方案--自来水顶管实际施工方案.doc

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1、6-1顶管施工概况穿运地涵顶管段的轴线采用直线布置，为过水能力为30n?/s、内径尺寸为3.5m.外径为4.16m,长553.Im的钢筋混凝土顶管。顶管采用型接头式钢筋混凝土管，顶管共分3孔。管间净距4.94m,管顶覆土厚5.0〜6.0m,顶管顶高程・6.0m,底高程-lO.lmo在顶管范围内分布的土层有③2、④1、④2、⑤1、⑤2层。其中③2、④2层土呈流塑状，高压缩性，土质差，京杭运河以北该二层土厚度相对较厚，顶管基础座落在④2层上，京杭运河以南顶管基础座落在⑤1、⑤2层上，土质较好。顶管施工平、剖面图见附图6-01o6-2顶管施工工艺⑴顶管施工流程见下图:顶管施工流程图⑵顶管顶进工艺

2、顶管顶进工艺见附图6-02o6-3顶力计算03500mm顶管全长553m,采用土压平衡式顶管掘进机，穿越的土层主要为层④I粉土、层④2淤泥质粉质粘土和层⑤1粉质粘土。对顶管机头和管节的顶进阻力进行估算。(1)顶管机正面最大阻力：Pt=r(H+2/3D)tgY45°+①/2)=18.5(7.35+2X4.2/3)tg2(45°+20.8°/2)=394kN/m2N=l/4nD2Pt=1/4nX4.22X342=5463kN⑵采取注浆减摩措施时，553m管道摩阻力:F^=KnD[L=5nX4」6X553=39338kN⑶总顶进阻力：£Fpji=N+F靡=5463+39338=44801kN（4

3、）实际顶力：根据中继间的布置（见“6-4中继间的布置”），顶进实际最大顶力就是100m管道摩阻力：F实=KnD[L[=5nX4.16X100=6535kN式中：N—顶管机正面阻力（kN）；Pt—被动土压力（kN）；r—土容重（kN/m3）；H—最大复土深度（m）；%1—内摩擦角（°）;D—顶管机外径（m）；Di—不仝管道外径（m）；K—栓管道单位面积摩阻力（kN/n?）,根据《地基基础设计规范》（DGJ08-11-1999）,取5kN/m2；L—栓管道长度（m）。6-4中继间的布置（1）中继间的布置根据以上顶力的计算并结合以往类似工程的施工经验，为了减少顶进阻力,提高顶进质量，减少地表变形

4、，施工中必须采用中间接力顶进。当总推力达到中继间总推力40%〜60%时，设置第一只中继间，以后每当达到中继间总推力的70%〜80%时，设置一只中继间。中继间的总推力为9000kN,使用中继间推进栓管道的长度："9000X75%/（5兀X4」6）=103米第一只中继间设于顶管机尾部处。以后每隔100米设置一只中继间，设置5只，余下的53米由主顶承担。每条顶管初步设置6只中继间，当主顶油缸达到中继间总推力的90%时，就必须启用中继间。在施工中根据实际情况对中继间的布置可以作必要的调整。（2）顶进实际最大顶力：根据中继间的布置，顶进实际最大顶力就是100m管道摩阻力：F实=KnD[L[=5nX4

5、.16X100=6535kN6-5后背（座）设计顶管的后座由钢后靠、后座墙和工作井后方的土体三者组成。在顶进过程中，各个油缸推力的反力均匀地作用在顶管的后座上。对顶管后座的承受力进行估算。顶管后座的承受力R为：R=aB（rH2Kp/2+2cH7^）=2.0X1.2[18.5X122Xtg2（45°+20.8°/2）+2X40X12Xtg（45°+20.8°/2）]=16775kN式中：R—顶管后座承受力（kN）；a—系数（取2.0）；B—后座墙的宽度（m）；H—后座墙的高度（m）；Kp—被动土压系数，tg2（45°+0/2）；c—土的内聚力（kPa）o为确保安全，顶管后座的实际承受力应为：

6、R/l・5=11184kNW6535kN（实际最大顶力）由以上可见，顶管工作井的后座满足顶管顶力要求。根据设计要求顶进工作井后座土体进行了3排①850搅拌桩进行土体加固,具体见附图6-03：顶管后靠布置示意图。6-6顶管机头选型及设备的规格、数量⑴顶管机头选型根据工程地质资料和业主要求。结合多年的顶管施工经验，决定选用多刀盘土压平衡顶管机进行施工。多刀盘土压平衡顶管机结构简单，设备投入少，经济合理，操作简便，技术先进，安全可靠，适用于淤泥质粘土、粘土、粉砂土、砂性土，尤其适用于在建筑群下、公路、河流等特殊地段的顶管施工。（2）顶管机械设备%1多刀盘土压平衡顶管机A.根据土压平衡的基本原理，

7、利用顶管机的刀盘切削搅拌正面土体，使机头土压仓内的土体压力平衡开挖面的水土压力，稳定土体。以顶管机的顶速（即切削量）为常量，螺旋输送机转速（即排土量）为变量进行控制，使土压仓内的土体压力与开挖面的水土压力保持平衡，保证开挖面的土体稳定，控制地表的隆起和沉降。B.本机采用二段一较承插式结构，在较接处设置二道具有径向调节功能的密封装置，并设有注浆孔，便于在施工时同步注浆。刀盘为电驱动，变频调速,控制刀盘转速，并在土压仓面板设