钢筋混凝土管顶管施工-安全技术交底.docx

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适用范围
适用于钢筋混凝土管顶管施工.
施工预备
技术预备
测量交接桩完成,并对掌握点、坐标点、水准点进展校测,拴桩、补桩等工作已完成.
顶管施工前,已认真审核图纸, ,报有关单位审批,并做好技术交底.
通过沿线调查争论,结合现场地形及交通运输、水源、电源、排水条件,已制定出相应的 技术措施.
材料要求
钢筋混凝土成品管材：分为钢筋混凝土企口管和双插口式两种,其品种、规格、外观质量、强度 等级必需符合设计要求,并具有出厂合格证及试验报告单.
橡胶垫应符合设计要求,具有出厂合格证.
其他材料：钢套环、密封胶、油麻、石棉、膨胀剂、水泥(少量)等,其质量应符合有关规定要求, 水泥、膨胀剂应有产品合格证和出厂检验报告,进场后应取样试验合格.
机具设备
主要设备：顶镐、液压油泵、卷扬机、滑轮、压浆泵、电焊机、气焊设备等.
关心设备：吊管架、工作平台、棚架、触变泥浆设备、横铁、立铁、顶铁、导轨、测量仪器等.
工具：铁锹、水平尺、钢尺、锤球、小 线、出土小 车等.
作业条件
施工占地范围内拆迁到位,地下管线已查明,并实行改移或加固措施,地上、地下障碍物清理完毕.
临时道路畅通,场地平坦,水、电已安装完毕.
施工管线低于地下水位时,施工降水应低于开挖面 米以下.
施工工艺
工艺流程
操作工艺
测量放线
应依据设计图纸进展测量放线,做好测量所需各项数据内业的 收集、计算、复核工作.
对原交桩进展复核测量,原测桩有遗失或变位时,应补桩校正.
测定管道中心线时,应在起点、终点、平面折点、竖向折点及其他掌握点测设中心桩,并应在工作坑外适当位置设置栓桩.
测定中心桩时,应用测距仪或钢尺测量桩的 水平距离.
工作竖井开挖
顶管工作竖井位置的 选定,应符合以下要求：
一般宜选在设计图中管道的 检查井室位置.
工作坑处应便于设备、材料运输及下管、出土、排水,并具备有少量堆放管材及暂存土的 场地.
单向顶进,顶管段两端条件相近时,工作坑宜选在管线下游.
工作竖井距铁路路基、大路路基较近时,必需保证足够的 安全距离或有实行加固措施的 条件.
工作竖井应选择在地下管线较少部位.
顶管工作竖井的 开挖断面,应依据检查井尺寸、工作面宽度 、现场环境、土质、挖深、地下水位及支撑材料规格、管径、管长、顶管机具设备规格、顶力、下管及出土方法等条件确定.
工作竖井的 支撑应依据开挖断面、挖深、土质条件、地下水状况及总顶力等进展施工设计,确定支撑形式,且符合以下要求：
工作竖井支撑宜形成封闭式框架,矩形工作竖井四角应设斜撑.
支护应依据场地环境承受钢木支护、喷锚混凝土支护等方法.
有地下水时,依据管道埋深、土质类型、地下水深,承受轻型井点或管井降水方法.
工作竖井应有足够的 工作面,竖井底尺寸应按下式计算：
底宽 B=D +2S+2C (1-7)
1
底长
式中：B——工作竖井底宽(米);
L——工作竖井底长(米);
L=L +L +L +L +L
1 2 3 4 5
(1-8)
S——管两侧操作宽度 (米),一般为每侧 米～ 米; C——撑板厚度 (米),一般承受 米;
D ——管外径(米);
1
L ——管子顶进后,尾部压在导轨上的 最小 长度 ,顶钢筋混凝土管取 米～ 米;机械挖土、
1
挤压出土及管前使用其他工具管时,工具管长度 如大 于上述铺轨长度 的 要求,L1 应取工具管长度 ;
L ——管节长度 (米);
2
L ——出土工作间长度 ,依据出土工具而定,宜为 米～ 米;
3
L ——液压油缸长度 (米);
4
L ——后背所占工作竖井长度 ,包括横木、立铁、横铁,取 米.
5
工作竖井深度 应符合下式：
H1=h1+h2+h3(1-9)
H2=h1+h2(无根底及垫层时) 式中：H1——顶进竖井地面至竖井底的 深度 (米);
h1——承受竖井地面至竖井底的 深度 (米); h2——管道外缘底部至导轨底面的 高度 (米);
h3——根底及其垫层的 厚度 ,不应小 于该处井室的 根底及垫层厚度 (米).
顶管工作竖井及设备允许偏差见表1-53.
工作竖井内的 布置：一般工作竖井内的 布置参见图 1-24.
3. 后背安装
(1) 核算后背受力宽度 ,应依据需要的 总顶力,使土壁单位宽度
内受力不大
于土壤的
总被动土压
上土壤的 总被动土压力(kN／米 2)可按下式计算：
P=1／2γh2tan2(45°+φ2)+2Chtan(45°+φ2)
(1-10)
式中：P——总被动土压力;
γ——土壤的 重度 (kN／米 3);
h——自然土壁后背的 高度 (米);
φ——土壤的 内摩擦角(°);
C——土壤的 粘聚力(kN／米 2). 后背长度 可承受下式核算：
式中：L——后背长度 (米);
P——顶管需要的 总顶力(kN);
B——后背受力宽度 (米);
L= P /B +L
a
(1-11)
L ——附加安全长度 (米),砂土可取 2;亚砂土可取 1;粘土取 0.
a
承受原土作后背时,后背墙的 安装应符合以下要求：
后背土壁应铲修平坦,并使壁面与管道顶进方向垂直.
后背墙宜承受方木、型钢、钢板等组装,组装后的 后背墙应有足够的 强度 和刚度 ,其埋深应低
于工作坑底,不小 于 米.
后背土体壁面应与后背墙紧贴,孔隙应用砂石料填塞密实.
依据后背施工设计安装后背,紧贴土体的 后背材料,如型钢、预制后背、方木等应横放,在其前面放置立铁,立铁前放置横铁.
当无原土作后背时,应承受构造简洁、稳定牢靠、就地取材、撤除便利的 人工后背墙;利用已完成顶进的 管段作后背时,顶力中心宜与已完工管道中心重合,顶力应小 于已顶完管道的 抗顶力,后背钢板与管口间应垫缓冲材料,保护管口不受损伤.
设备安装
导轨安装应符合以下要求：
导轨应选用钢质材料制作,宜依据管材质量选配钢轨作导轨.
应在检验合格的 根底上安装枕铁或枕木,在检验合格的 枕铁或枕木上安装导轨.
当工作竖井底有水、土质松软、管径较大 时,应浇筑水泥混凝土根底,,确定混凝土面的 高程及宽度 ,水泥混凝土根底的 宽度 宜比管径大 400 米米, 厚度 可承受 200 米米～300 米米,混凝土根底顶面应低于枕铁或枕木面10 米米～20 米米.
当工作竖井底无水,土质坚实, 宜承受 2 米～3 米,宜比导轨外缘两边各长出 200 米米～300 米米,其埋设间距可依据管重、顶力和土质选取400 米米～800 米米.
枕铁宜用型钢制成,并附有固定导轨的 特制螺栓,枕铁应直顺、平坦;承受枕木时,截面不小 于 150 米米×150 米米.
两根导轨应顺直,两根导轨的 内距按下式计算：
0
式中：A ——两导轨中距(米米);
A——两导轨上部的 净距(米米);
a——导轨的 上顶宽度 (米米);
D——管外径(米米);
h——导轨高度 (米米);
e——管外底距枕铁(枕木)面的 距离(一般为 10 米米～25 米米).
导轨及枕铁安装质量应符合以下规定：
枕铁或枕木的 安装高程宜低于管外底高程 10 米米～20 米米,间距均匀,其铺装纵坡应与管道纵坡全都.
两根导轨应直顺、平行、等高,导轨安装结实,其纵坡与管道设计坡度 全都.
导轨高差允许偏差 2 米米,导轨内距允许偏差为±2 米米;中心线允许偏差为 3 米米,顶面高程允许偏差为 0 米米～3 米米.
工作平台安装应符合以下要求：
应在顶管工作坑开挖与支护完成后进展.
工作平台承重主梁应依据静载、活载及其他附加荷载计算选用 ,主梁两端伸出工作坑壁外不得小于 米.
平台口的 长度 和宽度 各大 于管节长度 及管外壁 米.
依据起吊设备力量及吊重核算起重架;支搭于工作平台上的 起重架宜与防雨、雪棚架结合成一体, 并安装结实.
工作坑上的 平台孔口必需安装护栏,上下人处设置结实的 爬梯.
顶铁安装应符合以下要求：
应有足够的 刚度 ,无歪斜扭曲现象,顶铁上宜有锁定装置,顶铁单块旋转时应能保持稳定.
顶铁宜承受铸铁成型或型钢焊接成型.
顶铁放置在管道两侧,且顶铁中心线应与管道中心线平行、对称直顺;顶铁与导轨和顶铁之间的 接
触面不得有泥土、油污.
更换顶铁时,应先使用长度 大 的 顶铁,以削减顶铁连接数量;顶铁的 允许连接长度 ,应依据顶铁的 200 米米×300 米米时,单行顺向使用的 长度 不得大 于 米; 双行使用的 长度 不得大 于 米,且应在中间加横向顶铁相连.
顶铁与管口之间应承受缓冲材料衬垫 .在顶力作用下,管节承压面应力接近其设计顶镐压力强度时,应承受U 形或环形顶铁等措施,削减管节承压面应力.
顶进设备安装
安装前应对高压油泵、液压油缸、液压管路掌握系统、顶铁和压力表标定等进展检查,设备完好, 方可安装.
应依据顶管竖井的 施工设计,安装高压油泵、;油管应直顺、转角少;油泵应与液压油缸相匹配,并应有备用油泵.
液压油缸的 油路应并联,每台液压油缸应有进油、退油的 掌握系统.
液压油缸的 着力中心宜位于管子总高的 1／4 左右处,且不小 于组装后背高度 的 1／3.
使用一台液压油缸时,其平面中心应与管道中心线全都,使用多台液压油缸时,各液压油缸中心线应与管道中心线对称.
多台液压油缸宜配置油缸台架,且应使油缸布置对称.
千斤顶的 安装高程,一般宜使千斤顶的 着力点位于管端面垂直直径的 1／4 左右处.
顶进设备试车运行应符合以下要求：
设备试车运行及顶进时,工作人员不得在顶铁上方及侧面停留,并应随时观看顶铁有无特别迹象.
顶进开头时,应缓慢进展,待各接触部位密合后,再按正常顶进速度 顶进.
顶进中假设觉察油压突然增高,应马上停顿顶进,检查缘由并经过处理后,方可连续顶进.
液压油缸活塞退回时,油压不得过大 ,速度 不得过快.
顶管单元长度 应依据设计要求的 井室位置、地面运输与开挖工作坑的 条件、顶管需要的 顶力、后背与管口可能承受的 顶力,,应依据穿越长度 ,确定顶管单元长度 .
顶管的 顶力计算
总顶力阅历公式(钢筋混凝土管)：
P=nGL (1-13)
式中：P——计算总顶力(kN); G——管子单位长度 管体自重(kN／米); L——顶进管总长度 (米); n——土质系数.
当土质为粘土及自然含水量较小 的 亚粘土,管前挖土能形成土拱者,n 可取 ～2.
当土质为密实的 砂土及含水量较大 的 亚粘土,管前挖土不易形成土拱,但塌方尚不严峻时,n 可取3～4.
管道顶进
顶进前应检查以下内容,确认条件具备时方可顶进.
全部设备经过检查,并经试运转确认正常;导轨的 中心线、坡度 、高程符合设计规定;
已具备防止流淌性土或地下水由洞口进入工作坑的 措施;
已制定开启封门的 措施.
初始顶进5 米～10 米范围内,增加测量密度 ,机头或首节管允许偏差为：轴线位置3 米米,高程0～ 3 米米.
顶进应连续施工,除不行抗拒状况下,不得中途停顿作业.
人工挖土顶管应符合以下要求：
管前土质良好及正常顶管地段,管前开挖长度 300 米米～500 米米,铁路道轨下管前挖土长度 不宜大 于 100 米米,并随挖随顶,在道轨以外管前挖土长度 不得超过 300 米米,同时应遵守治理单位对挖掘、
顶进的 有关规定;土质不良地段,管前开挖长度 不得大 于 300 米米.
正常顶管地段管顶部位最大 超挖量宜掌握在15 米米以内,管底部位135° 顶管地段,管道四周不得超挖.
在顶进过程中遇到以下状况之一时,准时实行措施,方可连续顶进.
发生塌方或遇到障碍物.
后背倾斜或严峻变形.
顶铁觉察扭曲迹象.
管位偏差过大 ,且校正无效.
对顶施工时,在顶至两管端相距约 1 米时,宜从两端中心掏挖小 洞,使两管能通视,校核两管中心线及高程,进展纠偏、对口.
顶进过程中,顶铁拆装及使用应符合以下要求：
顶铁应无歪斜扭曲现象,安装应直顺.
每次换放顶铁时,应换可能安放的 最长顶铁.
测量与纠偏
工作竖井内的 测量掌握点应设在不易扰动、视线清楚、便利校核、易于保护处.
顶进过程中加强对中心线及高程要一镐测量一次,并准时纠偏.
顶管纠偏承受渐近方式,可承受挖土法、支顶法等纠偏方式.
减阻方式可承受触变泥浆减阻.
管道接口
顶管完成后,管道接口应按设计要求进展处理.
季节性施工
雨期施工工作坑内设积水坑;工作坑应搭设防雨篷.
在工作坑四周设临时围堰,实行有效排水设施,防止雨水流入工作坑内.
质量标准
根本要求
接口必需密实、平顺、不脱落.
内涨圈中心应对正管缝,填料密实.
管内不得有泥土、石子、砂浆、砖块、木块等杂物.
实测工程顶管允许偏差,见表 1-54
成品保护
在现场运输、存放和施工过程中保护好管口.
同一顶坑向相反方向顶进时,先顶距离长管段,后顶距离短管段,用顶完管段做后背时,应在管端加护铁,保护管口.
应留意的 质量问题
管底标高偏差较大 时,应严格执行测量放样复核制度 ,每次测量前,要先检查测量仪器是否移动, 出洞口管节经测量后要垫实.
为防止管端破损,应在顶进过程中认真掌握好方向,纠偏不要大 起大 厚度或降低垫板硬度 ,尽量扩大 在张角大 时的 受压面积.
为防止管接口渗漏,在吊装过程中应承受专用吊具,严禁用钢丝绳直接套入管口吊运,以防损坏管口及钢套环.
为防止管节飘移,在软土层中顶进混凝土管时,可将前 3～5 节管与工具管连成一体.
为防止地面沉降应严禁超挖,顶进完成后要准时进展注浆.
环境、职业安康安全治理措施
环境治理措施
在油压系统下应设隔油层,以免造成污染.
实行措施使机械噪声量掌握在规定范围之内,防止噪声扰民.
渣土分类堆放,准时消纳.
在现场出入口设立清洗设备,对运土车辆进展冲洗和掩盖,避开运土车辆污染公共道路及扬尘.
职业安康安全治理措施
顶进时,顶铁上方及侧面不得站人,并应随时观看有无特别迹象,以防崩铁.
起重设备安装后在正式作业前应试吊,吊离地面 100 米米左右时,检查重物、设备有无问题,确认安全前方可起吊.
竖井支护要有专项施工技术方案 .竖井四周要设安全护栏和上、下工作坑安全爬梯.
工作坑的 总电源箱必需安装漏电保护装置,工作坑内一律使用 36V 以下的 照明设备.
起重设备专人检验、安装,持证上岗,并必需遵守有关安全操作规程.
在出土和吊运材料时,起重设备下严禁站人.