南水北調超前管棚支護工程施工組織設計方案(14頁).doc
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2023-07-26
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1、目 錄第一章工程概況3一、工程概況3二、工程地質3三、發展與應用3第二章管棚支護設計4一、工程特點4二、技術措施4第三章施工部署8一、鉆機8二、鉆進速度8三、存在問題9四、施工環境9五、管棚鉆機施工操作規程9第四章施工保證措施11一、質量保證措施11二、工期保證措施12三、文明施工13第一章 工程概況一、工程概況擬建南水北調超前管棚支護工。設計管線總長30M,針對本工地地層特點,采用同心跟管潛孔錘管棚施工技術進行施工。我方負責使用GPZ100型同心跟管潛孔錘管棚鉆機,完畢打設10810mm無縫鋼管成孔分項工程。二、工程地質xx城區位于xx河洪積沖積扇行地的脊背上,地表層為第四紀沖積物,重要是沙2、礫石、沙粉土及粘土層呈互層分布,構造較有規律。本次開打的地層以河卵石為主。三、發展與應用始于二十世紀七十年代的水平定向鉆進管線鋪設技術,綜合了傳統的道路鉆孔、地質鉆探和油氣井定向鉆進技術。這項技術已成為一種完善的施工方法。它應用于穿越河流和水渠、街道、高速公路、鐵路、機場跑道、海灘、島嶼、建筑群來進行石油、天然氣、自來水、污水及其它流體的管線鋪設和電力與電訊電纜的導管傅設等。第二章 管棚支護設計一、工程特點1、本工程位于西環五棵松橋與地鐵站下方,所在地層以河卵石層為主。2、由于所要過的地段為重要交通地段,又位于橋與地鐵站的下方。因此對地面的沉降規定積高,所以單以小導管注漿法也許會對地面導致沉降3、,因此采用超前管棚進行支護是可行且有效的方法。二、技術措施在本次施工地段的前方是地鐵站,因其對地面的沉降規定極高(不得超過3mm)。這對河卵石層開挖提出了交高的規定,采用超前管支護是目前國際上常用的方法。由于這一方法在國內尚不成熟,甲方規定我們打設實驗孔進行實驗。自2023年4月15日5月14日,依照設計及設計變更規定,共完畢管棚實驗孔5根,累計完畢工程量 米。第一根日期打設開始時間打設結束時間頂進壓力(MPa)打設長度打進用時4月15日21:0322:044.71m1小時1分4月15日22:0423:324.91.5m1小時32分4月16日9:209:305.82m9小時58分4月16日9:4、319:585.03m27分4月16日10:0010:154.54m15分4月16日10:1510:305.05m15分4月17日2:202:4510.46m16小時15分4月17日2:453:3710.67m52分4月17日3:374:4510.68m1小8分4月17日5:015:2210.49m21分4月17日5:225:4810.210m26分4月17日5:486:4410.011m56分4月17日6:458:269.512m1小時49分4月17日8:509:238.013m33分4月17日9:2310:3310.014m1小時10分4月17日10:3411:049.714.5m30分第5、二根日期打設開始時間打設結束時間頂進壓力(MPa)打設長度打進用時4月18日19:1319:3081m17分4月18日19:3020:2582m55分4月21日14:0923:5983m9小時50分4月21日23:591:3584m1小36分4月22日1:353:4785m2小時174月22日3:477:0686m3小時19分4月22日7:0616:3087m9小時24分4月22日16:3020:1388m3小時43分4月22日20:131:0089m4小時47分4月23日1:004:08810m3小時8分4月23日4:0813:511011m9小時43分4月23日13:5114:5510126、m1小時4分4月23日15:0516:101013m1小時5分4月23日16:1017:151014m1小時5分4月23日17:1518:101015m55分第三根日期打設開始時間打設結束時間頂進壓力(MPa)打設長度打進用時4月25日3:303:4481m14分4月25日3:446:3082m2小時46分4月25日6:3012:0683m5小時36分4月25日12:0612:3884m32分4月25日12:3813:2085m42分4月25日13:2013:4586m25分4月25日13:4514:2787m42分4月25日14:2714:5088m23分4月25日14:5015:3589m7、45分4月25日15:4016:00810m20分4月25日16:0516:33811m28分4月25日16:4017:10812m30分4月25日17:1017:42813m32分4月25日17:4218:04814m22分第四根日期打設開始時間打設結束時間頂進壓力(MPa)打設長度打進用時4月27日19:53 4:555:3081m35分4月27日5:307:2782m1小時57分4月27日7:308:0583m35分4月27日8:059:1864m1小時13分4月27日9:209:3765m17分4月27日9:3710:215.56m44分4月27日10:2110:425.87m21分48、月27日10:4211:4068m58分4月27日11:4011:535.69m13分4月27日11:5312:12610m19分4月27日12:1214:305.511m2小時18分4月27日14:3014:505.512m20分4月27日14:5015:12513m22分4月27日15:1215:33514m23分4月27日15:3317:055.415m1小時32分通過前期的實驗數據得出這一方法是可行的。真對實驗孔所出現的問題我們采用了一下的措施進行補救:本工地為自穩性極差的沙礫石.漂石地層,采用同心跟管潛孔錘施工工藝,在歷時1個月的管棚打設施工過程中,我們對每根管棚實驗孔的各種施工技術9、記錄數據、施工情況進行分析,并會同與有關業內專家進行探討后,得出以下結論。1各種鉆進參數的收集管棚實驗孔打設施工時,各種鉆進參數的收集及實驗技術數據的采集。通過我方對記錄數據的分析認為:管棚實驗孔單根15米孔的完畢平均時間為15小時,鉆進速度為1米/小時。后期正式施工時,合理掌握鉆進參數,每根15米孔的完畢平均完畢時間為10-12小時,鉆進速度可達成1.5米/小時。2. 施工進度及為后期正式施工組織方案提供依據, 待設計方案擬定后,我方將提供完善的施工組織方案。3獲得的經驗教訓為后期正式施工提供可靠的質量、進度、安全等保障。4. 管棚實驗孔打設施工過程中,出現4次外管打斷,3次潛孔錘軸銷打斷,10、內鉆頭脫落等情況,說明:A 我方施工人員在自穩性極差的沙礫石.漂石地層中施工時,經驗局限性,鉆進參數掌握的不合理。B 真對4次斷管,我方采用以下措施。在鉆進過程中每次在返渣時把風先關了等內管回拉到位時再開風進行吹渣(這樣也許使鉆進的進度放慢,如返渣的效果不抱負的話也許要返復的吹上幾次,也許不能安以前預定的時間打完)。因此每打設一根用時也許在12-15小時,平均1-1.2米/小時。C 外管及潛孔錘軸銷的材質或銷徑需要提高或增大。D 每根鉆孔施工前,必須對潛孔錘總成,進行認真檢查、清洗。保證一次成孔率。外管及潛孔錘軸銷的材質需要調整,建議采用遼寧鞍山鋼鐵公司生產的DZ40、11010mm地質專用管11、材。其他各部件未發現異常。第三章 施工部署一、鉆機1. 鉆機及各相關配套設備性能匹配鉆機設計合理。分體式設備,移動性較好;鉆機額定推動力、提高力、扭矩均能滿足施工規定;泵站系統壓力及系統流量均能滿足鉆機性能規定;鉆機操作、組裝簡樸、快捷、安全穩固;現場使用的空壓機能滿足2臺鉆機同時工作,若后期施工中,需要3-4臺鉆機在同一工作面施工時,需增設1臺空壓機或空壓機增壓設備。若受現場條件限制,無法增設空壓機或空壓機增壓設備時,建議設計時,增大鉆孔孔徑,采用12710mm無縫鋼管,成孔孔徑130mm。管徑增大后,可選用低壓、高頻潛孔錘總成,選擇2臺鉆機同時進行施工,可有效提高鉆進速度,保證工程進度。二12、鉆進速度 1各種鉆進參數的收集通過我方對記錄數據的分析認為:管棚實驗孔單根15米孔的完畢平均時間為15小時,鉆進速度為1米/小時。但由于斷管的因素在打設過程中要放慢速度以保證成孔率,所以在后期正式施工時也許有所加長,根據掌握鉆進參數,每根15米孔的完畢平均完畢時間可增長為12-15小時,鉆進速度可達成1-1.2米/小時。三、存在問題本工地位于自穩性極差的沙礫石.漂石地層,采用同心跟管潛孔錘施工工藝,在歷時1個月的管棚打設施工過程中,5個鉆孔的鉆孔軌跡均出現向左上方偏斜的情況。具我方數年的施工經驗及國內、外同行、專家普遍認可,在自穩性極差的沙礫石.漂石地層,采用同心跟管潛孔錘施工工藝,在碎巖機13、理上還沒有好的方法,解決鉆孔軌跡偏斜的問題,尚有待與各位同行、專家共同探討、請教。我方建議,待管棚實驗孔開挖后,準確測量出,鉆孔軌跡的偏斜數據,在后期正式施工時,向與之相反的角度方向開孔,以滿足施工規定。四、施工環境配套GPZ100型工業空氣凈化器,是在管棚實驗孔打設施工中,開始設計制造的,第一臺樣機目前使用時,有一定的效果,但不能滿足隧道內現場施工防塵規定。需增大2023升風力/小時,再增長防塵霧化裝置。相信正式施工時,每臺鉆機都配備一臺通過改善后的空氣凈化器,工作室內現場送風,工作人員佩帶防塵面具,應基本滿足后期正式施工時,工作室內的防塵規定。五、管棚鉆機施工操作規程1.技術人員與甲方技術14、部做好測量電、線的交接工作,準確布孔,及時放線,及時報驗。2.施工人員在設備安裝過程中,保證機架周正、牢固;鉆機對位準確,各支點聯接緊固;各管線連接緊密;各電路符合規定。杜絕“跑,冒,漏”現象的發生。機架上鋪設的木板,應緊密、防滑。.加、減鉆具及鉆機移孔時,各崗人員,協調一致,嚴禁閑雜人員,進入施工區。.檢查電機、整機、回轉頭、滑道、銷軸等各運動部件是否已經良好的潤滑, 各部件是否處在良好待工作狀態。. 電機啟動后,一方面觀測液壓壓力表是否正常,否則停機檢查。. 鉆孔正常作業中,隨時觀測液壓表壓力指示及電機系統是否正常工作。 .接卸鉆桿時,注意觀測接卸螺紋的位置,以防卡壞鉆桿,并保證每次接卸后15、螺紋受到良好的潤滑,有助于延長鉆桿使用壽命和利于拆卸。.每次完畢作業或存放鉆具時,要吹凈內部粉塵和泥土。.檢修和拆卸主機有關零件時,牢記:停機時間較短時拆卸液壓系統元件,也許會導致液壓熱油噴出。應一方面反復動作手柄,以保證卸壓,液壓油冷卻后再檢修。.拆裝回轉頭、液壓系統元件時,請注意環境清潔,最佳在維修間內操作。.檢修回轉頭,液壓系統元件時,應將有關密封所有更換。.在主機正常工作過程中,請勿更換主機任何零件。注意手腳不要觸及有關運動部件如回轉頭、滑輪組、液壓缸座等,以防工作中出現人身事故。.快速推動和快速回轉不能同時開動,否則會損壞鉆具,減少電動機使用壽命。.接卸或儲存鉆桿時,每次均需在鉆桿聯16、接螺紋處涂潤滑油脂。鉆機滑道要定期涂抹潤滑油脂。.要定期清洗油箱,及時更換堵塞的濾油器,以免引起液壓系統的故障。液壓油箱加新更換的液壓油至刻度后,應啟動電機,操作換向閥,在空載情況下將系統充滿液壓油,然后再觀測油箱油位,如局限性再加至合適刻度為止。.液壓系統檢修時,應一方面清潔要檢修部位,以免拆卸液壓元件時,導致液壓系統污染。.各運動部件如:推動系統各滑輪組上銷軸、各鉸座處銷軸、滑架、滑道等位置均需要定期加潤滑脂。.根據鉆機使用狀況及時調整鏈條松緊限度。.經常保持主機清潔。.及時清理地面上的鉆孔殘渣,保證文明施工第四章 施工保證措施一、質量保證措施同心跟管潛孔錘施工鉆具重要由鉆桿、套管、連接套17、潛孔錘以及內、外鉆頭組成。該鉆具以空氣潛孔錘壓縮空氣作為動力介質驅動潛孔錘工作,壓縮空氣經鉆桿中心進入潛孔錘,推動潛孔錘工作,潛孔錘帶動內鉆頭沖擊破碎卵礫石。同時內鉆頭通過撞擊外鉆頭臺肩帶動外鉆頭沖擊破碎卵礫石,而外鉆頭通過柱銷和聯結套與套管連接,其外徑大于套管直徑,因而在外鉆頭沖擊破碎卵礫石的同時,套管也能實現順利同步跟進,以保護孔壁穩定。A.開孔前,先用開孔鉆頭輕壓、慢轉至1米打好導向孔,并檢查合格后,方可進行常規鉆進。B鉆進過程中,合理掌握鉆進參數,嚴格控制單位進尺速度,若發現進度、返渣量、風量、鉆具回轉等出現異常,應停機檢查;必要時,應提鉆檢查。未查明因素前,不得鉆進。避免孔內事故發18、生。C.根據地層情況,合理調整鉆壓、風量,避免孔斜。D.鉆頭若出現球齒脫落,內、外鉆頭磨損大于3MM時,應及時更換。E.每個鉆孔開孔前,先對潛孔錘進行送風檢查,異常及時更換 。終孔時,及時閉風將內管鉆具提出。二、工期保證措施科學安排工期,特別是提前安排關鍵工序,強化管理,規定各分項工程按期完畢,為相關專業施工提供良好條件,從而保證整體工期的實現。三、文明施工環保文明施工是一個施工公司施工管理水平的綜合體現,潔凈的場地,文明的管理讓人賞心悅目。本工程規模大,施工中將對周邊居民的生活和辦公帶來了較大的影響。我公司將在該工程中繼續推廣花園式管理,實行我公司已實行數年并在不斷創新的文明施工管理方案。我19、公司保證在施工期間一切按照xx市有關規定和ISO14000的程序進行施工管理,采用行之有效的措施,將聲、光、塵對周邊辦公人員的影響減少到最小。(一)防止揚塵污染措施1、生活區使用的電茶爐、煤氣灶等符合環保規定的生活設施;2、水泥等易飛揚的細顆粒等材料應安排在庫內存放或嚴密遮蓋。運送時必須封閉、包扎。3、施工現場要制定灑水降塵制度,配備灑水設備,指定專人負責現場灑水降塵和及時清理浮土。(二)施工現場環境衛生管理措施1、宣傳衛生防病知識,教育職工重視衛生、防病的重要性。 2、環境衛生分片包干,做到及時打掃保持清潔。 3、施工現場采用環保型廁所,衛生輪流值日清理,做到保持清潔衛生。 4、生活垃圾及時清運,夏季定期噴灑滅蚊、蟲藥。5、按照文明安全工地的標準規劃和實行環衛、衛生管理。說明本方案是根據隧道超前支護有關規范,技術手冊,綜合我方數年施工經驗,并經必要的驗算而編制的,僅作為方案呈報甲方。待正式設計方案確立,并基本擬定由我方實行時,我方將據此編制具體的,可操作的,比較完善的施工組織方案。由于編寫者水平有限,在編寫本方案時,難免有不妥之處,真誠希望各位專家,同行賜教,使本方案更加完善。