1、通州 北京城市副中心水環境治理(臺馬片區) PPP建設項目六馬溝截污管道施工組織設計 編制: 審核: 審批:2017年4月第一章 編制依據11.1 編制依據11.2編制過程中采用相關的標準、規范和規程1第二章 工程概況12.1工程綜述12.2工程概況22.3 主要設計情況22.4 工程地質、水文情況2土層概況2地下水情況32.5 主要工程量32.6供電系統4第三章 施工部署43.1 工程目標43.2 組織管理機構43.3 主要施工方案選擇73.4 施工段劃分與安排7第四章 施工準備74.1 施工現場準備74.2臨時用水、用電74.3 臨時圍擋及交通組織84.4機械配備84.5人員配備84.6
2、進度計劃9第五章 主要施工技術95.1 頂管井95.2頂管施工工藝10頂管工藝泥水平衡頂管系統105.2.2 頂管施工工藝流程圖115.3頂管主要施工設備125.3 1 主頂系統125.3.2 止水洞口穿墻止水環145.3.3 進排泥系統155.3.4 頂鐵及護口鐵175.3.5 中繼間17 觸變泥漿減阻系統185.3.7 管內供電19吊裝設備195.3.9 設備二次拆裝195.4 平面布置205.5 管道頂進22頂管機現場吊運、組裝及調試225.5.2 進出洞口加固24初始頂進245.5.4 正常頂進25頂管進洞施工275.5.6 泥漿置換27其他附屬施工方法285.6頂管管材285.6.1
3、 鋼筋混凝土運輸及現場存放285.6.2 鋼筋混凝土管技術要求:28鋼筋混凝土管頂進控制措施29管材吊裝下井安全措施295.7 明挖施工方案305.7.1 施工技術各項參數305.8 明挖段施工斷面圖305.9 機械拉管施工方案315.9.1 施工工藝315.9.2 設備就位31導向鉆孔和跟蹤調查315.9.4 擴孔32泥漿護壁32管材焊接32回拖鋪管34第六章 安全保證措施及操作規程346.1頂管機操作安全規程346.2施工用電安全保證措施35第七章 檢測方案367.1周邊構筑物監測及收斂監測367.2觀測頻度及時間安排36第八章 安全文明施工378.1安全管理目標378.2 現場安全管理措
4、施37第九章 附圖39第一章 編制依據1.1 編制依據1、通州北京城市副中心水環境治理(臺馬片區)PPP 建設項目六馬溝黑臭水體治理工程實施方圖冊(另冊);2、國家頒布的法律法規、有關技術性文件;3、地方政府有關的法律法規、有關技術性文件;4、國家、北京市施工技術規范、規程、標準,有關安全、環境保護的法律法規。5、市政工程質量檢驗評定標準(CJJ9-85);6、給水排水管道工程施工及驗收規范 (GB50268-2008);7、給水排水構筑物工程施工及驗收規范 (GB50141-2008);9、 給水排水工程頂管技術規程 (CECS246:2008);9、施工現場實際情況及我單位類似工程施工經驗
5、;1.2編制過程中采用相關的標準、規范和規程1)、給水排水管道工程施工及驗收規范 (GB50268-2008);2)、給水排水構筑物工程施工及驗收規范 (GB50141-2008);3)、工程測量規范(GB50026-2007);4)、混凝土結構工程施工及驗收規范(GB50204-2002);5)、混凝土強度檢驗評定標準(GB/T50107-2010);6)、給水排水工程頂管技術規程(CECS246:2008);7)、建筑基坑工程監測技術規范(GB50497-2009);8)、鋼筋焊接及驗收規程(JGJ18-2003);9)、施工現場臨時用電安全技術規范(JGJ46-2005);10)、建筑機
6、械使用安全技術規程(JGJ33-2012); 11)、建筑基坑支護技術規程(DB11/489-2007);12)、給水排水工程頂管技術規程(CECS246:2008)。第二章 工程概況2.1工程綜述根據通州區馬駒橋鎮農村地區雨污水排除方案(北京中聯環工程股份有限公司, 年 10 月),鳳港減河六馬溝流域農村(小杜社、六郎莊、西馬各莊)屬于流域內規劃西馬各莊 7#污水處理站的服務范圍。污水經管網收集輸送后進入7#污水處理站,處理后出水排入受納水體鳳港減河。二支分溝流域農村北小營村、西太平莊村、麥莊村和大地村已經拆除完畢,沒有生活污水排放問題。徐莊村屬于流域內規劃徐莊 9#污水處理站的服務范圍。污
7、水經管網收集輸送后進入 9#污水處理站,處理后出水最終排入涼水河。 主干污水管道布置按規劃接小村社村西側企業排放污水,沿漷馬路自西向東布置D=400mm 管道,接小村社村內污水后,管道折向南沿六馬溝左岸現狀漷柏路布置 D=400500mm 污水干管,收集納沿線六郎莊村及西馬各莊村污水,最終全部接入西馬各莊村南側新建7#污水處理站,杜絕污水直排入六馬溝。共計約3.5km。2.2工程概況六馬溝截污主管線位于現況道路東幅路設置,因道路寬度約10米,按設計原方案采用鋼板樁明開槽施工,需占用半幅主路,對現況交通影響較大,僅能保證單向通行;且道路東側有民房、圍墻、變壓器及高壓桿等距離較近,施打鋼板樁震動對
8、周邊影響較大。基于以往施工經驗,可結合參照非開挖工藝實施,減少道路開挖范圍,少占路寬,減少對道路交通及周邊建筑物的影響。2.3 主要設計情況1)WA2WA17(KA0+010KA0+535) 采用自然放坡、明挖施工。施工中局部遇見障礙物采用錨噴支護。管道埋深小于3.5m。2)WA17-WA91(KA0+535KA3+026.52)采用泥水平衡法械頂管施工。管道埋深為3.5-5m。3)WA45-WF1(KA1+515-KF0+000.00)和WA0WA2(KA0+000KA0+010)采用采用定向鉆拉管施工。2.4 工程地質、水文情況土層概況本次勘察揭露的地層情況如下:表層為人工堆積的雜填土層、
9、粘質粉土素填土1層;人工堆積層以下為新近沉積的粉質粘土層、一般第四紀沉積的砂質粉土層、粉質粘土1層、細砂2層、砂質粉土層、粉質粘土層、粉細砂層。現將各土層描述如下:人工堆積層:雜填土層:雜色,松散,稍濕,粘性土混磚塊、碎石、灰渣等,大部分鉆孔表層20cm為混凝土或瀝青路面。粘質粉土素填土1層:黃褐色,稍濕,以粘性土為主,含少量磚渣、碎石、植物根系,大部分鉆孔表層20cm為混凝土或瀝青路面。新近沉積層:砂質粉土層:褐黃色,中密,濕,含云母、氧化鐵,局部夾粘質粉土。一般第四紀沉積層:粉質粘土層:灰色,局部灰色,可塑,局部軟塑,含氧化鐵和有機質。粉質粘土1層:黃褐色,可塑,含氧化鐵。砂質粉土層:褐黃
10、色,中密,濕,含云母、氧化鐵,局部夾粉質粘土薄層。粉質粘土層:褐黃色,可塑,含云母、氧化鐵。地下水情況該區地下水的補給主要為大氣降水入滲和潮白河地下徑流補給。地下水的排泄以向下游徑流排泄為主。區域地下水由北西流向南東。本次勘察深度范圍內地下水埋深米,地下水類型為潛水,局部不排除局部存在上層滯水。2.5 主要工程量主要工程量序號名稱規格數量備注1鋼筋混凝土柔性鋼承口頂管D10502841.04m級頂管2PE管DN300432.78m3頂管工作井4m8m8座4拉管工作井12m2.5m5座5頂管接收井4m5m13座2.6供電系統本次工程管道全場3.5km,設計施工分為3個專業工種同時施工。給施工帶來
11、諸多不便,且每臺機械設備功率大,給供電系統無形增加了一道屏障。為了不影響工期和施工需要,及時有效的交叉工作,在不影響周邊居民的情況下,全線所有施工用電采用靜音發電機供電系統。第三章 施工部署3.1 工程目標3.1.1 質量目標合格3.1.2 工期目標計劃工期:2017年4月15日開工,2017年6月15日竣工,總工期60天。具體安排見施工進度計劃網絡圖。3.1.3 文明安全施工目標北京市建筑工程安全文明樣板工地;3.1.4 現場環境管理目標營建綠色花園工地,添一幅別致風景,建立環保體系,杜絕污染環境。3.1.5 新技術應用目標爭創市政行業新技術應用示范工程。3.2 組織管理機構項目經理:余顯鐘
12、項目總工副經理資料員云彩 安全員 范華質檢員張曉東技術員王濤測量員楊浩平施工員陳鑾道專業施工班組項目組織結構精簡、務實、合理、科學是保證工程實現的前提和關鍵,因此公司總部將選擇具有改革開拓精神,豐富施工經驗,工作協調,嚴謹務實的工程技術人員和管理干部組成本工程項目部。項目崗位職責(1)項目經理職責項目經理是公司總部在項目上的全權代表,受公司法人委托行使項目管理權,在授權范圍內負責項目的全方位、全過程管理,達到目標責任管理的各項指標,實現公司對業主的合同承諾。科學地組織和管理進入施工現場的人、材、物等生產要素,協調好與業主、設計、地方主管部門的關系,做好各生產要素的合理調備、供應和使用。深入現場
13、及時解決施工中出現的問題。(2)項目總工程師的職責全面負責項目的技術質量管理工作,完成所確立的技術進步及效益指標。負責組織工程技術人員及各專業工程人員學習技術標準。落實施工圖、合同及施工組織設計的現場實施。主持編制施工方案、工程技術措施,并向作業班組進行技術交底,檢查指導按施工組織設計、施工方案和各項技術措施進行施工,發現問題及時解決。繪制加工及節點施工大樣,進行深化設計滿足定貨和施工需要。主持質量事故的分析和整改方案的制定,組織驗證和評價效果。(3)項目生產經理的職責負責項目工程的生產管理,協助項目經理做好“人、材、物”的合理調配與供應,以現場的生產管理為主,同時對各階段的施工設備和工程物資
14、需求及時提出計劃,保證供應。組織工程部及各專業施工隊,進行安全文明施工,處理解決施工現場的生產問題,對現場的土建、安裝配合進行具體安排和協調。(4)項目材料員的職責主要負責后勤保障和安全管理,包括物資、設備供應,施工現場安全生產和文明施工管理,對外協調及民擾控制。保障工程項目的正常施工,創造和諧、安全的施工環境,協助項目經理處理外部事務及接待工作,保持內外部信息的及時溝通傳遞。(5)技術員的職責在項目工程師的領導下,完成工程的各項技術工作,負責辦理工程的設計變更、洽商手續,深入現場,及時處理施工中出現的一般技術問題,負責工程翻樣工作和編制工具、模具及半成品加工計劃,負責工程技術檔案資料的收集審
15、查整理、保管。(6)項目施工工長的職責負責組織施工人員嚴格按照設計圖紙、施工驗收規范、安全技術操作規程、施工組織設計及施工方案、施工進度計劃的有關內容要求組織施工,發現問題及時處理或提請項目總工解決。(7)項目安全員職責積極貫徹執行各項安全法規和規章制度,并監督檢查。組織安全活動和檢查,制定項目安全生產管理制度,對職工進行安全教育,協助對特殊工種的培訓考核和取證。監督落實安全技術交底,及時處理施工中的安全隱患。實施本項目環境措施的落實及執行中的監督工作。(8)項目試驗員的職責負責原材料的取樣和送檢及施工試驗工作,對現場拌制的混凝土、砂漿配比進行交底和調整,并監督過程中的實施。(9)項目測量員的
16、職責負責單位工程定位測量、高程抄測和過程測量放線工作,對所使用測量器具進行維護、保管,按規定進行檢定,作好測量記錄,整理歸檔,保管好測量檔案。(10)項目專業質檢員的職責負責對工程用材料的進場驗證,對施工過程進行跟蹤檢查,進行分部分項工程的交接檢、預檢、隱檢驗收或評定,對現場質量事故進行調查分析。對工程質量信息狀況及時向公司主管部門進行傳遞。3.3 主要施工方案選擇 本工程根據現場實際情況及地質水文條件,截污主線深度大于3.5m采用泥水平衡法機械頂管管材采用D1050 III級頂管管材,工作坑為錨噴支護逆作法施工,尺寸為8*4m,工作坑雙向施頂;因管徑增大,檢查井間距可調整至5060m。拉管管
17、材采用PE管,管徑與設計管徑一致,造斜段采用鋼板樁支護開挖豎井,尺寸為12*2.5m,單次拉管長度約150m。明挖施工采用1:5自然放坡,遇到局部有障礙時采用錨噴支護的方式,保證施工的安全性。3.4 施工段劃分與安排根據工程管線的分部情況,路由特點,施工環境和工期的要求,為了不影響道路交通,便于工、料機的及時調配與供應。將本工程按照工藝劃分三個施工段。序號部位施工工藝1WA2WA17(KA0+010KA0+535)明挖施工2WA17-WA91(KA0+535KA3+026.52)泥水平衡法機械頂管施工3WA45-WF1(KA1+515-KF0+000.00)WA0WA2(KA0+000KA0+
18、010)機械拉管第四章 施工準備4.1 施工現場準備為了不影響交通和施工安全,施工前對各施工段的施工場地進行圍擋,培訓專人進行交通指揮和安全施工。4.2臨時用水、用電 臨時用水:施工用水必須保證機械頂管的注漿需要,后期閉水試驗的需要。現場必須配備4輛8T水車滿足施工用水。臨時用電:本工程機械多,功率大、電量高,每個施工段都必須配備靜電發電機,6臺發電機作為施工,2臺作為備用。以滿足施工用電的需求。4.3 臨時圍擋及交通組織為了搞好文明施工,保證社會行人安全,每個頂管工作坑處設圍擋。施工臨時占地范圍:頂管坑盡量靠近空地,避免占用公路。施工現場與社會人保證分離。4.4機械配備機械設備計劃表序 號名
19、 稱規格型號數 量1頂管機GDDT泥水平衡式42注漿設備套43空氣壓縮機(低噪音)0.5m3/min44吊車75t、25t85千斤頂200t8-206鋼筋彎曲機Q4047鋼筋切斷機JL4068電焊機500A69水泵3KW610自卸汽車斯太爾311灑水車解放水車1輛125m儲漿罐10mm厚鋼板制成41324m泥漿沉淀罐10mm厚鋼板制成414靜音發電機100KW84.5人員配備序號工種數量備注1項目部管理人員102頂管操作手43機械工25測量工26電工27電焊工49鋼筋工1010壯工2511特種機械司機3合計61人4.6 進度計劃第五章 主要施工技術5.1 頂管井1、工作坑為錨噴支護逆作法施工,
20、因本次工程師雙向頂坑后后背墻,不用考慮出水墻。2、工作坑封底,頂進工作坑在開挖支護到設計管底+管壁厚+機頭導軌高后,按要求配置地板鋼筋,預埋導軌、坑下設備的固定地腳,地腳與地板鋼筋網焊接,然后澆筑C25混凝土,與預留集水坑、槽。5.2頂管施工工藝頂管工藝泥水平衡頂管系統 頂進系統泥水平衡頂進系統主要由以下幾部份組成: 泥水加壓平衡頂管機; 送泥泵; 排泥泵; 井內泥水旁通; 減摩劑攪拌注入機; 主千斤頂動力站; 主千斤頂; 激光定位器; 鋼后背板; 基坑導軌; 油缸架子。 進排泥系統主要由以下幾大部份構成: 泥水分離設備(沉淀箱及分離器等); 進水泵; 排泥管; 進水管; 基坑旁通; 流量計;
21、 排泥泵; 進排泥泵控制柜; 進排泥軟管; 流量調節器。圖4-2 泥水平衡進排泥系統圖 基本原理頂管施工是從地面開挖兩個基坑井,然后管節從工作井安放,通過主頂千斤頂或中繼間的頂推機械的頂進,推動管節從工作井預留口穿出,穿越土層到達接收井的預留口邊,然后通過接收井的預留口穿出,形成管道的施工。泥水平衡頂管施工時,通過位于工作井內的后座主頂油泵和主頂千斤頂產生推力,推動管道向前推進。在管節推進的同時,頂管掘進機大刀盤切削前方土體,切削下來的土體進入頂管掘進機的泥土倉內,經刀盤的攪拌與進漿管送入的泥漿攪拌成濃的泥漿,再通過排漿管道將濃泥漿排出機頭。通過管節一節一節向前推進,頂管掘進機不斷推進最后到達
22、接收井,形成整段管道。通過調整進排泥水量,或調整頂進速度,調整頂管掘進機泥水倉的泥水壓力,從而保持了挖掘面的穩定。 泥水平衡頂管施工前需先在地面上的泥漿池內攪拌一定量的比重 1.11.2 左右的泥漿。頂管施工時打開泥漿池的閥門,泥漿通過進泥泵加壓,經進漿管進入到頂管掘進機的泥水倉;泥水倉的泥漿在工作井內的排泥泵抽排作用下,泥漿經排泥管排到地面泥水分離器處理,泥渣分離外運,泥漿留在泥漿池內,形成了泥水循環系統。 泥水平衡頂管主要依靠泥水在挖掘面上形成一層不透水的泥膜,既可阻止泥水向挖掘面里面滲透,同時又可通過調節泥水壓力來平衡地下水壓力和土壓力,達到穩定挖掘面的目的。 施工特點 適用的土質范圍比
23、較廣,如在地下水壓力很高以及變化范圍較大的條件下也可適用; 可有效的保持挖掘面的穩定,對所頂管周圍的土體擾動比較小,因此施工引起的地面沉降很小; 與其他類型頂管相比,泥水頂管施工時的總推力比較小,尤其是在粘土層表現得更為突出,適宜較長距離頂管; 工作坑內的作業環境比較好,作業也比較安全。由于它采用泥水管道輸送棄土,不存在吊土、搬運土方等容易發生危險的作業;可在大氣常壓下作業,也不存在采用氣壓頂管帶來的各種問題及危及作業人員健康等問題。 泥水輸送棄土的作業連續不斷地進行,其施工進度快,能有效的保證工期。5.2.2 頂管施工工藝流程圖5.3頂管主要施工設備5.3 1 主頂系統頂鎬架主頂鎬導軌后背鐵
24、(1)主頂系統裝置由:后背鐵、導軌、主頂鎬及頂鎬架組成,其作用是提供推力,完成管道的推進。 工作井系統考慮的主要是頂管機及中繼間頂進速度,頂力匹配,同時工作井后座能承受。工作井內管子在頂進時不失穩。主頂進系統由底架、油缸組、頂進環、鋼后靠、頂鐵及液壓泵站等組成,主要任務是完成管節頂進。底架:承托頂管機、頂進環、中繼間、鋼管管節。底架設有微調千斤頂和水平支撐,可以調節底架高程和水平位置,底架頂部設有內、外兩副軌道,內軌做頂管機、中繼間、鋼管管節的承托及導向之用,外軌則為頂進環往返行走之用。主頂油缸組:油缸組由46只油缸分兩列左右對稱布置,每列各23只油缸疊積而成,并用分式結構支座固定,用連接梁連
25、成一體。主頂油缸選用國產雙沖程、雙作用等推力液壓千斤頂,每只油缸的最大推力為2000kN,裝備推力為800012000kN。主頂油站選用手動變量軸向柱塞油泵:配備Y180L-4型電機,通過變頻調速可以改變油泵的流量,根據頂進時的工況要求及時控制主頂油缸的頂速,并可遙控操作。頂進環:由頂環和頂座組成,頂環用螺栓固定在頂座上,頂座底設有滾輪,可沿底架上的外側軌道往復運動,頂進時,油缸將頂環頂入鋼管管節尾部,與鋼管端部環墊板相貼,起對中和導向作用,并傳遞油缸頂力,均勻地作用在鋼管管節上。鋼后靠:管節頂進時,油缸的反力通過鋼后靠均勻傳遞到工作井井壁上,避免井壁受力不均勻或局部受力過大造成井壁結構破壞。
26、鋼后靠安裝時,應與頂進軸線保持垂直,與井壁間空隙用速混凝土或木板填實,確保整體接觸。(2)設備安裝調試: a、導軌安裝1、導軌用 45kg/m 重型鋼軌制作,導軌基座焊于方鋼上。鋼橫梁置于工作井底板上,并與底板上的預埋件焊接,使整個導軌系統成為在使用中不會產生位移的、牢固的整體。 2、導軌安裝要求如下: 1)、導軌選用鋼質材料制作,安裝后的導軌應牢固,不得在使用中產生位移,并應經常檢查。 2)、兩導軌應順直、平行、等高,其縱坡應與管道設計坡度一致。 3)、導軌安裝的允許偏差為:軸線位置:3mm;頂面高程:0+3mm;兩軌內距:2mm。 3、基坑內導軌在頂管施工過程中有時會產生左右或高低偏移現象
27、,防治措施如下:1)、對導軌進行加固或更換。 2)、把偏移的導軌校正過來,并用牢固的支撐或焊接錨固鋼筋固定。 3)、墊木應用硬木或型鋼、鋼板,必要時要焊牢。 4)、對工作井底板進行加固。 b、頂鎬架頂鎬架是用來支撐并固定主頂鎬的構件,用槽鋼及鋼板加工而成。支架固定在導軌之上并形成整體構件,便于整體吊裝。支架體要有足夠的剛度,要穩定性好,兩支架應平行、等高,其縱坡應與管道設計坡度一致。c、主頂鎬安裝根據不同管徑、不同頂距選用不同的頂進設備,泥水平衡頂管機主頂進設備一般選用26臺二級等推力液壓油鎬,行程3500mm,單缸推力為200t,最大總推力為6200=1200t。主頂鎬固定在穩固的頂鎬支架上
28、,千斤頂著力點應在管軸圓心高度外壁上,對稱布置,其合力的作用點在管道的中心上。每個千斤頂的安裝縱向坡度應與管道設計坡度一致。使用前應進行調試,要對缸體內進行多次排氣,使到缸體伸縮自如,不出現爬行現象。設定工作壓力為25Mpa(最高壓力不能超過31.5Mpa),防止超壓損壞千斤頂。d、主頂泵站安裝主頂泵站是給主頂千斤頂供油以及回油的設備,為千斤頂提供動能,該泵站壓力最大31.5MPa,安裝在工作井操作室內,方便機手操作,可自動化控制。最大主頂動力系統采用2臺SCY14-1B型(額定容量25L、額定壓力31.5MPa)的柱塞式高壓油泵并聯控制,其中一臺使用變頻調速機。當不使用中繼間時,開一臺油泵頂
29、進速度可在62mm/min124mm/min調整;當使用中繼間時,主頂系統只起跟進作用,兩臺泵同時開跟進速度為186mm/min。e、后背鐵安裝選用整體式后墊鐵。后墊鐵用2030mm厚鋼板焊成縱橫加勁肋的箱形體,為頂管的反力提供一個垂直的受力面。后墊鐵安裝無誤后,在后墊鐵與工作井后墻之間擺放一塊100mm厚鋼板,鋼板與工作井墻體空隙間填充澆注砼,以使井壁受力均勻,不受破壞。5.3.2 止水洞口穿墻止水環 穿墻止水環安裝在工作井預留洞口,具有防止地下水、泥砂和觸變泥漿從管節與止水環之間的間隙流到工作井。 穿墻止水圈的組成部分為:預埋鋼板環; 橡膠圈; 鋼壓板; 鋼壓環; 螺栓。詳見下圖:中間夾裝
30、20mm厚的橡膠止水環,該橡膠環具有較高的拉伸率(大于300)和耐磨性,硬度為4555,永久性變形不大于10。借助管道頂進帶動安裝好的橡膠板形成逆向止水裝置。安裝固定好后,預埋鋼環板與混凝土墻接觸面處采用水泥砂漿堵縫止水。5.3.3 進排泥系統1、泥水式進、排泥系統主要設備:包括進排泥漿泵、進水管、排泥管、泥水處理裝置、泥水箱等。排泥系統有兩個作用:一方面是排土,另一方面是平衡地下水。進水管與排泥管均采用4寸無縫鋼管制作,接頭處采用活動卡環連接,卡環內設置止水膠圈。進水泵進水管排泥管排泥泵2、安裝調試:泥水處理是指泥水平衡頂管過程中排放出來的泥水的二次處理,即泥水分離。一般采用振動篩與旋流器組
31、合起來進行泥水分離的方法。由振動篩把較粗的顆粒,一般在 1.0mm 以上的顆粒分離出來,然后由旋流器把較細的顆粒再分離出來。如果顆粒比較細,分離出來的土的含水量比較高,可在其中摻入一定比例的吸水劑,如丙稀酸鹽,這種吸水劑可吸去土中的水分,使原來流淌的土變成可運輸的干土。 泥水分離設備:擬采用ZSZY280D-3P型鉆井液直線振動篩和ZQJ2002型除砂清潔器聯合分離。 泥水系統的進排泥水的調配是確保挖掘面穩定的條件之一,同時也是確保泥水能正常輸送不可忽視的一個重要環節。根據地質資料,頂管穿越的土質為流塑性細砂淤泥層,含泥量較大。所以,進漿泥水的比重調配在 1.051.10 之間。在施工中測試,
32、排漿泥水的比重在 1.251.30 之間,此排漿泥水的比重能確保細砂在輸送管內不易沉淀,也能確保挖掘面的穩定。 同時,地層含有較多雜物和貝殼,進入泥水循環系統的雜物和貝殼,容易堵塞排泥管和泥漿泵,所以,在排泥泵前需加裝濾石箱,防止雜物和貝殼堵塞泵葉輪,同時還需及時清理濾石箱里的雜物和貝殼,保證循環系流無堵塞。5.3.4 頂鐵及護口鐵為滿足泥水平衡式頂管出泥需要,頂鐵選用馬蹄形頂鐵,同時為確保管體安全,使管體端面傳力均勻,采用1塊圓形鋼護口鐵。5.3.5 中繼間本工程頂管距離基本設置在150m以內,為確保施工安全和順利推進,頂力過大時通過加設中繼間來減小頂力,實行分段頂進。 中繼間結構中繼間結構
33、的耐磨損性能一般要求較高,密封防水效果必須良好。因此,選用雙氣囊組合密封式鋼制中繼間,其主要特點:a. 整體結構剛度大、加工制作精密,可提高總推力,減少中繼間的使用數量,提高施工速度;b. 密封裝置可調節、可組合、可在常壓下對磨損的密封圈進行調換,中繼間密封裝置由左右兩組復合密封組成,兩組復合密封均由外圈的耐磨環和內圈的充氣環組成,充氣環上設有充氣管,只要向充氣環內充氣或使充氣環內保持一定的氣壓,耐磨環就會緊貼中繼間的殼體行成一道可靠的密封,即使是耐磨環有些磨損或中繼間的殼體有些變形,該密封裝置都會自動加以補償。在平時的使中,只向左邊的充氣環內充氣,中繼間就可以正常工作。如果左邊的耐磨環損壞需
34、要更換時,才向右邊的充氣環內充氣,然后把左邊的充氣環內的氣放光,把中繼間油缸回縮,拆去左邊的法蘭就可更換耐磨環了。更換工作結束以后,須向左邊的充氣環內充足氣后才能把右邊的充氣環內的氣放光,然后再按前述的方法繼續使用中繼間。中繼間油缸的行程為1000mm,總推力為根據不同管徑設置安裝千斤頂數量,但中繼間總推力不應小于主頂力,中繼間采用集中統一的控制方法控制。中繼間使用前,外防腐按特加強級要求進行外防腐處理。 中繼間的布置為確保頂管機頂進安全,提高頂管機破除障礙物能力,計劃在頂管機后方緊跟1#中繼間,且中繼油鎬伸出30-50cm后鎖死,該中繼間可為頂管機提供頂力儲備,在頂進阻力加大情況下首先啟動1
35、#中繼間可有效降低管道摩阻力對管道頂進的影響,此外,中繼間伸出部分在頂進遇到障礙物時可回撤,通過反復伸出及回撤操作,可在頂管機旋轉擠壓作用下將塊石等障礙物逐步擠壓旋推除頂管機范圍。之后,當頂力達到允許頂力的80%時,依次安裝后續中繼間;當頂力達到允許頂力的90%時,啟用中繼間,分段頂進,減少頂進阻力。 中繼間的使用中繼間放入基坑后,認真檢查各項工作部件是否正常,安裝完畢后進行試頂。對中繼間的使用進行編組作業,從頂管機頭向后按程序依次將每段管節向前推進,當一組千斤頂伸出時,其他中繼間保持不動,在所有中繼間依次完成頂伸后,主頂千斤頂完成最后頂進作業。 中繼間拆除管道貫通后,從前往后逐步拆除中繼間,
36、中繼間內部拆除的油泵、千斤頂等設備,割除突出的鋼構件、鋼板。若頂進管材為鋼管,則在中繼間內按設計涂刷內防腐即可。若頂進管材為鋼筋砼管,則在中繼間空檔內澆制填充鋼筋砼,中繼間外殼留置土層中,砼澆筑厚度與鋼筋砼管內壁齊平,采用C40、S6高強度混凝土,布置18100雙層、雙向鋼筋,并在混凝土初凝前安裝內襯PVC膠板材料。 觸變泥漿減阻系統在頂進過程中,隨著距離的增長,管道的摩阻力也隨之增大。為了提高頂進施工的效率,在施工過程中盡可能地降低管道外側的阻力,通常情況下往管外側噴謝觸變泥漿,降低頂進的阻力。 1)觸變泥漿系統設置:頂進過程中,需要經常進行壓觸變泥漿工作,以減少頂進的阻力。注漿孔的形狀及布
37、置:在每節管的前端布置一道觸變泥漿注漿孔,數量為 4 個,孔的大小呈 90 度布置,經過不段壓漿,在管外壁形成一個泥漿套。觸變泥漿管設置在頂管機后面4節管每節管都設置觸變泥漿管,在管節外壁形成完整的漿套。以后的管節間隔3節管設置一道,用來對漿套進行補漿。2)漿液配置: 觸變泥漿系統由拌漿、注漿和管道三部分組成。拌漿是把注漿材料兌水以后再攪拌成所需的漿液(造漿后應靜置 24 小時后方可使用)。注漿是通過注漿泵進行的,根據壓力表和流量表,它可以控制注漿的壓力(壓力控制在水深的 1.11.2 倍)和注漿量(計量桶控制)。管道分總管和支管,總管安裝在管道內一側,支管則把總管內壓送過來的漿液輸送到每個注
38、漿孔上去。 觸變泥漿由膨潤土、水和摻合劑按一定比例混合而成。施工現場按重量計的觸變泥漿配合比為:水:膨潤土8:1,膨潤土:CMC(羧甲基纖維素鈉)30:1。本工程擬購置膨潤土袋裝復合材料,在現場施工加水拌和。 3)注漿流程:造漿靜置注漿頂管推進(注漿)頂管停頂停止注漿。 泥漿罐由壓力恒定罐壓力表控制,向泥漿罐大壓力泥漿,壓力恒定罐壓力表上下壓力可人工設定,設定后低于設定下限泵自動工作,高于設定上限泵自動停止工作,壓力恒定罐內有氣,能在泥漿泵停止工作時向管道輸送壓力泥漿,輸送管道在工作井下設閘門,頂管內每個中繼間后設一閘門,下管時關閉工作井內閘門和管內第一個閘,拆除膠管,潤滑泥漿管就不影響下管,
39、頂管內不夠長時接鋼管,鋼管采用管螺紋聯接,在中繼間處設21三通,裝單向閥,閘閥并用膠管與中繼間補漿管聯接,潤滑泥漿50鋼管在中繼間附近裝高壓軟管補償因中繼間伸縮影起的管道伸縮。注漿工作時注意事項。最主要的是有專人開關閘門,把閘門手輪全去掉防止誤操作。頂進開始時,操作手觀察潤滑泥漿流量,無流量時馬上停頂,檢查管路,管路正常才能頂進。4)數量和壓力 壓漿量為管道外圍環形空隙的 1.5 倍,壓注壓力根據管頂水壓力而定。5.3.7 管內供電為避免在鋼管道內采用高壓送電,發生安全故障,危機人身安全,本工程采用380v,三相,50Hz送電。現場配備一臺200kw柴油發電機,作為施工用電電源。吊裝設備頂管施
40、工現場配備75汽車吊,用于吊裝頂管機,配備25t汽車吊,用于吊裝設備及頂管管材。5.3.9 設備二次拆裝本工程中工作井多為雙向頂進用,即一個工作井內要進行兩個不同方向的管道頂進。由于頂進軸線方向不同,頂進必須按新的軸線方向重新布置。即在完成一個方向的管道頂進后,井內導軌、頂鎬架、鋼后背必須全部拆除吊出井坑,然后按下一頂進段軸線方向重新測量復核底板預埋件位置,逐一安裝導軌、鋼后背,澆筑新鋼筋砼后背墻,破除原鋼筋砼后背墻,重新安裝止水洞口等。因此,雙向頂進時井內設備的安裝是不可重復利用的兩次獨立的設備安拆過程。5.4 平面布置一、工作井內布置工作井內沿頂管軸線方向在臨時后座墻上裝剛性后座,主頂千斤
41、頂、導軌、剛性頂鐵、環形頂鐵等頂進設備。工作井邊側設置下井扶梯一座供施工人員上下。管內供電及工作井內電力配電箱均位于工作井內。管內測量起始平臺安裝在主頂千斤頂之間軸線上,獨立與砼底板連接,與千斤頂支架分離,確保頂進時測量平臺的穩定。 沿井壁依次安裝 1.5 寸壓漿管、4 寸供水和出泥管、供電、1.5 寸供氣管線。井內二側工作平臺布置配電箱、電焊機、泥水旁通裝置、后座主頂油泵車和頂鐵。 管內進、排泥管、壓漿管、供電、通風管分別安裝于混凝土管左右偏下側,采用L7575 角鋼支架固定。 管內照明采用 36 伏低壓照明燈,每 8m 布置 1 只。工作井內照明采用高壓水銀燈。施工期間在工作井內及管道內應
42、配置足量的排水設備,以保證雨季汛期的管道安全。1)、工作井內機具明細表名稱單位數量規格主推進千斤頂臺16單臺推力2000kN主推千斤頂泵站套4頂環套4自制頂鐵套8自制油缸架套2自制底座套12自制電焊機臺6500A洞口密封環套4自制進、排泥泵臺42)、工作井內管線及電纜明細表泥水管100排泥管100潤滑泥漿管50空氣管(硬質PVC)150集水坑排水管75動力電纜2條,150mm2控制電纜1條有線通訊電纜1條3)、管內斷面布置名 稱規 格材料數量泥水管100(4寸)鋼管4排泥管100(4寸)鋼管4通風管150塑料軟管4潤滑泥漿管50(2寸)鋼管4水密封清水管4分鍍鋅鐵管4動力電纜100mm28控制
43、電纜五芯線4有線通訊電纜4照明線36V10mm24以往施工中管線布置5.5 管道頂進頂管機現場吊運、組裝及調試1)頂管機吊運頂管機機頭吊運屬于大型設備運輸,在吊運前制定詳細的吊運方案并進行以下工作:運輸路線選擇與考察,主要有所經路途的架空線纜情況、運輸路線橋梁限高及限重;運輸時間安排;向路線所經地區交通管理部門提出申請備案,如必要請其進行協助維持交通;吊裝起止地點支放吊車處的地基承載力驗算及加固;運輸時跟車設有經驗的吊裝起重工一名。根據我公司以往吊運頂管機的經驗,頂管機吊裝初步選用75t吊車一次整體吊運,大型平板車運輸。2)頂管機及泥水分離設備調試砂水分離設備:本工程頂進斷面部分段為中砂,夾粘
44、性土薄層及粉砂,這種土質對砂水分離是比較容易的。處理泥量按照頂進50mm/min時的排泥量考慮,排泥量1.37m3/min,其中分離固體0.28m3/min。旋流器:管道在旋流器口收縮斷面,泥砂漿液以8.5m/s的速度沿圓錐形旋流器周壁射出,粒徑大的中、粉砂沿旋流器周壁旋轉下沉,泥漿由旋流器中心排入沉淀池,沉淀下的砂經兩層振動篩,篩分大于0.2mm的砂,排出(已接近干砂)外運,篩下的泥漿,流入沉淀池,沉淀池設2個,鋼質結構,2個沉淀池輪流使用,上清液排除,表層泥用泵抽入泥漿攪拌機測比重,重配泥水,下層挖掘機挖出,曬干后外運。頂管準備工作軌道及頂進后靠背安裝安裝導軌,測量中心、高程誤差在3mm之
45、內。安裝后靠背,并檢查后靠背端面與導軌垂直度小于3%,檢查頂鐵接觸面接觸有無縫隙,有縫隙調正到無縫隙為止。機頭組裝機頭就位前:機頭在工廠驗收合格后運至現場可進行安裝,在導軌上先放機頭滑動支架。用75t吊車把機頭整體調到滑動支架上,用千斤頂、墊鐵調正機頭,使機頭中心誤差在2mm。在機頭后裝第一節管,安裝標準同機頭。接通自控系統,檢測傾斜角、姿態儀、糾偏千斤頂、實際數值與計算機顯示數值是否相符。各系統安裝調試潤滑泥漿系統。按照泥漿配比配制,攪拌機攪拌、2罐儲漿罐潤滑泥漿。用潤滑泥漿泵向恒壓罐泵送流漿,調試壓力繼電器,使罐壓小于345kPa,泥漿泵啟動,罐壓大于800kPa,泥漿泵停泵。調好壓力后放
46、壓兩次檢查,啟動壓力和停止壓力無誤準備就緒,有誤差重復以上程序。泥漿壓力、流量在計算機中顯示準確,數據不對,計算機調正數據。泥水及砂水分離系統調試安裝好泥水攪拌機及砂水分離設備;安裝好地面泥水泵和排泥泵,安裝好工作井內排泥泵及管線;按貨源做好的配比,用泥水攪拌機拌和一儲泥罐112m3泥水漿液;關閉1、2電動調節閥,打開3電動調節閥,開動輸泥泵和變頻調速排泥泵,檢查泥路循環是否正常。按照上述操作投入自控,檢查電磁流量計Q通過PLC系統對變頻調速排泥泵流量控制情況并作調正。按照上述操作投入自控,檢查壓力計C2通過PLC系統對變頻調速排泥泵流量控制情況并作調正。工作井頂進系統調試工作井油路、泵、千斤
47、頂安裝完,裝好油;在第一節管上安裝好頂進環;檢查千斤頂動作;工作井頂進系統接入自控系統,檢查頂進速度控制情況,并調正頂進速度。供電系統:發電機、配電柜、電纜,分別作絕緣、耐壓試驗,發電機做負荷試驗。工作井內高程、中心樁校核;5.5.2 進出洞口加固在頂管從工作井的孔洞中出去進入土層時,應事先在孔洞附近注入水泥漿,固結其附近的土體,防止土層在出洞施工時流進工作井,同樣的在機頭進入接收井時,也應在孔洞附近作注漿處理,注漿范圍為5m,注漿點間距1m,梅花形布置。初始頂進頂進準備工作完成后,開始初始頂進。初始頂進在頂管工作中起著很重要的作用,一要穿過工作井洞口,在這過程中保證洞口結構不被破壞,洞口橡膠
48、瓦套不被破壞,同時水和流砂不進入頂坑。二要保證高程、中心偏差最小,為正常頂進打下良好的基礎。初始頂進長度包括機頭和第一節管。鑿除洞口鋼筋砼,首先在洞口底部先鑿除一個小洞直通結構層外面,觀察是否漏泥漏水,然后在洞口兩腰及中心各鑿一個小洞,觀察洞口是否漏泥水,如無漏泥漏水現象,即可全面實施鑿除洞口砼工作。如有泥水滲漏現象,應立即封堵樣洞,處理井壁外土體,待處理完畢無安全隱患后才能打開洞門。頂管機的操作全部采用在管道外(工作井上)控制臺控制,只需一個機手操作,可實現對工具頭刀具的轉動、糾偏控制、壓力顯示、實時監控(工具頭安裝了攝像頭、控制臺上安裝了電視機)。頂進千斤頂,觀察工作倉的土壓力表,調節渣漿
49、泵的流量達到工作倉的泥水平衡,其平衡的原理是,當進泥和吸泥泵穩定工作時,調節進泥和吸泥的泵量,使工作倉內應保持一定壓力,倉內泥水壓力應與地下水壓力相平衡,泥水壓力過大,地面隆起;泥水壓力過小,地面沉陷,所以控制頂進與出泥的速度相當關鍵。一、初始頂進速度控制:頂進用工作井頂進設備進行速度控制,分為兩個部分,機頭入洞階段速度控制在35mm/min,影響速度因素:一是刀盤切削洞口砼厚度,當刀盤轉速2.2轉/min時,頂進速度35mm/min,洞口砼切下厚度1.42.3mm,在這樣厚度下砼成粗粉末狀,便于泥漿帶出;二是機頭沒入土時,機頭克服刀盤旋轉產生的扭矩,靠的是機頭重量產生的與軌道摩擦力,吃刀太深
50、扭矩大,機頭會旋轉。第一節管進洞階段,機頭頂進速度控制在1020mm/min,此階段重點是找正管子中心、高程,偏差控制在5mm之內。二、工作井洞口密封安裝:開啟穿墻管悶板,快速連接上洞口密封鋼壓板及止水膠圈,將機頭緩緩推過橡止水膠圈,刀盤切入微膨脹砼緩慢進行頂進。推進前需要注意將周邊主切削刀用木板進行覆蓋,以防止在出洞時破壞止水膠圈。三、初始頂進泥水控制機頭刀盤切入填充物前500mm,頂進時泥水流量控制在1.41.5m3/min,作用潤滑刀,切削填充物雜物泥水帶出,由機頭出泥管排入砂水分離裝置。初始頂進時,泥水流量控制在1.01.2m3/min,泥水容重:=1.2,泥漿由頂管機出泥管排入砂水分
51、離設備。頂管機泥水倉壓力控制在248KPa。4)測量:初始頂進后20mm,頂進測量開始,測量儀器使用日本TOPCON GTS-800A型全站儀,每頂進50mm做一次中心、高程記錄,并及時向技術負責人匯報,以便采取措施。5)糾偏:頂管機頭沒有全部進入洞時,在機頭中心、高程偏差不大于20mm,不考慮糾偏,因此時軌道在控制前進方向,另外因機頭沒有全進管,此時糾偏如不采取措施,糾偏沒效果反而使第一節管偏離軌道。如中心、高程偏差大于20mm,要停止頂進,由項目技術負責人主持研究是否糾偏及糾偏方案,此時糾偏高程時,軌道上管要加配重,糾偏中心時,軌道管要加兩側支撐。機頭全部入土后,高程、中心偏差大于10mm
52、要糾偏,此時糾偏用機頭糾偏設備,但應用人工操作、全站儀測量。初始頂進終點,中心控制在5mm以內,高程控制在10mm以內,為以后掘進打下好基礎。6)注漿減阻:通過注漿孔向鋼管外壁注潤滑泥漿,潤滑泥漿壓力初始頂進時控制在457KPa,流量控制在0.1m3/min。5.5.4 正常頂進一、頂進主要參數:泥漿在整個頂管過程中起著關鍵作用,泥漿的壓力、濃度影響挖掘面的穩定性。泥漿濃度、流量影響到切削下土體能否正常送到地面。泥漿配比要在優選貨源的前提下優化配比,并能根據土質變化及時變化。泥水倉泥漿壓力取決于地下水壓力,施工過程沿頂進方向100m挖一地下水觀測井,及時測得觀測數據,確定泥水壓力,使泥水倉壓力
53、始終大于水壓力。泥水初定參數:泥水比重 1.15t/m3泥水倉壓力 255KPa排泥流量 Q1=1.1m3/min排泥流量 Q2=1.37m3/min潤滑泥漿嚴格按配比配制,為保證管外泥漿套的形成和有2.8cm厚泥漿(2.8cm厚潤滑泥漿主要為糾偏考慮)。機頭頂進速度設定50mm/min,如要加大頂進速度,在保證泥水倉泥壓的條件下,要先加大泥漿流量,再計算頂進速度,否則排泥管會堵塞。流量計設定1.37m3/min。二、頂進操作程序:啟動刀盤系統;啟動輸泥管和排泥管道泵,V1、V2電動閥關閉,Z3電動閥打開,泥路循環,自控系統調正管路壓力,使V2閥處壓力達到設定壓力并穩定;機頭頂進:當沒加中繼間
54、時,工作井頂進千斤頂設定頂進速度50mm/min,在手動控制下,千斤頂以50mm/min速度頂進。如加中繼間,中繼間J設定頂進速度50mm/min。同時,流量計測量流量,通過PLC調整工作井變頻泵,使排泥管流量保持在1.37 m3/min。壓力計C1測量壓力,通過PLC系統,控制V1電動閥的開啟度,保持泥水倉壓力。三、潤滑泥漿系統只要管開始出洞,潤滑泥漿只有在下管焊管時不補漿,其他時間全部補漿。潤滑泥漿以頂管機頭的同步加漿非常重要,操作人員在機頭頂進時要觀察注漿壓力和流量,并作記錄。四、排風系統:排風系統下管后馬上接通送風,在頂管焊管過程中保持不間斷送風。五、測量:每次下管后對工作井中心線校測
55、,同時測量機頭后第一管口、第二管口中心、高程,與已記錄數據對照,同時繪制機頭、第一節管、第二節管中心、高程測繪曲線,作為糾偏方案的依據。六、糾偏:糾偏動作如無折角變動應停頂,會同電工、機修工檢查電路和液壓管路,盡早排除故障,嚴防軸線偏差。糾偏在下管后盡早進行,注意觀察傾斜儀讀數的糾后姿勢及光點滯后變化,同時通知地面和地下壓漿人員加大同步注漿量。軸線糾偏主要是通過糾偏系統來進行的,頂進軸線發生偏差后,先計算出糾偏的量,然后調節糾偏千斤頂的伸縮量至糾偏需要的位置,再鎖定糾偏系統,糾偏一定要按照“勤測、勤糾、緩糾”的原則進行。出洞階段的糾偏既可以用糾偏系統也可以用主頂裝置,利用主頂裝置糾偏是通過對主
56、頂的油缸進行合理的編組,利用主頂的合力的作用點的變化對工具管進行糾偏。當機頭糾偏時,機頭前進產生的側向壓力N的分力要克服土體對管子的約束力,如土體是原狀土,約束力會很大,土體被潤滑泥漿置換,潤滑泥漿是膠體,約束力很小,管子比較容易糾偏。頂管進洞施工1)接收井準備:接收井施工完成后,必須對洞門的方位進行測量確認,根據實際標高安裝頂管機接受基座,并配備拆除鋼封門的材料和機械設備。2)頂管機位置姿態的復核測量頂管貫通前的測量是復核頂管所處方位、確認頂管狀態、評估頂管進洞時的姿態和擬訂頂管進洞施工軸線及施工方案等的重要依據,必須使頂管機在此階段的施工中始終按預定的方案實施,以良好的姿態進洞,正確無誤地
57、座落在接受井的基座上。3)封門的拆除:當頂管機接近洞門時,必須控制好頂進的土壓力,在頂管機刀盤距封門2050cm時停止頂進并盡可能地降低切口正面的土壓力,確保安全拆除鋼封門。4)頂管機進洞:當封門拆除后頂管應迅速、連續頂進管節,盡可能縮短頂管機進洞時間,洞圈特殊管節出洞后,馬上將弧型鋼板焊成整體并用水泥漿液填充管節與洞圈的間隙,減少水土流失。在頂管機進洞前20m進行兩次定向測量,以確保頂管機順利進入接受井。5.5.6 泥漿置換由于本工程管道穿越地層主要為淤泥質土層,地基承載力低,為保證管道穩定,在管道頂進就位后,立即進行管道基礎注漿加固,以防止管道下沉。利用管道內的注漿孔向管外注漿加固,置換頂
58、管施工過程中的觸變潤滑漿,最大限度的填充管道周圍的土層空隙。注漿管采用采用帶內絲的DG25鍍鋅鋼管,注漿結束后用給水管件的DG25悶頭,將其封堵,以免管道運行時發生滲漏。注漿材料采用水泥漿,水灰比按0.5:1-1:1,根據工程的不同地質,可在水泥漿中加入速凝劑,用量不大于水泥量的3%。注漿孔采用管道預留的減摩注漿孔,注漿壓力控制在0.21.5MPa之間,以注滿管壁周圍縫隙為準,注漿量可按每米450L實施,施工中注意觀察空壓機的壓力儀表的壓強以及相鄰注漿孔出漿情況,當壓力突然上升或從孔壁溢漿,應立即停止注漿。若注漿量過大,應采用間歇定量注漿,控制漿液擴散范圍,間歇注漿量為每次控制在350L左右,
59、間隔時間為4小時。終注標準:在注漿壓力下,注入量小于10L/min,壓力不小于0.5mpa,穩壓時間不小于15min。封堵注漿孔:采用與預留注漿孔配套的絲堵封堵注漿孔,防止漿液流失。注漿施工結束后,通過注漿體內鉆孔,用壓水、注水或抽水等方法測定地基的流量及滲透系數,不合格者需進行補充注漿。其他附屬施工方法頂管工作面排水:地下水由工作面流向工作井集水坑,再用泵排出地面。管道滲漏的治理:對管道滲水和漏水點,先鑿V形槽,埋入導水水管,用快凝水泥封閉管周,待水泥由一定強度后,用手動泵壓入水泥水玻璃漿液封堵。頂管內通風:頂管內面無人,如果需要進去維修設備等,進管之前需要通風,采用壓入強制性通風措施,用風
60、機通過1.5英寸鐵管向頂管工具頭壓風。照明及用電:施工用電主干線采用380V三相五線制,接通地面、工作井、管道內、工具頭、管道照明采用36V低壓電源供電。5.6頂管管材本工程管徑為DN1050鋼筋砼III級頂管管材,頂進長度不超過150m。5.6.1 鋼筋混凝土運輸及現場存放 擬用THT液壓平板掛車配QY-25t吊車裝運,夜間11時至次日6時運輸。 鋼筋混凝土管由隨車的QY-25吊車直接吊裝管道暫存處。 管材堆放區位于吊車作業區一側,管材由25t汽車吊吊入井坑內。5.6.2 鋼筋混凝土管技術要求:鋼筋混凝土管存放采取單層一字排開方式,管材兩端用墊木墊起,管與管之間距100mm以上。管材接口采用
61、鋼承口接頭,接頭的允許偏轉角大于0.5。鋼筋混凝土管鋼承口接頭示意圖鋼筋混凝土管傳力面上設置環形木墊圈,并用膠粘劑粘在傳力面上。鋼承口接頭的鋼套管與混凝土的接縫采用彈性密封填料勾縫。鋼筋混凝土管頂進控制措施鋼筋混凝土管的頂進施工技術與鋼管一致,所不同的是,由于鋼筋混凝土接口是柔性接口,傳力面上設置的環形木墊圈為管道糾偏提供了角度余量,鋼筋混凝土管在頂進過程中糾偏操作較鋼管要容易一些,因此,鋼筋混凝土更適用于曲線頂管。與此同時,由于接口不是剛性連接,因此管道整體性較差。在初始頂進階段,一般將頂管機后方36節管連接成為整體,以提高初始頂進的穩定性,防止出現頂管機出洞“磕頭”現象,常用的方法是在管道
62、接口位置采用鋼制內脹圈將管材連接成為整體。管道頂進完成后,在撤除頂鎬頂力之前,將管材尾端與工作井內壁剛性連接,以免頂鎬撤除后,頂進應力釋放,管材反彈回縮。管材吊裝下井安全措施 管材吊裝采用25T吊車。1吊裝、運輸 吊裝前必須對汽車吊的停靠起吊位置進行測算,確定好位置后再把汽車吊的每個腳支撐固定,然后再進行施工。起吊重物(或其他輕型物體)時,應確認起吊的物品是否已裝好,掛鉤要牢固,確認剎車裝置是否可靠,起吊的鋼絲繩是否有磨損,確實各方面都安全可靠之后才能起吊。起吊后吊機作業半徑人員必須遠離吊機,而且旁邊必須安排專業人員在指揮吊機工作。起吊的速度不能過快。其起重機吊臂旋轉至高壓線下,應有專人看護,
63、吊車旋轉要緩慢,混凝土管等大型重物應有工作人員拉拽,不得使混凝土管、或其它重物擺動過大。起吊重物下絕對不準行人及作業人員從底下經過。 2管材的進場堆放、標識 管材運到現場后由汽車吊把管起吊到指定的堆放場地,管的堆放要整齊。管上必須標明編號,制作日期等。 3流程圖 混凝土管吊裝流程圖5.7 明挖施工方案 本次明挖開挖只有535米,施工距離短,為了保證工期順利完成。溝槽開挖分為三個流水斷面同時施工。保證13天完成300米,兩次流水施工完成。明挖施工工期盡量保證在一個月內完成。5.7.1 施工技術各項參數根據本次開挖深度在3.5米范圍內,根據規范要求和設計計算。放坡系數為1:0.5。在施工過程中遇到
64、局部不能自然放坡的,根據現場實際情況采用錨噴支護。具體計算按當時施工條件另寫施工專項方案。5.8 明挖段施工斷面圖5.9 機械拉管施工方案本次工程需要進行機械拉管的部位是:WA45-WF1(KA1+515-KF0+000.00)和WA0WA2(KA0+000KA0+010),兩個工作段。WA45-WF1(KA1+515-KF0+000.00)進村支線,施工道路狹窄。管線線路崎嶇,為了保證能安全及時的完成施工。造斜段采用鋼板樁支護開挖豎井,尺寸為12*2.5m,單次拉管長度約150m。 5.9.1 施工工藝施工前準備工作坑開挖確定穿越路線測量放線泥漿護壁擴孔導向鉆孔設備就位地面恢復注 漿牽引管道
65、穿越5.9.2 設備就位 根據測量的中線,安裝在管道軸線位置上,就位后將鉆機錨固好,調整機頭以達到一定的入土角度,以便導向開鉆。導向鉆孔和跟蹤調查開鉆前將探測儀的探頭置于導向鉆頭上,并測試探頭反射信號是否正常,再將導向鉆頭以水平入土角度鉆入土中,通過給進和鉆進過程直到出土點。在導向鉆孔過程中導向員根據所測獲鉆頭的角度、深度等數據,判斷鉆孔位置與鉆進路線圖的偏差,再向鉆機操作人員進行調整,及時記錄好導向數據,以及鉆機的扭力和頂力。5.9.4 擴孔根據現場地質情況,采用刮刀式擴孔器。擴孔器尺寸為鋪設管徑的1.21.5倍。污水施工即300cm1.5=450mm,因此最終選取500回擴器帶管回拖;這樣
66、既能夠保持泥漿流動暢通又能保證管線安全、順利的拖入孔中。 擴孔鉆頭圖泥漿護壁本工程的鉆液配合比確定為:膨潤土20%,鉆液寶1%,水75%,2%膨潤土重量的燒堿。在泥漿攪拌機內攪拌成糊狀用高壓注漿機在第二次擴孔時一并注入,形成泥漿套。回拉擴孔鋪管,泥漿作用特別重要。孔中缺少泥漿會造成塌孔等意外事故,使導向鉆進失去作用并為再次鉆進埋下隱患。考慮到地層泥漿較易流失,泥漿流失后,孔中缺少泥漿,鉆桿及管線與孔壁間的摩擦力增大,導致拉力增大。因此要保持在整個鉆進過程中有“返漿”,并根據地質情況的變化及時調整鉆液配比以產生的不同泥漿。管材焊接水平定向鉆機施工同時,安排管材焊接工作,達到與鉆機施工平行作業以縮
67、減工期。采用一次性焊接長管段,減少回拖過程中焊接次數。管材焊接的過程中應注意以下幾點:a、電熔連接機具與電熔管件應正確連通,連接時,通電加熱的電壓和時間符合電熔連接機具和電熔管件的規定。b、電熔連接冷卻時間,不移動連接件或連接件上不得施加任何外力。c、電熔承插連接管材連接端應切割垂直,連接面應清潔干凈,并應表明插入深度,刮去表面的氧化層。連接前,對應連接件,使其在同一軸線上。d、干管連接部位下端應采用支架,并固定吻合。e、管道連接時,施工現場條件允許時,可在在溝槽上進行焊接。f、焊接完畢后,檢查觀測孔內物料是否頂起,焊縫處是否有物料擠出。合格的焊口應是圠唵熔焊過程中,無冒(著)火、過早停機等現
68、象,電熔件的觀察孔有物料頂出。g、熱熔連接前、后連接工具加熱面上的無污物應用潔凈棉布擦凈。h、熱熔連接加熱時間和加熱溫度應符合熱熔連接工具生產廠和管材、管件生產廠的規定。i、熱熔連接保壓冷卻時間,不得移動連接件或連接件上不得施加任何外力。j、管道連接前,管材固定在機架上,取下銑刀,閉合卡具,對管子的端面進行銑削,當形成連續的切削時,退出卡具,檢查管子兩端的間隙(不得大于3mm)。電熔連接面應清潔干凈,刮初表面皮。k、熱熔對接連接,兩管段應各伸出卡具一定的自由長度,校對連接件,使其在同一軸線上,錯邊不宜大于壁厚的10%。l、加熱板溫度適宜(22010),當指示燈亮時,最好再等10分鐘使用,以使整
69、個加熱板溫度均勻。m、溫度適宜的加熱板置于機架上,閉合卡具,并設系統的壓力。達到吸熱時間后,迅速打開卡具,取下加熱板。應避免與熔融的端面發生碰撞。n、迅速閉合卡具,并在規定時間內,勻速地將壓力調節到工作壓力,同時按下冷卻時間按鈕。達到冷卻時間后,在按一次冷卻時間按鈕,將壓力降為零,打開卡具,取下焊好的管子。o、卸管前一定要將壓力降至為零,若移動焊機,應拆下液壓軟管,并做好接頭防塵工作。p、合格的焊縫應有兩翻邊,焊道翻卷的管外圓周上,兩翻邊的形狀、大小均勻一致,無氣孔、鼓泡和裂紋,兩翻邊之間的縫隙的根部不低于所焊管子的表面。q、管道連接時,施工現場條件允許時,可在在溝槽上進行焊接,管口應臨時堵封
70、。在大風環境下操作,采取保護措施或調整施工工藝。回拖鋪管擴孔完畢后,在鉆桿末端接上回擴器,其后連接分動器進行接管,進行回拖;管道回拖鋪設完成,卸下回擴頭、分動器、取出剩余鉆桿,即鋪設工作完成。在拉管過程中,需嚴格控制焊接和檢測時間,時間過長,會導致孔中泥漿水分滲漏、缺失及沉淀,加大回拖阻力,增加拉管難度;操作人員要根據設備數據均勻平穩的牽引管道,不生拉硬拽。第六章 安全保證措施及操作規程6.1頂管機操作安全規程1.由熟悉、掌握各機械、電器設備的人員操作頂管機。2.根據施工員交底的要求,嚴格控制正面土壓力。土壓力偏低時,應降低螺旋機變頻或關閉螺旋機,讓后頂加快頂進速度。土壓力偏高時,應提高螺旋機
71、變頻,讓后頂放慢頂進速度或暫時停止頂進。3.糾偏操作時,必須相鄰兩組糾偏油缸同時伸縮,切忌單個油缸獨自操作。糾偏量應根據指令嚴格控制。4.經常檢查糾偏油箱的油位,缺油時及時加油補充。5.頂進過程中,應經常注意觀察糾偏系統的閥板、油接頭等處是否有滲漏情況,如果存在漏油,應及時通知施工員,停止頂進,進行維修。6.頂進中如發現刀盤、螺旋機等設備發出異常聲響,應向施工員匯報,以便及時維修。8.循環水系統開啟時,應同時打開旁通與進水蝶閥,以減少高壓水的沖擊力,高壓水送到后再打通回路,然后進行正常的沖泥作業。每次關閉泥水系統之前,也應打幾分鐘回路,防止水管內殘余泥砂沉積。9.每節管節頂完前,應停止出土,悶
72、頂幾公分,提高正面土壓力,減少吊放管節時正面土體的流失量,防止正面土體坍塌。10.搞好機頭內的文明施工,糾偏動力站、電箱應經常擦拭,保持干燥、整潔,機頭內積水及時抽干,化泥箱內積泥應及時沖凈。11.操作人員應及時與主頂操縱臺保持電話聯系。12.現場交接班,向下一班操作人員介紹本班的頂進情況、設備使用情況、損壞與維修情況及應注意的事項,同時將有關情況反映給當班人員,并寫入施工記錄。13.禁止吸煙。6.2施工用電安全保證措施1、發(配)電房必須配備足夠的絕緣滅火器材,滅火器材應放在方便易取的地方。滅火器材應定期檢查,發現失效應立即更換。2、柴油發電機的排煙管必須伸出機房外,排煙管的排出口附近不得堆
73、放易燃、易爆物品。3、現場電工必須嚴格遵守操作規程、安裝規程、安全規程,維修電器設備時應盡量斷開電源,驗明三相無電,并在開關手柄上掛上“嚴禁合閘,有人工作”的標志牌方能工作,未經驗電,則應按帶電作業的規定進行工作。嚴禁電器設備帶病運行。4、一切用電的施工機具進場后,必須統一由電工檢測其絕緣電阻、各部分電器附件是否完好無損。絕緣電阻小于0.5M(手持電動工具和潛水泵應按手持電動工具的規定)或電器附件損壞的機具不得安裝使用。5、一切用電設備必須按一機一閘一漏電開關控制保護的原則安裝施工機具,嚴禁一閘或一漏電開關控制或保護多臺用電設備。6、用電線路必須采取二級保護措施,漏電開關要求:第一級200mA
74、/0.2s;第二級100mA/0.1s 。手持電動工具必須安裝獨立漏電開關保護。漏電開關要求30mA/0.1s。7、運行中漏電開關發生跳閘,必須先查明原因才能重新合閘送電,發現漏電開關失靈或損壞必須立即更換。嚴禁現場電工自行維修漏電開關,嚴禁漏電開關在撤出或失靈狀態下強行運行。8、現場電工必須熟悉本工地的用電施工組織設計,正確安裝、維修現場用電設備。電工除做好規定的定期檢查工作外,平時必須對電器設備勤巡視、勤檢查,發現隱患立即消除。對上級發出的安全用電整改通知書必須在規定的期限內整改完畢。9、漏電開關每周全面檢查一次,備用發電機每個月試運行一次。10、做好電氣設備的防雨、防霉措施,定期對待保護
75、零線,重復接地的接地電阻進行測試,以確保施工用電的安全。11、配電箱底高度離地面不小于60CM,所有用電設備實行一機一閘一漏制,并設有漏電和接零保護,各種機械用電設備如:沖樁機、泥漿泵、鋼筋加工棚內電氣設備等用相應電纜與接近的配電箱相連,并定期檢查,防止因外殼老化或其他原因而在雨天發生短路事故。編制臨時用電施工組織設計,保證用電安全。12、潮濕管道地下施工時都采用36V的安全低壓電源,高壓線路嚴禁使用老化、廢舊電纜,隨時檢查電路的安全可靠性,保證用電安全。電纜線線路的布置。使用街碼固定敷設應安全可靠,防止下垂或墜落。電工必須嚴格按施工用電的有關安全規定操作。第七章 檢測方案7.1周邊構筑物監測
76、及收斂監測為保證在施工過程中井坑周邊路面結構等現況構筑物的穩定,本工程施工過程中,進行沉降觀測,發現問題及時采取措施,保證現況構筑物的穩定性。1、監測目的和意義保證周邊構筑物安全。通過現場監測結果,依據相關規范規定和相鄰構筑物權屬單位給出的控制值,判斷構筑物和路面結構的安全及周邊環境的安全,及時反饋有關方面,調整設計、施工參數,減小構筑物和路面結構及周邊環境的變形,保證現況構筑物交通安全。預測施工引起的地表變形。根據構筑物和路面結構變形的發展趨勢,分析預測施工中的各項控制指標變化趨勢,為我方確定有效的保護措施提供基礎數據。 控制各項監測指標。依據現場監測結果,為我方判斷施工中的各項控制指標是否
77、超過允許值范圍時,及時采取有效措施來保證路面結構的穩定。2、檢測點的布設根據工程范圍及周邊地區的地質情況,土方開挖對周圍環境的影響及頂管安全本身的需要,本著既能全面掌握信息,又要節省費用的原則布置監測點。在現況路面上布設五排監測線,每條監測線相隔50m布設5個監測點,另在頂管軸線上的沉降點間距10m設置。測點的設置采用地面鉆孔80厘米,穿透路面層和二灰層,達到原狀土,然后安置80厘米20鋼筋,最后灌入砼進行保護。7.2觀測頻度及時間安排頂管施工前: 每天觀測一次,共計三天;頂管作業期間:每天觀測四次,間隔六小時;竣工三個月內:每兩周觀測一次;工程的一年內:每季度觀測一次。當沉降幅度小于規定要求
78、后,可停止觀測,將監測結果上報至路政部門;第八章 安全文明施工8.1安全管理目標一、本工程項目杜絕重大傷亡、設備、管線、消防事故。二、本工程項目創建安全生產文明工地。三、嚴格遵守國家各項政策、法令,有關安全生產單項法規中華人民共和國建筑法,及國家標準建筑安全施工檢查標準(JGJ5999)和施工地地方標準。本工程將建立完整的安全組織機構,確定分管安全生產的項目負責人,規定職責和權限,對項目專職安全員及相關人員直至到班組和工人建立安全生產責任制,進行自下而上的層層簽約,明確各自的職責和權限。8.2 現場安全管理措施一、重點部位風險控制本施工項目涉及到頂管管節吊運、施工沿線的高壓線保護、地下管線的保
79、護、基坑開挖、頂管進出洞。頂經部在確定重點部位的前提下,落實監控人員,確定監控的措施方案和方式,實施重點監控,必要時連續監控。頂管管節的吊運必須落實吊運的設備、確定吊運噸位的匹配,對吊運的索具進行配置。制訂相應的分項安全技術措施和操作規程,在吊運過程中進行監控。對起重設備的操作人員和指揮人員進行交底。頂管進洞、出洞是歷來是頂管掘進的重點。工程項目部將對頂管進洞制訂安全技術方案,細化安全措施,對進出洞作業班組進行詳細的交底,在進出洞過程中,確定安全員乾地全過程的監控。在施工過程中,吊運大型的機械設備、如導軌、千斤頂、后頂鋼板等重物配備相應的起重索具,嚴格執行人員在下部交錯作業。安全用電及高壓線保
80、護:對施工沿線高壓線將采取嚴格的安全措施,并經管線單位認可,進行交底,項經部對施工作業班組進行安全技術措施交底,并落實到責任人。并簽訂高壓線保護交底書,對高壓線保護制訂相關的操作規程。吊車與高壓線的回轉半徑符合國家對高壓線的有關標準,嚴禁在高壓線的下部吊運作業(把桿頂部超過與高壓線的凈空距離標準,嚴禁在高壓線的一側進行橫向吊運作業)。對起重作業的各種索具,安全系數K8,起重索定期檢查,對斷絲超標的、鋼絲繩棱角邊快口損壞的,及時予以報廢,防止鋼絲繩在吊運中被拉斷,把桿反彈。嚴禁雨天、霧天在高壓線附近作業。如特殊情況要吊運,必須制訂相關的技術措施,擴大吊運距離。二、井下頂管機頭內的通風當機頭出現異
81、常或中斷間拆裝時,必須保證管內的空氣流通,以及防止有毒有害氣體的進入管內施工現場必須配備通風機,急救氧氣包。三、井口臨邊防護措施井口的臨邊防護欄桿將按照(JGJ5999)嚴格執行,其他工作結構井的臨邊防護欄桿凡涉及到施工人員在結構層施工作業的都將制作標準型欄桿。四、工作井的上下鋼梯工作井在制作時必須分段制作,人員上下鋼直梯必須制作外圈保護。工作井完成后制作人員上下的標準鋼梯,標準鋼梯由施工技術進行設計、驗收投入使用。 五、其他現場安全管理1、施工現場的布置應符合防火、防臺風、防觸電等安全規定及文明施工的要求,施工現場的生產、生活辦公用房、倉庫、材料堆放場、修理間、停車場等應按業主批準的總平面布
82、置圖進行統一布置2、危險地點應懸掛按照GB289382安全色和GB437884安全標志規定的標牌。施工現場設置大幅安全宣傳標語3、現場的生產、生活區要設足夠的消防水源和消防設施網點,消防器材專人管理得亂拿亂動,并組成義務消防隊,所有施工人員均熟悉并掌握消防設備的性能和使用方法。4、各類房屋、庫棚、料場等的消防安全距離符合公安部門的規定,室內不得堆放易燃品;嚴禁在木工加工場、料庫等處吸煙;現場的易燃雜物,應隨時清除,嚴禁在有火種的場所或其近旁堆放。氧氣瓶不得沾染油脂,乙塊發生器必須有防止回火的安全裝置,氧氣瓶與乙塊發生器要隔離存放。5、施工現場的臨時用電,嚴格按施工現場臨時用電安全技術規范JGJ
83、46888的有關規定執行。臨時用電線路的安裝、維修、拆除,均由經過培訓并取得上崗證的電工完成,非電工不準進行電工作業。電纜線路應采用“三相五線”接線方式,電氣設備和電氣線路必須絕緣良好,場內架設的電力線路其懸掛高度及線距符合安全規定,并應架在專用電桿上。室內配電柜、配電箱前要有絕緣墊,并安裝漏電保護裝置。各類電器開關和設備的金屬外殼,均設接地或接零保護。配電箱要能防火、防雨,箱內不得存放雜物并應設門加鎖。檢修電氣設備時必須停電作業,電源箱或開關握柄上掛“有人操作、嚴禁合閘”的警示牌或設專人看管。現場架設的電力線路,不得使用裸導線,臨時敷設的電線路,不準掛在鋼筋模板和腳手架上,必須安設絕緣支承物
84、。嚴禁用其他金屬絲代替熔斷絲。嚴禁亂接照明燈或其它用電器。6、施工中如發現危及到地下構造物、地面結構物或有危險品、文物時,應立即停止工,待處理完畢后方可施工。7對作業班實行講評制度安全生產講評管理是本公司抓好班組基礎管理的一項重要制度。也是進行施工技術交底、強化安全教育的一項措施。每日班前,班組長針對施工的安全重點部位、分項操作規程進行重點講評,宣傳三不傷害的原則,強化自我保護意識,同時,強調文明施工的各項措施,講評的內容嚴格按照本企業文件執行。8 施工現場安全設施的驗收(1)對施工現場進場的起重設備完好性進行驗收,對特種操作人員進行驗證。(2)各類腳手架搭設結束以后,由保證計劃規定要求,對腳手架檢查、驗收,合格后方可使用。(3)對施工現場的洞口、臨邊,高空作業的防護措施,搭設完畢后進行檢查、驗收,并進行全過程的保養檢修和驗收工作。(4)對通風設備的安裝、噪聲的防護,有毒有害氣的防護計劃和措施進行檢查和驗收。(5)對各類安全重點部位的監控計劃、措施和人員的配備進行檢查、監控和驗收。第九章 附圖六馬溝截污管道地貌圖管線平面布置圖