顶管工程施工方案(钢管)

DN2600 钢管顶管工程钢管顶管工程 施施 工工 方方 案案 武汉市水务建设工程公司武汉市水务建设工程公司 二二 OOOO 五年三月八日五年三月八日 目目 录录 第一章 工程概况 第二章 工程施工目标 第三章 工程施工布置 第四章 主要施工方案 一 沉井施工 二 2600 顶管施工 第四章 工程质量保证措施 第五章 安全 文明施工措施 第第一一章章 工工程程概概况况 一一 工工程程情情况况叙叙述述 本次工程位于宁波市瑾县 属于宁波市郊区 整个工程位 于山脚下 从公路一侧的工作井 斜穿越公路 再穿越树林 最后顶入山中的坑道内 顶管管道口径为 2600mm 管材为 钢管 整个顶管长度约为 240 米 由于位于山脚下 土层中含有大石块 直径在 50 300mm 在顶管过程中需要进行挖掘取出石块 因此无法 采用封闭式顶管掘进机 针对这一情况 我们选用网格挤压土 压平衡式顶管掘进机 以保证顶管施工的质量 安全和速度 工程量 1 沉井工作井 8 5 4 5m 2 2600 顶管约 240m 第第二二章章 工工程程施施工工目目标标 一一 质量管理目标质量管理目标 工程质量目标达到合格 符合设计规定的质量要求 二二 进度目标进度目标 本工程计划施工工期为 80 天 确保在施工工期内完成整个工程 施工 三三 安全施工管理目标安全施工管理目标 确保本工程安全重大事故为零 四四 文明施工管理目标文明施工管理目标 在本工程施工中 必须创建文明工地 创安全无伤亡事故 五五 环境保护目标环境保护目标 1 控制粉尘污染 保护人民健康 2 保证原有交通的正常通行和维持沿线生产生活用电及通讯等 管线的正常使用 3 确保施工沿线排水通畅 防止积水现场发生 第第三三章章 工程施工布置工程施工布置 一一 工程施工准备工作工程施工准备工作 1 1 施工现场情况施工现场情况 根据图纸 组织公司施工技术人员至施工现场进行实地踏勘 2 2 施工测量及准备工作施工测量及准备工作 根据甲方的交桩记录及有关本工程的测绘资料 检查施工现场 的控制桩 导线点 水准点是否正确 松动等 并及时做好攀线桩 等保护措施 若发现问题极时汇报 测放临时水准点时 闭合偏差 必须 12K1 2mm 达到精度要求 并报请监理复核通过后方可采用 3 3 工程材料准备工程材料准备 进入工地的材料须具有完整的质量证明 即质保单 对没有质 保单的材料坚决清理出场 原材料经复试合格后才能使用 二二 施工总平面布置施工总平面布置 1 1 接电布置接电布置 电源从总电源点接入本工程施工点 2 2 排水措施排水措施 本工程的排水将采取排水沟予以解决 在临时设施周边开设排 水明沟 同时注意环保 不能将污水直接排入水体 3 在业主指定地点建设生活区或租用房屋 第四章第四章 主要施工方案主要施工方案 一一 沉井施工沉井施工 1 1 概述概述 本次顶管施工设工作井一座 采用沉井 内径尺寸为 8 5 4 5m 沉井必须精心组织施工 控制地面沉降 确保施工质量 施工 安全及保护环境尤为重要 2 2 人员安排人员安排 序号工种人数备注 1 钢筋工 3 2 模板 支架 木工 4 3 砼工 2 4 电焊工 1 5 电工 1 6 其它工 2 7 吊车驾驶员 1 总计 14 3 3 沉沉井井主主要要施施工工机机械械和和设设备备表表 序号设 备 名 称型 号数 量备 注 1 挖掘机 1M3 1 台 2 履带吊 15t 1 台 3 装卸车 8t 1 辆 4 配电箱 200KVA 1 台 5 潜水泵 3 2 只 6 污泥泵 3 1 台 7 高压水泵1 只 8 钢筋切割机 6Q 400 1 台 9 弯筋机1 台 10 钢筋对焊机 RZN 2000B 1 台 11 电焊机BX3 300 21 台 12 喷射井点1 套 4 4 沉井施工沉井施工 本次施工 我方先进行沉井基坑的开挖 开挖深度为 1 2 米 待 砂垫层和素砼垫层完成后 制作沉井 混凝土强度达到 100 后方 可进行沉井的下沉施工 沉井采用分节制作一次下沉的工艺 根据 设计要求 沉井井筒及其它部分砼等级为 C25 垫层混凝土等级为 C20 封底混凝土为 C20 地下部分混凝土抗渗标号为 S6 水泥采 用普通硅酸盐水泥 砂采用中粗砂 水灰比不大于 0 5 本次顶管工作井后靠处井壁厚度为 0 8 米 其余处井壁厚度为 0 6m 井身分二次浇筑 第一层制作高度 0 到 3 00m 第二层为 3 00m 到顶 沉井的下沉采用排水下沉 干封底 4 4 1 1 沉井施工工艺流程图沉井施工工艺流程图 放样 定位 基坑开挖 砂垫层 素砼垫层 立内模及脚手架 绑扎钢筋 安置预埋件 立外模 分次浇筑砼 砼养护 拆模 下沉减摩措施 下沉 沉井封底 4 24 2 放样定位放样定位 根据设计图上沉井坐标放样 定出沉井中心桩位和纵横轴线控 制桩 4 34 3 开挖基坑开挖基坑 4 3 14 3 1 基坑开挖工艺流程基坑开挖工艺流程 4 3 2 按设计要求 基坑开挖深度 1 2 米 边坡按 1 0 5 放坡 人 工修坡 必要时用砂包垒坡或水泥砂浆抹面 防止塌坡 基坑土方 开挖采用机械施工 配合人工进行边坡修整和基底土修整 开挖出 的土方应随时外运 4 3 3 基坑底部若有松软土体全部予以清除 并回填砂性土 整平 夯实 4 3 4 基坑平面尺寸为从刃脚边到基坑底边距离 2 0 米 以利沉井 人工修整坑底 基坑土方挖运 基坑定位 排水沟 集水井施工 下道工序施工 制作时搭设脚手及以后的井点施工 在基坑底边处开挖 20 20cm 的 排水沟与坑内的纵横排水沟接通进行排水 坑内四周设置集水井 集水井比排水沟低 500mm 井内设 2 台潜水泵 将坑内积水排出 4 44 4 砂垫层 素砼垫层砂垫层 素砼垫层 为保证沉井制作时的重量通过素砼垫层扩散后的荷载不大于下 卧层地基土的容许承载力 因刃脚处的土质杂填土 下卧层地基土的 容许承载力为 6 5t m2 故铺设相应厚度的砂垫层 砂采用中 粗砂 并捣实 以保证其密实度 为了扩大沉井刃脚下的底模板 便于沉井下沉 故在砂垫层上铺设砼垫层 砂垫层厚度计算如下 由 N b 2Htg 得 N b H 2tg 其中 H 为砂垫层厚度 N 为沉井单位长度重量 N G L 8t m G 为沉井自重 L 为刃脚周长 为下卧层极限承载力 6 5t m2 b 为素砼垫层宽度 取 b 0 8m 为砂垫层应力扩散角 26 34 那么 H 0 43m 根据施工规范 取砂垫层厚度为 0 5m 采用中粗砂 且分层洒水夯 实 素砼垫层厚度一般取 0 15m 素砼用 C15 待素混凝土垫层强度达到 25 以上后 方可支模制作沉井 4 54 5 沉井制作沉井制作 沉井分二节制作 一次下沉 带框架及隔墙分两次下沉 二 次浇筑之间设施工缝 采用钢板止水片 浇筑砼之前 应对施工缝 进行凿毛清洗 应注意边角尽量不要损坏 浇筑砼之前 应先浇筑 一定量的同一标号砂浆 随后再浇砼 以保证施工缝处不产生渗漏 4 5 14 5 1 模板施工模板施工 在立模前应由测量测定井中心和井壁 底梁的中心线 指导立 模工作 沉井制作采用定型钢模及扣件 脚手管配套使用 井壁用定型 钢模竖向叠高 底梁 底板槽 刃脚斜面处用木模与钢模配合搭设 立模必须严格按施工要求和翻样图立模 拼模平整 铅垂 支 架围檩安装牢固 内模立好后要求校模 校正合格后方可立外模 模板采用 48 钢管及相应钢扣件进行加固 内外模用 14 的拉条 螺栓来连接 拉条螺栓按 60 90 分布 拉条螺栓中间设置 50 50 的 止水片 并与螺栓焊接密缝 立模前应在模板表面涂以脱模剂 并且在钢筋绑扎时 不能沾 污在结构钢筋上 4 5 24 5 2 钢筋绑扎钢筋绑扎 钢筋的表面应洁净 使用前将表面油渍 鳞锈等清理干净 钢 筋应平直 无局部弯折 成盘的钢筋均应调直 钢筋绑扎必须严格按设计要求及操作规程进行 钢筋的骨架都 应以定位垫块或座子稳固在规定的位置上 所有交叉的钢筋处都用 软铁丝绑扎牢固 绑扎好的钢筋骨架都应有足够的刚度和稳定性 钢筋在入模前应在底部和侧部绑好砼垫块 为使钢筋位置在灌筑时 不致变动 可增加扎结点或加撑筋 已绑扎好的钢筋骨架不得践踏 或放置重物 钢筋对接按冷绑 35d 单面焊 10d 双面焊 5d 进行 4 5 34 5 3 混凝土浇筑混凝土浇筑 沉井制作采用商品混凝土 在浇筑过程中按规定要求制作砼试 块 混凝土浇筑前 对模板内的杂物和钢筋上油污等要清理干净 对模板的缝隙和孔洞应预堵严 混凝土下料时要求沿墙周围均匀进行 不得在某一处的井壁内 集中下料 靠振动器赶淌混凝土 不允许造成高差过大的现象 不 允许在模板外侧振捣 浇捣混凝土时采用 70 型插入式振捣棒 并配部分 50 的振 动棒人工振捣 以解决可能钢筋间距过密而振捣困难问题 振捣时 每层砼厚不得超过 50cm 并保证上 下层砼浇筑时间不大于砼初凝 时间 上层砼振捣时 应插入下层砼约 5cm 以消除二层砼之间的 接缝 振捣时要注意控制振捣棒的插入时间和插入位置的间距 要 快插慢拔 均匀排列 切忌漏振 少振和多振 也不能在同一深度 过度振捣 以免模板发生爆模现象 浇筑时应控制好砼的坍落度 滑槽应伸入钢筋网片 随浇筑进行 逐步提升 以防产生离析 砼 布料要求合理分配 均匀对称 4 5 44 5 4 混凝土养护混凝土养护 每次浇砼后 养护工作要及时跟上 应在浇筑完成 12 小时内进 行覆盖或养护 根据不同气候采取相应措施 气温较低时 可覆盖 多层草包和土工布 井壁侧面挂草包 及少量或不浇水 一般气候 条件上 可覆盖土工布及草包 保证覆盖材料湿润 待砼强度达到 设计强度 70 后 方可浇上一层砼 当砼强度达到 2 5Mpa 时 方可拆除模板 模板拆除后应将井壁内 外的所有拉杆割除 并用 1 2 水泥砂浆封堵 以防目漏水 当砼强度达到 100 之后 沉井才可下沉 4 5 54 5 5 施工缝处理施工缝处理 施工缝采用钢板止水 钢板尺寸为 400 3 缝的上下两侧各 200 设置在壁板厚度的中间 第二节井体浇筑之前 应将施工缝进 行处理 并注意不要损坏砼边角 同时将施工缝处清洗干净 不得 有土块 垃圾等杂物 浇筑砼时 应先浇筑 10 20cm 厚的与砼内砂 浆成份相同的砂浆进行接浆 然后再浇筑砼 沉井制作完成 达到 拆模强度后 及时拆模 对拉条螺栓进行处理 处理时 将拉条螺 栓处凿出直径 10cm 深 2cm 的凹坑 再从凹坑根部割除露出的拉条 螺栓 并且立即用 1 1 砂浆进行修补和养护 沉井下沉之前 对井 外壁施工缝上下各 25cm 范围内涂以环氧沥青漆二度 以确保施工缝 处不产生渗漏 4 64 6 喷射井点降水施工工艺喷射井点降水施工工艺 4 6 14 6 1 施工参数施工参数 井管距沉外壁为 3m 成环形布置共 16 根井管 另设两观察井管 降水井成孔孔径 80cm 管长 12m 直径为 40cm 井管底部为 2m 长 网 井管外回填滤砂至管底以上 15m 其上填粘土至地面 观测井 用喷射井点外套管沉设 在基坑单边设置降水总管和泵房 泵房内 设多级离心泵 2 台 每台功率 100KW 水箱一座 容积 10 立方米 在混凝土强度达到设计强度 50 后 向井内充水使井内外均达 到静止水位 方可停止降水 4 6 24 6 2 井点施工井点施工 a 施工流程施工流程 平整场地清除地下障 碍物 井点沟槽放样和开挖 并设置集水井 机组 水箱就位 铺 设总管 搭井点泵房 水箱通水 机组通电 试泵及总管试压 井管落料 拼装井点 井点试压及 试真空度 冲孔 同时机组开始 运转 埋管 灌砂 井点孔封口井点支管开始抽 水 进行洗井 回水管接入水箱 支管正式工作 水箱换水和清洗水箱 正常降水 b b 施工准备施工准备 成孔过程中使用的砂 粘土和井管等材料堆放于材料堆场中 成孔过程中泥浆循环使用 c c 材料准备材料准备 井管使用成品钢管 也可在现场用 S2 S7 钢板卷制 在焊接 时要进行借口焊接并检查焊接质量 不得有渗漏和砂眼 滤管使用 成品滤管 滤管部分用 2 层 60 目尼龙纱包扎 要求所有孔眼必须全 部包紧 扎牢 井管外回填的砂高 15m 必须采用优质人工砂 其 粒径要求在 1 1 6mm 之间 d d 钻孔钻孔 现场准确放样后 钻机就位 开始钻孔 为防止表层不稳定土 层发生塌方 可事先挖去表层填土 埋设一高度约 2m 的钢制套环 其内径为降水孔孔径 套环后背填土密实 钻孔使用 GPS 15 钻机 钻头直径 80cm 钻孔速度控制在每分 钟 50cm 在钻进时 从空心钻杆压入清泥浆 压力约为 0 5Mpa 使钻孔过程中产生的重浆顺利翻出孔口被排出 钻孔垂直度控制在 1 以内 在现场架设经纬仪监测钻杆垂直度 及时纠偏 钻孔结束 提起钻头和钻杆 用测偏仪测量孔斜和孔深 钻孔允许超挖 1 1 5m 测量结果满足要求即可下放井管 e e 下放井管下放井管 井管在现场逐节焊接后下放直至设计标高 焊接不得有渗漏和 砂眼 下放过程中应使井管保持垂直 若井管下放至某一高度时下 不去 可向井管中加入清水 增加井管重量 迫使其下沉 若井管 仍下不去 则可能孔壁发生塌方 应拔出井管重新钻孔 f f 投砂和投粘土投砂和投粘土 井管内插入细长空心管 并将井管口密封 空心杆中压入清水 在压力作用下使清水从滤网中压出 迫使孔中泥浆上浮 同时在孔 中投入人工砂 在人工砂下沉过程中 其中杂物随泥浆上浮而带走 同时孔中泥浆逐渐置换为清水 此过程即为 动水投砂 单井投 砂量不得少于设计总量的 95 投砂结束后 停止 1 小时左右 使 砂逐渐压密 此时停止压入清水 用测绳测量砂面高度 若高度为 达到要求 补投少量砂即可 投砂结束 回填粘土至管顶标高 g g 洗井洗井 在成孔过程中 孔壁上将形成一层泥皮 隔断了井孔与含水层 的水力信道 导致井出水量很小或抽不出水来 也就达不到降水设 计要求 洗井的目的就在于破坏滤管处孔壁的泥皮 清楚滤砂中的 泥浆 形成顺畅的水流信道 洗井采用提拉活塞杆和空气压缩机联合洗井 先在井管中安装 活塞杆 用吊车或葫芦提拉活塞 使在井管内造成局部真空 孔外 地下水在压力作用下冲破泥皮涌入井管中 提拉活塞约 2 小时 至 出水基本清为止 然后撤出活塞杆 在井管中安装细长空心杆 杆 的低端距离滤管顶约 5m 杆的另一端连接空气压缩机 压缩机通过 细杆将空气压入井管中 在细杆底周围水气混合物上浮 使局部形 成负压 地下水在压力作用下涌入井管内 空气压缩机洗井约 4 至 6 小时 直至出水含砂量符合规范为止 h h 降水施工技术要求降水施工技术要求 井点出水含砂量应小于规范值 砂滤层的砂的规格必须严格按照设计要求 孔壁垂直度应控制在 1 300 以保证滤管外有足够厚度的砂层 井管平面位置偏差不宜大于 20cm 井管管顶标高偏差不大于 10cm 井管应垂直位于孔中央 井管不得碰到孔壁 井管焊接要求严实 没有渗漏和砂眼 投砂量不应小于设计总量的 95 i i 降水运行降水运行 井点系统安装完毕后 先进行试抽试灌 以检查有无漏气现象 发现 死井 漏气和漏水现象即进行补救处理 确保正常运转使 用 井点开始出水一般是先大后小 先混后清 正常的排水是细水 长流 出水澄清 用真空度作为判断井点良好与否的尺度 应经常观测 一般不 低于 400 500mm 水银柱高 如真空度不够 通常是由于漏气 应 及时修复 井点管淤塞 可通过听管内水流声 手扶管壁感到振动 来判断 如井点管淤塞严重影响降水效果 应用高压水冲洗井点管 或拔出重新埋设 水位下降情况通过观测水位观测孔来掌握 根据基坑涌水量 井点管的涌水量 基坑降低水位要基本上能 达到设计要求 才能保证挖土顺利进行 降水运行期间应有专人负责检查工作水压力 出水量 水位高 并有专人负责机械设备的维修与保养 降水运行过程中 应备有双路电源 同时应备有一套备用电源 防止突然的停电造成的严重工程事故 4 74 7 沉井下沉沉井下沉 4 7 14 7 1 下沉系数计算 下沉系数计算 K G Rf Rt 其中 G 为井身重量及施工荷载 Rf为井壁摩阻力 取摩阻系数 1 6t m2 Rt为刃脚踏面及底梁反力 取摩阻系数 7t m2 G 215t Rf 5 15 6 0 6 4 3 5 2 1 6 184t Rt fT FT 1 2 fT F斜 24 6 0 3 7 52t 在掏空刃脚斜面及底梁的情况下 Rt 0t 那么 K G Rf Rt 210 184 1 14 K 值大于 1 沉井可顺利下沉 K 值是建立在采用泥浆套减摩措 施和刃脚踏面板及底梁挖空的情况下 在沉井快到位时 可不挖空 刃脚底 沉井可顺利下沉到位 4 7 24 7 2 沉井排水下沉施工沉井排水下沉施工 a 待沉井混凝土强度达到设计强度的 70 以后进行下沉施工 b 在敲拆垫层混凝土时应均匀对称进行 先外测后内侧 步调一致 逐步推移 以防止沉井产生不均匀 c 排水下沉的沉井采用 15T 履带吊抓斗干挖下沉法施工 进行 24 小 时昼夜施工 d 施工准备 在三个仪器监测站相对应处井壁上弹出纵横间距为 200mm 的墨 线 引测三个基准点至基坑外侧加以保护 并测量 记录下沉前的 原始值 以控制沉井下沉过程中井体的偏斜 扭转量 施工前进行 施工交底 并由施工管理人员统一指挥 对监测的经纬仪 水平仪 进行严格检测 将仪器误差降至最低限度 基坑四周共设置 1 台履 带抓吊 e 一切施工准备就绪后 开始井体下沉 挖土施工 以井壁和底梁 交接形成四个施工块 为保证沉井平稳下沉 各施工块同步均匀对 称进行挖土 f 先挖底梁下部土 后挖刃脚边侧土 g 挖土时水准仪随挖土进程引测标高 用小竹板桩作挖土标高控制 点 每 2m 2m 左右设立一根 以确保挖土标高 h 为了提高井底土体的稳定性 在保证刃脚下土体不发生整体滑动 破坏的条件下 在开挖过程中采用先挖刃脚周边 后挖中间土体 在层层开挖过程中 采取先校正倾斜 在刃脚高处多挖 在刃脚低处 少挖 然后分层开挖 做到各施工区同步开挖 使井体能均匀下沉 i 沉井下沉过程中加强对水位观测井的水位观测 保证降水达到预 定效果 一旦发现 死井 漏气或漏水现象及时采取补救措施 j 各施工区域挖土均由一施工员在井顶上安全护栏内指挥 施工员 通过对讲机与监测人员密切联系 以控制各区域挖土进度 k 沉井下沉施工和监测作业采取 24 小时连续施工 施工 指挥监测 人员轮班上岗工作 夜间施工应保证施工区域的照明 l 由履带抓斗吊挖出的土方 通过土方车驳运到土方临时堆场 m 在监测过程中 观测沉井下沉速率 尤其是不同土质层沉井的下 沉速率并绘制下沉速率表 在沉并接近设计标高时加强观测濒率 预留 0 5 1 0m 的自沉高度 根据下沉速率适当调整挖土速度 减 缓沉井下沉速度 n 沉井下沉至设计标高 密切进行沉降观测 在 8 小时内下沉量应 不大于 10mm 时 方可进行封底施工 4 84 8 沉井封底及底板施工沉井封底及底板施工 4 8 1 本沉井采用干式封底 封底前整理好锅底和清除淤泥 对新 老砼接触面凿毛清洗 并在井内设置 1 个集水井 集水井用 450 砼管 用水泵将集水井内水抽出基坑 排入临近或河浜内 以确保 基坑内呈无积水状态 4 8 2 封底时 先摊铺 20cm 碎石垫层 再浇筑 C20 素砼垫层 厚度 30cm 素砼封底应按实际倾斜情况分仓进行 每仓对称 均匀 连 续一次浇完 不得中途停顿 避免产生施工缝而造成渗漏现象 当 强度达到 25 以后 开始扎底板钢筋 为控制混凝土标高 每 2m 2m 设置一个标高基准点 4 8 3 浇筑垫层混凝土 采用汽车泵输送 4 8 4 当底板钢筋强度达到 100 时 停止井点降水 此时由集水井 内抽水 当沉井在满足抗浮要求时 封填集水井 4 94 9 测量控制与观测测量控制与观测 沉井施工前 在井外地面设置纵横十字控制桩 水准基准点 由于沉井及地质影响桩 点移位 应定期复测校正下沉时 在壁上 设十字控制线 并在四面设水平点 壁外用红铅油画出标尺 以便 观测沉降 为进行沉井中心线垂直度的观测 在井外壁四等分标出垂直轴 线 沉井施工中 采用经纬仪和垂球进行中心线偏移观测 当沉井 高出地面不多时 主要以经纬仪为观测手段 当沉井中心偏移 50mm 以上时应进行纠偏 偏移观测应定期进行 每班三次 并做好记录 当沉至设计标高 2m 时 应加强观测控制 4 104 10 沉井下沉过程中可能发生的不正常偏差和处理措施沉井下沉过程中可能发生的不正常偏差和处理措施 沉井下沉过程中 有时会出现倾斜 位移及扭转等 应加强观 测 及时发现并采取措施纠正 4 10 14 10 1 对倾斜产生的原因及处理措施 对倾斜产生的原因及处理措施 a 刃脚下土质软硬不均 b 拆刃脚垫架 枕木抽出后未对称进行或未及时回填 c 挖土不均 使井内土面高低悬殊 d 刃脚下掏空许多 使沉井不均匀突然下沉 e 刃脚局部被大石块或障碍物搁住 f 沉井周围堆载过大且不均衡 操作中可针对原因予以预防 如沉井已经倾斜 可采取在刃脚 较高一侧加强挖土 并可在较低一侧适当回填砂石或局部偏心压载 都可使偏斜得到纠正 待其正位后 再均匀分层取土下沉 4 10 24 10 2 沉井位移沉井位移 产生原因多由于倾斜导致 如沉井在倾斜情况时下沉 则沉井 向倾斜相反方向位移 或在倾斜纠正时 如倾斜土质较低 由于重 力作用 有时也沿倾斜方向产生一定位移 因此预防位移应避免在 倾斜情况下下沉 加强观测及时纠正倾斜 位移纠正措施一般是有意使沉井向位移相反方向倾斜 再沿倾 斜方向下沉 至刃脚中心与设计中心位置吻合时 再纠正倾斜 4 10 34 10 3 沉井下沉产生扭转沉井下沉产生扭转 原因是多次不同方向倾斜和位移的复合作用引起的 可按上述 纠正位移 倾斜的方法先纠正位移 然后纠正倾斜 使偏差在允许 范围内 4 10 44 10 4 沉井沉不下沉井沉不下 由于沉井较重 土质较软 排除沉下沉重量够因素 可能遇有 障碍 可将其排除 如因下沉荷载不够 可适当降低井内水位 4 10 54 10 5 底板混凝土浇注 防止收缩裂缝和渗漏的措施底板混凝土浇注 防止收缩裂缝和渗漏的措施 素混凝土 底板混凝土应一次浇注 分格 逐段 对称进 行 不得中途停顿 避免产生施工缝而造成渗漏现象 4 10 64 10 6 防止基底发生流砂 管涌 隆起的措施防止基底发生流砂 管涌 隆起的措施 a 确保井点施工质量 用滤网外包砂袋的方法代替灌砂法 打 井点时采用钢套护筒 防止坍孔 采用中粗砂等 只有井点降 水效果好 才是防止基底流砂 管涌 降起的最有效措施 b 采用膨润土泥浆套 最大限度减少周边摩阻力 而井内有序挖土 尽可能避免在刃脚下挖土也是防止基底流砂 管涌 隆起的有效措 施之一 4 114 11 施工中监测施工中监测 4 11 14 11 1 监测点安装监测点安装 拟在坑外四周地面临时设置 6 个沉降 位移观测点 观测点安 装时需注意对其保护 4 11 24 11 2 监测频率监测频率 a 监测工作由专业人员实施 从挖土开始至施工完毕 各监测内容 的初始值的获得 其测值次数不少于 3 次 具体每日监测次数按实 际施工状况再定 b 监测人员分析每次的监测数据及累计数据变化规律 并进行综合 评价判断 c 应及时提供沉降 位移观测曲线图 有原始曲线及最新变化 曲线 d 及时提交监测周报以及测试数据变化走势图 板施工 沉井封底 底 板施工 沉井封底 底 板施工 e 每个施工阶段提供监测阶段报告 监测工程结束后二周内提 供监测总结报告 4 11 34 11 3 报警及处理原则报警及处理原则 a 如果测试数据任一项接近警戒值即向业主 设计 监理 项 目部提出告警 提请有关部门关注 同时一起参与补救方案的 制定和研究 b 测试数据任一项超过报警值 应立即口头通知业主 设计 监理 项目部 随即或第二天出书面报警通知 同时一起参与 补救方案的制定和研究 c 有关部门得到报警口头通知后或接到书面通知后 应立即汇 集监测单位和各方人员进行情况分析 必要时召开专家讨论会 调整方案 采取补救措施 二二 2600 2600 顶管施工顶管施工 1 1 概概述述 本次顶管为 2600 整个顶管工程总长度约为 240 米 2 2 设设备备及及材材料料选选用用 2 2 1 1 机机头头选选型型 选择好顶管掘进机对顶管施工是至关重要的 针对本工程地质 及施工条件 为确保顶管施工质量和进度 本工程中顶管机采用网 格挤压土压平衡式顶管掘进机 具有操作安全可靠 施工速度快 2 2 2 2 成成品品管管 根据设计要求 本次顶管工程采用的管材为 2600 钢管 管材在制造和运输中还应严格把关 确保质量 管口应加装十 字支撑 防止管道管口变形 同时在运输过程中应在管道下部 垫橡胶衬垫 防止管道外部防腐层在运输过程中损坏 2 2 3 3 主主顶顶进进系系统统 主顶进系统共有 4 只 200T 双冲程等推力油缸 总推力 800T 4 只双冲程油缸组装在油缸架内 安装后的 4 只油缸中心位置必须与 设计图一致 根据其顶进阻力沿纵轴线作对称布置 以使顶进受力 点和后座受力都保持良好状态 以使顶进受力点和后座受力都保 持良好状态 安装后的油缸中心误差应小于 5mm 主顶液压动力机 组由二台大流量斜轴式轴向柱塞泵供油 采用大通径的电磁阀和系 统管路 减小系统阻尼 油缸可以单动 亦可联动 主顶系统由 PLC 可编程序计算器控制 并采用变频调速器实现流量的无级调速 主顶系统操作台设在地面控制室内 2 2 4 4 洞洞口口止止水水装装置置 根据设计 我们在法兰上安装工作井洞口止水装置 该装 置必须与导轨上的管道保持同心 误差应小于 2mm 工作井洞 口止水装置密封为橡胶止水法兰 在橡胶止水法兰之前应预埋 注浆孔 以便压注膨润土泥浆 在机头将要到达接收井时 要精确测出机头姿态位置 尽 量满足预留孔与机头同心的要求 2 2 5 5 顶顶管管主主要要施施工工机机械械和和设设备备表表 序号设 备 名 称型 号数 量备 注 1 网格挤压土压平衡式掘进机 2600 1 台 2 主顶油泵车 1 台 3 主顶双冲程等推力油缸 200T 4 只 4 后方配套1 套 5 吊 车 12T 1 台 6 液压注浆泵 SYB 50 50 1 台 7 污泥泵 3 2 台 8 配电箱 200A 1 台 9 电焊机交流1 台 10 拌浆设备1 套 11 测量系统1 套 3 3 钢管的制作 焊接和内外防腐措施钢管的制作 焊接和内外防腐措施 本次顶管管节采用 2600 钢管 壁厚为 25mm 钢管制作要求 直径允许误差 0 001DN 相邻两节管口直径之 差不得超过 4mm 管子椭圆度不得超过 0 001DN 在管节得安装端不 得超过 0 005DN 周长之差不得大 0 0035DN 对口中心线的偏差不 得大于 2mm 双面焊接局部错口值不应超过焊件厚度的 10 且不大 于 3mm 钢管制作过程中应及时与业主联系 到厂进行监造 确保 制作质量 3 13 1 钢管焊接钢管焊接 进场焊接前 应根据材质和工艺要求编制 进行焊接工艺试验 和评定 同一材质不少于 2 个 组 根据批准后的焊接工艺评定报 告 由焊接工艺责任工程师编制 焊接工艺作业指导书 和焊缝返 修作业指导书 施工中按规定焊接工艺进行 3 1 13 1 1 焊工焊工 a 焊工资格 焊工须持有技监 劳动 部门颁发有效的压力容器相 应级别下向焊的焊工资格 并经当地焊接主管部门考核颁发的长输 管线施焊资格 焊工进入工地 由现场项目部组织进行试焊 2 3 个 与现场的材质 焊接工艺相同的焊口 经外观 无损探伤 超声波 射线 全位置检查合格 一条环缝至少 90 以上射线 级以上 方 允许上岗 上岗焊工登入 焊工登记表 以便集中管理 b 焊工作业班组至少由 3 名焊工组成 并配备 2 3 拼装工 3 1 23 1 2 焊条焊条 焊条在密封良好未开封时 可以不进行烘焙 如焊条有潮湿现 象 应放入烘箱进行烘干 焊条堆放库应满足必要的温度 湿度和 堆放空间要求 不能受到水 油 潮气 化学物质等有害物质侵蚀 生锈及药皮脱落的焊条不许使用 3 1 33 1 3 焊接质量的保证措施焊接质量的保证措施 a 焊接时 管子保持平衡 不要受到震动和冲击 焊接时管口用挡 板封堵 防止穿堂风 b 焊机地线连接牢固 禁止焊在母材上损伤母材 禁止地线与管材 间发生电弧面烧伤管材表面 c 施焊时严禁在坡口以外管材表面引弧 d 根焊必须熔透 背面成型良好 根焊道焊完后 应尽快进行打磨 和热焊 根焊与热焊间隔时间不宜超过 5 分钟 e 施焊时更换焊条应迅速 应在熔池来冷却前换定焊条 并再行引 弧 f 全位置焊应遵循薄层多遍焊道的原则 层间必须仔细清除熔渣和 飞溅物 外观检查合格后方可焊下一层焊道 g 每相邻两层焊道更换焊条时 接头不得重叠 应错开 20 30mm h 每根焊条引弧后应一次焊完 每层焊道应连续焊完 中间不应中 断 要保证焊道层间温度要求 每道焊口应连续焊完 i 管道下向焊采用流水作业 每个焊接层由三名焊工同时施焊 当 天结束时 不应留有未焊完的焊口 并将管口用管盖封堵 避免进 入脏物 j 焊口焊接完成后在管面焊口 5cm 处用钢印打上焊工钢印编号 焊 口编号 桩号 无法使用钢印时可用不易脱落的油漆或记号笔 打 磨表面飞溅 夹渣等 并进行外观检查合格 同时完成焊接过程的 各项有关原始记录 3 23 2 钢管防腐钢管防腐 钢管管道内外表面均喷砂除锈 达 Sa2 5 级 除去 95 以上的 氧化皮 被涂表面清洁 干燥 无油脂 无锌盐等污物 接近金属 银白色 钢管内壁采用厚浆型环氧漆二度 干膜厚 300 m 采用高压无 气喷涂施工 底漆一度在顶管施工前喷涂 面漆一度待顶管结束后 喷涂 钢管采用环氧富锌底漆一度 厚浆型环氧云铁面漆二度 干膜 厚 400 m 采用高压无喷涂施工 4 4 顶顶管管施施工工工工艺艺流流程程图图 施 工 准 备 测 量 放 样 导 轨 安 装 顶进设备安装 后 座 顶 板 安 装 后 座 千 斤 顶 安 装 洞 口 止 水 装 置 安 装 掘进机井内就位 掘 进 机 试 运 行 割 开 闷 板 掘进机穿墙 后 座 千 斤 顶 顶 进 出 泥 准 备 偏 差 测 量 轴 线 控 制 循 管 道 顶 进 管内出泥 环 顶 进 纠 偏 管道 焊 接 接 口 检 验 管道进场验收 管道顶进结束 竣 工 测 量 设 备 转 移 5 5 顶顶管管施施工工准准备备工工作作 5 15 1 测量仪器配备与检验测量仪器配备与检验 顶管施工前 要按照设计要求及工作井接收井的实际位置放样 顶管管道中心线及高程 其对精度要求较高 为此 配备 2 级激 光经纬仪 DS3 水准仪 钢尺等测量仪器 顶管施工测量所使用的仪器须及时送质检单位检验 做全面鉴 定 并在使用过程中经常进行检查 5 5 2 2 工作井平面布置工作井平面布置 本工程利用吊车起吊管道 在工作井实行全封闭隔离 并 设置必要的临时设施 要保持施工现场的文明 安全和卫生整 洁 5 5 3 3 顶顶管管工工作作坑坑布布置置 基坑导轨应具有足够的强度和刚度 本工程基坑导轨由型钢和 钢板焊接而成 在工作井底板基础上应事先预埋钢板 预埋钢板的 位置与基坑导轨相吻合 以便导轨与之焊接 预埋钢板上的锚固钢 筋要焊牢并有足够的锚固强度 导轨安放后 还应在二侧用型钢支 撑好 必要时再浇筑混凝土 确保导轨在受撞击的条件下 不走动 不变形 主顶油缸架是拼装式结构 主顶油缸架的安装也要定位准确 保证油缸受力点的正确位置 承压壁是承受和传递全部顶力的后座墙 应具有足够的强度和 刚度 并有足够安全度 后靠钢板用 70 钢板 在钢板和混凝土 平面之间衬满堂 50mm 松木板 6 6 掘掘进进机机穿穿墙墙 掘进机穿墙前必须对所有设备 液压 电气 压浆 照明 通讯等操作系统均能正常工作 电表 压力表 换向器 流量 器等能正确显示工作状态 然后进行联动调试 确认没有故障 方可进行掘进机穿墙工作 为防止出洞时产生磕头现象 在洞 内埋设一副短的延伸导轨 将掘进机托起 7 7 管管道道顶顶进进 7 7 1 1 顶顶力力计计算算 在综合分析了主顶液压装置 管子允许的轴向力以及工作 井后座最大土抗力以后 我们根据设计要求 对顶管顶力进行 计算 顶进阻力由二部分组成 F F1 F2 其中 F1 为机头迎面阻力 F2 为管道周边摩阻力 机头迎面的土压力控制在主动土压力和被动土压力之间 我们 忽略 C 值影响 机头迎面阻力 F1 rHA 18 6 8 4 2 65 2 670KN 设定 土的容重 r 18KN m3 土面至管中心深度 H 6 8m 管道周边摩阻力 F2 DLf 其中 D 管外径 L 顶进长度 f 单位面积周边阻力 根据以往经验 一般取 f 5KN m2 F2 DLf 3 14 2 65 240 5 9985KN F F1 F2 670 9985 10655KN 大于控制顶力 故需设置中继间 中继间采用 8 只 500KN 油缸组成 共设置一套中继间 L1 4000 670 3 14 2 65 5 80 米 中继间设置在机头后 80 米处 主顶进长度为 240 80 160 米 7 7 2 2 注注浆浆减减摩摩系系统统 触变泥浆的配方和性能指针 膨润土 纯碱 掺加剂 漏斗粘度 秒 视粘度 CP 失水量 l t 终切力 达因 mm3 比重 12 6 CMC 适量 36 30 591301 073 从机头后第一节管至管道最后一节管 每隔二只管节安置一圈 压浆管道 每圈设 4 个压浆孔 每个压浆孔上安装一只 1 寸球阀 由橡胶软管与压浆总管相连 压浆总管是一根 2 寸镀锌铁管 连接 压浆泵 以上压浆系统上设有流量 压力调节阀 触变泥浆选用标准配 方的浆料 在搅拌筒内按一定比例兑水充分拌制后 储放 24 小时后 方可使用 7 2 1 浆液配制重量比 膨润土 CMC 纯碱 水 104 1 05 3 05 800 7 2 2 机尾同步注浆 以形成原始浆套 填充固有间隙和机头纠偏 间隙 一次注浆量控制在 150L 左右 7 2 3 定点压浆 根据地面沉降测量反馈数据 对沉降过大处补偿 性压浆 以支承地表荷载 7 2 4 注浆总量控制在 200L m 泥浆压力控制在主动土压力与被动 土压力之间 各作业班在顶管施工时作好压浆量 点的记录 确保 压浆工作到点到量 以降低管外壁摩擦阻力 提高顶管质量 7 2 5 如果压浆总量变化超过 1 3 倍 说明地层土质有较大变化 立即检查原因 必要时调整顶进参数 地面沿线专人巡视 防止打 穿地层造成浆套损坏 7 7 3 3 顶顶进进过过程程中中 线线型型控控制制及及量量测测设设备备 7 7 3 3 1 1 测测量量仪仪器器配配备备与与检检验验 顶管施工需进行测量 其精度要求较高 必须采用精度高 性能优良的测量仪器 为此 必须配备 2 级激光经纬仪和 DS3水准仪 顶管施工测量所使用的仪器 附件须及时送质检 单位检验 做全面鉴定 并在使用过程中经常进行检查 7 7 3 3 2 2 控控制制测测量量 a a 平平面面控控制制 为确保两井间顶管贯通 横向 竖向误差小于 100mm 在 两端头井附近埋设地面导线点 利用空导点和地面导线点 以 导线测量形式 将平面控制成果引测到施工现场 用空导点和 地面导线点建立平面控制网 导线测量采用 SET2B 全站仪 方 向观测 6 测回 测角精度 1 测距 6 测回 双向观测 测距 相对误差 1 80000 对观测结果进行平差 井上坐标点向井下 传递采用联系三角形方式 井下控制顶进方向的基准点用钢架 埋设成固定点 采用 2 经纬仪跟踪观测机头平面偏差方向 b b 高高程程控控制制 利用施工区域附近的已知水准点 布设二等水准路线 将 高程引测到工作井附近 并设立施工高程控制点 水准测量采 用 DS3 型水准仪配合水准尺进行 往返观测 地面高程传递到 井下时 可用钢尺垂直悬挂 下系线锤 然后地面 井下两台 水准仪同时观测 井下布设一个地下起始高程控制点 7 7 3 3 3 3 地地面面沉沉降降观观测测 a 地面沈降点在路面用道钉埋设 特殊要求的构筑物用红三角 标记 b 面沉降观测施工中每天进行 沉降量控制在 20mm 以内 7 7 3 3 4 4 顶顶管管姿姿态态测测量量 a 保证顶管机严格按设计轴线推进 必须及时观测顶管动态数 据 从而调整顶管各施工参数 指导顶管正确 安全推进 b 在顶管机头部设测量靶 位于基坑的 2 激光经纬仪和 DS3 水准仪观察测量靶 将观测值与设计值进行比较 得出改正值 操作人员根据改正值进行纠偏 另外 在机头前方还安装有倾 斜仪传感器 向操作人员显示机头的倾斜角度 以指导纠偏 顶管推进轴线应控制在操作规程允许偏差范围内 勤测勤 纠 7 7 4 4 地地面面监监测测 优优化化掘掘进进机机参参数数 在掘进机初始推进的 20m 范围内 要精心组织地表监测 在横截面沉降槽宽度为 10m 上布点 间距为 2 5 m 在轴线方 向每隔 5m 布一个沉降槽断面 通过地表监测得到的隆沉量与 相对应时的掘进机主参数 包括推进速度 设置刀盘土压力值 出泥率等 进行比较 从而优化掘进机参数指导以后的顶管推 进 7 7 5 5 置置换换泥泥浆浆措措施施 在顶进结束后 我们必须立即用纯水泥浆置换膨润土泥浆 以减小后期沉降 第五章第五章 工程质量保证措施工程质量保证措施 1 1 质质量量目目标标 顶管施工的质量目标 一次验收合格 2 2 质质量量方方针针 我公司顶管施工的质量方针 以质量求信誉 以质量求发展 3 3 确保质量措施确保质量措施 3 1 顶管施工前编制顶管施工组织设计 提交监理和业主审定后才 能施工 3 2 工程开工前 项目部应尽快熟悉设计图纸 并组织设计 建设 单位进行图纸交底 未经设计单位书面同意 不得随意更改设计 3 3 项目部应认真分析地质资料 摸清地下管线和地上建筑物的详 细情况 办好有关手续 并制