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顶管工程安全专项施工方案

  
评论: 更新日期:2015年08月27日

1、安装管节
1)下管前在地面上应对下吊的管节进行外观检查,包括管端面的平直度,管壁表面的光洁度、端面上有无纵向裂缝,对马蹄行端面、裂缝超过标准、管壁粗糙、管体纵裂者不应使用。
(2) 往工作坑内下管前,施工负责人必须进行防高处坠落,物体打击的安全交底,作业人员分工要明确,严格遵守纪律。每次下管前,均应由负责人组织检查吊装设备是否完好无损,安全可靠,下管工序应有专人指挥,人工推运管子施工时,管子前方严禁有人,作业人员应集中精神,服从指挥,动作协调一致,严禁用手扶钢丝绳,防止手被滑轮、吊钩碰挤致伤。下管作业的全部过程中,工作坑内严禁站人,待管节接近导轨时,工人再向前稳管就位,管节落到导轨以上,要检查管壁与导轨面是否密切接触,如发现有悬空翘起现象,应转动管节至完全密合为止。坑内上下吊运物品时,坑内人员应站在安全角落,严禁利用卷扬机上下运人。
3)顶进前将钢筋砼管在导轨上稳好,对正管口并垫上油毡或麻辫圈,在管内用钢胀圈将接口支撑牢固。
2、管道接口
1)管节稳好后,在管内侧两管节对口处用钢胀圈将两管节连在一起,管与圈之间的间隙用木尖尖紧,使接口处于钢性连接,避免在顶进中受力后产生错口,标准顶进过程中管节高程和方向的准确度。
2)安管与接口完成后,要将管内牵引小车的钢丝绳、照明电线以及其它向管内延伸的各种管线安装完毕后,就可在管前端工作面上挖土。
3、挖土
顶进管节的方向和高程的控制,主要取决于挖土操作,工作面上挖土不单影响顶进效率,更重要会影响质量控制。
对工作面挖土操作要求:根据工作面地下水位高度来决定挖土的方法,必须在操作规程的范围内超挖,不得扰动管底地基土,每次管前挖土30—50CM,及时顶进,及时测量,并将管前挖出的土及时运出管外,土洞挖成后立即开始顶进,既可避免塌方,又不会加大顶力,在地下水位以下顶进时能减少渗透水量,挖出的土要及时运走。
1)良好土质条件下挖土
管端可不安装刃脚,允许按规范要求向前超挖50cm,挖成土洞后才向前顶进,管顶超挖量一般不大于15mm,但在重要建筑物下不得超挖。管底土基弧度120~135度范围内,不能超挖。
2)土质条件差但不会出现塌方时的挖土
管前超挖量不能过大,一般不超过20cm,随挖随顶。管顶部位最好不超挖,由于超挖后在顶进过程中土拱沉陷压到管顶上,要增加磨擦阻力,管底也不要超挖,保持135度弧度土基础。
3)土质条件最差时的挖土
首先要在管前安装刃脚,以防塌方,并保证操作人员安全。在刃脚上半部的保护罩下挖土,土层坍塌后流入刃脚内会保持一定的静止角,挖土时在坡角处挖取是比较安全的,将积土清运后立即顶进。管侧土一般不要超挖。管底绝对不允许超挖。一定要在保护罩下进行挖土。
4)地下水位以下的挖土
有地下水时,顶进管断面大,前面一定要装刃脚,不管什么土质,管下半部不得超挖,土基与管壁一定要求严密吻合,以减少地下水参透量。管前超挖量也应比该种土没有地下水时要少。.
5)岩石的爆破
如顶进时碰到岩石,则需请爆破专业队伍进行爆破。
4、运土
选用导轨车将土从挖掘处拖置工作坑,然后将导轨车用卷扬机吊置原地面高,用平板车拖到倒土点,泥水排除用泥浆泵抽到附近的雨水井中。
5、顶进
管节安装完毕,用千斤顶将管节沿导轨前挖好的土洞内顶进。
1)顶铁的布置与安装.
顶铁的布置采用单行传力式。
在钢筋砼企口管口增设环形顶铁与管子企口吻合,将管口变为平面以利顶进,同时又扩大了承压面。
安装顶铁是靠千斤顶力将顶铁挤紧后传递顶力,所以对尺寸要求严格,不能有偏心和错位。对顶铁安装的要求如下:纵顶铁相接时一定要平直,不能出现上下左右的弯曲和错台现象,以防止产生偏心荷载;单行纵顶铁的中心线要与管道轴线一致;横向顶铁与管端面相接触时,必须使横向顶铁的中心线通过管壁的平均半径上,即着力点位于管壁厚度的中点;纵向顶铁间的顶铁块数应减少到最少,只要满足模数就应换上整体顶铁;横向顶铁着力点高度位于外直径高度的1/3~1/4间,并且靠下半部,以防止着力点太高容易使前管低头,纵向顶铁与横向顶铁应垂直相接,顶力增大时管端应加设弧形顶铁,增加管子受力面:为了接触均匀,管端面与顶铁应同时加设衬垫,衬垫材料可用油毡、橡胶垫、石棉板等。在施工中自始至终应加强注意,只要发现顶进过程中管子不向前走而向后背压缩,顶铁上拱或下啃,立即停镐,加固后背严防崩铁伤人。
2)顶进程序
顶铁安装完毕,管前端已挖成土洞,就可顶进。
开动油泵,千斤顶活塞出程,开始先压缩后背和压紧顶铁,以后才顶进管节。当千斤顶活塞杆伸到临界长度,立即关闭油泵,停止顶进,退回活塞杆,然后安装顶铁继续顶进。
当顶完一节管时,即顶到留在导轨上的管节长度0.4~0.5m时,无论千斤顶是否出程完毕都要停止顶进,退回千斤顶行程,拆除顶铁,准备安装新管节,随即测量。
四、顶进事故的防止
1、顶铁必须直顺,无歪斜,扭曲等变形现象,要充分保证顶铁使用时接触面的严密性,在安装时,不给使用过程中潜伏下崩铁伤人的隐患。顶机、顶铁必须与管子保持平直,受力平均一致。
2、在顶进作业时,发现顶铁变行、异常、左右偏移或向上有凸出现象,应立即停机进行调整;搬运顶铁、内胀圈要稳拿轻放,不准往坑内抛掷;顶进作业时,人不得站在顶铁上方或两侧,严禁穿行。在顶进作业时,如发现混凝土管端有混凝土剥皮脱落等异常现象,应立即停机检查。在顶进作业过程中,对顶铁的观察要有专人,丝毫不得放松,严防崩铁事故的发生。
3、及时注意油泵的压力表指针的变化,当发生压力突然上升时,要立即停止顶进,检查压力上升的原因,防止发生意外。
4、控制千斤顶活塞的完伸长度,不要超越临界冲程,以免损坏设备。
5、要连续顶进,不能停滞不前。由于停工时间长,地下水渗透增加,土拱容易坍塌,再开顶时顶力将大幅度上升。
6、根据不同土质情况,坚持挖土后立即顶进,随挖土随顶进,以免塌方。
7、将顶速控制适当范围内,不要过快或过慢,过快产生偏差后不易纠正,过慢管节前进速度小于工作面保持稳定的时间,就要塌方。
五、管道测量、纠偏
1、测量:
1)测量次数:在顶第一节管时,及校正顶进偏差过程中,应每顶进20~30cm,即对中心和高程测量一次;在正常顶进中,应每顶进90~100cm时测量一次。
2)中心测量:根据工作坑内测设的中心桩,挂中线,利用中心尺,测量头一节管前端的轴线中心偏差。
3)高程测量:使用水准仪和高程尺,测首节管前端管内底高程,以控制顶进高程;同时测首节管后端管内底高程,以控制坡度,顶坑内应设置两个水准点,以便闭合之用。
4)一个管段顶完后,应对中心和高程再作一次竣工测量,一个接口测一点,有错口的测两点。
5)对顶施工时,在顶至两管端相距约100cm时,可从两端中心掏挖小洞,使两端通视,以便校核两管中心线及高程,使两管准确对口。
2、纠偏:
顶管工程顶进过程中,由于各种不平衡外力影响管节在土内不可能形成直线前进,而是上下左右摆动前进呈现偏离设计位置的现象,出现此种现象即称之为“误差”。应及时及早的采取措施,使管节回到原设计的位置上,此为“纠偏”。产生误差现象的原因很多如:导轨的安装、千斤顶的位置、后背与管节位置的布置等操作上的因素。在客观因素上,因管道周围土质不同,作用于管周壁的土压力便会出现不平衡,粘土层中夹带砂层,硬土层中夹带软土层,均会造成力系的不平衡,土层较浅等亦可造成误差,顶管产生误差后,应即时纠偏,否则会造成报废的严重后果。
测量发现管位偏差达1cm,一般应考虑校正,但对高程偏差的校正,应根据管道的设计坡度和头一节管子的走向,来确定校正方法。当根据头一节管子的定向预计可能自行恢复到设计位置时,不必校正。纠偏校正应缓缓进行,使管子逐渐复位,不得猛纠硬调,以防产生相反结果。在工程中主要采用普通校正法。
普通校正法分挖土校正法和强制校正法:
a、挖土校正法
偏差为1~2cm时,可采用此法。此法是在管子偏向设计中心的一侧适当超挖,而在相对的一侧不超挖或留坎,使管子在继续顶进中,逐渐回到设计位置。
b、强制校正法
衬垫法:即在首节管外侧局部管口位置垫上钢模或木板,造成强制性的局部阻力后迫使管节转向。
支撑法:即采用支柱或5~10T千斤顶在管前设支撑,斜支于管内顶端,随着顶进即可将管节顶起或顶向左右方,当管节接近设计高程或中轴线时即可拆除,使管节缓慢的正常顶进。
支托法:在支撑法无效时即可采用支托法,即在第二节管节内壁和首节管节口前,设两个支撑点,在两个支撑点之间架设槽钢,然后用千斤顶将管节顶起。
千斤顶校正法:当顶距较短时(15~20cm内)可调整顶铁的位置平行的用主压千斤顶顶进的力量校正管节。校正管节时,首先要及早及时,同时需用渐进的方法,不可急于求成。
六、顶管工程施工允许偏差如下表:
顶管工作坑允许偏差

 

序号
项目
允许偏差
检验频率
检验方法
范围
点数
1
工作坑每侧宽度、
长度
不小于设计规定
每座
2
挂中线
用尺量
2
后背
垂直度水平线与中心线的偏差
  1. 1%H
 
0.2%L
 
1
 
1
用垂直
与角尺
3
 
高程
+3mm
0
 
1
用水平仪测
中线位移
3mm
3mm
1
用经纬仪测
注:表内H为后背的垂直高度(单位:m)
L为后背的水平长度(单位:m)
顶管允许偏差

 

序号
   
允许偏差
mm)
检验频率
检验方法
范围
点数
1
 线 位 移
50
每节管
1
测量并查阅测量记录
2
管内底高程
D<1500mm
+30
-40
每节管
1
用水准仪
测量
D≥1500mm
+40
-50
每节管
3
相邻管间错口
15%管壁厚,
且不大于20
每个接口
1
用尺量
4
对顶时管子错口
50
对顶接口
1
用尺量
注:表内D为管径。
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