顶管工程施工施工工艺_第1页
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文档简介

4.1技术参数 14.2工艺流程 24.3施工准备 34.4交通导改 44.5降水井施工 54.6工作井、接收井施工方法 74.6.1工作井施工 74.6.2接收井施工方法 124.6.3进出洞施工 174.7系统设备安装 194.7.1地面设备安装 204.7.2工作井内设备安装 214.8顶进施工 234.9工作井流槽砌筑 254.10顶进后道路恢复 254.11预制井筒及井口加固 264.12井盖安装 274.13测量及纠偏 284.13.1顶管施工测量 284.13.2纠偏校正 284.14质量保证措施 294.14.1施工准备阶段的质量保证措施 294.14.2施工过程的质量保证措施 294.14.3顶管纠偏技术要点 304.14.4沉降控制措施要点 304.14.5质量通病及防治措施 314.1技术参数1、顶进方案比选顶管有土压平衡法、泥水平衡法及气压平衡法等多种施工方法,本工程结合水文地质条件,现场施工场地、施工质量、施工安全等因素,选择使用土压平衡法进行顶管施工,主要原因如下:(1)顶管处于焦作闹市区,施工场地狭小、交通不便,土压平衡法相比于泥水平衡、气压平衡施工占地少,征地、拆迁压力小。(2)相比于泥水平衡法,土压平衡不需大量用水制备泥浆来稳定开挖面,且出土效率高、运输方便,无需专门运输设备即可进行外运,且对市区环境污染较小。(3)土压平衡顶管工艺成熟,施工速度较快,满足工程进度要求,且相比泥水平衡法和气压平衡法,土压平衡顶管所需配套人员更少,成本较低。2、管道设计参数顶管段污水管设计直径为DN1000mm,管道埋深4.6~4.9m。管道采用顶管专用钢筋混凝土F型承口管,混凝土强等级不低于C50。接口内缝处理采用聚硫脂密封膏嵌缝,嵌缝深不小于3cm;接口橡胶圈采用滑动橡胶圈,接口处衬垫材料可选用橡胶垫,橡胶垫及橡胶圈的性能应符合06MS201-1的规定,并与管材配套供应。3、工作井、接收井参数工作井尺寸应便于顶管施工需要,并参照《顶管施工技术规范》进行计算及施工经验进行选定,本工程选用占地相对较少的方形井作为工作井和接收井:工作井根据施工需要设计图纸工作井长度为7m,宽度为4.1m,高度为4.440m;井壁厚度为550mm,井内净尺寸为5.9m*3m。设计为C30钢筋混凝土结构。工作井根据施工需要设计图纸工作井长度为3.8m,宽度为3.8m,高度为4.7m;井壁厚度为400mm,井内净尺寸为3m*3m。设计为C30钢筋混凝土结构。4.2工艺流程结合现场实际情况、工期、质量等求,管道顶进施工拟采用土压平衡法施工工艺。采用检查井作为涵管顶进工作井、接收井,进行双向顶进施工。接收井、工作井采取悬挂式竖井施工工法,具体流程如下图4-2-1所示。图4-2-1顶管施工工艺流程表4.3施工准备1、技术准备1)施工图设计技术交底及图纸会审施工前应将施工图纸提前交给工程技术人员与项目施工员进行图纸熟悉,将施工图纸设计问题及施工过程可能遇到的问题,以及各专业图纸之间的相互矛盾先进行内部自审。根据自审结果由建设单位组织各有关单位进行图纸会审时提出解决,使工程顺利进行,以免出现返工现象。工程技术人员应将图纸发放给施工班组并进行交底,做到操作时能按设计要求进行,确保工程施工质量。2)本工程施工方案在工程开工之前应经局相关部门进行审核,以便在工程施工过程中进行贯彻。工程施工中必须按施工方案进行组织施工,若有变更应经方案设计人与局有关部门同意,否则不得随意修改原方案,施工方案应贯彻到施工班组以及每一分部、分项工程中去,作为工程施工依据。3)施工放样人员根据图纸预算书提出各种材料采购计划,以便进行加工、订货,不致因供货原因而影响工程正常进行,使工程按计划工期完成。4)组织技术交底,编制作业指导书,从项目经理部到各专业施工班组,均以书面形式表达,班组长在接受交底后,认真贯彻执行。5)对经审批完的专项施工方案进行详细的“三级”技术交底。做好项目的试验检测计划。2、管线排查确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物,如管线、电线杆、树木及附近房屋等的准确位置。3、临水、临电准备根据现场具体情况,本工程我公司计划由附近电源处至施工现场及使用1台300KW备用发电机进行配合施工,施工用电输电线采用三相五线供电;施工用水采用水井离心泵进行抽水使用。4、顶管设备的准备(主要为:油泵、风压机,水泵及照明等),做好设备前期的检修工作。5、施工材料准备材料准备主要分为工作井、接受井、污水混凝土管等,项目按照第三章需要组织好材料的进场顺序,并指定专人跟踪落实。4.4交通导改需要进行交通导改的主要为站南路与普及交口处,站南路与人民路交口处施工在辅道上,只需要封闭辅道和人行道。根据现场情况编制到该方案并报交管部门审批,导改方案原则如下:1、尽最大可能将导行路做到最宽,将施工对交通的影响缩减到最小。以满足车辆与行人通行的条件。2、导行道路宽度不小于现状道路宽度5米。3、在道路转弯处,设警示牌,提醒过往车辆与行人注意交通安全。4、施工区域用围挡封闭,使施工与交通互不干扰。5、合理运用反光指示板,反光方锥桶,频闪灯等交通安全设施,保证交通安全。6、设置专人负责导行路行车、行人安全警示。7、请交管部门大力支持,按交通部门的相关要求施作,听从交通部门的指导,同时按交通部门的意见和要求修改本方案。根据地勘等相关的资料,污水管道的顶管段位于粉质粘土层内,按照设计文件要求及公司在焦作地区类似工程的施工经验,本次顶管采用在第一节砼管前加钢制机头,先顶后出土方法,保证路面不会发生沉降。顶管施工主要分为三个部分:工作井及接收井施工、顶管施工、检查井等附属结构施工及回填。4.5降水井施工根据地勘报告显示全线水位在自然地面下3-4.5m,工作井深5.4m,因此工作井基底以及顶管均位于地下水水位以下,计划采取井点降水和基坑明排保证基坑及顶管施工安全。管井内径为D300外径为D400的混凝土井管,井深度15m、井间距15m,成孔直径为D600,周边填充10cm的过滤层。降水井沿基坑槽顶边缘外侧距离为1m,采用单侧布置井点的形式。工艺流程设备进场→布置井点→泥浆池开挖→钻机打井成孔→成孔检测→清孔→移机→下放井管→填充滤料→安装潜水泵→降水→封井→退场。1、井位测定根据图示测定桩位中心,以中心为圆心,以大于桩身半径在四周设立十字护桩,做好标记并固定好。2、泥浆池开挖在每个井位旁挖一个4000*4000*1500mm泥浆坑(共计6个)。泥浆坑内铺设塑料布,防止泥浆破坏基坑原土层,每个泥浆坑待管井打完后用专用泥浆车将其外运。3、钻进成孔选用GZ-1000型钻机,采用泥浆护壁式成孔(掺入膨胀土),成孔时,要保证孔壁垂直。降水井孔径为ф600,井深15m。4、成孔检查钻孔达到设计深度后,用测绳对孔深、孔底沉渣厚度进行检查,用探孔器对孔径、垂直度等进行检查,合格后方可清孔。检测标准:孔深、孔径不小于设计规定,钻孔倾斜度误差不小于1%,沉淀厚度符合设计要求,桩位误差不大于50mm。5、清孔、沉渣厚度检查清孔是保证成桩质量的重要一环,通过清孔确保孔底沉渣厚度等符合桩孔质量要求,采用正循环排渣法清孔。如出现孔底沉淀厚度超标,则需施行二次清孔作业,以使下井管前孔底沉渣厚度符合要求。下管前井底沉渣厚度不大于20cm,方能下放滤管。6、下放井管采用25T汽车吊配合砼滤管下放,下管时所有井的底部标高按设计要求严格控制。井管应平稳入孔,接头要接牢固,完整无隙,确保强度,以免脱落;过滤器包好井底部,缝隙清楚,下管要准确到位,自然落下,不可强力下压,以免损坏过滤结构。下好井管后,把井管居中固定。7、填重滤料井管下入后立即填入φ3-10mm干净碎石滤料。滤料应保持连续沿井管外四周均匀填入,填至距井口2m时改用粘土填实。8、洗井洗井为关键性工艺,在滤料充填完之后,在下完井管,填好滤料,封口后8小时内,用污水泵清洗井,以确保水的渗透路径畅通。9、安装潜水泵排水泵选用潜水泵,功率7.5Kw,潜水泵置于距井底以上1.0~1.5m处。每口井配备一台潜水泵(出口直径100mm)连续抽水,当集水井出水含泥量过大,可将水泵上提,如含泥量仍然较大,应重新洗井。10、降水将地下水抽至沉淀池内,经沉淀后将清水利用水泵排入就近的市政雨水管网。沉砂池外墙为24cm厚砖墙,水池隔墙为12cm砖墙,底板为原沥青路面池体内外和底板均采用1:2水泥砂浆加5%的防水剂抹面。11、封井降水完毕后。使用碎石填充管井,顶部采用混凝土封口。图4.2-1降水井剖面图4.6工作井、接收井施工方法4.6.1工作井施工1、工作井根据图纸设计选在W40检查井处,由于工作井位置较为宽敞,工作井采用放坡方式进行开挖,放坡比例为1:1,底部预留50cm的工作面。然后在坑内浇筑钢筋混凝土工作坑,根据设计要求工作坑在完成顶进工作后充当检查井使用。工作井共分为底板、井壁、顶板三个部分,盖板为现场预制,底板和井壁分两次浇筑完成。工作坑根据管径大小、管节长度、埋置深度设计如下。根据施工需要设计图纸工作井长度为7m,宽度为4.1m,高度为4.440m;井内净尺寸为5.9m*3m,井壁厚550mm,下部设置10cm厚C20混凝土垫层。具体尺寸如下。图4.5-1工作井平面图图4.5-2工作井A-A剖面图图4.3-2工作井B-B剖面图2、基坑开挖为了加快工作坑的施工速度,工作坑开挖采用1:1放坡开挖,底部预留20cm采用人工开挖防止原状土扰动。开挖上口尺寸为21m*18m,开挖3m处留置0.5m台阶,底部预留0.5m工作面。图4.3-3工作井基坑开挖剖面图3、钢筋加工、安装钢筋绑扎前按照图纸浇筑10cm厚细石混凝土垫层,然后按照设计图纸采购钢筋并分类送检,试验合格后按照图纸要求的规格和尺寸进行加工安装。在经过项目和监理验收合格后方可进行下到工序施工。钢筋构造详见下图:图4.3-4顶板钢筋构造图图4.3-4底板钢筋构造图图4.3-4井壁钢筋构造图图4.3-5井壁钢筋构造图详图图4.3-6井圈位置钢筋构造图详图4、模板安装模板选择15mm厚木模板,加固采用40*80mm木方为次龙骨间距为2000mm,主龙骨采用48*2.8mm钢管,间距为600mm。并采用对拉螺栓和钢管斜撑进行加固。5、混凝土浇筑 工作井混凝土强度为P6C30,浇筑采用商品混凝土。利用溜槽下送,混凝土应分层对称捣筑,防止模板侧移或跑模,每次分层厚度200~300mm,振捣棒振捣密实。6、模板拆除 井壁模板拆除一般时间为一昼夜(24小时)后进行,模板拆除后应及时移至地面,并将变形模板矫正。7、混凝土养护由于气温原因混凝土先采用塑料布覆盖一层,然后覆盖一层棉被进行保温。保温养护时间不得小于7太难天。8、沟槽回填为了给顶管施工提供工作面,需要对开挖沟槽进行回填。首先采用级配砂石进行填筑1m,然后按照沟槽回填要求回填素土至井壁顶部下30cm,并分层压实。在顶管施工完成,顶板安装完成后,继续回填至路床加强层下。4.6.2接收井施工方法根据设计图纸可知接收井内径为3m*3m的矩形钢筋混凝土结构,接收井壁厚为40cm,混凝土标号为C30P6。由于接收坑处于道路中间,为减少施工期间对交通的影响,减少接收坑开挖面积,接收井基坑开挖时采用垂直开挖,分层做现浇护壁,开挖深度为6m。1、测量放线根据施工图纸设计接收井为3800*3800的方形井,开挖护壁厚度为15cm,需要根据图示井中点定位出一个4100*4100的开挖位置。报监理验收批准后开始施工。2、锁口施工为防止桩孔周围土石滚入孔内造成安全事故,也为了防止地表水流入桩孔,需在挖孔前浇筑井圈锁口。井圈锁口采用C30混凝土浇筑,并预埋插筋与第一圈护壁砼连接。锁口护壁壁厚不少于25cm,顶面高出地面30cm以上。在第一节井圈的上口作桩位“十”字控制点,该井圈的中心线与设计轴线的偏差不得大于20mm。开挖过程中每2m检测一次中线、垂直度及井径。图4.3-7锁口施工示意图3、初支护壁施工根据开口尺寸进行路面破除工作,破除前按照定位尺寸进行路面切割,防止超破造成路面损坏。土方开挖首先开挖中心部位,然后向四周扩挖,周边采用人工修整,保证开挖尺寸及垂直度。为减少井口周边荷载,开挖土方禁止堆放井口周边。因场地狭小,工作面较小工作坑内土方需采用人工开挖,配合起重设配外调。由于护壁重量较大,为了防止护壁下沉,下层护壁施工时每层分两次开挖浇筑,先开挖浇筑一个对边,完后施工另外一个对边。护壁采用全护壁,护壁砼标号不得小于井体混凝土标号即C30,混凝土采用商品混凝土。护壁采用内齿式护壁,施工节段1.5米,模板为钢制,拼装紧密,支撑牢固不变形,护壁厚度为15cm。上下护壁搭接5~10cm,以保证护壁的支撑强度。模板底应于每节段开挖底土层顶靠紧密。钢筋配置规格为:水平筋为C12,间距200mm;纵向钢筋C18,间距300mm。上下钢筋搭接600mm。图4.3-8护壁施工及构造示意图4、接收井施工接收井同工作井一样在完成顶进工作后充当检查井使用。分为底板、井壁、顶板三个部分,顶板板为现场预制,底板和井壁分两次浇筑完成。施工方法同工作井施工。下为接收井尺寸及配筋图。图4.3-9接收井平面图图4.3-9接收井A-A剖面图图4.3-9接收井B-B剖面图图4.3-10顶底板配筋图图4.3-11井壁配筋图图4.3-11井壁钢筋构造详图图4.3-11顶板及井壁开口处构造详图4、接收井降水接收井内采用明排降水,井内留置0.4*0.4*1m的集水井,使用潜水泵向井外排水。确保接收井内不积水。4.6.3进出洞施工进出洞口作为顶管施工重要环节之一,其施工质量直接影响着顶管整体施工质量,施工中应充分考虑进出洞施工技术的安全性和可靠性。1、出洞技术根据顶管工作井埋深,为顺利实施出洞工序并密封洞口处机头外壁与洞门间隙,防止地下水和泥沙涌入工作井,本工程采用砖封门与止水圈结合的方式保证顶管出洞质量,具体如下图4.6-12所示。图4.6-12洞口止水圈构造示意图如图4.6-12所示,洞口止水圈做成两道,前面一道为充气止水圈,后面一道为橡胶止水圈。正常施工时,充气止水圈不充气,不与管道直接接触,由橡胶止水圈发挥止水效果;当橡胶止水圈损坏需要更坏时,对充气止水圈充气使其膨胀并与管壁接触起到止水效果,并更换橡胶止水圈;橡胶止水圈更换完毕后,放出充气止水圈气体,利用橡胶止水圈止水。洞口止水圈施工如下:1)将洞口处的土挖掉并清理干净,形状为内圆外方,内圆直径为管外壁直径加100mm,外方横向尺寸为以内圆直径加60。3)距内圆100mm位置上分别按间距200mm预埋Φ16螺栓,外露长度应保证能锚固充气止水圈与橡胶止水圈。4)混凝土强度达到50%后,再次先对封门迎面进行找平,依次安装环形充气止水圈和橡胶止水圈。其中,充气止水圈内环直径比管外壁直径大100mm,橡胶止水圈内环直径比管外壁直径小200mm。5)在橡胶止水圈外面压上同厚度同形状的环形钢板,用双螺母拧紧螺栓,将环形钢板、橡胶止水圈、充气止水圈与封门顶紧、贴实,保证机头出洞时地下水、泥浆不会顺着封门与管外壁间隙流进工作井内。当掘进机出洞时,先把砖封门拆除,然后继续顶进,掘进机就能安全出洞了,且在橡胶止水圈与管壁作用下能起到有效防渗作用。2、进洞技术顶管机穿越土体进入接收井的过程称为进洞,为了保证进洞安全,仍采用砖封门方式,具体如下图4.6-13所示。图4.6-13掘进机出洞示意图1)掘进机靠近洞口时,应逐步降低土压力,同时控制顶进速度与出土量的平衡。同时,迅速把掘进机推到进洞洞口,将砖封门推到以后继续往前推。2)封门拆除、掘进机以最快速度伸出洞口后,顶管机与砖封门穿墙洞的间隙采用环形钢板临时封堵。3)当掘进机通过穿墙洞后,在安装一道环形钢板加强钢筋混凝土管身与穿墙洞之间的封堵,同时通过管道内注浆孔向外压注水泥浆,填充穿墙洞处空隙。4.7系统设备安装工作井施工期间,可进行工作井上的设备安装准备,工作井施工完毕后,可进行工作井下的设备安装准备。图4.7-1顶管施工示意图4.7.1地面设备安装工作井地面设备安装包括:主控棚搭设及主顶装置安装、泥浆棚搭设及泥浆系统设备安装、通风棚及通风设备安装。工作井顶管设备起重采用25T汽车吊。1、主控棚搭设及主顶装置安装主控棚内主要放置主顶装置,主顶装置包括主顶油缸(井下)、主顶油泵一台(含控制部分)及油管,主顶油缸的推进和回缩是通过主顶油泵的控制部分控制的,整套顶管装置的操作控制都集中在控制柜里,控制柜作为整套顶管装置的控制平台,放置在专用的集装箱里。主控棚采用Ф25钢管焊成支架,上面铺铁皮。2、泥浆棚搭设及泥浆系统设备安装泥浆棚采用Ф25钢管焊成支架,上面铺铁皮。泥浆棚内主要放置一个电箱、两台泥浆泵及一个泥浆箱。3、通风棚及通风设备安装通风棚采用Ф25钢管焊成支架,上面铺铁皮。通风棚内主要放置一个鼓风机,起防晒挡雨作用。4、工作井顶部边缘必须安装护栏,并设置专用人行爬梯,以便上下工作井。5、起重门吊安装对于龙门吊轨道,采用30cm×30cmC30混凝土条形基础,基础底部土体应夯实、整平。条形基础施工过程中预埋锚固钢筋,用于锚固龙门吊43kg/m钢轨。1)利用16T汽车吊将走行横梁平行放在走行轨两侧。并用枕木将行走横梁支设水平。2)用吊车分别将两个支腿与走行横梁组装成一个整体,垂直放在走行轨两侧。并在支腿两侧的上部捆好4根风缆钢丝绳,每个绳头至少用3个绳卡将钢丝绳固定牢固。3)将组装好的支腿分别用吊车立起,立于走行轨上,并用锚绳和链条葫芦将其锚定,并尽量使支腿垂直于走行轨。链条葫芦应设专人看守,未经允许任何人不得乱动。4)先用两台16T吊车起吊主梁,离地30cm时暂停起吊,查看吊车和钢丝绳状况,确认安全后继续起吊,并保持两吊车起升速度基本一致。当主梁地面高度高于支腿上表面高度时停止起吊,吊车摆臂使主梁与支腿上的横梁对位,在对位时,首先与一侧支腿对位连接,然后调整另一侧支腿的位置与主梁对位连接。在调节地锚钢丝绳时,在一侧放绳时另一侧必须同时收紧,两侧收放葫芦的速度应尽量保持一致,以免一侧钢丝绳受力过大。5)对位后开始用高强螺栓连接,连接完毕后将所有风缆钢丝绳卸掉。6)安装操作室、电气控制柜、电缆卷筒等附属设置。7)布设电气线路。8)进行龙门吊的调试和试车工作。4.7.2工作井内设备安装工作井内设备安装包括:后座垫铁、导轨、油缸支架及油缸、测量棚的安装等。土压平衡顶管是利用后背支撑双千斤顶强力顶进,使机头内侧土质向中心翻动,然后利用小车运出,每次顶进约10~20cm,如此往复朝前顶进,机头设计为钢制机头,外径等同于管子外壁,在前端设推行圆盘,推高等同管壁。1)后座垫铁安装后背采用钢筋混凝土结构厚度为55cm,后座垫铁是把主顶油缸推力的反力传递到顶进井后座墙处,通过后座垫铁,可把油缸的反力较均匀地传递到后座墙上,这样后座墙就不太容易损坏。后靠板设置为左右对称的两块,用钢板焊接而成,整体厚度20cm。后靠板主要由前后两块面板3和竖向及主编的筋板2及吊耳1组成,后靠板安装时要注意与主顶油缸的轴线保持垂直,安装前将后靠板位置对称的用红漆与后座墙上作好标志。另外,后靠板必须紧贴后座墙,当后靠板与后座墙之间有空隙时,应用薄木板填实。图4.7-2顶管施工示意图2)导轨安装基坑导轨是由两道平行的钢轨构成,主要作用有两点:一是使推进管在顶进井中有一个稳定的导向,并使推进管沿该导向进入土体;二是让环形、弧形顶铁工作时有一个可靠的托架。在基坑底板面放出顶管的顶进轴线,先调整导轨的中线对准顶进轴线,根据图纸,垫高导轨调整导轨的高度,当纵向及高程调整好后,将导轨与底板钢筋焊牢,空隙采用混凝土浇捣填实,导轨的定位安装尺寸误差(包括轴线位置、顶面高程、两轨间距)控制在2mm以内。3)油缸支架及油缸安装油缸支架是由槽钢焊接合成的一个支架,起固定主顶油缸的作用,使油缸工作时有一个可靠的托架。根据基坑底板面放出顶管的顶进轴线,先调整支架的中线对准顶进轴线,根据图纸,垫高支架调整支架的高度,当纵向及高程调整好后,将支架与底板钢筋焊牢,空隙采用混凝土浇捣填实,24小时后,将油缸吊装到支架上,采用钢板压实,油缸支架及油缸的定位安装尺寸误差控制在2mm以内。4)测量棚搭设测量棚位于油缸及后座垫铁位置,在测量时的起保护仪器作用,并作为全站仪或电子经纬仪的基座。顶部采用ф25钢管焊成支架,上面铺铁皮。5)照明设备一般场所采用电压220V的照明器材。对下列特殊场所及地下管道应选用低压36V安全电压照明。1)管内照明灯具高度为2.2米电源电压不大于36V。2)在潮湿和易触及带电体场的照明电源电压都不得大于36V。3)在特别潮湿的场导电良好的地面或金属容器内的工作照明,电源电压不得大于12V。4.8顶进施工吊管就位前必须设专人对管材进行检验,并留有记录,合格后方准下管,顶管的管道采用钢承口混凝土管,管长2m。1、挖土顶管挖土掘进主要采用人工挖土,施工中应做好管内的通风工作,确保人身安全。工作面挖土操作的要点为:1)严格控制开挖范围,对于密实粘性土质管端上方可有不大于1.5cm的空隙,特别是管底土基的135°范围内不得超挖。一定要保持管底壁与土基表面吻合,也可预留1cm厚土层,在管子顶进过程中切去,这样可防止管端下沉。2)开始人工挖土前,先将刃口部分切入周边土体中,挖土程序自上而下分层开挖,严防正面坍方。挖土当遇到地下障碍物,在采取安全措施条件下,先清除后予以继续顶进。如遇特殊或顶力突然增大的紧急情况,停止顶进,人员撤出管道外,待分析原因,制定安全措施后再进行挖土、顶进施工。挖土时不得扰动管底下部的地基土。3)挖出的土要及时外运。4)开挖要及时配合顶进操作,及时测量,以便顶力限制在较小的范围内。5)开挖遇中等风化岩人工无法直接开挖时采用风镐破碎岩石后运出洞外,或用水钻取芯的方法进行开挖。2、运土从工作面挖下的土,通过管内水平运输和工作坑垂直运输提升至地面。管内水平运输主要采用自制小四轮拖车运土,人工拖拉或卷扬拖运。小车内的土方装入料斗用吊车吊出工作井,在指定的地点进行临时堆置,晚上挖掘机装入自卸汽车运至弃土场外弃。3、吊管针对现场实际情况,下管就位采用吊车为主,人工配合的方式进行,下管时工作坑内严禁站人。管道两头用尼龙吊带拴好后,用25t门吊吊入工作井内,管节起吊时应保持水平状态,起吊要缓慢平稳,施工作业人员用麻绳牵引,避免管节来回晃动。管节下吊速度均匀,低速轻放。当管节距导轨小于50cm时,操作人员方可近前工作。管将至井底时,施工人员手扶混凝土管平稳放置在导轨上。4、顶进1)顶进施工应遵循“先挖后顶,随挖随顶”的原则,连续作业,避免中途停止,开始时缓慢进行,待与土接触部位密合后再按正常顶进速度顶进,每次顶进长度不允许超过20cm,开挖深度不允许超多机头顶进部分。顶进工作面采用随挖随顶的方法,管下面135度范围内不能超挖。2)顶进一节套管后,回缩千斤顶,拆开电、通风管路等,吊入下一节管段,调直对中,安装好接头,安装回各顶铁,接通电路、管线,开动油泵顶进一个千斤顶行程,再测量,纠偏,安放顶铁顶进,直至导轨上能放一节混凝土管为止,重复上述流程。3)顶管完成时,钢筋混凝土管露出坑壁的长度不小于0.5m,并且要在露出的管头下做混凝土支墩。4)在顶进过程中,顶铁上方及侧面不得站人,并随时观察。顶铁有错位、扭曲现象时,必须采取措施,防止崩铁。5)顶管过程中,可采用在管节四周注触变泥浆,减少阻力。6)顶进时应注意事项:(1)顶进时应遵循“先挖后顶,随挖随顶”的原则。应连续作业,避免中途停止,增加顶进的困难。(2)首节管子顶进的方向和高程,关系到整节顶进质量,必须勤测量、勤检查并及时校正偏差。(3)安装顶铁应平顺无歪扭现象,每次收回活塞尽量换用最长的顶铁,使连接的顶铁数量最少。(4)顶进过程中,发现异常情况:如油压表指针骤增等,应停止顶进,查明原因,排除故障后,再继续顶进。5、管道接口本工程所使用的钢筋混凝土管接口采用钢承口接口。混凝土管在地面平放,清除管壁杂物,就位时,管道接口是在顶管施工中一个很重要的组成部分,如果处理不好,就存在渗漏现象,直接影响管线质量,在施工中要做好以下几点:1)吊管时要利用吊带吊管,不能从管中穿吊,以免损坏管道承插口,更不能碰撞操作。2)下管前将承插口处的泥土及杂物清理干净,在插口上仔细套好胶圈,并粘贴好传力木垫板。3)下管时要小心轻放,就位后慢速顶进,使承插口对接后再加力顶进。4)接缝嵌填。施工完成后,清理好每个接口的泥土及杂物,外嵌环状遇水膨胀橡胶圈止水。用双组分聚硫密封膏对管节接缝进行嵌填,抹平接口。6、注浆加固处理由于该顶进管道位于粘土层中,采用先顶后出土,对土层扰动较小,但管顶上部也存在一定的缝隙。为保证施工安全本着技术可靠、施工可靠、经济合理的原则,决定采用注浆加固的方法对管道四周土体进行注浆加固处理,形成具有一定强度复合地基,以达到稳定土体的目的。1)注浆材料:42.5MPa水泥、水注浆时根据现场实际情况适当加入特殊材料(硅酸钠、减水剂)以增加可灌性和早期强度,当顶管施工完毕可封堵钢筋混凝土管外侧与土体之间的缝隙(可砌筑240㎜厚砖墙进行防水抹面处理)在管内进行压注水泥浆,水灰比按1:1,注浆孔采用管道预留注浆孔,注浆压力不小于0.1MPa,以注满管壁周围缝隙为准。施工中注意观察压浆机的压强及相邻注浆孔得出将情况。2)注浆孔的布置和注浆范围本次采用钢承口钢筋混凝土管2米一节,每节顶部和水平设置3个注浆孔。采用隔孔注浆施工。3)注浆工艺清孔、连接注浆管道,根据管道预留注浆孔位置布设注浆支管,布设完毕进行注浆,注浆压力为:0.05~0.1MPa,封堵注浆孔,清洗管道。4)在注浆施工过程中要准确计量,严格按照配比施工;注浆严格按照程序施工,对跑浆、溢浆要及时采取措施,确保注浆满足要求。7、进出口处防渗处理顶管施工完毕后,管节外壁与洞口处内壁之间10cm段空隙采用C30细石微膨胀混凝土封堵,然后在工作井内连接段上回填粘土,夯压密实。4.9工作井流槽砌筑流槽的做法要规范。污水流槽的高度应与主管内顶相平,下半部分是与主管半径相同的半圆弧,上半部分与两侧井墙相平行,宽度与主管管径相同。流槽采用20mm厚1:2.5防水水泥砂浆抹面,流槽应平顺,位置准确,不得有建筑垃圾等杂物。砖砌体必须保证灰浆饱满、灰缝平直,不得有通缝。4.10顶进后道路恢复由于接收井在现状道路上开挖修建,因此在顶管完成闭水试验检验合格后需要对道路进行恢复施工。首先用预制盖板封堵工作坑,在预制盖板上预留检查井洞口。然后进行井壁施工。在检查井施工完毕后进行素土回填碾压。然后摊铺两层共36cm厚的水泥粉煤灰稳定碎石,在养护完成后进行2层10cm厚的沥青混凝土施工。在道路修复完成后,对围挡和导改物品进行查处工作,拆除完成后清理干净路面恢复通行。4.11预制井筒及井口加固1、检查井盖座设置在沥青混凝土路面时,采取井口加固措施:回填井室到路基标高后,进行基层施工,需要2cm厚钢板覆盖井孔,钢板与路基持平。待水泥粉煤灰碎石基层碾压成型完工后,反开槽开挖水泥粉煤灰碎石上基层及下基层,然后安装井筒及调节环,浇筑C30砼(外径2000mm、内径740mm)至沥青上面层底加固井筒及井周,浇筑完成后表面拉毛。采用逆作法工艺,在浇筑C30砼层前,先按照标高放置井盖,然后浇筑加固水泥混凝土,并保证贴实。施工时需设置井框支架;沥青砼面层铺筑前,在砼加固层上和井框外围满刷沥青粘油层,保证沥青砼和砼粘接。详见下图。图4.11-1检查井加固图2、预制井筒:1)、井筒由井圈和7种不同高度的调节块组成,以满足不同覆土厚度要求。井筒采用预制混凝土井筒。2)、混凝土预制井筒采用C30混凝土预制φ700mm井筒,预制时注意预埋吊环及双排球铁踏步(纵向间距360mm,横向中心间距300mm),预制井筒与盖板相接处采用1:2水泥砂浆座浆抹三角灰。当盖板厚度≥160mm时,盖板中加设一道踏步。4.12井盖安装1、检查井采用“五防”球墨铸铁井盖及盖座,车行道(含非机动车道)下检查井盖采用D400,其它情况下采用C250,检查井盖下挂防坠落尼龙安全网,规格采用φ700,承重能力要求大于等于100kg。2、根据井盖的厚度确定检查井顶面高程。井盖安装时,在井筒内壁、井盖座下的混凝土圈梁处设置铝制标牌,标牌上注明检查井类型、检查井编号、产权单位名称及联系电话、井盖材质及等级、服务热线等内容。3、支管端部的检查井井盖安装前要求其附近绿化带内有一定厚度的填土,以不影响井盖安装和C30井圈混凝土浇筑。机动车道内的井盖需铺完第一层沥青混凝土后再安装。铺筑第一层沥青混凝土时用木板覆盖井筒,待铺筑的沥青混凝土冷却后,拆除木板,对井筒周围沥青混凝土切边,留出井盖及其加固混凝土的尺寸,并清除检查井内一切杂物。4、检查井顶面高程无问题后,用1:3水泥砂浆在需要安装井圈的位置坐2cm厚水泥砂浆,然后安放井圈,井圈内边要与砌砖内壁用砂浆抹平。安装一定要保持基底平整,井圈底座整体着地,稳固无松动。5、对于支管端的井盖,待井圈坐浆后,井口的砖砌体以上用C30混凝土浇筑至与井盖顶面平齐。对于在机动车道内的检查井盖,进行检查井加固,保护圈混凝土要进行洒水养护,养护时间不得少于14d。6、沥青路面摊铺时,不得有施工机械直接碾压井盖,井盖周围人工摊铺,小型机具压实。7、为保持井盖外表美观,字迹花纹清晰,在沥青路面施工时,用薄铁皮覆盖在井盖上或用废机油等刷涂表面,以防沥青油直接喷在井盖上。8、井盖保护圈浇筑混凝土或沥青铺设后,应及时将井盖打开清扫,避免砂浆或沥青将井盖与井座浇成一体,以免影响日后开启。4.13测量及纠偏4.13.1顶管施工测量顶管施工测量工作分为以下四个方面:1、顶进前的准备阶段测量工作坑开挖之前应对工作坑的轴线、距离和引临水准点进行复测贯通。顶进前应对工作坑的方位、高程进行复测,并标定管道中心线、设立临时水准点。开始顶进的第一节管必须平稳进洞,位置正确。2、顶进过程中的测量主要是对前10节管进行测量,每顶进30~50cm应测量一次。顶进第一节管时,测量的顶进间隔应更小些。除对前10节管频繁测量外,每顶进100cm还应对整个顶进管段进行复测,检查中间管节有无下沉现象。当管道顶进发现偏斜误差时,每顶进一次即要测量纠偏一次。中心线测量,根据工作井内设置的中心井挂小线,使拉线对准垂球,读管前目标靶的中心尺刻度,若拉线与中心尺的中心刻度相重合,其差值即为允许偏差值。高程测量:一般在工作井内引设水准点,停止顶进时,将水准仪支设在顶铁上,测量前段管底高程。3、工程竣工测量工程完工后应对过程测量记录进行认真整理,竣工后再进行一次至二次稳定性测量,确认符合规定的标准。4、地面观察测量顶管施工会造成对土层的扰动,使地面可能发生微量的下沉,有可能造成破坏,应进行监测。4.13.2纠偏校正在顶进过程中,要及时测量,特别要掌握第一节管的中心偏差和前后端管内底高程,以掌握头一节管的走向趋势。对发生偏移的管节要缓慢纠正,逐渐复位,不能硬调。顶管偏差校正要以预防为主,不能等产生明显超差时再进行校正。必须逐步由误差调整到正确,预防误差积累,纠偏应在顶进中采用小角度逐渐进行校正,其校正方法有:1、挖土校正法采用在不同部位调整挖土量的办法,以达到纠偏的目的,这种方法校正误差范围一般不大于10~20mm。施工中要不断总结经验,调整挖土范围,保证顺利顶进,决不能盲目掏挖造成超偏差,也不可盲目纠偏以产生隐患。2、衬垫校正法当局部地基软弱、地基承载力不足而使管头底沉,这时应结合顶木校正法同时在管底下衬垫,换填砂石加木板等以增加地基强度。3、顶木校正法偏差较大时或采用挖土校正无效时,用圆木或方木,一端顶在管子偏向一侧的内管壁上,另一端支撑在垫有木板的管前土层上,开动千斤顶,利用顶木产生的分力,使管子得到校正。4、强制校正法:偏差范围大于20cm时,采取的杠杆或千斤顶纠偏法,一般在施工中应力求避免。4.14质量保证措施4.14.1施工准备阶段的质量保证措施1、针对本工程的施工特点,开工前对所有施工人及管理人员进行专业技术培训;对各工种操作人员进行岗前培训,实行持证上岗;强化全员质量意识,并制定质量岗位责任制。2、建立完整的质保体系,派专人负责工程质量。项目部设专职质检工程师和质检员,各班组负责人兼职质检员,并将名单上报监理工程师。3、编制材料和机械设备需求计划,做好设备的维修与保养,对进场材料进行抽查检验,检验合格后方可使用。4.14.2施工过程的质量保证措施1、对关键工序和特殊工序,编制详细的作业指导书,并做好技术交底,严格执行“三检”制度,工序完成后,经监理工程师检查签字后方可进入下道工序。2、加强对文件、资料的管理,所有技术文件按我司质量管理标准要求设专人负责,分门别类建立台帐,收发登记注册,受控文件必须加盖受控印章,并保证其为有效版本才能使用。3、积极配合质监站和监理工程师对工程的质量抽查,并严格落实其提出的整改措施。4、施工过程质量控制基本要求1)接口必须密实、不顺、不脱落。2)橡胶圈安放正确,内涨圈中心应对下管缝,填料密实。3)管内不得有泥土、石子、砂浆、砖块和木块等杂物。4)顶管完毕,目测直顺、无反坡、清洁、不积水、管节无裂缝,段间无渗漏。5)顶进不偏移,接口应对正管缝,管节不错口,填料密实、均匀,管底坡度不得有倒落水。6)顶管中如遇塌方或超挖空隙,应进行处理。4.14.3顶管纠偏技术要点1、纠偏操作方案应是顶管司机交接班讨论的重点。方案的依据为测量提供的机头折角、倾斜仪基数和走动趋势、前后尺读数比较、机尾处地面沉降量等等。2、0.5°以上的大动作纠偏须尽量避免,并慎重讨论,不得已时也应争取在非重要地段进行并加强观测。纠偏动作后如无折角变动应即停顶,会同电工、机修工检查电路和液压管路,尽早排除故障,严防轴线超差。纠偏应在下管后尽早进行,注意观察倾斜仪读数的纠后趋势及光点滞后变化,同时通知地面和地下压浆人员加大同步压浆量。4.14.4沉降控制措施要点在顶管施工前,必须与沿线管线及构筑物单位取得联系,摸清管线、标高、位置。制订切实可行的保护措施,并取得对方的认可才能施工,确保管线及构筑物安全。1、地面监测,优化掘进机参数在初始推进阶段,要精心组织地表监测,在轴线上方每隔3m布设一个沉降控制桩。通过地表监测得到隆沉量与相对应的掘进机主参数(包括推进速度、开挖面土压力值,出土率等)进行比较,从而优化掘进机参数,指导以后的顶管推进。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,形成连续的环状浆套。要选择触变性能良好的膨润土制浆材料。3、注浆措施根据4.8注浆加固处理,顶进结束后应及时进行注浆加固,以保证地层稳定,控制沉降。4、加强对管线的常规监测措施。施工监测有常规监测和第三方监测两种方式,由于第三方监测有

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