圆形顶管洞口止水施工方案

圆形顶管洞口止水施工方案作为有近十年顶管施工经验的现场负责人，我见过太多因为洞口止水失效引发的问题：小到抽排水耽误工期、额外增加成本，大到地下水带泥沙涌出引发地面沉降，危及周边管线和道路安全，所以针对圆形顶管洞口的止水施工，我结合这么多年现场踩过的坑、积累的经验，整理出这套成熟可行的施工方案。本次方案对应我们正在施工的市政污水主干管顶管项目，始发井和接收井洞口均为圆形，设计洞口直径2400cm，对应顶管管节外径2200cm，项目场地地下水位高、地质以透水性强的砂性土为主，对止水要求极高，以下就是完整的方案内容。1工程概况与方案编制说明1.1项目背景与工程概况本项目是城区新建污水主干管工程，本次顶管段总长420米，需要穿越城市主干道，共设置1座始发井、1座接收井，两座井的顶管进出洞口都为圆形。场地勘察结果显示，地下水位在井口以下不到2米，砂性土层孔隙大、透水性强，一旦洞口止水失效，地下水会快速涌入工作井，还会携带土体颗粒流失，极易引发主干道地面沉降，影响通行安全。我早年在一个同类型项目干的时候，曾经图快省了一道找平工序，结果洞口漏水量一天抽十几小时都抽不完，最后封路整改花了十几天，赔了不少钱，所以这次从方案编制阶段就把洞口止水作为顶管施工的核心控制工序，要求所有环节不能有一点马虎。1.2编制依据本方案主要依据现行国家《给水排水管道工程施工及验收规范》《顶管施工技术规程》，本项目的地质勘察报告、设计施工图，以及我们团队多个类似项目的施工经验编制，所有要求都符合现场实际情况，可操作性强，没有照搬规范的空内容。1.3方案实施目标本方案的核心目标就是保证顶管始发、接收全阶段，圆形洞口无渗漏，保障现场施工人员安全，把周边地面沉降控制在规范允许范围内，保证顶管施工顺利推进，一次验收合格，不留质量隐患。2施工前期准备做好前期准备是后续工序顺利推进的基础，我们把准备工作分成三个部分逐一落实，绝不打无准备的仗。2.1技术准备第一步我们安排了专门的测量员，在止水施工前对圆形洞口做实测实量，测量内容包括洞口实际直径、圆度、洞口周边井壁的平整度，因为钢筋混凝土浇筑工作井的时候，预留洞口多多少少都会有偏差，有的甚至圆度不够，提前测出偏差才能调整止水构件的尺寸，避免装到井壁上才发现不合适，拆改耽误时间。第二步就是技术安全交底，我每次都会亲自给带班班长和施工工人讲，不光讲怎么做，还要讲为什么这么做，把之前出过问题的案例说给大家听，让大家明白多花这半小时不是瞎耽误功夫，交底完还会提问几个关键点，确保每个人都听懂了，不会稀里糊涂干活。最后我们会提前在地面把橡胶止水圈和钢压板做预拼装，对照洞口尺寸核对，检查有没有不合适的地方，提前调整，避免到井下才发现问题。2.2材料与机具准备材料方面我们主要准备了这些：符合设计要求的天然橡胶止水圈，硬度控制在邵氏硬度55-60度之间，太软容易变形失圆，太硬没法贴合管节外壁起不到密封作用；厚度10mm的遇水膨胀橡胶垫，要求遇水膨胀率不低于250%；Q235材质的环形钢压板，厚度12mm，尺寸和圆形洞口完全匹配；M16的预埋螺栓，长度满足安装要求；还有遇水膨胀止水条、密封胶、普通硅酸盐水泥、水玻璃这些辅助材料。所有材料进场都要查合格证和检验报告，我们还会现场抽样检查，不合格的直接清场，绝对不凑合用。机具方面我们准备了电锤、电焊机、活动扳手、扭矩扳手、2米靠尺、钢卷尺、注浆机这些，所有机具提前试运转，易损件都备好备用件，避免施工的时候掉链子。2.3人员准备我们专门安排了一个三人小组负责这个工序，一个有五年以上经验的组长负责现场指挥和质量检查，两个熟练工人负责安装操作，所有人员都有至少三次以上圆形顶管洞口止水施工经验，新工人绝对不让碰这个工序，毕竟这个工序太重要，容不得半点儿出错。3圆形顶管洞口止水核心施工工艺准备工作全部检查合格后，就可以进入正式施工，我们按工序一步步推进，每一步做完检查合格再走下一步，绝不抢进度跳工序。3.1洞口基层处理第一步就是处理井壁内侧洞口周边的基层，工作井拆模之后，洞口周边肯定会有突出的混凝土块、浮浆和杂物，我们安排工人用錾子把这些全部剔凿干净，然后用1:2的水泥砂浆找平，要求洞口周边30公分范围内的平整度误差不超过5毫米，我每次都会拿靠尺挨个地方量，不满足要求就重新抹，很多人觉得差个一两毫米没关系，其实就是这种“差不多”，最后给渗漏留下了隐患。找平之后要等水泥砂浆完全凝固养护好，才能进行下一步，绝对不能赶工期没干就接着装。基层处理完，我们会在预留洞口和井壁结构之间的环形缝隙里嵌填遇水膨胀止水条，嵌的时候把缝隙填得满满当当，再用锤子压实，保证止水条和混凝土完全贴合，先把第一道缝隙堵死。3.2预埋螺栓检查核对我们在浇筑工作井的时候，就已经按设计位置预埋了固定止水装置的螺栓，安装止水装置之前，我们会逐个检查螺栓的位置、垂直度和完好度，位置偏差超过1厘米的必须调整，歪掉的校正，丝扣生锈的打磨干净，丝扣损坏的直接换掉，别心疼那几个螺栓钱，到时候压不紧漏水，花的钱比这多几十倍。检查完之后，我们会在丝扣上抹一层黄油，方便后续拧紧，以后拆卸也不会锈死。3.3止水装置安装针对本项目高水位砂性土地层，我们采用双层橡胶止水加双钢压板的止水结构，止水效果比单层结构好很多，能更好应对高水压的情况。安装的时候第一步，先在找平好的井壁上贴一圈遇水膨胀橡胶垫，对齐螺栓孔放好，接着安装第一层整圆形橡胶止水圈，橡胶止水圈的内径要比顶管管节的外径小2-3厘米，这样才能保证顶进的时候，橡胶圈能始终紧紧箍在管节外壁上，起到持续密封的作用。放橡胶圈的时候一定要注意不能扭曲，要保证整个橡胶圈平整贴在橡胶垫上，我们会顺着圆周慢慢摸一圈，哪里扭了就立刻调整，扭曲的橡胶圈肯定会有缝隙，漏水是早晚的事。第一层橡胶圈放好之后，再装第一层钢压板，对齐螺栓孔穿上螺栓初步拧紧，之后再用同样的顺序安装第二层橡胶止水圈和第二层钢压板，全部穿好螺栓之后，开始对称均匀拧紧螺栓。这里一定要提醒大家，绝对不能顺着一个方向挨个拧紧，那样会导致压板受力不均匀，一边紧一边松，肯定会出缝隙，我们的做法是分成四个对称的方向，每个方向每次拧半圈，一步步把螺栓拧紧，最后用扭矩扳手检查，每个螺栓的扭矩控制在30-40牛米，既不会太松压不紧，也不会太紧把橡胶压坏变形，保证整个环形压板受力均匀，整个圆周都贴合紧密。3.4洞口间隙注浆密封顶管就位、管节停在洞口位置之后，我们会利用预留好的四个注浆孔，往管节外壁和洞口之间的环形间隙注水泥水玻璃双液浆，进一步填充间隙封堵渗水通道。注浆压力控制在0.2-0.3兆帕，压力不能太高，太高会把止水圈挤变形，太低又注不密实，注浆的时候从下往上注，看到相邻的注浆孔流出浓浆之后就堵住，换下一个注浆孔，直到四个孔都注满。我一般注浆的时候都会守在旁边，一旦发现止水圈那里渗浆，就立刻停注，等十几分钟浆初凝了再继续，别光顾着注浆把止水圈鼓开，我早年就吃过这个亏，所以现在特别注意这个细节。4施工质量控制与验收施工步骤走完不代表就合格了，每一步都要卡质量要求，严格验收，才能保证最终的止水效果。4.1原材料质量把控所有进场的止水材料都必须有出厂合格证和官方检验报告，我们会现场抽样检查，橡胶止水圈表面不能有裂纹、气泡、孔洞，厚薄必须均匀，遇水膨胀止水条我们会剪一小块泡24小时，现场测膨胀率，达不到要求的直接退场，绝对不凑合用。4.2过程质量检查每一道工序做完，都必须由组长检查合格，才能进行下一道工序，基层处理完查平整度，不对就返工；螺栓检查完位置和完好度，不合格就调整；止水圈安装完查有没有扭曲，螺栓拧紧之后查每个螺栓的扭矩，不对就调整；注浆完成之后查有没有漏注，压力是否符合要求，每一步检查都签字确认，谁检查谁负责，避免出了问题找不到责任人。4.3最终验收标准所有工序完成之后，我们会组织施工员、质检员、监理单位一起做最终验收，验收必须满足几个要求：第一，止水圈和井壁、钢压板之间贴合紧密，没有明显缝隙；第二，所有螺栓都拧紧，扭矩符合要求，没有松动；第三，橡胶止水圈没有扭曲，内径和管节外壁贴合均匀；第四，顶进之前必须做预闭水试验，往工作井里加水，水位高于地下水位50公分，浸泡12小时，洞口没有明显渗漏就是合格，要是有渗漏，必须找到漏点处理好，重新试验合格才能开始顶进，绝对不带着隐患顶进。5安全文明施工与应急处理除了质量，安全和应急保障也不能少，提前做好准备才能应对突发情况，不会手忙脚乱。5.1安全施工要求所有井下作业人员必须戴安全帽、安全带，穿防滑鞋，下井之前先通风15分钟，检测井下有毒有害气体，合格才能下去，井口必须有专人监护，绝对不允许一个人单独下井作业；现场用电都做好接地接零，电焊机、电钻这些电动工具，工人必须戴绝缘手套，定期检查线路有没有破损漏电；施工的时候，井口周边不要堆放重物，避免掉落伤人或者压坏井壁。5.2文明施工要求所有材料堆放在指定位置，分类码放整齐，切割下来的橡胶边角料、多余的废料，每天下班都要清理走，不要堆在井口周边，防止掉落伤人；施工产生的污水，抽到沉淀池沉淀之后再排放，不要直接排到市政管网里，避免堵塞管道。5.3渗漏应急处理我们提前把应急材料准备好，放在井口旁边随时能用，万一施工或者顶进过程中发现洞口渗漏，按渗漏大小分级处理：如果是少量渗水，水压不大，我们就在洞口内侧抹快速封堵水泥，外面再打密封胶，就能堵住；如果是渗漏量比较大，还带出泥沙，就立刻停止顶进，从预留的注浆孔往间隙注双液浆，快速堵住漏点；如果注浆还堵不住，就把提前准备好的封堵气囊放到洞口间隙，充气堵住漏水，然后再安排后续处理，整个过程提前分工，不会乱了阵脚。方案总结总的来说，圆形顶管洞口止水说难不难，说简单也不简单，核心就是抓好每一个细节，不能偷工减