《施工方案专家会审》PPT课件

=15704 KN
式中：F——顶力（KN）；
D1——管道的外径（m）；
Dg——顶管机的外径（m）；
fk——土和管的摩擦力（KN/m2），本次取值为5；
HS——管的覆土厚度（m）取5m；
L——顶进长度（m）。 a
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3、顶管工作坑的尺寸设计
▪ 为满足施工设备安装、运行及操作、存放材料面积、
人员上下、下管、出土量施工面积，本工程顶管工 作坑井尺寸为：
a
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其中B——矩形工作坑底部宽度(m)；
——管道外径*2+管道净距(m)，=8.62m；
S ——操作宽度，可取2.4 (m)；
L ——矩形工作坑底部长度(m)；
L1——工具管长度(m)。取=0.8m； L2——管节长度（m），=6m； L3——泥水工作间长度(m)，取=2m； L4 ——千斤顶长度(m)，=2.5m； L5 ——后背墙厚度(m)，砼墙50cm，则=0.5m； H1——顶进坑地面至坑底的深度（m）； H2——接受坑地面至坑底的深度（m）； h1——地面至管道底部外缘的深度（m），取=7.62m； h2——管道外缘底部至导轨底面的高度（m），取=0.03m； h3——基础及其垫层的厚度（m），取=0.3m。 工作坑的尺寸为11.5m×11m，接收坑尺寸为11m×7m，基坑挖深为7.95m。
a
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4、工作坑支撑设计
图1：多层支撑布置
图2：板桩入土深度计算简图
基坑支撑计算图
a
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▪ 根据相关地质资料，得到 =18kN/m3，
=280，c=6kPa
▪ 采用工40b型工字钢，截面模量
W=1139cm3，允许应力[ ]=117.5Mpa。
▪ 按等弯矩布置确定各层支撑的间距，则钢
板桩顶部悬臂端的最大允许跨度。
天津市南水北调中线滨海新 区一期工程输水工程施工
（第8标段）
曹庄花卉市场穿越段顶管施工 专项方案
天津市城建集团有限公司
a
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目录
1. 工程概况
2. 顶管顶力计算
3. 顶管工作坑尺寸设计
4. 顶管基坑支撑设计
5. 顶管基坑组装式后背墙稳定性校核
6. 顶管基坑施工
7. 顶管施工工艺原理
8. 顶管设计安装
9. 顶管施工
10.钢管焊接施工
11.钢管防腐措施
12.顶管施工主要技术措施
13.顶管施工质量标准
14.顶管施工沉降监测措施 a
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１、工程概况
(1)曹庄花卉市场穿越工程处顶管长度370米，基坑深度7.95米。 (2)中北大道穿越工程处顶管长度80米，基坑深度6.5米。 (3)大学道穿越工程处顶管长度62米，基坑深度8.1米。 (4)津静公路桥穿越工程处顶管长度217米，基坑深度6.6米。
▪ 取BB=1D11.0mS
=2*2.62+3.38+2.4=11.02m，
▪ 取L L=L 1 11 .L 52 m L 3 L 4 L 5 =0.8+6+1.5+2.5+0.5=11.3m，
▪ H1h1h2h3
=7.62+0.03+0.3=7.95m
▪ H2 h1h3
=7.62+0.3=7.92m
上述四处顶管施工情况相近，主坑平面尺寸均为11.5*11米，副坑 尺寸均为7*11米。以曹庄花卉市场穿越工程为例进行汇报
a
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2、顶管顶力计算
▪ 根据相关地质资料，得到 =18kN/m3，=280， c=6kPa，采用顶管顶力经验公式
D f D H F • •L • 2••
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k 4g
s
=3.14×2.62×370×5+3.14/4×2.622×18×5
桩后背土体，考虑板桩自身刚度小，可假 设承压壁后的土压力为均匀分布，板桩两 端的土压力为零，总的土体抗力成梯形 ABCD分布，由ΣFX =0得
P0(h2
h1 2
h3)P 2B
▪ 式中 P0——承压壁后土体反力（kN/m2）；
▪ B——承压壁宽度（m）。
a
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▪
由图可知当顶力作用点与后背反力合力作用点相一致时， 即时，后背土体允许抗力可按下式计算：
▪
由下列公式可得：h =230cm=2.3m
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6[ ]w K a
6117.5105 1139
=3 18103 0.36
▪ h1 =1.11 h=1.11*2.3=2.553m
a
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▪ 用盾恩近似法计算板桩入土深度。 ▪ 因采用井点降水，坑底以下的土重力密度不考虑浮力影响。
▪ 主动土压力系数
Kat
g 2(4528)0.36 2
由下式确定：
▪
1 2K aH (L 5x)1 2(K pK a)x2
▪ 解得：x=1.97m；
▪ 则板桩的总长度至少为L=7.95+1.97=9.92m
▪ 具体施工过程，采用工40b型工字钢，长度为12m，入土深度为4.05m。
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5、顶管基坑组装式后背墙稳定性校核
a
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钢板桩后背墙土体荷载图
▪ 顶管过程中，顶管顶力通过承压壁传至板
▪ 由于实际顶管顶力15704 kN大于后背土体允许抗力
14626KN，故加设一个中继间。
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中继间
a
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a
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6、顶管基坑施工
d600大口井
双层双道腰梁
止水帷幕d600，长 20米，咬合200mm
d600大口井
d600大口井
d609钢管支撑
顶进方向
d600大口井
d600大口井
d600大口井
▪ 被动土压力系数
K pt
g 2(4 52 8 )2.77 2
▪ 由图2可知，MR 的斜率：
K n ( K p K a ) 1 ( 2 8 .7 0 7 .3 ) 6 4 .3 3 8
e 1 M K a Q H 0 .3 1 6 7 8 4 .3 N 5 /m 6 2
▪ DB板/ 桩上的荷载 GCB/N一/ 半传至C点，另一半由坑底土压力 MR/B承/ 受，
▪ ▪
P0Kp•2 k•2 B•h1(h12h2h3)14626 kN
▪ 式中
▪ B ——后背宽度（m），取11m；
▪ ▪ ▪ ▪
h1 h2
h3
——地面至后背墙顶部的深度（m），取4m； ——后背墙的高度（m），取4m； ——钢板桩入土深度，取4m； ——土的天然重力密度（18kN/m3）；
▪ K P ——被动土压力系数，取2.77； ▪ K 2 ——钢板桩工作坑土体稳定系数宜取1.0~1.2，取1.2。
40b钢板桩,长12
米，密排
主坑布置a图
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止水帷幕d600，长 d600大口井 20米，咬合200mm
双层双道腰梁
顶进方向
d600大口井
d600大口井
d609圆管支撑