顶管的施工技术交底

刘琦路污水顶管施工技术交底工程位置一、工程概况

K1＋０21~Ｋ１+920 工程名刘琦路北侧污水管道 施工日

路基工程1、排水布置情况路污水主干管,在沿河西路污水管道向南接入七渔河污水泵站.标准段管道位置:污水管位于道路两侧２5m０管径顶管采用Ⅲ级F,F橡胶圈接口。采用机械顶管工艺的工作井及接收井采用钢筋砼沉井结构，内部砌筑钢筋混凝土检查井,位于车行道上的工作井及接收井内回填均采用石灰土(6%）回填，位于其他范围的工作井及接收井内回填:井底至管顶以上50ｃｍ范围内采用石灰土(6%）回填,以上部分采用素土回填，回填土不得含有淤泥、垃圾、有机物及冻土。回填土密实度：道路改善土1.５米以下压实度不小于87％,1。5米以上回填土压实度按道路标准回填夯实。２、本施工方案中的顶管布置部位本工程段顶管主要分布在：北污2４＃井到北污42＃井(北侧K1+0２1—K1+9２2),ｄ800长９0１m;二、顶管施工工艺１、施工工艺施工准备 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掘进机井内就位 掘进机掘进凿开工作井井壁掘进机穿墙 后座千斤顶顶进出泥准备管道顶进循环钢筋混凝土管接头

偏差测量管内出泥顶进纠偏

轴线标高控制接口检验 钢筋砼管进场机头进入接收井，顶进结束

凿开接收井井壁设备转移2、主要设备(1）、掘进机考虑到该工程所处地段的地质条件及施工安全性和可靠性，采用泥水平:NT￠1000(２）、起重设备其中作业主要为安装掘进机、吊装管材,安排吊机进行起重作业。现场配备１６T汽车式起重机。(3）、主顶系统：21５０0KＮ3０0０K3.４m,油压３1.5Mpａ由电气系统联动控制。(４）、泥水系统：泥水平衡顶管掘进机采用水力机械方式将泥浆通过与管路连接的吸泥2-2５m调，管道、阀门及泵均为Dg100mm系统.（5)、测量控制系统:激光导向系统采用计算机光靶读数装置，将光靶图像转化为坐标数据输出;纠偏操作采用按钮或手柄进行，操作结果有数据显示。井口方向线控制点井口投点进管方向点激光纬线后背观测台

管底高程

顶管管道中心线悬锤井底临时水准点

导线控制图示(6）、电气控制系统:供应全部设备的电能,控制、监视设备的顶速、压力,流量等工况，所有设备均由电液控制台完成操作。0—35Mpa路均为Dｇ323、顶管方法(1)、顶进技术准备工作①、组织图纸会审，及时解决图纸中所存在的各种技术问题。②、工程部、质安部组织项目部有关人员进行技术,安全交底。重点项目、关键部位编制专门的单项施工方案。④、绘制临时工程及施工非标准设备工具图纸，对模板、钢筋进行校核放样。收到施工图后,及时对挖土深度、结构物支撑等详细验算，确保施工的安全稳定性。⑤、对全范围内的地下管线和架空线进行实地详细调查,如对施工有影响，立即准备必要的应对措施.确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物和管线的准确位置。⑥、进行施工测量和现场放样工作。4、机械与材料进场准备进行标定并取得合格证书。②、按照材料及机械计划编制分批进场,在专项施工方案经批准后即组织施工机械进场，并合理调配资金,分期分批组织材料进场。③、对于管材,应提前作出材料供应计划表，按要求选择供应商并对管材进行进场前的预检,并上报监理审核,合格后提前一周通知供应商准备供货。材料进场时，必须随料提供合格证、质保单、送料单。经验收合格后,方可入场并做好进场记录和材料标识，并对进场材料进行监理见证抽样送检，检验合格方可使用。④、根据顶进长度,计算所需的各类管线(进水、排泥和电缆等)的长度,准备好各类管线和所需的辅助物(固定架等)。5、生产准备工作①、根据业主提供的工程定位桩进行检测,确定工作井、接收井的临时水准点和工程控制点、管道中心线和标高,报监理复核和认可。②、按照经审核批准的临电、临水布置图，建立临时供电、供水系统.③、按施工方案确定所需的机械设备进行检查、保养,做进场准备。6、在地面的准备工作在顶管顶进施工前,按常规进行施工用电,用水，通道，排水及照明等设备的安装。施工材料,设备及机具必备齐，以满足本工程的施工要求,管节、止水橡胶圈等应有足够的余量。井上、井下准备施工测量控制网,并经复核认可。7、基座安装顶管基座按设计轴线准确放样，安装时按测量放样的基线,吊入井下就位焊接,工作的轨道按顶管设计轴线并按实测洞门中心放置,并设置支撑加固。基座上的导轨应顺直、平行、等高,导轨的纵坡与管道设计坡度一致。导顶安装的允许偏差值如下：轴线位置：3ｍｍ,顶面高程:0~+３mm,两轨内距:±2ｍm．止水装置安装在工作井洞圈上,止水装置采用橡胶止水圈,用环板固定,插板调节，顶管机吊装就位，调试验收。待顶管机吊装就位后，后部采用型钢及钢管进行支撑．８、管道安装本项目混凝土管每节长２ｍ，每节管之间的连接在现场工作井内进行,管道采用F型套环管接口。为了防止钢套环与混凝土管结合面产生渗漏,在该处设了一个橡胶止水圈。该橡胶止水圈不是用普通橡胶,而是采用了遇水膨胀橡胶,该橡胶在吸收了水分以后体积会膨胀1～３倍。为了使顶力均匀分布,顶进时先在承口端面加设一个木垫圈.９、后背墙后背墙用来承受主顶油缸后坐力的构件，并将主顶油缸传来的集中力均匀地传递给井壁.后背墙采用钢筋混凝土浇筑而成,设置在主顶油缸的后面．后座墙表面应平直，并垂直于顶进管道的轴线，以免产生偏心受压，使顶力损失和发生质量、安全事故。1０、井壁开孔、洞口加固，安装止水装置如遇地下水位较高处,计划采用２排高压旋喷桩加固，起到挡土、阻水的作用井壁开孔在沉井高压旋喷桩施工完成后进行,采用切割机进行切割。顶管进出洞口对顶管来说是非常重要的环节，为了顺利顶进，根据现场情况可采用以下方法处理:穿墙时为防止工具头处土体渗水导致地面塌陷，发生安全事故，或者在顶进时方向失去控制。可在工具头穿墙进洞前,对穿墙管前方的土体进行加固，使工具头顺利安全地进出洞口。为防止顶管机头出洞时土体从该间隙流失和保持工作泥水压力，需要安实用标准文案装洞门洞口防水密封环,洞门洞口防水密封环由钢圈止水橡胶、圆环形板、扇形压板及连接螺栓组成的密封装置，作为施工临时防水措施.具体做法如图所示：穿墙止水设备

顶管机前端墙止水橡胶圈止水压板穿墙止水设备现场安装示意图1１、顶管正常顶进施工的操作:顶进施工主要利用机头在前端取土,千斤顶在后背不动的情况下将管材向前顶进,其操作过程如下：缸,吊开顶铁。③、吊入管节,对准接口插入就位，在砼管接口处设置止水圈和软木衬垫,以保证两节砼管的接口受力均匀，防止渗漏.精彩文档④、安装顶铁,接通各管线。启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个工作行程，将管子推进一定距离.⑤、停止油泵，打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。⑥、填加顶铁,重复上述操作，直至需要安装下一节管节为止。⑦、重复顶进下一节管节，直至顶进结束。⑧、顶进至即将到位时，放慢顶进速度,准备测量出工具头的轴线和高程,并控制方向,使工具头能顺利地顶进至接收井洞口。⑨、在接收井内安装好接引导轨后,机械切割凿除接收井井壁洞口,将工具头推入至接收井,此时刀盘和进排泥浆泵均不运转。⑩、拆除管线,分离工具头与管节,吊出工具头，将顶管设备吊出沉井,顶管结束.１2、正常顶进注意环节：1)地面监测,优化掘进机参数。２)注浆稳定措施除了在初始推进阶段,优化推进参数以外，在顶进过程中加强同步注浆也是有效手段之一,必须尽可能将膨润土泥浆套随机头向前移动,形成连续的环浆套。要选择触变性能良好的膨润土制浆材料．10一节带有注浆孔的关节，及时补浆,使全线管壁都包裹在泥浆套中。3）置换泥浆措施,压力P=0.2~0.5Mｐａ,并加强对管线的监测措施。4)压浆工艺及压浆操作规程0.1—01２5MPa。压浆工艺流程：地面拌浆→总管阀门打开→开启管节阀门→启动压浆泵→送浆（→接总管→循环复始。5）管节顶进当顶进设备从地面到井内安装试运转全部良好,即可开始管节顶进。难,管节碎裂等。在正常施工时,由于种种原因顶管机头及管节会产生自身旋转，在发生旋转后,可根据实际情况利用顶管机械的大刀盘正反转来调节机头和管节的自身旋转，必要时可在旋转方向加压铁块。6)顶管测量控制与校正，纠偏度.设计轴线前进。DＪ2超过距离顶进的测量采用激光全站仪，对扭转可用垂线测量。3０ｃｍ30ｃｍ须做一次校核，并根据测量数据做出偏差曲线图。⑤、测量要求,仪器经校正,固定牢固,做好记录，及时联系,指导纠偏，控制点严格校核。⑥、工具头前方有纠偏节,纠偏节中安装有纠偏千斤顶，顶进过程中，根据测量反馈的结果，调整纠偏千斤顶,使工具头改变方向，从而实现顶进方向的控制，如果工具头的方向偏差超过5mm，即应采用纠偏千斤顶进行纠偏.⑦、混凝土管顶出井壁及在长度30-４0m偏和调整千斤顶的作用力合力中心来控制顶管的方向。⑧、纠偏应贯穿在顶进施工的全过程,必须做到严密监测顶管的偏位情况，并及时纠偏，尽量做到纠偏在偏位发生的萌芽阶段。1３、特殊情况下的顶管施工技术措施(１）地表隆沉控制①、采用泥水平衡顶管掘进机顶进时,可以先计算出各顶管段的开挖中心处的主动土压力和被动土压力,然后将掘进机的掘进压力设定在此主动土压力和被动土压力之间。会徐徐升高,当压力升到大于控制压力P③、但在实际推进过程中，不可能完全处于上述理想状态，如推进速度快于排泥速度，我们就推推停停,保持向前推进；反之,则可将排泥泵开开停P±20KＰa内压力的保持是关键．④、采用泥水平衡顶管掘进机顶进过程中，由于压力控制不当或停顿时间过长,可能会造成冒顶或工作面塌方事故。再正常顶进。(２）顶管时地下管线保护措施①、为防止对地下管线造成顶坏,在顶管操作过程中，必须严格把好土压力控制这一关。如果压力太高,可能造成土体隆起；如果压力太低，会造成地面沉陷。控制好土压力是保护地下管线最重要的措施。力的设定，这也是一条很重要的措施。③、监测频率监测工作由工作专业人员实施，从顶管距离监测对象２0m,就进行监测，各监测内容的初始值的获得,其测值次数不少于3次,顶管进入监测区域每2h（３）、顶管施工机头碰到异常情况的处理①、土质突变硬土质突然变硬，说明刀盘可能遇到铁板砂等，它会造成刀盘转矩变大,这可以通过操作台上刀盘电机的电流来判断,此时则向土仓内加入水或泥浆，掘进机上设有加泥孔，其目的就是用来加泥的。②、土质突变软土质突然间变软，最大的问题是可能会造成机头突然沉降。为了防止土层的承载力急剧下降,出洞时应把第一至第六节管子及工具头都联成一个整体，以增加它们的刚性,从而可避免机头突然沉陷.③、据地质资料显示，顶进过程中基本无障碍物,如遇到障碍物时,可以在机头前进行注浆固结土体,然后将机头上人孔打开进行清除。④、在顶管施工过程中,如果出现异常的偏差趋势，必须在第一时间内就停下来,分析原因，找出对策再继续顶进,切不可盲目行动。⑤、建立异常情况立即汇报制度.即当异常情况发生时，当班人员须立即与地面指挥中心取得联系，以便及时采取行之有效的措施.（4）、其他应急措施36V360ｗ照明,保证施工人员安全撤离。(5)、沉井及顶管质量控制标准①、沉井质量验收沉井质量检验标准施工质量验收规定项 序检查项目目 号

允许偏差或允许值

检查方法单位 数值1 混凝土强度主控项 封底前，沉进（箱）的

设计要求

检查试件试压报告或钻芯试压目 2下沉稳定

mm/8H 〈10 水准仪测量封底结束后的位置刃脚平均标高(与设计

〈100 水准仪经纬仪,H为下沉标高比）＜1%H总深度，H〈1０m时，刃脚平面中心线位移３四角中任何两角的底面mm控制在100mm以内水准仪L为两角的高差<1%L距离,但不超过30０ｍｍ，Ｌ10m10０mm钢材:对接钢筋、水泥、 查出厂质保书或抽一 1 符合设计要求般 骨料等原材料检项目２ 结构体外观

送检无缝隙、无蜂窝空洞、不露筋

观察检查②、顶管质量验收项顶管施工质量控制目允许偏差管线轴线偏差Ｌ≤１00ｍ50mm标高偏差L≤100m+30～—40mｍ相邻管节错口

≤1５ｍｍ无碎裂0。11MPａ内腰箍不渗漏,橡胶止水圈不脱出顶进过程中地面沉降控制范围项 目地面隆起的最大极限地面沉降的最大极限③、闭水试验:

允许变化范围(ｍm)+1０—10顶管和检查井施工完成后,外观质量已验收合格后，应进行密水性试验。１）、全部预留孔应在试验前进行封堵,且不得渗水。2）、试验水头:2ｍ计,当试验段上游设计水头超3)、闭水试验合格标准:a、外观检查没有漏水现象。ｂ14、顶管施工的注意事项圈漏水．②、在掘进过程中,应注意观察地下水压力、泥水仓水压力的变化,并及时采取相应的措施和对策,只有这样才能保持挖掘面的平衡稳定。③、在顶进过程中，随时要注意挖掘面是否稳定，要不时检查泥水的浓度和相对密度是否正常,还要注意进排泥泵的流量及压力是否正常。应防止排泥泵的排量过小而造成排泥管的淤泥和堵塞现象。④、压浆孔的处理,顶管顶进完成后，对管节上的压浆孔进行封堵措施.15、泥浆的处理与排放泥水平衡顶管施工中泥砂经泥水循环系统以泥水为载体连续运送到地ｍ*６m*1.5m—3干燥后的淤泥清理采用挖掘机浆干燥淤泥挖装至自缷汽车上,自缷汽车为带盖封闭型，运输车及时将干燥后的淤泥运至弃土场,途中不得遗漏。所有泥浆池必须统一做好警示标志:如警示牌、警示带，泥浆池安排专人负责,不定期对泥浆池进行检查,发现问题及时安排整改。加强转运管理，实现规范运输和处置，防止出现非法倾倒.泥浆处置指定场所,不得随意变更处理缷点.三、工作井施工1、工作井或接收井的布置K1+021~Ｋ１+92０）5519检查井名 工作井/接收序号 序号

检查井名 工作井/接收称1 24

井布置情况√

称１1

井布置情况√2北污—2√1２北污-３√５５3北污-26√13北污-36√４北污-2７√1４北污—37√５北污－28√15北污－38√6北污-29√16北污—√３97北污-30√１7北污－40√8北污-31√１８北污-41√9北污—3√19北污—４√２2１0北污－33√2、工作井、接收井的结构型式顶管工作井、接收井采用现浇钢筋混凝土结构,采用沉井法施工.沉井法施工采用一次排水下沉的施工方法.实用标准文案工作井的平面图和剖面图如下:精彩文档3、沉井法工艺流程:沉井制作 挖土下沉 基底清理 封 底4、沉井(工作井、接收井)的制作要根据现场的实际情况确定,要保证不影响周边雨水及其他的管线及构筑物的施工。(２)、在铺设垫木时,应用水平仪进行抄平,要使刃脚踏面在同一水平面上;承垫木在平面布置上应均匀对称。(3）、沉井模板与一般现浇混凝土结构的模板基本上相同，采用定型组5、沉井下沉（1)、沉井采用一次排水开挖法，通过沉井孔除土,清除刃脚正面阻力及沉井内壁摩阻力后,依靠沉井自重下沉。(2）、拆除垫土是沉井工作的开始,拆垫应分区、依次、对称、同步进行。(3）、沉井下沉时，井内除土应先从中间开始，均匀对称地逐步地向刃脚处分层取土,以利沉井均匀下沉，防止偏斜。若土质特别松软时，不应直接在刃脚下除土。(4）、井内除土深度，一般根据土质而定,近刃脚处,一般情况下,除土泥面不宜低于刃脚。周边井孔的除土泥面不宜低于刃脚1~2米.中间井孔的除土泥面不宜低于刃脚2～３米。(5)、沉井在下沉过程中，应经常进行观测，检查沉井有无倾斜或偏移现象.若有偏斜,应及时纠正。6、沉井清基、封底（1)、排水清基,当沉井刃脚下沉至设计标高后，应对基底按设计要求进行清理。清基时,基底不应有积水、淤泥,以保封底质量。(2）、在非岩石类土层上的沉井，井孔内,刃脚及隔墙下的土层均应进行清理,以形成封底锅底坑。当隔墙较厚,隔墙下土层难以取出时,可采用弯头吸泥机清除。16０0＊6007、沉井下沉的注意事项及措施沉井下沉阶段，由于周围土体对沉井的约束力，令沉井下沉困难;而沉井的自重又大，又容易产生偏移和倾斜事故。1）、下沉注意事项：①、无论采取何种下沉方式，其井内除土应先从中间开始，均匀、对称地逐步向刃脚处分屋取土,以利沉井均匀下沉，防止偏斜。②、下沉过程中,应经常做好泥面标高，下沉量、倾斜和位移的测量工作,随时注意纠正沉井偏斜;并应注意观测沉井周围地面塌陷和开裂情况,以便采取措施，确保沉井附近的设施及其它建筑物的安全。③、在不稳定的土层及砂土中下沉时，应特别注意高压旋喷桩的止水、支护效果。接高的困难。2加准确下沉至设计标高的困难。(2)、难以下沉时的辅助措施①、高压射水在土