顶管建筑施工组织设计说明书.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30m3/s、径尺寸为3.5m、外径为4.16m、长553.1m的钢筋混凝土顶管。顶管采用“F”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-10.1m。在顶管围分布的土层有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6-01。6-2顶管施工工

2、艺⑴顶管施工流程见下图：顶管施工流程图测量放样拆除管内设备、清理，接头处理顶管机进洞，分离、吊运继续顶进吊放中继间顶力达到设计要求吊放管节管节拼装、测量顶进吊放设备段、中继间出洞设备调试安装机架、后靠、主顶装置安装电气系统及辅助设施word专业资料.⑵顶管顶进工艺顶管顶进工艺见附图6-02。6-3顶力计算Φ3500mm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④1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。⑴顶管机正面最大阻力：Pt=r(H+2/3D)tg2(45o+Φ/2)=18.5

3、(7.35+2×4.2/3)tg2(45o+20.8o/2)=394kN/m2N=1/4πD2Pt=1/4π×4.22×342=5463kN⑵采取注浆减摩措施时，553m管道摩阻力：F摩=KπD1L=5π×4.16×553=39338kN⑶总顶进阻力：∑F阻=N+F摩=5463+39338=44801kN⑷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=KπD1L1=5π×4.16×100=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）；

4、H—最大复土深度（m）；Φ—摩擦角（º）；D—顶管机外径（m）；D1—砼管道外径（m）；K—砼管道单位面积摩阻力（kN/m2），根据《地基基础设计规》（DGj08-11-1999），取5kN/m2；L—砼管道长度（m）。6-4中继间的布置⑴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，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，使用中继间推进砼管道的

5、长度：L1=9000×75%/（5π×4.16）=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。⑵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=KπD1L1=5π×4.16×100=6535kNword专业资料.6-5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

6、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=αB(rH2Kp/2+2cH)=2.0×1.2【18.5×122×tg2(45o+20.8o/2)+2×40×12×tg(45o+20.8o/2)】=16775kN式中：R—顶管后座承受力（kN）；α—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(45o+Φ/2)；c—土的聚力（kPa）。为确保安全，顶管后座的实际承受力应为：R/1.5=11184kN≤6535kN（实际最大顶力）由以上可见，顶管工作井的后座满足

7、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Φ850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。⑵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，利用顶管机的刀盘切削搅拌正面土体，使机头土压

8、仓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，使土压仓的土体压力与开挖面的水土压力保持平衡，保证开挖面的