竖井及顶管施工安全专项方案北京锚喷竖井.doc
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1、一、编制依据 (1)参考建设工程详细勘察报告(2)混凝土结构设计规范(GB50010-2002)(3)混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)(4)施工现场临时用电安全技术规程(JGJ46-2005)(5)混凝土质量控制标准(GB50164-92)(6)工程测量规范(GB50026-2007)(7)锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001)(8)地下工程防水技术规范 (GB50108-2008) (9)北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规(J01-87-2005)(10)地铁暗挖隧道注浆施工技术规程(DBJ01-96-2004)(11)市政工程有关技术规程、规
2、范 二、工程概况 工程名称:平谷区金海湖地区平蓟路过路竖井及顶管工程建设单位:首创嘉铭新城镇投资发展有限公司监理单位:北京东方华太建设监理有限公司 施工单位:山东菏建建筑集团有限公司三、工程简介 1、本工程为平谷区金海湖地区平蓟路过路竖井及顶管工程,即顶管用途主要为专业管线套管使用及顶管一趟污水管。顶管采用人工顶管,工作坑采用锚喷竖井施工工艺。1) -点顶两趟管,一趟为污水管,一趟为电力与上水套管。管径均为DN1050,管材:钢套环混凝土管。2) -点顶一趟燃气套管DN1050,管材:钢套环混凝土管。2、土建主要工程量: (1)、从点向北至分为两趟顶管,全长90 m。一趟为污水管长45m,一趟
3、为电力与上水套管长45m。管径均为DN1050。在点处作5*5.5m矩形暗挖竖井一座,井深6.8m(顶管井),在点处作3.5*5.5m矩形暗挖竖井一座,井深6.8m(接头井)。(2)、从点向北至全长49.25m顶管施工。在点处作3.5*5m矩形暗挖竖井一座,井深6.8m(顶管井),在点处作3.5*3.5m矩形暗挖竖井一座,井深6.8m(接头井)。3、地下管线根据专业单位对地下管线物探探测:该施工范围两侧矩形锚喷竖井位置为原耕地无其他障碍物。顶管主要穿越平蓟路,该路仅有一条路灯线埋深0.40.7m,位于路中南侧7.5m处,东西走向。四、主要设计情况 1、锚喷竖井设计: 锚喷竖井分为(竖井宽5.5
4、m*长3.5m*深6.8m。竖井宽5.5m*长5m*深6.8m。竖井宽3.5m*长3.5m*深6.8m。竖井宽3.5m*长5.5m*深6.8m。)四种竖井尺寸。竖井采用“网构钢架+钢筋网支护+喷射混凝土”结构厚度0.3m。 井口设钢筋混凝土锁口圈梁,初衬厚度0.3m,竖井钢架间距0.5m。 竖井钢架环向打钢管,钢管32.5 mm,长度1.5m,水平间距1m,压注改性水玻璃液加固地层。 2、顶管设计 该管使用直径管径1050mm;壁厚130mm;管长2000mm钢套环混凝土管,结构安全等级为二级。3、 工程地质情况: 1地层土质概述 根据现场钻探与原位测试成果,在本次勘察深度范围内所分布的土层按
5、其沉积年代、成因类型可分为人工堆积层、新近沉积层、一般第四纪沉积层三大类,按岩性及工程特性进一步划分为3个大层及亚层,现分述如下:(1)人工堆积层该层分布于地表,主要为房渣土1层、粉质粘土填土2;该层厚度为02.5m;(2)新近沉积层褐色松散的细砂层;(3)一般第四纪沉积层杂色中密密实的卵石漂石层。该层厚度为2.510.0m; 本次岩土工程勘察最深钻至标高60.70m(深10.0m)处,止孔于第层。4、开挖地层: (1)土建开挖主要穿越土层该层分布于地表,主要为房渣土1层、粉质粘土填土2;该层厚度为02.5m;(2)一般第四纪沉积层,杂色中密密实的卵石漂石层。该层厚度为2.510.0m;(3)
6、该段顶管主要穿越卵石、圆跞层(断面图)。 5、地下水文情况:根据实地调查及设计说明暂不考虑地下水对工程的影响。6、工期要求一个月左右完成 见施工进度计划表(附后)五、工程重点难点与措施(一)、竖井施工 (二)、顶管施工 (三)、全断面帷幕注浆(四)、监控测量(一)、竖井施工 竖井施工工序流程:挖竖井土方 浇筑圈梁混凝土 挖竖井土方 支安竖井钢拱架 焊接纵向连接筋 挂网片 喷射混凝土 竖井封底。 竖井施工主要需控制竖井下沉和预留洞口施工时的结构稳定。 所有机械设备及材料要确保临近井口侧和土仓挡板与井口最小距离不小于2m。 竖井圈梁: 1、 在浇筑圈梁混凝土之前,要沿圈梁20度方向打设2.5米长3
7、2钢管,环向间距为1米,小导管与圈梁钢筋焊接牢固,防止向下挖土时圈梁下沉。2、 锁口圈梁需向下预留竖井拱架的纵向连接筋,钢筋间距1m,呈梅花状布置,连接筋伸入圈梁内40d,与圈梁钢筋焊接牢固。圈梁混凝土强度C30。 圈梁配筋尺寸图 圈梁及首榀做法图竖井钢架: 竖向钢架主筋为18,箍筋为12200,连接筋为20沿格栅主筋内侧呈梅花状布置,环向间距1000mm,采用单面搭接焊,20钢筋搭接20cm; 格栅连接采用L100*80*10mm角钢和螺栓连接并帮焊4根40cm长同直径的加强筋; 竖井环向钢管,竖直方向两榀一打,上下错开,角度1520度,钢管直径32mm,长1.5m,水平间距lm。内外100
8、*100mm网片 6.5钢筋搭接10cm;永久支撑: 3.5*5m竖井与3.5*3.5竖井支撑,均设计采用在竖井4角部位竖向每2m设置一道临时支撑进行加固,共2道。在安装钢格栅同时,随开挖随安装临时支撑预埋铁,预埋铁采用10mm厚铁板,长300mm宽250mm临时支撑采用1根H25a工字钢。竖井从自然地面向下2m开始每4榀拱架设置一步临时支撑。临时支撑与预埋铁件焊接牢固。土方开挖:(1)竖井土方开挖应采用对角开挖,开挖时留好核心土,当环向整榀格栅施工完毕再进行下一榀格栅的施工。(2)出土及下管方式采用16T吊车。(二)、顶管施工1顶管施工1.1 顶力计算L (F总顶力 KN ) :初始推力(K
9、N) (KN):综合系数, =1.5:土仓内的压力(KPa);=0.3318.339.6=58.1(KPa)K0:静止土压系数, K0=0.33:土的容重(18.33KN/m3);H:地面至掘进机中心的高度(6.1m);:每米管子与土层之间的综合摩擦阻力(KN/m);=106.22+18.330.2=66.8(KN/m)Bc:管外径(1.3m)R:综合摩擦阻力(R=10kPa )S:管外周长(S=3.141.3=4.082m)W:每米管子的重力(DN1050:23.05KN/m)f:管子重力在土中的摩擦系数(f=0.2)L:顶管长度 (单向顶管L=45m)单向顶管总顶力:(KN)主顶油缸选用2
10、台300t双级等推力油缸,主顶推力为600吨,大于计算顶力,可以满足顶进要求。1.2工作坑长度及宽度核算(1)工作坑底的宽度计算BD+2b式中:B工作坑底净宽(m)D钢筋混凝土管外径(m)b管一侧操作空间(1.01.4m)B1.3+21.03.3(m)设计B(3.5m、5.5m)能满足要求。(2)工作坑底的长度计算LL1L2L3L4L5式中:L工作坑底的长度(5m)L1砼管节长度(2.0m)L2出土工作间长度(0.5m),L3顶镐长度(1.0m)L4后背所占工作坑长度0.9 mL5护口圈厚度(0.2m)L6已顶管露出长度(0.2m)顶管开始时:LL1+L3+L4+L5+L62.0+0.5+1.
11、0+0.9+0.2+0.24.8m设计L5m能满足要求。1.3 顶管设施安装(1)钢后背墙安装在初衬锚喷墙前立放竖铁和30cm横铁。后背墙的核算:假定主顶油缸施加的顶进力是通过后背墙均匀地作用在工作坑的土体上,为确保后背墙在顶进过程中的安全,后背墙的反力或土抗力P应为总顶力的1.21.6倍,反力采用下述公式计算:式中:P土抗力,即总推力之反力;KN;系数,取=2.0;B后背墙的宽度,3.0m;r土壤的重度,18.33kN/m3;H后背墙的高度,2.0m;KP=被动土压系数,2.0;C土壤的内聚力,10kpa;h地面到后背墙顶部土体的高度,7.1m; =3462.8(KN)1.4起重设备(1)租
12、用一台16T吊车出土及下管使用。(2)平台工作坑上的平台孔口安装防护栏,上下人员的地方设置牢固方便的爬梯。1.5帽檐制作 (1)帽檐材质采用15mm钢板,帽檐长度为500mm,帽檐环形长度为23管周长。帽檐钢板与管口钢板焊接,帽檐钢板应焊在管口钢板上口搭接长度50mm,横向设置三角形钢板,共设5到。1.6顶进施工(1)本工程顶管操作设备采用两套300T顶镐。(2)管材就位第一节管下到导轨上,测量管子的中心及管子前端和后端的管底高程,确认安装合格后方可顶进,并始终保证第一节管作为工作管的顶进方向与高程的准确。为减少摩擦力管子外皮在就位前涂石蜡一层。(3)管子前挖土机具下管就位后,再一次检查钢管的
13、中心、高程无问题后,开始掏管前土,掏土深度不得大于400mm,然后削周边土。每顶进一镐必须测中心、高程一次,发现问题,慢慢纠正。此次顶管施工严格控制在200mm管幅内挖土,不得超前挖土,出现偏差后,采取合理的纠正方法,其他人员不得擅自行动。每挖进100mm即顶进一次。(4)顶完后通过注浆管向外注粉煤灰浆液,填塞缝隙。(5)每班施工人员填写顶进记录。(6)工作坑内准备装好土的编织袋、方木、20#工字钢等各种抢险应急。(7)顶进测量初始顶进每30 cm校测一次,并做记录。正常顶进时在顶管坑可随时用全站仪测量,每顶进3米做一次记录,遇有纠偏每30 cm做一次记录,项目部测量人员每顶进一节管复测一次。
14、(8)顶进纠偏不断地观察中线偏移,如发生偏移超过2cm,要考虑采取纠偏措施,纠偏时开动纠偏千斤顶,偏差方向的千斤顶顶出最大不超过1.5,纠偏时每30cm测量一次。保持一段顶进距离,就要停止纠偏,防止左右摆动。纠偏时做到勤纠、微纠。1.7注浆1.1管道顶进完毕后,进行填充注浆,防止路面产生沉降。注浆采用水泥粉煤灰,水泥粉煤灰液配比为水泥:粉煤灰=1:3。填充浆孔每2.0m一组,一组3个均放在管头,注浆从套管一侧开始进行,将注浆泵清洗干净,吸浆龙头放入灰浆池内,开启注浆泵后,打开第一组注浆口,当第一组注浆口冒出灰浆后,关闭阀门,再打开第二组,以此类推,直到全线完成后。1.2注浆完毕后,对主要交通干
15、道请第三方进行雷达探测,检验填充物的密实度,确保日后不会出现路面沉降现象。1.8竖井内检查井砌筑1、燃气套管施工完成后。在起点处设置检水井一座,在终点处设置检气井一座;(施工做法祥见图集)电力及上水两侧竖井不设置检查井。竖井内管线敷设完成后用细沙填满至管顶40cm以上,剩余部分用素土夯实填平至自然地面。2、管头前砌筑封堵,外做SBS防水15mm保护层。管道内砌筑管枕采用24砖墙,砌筑时预留出专业管线的位置。砖砌管枕高30cm,间距2m。(三)、全断面帷幕注浆 本段暗挖竖井若遇到地下水或土质较疏松时,需要进行注浆处理。注浆的目的主要改善竖井围土的物理性质,靠注浆压力将双液浆压入竖井开挖线周围的围
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