管幕施工方案图文介绍
管幕工法是非开挖工艺的一种,作为利用小口径顶管机建造大断面地下空间的施工技术,国外已有20年的发展历程,在日本、美国、新加坡和中国台湾等应用于穿越道路、铁路、结构物、机场滑行道等工程,都取得了非常好的效果,积累了一定的施工经验。管幕由刚性的钢管形成临时挡土结构,减少开挖时对邻近土体的扰动并相应减少周围土体的变形,达到开挖时不影响地面活动,并维持上部建(构)筑物与管线正常使用功能的目的。该工法适用于回填土、砂土、粘土、岩层等多种地层。
管幕工法系以单管顶进为基础,各单管间靠锁扣与管外环状间隙注浆,形成密封的止水管幕;或者采用管幕间局部土体冻结法将管幕间隙冻结凝固,起到止水作用。
一、幕管设计
1、根据箱涵外包尺寸为20.3×8.1m设计,管幕采用Ф970钢管。共50根,呈“口”字型封闭。管幕单根长度125~135m。
2、Ф970幕管采用Ф970×16mmQ235钢管。接头采用坡口焊接。钢管单节长度为9m。
二、管幕顶进后的处理措施
Ф970管幕外环状间隙注浆。管道上每间隔10-12m设置注浆孔,每组2个,尽量靠近管道下侧锁扣部位对称布置。
当每根幕管到位后,从出洞口注浆孔开始,后退式置换注浆,注浆压力控制在0.6~1.0MPa之间,置换率达到80%以上。
三、管幕施工精度控制
1、管幕精度控制:垂向±50mm;水平±50㎜。
2、涵底滑轨精度:垂向±20mm;水平±50㎜。
3、沉降控制:管幕施工造成的地面沉降应控制在20㎜内。
四、管幕施工安排及工艺流程
Ф970管幕从通江北路侧顶进,君山路侧接收。管幕施工工艺上,Ф970管幕采用泥水平衡顶管掘进机铺设。
降水→工作坑接收坑施工→材料加工与设备组装→管幕顶进防沉降与封水注浆。
五、管幕施工准备
1、管幕顶进后背墙及工作(顶进)坑、接收坑施工
管幕工作坑设于通江北路侧,坑底长×宽=15×23.5m。工作坑分两期施工,第一期坑底硬化后地面高程控制在顶排管下壁以下50cm,施工顶排管幕;第二期坑底硬化后地面高程控制在下排管下壁一下50cm,两侧管幕采用脚手架搭设平台至上而下施工管幕,管幕接收坑设于君山路侧,坑底长×宽=5×23.5m。
(一)工作坑
第一期
1、工作坑施工设计为:两侧(两期)和后侧采取护坡桩。
顶进工作面顶排管幕以上按1∶1.5放坡,网喷护坡,面板厚120㎜,挂Φ6.5㎜﹫150×150㎜钢筋网,下部与止水面板筋连。
2、止水面板:因地下水虽经降水,难免有滞水;管外前后分别注触变泥浆与水泥浆,故进出洞口均须采取有效止水措施。
面板规格:高×厚×宽=0.35×1.6m,配Φ16㎜筋,浇注C30砼,预留进洞孔。
3、坑底硬化厚度0.2m,铺C15素砼。
第二期
1、顶进工作面自顶排管幕以下按1∶0.5放坡,锚喷护面,面板厚120㎜,挂Φ6.5㎜150×150㎜钢筋网,设计三层Φ20土钉(土钉布设躲开管幕位置和箱涵结构体),土钉孔径Φ150㎜,长度根据具体情况而定,成孔坡度(俯角)≤7o,按1.5m布Φ16㎜加强筋(压筋)并与土钉焊连,下部与止水面板筋连。
2、止水面板:面板规格:高×厚×宽=0.35×1.6m(下部与两侧桩连),配Φ16㎜筋,浇注C30砼,预留进洞孔。两侧面板呈阶梯状。
3、坑底硬化厚度0.30m,铺C15素砼,硬化后坑底距底排底0.17米。
(二)管幕后背
管幕顶进后背采用Φ800㎜钻孔灌注桩加后背墙(也可利用护坡桩):与侧向管幕对应后背每侧布3根桩,桩距1.0米;其余部分桩按桩距1.5米布设。管幕后背总桩数为18根。
管幕后背墙采用现浇的整体钢筋混凝土结构。尺寸为1.3×1.0m(宽、厚),双面配12Φ16@100mm钢筋。
(三)管幕施工接收坑
接收坑设于君山路侧,接收坑规格长×宽=5.00×23.3m,深度同顶进坑。掌子面护坡及止水面板施工同工作坑。顶排管幕止水面板抗压强度应适当加强,以适应机头出洞压力要求。
2、吊运与供电、水系统
1)坑口吊运:根据工程情况拟选用汽车式起重机或者航吊。汽车式起重机吊力20t。
2)供电系统:施工用电:主要由主顶液压站、纠偏液压站,注浆泵、搅拌泵、刀盘电机、送水泵、排泥泵和电焊机构成,单组设备总功率150kw。夜间施工照明的主照明可采用固定灯架的3kw探照灯,并用活动灯架配500w碘钨灯,灯盏数以覆盖工作坑、吊车施工区域等保证安全施工为原则。
3)泥水平衡式顶管,其泥水处理系统所需水源可由自来水系统提供。
3、测量放线
1)核对甲方提供的坐标控制点和水准控制点。
2)对甲方提供的管幕管位(入出洞中心点)进行复测。
3)施工前对施工中所用测量仪器必须进行正规校验。
4、设备安装
1)坑内轨道安装按照规范要求,保证高程和基准线精度。
2)送水泵、排泥泵机座须与预埋件相连。
3)贮浆箱放置时,连接送水泵的贮浆箱应低于连接排泥泵的贮浆箱,保证稀泥浆能及时循环。
