顶管施工技术交底

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、排水布置情况污水：污水设置一个排水分区,污水经刘琦路设计管道汇集后接入河西路污水主干管,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:污水管位于道路两侧4。５m.刘琦路污水管道设计80管径顶管采用Ⅲ级FF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%)5０cm152、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 钢筋砼管进场验收机头进入接收井，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T￠１０00。泥水平衡式顶管是一种以机（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：21500KN300０KN，行程34m3电气系统联动控制。(4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。(70-３.5Mｐa3、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。待顶管机吊装就位后，后部采用型钢及钢管进行支撑。８、管道安装道采用F1～3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:然后在工具管后管节内安装工具管辅助设备。②、先开动工具头，转速由慢至快,然后启动进排泥泵出泥，然后操作主顶系统进行顶进,直到顶进第一节节管。拆除进排泥管,电缆连线,缩回油缸,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。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。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:地面监测，优化掘进机参数。（进。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。注浆过程中,注浆孔应合理分布，机头及其后面10孔,使泥浆及时填充管壁与土体的全部孔隙，其后逐步过渡到每两节加设一３）置换泥浆措施由于本工程管道穿越地层主要为淤泥质粉质粘土,地基承载力较低，为保证管道稳,在管道顶进就位,立即进行管道基础注浆加,以防止管道下沉．利用管道内的注浆孔向管外注浆加,置换顶管施工过程中的触润滑,最大限度的填充管道周围的土层空隙。 置换水泥浆的水灰比为0.45，压力P=0.2～05Mpa，并加强对管线的监测措施。４）压浆工艺及压浆操作规程2m12５MPa。压浆工艺流程:→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。工具管出洞后的方向正确与否,对以后管节的顶进将起关键的作用,在在正常施工时,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3度．DJ2④、工具管在穿墙时,每顶进30cｍ测量不少于１次，及时指导纠偏,偏30cm做出偏差曲线图。控制点严格校核。5ｍm,30-４０m⑧、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.②、在刀盘切削搅拌的同时，主顶和中继间徐徐推进,机仓内的土压力便会徐徐升高，当压力升到大于控制压力Ｐ时，把排泥泵打开,一部分泥土被排出,只要把推进速度调节到与排泥量相符,则可保持土压力为恒值。③、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P±20KPａ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。发生下沉、塌方时:应该逐渐升高掘进机舱内泥水压力,使之略大于地下土压力，减少或关闭排泥泵,启动千斤顶和掘进机刀盘缓慢顶进一段距离,待顶力升高，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。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,31监测人员对每次的监测数据及累计数据变化规律进行分析，及时提供沉降，位移观测曲线图。（３）、顶管施工机头碰到异常情况的处理由于本顶管工程所处地层较为复杂，因此顶管施工时可能遇到一些意外情况，如土质突然变化、发生涌水流砂现象、遇到障碍物等，必须采取有效的措施来处理。①、土质突变硬②、土质突变软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36V、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 数值混凝土强度

设计要求

检查试件试压报告或钻芯试压主控项主控项封底前,沉进（箱)的下ｍ目2沉稳定<1０m/8H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,控刃脚平面中心线位移３四角中任何两角的底面mm制在100mｍ以内水准仪L为两角的高差＜距离,但不超过３００１%Lmm,L〈10m时，控制在100ｍｍ之内钢材对接钢筋水泥、 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

≤15mm01１MPａ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③、闭水试验:

允许变化范围(mm)+10-101)2ｍ计，当试验段上游设计水头超２ｍ计。当计算出的试1０m口高度为准。３）、闭水试验合格标准:a、外观检查没有漏水现象．b、实测渗水量应小于或等于按下式计算的允许渗水量。14、顶管施工的注意事项①、当掘进机停止工作时,一定要防止泥水从土层或洞口及其它地方流失。不然，挖掘面就会失稳,尤其是在进洞这一段时间内更应防止洞口止水圈漏水。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.排泥泵的排量过小而造成排泥管的淤泥和堵塞现象。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本项目舒园路至河西路(北侧K１＋0２1~K1+92０)段污水管道设计55（110段共设１9序号检查井名称工作井/序号井布置情况检查井名称/井布置情况1北污—24√ 11北污—３4√２北污—25√ 12北污—35√3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—3√９北污—３0

√ 17 北污— ４0１

√ １８ 北-４ １2

√ 1９ 北-4２ √1０ 北污—３ √32、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。工作井的平面图和剖面图如下 :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(1）、沉井采用钢筋混凝土制作,沉井的制作按设计图施工，沉井的深度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。1~22~3(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。、沉井内要设置1600*600外，保证井内无积水．7、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