運行。2)及時同有關部門互通信息,掌握施工動態,協調內部各專業工種之間的工作,注意后續工序的準備,布置工序之間的交接,及時解決施工中出現的各類問題。