1、目 錄一、編制依據及說明11。1 編制依據11。2 編制說明1二、工程概況12。1 地理位置及周邊環境12。2 工程簡介22。3 工程地質及水文地質32。3。1 工程地質32.3。2 水文地質3三、施工計劃63.1 工期計劃63.1.1 號出入口63。1.2 號出入口63.2 材料計劃63.3設備計劃6四、頂管機概況74。1 刀具配置74。1。1 先行刀配置84。1.2 主切削刀84.1。3 周邊切削刀配置84.1.4 中心刀配置84。1.5 攪拌棒配置84。1.6 刀具磨損檢測94.1.7 以下是頂管機刀盤配置示意圖94.2 驅動裝置124.3 殼體配置134.4 螺旋輸送機配置134.5
2、控制系統134。6 氣壓裝置134。7 頂管機糾偏系統134。8 導向系統134.9 減摩系統13五、施工工藝及施工方法145.1 施工工藝流程145.2 施工方法145。2.1施工準備145。2.2 施工測量185.2。3 頂管始發進洞段施工195。2.4 頂管正常段頂進施工205.2。5 頂管正常接收施工235。2。6 頂管棄殼接收施工235.3 施工技術措施265.3.1 頂管接收后注漿265。3。2 頂管接口、止防水措施265。4 施工重難點及分析275。4.1 路面沉降的控制275。4.2 頂管機的出洞和進洞285.4。3 對周邊管線的保護28六、頂管預制管節生產296。1 管模設計
3、296.1。1 設計簡介296.1。2 設計要求296.1.3 鋼模特點296。2 施工準備306.2。1 施工場地布置306.2.2 原材料質量控制306。2.3 管節鋼模質量控制316。3 生產工藝326。3。1 鋼筋骨架的制作加工326.3.2鋼模合攏336。3.3 管節混凝土澆筑346.3.4 蒸養、脫模、養生356。3。5 選用的主要加工機械356。3.6 檢驗與試驗366。3.7 管節的標志與保護措施386。4 管節的運輸和堆放386.4。1 運輸386。4.2 貯存及堆放396.4.3 管節吊裝下井396.5 管節安裝39七、頂管施工吊裝397.1 吊裝作業概況397。2 起重運
4、輸和吊裝的選用417.2.1 起重機械417.2。2 吊索具配備417。2。3 管節運輸車輛:417。3 吊裝驗算417.3。1 吊車配置驗算417。3。2 吊車掛鉤下鋼絲繩驗算427.3。3 卸扣驗算427.4 吊裝施工機具配備427.5 管節吊運、安裝437.6 管節吊裝安全措施437。7 管節吊裝注意事項45八、施工安全保證措施468.1 組織保障468.1。1 總體組織468。1.2 頂管施工組織管理機構468。1。3 頂管施工組織機構468.2 技術措施468.2.1 端頭加固施工468.2。2 防止磕頭措施508.2。3 頂管機的維修保養508。2。4其他措施508。3 應急預案5
5、38.3.1 事故風險分析538。3。2 應急指揮機構558.3。3應急處置原則568。3.4 處置程序568.4監控量測61九、勞動力計劃62十、計算書及相關圖紙6310.1 頂管機頂進動力系統計算6310.1。1 頂管機推力計算6310。1。2 推進系統配置6610.2 刀盤驅動動力系統計算6610.2。1 刀盤扭矩計算6610.2。2 刀盤扭矩配置66附圖67xx軌道交通X號線一期工程土建第X標段 XX站附屬頂管施工方案一、編制依據及說明1。1 編制依據1、危險性較大的分部分項工程安全管理辦法的通知(建質200987號);2、工程地質勘察報告及現場調查所掌握的地質、環境資料;3、設計圖紙
6、及圖紙會審文件;4、對現場及始發、接收車站周邊環境的實地深入調查和了解;5、建筑機械使用安全技術規程(JGJ332012);6、施工現場臨時用電安全技術規范(JGJ46-2005);7、施工現場安全生產保障體系(DBJ08-903-2003);8、建筑施工安全檢查標準(JGJ592011);9、城市軌道交通工程質量安全檢查指南(試行)(建質201268號);10、頂管工程施工規程(DG/TJ082049-2008);11、建筑地基基礎工程施工質量驗收規范(GB50202-2002);12、混凝土結構工程施工質量驗收規范(GB50204-2002);13、建筑工地施工現場供電安全規范(GB501
7、94-93);14、鋼筋焊接及驗收規范(JGJ18-2003);15、地下防水工程質量驗收規范(GB50208-2002);16、市政地下工程施工及驗收規程(DG/TJ08236-2006);17、工程測量規范(GB500262007);1。2 編制說明本方案適用于XX站附屬、號出入口過路段頂管始發、正常掘進、到達段施工,包含端頭加固、管節預制、設備和管節吊裝、通道頂管掘進、接口環梁施工等內容.二、工程概況2.1 地理位置及周邊環境 xx市軌道交通X號線一期工程XX站位于鸚鵡大道,沿鸚鵡大道南北向敷設.車站東臨魚塘,西鄰月湖、琴臺大劇院,南臨長江一橋匝道,北臨長江廣場.鸚鵡大道規劃道路紅線寬8
8、0米,經過交通導改后,現狀雙向6機動車道(由南向北3機動車道,由北向南3機動車道)。為連接漢陽、漢口、武昌三鎮的交通主干道,車流量較大,現狀地面下管線涉及水務、電信、電力等市政管線。與附屬結構、號出入口相關的管線主要有三條,如下圖所示:圖2。1 附屬結構周邊管線圖對附屬結構施工影響較大為平衡東西月湖水位的PS,1000砼管,埋深6米,與頂管施工端面最近僅50cm,已向南改簽,現距號出入口施工范圍最近40米,基本不影響施工;其次為鑄鐵給水管,埋深約2米,直徑450,正在使用,距頂管施工端面約4。5米;再次為2號出入口敞口段附近污水管,距離開挖面5.28米;另外在鸚鵡大道上分布有雨水管路群,,30
9、0波紋管,埋深均在地下1米左右。 表2。1 附屬結構和管線關系建(構)筑物名稱與通道距離規格材質目前狀況平衡月湖水位管距號出入口頂管段0.5米,1000砼已廢除給水管距頂管施工端面4.5米,450鑄鐵正在使用污水管距號出入口敞口段開挖面5.2米,1000砼正在使用雨水管群地下1米,300波紋管正在使用2.2 工程簡介車站共設置3個出入口和2個緊急疏散出入口,以滿足乘客進出車站及疏散要求,同時兼顧過街功能。出入口通道型式為整體式鋼筋混凝土矩形結構,敞口段及始發接收井采用明挖法施工,圍護結構采用鉆孔灌注樁+旋噴止水樁及內支撐系統支護。、號出入口位于車站東南側鸚鵡大道上的綠化帶中,平行于鸚鵡大道布置
10、。其中過鸚鵡大道段采用頂管法施工,敞口段及始發接收井采用明挖法施工;號出入口長約85米,敞口段寬6.2米,號出入口長約90米,敞口段寬8.2米,頂管段尺寸均為6.90X4。90(外包尺寸)m。號出入口頂管在鸚鵡大道東側始發井始發,在鸚鵡大道西側接收井接收,頂管段平均埋深5。8米;號出入口頂管在鸚鵡大道東側始發井始發,掘進至鸚鵡大道西側后頂管棄殼,頂管段平均埋深7米,頂管管片均采用預制管片.頂管段上方的鸚鵡大道是連接漢陽、漢口、武昌三鎮的交通主干道,車流量較大,對地面沉降控制要求高,施工難度較大.2.3 工程地質及水文地質2。3。1 工程地質場區位于xx市江漢一橋南岸,地形較為平緩,場區地面高程
11、23。15-26.4m。根據本次勘察資料顯示,擬建工程場區所處地貌為長江級階地,屬河流堆積平原區.車站范圍內地層主要為近代人工填筑土層(Qml/)、湖積層(Ql/4)第四系全新統沖積層(Qal/4)。場區沿線基巖主要為志留系(S)泥巖、粉砂巖,巖面整體上向北傾向漢江.據野外鉆孔巖性描述、原位測試結果及室內土工試驗成果,將擬建工程場地勘探深度范圍內的地層劃分為5大層18個亞層。附屬結構開挖土層自上而下分為:(1-1)雜填土,(1-2)素填土,(13b)黏土,(31)黏土,(3-2)粉質粘土,(3-5)粉質粘土夾粉砂.出入口敞口段底板位于(31)黏土層,頂管掘進斷面位于(1-3b)黏土層.1-3b
12、黏土:灰色灰褐色,軟塑,局部流塑,質較均,部分段含貝殼碎片,靠近月湖側部分段頂部為淤泥質黏土。呈層狀分布于人工填土層下部,揭示層厚0.806。30m。2。3。2 水文地質場區地表水體主要為月湖湖水,其水量主要來源于大氣降水、地表徑流和人工蓄水,水位變幅較小。根據含水介質和地下水的賦存狀況,可將場區內地下水劃分為上層滯水、第四系松散巖類孔隙承壓水、基巖裂隙水三種類型。1)上層滯水主要賦存于填土層中,其含水與透水性取決于填土的類型。上層滯水的水位連續性差,無統一的自由水面,接受大氣降水和供、排水管道滲漏水垂直下滲補給,水量有限.勘察期間,穩定水位埋深多在1.01.8m。2)第四系松散巖類孔隙承壓水
13、主要賦存于3-5層粉質黏土夾粉砂及4-1層粉、細砂層中,具承壓性。3)基巖裂隙水主要賦存于強中等風化基巖裂隙中,與上覆透水層水力聯系密切。基巖裂隙水總體水量貧乏. 根據水質分析成果,對頂管施工影響較大主要為地表水,即月湖湖水。另外,施工場地內分布有雨水管路網,管路埋深約地下1米,部分管路可能存在破損情況,管內存水會向周圍土體滲漏。圖2.2 XX站總平面圖圖2。3 號出入口場地布置圖圖2。4 號出入口場地布置圖三、施工計劃3.1 工期計劃3。1。1 號出入口號出入口頂管施工計劃為:2016年7月25日-2016年8月20日。3.1.2 號出入口號出入口頂管施工計劃為:2016年8月22日-201
14、6年9月20日。3.2 材料計劃投入頂管機頂進施工的施工材料計劃如下表:表3。1 材料投入表序號材料名稱規格單位數量備注1管節6900mm4900mm1500mm節312管節6900mm4900mm1000mm節23膨潤土T164水泥P。O42.5T45電纜線m953.3 設備計劃投入頂管機頂進施工的設備、工機具等計劃如下表:表3。2 頂管頂進施工設備、工機具計劃表序號名 稱規 格單位數量備注1履帶式起重機QUY200/200t履帶吊臺12交流電焊機400A臺23鋼絲繩637+1-65mm10m條44鋼絲繩637+156mm10m條45鋼絲繩637+134mm10m條46鋼絲繩637+121.
15、5mm10m條27土壓平衡頂管機6900mm4900mm臺18對講機臺49卷揚機臺1序號名 稱規 格單位數量備注10出土小車臺211注漿泵SYB50-50-1臺212潛水泵2.2KW臺313污泥泵NL100-16臺314空壓機3m3臺215全站儀GTS6臺116經緯儀J2臺217水準儀S3臺2四、頂管機概況4.1 刀具配置圖4。1 矩形頂管機示意面本頂管機配置刀盤8個,各刀盤直徑:,2450 4只、,2000 2只、,1300 2只,厚度200mm;刀具配備有先行刀、切削刀、中心刀三種,考慮到每次頂進距離較短,在本頂管選型中不考慮頂進過程中換刀。主要參數如下:開口率: 60%切削率: 82.2
16、%攪拌率: 74.2%耐磨措施: 耐磨焊刀座設計: 花鍵聯接刀具配置、焊接樣式,數量詳見下文:4。1.1 先行刀配置適當配置先行刀,先行刀在開挖面沿徑向分層切削,先行刀高度稍低于中心刀但高于切削刀,與切削刀保持一定的高度差,發揮其高耐磨、工作截面相對較小和分配扭矩小的特點,可以有效防止切削刀的超前磨損.4。1.2 主切削刀主切削刀正反方向布置,確保每個軌跡最少有2把;主切削刀排列方式為整體連續排列。針對粉質粘土、粉土和粉細砂地質,主切削刀部分的合金采用大塊圓角、高韌性、高耐磨性合金側嵌式,以保證主切削刀能夠承受粉質粘土、粉土、粉細砂的沖擊和磨損,用于切削,進土。4.1。3 周邊切削刀配置在此地
17、質條件下,刀盤外緣配置周邊切削刀,保證開挖直徑。4。1。4 中心刀配置頂管機8個刀盤中心采用中心刀,用于切削、定位。4.1。5 攪拌棒配置為了預防結泥餅,每只刀盤幅臂背后焊接攪拌棒,在刀盤轉動的同時,攪拌棒跟隨轉動,防止土體在刀盤形成結泥餅及快速排渣,具體尺寸詳見下圖. 圖4.2 攪拌棒設置圖4.1.6 刀具磨損檢測因頂進距離短,地層對刀具磨損較小,在刀具耐磨性上做了加強,無需配置刀具耐磨損檢測。4。1。7 以下是頂管機刀盤配置示意圖1、下部直徑D2450的刀盤配置圖4.3 下部直徑D2450的刀盤配置圖表4.1 下部直徑D2450的刀盤配置表下部D2450刀盤(刀盤一)序號名稱數量功能1中心
18、刀1切削、定位2主切削刀A19切削,進土3主切削刀B19切削,進土4邊切削刀A6成孔切削,進土5邊切削刀B6成孔切削,進土6周邊切削刀6保徑7雙刃先行刀22先行分割切削 2、上部直徑D2450的刀盤配置圖4。4 上部直徑D2450的刀盤配置圖表4.2 上部直徑D2450的刀盤配置表上部D2450刀盤(刀盤二)序號名稱數量功能1中心刀1切削、定位2主切削刀A17切削,進土3主切削刀B17切削,進土4邊切削刀A6成孔切削,進土5邊切削刀B6成孔切削,進土6周邊切削刀6保徑7雙刃先行刀22先行分割切削3、中部D1300刀盤配置示意圖圖4.5 中部D1300刀盤配置示意圖圖4.3 中部D1300刀盤配
19、置示意表中部D1300刀盤(刀盤三)序號名稱數量功能1中心刀1切削、定位2主切削刀A8切削,進土3主切削刀B8切削,進土4邊切削刀A4成孔切削,進土5邊切削刀B4成孔切削,進土6周邊切削刀4保徑7雙刃先行刀10先行分割切削4、中部上下D2000刀盤配置示意圖中部上下D2000刀盤(刀盤四)序號名稱數量功能1中心刀1切削、定位2主切削刀A14切削,進土3主切削刀B14切削,進土4邊切削刀A4成孔切削,進土5邊切削刀B4成孔切削,進土6周邊切削刀4保徑7雙刃先行刀16先行分割切削圖4。6 中部上下D2000刀盤配置示意圖圖4.4 中部上下D2000刀盤配置示意表4。2 驅動裝置刀盤的驅動方式有液壓
20、馬達驅動方式和電動機驅動方式兩種。為保證刀盤驅動有足夠的脫困扭矩,擬配582KW功率的刀盤電動驅動,頂管機刀盤工作扭矩達到刀盤1:420 KNm、刀盤2:240 KNm、刀盤3:55 KNm,極限扭矩達到刀盤1:470 KNm、刀盤2:260 KNm、刀盤3:60 KNm。動結構包括軸承、馬達、減速器,刀盤驅動采用電動方式。刀盤通過螺栓和軸承的內齒圈聯接在一起,主驅動系統通過電動馬達和變速箱的傳動最終驅動主軸承的內齒圈來帶動刀盤旋轉。此驅動配置有一下特點:1、獨特的內置式箱型結構承受軸向力,承載能力強、變形小的特點;2、獨特的前置式推力軸承,具有尺寸及承載力大、壽命長和整個驅動裝置受力狀態良好
21、等優點;3、采用大模數硬化的齒輪副(m=18)完全能滿足在本工程地質條件下長時間施工需要;4、充分考慮在復雜地層中頂管作業驅動扭矩大的特點,單個驅動單元扭矩系數均為2.42,最大達2。94;5、每個驅動裝置均由獨立的變頻控制,可實現02r/min無級調速,也可任意調整旋向而控制頂管機姿態.圖4.7 刀盤驅動示意圖4.3 殼體配置1、前后殼體采用兩節并上下分體布置,有利于長距離運輸;2、前殼體面板上分布有注漿口,用于改良土倉內土體;3、后殼體止水密封后分布注漿口,同樣可以減小磨阻力;4、各殼體采用承插式連接,成插口均進行機械加工,能有效地減少機內滲漏現象增強密封效果。5、前殼體上部增設3mm注漿
22、鋼套板,有利于防止機頭背土,增加機頭在砂性土中的潤滑性。4。4 螺旋輸送機配置1、采用2臺大口徑(=530mm )徑向出土螺旋輸送機,出土量大;2、變頻調速(018r/min),采用專業廠家生產的定制的推力軸承,具有壽命長、傳動平穩等優點;3、采用齒形密封圈,具有密封效果好、壽命長等優點;4、針對復雜地層采用兩個清障檢修口該螺旋機。4.5 控制系統1、采用機內機外二種操作模式,機內切換;2、采用集中控制,操作室統一操作(包括所有頂管施工用電)并實施監控;4。6 氣壓裝置1、泥倉腹板內預裝氣壓管道和氣壓閥門與地面的氣壓站聯通;2、采用土壓原理氣壓補償,確保泥倉內壓力恒定;3、氣壓站配備變頻式螺桿
23、空壓機,保持輸出氣壓平穩并可以無極調速。4。7 頂管機糾偏系統、推進系統采用18臺150T油缸左右均衡布置,最大推力可達到2700t;、通過糾偏油缸進行糾偏。4。8 導向系統導向系統采用8個刀盤的8把中心刀及周邊刀進行定位導向,頂進過程中采用激光經緯儀24小時不間斷對中,傾斜儀測量,一旦頂進產生偏離,及時采用糾偏系統進行糾偏控制.4。9 減摩系統減摩系統采用預埋在管節小口上的10個1寸的注漿孔,在頂管頂進時通過注漿管路向注漿孔內注入膨潤土漿液進行潤滑減摩。五、施工工藝及施工方法5.1 施工工藝流程圖5.1 頂管流程圖5。2 施工方法5。2.1施工準備1、地面準備工作在頂進前,按常規進行施工用電
24、、用水、通道、排水及照明等設備的安裝。備齊施工材料、設備及機具,以滿足本工程的施工要求。井上、井下建立測量控制網,并經復核、認可。2、井下準備工作洞門安裝由于洞圈與管節間存在著15cm的建筑空隙,在頂管出洞及正常頂進過程中極易出現外部土體及觸壁泥漿涌入始發井內的嚴重質量安全事故。為防止此類事故發生,施工前在洞圈上安裝簾布橡膠板密封洞圈。洞口止水裝置應安裝在洞口設計預留法蘭上。由橡膠止水圈與翻板組成,需與設計管位保持同心,誤差2mm。安裝前須對簾布橡膠板上所開螺孔位置、尺寸進行復核,確保其與洞圈上預留螺孔位置一致。安裝順序自上而下進行.壓板螺栓應可靠擰緊,使簾布橡膠板緊貼洞門,防止矩形頂管出洞后
25、漿液泄漏. 圖5.2 洞門止水簾布安裝示意圖基座及頂進后靠、機架的安裝始發井結構施工時在底板預埋3030cm鋼板,基座下井后與其焊接,確保基座在頂進過程中承受各種負載不位移、不變形、不沉降。洞門段的延伸導軌在工作井導軌鋪設完成以后跟進鋪設等安裝。規格采用43kg/m的重軌長度大約在1.5米.導軌安裝完成后,可以稍微抬高,防止頂管機進洞后會出現磕頭現象。頂管機放置在始發托架上,始發托架及鋼后靠連成一個整體。同樣在接收井內也需安裝一個接收架。隨著頂進的進行,軌道沿頂進方向沿伸,機架及后靠便滯留在工作井內.后靠自身的垂直度、與軸線的垂直度對今后的頂進也至關重要.為保證力的均勻傳遞,鋼后靠根據實際頂進
26、軸線放樣安裝時,在鋼后靠與始發井內襯墻間預留一定的空隙(空隙大小為10cm),現澆素混凝土填充此空隙。其目的是保證鋼后靠與墻壁充分接觸。這樣,頂管頂進中產生的反頂力能均勻分部在內襯墻上或加固土。鋼后靠的安裝高程偏差不超過5mm,水平偏差不超過7mm。 圖5。3 基座安裝實例照片圖5.4 后靠頂進系統安裝實例照片頂管機吊裝下井矩形頂管下井以及吊出需要采用大型起重設備,具體吊裝方法參照吊裝方案。各主要部件尺寸重量參數見下表:表5.1 各主要部件尺寸重量參數表序號名稱單件重量(kg)數量合計重量(kg)1刀盤11572231442刀盤21600232003刀盤3520210404刀盤41525230
27、505驅動箱體14600292006驅動箱體266002132007驅動箱體3850217008驅動箱體44500290009糾偏油缸600181080010螺旋輸送機45502910011前殼體(上部)2875012875012前殼體(下部)3247023247013后殼體(上部)1580011580014后殼體(下部)1820011820015糾偏泵站20001200016組裝零部件450014500合計165T設備下井安裝始發托架、后頂裝置下井安裝調試刀盤及驅動段下井放置在始發架上后部糾偏鉸接段整體下井,放置在發射架后與刀盤及驅動段用螺栓連接、緊固螺旋機下井并安裝到位環形頂鐵和U型頂鐵下
28、井安裝電器柜安裝.主頂的定位及調試驗收:主頂的定位將關系到頂進軸線控制的難易程度,故在定位時要力求與管節中心軸線成對稱分布,以保證管節的均勻受力.主頂定位后,需進行調試驗收,保證所有千斤頂的性能完好。頂管機就位、調試驗收:為保證頂管出洞段的軸線控制,頂管機吊下井后,需對頂管機進行精確定位,盡量使頂管機軸線與設計軸線相符;在頂管機準確定位后,必須進行反復調試,在確定頂管機運轉正常后,方可進行頂管出洞和正常頂進工作.頂進系統安裝工作井基架安裝焊接頂管機限位裝置焊接后靠拼裝前后殼體拼裝首節管下井止退裝置焊接動力系統安裝操作臺安裝聯機調試圖5.5 頂管始發井內平面布置圖圖5。6 頂管始發井內剖面布置圖
29、5。2。2 施工測量1、測量流程圖5。7 施工測量工序圖2、平面控制測量空導點和洞門復測:先對業主提供的空導點進行復測并上報監理,然后對出洞口和進洞口進行復測.始發架定位:因設計線路較短且為直線,所以我們把兩洞門中心連線作為矩形頂管掘進的軸線.放出該軸線后通過全站儀投到井下作為始發架的定位的中心軸線。施工導線點的控制:根據復測后的空導點施工現場布設控制網,然后利用全站儀傳遞到施工導線點,所有導線按一級導線的要求進行測量并不斷對控制點進行檢查.3、高程控制測量根據業主提供的高程控制點實測兩洞門的實際高程,并在出洞口的井上和井下各布置兩個高程控制點,并定期對其進行復測。4、頂管機和管節的跟蹤測量頂
30、管機進洞前開始對機頭進行跟蹤測量,在頂管機背面儀表盤處及后靠背上裝置激光經緯儀,隨著機頭的頂進,隨時跟蹤測量,根據測量的成果,對頂管機的左右上下位移進行隨偏隨糾。測量時每天做好測量原始記錄,并觀察已頂進完成的管節沉降情況。5.2.3 頂管始發進洞段施工1、進洞順序第一階段:設備下井就位、安裝、調試、安裝止水裝置;第二階段:出洞洞門鑿除;第三階段:頂管機頂就位后立即組織對出洞區域的圍護樁(即旋噴樁和鉆孔灌注樁)進行鑿除,圍護結構破除后切削加固土、掘進正常推行。2、進洞段施工洞口鑿除:出洞之前對全套頂進設備做一次系統調試,在確認頂進設備正常后,開始采用切割設備鑿除井壁洞口鋼筋混凝土,安裝洞門止水裝
31、置.頂進施工:在洞圈內的墻壁結構全部破除后,應立即開始頂進機頭,由于正面為全斷面的水泥土,為保護刀盤,頂進速度應放慢。另外,可能會出現螺旋機出土困難,必要時可加入適量清水來軟化或潤滑水泥土.頂管機進入原狀土后,為防止機頭“磕頭,宜適當提高頂進速度,使正面土壓力稍大于理論計算值,以減少對正面土體的擾動及出現地面沉降。頂管機徹底進入洞門后,需檢查洞口止水裝置是否有損壞,如有損壞應立即整修,確保泥水、漿液的不外漏。出洞段的各類施工參數:頂管機從始發井出洞后,應盡量減少水土流失,控制好地面沉降。頂管機出洞進入正常土體后3m范圍內的頂進作為本工程頂管的試驗段,應不斷根據地面沉降數據的反饋進行參數調整,及
32、時摸索出正面土壓力、出土量、頂進速度、注漿量和壓力等各種施工參數最佳值,為正常段施工服務。5。2。4 頂管正常段頂進施工1、頂進軸線控制頂管在正常頂進施工中,必須密切注意頂進軸線的控制。在每節管節頂進結束后,必須進行機頭的姿態測量,并做到隨偏隨糾,且糾偏量不宜過大,以免土體出現較大擾動及管節間出現張角。由于是矩形頂管,因此對管道的橫向水平要求較高,所以在頂進過程中對機頭的轉角要密切注意,機頭一旦出現微小轉角,應立即采取刀盤反轉、加壓鐵等措施回糾.頂進軸線偏差控制要求:高程50mm;水平:50mm。2、地面沉降控制在頂進過程中,應合理控制頂進速度,保證連續均衡施工,避免出現長時間擱置情況;不斷根
33、據反饋數據進行土壓力設定值調整,使之達到最佳狀態;嚴格控制出土量,防止欠挖或超挖。3、管節減摩為減少土體與管道間摩阻力,在管道外壁壓注觸變泥漿,在管道四周形成一圈泥漿套以達到減摩效果,在施工期間要求泥漿不失水,不沉淀,不固結,以達到減小總頂力的效果.泥漿配比:每立方膨潤土水純堿CMC200KG850KG10KG0.5KG觸變泥漿指標:序號項目性能指標檢驗方法1比重1。11。6g/cm3泥漿比重器2粘度25S500ml漏斗法3PH值9PH劑4失水率25cm3/30min失水儀5穩定性0.02g/cm2 .d穩定性筒壓漿孔及壓漿管路布置壓漿系統分為二個獨立的子系統。一路為改良土體的流塑性,對機頭內
34、及螺旋機內的土體進行注漿.另一路則是為了形成減摩泥漿套,而對管節外進行注漿。壓漿設備及壓漿工藝采用泥漿攪拌機進行制漿,按配比表配制泥漿,純堿和CMC應預先化開(CMC可以邊攪拌邊添加),再加入膨潤土攪拌20分鐘,泥漿要充分攪拌均勻.壓漿泵采用HENY泵,將其固定在始發井口,拌漿機出料后先注入儲漿桶,儲漿桶中的漿液拌制后需經過一定時間方可通過HENY泵送至井下。注漿壓力控制在0。3MPa左右。4、壓漿施工要點、壓漿專人負責,保證觸變泥漿穩定,施工期間不失水、不固結、不沉淀。、嚴格按壓漿操作規程施工,在頂進時應及時壓注觸變泥漿,充填頂進時所形成的建筑空隙,在管節四周形成一泥漿套,減少頂進阻力和地表
35、沉降。、壓漿時必須遵循“先壓后頂、隨頂隨壓、及時補漿”的原則。、壓漿順序:地面拌漿啟動壓漿泵總管閥門打開管節閥門打開送漿(頂進開始)管節閥門關閉(頂進停止)總管閥門關閉井內快速接頭拆開下管節接2英寸總管循環復始。、壓漿量的計算(每節管節)為了保證注漿效果,注漿量設定為取理論值的23倍,具體數量根據現場實際情況及時調整。理論間隙每環:(4。93+6。93)20。0151.5=0.534m3/環。5、止退裝置由于矩形頂管掘進機的斷面較大,前端阻力大,實際施工中,即使管節頂進了較長距離,而每次拼裝管節或加墊塊時,主頂油缸一回縮,機頭和管節仍會一起后退2030cm。當頂管機和管節往后退時,機頭和前方土
36、體間的土壓平衡受到破壞,土體面得不到穩定支撐,易引起機頭前方的土體坍塌,若不采取一定的措施,路面和管線的沉降量將難以得到控制。在前基座的兩側各安裝一套止退裝置,當油缸行程推完,安裝管節的時候,將銷子插入管節的吊裝孔.管節的后退力通過銷子、銷座傳遞到止退裝置的后支柱上。止退裝置和基座焊接在一起,把管節穩住.6、出土本工程出土采用螺旋輸送機+軌道土箱+卷揚機+履帶吊的形式出土,一節管節的理論出土量為51.2m3,在頂進過程中,應盡量精確地統計出每節的出土量,力爭使之與理論出土量保持一致,確保正面土體的相對穩定,減少地面沉降量.頂管工程中,管內的出泥量要與頂進的取泥量相一致,出泥量大于頂進取泥量,地
37、面會沉降,出泥量小于頂進取泥量,地面會隆起。這都會造成管道周圍的土體擾動,只有控制出泥量與頂進取泥量相一致,才不會影響管道周圍的土體,從而才能維護地面不受影響,而要作到出泥量與取泥量一致的關鍵是嚴格控制土體切削掌握的尺度,防止超量出泥。圖5.7 頂管施工出土布置圖5。2。5 頂管正常接收施工1、接收井準備接收井施工完成后,必須立即對洞門位置的坐標測量確認,并準備破除接收井洞口的圍護結構。2、頂管機位置、姿態的復核測量當頂管機頭逐漸靠近接收井時,應加強測量的頻率和精度,減少軸線偏差,確保頂管機能準確接收。頂管貫通前的測量是復核頂管所處的方位、確認頂管狀態、評估頂管接收時的姿態和擬訂頂管接收時的施
38、工軸線及施工方案等的重要依據,使頂管機在此階段的施工中始終按預定方案實施,以良好的姿態進洞。3、頂管接收頂管機切口頂進至距離圍護結構30cm時,停止頂進,洞口加固完畢并達到設計強度,將預留洞口的圍護結構鑿除,在接收井底板上安裝接收架,將頂管機緩慢頂進接收井內,當首節管節頂進至設計位置時,應停止頂進,并利用管節內注漿孔進行水硬性漿液填充管節與洞圈的空隙.5.2。6 頂管棄殼接收施工由于號出入口頂管接收端交通導改不能實現做接收井的條件,無頂管機分體吊出條件,故采取頂管機棄殼接收方式,具體方案如下:當頂管機刀盤切口進入加固區距離圍護結構0.3m時,頂管停止頂進,開始鑿除洞門,洞門完全打開后,頂管應迅
39、速、連續頂進,盡快縮短頂管機進洞時間.機殼前端進入鋼洞圈計算范圍后即停止頂進,馬上用鋼板將機殼與洞圈焊成一個整體,并用水硬性漿液填充管節和洞圈的間隙,減少水土流失.圖5.8 洞圈縫隙填充及刀盤拆除1、設備拆解頂管機停到設計位置,洞門封堵、水硬性注漿完成后的一段時間后,開始設備拆除。、架設臨時鋼支撐,因為設備內部拆解后破壞了原有設備結構,另外考慮后期鋼筋混凝土填筑時也需要割除設備筋板,所以在拆除之前也在中部增設臨時鋼支撐,以確保機殼整體穩定。、依次拆解機殼內螺旋機、油泵、馬達、軸承、電機、土壓計、千斤頂等設備,向后運輸,從始發井吊出。(見圖15)圖5.9設備拆除并運至始發井、從前部拆下刀盤,從車
40、站中間吊裝井口。、割除胸板、殼體加強鋼板,然后分批次吊出,最后采用3輛35t平板車運輸撤場.2、機殼內鋼筋混凝土結構施工、井接頭結合車站主體結構施工設備拆解完成后既可以開始機殼內鋼筋混凝土結構施工,底模、和側模采用木模板,頂板采用鋼模板. 采用現澆段與井接頭同步完成的施工方案.底板、側墻與頂板則一次澆筑。側墻澆筑利用設置在側墻上部的臨時澆注口,澆筑到位后封閉澆注口。頂板澆筑則是在接收豎井一側設置的畚箕口,澆筑振搗密實之后。待混凝土達到初凝強度鑿除豎井側多余的畚箕口,修復與內襯結構齊平。3、頂管機棄殼運輸人員、設備及材料清單、人員配置本工程頂管機棄殼所需人員為頂管施工配置所有人員,詳見表2。、主
41、要設備頂管棄殼所需主要設備,詳見表12所示:表5.2 主要設備一覽表序號設備名稱單位數量備注1150T汽車吊臺班4接收區域250T汽車吊臺班10335t平板車臺班15回廠運輸1天2夜4電焊機臺班305交流弧焊機臺班66電動卷揚機臺班307電動葫蘆個615t和10t各3個8手拉葫蘆個85t、3.2t、2t、1t各2個、主要材料頂管棄殼所需主要材料,詳見表13所示:表5。3 主要材料一覽表序號名 稱單位數 量備注1型鋼t22鋼板m2210mm和20mm各1m23千斤頂個650t、32t、10t各2個4枕木m33.25鋼絲繩m506電焊條包607機油kg608氧氣、乙炔氣套109油布(防雨、防水)張
42、810支座、攤架、工藝架吊攀等t1011PVC給水管材m501248mm電纜m6013120mm電纜m5014照明燈具套215二級配電箱個116三級配電箱個2、工期安排根據我司以往類似條件的棄殼工期安排,預計本次棄殼施工作業時間為10天.5.3 施工技術措施5.3。1 頂管接收后注漿頂管機頭吊出接收井后,馬上用磚頭砌墻,將兩頭洞門與管節間的間隙封堵.然后在管節預留注漿孔的上部注漿,漿液自上而下從管節底部溢出,對溢出的泥漿進行集中處置。如下圖所示:圖5.9 頂管接收后注漿示意圖5。3.2 頂管接口、止防水措施接口是頂管工程的關鍵部位,保證做好接口部分是頂管成敗的關鍵,因此對組成接口的每一部分都必
43、須嚴格遵守有關規程的要求逐一分別嚴格制作.管節止水圈材質為氯丁橡膠與水膨脹橡膠復合體,用粘結劑粘貼于管節基面上,粘貼前必須進行基面處理,清理基面的雜質,保證粘貼的效果。管節下井拼裝時,在止水圈斜面上和鋼套環斜口上均勻涂刷一層硅油,接口插入后,用探棒插入鋼套環空隙中,沿周邊檢查止水圈定位是否準確,發現有翻轉、位移等現象,應拔出重新粘接和插入。施工時如若發現止水條有質量問題,立即上報技術部門,整改后方可繼續使用。管節與管節間采用中等硬度的木制材料作為襯墊,以緩沖混凝土之間的應力,板接口處以企口方式相接,板厚為1518mm。粘貼前注意清理管節的基面,管節下井或拼裝時發現有脫落的立即進行返工,確保整個
44、環面襯墊的平整完好。頂管施工結束后,管節間的縫隙采用雙組分聚硫密封膏填充。嵌縫前必須將縫隙內的雜質、油污清理干凈,做到平整、干凈、干燥.配制好的聚硫膏在縫兩側先刮涂一遍,第二次在縫中刮填密封膏到所需高度。要求壓緊刮平,防止帶入氣泡而影響強度和水密性。密封膏表干時間為24h,7天后才達到80強度,在密封膏在未充分固化前要注意保護,防止雨水侵入。圖5。10 管節防水示意圖圖5。11 管節與洞門連接示意圖5.4 施工重難點及分析5.4.1 路面沉降的控制矩形頂管施工由于其截面大,頂進過程中對地下土體的擾動較大,對路面及周邊構建筑的沉降控制是施工過程中的重點和難點之一。應對措施:在頂管機設計時嚴格控制
45、殼體與頂管工作井和接收井預留洞口之間的理論間隙,在確保頂管機能夠順利出洞和進洞的情況下,理論間隙越小越好,根據我司施工經驗,其理論間隙控制在單側1015mm為宜。矩形頂管頂進時起初應讓機頭稍微上揚,讓機頭前部的路面稍有隆起,控制在10mm左右,頂管機及管節穿越后稍有下沉保持原有路面現狀。頂進過程中根據預設在頂管機頭背面的土壓表顯示,嚴格控制左右兩個螺旋輸送機的出土量,確保頂進過程中真正達到土壓平衡,防止因機頭超挖引起局部的路面沉降。5。4。2 頂管機的出洞和進洞矩形截面頂管進出洞是矩形頂管法施工地下通道的關鍵工序,該工序施工技術的應用直接影響到建成后地下通道的軸線質量、進出洞口處環境保護和附近
46、道路、構建筑物安全以及工程施工的成敗。應對措施:盡量減少機頭進出洞門的時間。機頭準備進出洞時,應快速施工,盡量減少洞門暴露的時間。對進出洞口區域進行土體加固.目的是將洞口處一定范圍內土體預先固結,達到進出洞時所需的強度,能使洞口封門拆除后洞口處暴露的土體自立。進洞之前進行探孔確定地層的含水量及高壓旋噴樁的加固質量,根據實際需要在接收井外側增設降水井,以確保機頭順利進洞.5.4。3 對周邊管線的保護矩形頂管施工對周邊公用管線的保護是矩形頂管施工成敗的關鍵之一。由于矩形頂管施工截面較大,殼體和管節之間不可避免的存在著一定的理論間隙。因此,施工期間對管線和構建筑的保護顯得尤為重要。應對措施:頂進施工
47、前應對頂管上部及周邊相對較近的管線及構建筑進行排摸并布點進行監測。對比較重要的管線有條件時應適當將其暴露。頂進過程中應及時對殼體和管節之間的理論間隙進行注漿加固,施工時應做到隨頂隨注。頂管全部結束以后還應根據現場情況進行二次注漿加固,確保頂管周邊道路、管線和構建筑的安全。頂進施工時嚴格控制頂進速度,盡量減少頂進施工對土體的擾動。六、頂管預制管節生產6。1 管模設計6.1。1 設計簡介本項目頂管設計采用外形尺寸bh=6900mm4900mm的矩形鋼筋混凝土預制管節,管節混凝土標號為C50P10,管節壁厚450mm,環寬1500mm,采用定向鋼模進行預制。(見圖6、圖7) 圖6.1 管節鋼模尺寸設
48、計示意圖 圖6。2 管節鋼模尺寸設計示意圖6.1。2 設計要求根據設計施工圖紙要求,擬采用本工程管片預制的鋼模需滿足規定的尺寸和斷面,其金屬厚度、加強肋、硬度以及表面處理都應達到生產符合規范GB50157-2013和GB50205-2001精度的管片要求,以形成光滑的砼表面,無不規整部位,無焊接瑕疵和混凝土蝕斑等。6.1.3 鋼模特點(1)主要采用焊接結構件,在制作和裝配時通過采取適當措施可以有效保證底模和內外模板的尺寸公差和形位公差,某些零部件可以通過現場配作來滿足整體尺寸和誤差要求.(2)吊耳、銷座等配件與模板采用連接角焊縫,焊接牢固、可靠。(3)尺寸控制:內外模板上邊線在同一平面內,其平
49、面度誤差2mm,在1m長度內0.5mm.內外模板平面應垂直底模上平面,其誤差0。5mm.外模板組裝后,矩形框對角線誤差值5mm,上部對邊長度尺寸取6000+2/ 0x4300+2/ 0,四角上嵌槽板條應對正不錯縫。(4)內、外模板與底模的對應位置做了長期標記,多次拆裝后可以快速識別。6。2 施工準備6。2.1 施工場地布置1、原材料堆場采用硬地坪,砂、石原材料根據不同規格進行分倉堆放,并掛顯著標識以表明管節生產專用,水泥、摻和料、外加劑等用專用筒倉儲存。2、設置獨立的鋼筋斷料、彎折(弧)工段,采用進口彎弧機和彎折機,混凝土由專用攪拌機提供。3、管節生產車間分為五個區域:即鋼筋骨架成型區、管節澆
50、搗成型和蒸養區、管節脫模整修區、管節水養護區、管節成品堆放區.4、配置鋼筋混凝土管節拼裝檢驗平臺,其表面平整度達到0。25mm,并能承受管節的重量而不變形。5、配置相應數量的管節抗滲檢漏架.6.2.2 原材料質量控制對管節生產的原材料根據質量體系程序文件和作業指導書、管理規定進行嚴格控制,把好質量關,滿足工程的各項要求。管節生產使用的材料(混凝土、水泥、粉煤灰、粗細骨料、外加劑、鋼筋等)應符合GB50204-2011混凝土結構工程施工質量驗收規范、DGJ082362006市政地下工程施工及驗收規程、GB50299-1999(2003版)地下鐵道工程施工及驗收規范,且試驗結果符合質量要求。1、水
51、泥水泥是符合GB1752007硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥的普通硅酸鹽水泥,并且儲存在工廠的水泥筒倉中.2、摻和料粉煤灰是符合JGJ 2886 粉煤灰在混凝土和砂漿中應用技術規程、 DB31/T352006混凝土和砂漿用粒化高爐礦碴微粉的粉煤灰,儲存于工廠的粉煤灰筒倉中。3、骨料細骨料是符合JGJ 522006普通混凝土用砂、石質量標準及檢驗方法的中砂(Mx=2.33.1),在產地進行分篩、水洗,儲存于骨料堆場中。4、粗骨料粗骨料是符合JGJ522006普通混凝土用砂、石質量標準及驗收方法525mm連續粒級的碎石。5、外加劑外加劑是符合GB 80762008混凝土外加劑、GB501192003混
52、凝土外加劑應用技術規范的混凝土用高效減水劑。6、混凝土混凝土滿足設計指標:C50P10,經過GB/T501072010混凝土強度檢驗評定標準、GB/T50080-2002普通混凝土拌合物性能試驗方法驗證,滿足施工要求機械拌制混凝土。7、鋼筋管節預制使用的鋼筋采用甲供的形式。每批鋼筋進場要有該批鋼筋的質量保證書,且必須是相同鋼筋等級、相同直徑、相同鑄造號碼、相同批號(堆號)方可稱為同一批。鋼筋原材料復試檢測頻率以每60T為一單位,樣本從不同堆按檢驗要求取相應的尺寸和數量,按國家規范規定項目和要求進行測試。測試單位由有資質的測試機構進行測試,并出具有效的測試報告。經工程師確認后,該批鋼筋掛片牌標識
53、進入待用狀態。8、焊絲(條)焊絲(條)是符合GB/T 81102008氣體保護電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲用于鋼筋搭接、固定、埋件制作、定位的焊絲(條).9、其余預埋件其余管節生產用的埋件均是符合設計要求和國家材料檢驗制作標準的預埋件。6。2.3 管節鋼模質量控制鋼模由底模、中心立柱、內模板、外模板、梯形絲桿組件組成。(1)鋼筋混凝土管節精度是以鋼模加工和合攏振搗后的精度作保證的,因此鋼模在正式投入管節制作前必須經過四階段檢測。即加工裝配精度檢測、運輸到廠鋼模定位后的精度復測、試生產后的鋼模精度同實物精度對比檢測及管節三環水平拼裝精度的綜合檢測.各項檢測指標均在標準的允許公差內,經現場工程師批準
54、,方可投入正常生產。管節的邊長誤差2mm,高度誤差1mm,上下平面矩形外框對角線誤差4mm,側向平面與上下平面的垂直度誤差2mm。(2)在正常生產狀態下,對鋼模實施兩種檢查的管理,即澆搗前的快速檢查和鋼模定期檢查.澆搗前的快速檢查:用專用的快速測量工具對鋼模中心寬度和能顯示鋼模正確合攏的項目進行測試.測試工具必須保持完好狀態,并要妥善置放在可靠的地方;鋼模定期檢查是保證鋼模在允許公差之內進行管節制作。如有特殊情況,可縮短其檢查周期或作針對性檢查。超標必須上報和及時修正.復檢達標后方可繼續進行管節制作。(3)鋼模檢查的各項目檢測值都應及時準確清晰填寫在規定的鋼模檢查表中,確保記錄有效性和可追溯性
55、。(4)對管節脫模和起吊后的鋼模,必須在不損傷鋼模本體的前提下進行徹底清理。確保鋼模內表面和拼接縫不留有殘漿和微小顆粒,以保證鋼模合攏的精度。(5)脫模劑應用專門工具均勻抹刷在鋼模與混凝土的所有接觸面上。抹刷后應有專人檢查,要不留有影響管節質量的隱患,確保脫模劑抹刷質量.(6)鋼模操作工在上崗前必須按照鋼模供應商提供的鋼模操作手冊及鋼模維修手冊進行理論和實際操作培訓,經考核合格者予以上崗.6.3 生產工藝6。3.1 鋼筋骨架的制作安裝1、鋼筋斷料和彎曲成型(1)進入斷料和彎曲成型階段的鋼筋必須是標識可用狀態的鋼筋。(2)斷料、彎曲成型之前必須要有經過詳細翻樣確認的尺寸、形狀明細表,并準備好準確
56、的樣棒和校核基模,以保證在斷料、彎曲成型過程中快速檢測。(3)切斷和彎曲工序的操作和公差控制應遵從規范和標準中有關條款的規定.切斷和彎曲成型后的鋼筋制件應分類存放在支架上,并標識狀態.2、鋼筋骨架總裝(1)根據管節鋼筋骨架制作的精度特殊性,要求各單體部件制作成型精度必須滿足總裝精度要求.為此根據各單體部件和總裝工藝的精度,專門加工相應的制作靠模,來達到各自的精度要求和總裝的精度要求。(2)各單體部件和總裝工序中鋼筋連接均采用低溫焊接工藝(即CO2低溫保護焊)。焊接操作工應經過培訓、考核合格后上崗.(3)按照設計和規定的要求對總裝完成的鋼筋骨架進行嚴格的質量檢查,主要內容包括:外觀、焊接和精度(
57、公差)三個方面,檢查合格后可掛牌標識進入成品堆放區待用。3、成品堆放和運輸(1)鋼筋骨架成品堆放應分類整齊堆放,并呈拱形堆放在指定區域內。(2)鋼筋骨架吊裝采用橫擔式專用工具,確保骨架在吊裝過程中不產生變形。(3)鋼筋骨架運輸采用臺車水平運輸的方案.以保證鋼筋骨架運輸的速度能滿足管節制作的需要。4、鋼筋骨架入模(1)鋼筋骨架的隔離器采用專用塑料支架。選用標準:應符合厚度、承受力和穩定性要求,支架顏色同管節混凝土保持基本一致,并經工程師檢驗認可。(2)隔離器根據不同部位分別選用齒輪形和支架形兩種。其中支架形用于內弧底部;齒輪形用于側面和端面。隔離器設墊位置正確、布設均勻。(3)鋼筋骨架入模條件:
58、應該是經檢驗合格認可的骨架,形狀同鋼模相符合的,鋼筋骨架表面是符合要求的(一直要保持到混凝土澆搗前)。若鋼筋骨架表面有惡化,不符合使用標準,則應采用工程師無異議的方法處理,處理后經工程師認可,方能進行下道工序作業。(4)所有預埋件按照設計要求準確就位,并固定牢靠,防止振搗時移位;(5)鋼筋骨架入模位置應保持正確,骨架任何部份不得同鋼模、模芯等相接觸,并應有規定的間隙。入模工序全部完成后,必須經質檢員檢查認可,并詳細記錄于自檢表中,由專人進行隱蔽工程驗收,檢查鋼筋品種、規格、尺寸、長度、鋼筋的位置和數量、保護層等項目,驗收合格后方能進行混凝土澆筑工序。6。3.2鋼模合攏鋼模合攏工序操作要點:1、
59、鋼模的配件必須對號入座(鋼模和配件均應編號)。2、清理必須徹底,混凝土的殘渣全部鏟除,并用壓縮空氣吹凈。與混凝土接觸的鋼模表面清理洗刷時不準用錘敲和鑿子鑿,應沿其面鏟除,嚴防鋼模表面損壞.3、清理后需涂脫模油,脫模油優先采用噴涂方法,油面均勻不出現積油、淌油現象。4、模合攏前先查模底與四塊側模接觸處是否干凈,然后合上端頭板.5、兩側板,擰定位螺栓,先中間后兩頭,打入定位銷。6、合攏后,用內徑千分卡檢查鋼模的內凈寬度尺寸,若超過誤差尺寸必須重新整模直到符合要求。6。3.3 管節混凝土澆筑1、管節混凝土澆筑必須具備:鋼模合攏精度和鋼筋骨架入模均符合要求并已認可;混凝土攪拌系統處于正常狀態和振搗器能
60、正常運作等條件。2、混凝土供料和運輸管節混凝土由攪拌系統供應。攪拌上料系統和攪拌系統及試驗室等輔助設施均應經工程師確認能滿足本標段管節制作的要求。管節混凝土攪拌配合比經模擬對比試驗后,由工程師指定的配合比作為管節混凝土的基本配合比。每天混凝土開拌前根據氣候、氣溫和骨料的含水量變化,出具當日攪拌的混凝土配合比。根據當日混凝土配比單,調整好稱量、計量系統。稱量、計量系統應定期校核,把稱量、計量公差控制在允許公差之內,以保證上料計量系統始終在受控狀態下工作。混凝土攪拌要充分、均勻,現場測試混凝土坍落度公差滿足設計要求。混凝土試塊留置每次澆搗不少于3組。其中2組進標養室標養,作28天強度試驗(其中有1
61、組作備用);另1組同管節同條件養護,測得起吊時的抗壓強度。混凝土倒入專用1m(或1。5m)貯料斗內,由電機車運輸到管節車間內,經龍門吊作垂直提升運到澆筑位置,下料入模.3、混凝土布料、振搗和成型開始階段混凝土由貯料斗向鋼模內均勻進行布料.當蓋板封上后,混凝土從鋼模中間下料。下料速度應同振動效果相匹配,尤其是在每塊鋼模即將布滿時,更要控制布料速度,防止混凝土溢出鋼模外。振搗是管節成型質量的關鍵工序。振動時間、混凝土坍落度、布料速度和振動器的效率等是構成振搗效果的四大要素。因此在管節正式生產前,必須經過試驗和試生產來確定有關制作參數。成型后的管節外弧面的混凝土收水應根據氣溫間隔一定時間后進行。間隔
62、時間一般以管節外弧面混凝土表面已達初凝來控制.收水的目的是使之表面壓實抹光和保證外弧面的平整和順,因此該工序應由熟練的抹面工來操作。鋼模內側面和端面螺孔芯棒既要便于脫模又要防止坍孔,因此在管節混凝土初凝前先松動鋼模芯棒,嚴禁向外抽動。當混凝土初凝后,對芯棒再次松動,直到混凝土達到自立強度后方可拆下螺孔芯棒(混凝土自立強度一般根據氣溫憑經驗控制拆芯棒間隔時間)。6.3。4 蒸養、脫模、養生1、在澆搗結束后靜養2小時后開始蒸養。2、升溫速度:每小時不得超過15,最高溫度為60。恒溫時間2小時,在恒溫時相對濕度不小于90。降溫速度每小時不超過20.在整個蒸養過程中應有專人負責檢查,并做好記錄。3、整
63、個蒸養過程中,蒸養控制室值班人員加強責任心,如實記錄各溫度測點的溫度變化什,確保各蒸養罩內的溫度的同一性,使管節均勻升溫或降溫。4、管節蒸養后達到規定的強度便可脫模,脫模應注意事項:嚴格按照鋼模操作規程將鋼模打開,在脫模時嚴禁硬橇硬敲,以免損壞管節和鋼模;管節脫模要用專門吊具,平穩起吊,不允許單側或強行起吊,起吊時吊具和鋼絲繩必須垂直;起吊的管節應成側立狀態;管節在翻身架上拆除螺栓模芯及其他附件,拆除時應按規定進行,不得硬撬硬敲,以防止損壞活絡模芯、附件及管節;翻身架與管節接觸部位必須有柔性材料予以保護;管節在內弧面醒目處應注明管節型號、生產日期和鋼模編號;在脫模過程中遇有管節混凝土剝落、缺損
64、,大缺角應用SC1混凝土粘結劑(或指定修補方案)進行修補,密封墊溝槽兩側、底面的大麻點應用107膠結劑加水泥膩子填平(或采用指定修補方案),并經監理認可后方可出廠.管節脫模后吊運至養護水池進行7天水養護,注意管節與水的溫度差不得大于20.6.3.5 選用的主要加工機械表6。1 主要加工機械一覽表機械裝備名稱型號、產地國功率、噸位、容積單位數量鋼模套1龍門吊45t臺1砼攪拌機JS100060KW套1鋼筋切斷機QJ-409。5KW臺1鋼筋彎曲機GJ7403KW臺2鋼筋弧型彎曲機WJ40、進口3KW臺1鋼筋點焊機DN3-7575KVA臺2CO2氣體保護焊機MIG350350KVA臺7抗滲臺3KW臺1
65、6.3。6 檢驗與試驗1、鋼模的檢測鋼模運抵現場之前,全數檢驗,不符合質量標準不得用于生產管節;在鋼模合攏后,管節砼澆搗前,用內徑千分卡檢查鋼模的內凈寬度尺寸,要有三點以上,并如實記錄在自檢表中,若超過誤差尺寸,則重新整模,直至符合鋼模合攏精度要求。2、鋼筋半成品加工及骨架的檢驗鋼筋半成品加工及骨架的檢驗執行“地鐵工程質量檢驗評定標準”。3、混凝土的檢驗管節混凝土的檢驗采用150mm的標準試件,每100m和500m(不足者也分別按100m和500 m計)應分別做兩組抗壓強度和抗滲壓力試件,其中一組在同條件下養護,另一組在標準條件下養護。4、管節的質量檢驗管節每生產一環,應抽查一塊進行抗摻檢漏,
66、試驗的管節抗滲壓力為0.8Mpa,恒壓3小時,滲透深度不超過保護層5cm為合格。如發現檢漏不合格管節,則不得用于工程中,此外對當日生產的每塊管節進行檢漏試驗。管節的檢驗:執行相關“市政工程質量檢驗評定標準”。在鋼模復試合格后進行管節試生產,以檢驗管節鋼模的制作質量,全部合格后并得到業主和工程師的認可后,再進入正式生產。單塊管節的外觀尺寸允許偏差:管節的邊長誤差2mm,高度誤差1mm,上下平面矩形外框對角線誤差4mm,側向平面與上下平面的垂直度誤差W1,滿足要求。200t吊車在起吊管節時:P1W2,滿足要求。200t吊車吊裝管節行走狀態下:P2W1,滿足要求.7。3。2 吊車掛鉤下鋼絲繩驗算鋼絲
67、繩采用6股37的鋼絲繩,鋼絲繩直徑為56mm,查看鋼絲破壞拉力總和為1970KN,安全系數68,取7,長度為6米,共2根。鋼絲繩破斷拉力總和:Fg=1970KN(起重吊裝常用計算手冊)換算系數: a=0.82 (建筑施工手冊,第五版)鋼絲繩安全系數: K=8 (建筑施工手冊,第五版)鋼絲繩允許拉力:Fg=aFg/K=0.821970/8=201。9KN鋼絲繩受力(考慮了自重+吊具重)T=460/2/sin86/2=115.3KN201。9KN經計算鋼絲繩滿足要求。86度ddu460.00kN189.3kN圖7.3 吊車扁擔上鋼絲繩受力2根直徑56mm鋼絲繩,14米長189.3kN7。3。3 卸
68、扣驗算卸扣的選擇與吊車鋼絲繩最大受力有關。主吊卸扣選擇:,考慮到未知因素,所以卸扣選擇35T,滿足施工要求。7。4 吊裝施工機具配備表7.4 吊裝機具一覽表序號名稱規格(型號)長度(m)單位數量備注1吊車200t(29)臺12鋼絲繩637(56mm)14根23卸扣35T只84鐵扁擔幅15鐵銷子幅27。5 管節吊運、安裝1、管節運輸需要超寬車道,采用專用運輸平板車利用夜間車流量少的時段,從預制廠運輸至現場。2、施工場地采用30cm厚C30混凝土全部硬化,滿足堆放管節承載力的要求。管節底部用木枕,防止破壞管節混凝土面。管節到現場后,質量員對管節進行表面觀察后,符合要求后,才能起吊、堆放。3、管節下
69、井采用專門起吊架,用“鐵銷子”插入預埋的吊裝孔中,起吊。兩邊系圍繩,下井時,控制方向。4、下井安裝時,在止水圈斜面上和鋼套環斜口上均勻涂刷一層硅油,接口插入后,用探棒插入鋼套環空隙中,沿周邊檢查止水圈定位是否準確,發現有翻轉、位移等現象,應拔出重新粘接和插入。5、拼裝時,指揮安裝人必須手勢明確,指揮安裝。察看管節四周間隙,配合油缸組緩緩插入切口.6、管節安裝后,檢查管節安裝質量。如有問題,及時整改。7.6 管節吊裝安全措施1、起重指揮人員必須經過培訓取得合格證后,方可擔任指揮。作業時應與操作人員密切配合。操作人員應嚴格執行指揮人員的信號,如信號不清或錯誤時,操作人員可拒絕執行。2、起吊物件應有
70、專人負責,統一指揮.指揮人員用聲音信號、手勢信號及旗語等對操作人員進行指揮,確保操作人員能夠準確理解指揮人員的指揮,確保指揮人員和操作人員有效配合指揮時不準戴手套,手勢要清楚,信號要明確,不得遠距離指揮吊物.3、起重機的變幅指示器、力矩限制器以及各種行程限位開關等安全保護裝置,必須齊全完整、靈敏可靠,不得隨意調整和拆除。嚴禁用限位裝置代替操縱機構。4、起重機作業時,重物下放不得有人停留或通過,嚴禁用非載人起重機載運人員。5、起重機必須按規定的起重性能作業,不得超載荷和起吊不明重量的物件。6、履帶式起重機如必須帶載行走時,荷載必須符合規范要求,并要求行走道路堅實平整,重物應在起重機行走正前方向,
71、重物離地面不得超過50cm并栓好拉繩,緩慢行駛,嚴禁長距離帶載行駛。7、履帶式起重機變幅應緩慢平穩,嚴禁在起重臂未停穩前變換檔位。起重機滿載或接近滿載時嚴禁下落臂桿。8、吊件起升過程中,操縱必須平穩,速度必須均勻,避免起升和變幅鋼絲繩受沖擊力。確保大件垂直起吊,嚴禁斜吊。吊運物上的零星物件必須清除,防止吊運中墜落傷人。9、起吊時,必須先試吊,離地不高于0。5米,經檢查確認穩妥,并用圍繩牽住吊物保持平穩,方可指揮起吊運行。要求試吊2次方可正常吊運.大型物件及分段翻身吊運前,劃出警戒區,檢查各點受力情況及吊攀的焊接質量,并經試吊,確認安全可靠,方可指揮起吊翻身。10、起重設備的安全要求、在起吊前必
72、須仔細檢查吊具、鎖具、卸扣,確保完好。、起重吊裝作業必須嚴格遵守起重“十不吊的規定要求:指揮信號不明不準吊;斜拉斜掛不準吊;吊物重量不明或超負荷不準吊;散物捆扎不牢或物料裝放過滿不準吊;吊物上有人不準吊;埋在地下物不準吊;安全裝置失靈或帶病不準吊;現場光線陰暗看不清吊物起落點不準吊;棱刃物與鋼絲繩直接接觸無保護措施不準吊;六級以上強風不準吊。、在吊裝時應對周圍環境進行檢查。、檢查設備的卷揚筒的安全情況是否可靠。、鋼絲繩是否有損傷,發現問題及時更換,確保吊裝安全。、檢查吊鉤的上限位是否靈敏有勁。、起重機設備有無異常。、起重機械就位的位置應準確、堅硬。7.7 管節吊裝注意事項1、起重機的吊鉤和吊環
73、嚴禁補焊。當出現下列情況之一時應更換:、表面有裂紋、坡口;、危險斷面及鉤徑有永久變形;、掛繩處斷面磨損超過高度10;、吊鉤襯套磨損超過原厚度50;、心軸(銷子)磨損超過其直徑的3%5。2、當起重機制動器的制動鼓表面磨損達1.52。0mm(小直徑取小值,大直徑取大值)時,應更換制動鼓,同樣,當起重機制動器的制動帶磨損超過原厚度的50%時,應更換制動帶。3、在起吊前仔細檢查吊具、鋼絲繩的完好情況,必須符合安全規范要求。對于吊具的檢查重點是鋼絲繩質量的檢查,鋼絲繩應符合以下要求:表7。5 繩徑匹配的繩卡數鋼絲繩直徑(mm)10以下1020212628363640最少繩卡數(個)34567繩卡間距(m
74、m)80140160220240表7.6 鋼絲繩報廢標準(一個節距內的斷絲數)采用的安全系數鋼絲繩規格619+1637+1661+1交互捻同向捻交互捻同向捻交互捻同向捻6以下1262211361867147261338197以上16830154020表7。7 鋼絲繩銹蝕或磨損時報廢標準的折減系數鋼絲繩表面銹蝕或磨損量()101520253040大于40折減系數8575706050報廢4、起重機司機、吊裝指揮、電焊工等特殊作業人員須持證上崗,吊裝前在起吊范圍內設置警戒標志,并設專人警戒,禁止吊裝過程中人員靠近作業范圍。5、吊裝作業前對所有吊裝作業人員進行安全技術交底。八、施工安全保證措施8。1
75、組織保障8。1。1 總體組織頂管施工按照“安全第一”的基本原則組織施工。8.1。2 頂管施工組織管理機構為保證頂管頂進施工的安全、質量和進度,項目負責人為總體負責人,總工為技術總負責人、生產經理為現場現場負責人,安全總監為現場安全負責人,進行頂管頂進施工各項工作。8。1.3 頂管施工組織機構根據項目施工組織情況,成立吊裝作業班組,配備足夠的技術人員和技術工人,在確保人員和設備安全的前提下,保質保量完成吊裝工作。人員組織如下圖:組長:駱超鋒 副組長:吳思遠、王建、周小鋒、周耀升 組員:凌高亭、范濤、劉龍、張旭、權永圖7.1 應急救援小組機構圖8。2 技術措施8.2.1 端頭加固施工頂管始發井和接
76、收井的端頭加固及后靠背加固均采用800500mm三重管高壓旋噴樁施工,始發加固長度為6m,寬度為11。6m,加固深度為頂管管節外邊上下各3m,接收加固長度為6m,寬度為10.6m,加固深度為頂管管節外邊上下各3m。1、三重管高壓旋噴樁施工工藝流程三重管高壓旋噴施工過工藝流程詳下圖所示:高壓空氣測量放線定樁位鉆機定位調整鉆桿角度鉆孔橫向高壓噴射注漿旋轉提升、拔管噴射結束器械清洗移位鉆機準備配置漿液圖7.2 三重管旋噴樁施工工藝流程圖2、施工技術參數頂管機掘進對加固端的成樁后28天強度要求為:0.81。2Mpa,加固體無側限抗壓強度1。5MPa時,頂管掘進不動,為此對雙管旋噴樁的施工技術參數作以下
77、優化:1)、地基加固采用三重管旋噴樁成樁直徑為800mm,樁間間距500mm,相鄰樁搭接長度300mm;2)、旋噴樁的水泥摻入量為:PO 42.5R普通硅酸鹽水泥350kg/m;水灰比1。01.5;旋噴樁施工參數詳見表4所示:表7.8 三重管旋噴樁加固施工技術參數表項目參數漿液壓力MPa2025漿液流量L/min40120空氣壓力MPa0。50。7漿嘴直徑mm2。03.2回漿密度g/cm31。3提升速度mm/min700250旋轉速度 轉/min5163、施工方法1)、施工準備、測量放線根據設計施工圖現場精確測設定位出旋噴樁的位置。、場地布置施工現場應做到“三通一平,弄清地下管線和地下障礙物的
78、種類和位置。嚴格按照場地規劃布置搭建材料堆場及各種施工、生活、安全、保衛和消防設施。、機械設備進場機械設備進場后經理部機電工程師審查作業機械的使用、保養記錄,檢查其工作狀態,以確保投入作業的機械設備狀態良好;安全工程師檢查作業機械設備是否存在安全隱患,以上均滿足要求后上報監理工程師并獲得監理工程師的批準方能施工。2)、鉆孔施工、鉆機就位將鉆機安置在現場精確測設的孔位上,使鉆頭對準孔位中心。鉆機安裝定位要準確、水平、穩固。為保證鉆孔達到設計要求的垂直度,鉆機就位后須作水平校正,使其鉆桿軸線垂直對準鉆孔中心位置.鉆桿垂直度1%.、鉆孔鉆孔的目的為了將注漿管插入預定的地層中。鉆孔位置與設計孔位偏差不
79、得大于50mm.、噴射注漿噴射注漿管插入預定深度后,由下至上同時噴射高壓水泥漿液。注漿時隨時檢查漿液初凝時間、漿液流量、漿液壓力、旋轉提升速度等參數是否符合設計及規范要求,并隨時做好記錄.、注漿管提升鉆桿的旋轉和提升必須連續不中斷,拆卸鉆桿繼續旋噴時,其搭接長度不小于100mm.、沖洗施工完畢后,沖洗干凈注漿管等機具設備,管內機內不得殘存水泥漿.、移動機具將鉆機等機具設備移至新孔位。3)、施工技術要求、鉆桿就位后,須校正鉆機主要立軸二個不同方向的垂直度。使用回轉鉆機,須校正導向桿。垂直度誤差不得超過1。、漿液宜在旋噴前一小時內攪拌。注漿管進入預定深度后,應先進行試噴。、施工順序為先噴漿后旋轉和
80、提升。、拆卸鉆桿繼續旋噴時,須保持鉆桿有10cm的搭接長度。成樁中鉆桿的旋轉和提升必須連續不中斷。、發生故障時立即停止提升和旋噴,排除故障后復噴,復噴高度不小于50cm。、旋噴作業前檢查高壓設備和管路系統,其壓力和流量須滿足設計要求。注漿管及噴嘴內不得有任何雜物.注漿管接頭的密封圈必須良好.、土體密度較大,一次噴漿達不到設計樁徑時,可進行第二次復噴.、噴射孔與高壓注漿泵的距離小于50m。、旋噴過程中,鉆孔中正常的冒漿量不應超過注漿量的20。超過20或完全不冒漿時,應查明原因采取相應措施.4)、質量檢驗標準、施工前檢查水泥質量、樁位、壓力表及流量計的精度,高壓旋噴設備的性能.、施工中檢查注漿壓力
81、、水泥漿量、提升速度、旋轉速度及施工程序等。、對旋噴樁的檢驗應在注漿后28天進行,采用鉆孔取芯。其主要檢驗項目、允許偏差及檢查方法詳見下表所示:表7.8 旋噴樁質量檢驗項目、允許偏差及檢查方法一覽表序號檢查項目允許偏差或允許值檢查方法1水泥及外摻劑質量符合出廠要求產品合格證書或抽樣檢查2水泥用量設計要求查看流量表及水泥漿水灰比3樁體強度或完整性檢測設計要求鉆孔取芯4鉆孔位置50mm鋼尺量5鉆桿垂直度1%經緯儀6孔深200mm鋼尺量7注漿壓力查看壓力表8樁體直徑50mm鋼尺量9搭接長度200mm尺量8.2.2 防止磕頭措施 首節管制作預埋20鋼板,在安裝首節管時利用小牛腿(現場焊接在預埋鋼板)和
82、對拉螺栓與頂管機后殼體牢固地連接。 同樣的方法第二節管與首節管連接,第三節管與第二節管連接。 利用壓重或其它辦法防止頂管機失穩.8。2。3 頂管機的維修保養矩形頂管機作為一種專業的特殊機械,直接關系到頂管工程的成敗,所以對于頂管機的維修保養顯得尤為重要,為此,我們將采取以下措施確保頂管機的正常運行,為通道的正常頂進提供保障.1、機頭生產廠家派專業技術人員全過程跟蹤頂管頂進;2、施工現場配備專業的經驗豐富的機修工對頂管機進行日常巡視及保養;3、對于頂管機中容易損壞的部件(諸如刀具、油缸等)進行備用配置。8。2。4其他措施 1、主要施工技術參數的控制頂管頂進速度是保證切口土壓力穩定、正面出土量均勻
83、的主要手段,所以在頂進時,應對頂進速度作不斷的調整,找出頂進速度、正面土壓力、出土量三者的最佳匹配值,以保證頂管的頂進質量,也能讓頂進設備以最和順狀態工作。頂管接口嚴密,止水圈安裝到位,木襯墊粘牢不脫落,管節不得有裂縫,不滲水,管內不得有泥土和建筑垃圾等雜物.2、頂進軸線的控制嚴格控制挖土,兩側均勻挖土,左右側切土鋼刃角要保持吃土10 cm,正常情況下不允許超挖。發生偏差.可采用調整糾偏千斤頂的編組操作進行糾正,要逐漸糾正,不可急于求成,否則會造成忽左忽右,利用挖土糾偏,多挖土一側阻力小,少挖土一側阻力大,利用土本身的阻力糾偏;利用承壓壁頂鐵調整,加換承壓壁頂鐵時,可根據偏差的大小和方向,將一
84、側頂鐵楔緊。另一側頂鐵楔松或留13cm的間隙,頂進開始后,則楔緊一側先走.楔松一側不動.3、管節減摩在頂管頂進的同時,向管道外壁壓注一定量的潤滑泥漿,以達到減少總頂力的效果。保證潤滑泥漿的穩定,在施工期間不失水沉淀,不固結。制定合理的壓漿工藝,嚴格按壓漿操作規程進行。為使頂進時形成的建筑間隙及時用潤滑泥漿所填補,形成泥漿套,達到減少摩阻力及地面沉降。壓漿時必須堅持“隨頂隨壓、逐孔壓漿、全線補漿、漿量均勻”的原則4、頂進技術措施穿越前對全套機械設備進行徹底檢查,保證其頂進時具有良好的性能。嚴格控制頂管的施工參數,防止超、欠挖。頂管頂進的糾偏量越小,對土體的擾動也越小。因此在頂進過程中應嚴格控制頂
85、管頂進的糾偏量,盡量減小對正面土體的擾動。施工過程中頂進速度不宜過快,一般控制在15mm/min左右,盡量做到均衡施工,避免在途中有較長時間的耽擱。在穿越過程中,必須保證持續、均勻壓漿,使出現的建筑空隙能被迅速得到填充,保證管道上部土體的穩定。5、制訂技術管理辦法和制度制訂本項目技術管理辦法和各種制度,切實執行設計文件審核制度、工前培訓制度、技術交底制度、開工報告制度、測量三級復核制度、隱蔽工程檢查制度、“三工”制度、材料半成品試驗及檢測制度、技術資料歸檔制度、竣工文件編制辦法等管理辦法及業主的有關技術管理辦法,確保施工生產全過程中技術管理的過程控制。配齊所需的各種法律、法規、技術標準和規范。
86、6、技術交底制由項目工程部長和總工親自抓技術交底工作,建立復核制,技術交底必須強調文字交底,經上級主管工程師復核后對施工人員進行交底。基坑開挖前,由總工或主管工程師對全體作業人員、班組和協作隊伍進行整體交底(包含技術交底及安全交底),將工程特點、施工方法、施工順序、進度安排、操作要求、技術標準、質量要求、安全措施等書面資料詳細地交給施工人員,施工人員對交底進行簽字領取.施工人員組織關鍵工序的作業人員進行經常性的技術學習和培訓,提高職工的技術素質。考試合格后,持證上崗,掛牌作業,使其理解并能自覺地貫徹執行項目部所制定的控制程序和技術措施。7、工程檢查制度工程實施中,加強施工過程質量控制,實行“三
87、檢制”。經理部設專職質檢工程師、專職質檢員,班組設兼職質檢員,保證施工過程始終在質檢人員的嚴格監督下進行,嚴格執行質量一票否決權。施工過程中,作業隊自檢、技術員、經理部復檢合格后及時通知監理工程師檢查簽認,隱蔽工程必須經監理工程師簽認后方能隱蔽及進行下道工序的施工。8、測量管理由有資格、有經驗和責任心強的技術人員和技術工人組成專業測量班組,配足測量所需的各種儀器設備,所有測量器具按要求定期校核,確保儀器的準確性.認真做好控制測量、施工測量和竣工測量,認真做好復測工作,確保測量結果準確。嚴格執行測量復核制度。實行三級復核制,按規定申報復測計劃,并給予各方面的有效配合。建立以項目技術負責人為首的測
88、量技術負責制,所有的高程、基準控制點、水準基點均需經項目技術負責人復核無誤后方可使用。9、內業管理根據業主、規范要求,各單位、各部門控制好本部門與質量體系和產品質量有關的文件和資料,確保相關部門及時得到相應文件的有效版本,作廢文件從相關部門及時撤出.(1)質量體系文件及有關的文件有:質量體系文件及有關的管理文件、質量計劃。與質量有關的行政管理文件。技術性文件和有關文件。施工合同文件.其它支持性文件(技術交底、作業指導書等).質量記錄表格。(2)各部室設專職資料員負責資料的收集、整理、歸檔等日常管理工作,及時檢查、督促有關人員做好原始資料的積累,做到施工技術資料與施工進度同步.由辦公室負責指導文
89、件和資料的控制,并對其實施效果監督檢查,確保質量體系正常。10、頂管設備的保養、維修 各班組機修工應定期對設備重點部位進行檢查、維修、保養 施工過程中,若發現設備運轉情況異常或設備故障,應及時通知維修人員盡快修理,并填寫設備故障保修單,不得使設備帶傷運行 設備維修人員接報后應盡快對設備進行修理,更新或購買進口零部件,須項經部認可 設備維修人員在修復工作完成后,應及時填寫頂管機故障情況記錄表 。8.3 應急預案8.3.1 事故風險分析起重吊裝存在的危險源可能造成事故的主要類型有如下表:表8.1 危險源辨識表序號施工工序常見風險因素危害類型工程安全人身安全周圍建構筑物和管線安全交通安全1頂管進出洞
90、加固質量或封門效果不佳,導致洞門混凝土鑿除時坍方,影響工程及人身安全。2洞口密封裝置安裝質量不佳,導致滲漏,嚴重者可導致坍方3正常段頂進施工觸變泥漿壓注不當,引起地面沉降。4參數設置不當,相關參數不匹配,致使產生超挖或欠挖,引起地面沉降或隆起.5管節接縫發生滲漏,引起地面沉降。表8。2 風險規避與預防措施見下表:序號事件項目事件部位措 施1進場階段不安全因素工作井內1、每班作業前進行班前講評,加強作業人員的安全保護和規范操作意識;2、鑿除洞門搭設的腳手架嚴格按照規范搭設;3、上下起重指揮人員與行車司機進行密切配合;4、嚴格進行現場監控指揮,做到重物下不得站人;5、加強施工作業之間的協調交流2出
91、洞階段不安全因素工作井內1、根據工作井圍護形式制定合理的封門拆除程序,鉆孔樁圍護,則由井內向外逐層剝除,避免施工不當引起的圍護滲漏;2、出洞段頂進速度應放慢,并加入適量清水來軟化或潤滑水泥土;3、進入原狀土后,拉緊機頭和前三節管節之間的拉桿螺絲防止機頭“磕頭”;4、設置大口徑井點降水備用,必要時抽水降低地下水位3正常段頂進施工地面、隧道內部1、合理控制頂進參數,緩慢調整避免突變;2、根據地面及管線的沉降情況反饋,控制出土量,杜絕欠挖超挖;3、均勻壓漿,做到先壓后頂、隨頂隨壓、及時補漿。4進洞段頂進施工接收井內1、洞門內設置砼擋墻作封門;2、根據預先探測的頂管機的位置確定接收架的高低,避免產生過
92、大落差;3、2次進洞減輕吊裝壓力;4、及時漿液置換,固結周邊土體減少后期沉降;5、設置大口徑井點降水備用,必要時抽水降低地下水位5管節吊裝作業不安全因素工作井內1、吊裝操作做到指定專人;2、在重物吊裝過程中,嚴禁任何人員在重物或扒桿的正下方,嚴禁人員站立在履帶吊旋轉半徑范圍內;3吊裝時必須使用專用的夾具和鎖具6施工用電不安全因素地面、井下1、采用雙電源供電;2、優先確保隧道內排水、照明、頂管頂進系統;3、定期檢查供電線路、絕緣情況;4、高壓電源變壓器設防護柵、標識禁止入內;5、高壓線固定在邊墻側頂;6、建立明確的用電管理制度7施工機械不安全因素地面、井下1、吊車必須驗收合格后方可使用;2、中小
93、型機械設備進場后必須經過施工隊設備部門驗收合格并掛牌,落實責任人;3、必須建立各類機械設備的維修保養臺帳,建立定期的責任制度;4、對大型設備運行,采取人機隔離措施8。3.2 應急指揮機構項目部成立應急救援指揮機構(即應急救援領導小組),應急救援領導小組組長由項目經理擔任,副組長由常務副經理、技術負責人及安全總監擔任,成員由項目各副職及各部室負責人擔任.組 長:駱超鋒副組長:吳思遠、王建、周小鋒、周耀升成 員:凌高亭、范濤、張旭、劉龍、權永應急反應指揮部聯絡調度應急救援工作小組應急處理物資設備組應急處理保衛組應急處理監測組應急處理技術組義務消防隊醫療救護隊圖8。1 應急處理組織機構8.3.3應急
94、處置原則在采取應急處置措施的過程中,應當遵照如下應急救援行動原則:1、安全第一,以人為本,員工和應急救援人員的安全優先;2、第一響應,快速處置,將事故控制在初期,防止事故進一步擴;3、保護環境優先.如果事故仍在進一步擴大,相關人員的生命受到威脅,但對救援人員的進入也存在很大的生命威脅,則決不允許盲目采取救援行動,避免傷亡事故進一步擴大。要采取萬無一失的措施或方案實施救援行動。8。3。4 處置程序1、建立機械傷害事件應急報告流程出現事故應急救援領導小組開始工作報告有關單位和上級部門報告監理報告業主加強監測報告建設主管部門分析原因,確定應急級別、警戒區域制定應急處置方案、措施,必要時向社會請求救援
95、實施應急處置方案、措施,布置各應急救援組任務,保護事故現場觀察處置效果應急結束,信息發布調整應急處置方案調整應急處置方案圖8.2 傷害事件應急報告流程2、具體報告流程說明傷害事件發生后或有可能發生傷害事件時,目擊者有責任和義務立即報告現場專職安全員或現場負責人,現場專職安全員或現場負責人立即上報項目應急救援領導小組組長。項目應急救援領導小組組長調查掌握情況后,立即啟動本項目部應急預案實施自救。針對可能出現死亡或少數人員機械傷害時,由項目經理上報集團公司應急救援指揮部。對于項目部出現機械傷害人員死亡或多人發生機械傷害時,或項目部的應急救援資源無法滿足救援需要時,或事故有可能涉及到外單位的人員、設
96、施的安全時,可在報告上級單位、相關單位的同時,直接向當地政府相關部門報告請求救援。3、報警方式及內容報警方式a.對施工現場作業人員及周圍群眾采用口頭、對講機、移動電話等報警方式。應急救援領導小組聯系方式見表32。b.對上級單位和當地政府、供電部門、外部救援機構采用固定值班電話、手機、傳真等報警方式。火警電話:119;急救中心電話:120。報警內容報告人員在向上級報告機械傷害事故時,應提供以下情況:a。發生機械傷害事故的單位、時間、地點、位置;b.傷亡情況及事故直接經濟損失的初步評估;c。事故涉及的危險材料性質、數量;d.事故的初步原因判斷;e。采取的應急搶救措施;f.需要有關部門和單位協助事故
97、搶救和處理的有關事宜。4、向外求援方式機械傷害發生后,在超出項目部應急救援領導小組救援能力時,及時向外部發出求援請求,讓機械傷害或預兆及時消除。5、響應程序a、響應分級一級響應:發生特別重大事故、重大事故、較大事故、一般事故;或險情持續擴大,無法有效控制;二級響應:發生重傷事故;或險情有進一步擴大趨勢,不能得到有效控制;三級響應:發生輕傷事故;或險情在可控范圍內.b、響應程序一級響應程序、項目部事故應急領導小組應按照國家有關規定立即向公司、監理部、業主及當地相關政府部門報告,并在最快的時間內書面報告事故簡要情況以及應急預案啟動情況。撥打110、119、120等救援電話,尋求外部救援幫助.、項目
98、部事故應急領導小組成員立即到位,組織實施應急救援.各專業應急救援小組成員各司其責,立即開展方案制定、應急處置、應急保障工作,保證組織到位、應急救援隊伍到位、應急保障物資到位。、立即采取措施防止事態擴大,遏止事故進一步蔓延,以最大限度減少人員傷亡和財產損失。、與外部救援隊伍做好對接,協助外部救援隊伍做好傷員搶救、善后處理和事故調查、處理工作,并負責向公司和主管部門報告事故應急處理的最新動態。、組織協調有關方面做好現場應急處置的保障和支援工作,盡最大可能保護好事故現場。二級響應程序、項目部事故應急領導小組及時向公司、監理部、業主及當地有關政府部門報告,尋求救援幫助。、項目部事故應急領導小組成員立即
99、到位。根據事故現場實際情況,立即制定應急搶險救援方案.各專業應急救援小組成員各司其責,按照應急搶險救援方案,實施應急搶險救援工作和保障工作。、立即組織營救和救治受到傷害的人員。、立即采取措施防止事態擴大,遏止事故進一步蔓延,減少人員傷亡和財產損失。、做好現場應急處置的保障和支援工作,盡最大的可能保護好事故現場。、協助外部救援隊伍做好傷員搶救、善后處理和事故調查、處理工作,并負責向領導和主管部門報告事故應急處理的最新動態。、若險情或事故進一步擴大,不能得到有效控制,由項目部應急領導小組決定提高響應等級,由二級響應提高到一級響應。三級響應程序、項目部事故應急領導小組及時報告公司、監理部及業主。、項
100、目部事故應急領導小組人員到位,組織實施應急救援。根據現場實際情況,立即開展方案制定、應急處置、應急保障工作。、立即采取有效措施防止事態擴大,遏止事故進一步蔓延。、做好現場應急處置的保障和支援工作,盡最大可能的保護好事故現場。、若險情或事故進一步擴大,超出項目部獨立應急搶險能力,由項目部應急領導小組決定提高響應等級,由三級響應提高到二級響應。6、響應程序圖7.3 圖8.3 事故應急響應基本程序8.3.5 處置措施1、根據起重吊裝可能造成的事故類型,項目采取的響應措施:物體打擊事故起重傷害事故發生后,應立即對事故現場進行踏勘,事故現場情況明了的,即可確定物體打擊傷害情況;若事故現場情況不明了,有其
101、它不可視區域,應急組織機構應立即組織各部門、班組、作業隊負責人對施工現場所轄人員進行清點,確定有無失落員,清點結果報于應急總指揮。起重傷害事故起重傷害事故造成人員擠傷時,現場救護組在醫護人員到來之前應立即對傷員進行初步處置,最大限度的防止人員損傷進一步擴大。同時,善后處理組立即向項目定點醫院進行報告,請求救援。機械傷害事故起重吊裝發生機體損毀事故后,應急指揮部應根據機體損毀部位,確定是否有次生事故發生,若有次生事故發生的可能,疏散警戒組應立即疏散現場人員撤離危險區域,防止險情進一步擴大,疏散警戒組待人員撤離后應設置警戒區域并防止人員進入,同時,善后處理組立即向專家組進行報告,請求救援,待專業人
102、士到場進一步進行處理.高處墜落事故發生高處墜落傷害時,現場救護組在醫護人員到來之前應立即對傷員進行初步處置,最大限度的防止人員損傷進一步擴大。同時,后勤保障小組立即向項目定點醫院進行報告,請求救援.2、處置措施注意事項立即救護受傷者,疏散人員;認真保護事故現場.不得移動和破壞凡與事故有關的物體,為搶救受傷者需要移動某些物體時,必須做好標志,應盡量對事故現場和搶救過程進行錄像或拍照;由技術專家、機電技術人員對事故原因進行分析,并根據實際情況,制定控制事態發展的針對性措施.在未能排除危險情況并取得安全驗收合格之前,任何人員不得擅自進行相關作業;若事態不能有效控制,在應急領導小組統一指揮下,立即向當
103、地有關部門求援;8。4監控量測根據業主對沉降監測的具體要求,結合本工程的具體情況,依據國家工程測量規范GB50026-93,地下鐵道、輕軌交通工程測量規范GB503081999,建設變形測量規程JGJ/T897的規定,頂管施工時擬對以下方面進行監測:1、周邊道路地面沉降及路面跟蹤監測;2、地下管線的垂直位移監測;根據圖紙對監測的要求,編制專項監測方案,對始發和頂進接收端頭布設沉降點監測,并采集數據,在頂管施工前后進行監測.九、勞動力計劃頂管機及管節吊裝過程中配備2名專職安全管理人員,并配備24名作業人員(含特種作業人員)。為保證安全、優質、快速的實施本工程任務,選派技術水平精湛、專業化程度高、
104、安裝經驗豐富的作業人員,從事吊裝作業。吊裝及安裝人員所在單位應具有相應吊裝資質,參加吊裝施工人員必須經過培訓教育并考核合格。頂管頂進施工作業主要勞動力投入計劃見下表。表9.1 專職安全生產管理人員序號姓名職務證件號碼職責1王偉安全總監京建安C(2009)0085396負責總體安全生產管理2秦談安全員京建安C(2012)0132047負責日常安全管理表9。2 特種作業人員序號工種人數工作內容1工長2管理和指導各工種工作2電焊工2現場焊接、切割等3起重指揮2指揮各類吊車4吊車司機2現場設備吊運和管節、土箱吊放5挖機司機1出土6拌漿工2拌制各類漿液7電工1電器和電路檢修8機修工1負責機械設備維修保養
105、9操作司機2負責操作頂管機10輔助工8負責配合頂管施工11測量人員3負責工程放樣及測量合計26十、計算書及相關圖紙10.1 頂管機頂進動力系統計算10.1.1 頂管機推力計算1、計算原理頂管機千斤頂應有足夠的推力克服頂管推進時所遇到的阻力。這些推進阻力主要有:頂管機四周與地層間的摩阻力或粘結力;頂管機切口環刃口切入土層產生的貫入阻力;開挖面正面作用在切削刀盤上的推進阻力;頂管管節與土的摩阻力。以上各種推進阻力的總和用下式表示,在使用時,須考慮各種頂管機械的具體情況,并留出一定的富余量,即為頂管機千斤頂的總推力。式中:-推進阻力總和;-;-鋼與土的摩擦系數;取0。3;管節片與土的摩擦系數,取0.
106、3,由于頂進減摩泥漿作用,實際摩擦系數比0。3小;-頂管機高度:4.92m;頂管機寬度:6。92m;頂管本體長度:5.8m;-頂管管片與周圍圍巖接觸面積;頂管機重量:3000KN;襯砌環重量:215KN(按最大19環計算);作用在頂管機上的平均土壓力;開挖面正面阻力;為泊松比,取0。20;被動土壓力系數;土層抗力;開挖面周長;切口環刃口貫入深度;阻力板(與頂管機推進方向垂直伸出的板,依地層抗力控制頂管機方向)在推進方向的投影面積。2、作用在頂管機上的平均土壓力頂管機施工斷面的地質圖如下所示:圖10。1 地質剖面圖頂管機頂部埋深,從上到下地層分布如下:、 素填土層,厚度為6。9m,容重; 、黏土
107、,厚度為5。3m,容重,側壓力系數;圖10。2 土壓力計算圖頂管機頂部土壓力:頂管機上部側壓力:頂管機底部側壓力:頂管機底部抗力:頂管機平均土壓力:3、推力計算 總推力:頂管機頂進方向為下坡,號出入口坡度為1。6,號出入口坡度為1.5,不再考慮坡度對頂推力的影響,為安全考慮,推力增加10%,頂管機總推力應為: 10。1.2 推進系統配置本頂管機擬配置總推力為32000KN,滿足計算值要求.頂管機推進系統包括18根推進油缸和推進液壓泵站。10。2 刀盤驅動動力系統計算10.2.1 刀盤扭矩計算切削刀盤裝備扭矩要考慮圍巖條件、頂管機型式、構造和刀盤直徑等因素來確定,本頂管機配備3種刀盤,各刀盤所需
108、扭矩為:式中:T1刀盤1;T2刀盤2;T3刀盤3.一般可按下式計算:T1= aD3=(0.91.5)2.45310 KNm=132。4220.6KNmT2= aD3=(0.91.5)2310 KNm=72120KNmT3= aD3=(0。91。5)1。3310 KNm=19.832.9KNm式中:a轉矩系數,一般圍巖為0。91。5。10。2。2 刀盤扭矩配置本機各類型刀盤扭矩如下:刀盤1:420 KNm;刀盤2:240 KNm;刀盤3:55KNm。頂管機的額定扭矩滿足頂管機頂進時所需扭矩.附圖圖1:XX站附屬平面圖圖2:頂管施工場地布置圖圖3:施工管線圖圖4:頂管機總圖圖5: 頂管始發接收端頭加固圖