《施工方案——机械顶管》.docVIP

PAGE 机械顶管工程专项 施工方案 2014年12月10日 PAGE PAGE 1 目 录 TOC \o "1-3" \h \z \u 一、工程概况 2 二、顶管范围及主要施工内容 2 三、顶管前准备工作 2 四、顶管施工顺序及工艺流程 2 五、顶管设备安装 3 六、管道顶进施工技术措施 6 七、施工计划 8 八、质保体系 8 九、应急救援预案 10 十、穿越施工安全防护措施 10 机械顶管工程专项施工方案 一、工程概况 1、工程名称：常村煤矿顶管工程 2、工程地点：常村煤矿 二、主要施工内容 本工程用 DN400 PE管，采用机械顶管施工，管道热熔焊接。电缆安装另行编制专项方案。 三、顶管前准备工作 1、顶管施工方法的选定应根据施工沿线的地形、工程和水文地质、交通状况、地上建筑物、地下管线和有无地下障碍物等实际情况和对地表变形控制的要求综合考虑后作出决定，必须确保安全，保证质量，经济适用，节约用地。 2、顶管的施工顺序，计划从东向西顶进。施工当中合理组织操作人员，随着时光进度逐步调整各项施工技术参数，优化下一步顶管施工工艺。 3、所有顶管设备必须经过维修保养，经检验合格后方可进入施工现场。在进入工作坑安装时必须进行单机和整机联动调试，在顶进中必须贯彻例行保养制度。 4、应按保证工程质量、安全、文明施工、保护地面建筑物与地下管线、维持道路交通等要求，根据不同的工程地质、水文地质与施工环境和条件合理选择顶管机头。 5、在综合考虑了上述各种因素后，合理选择顶管施工方法。 四、顶管施工顺序及工艺流程 1、施工顺序： 基坑挖掘─安装板桩─基坑底基础及后靠背安置─安装导轨─安装主顶设备─安装顶管顶帽─安放管节─顶进 2、顶进工艺流程： 基坑中心线测量放样──安装顶机架与主顶装置──安装顶铁，吊下一节管节──管节顶进──顶完第一节管，吊下一节管──管节拼装──顶力接近许用力──同上继续再顶──出洞，顶管机与管节分离。 五、顶管设备安装 1、顶管基坑挖掘与维护 基坑的尺寸根据PE管的管径与长度合理布置，暂定6*10m。用挖掘机挖至顶管深度（8-9m），然后用人工清理基坑，使基坑基本水平。 2、顶管顶帽选型 本施工段管道内底标高至路面下8-9米，管顶覆盖厚度已达到要求。根据地质状况及实际情况，拟采用PE管前头用钢板圏制加工顶帽，用来解决水泥管壁厚顶进主力大的问题，并在顶帽上焊制格板，防止上面塌方。 3、顶力计算与后背设计 后背作为千斤顶的支撑结构，要有足够的强度和风度，且压缩变形要均匀。所以，应进行强度和稳定性计算。本工程采用组合钢结构后背，这种后背安装方便，安装时应满足下列要求：使用千斤顶的着力中心高度不小于后背高度的1/3。 3.1顶力计算 推力的理论计算：（以Φ1000mm计算） F＝F1＋F2 其中F—总推力 F1—迎面助力 F2—顶力阻力 F1＝π/4×D2×P（D—管外径0.4m P—控制土压力） P＝Ko×γ×Ho 式中Ko—静止土压力系数，一般取0.55 Ho—地面至顶进机中心的厚度，取8m γ—土的湿重量，取1.9t/m3（暂定） P＝0.55×1.9×8＝8.36t/m2 F1＝3.14/4×0.4×2×8.36＝5.25t F2＝πD×f×L 式中f—管外表面平均综合摩阻力，取0.8t/m2（暂定） D—管外径0.4m L—顶距，取最大值300m F2＝3.14×0.4×0.8×300＝301.44t。 因此，总推力F＝5.25+301.44＝306.69t。根据总推力选用千斤顶总推力600t即可满足要求。 3.2后背的计算 后背在顶力作用下，产生压缩，压缩方向与顶力作用方向一致。当停止顶进，顶力消失，压缩变形随之消失。这种弹性变形即象是正常的，顶管中，后背不应当破坏，产生不允许的压缩变形。 后背不允许出现上下或左右的不均匀压缩。否则，千斤顶在余面后背上，造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工安全，施工时应后背的强度和刚度计算后靠背受力计算公式 R = α B (γH2Kp/2 + 2Ch+ γhHKp） 式中： R-总推力之反力（一般大于推力的1.2－1.6） a－系数（取1.5－2.5之间） ，此处取2 B－后座墙的宽度（M） 此处暂定取5米 γ－土的容重（KN/M3) H－后座墙的高度(m) ，此处暂定取4.5米 Kp-被动土压系数 tg2（45°+?/2） c-土的内聚力（kPa) 一般情况下取10 h-地面到后座墙顶部土体的高度（M），此处取3米 按上式计算，圆形工作井加护套后能承受1291.5T顶力＞实际顶力600T。完全能满足要求。 靠背受力分析图 4、顶管设备安装 a