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顶管工程施工技术规程(二)

2018-08-12 14:52:00 编辑:管理员

4顶进工艺设计

 

4.1 现场调查

 

4.1.1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,维护道路交通等要求,在选用机械式土压、泥水平衡顶管方法时必须进行以下现场调查工作。

 

1. 应根据所提供的工程地质和水文资料了解顶管机头所穿越的有代表性的地层条件,对有疑虑的地段应要求进行勘测。

2. 应详细调查分析顶管机头所穿越的各类土层的各项土壤参数,包括表4.1.1所列参数。

 

机械顶管主要调查的土壤参数表4.1.1

 

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3.施工范围内的调查应包括:地下水位、附近地上、地下各种设施及管线的种类、结构、尺寸、埋深、用途、运行情况、材料类型等。

 

 

4.2 降水

 

4.2.1当采用钢板桩或钢标工作坑时,应采取降水措施。

 

1.管道顶进时,应保持工作坑干槽施工。工作坑底四周应设排水沟和集水井,坑顶周围应有防、排地表水的措施。

2. 根据水文地质情况进行降水设计,通常可采用排水沟、集水井或井点降水等;降水除满足顶进施工要求外,对降水后出现路基和周围建筑物下沉,应有预防措施。各类井点降水的适用条件和施工方法应符合现行国家或行业现行有关标准、规范的要求。

 

 

4.3工作坑

 

4.3.1工作坑有钢板桩、钢筋混凝土沉井、地下连续墙、钢桩与高压旋喷桩组合、钢桩与水泥土搅拌桩组合等类型,应根据地上地下环境条件、管道直径、埋设深度、一次顶进长度、工作坑后背反力等因素来选定工作坑的类型。工作坑的位置还应按下列条件选择:

 

1. 可选用管道井室的位置作工作坑;

2. 可利用坑壁土体作后背;

3. 便于排水、出土和运输;

4. 对地上与地下建筑物、构筑物易于采取保护和安全施工的措施;

5. 与距电源和水源较近,交通方便。

 

 

4.3.2后背应包括后背梁、后背墙和后背填土。应满足强度和稳定性的要求,应按最不利条件进行后背设计,并按一次性使用验算各种受力状态下的稳定性。土压、泥水平衡顶管后背稳定性可利用下式计算:

 

 

式中

K—稳定系数;

Kp――被动土压力系数

Φ——土的内摩擦角(°);

γ——平均土的天然重度KN/m3

B——后背宽度(m);

P——最大顶力值(KN);

h1——地面至后背墙顶部的深度(m),

 

h2――后背墙的高度(m);

h3――工作坑地面至桩尖的深度(m)。

K1时后背稳定;

K1时后背处于临界稳定状态;

K1时后背不稳定。

 

4.3.3后背型式可根据设计顶力、现场条件、地质、地形及材料设备等情况选择。

4.3.4各种后背墙的设计应符合现行国家标准的有关规定。

 

4.3.5采用装配式后背墙时还应符合下列规定:

 

1. 装配式后背墙宜采用方木、型钢或钢板等组装,组装后的后背墙应有足够的强度和刚度;

2. 装配式后背墙的底端贯入工作坑地面的深度h3不宜小于50cm

3. 后背土体壁面应与后背墙贴紧,有孔隙时应采用砂石料户填塞密度:

4. 组装后背墙的构件在同层内的规格应一致,各层之间的接触应紧贴,并层层固定。

 

 

4.3.6工作坑的支撑宜形成封闭式框架,矩形工作坑的四角应加斜撑。

 

4.3.7利用已顶进完毕的管道作后背时,应符合下列规定:

 

1. 待顶管道的顶力应小于已顶管道的顶力;

2. 后背钢板与管口之间应衬垫缓冲材料;

3. 采取措施保护已顶入管道的接口不受损伤。

 

4.3.8开挖工作坑应按施工组织设计规定及时支护。支撑应满足便于运土、提吊管件及机具等要求。

 

 

4.3.9矩形工作坑的底部应符合下列公式要求:

 

B=D+B14.3.9-1

L=L1+L2+L3+L4+L54.3.9-2

式中

B——矩形工作坑的底部宽度(m

D——管道外径(m

B1——操作宽度(m),可取1.8-3.2m

L——矩形工作坑的底部长度(m

L1——顶管机头长度(m

L2——管节长度(m

L3——运土工作间长度(m

L4——千斤顶长度(m

L5——后背墙的厚度(m

接受坑的底部宽度应与工作坑相同,其长度宜为4-6m

 

 

4.3.10 工作坑深度应符合下列公示要求:

 

H1=hA+ hB+ h4.3.10-1

H2= hA + h4.3.10-2

式中

H1——顶进坑地面至坑底的深度(m),见图4.3.10

 

 

见图4.3.10 工作坑

 

H2——接受坑地面至坑底的深度(m

hA——地面至管道底部外缘的深度(m

hB——管道外缘底部至导轨地面的高度(m

hC——基础及其垫层的厚度,但不应小于该处井室的基础及垫层厚度(m

 

4.3.11顶管完成并经检验合格后,应及时回填工作坑。