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1、排水顶管深基坑专项施工工艺及方法(一)施工准备1.采用MEP型刀盘可伸缩式泥水平衡顶管机施工,顶管一次顶进长度L的计算管道的总顶力按下式估算:F0=D1Lfk+NF NF=Dg2sHs/4式中:F总顶力标准值(kN),设计允许最大顶力3000 kND1管道外径(m)L管道设计顶进长度(m)fk管道外壁与土的平均摩阻力(KN/m2)管道穿越土壤为粉性土类,f=5.08.0,取fk =7NF顶管机迎面阻力(kN)Dg顶管机外径(m)s土的容重,取20KN/m3 Hs管顶覆土高度(m)2.依土质情况,根据图纸并经现场复核,管道上部覆盖层计算见下表:最大顶进距离计算表及井类别表单位:m桩号井编号顶进距
2、离自然地面标高设计路面标高设计管内底标高管内径壁厚覆盖层厚度最大顶进距离井类别=-0-052.6A北雨9-129.917 32.067 22.5400.800 0.080 8.647135.6工作井0-034.7A北雨9-217.932.067 32.067 22.6300.800 0.080 8.557/0+000A北雨9-334.730.28 30.28 22.8040.800 0.080 6.596接收井0+630A北雨2826.28326.969 20.113 1.200 0.120 5.53688.7工作井0+670A北雨294026.710 26.814 19.9931.200 0
3、.120 5.501/0+710A北雨304025.613 26.659 19.873 1.200 0.120 5.466接收井0+754.2A北雨3144.222.194 26.423 19.740 1.200 0.120 5.363工作井0+769.3F雨26-15424.5225.7519.4851.4000.1404.72577.1接收井BK0+200B雨531.5027.10025.3400.8000.0800.88139.2工作井BK0+292.2B雨69030.1330.1325.3400.8000.0803.91接收井X332.76032.76025.4400.8000.080
4、6.44137.3接收井X44031.01031.01024.4000.8000.0805.73/X530.328.8928.8924.3690.8000.0803.641工作井3+140A中雨122.998 21.220 16.517 1.200 0.120 3.38386.4工作井3+200A中雨259.923.480 22.092 16.577 1.200 0.120 4.195接收井3+320A中雨424.450 23.837 16.769 1.200 0.120 5.748接收井3+384A中雨564.125.360 24.665 16.834 1.200 0.120 6.511工作
5、井3+440A中雨65625.960 25.178 16.890 1.200 0.120 6.968接收井3+500A中雨76026.030 25.457 16.950 1.200 0.120 7.187工作井3+560A中雨86025.680 25.731 17.010 1.200 0.120 7.401接收井3+620A中雨96025.400 26.006 17.070 1.200 0.120 7.616工作井0+875A北污1225.70026.16419.9270.8000.0805.357135.7接收井0+935A北污136026.90026.42019.8670.8000.080
6、5.673/0+995A北污1560.329.10027.34219.8070.8000.0806.655工作井1+055A北污166030.53027.80819.7470.8000.0807.181/1+115A北污1860.831.45728.74219.6860.8000.0808.176接收井1+175A北污196031.76229.05419.6260.8000.0808.548/1+235A北污2160.930.07128.71819.5660.8000.0808.272工作井1+295A北污226028.13027.60219.5060.8000.0807.216/1+355A
7、北污2460.629.96727.03919.4450.8000.0806.714接收井1+435A北污268024.90025.91419.3650.8000.0805.669工作井顶进方向及工作井、接收井布置详见附图1顶进施工平面布置图。其中,根据1市招投标中心清单编制答疑回复“地质条件不好井位可能存在于A中雨3、4、9、10、14,从节约造价考虑,确定A中雨24改为开挖施工,其余,均采用钢筋混凝土沉井”,A中雨1、5、7、9工作井采用混凝土沉井。其它工作井、接收井采用砖砌倒挂井。(二)顶管埋深计算根据设计图纸,顶管埋深计算表(原地面自然标高至设计管底部之间的深度)见下表顶管埋深计算表单位
8、:米桩号井编号设计管内底标高自然地面标高管内径壁厚埋深=-+-050A北雨9-119.867 29.917 0.800 0.08010.130-030A北雨9-219.867 29.917 0.800 0.08010.130000A北雨9-319.867 29.917 0.800 0.08010.1300+630A北雨2820.113 26.2831.200 0.1206.2900+670A北雨2919.99326.710 1.200 0.1206.8370+710A北雨3019.873 25.613 1.200 0.1205.860+754.2A北雨3119.740 22.194 1.200
9、 0.1202.5740+769.3F雨26-119.48526.521.4000.1407.175BK0+200B雨525.34031.500.8000.0806.24BK0+292.2B雨625.34030.130.8000.0805.04X325.44032.7600.8000.0807.4X424.40031.0100.8000.0806.69X524.36928.890.8000.0804.6013+140A中雨116.51722.9981.2000.1206.6013+200A中雨216.57723.4801.2000.1207.0233+320A中雨416.76924.4501.
10、2000.1207.8013+384A中雨516.83425.3601.2000.1208.6463+440A中雨616.89025.9601.2000.1209.1903+500A中雨716.95026.0301.2000.1209.2003+560A中雨817.01025.6801.2000.1208.7903+620A中雨917.07025.4001.2000.1208.4500+875A北污1219.92725.7000.8000.0805.8530+935A北污1319.86726.9000.8000.0807.1130+995A北污1519.80729.1000.8000.0809
11、.3731+055A北污1619.74730.5300.8000.08010.8631+115A北污1819.68631.4570.8000.08011.8511+175A北污1919.62631.7620.8000.08012.2161+235A北污2119.56630.0710.8000.08010.5851+295A北污2219.50628.1300.8000.0808.7041+355A北污2419.44529.9670.8000.08010.6021+435A北污2619.36524.9000.8000.0805.615详见附图2顶管施工纵断面设计图。(三)工作井施工根据设计文件及招
12、标答疑,本段地质条件较好,工作井可采用砖砌“倒挂井”,但为确保施工安全与质量,本段工作井均采用钢筋混凝土沉井,分节制作,分节下沉。工艺流程:全断面开挖原地面至路面设计标高再开挖路面设计标高以下负1.0m起沉平台挖沟槽、制作砂石垫层浇注刃脚基础第1节制作破除基础、挖土下沉第2节制作挖土下沉素混凝土封底浇注底板砌筑地面以下负1.0m以上井壁。1.沉井起沉平台开挖本段顶管工作井所处地段原地面均比设计路面标高高出0.61.8m之间,为减少沉井上部不必要的凿除工作量,因此先将顶管范围的原地面至路面设计标高之间原状土全断面开挖,全部清除外弃。开挖起沉平台:根据设计图纸尺寸,定出沉井中心桩及沉井井体外壁四个
13、角点的控制桩,基坑底四边尺寸比沉井结构外围尺寸沿周边各放宽1.0m,开挖深度1.0m,基坑边坡按1:1放坡至地面,采用机械开挖,人工整平基底。2.挖沟槽、制作砂石垫层在人工整平基底之后,按设计尺寸再次放线确定刃脚基础开挖线,人工开挖刃脚基础的沟槽,人工整平夯实,再分层铺筑400mm厚砂石垫层,人工整平并用小型打夯机具夯实。3.浇注刃脚基础在整平后的砂石垫层上,按设计尺寸,四周立模浇注200mmC15素混凝土,覆盖养生。 4.沉井制作按照给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程7.2.11第1条规定及设计图纸,结合本工程实际情况,沉井分节浇筑时,每节高度宜采用5-6m,底节沉井高度宜采用4-6m。
14、根据设计图纸计算,沉井深度及分节预制如下表: 沉井深度及分节预制表(单位:m)桩号井编号自然地面标高设计路面标高设计管内底标高管内径壁厚工作井刃脚深度工作井/接收井深度分节情况=-+0.8m-050A北雨9-129.91724.04619.8670.8000.0805.059工作井-030A北雨9-229.91724.04619.8670.8000.0805.059/000A北雨9-329.91724.04619.8670.8000.0805.059接收井0+630A北雨2826.28326.96920.1131.2000.1207.776工作井0+670A北雨2926.71026.81419
15、.9931.2000.1207.741/0+710A北雨3025.61326.65919.8731.2000.1207.706接收井0+754.2A北雨3122.19426.42319.7401.2000.1207.603工作井0+769.3F雨26-126.5225.7519.4851.4000.1407.205接收井BK0+200B雨531.5027.10025.3400.8000.0802.64工作井BK0+292.2B雨630.1330.1325.3400.8000.0805.67接收井X332.76032.76025.4400.8000.0808.2接收井X431.01031.010
16、24.4000.8000.0807.49/X528.8928.8924.3690.8000.0805.401工作井3+140A中雨122.998 21.220 16.517 1.200 0.1202.0005.8235.8233+200A中雨223.480 22.092 16.577 1.200 0.120接收井3+320A中雨424.450 23.837 16.769 1.200 0.120接收井3+384A中雨525.360 24.665 16.834 1.200 0.1202.0008.9515+3.9513+440A中雨625.960 25.178 16.890 1.200 0.120
17、接收井3+500A中雨726.030 25.457 16.950 1.200 0.1202.0009.6275+4.6273+560A中雨825.680 25.731 17.010 1.200 0.120接收井3+620A中雨925.400 26.006 17.070 1.200 0.1202.00010.0565+5.0560+875A北污1225.70026.16419.9270.8000.0807.117接收井0+935A北污1326.90026.42019.8670.8000.0807.433工作井0+995A北污1529.10027.34219.8070.8000.0808.415接
18、收井1+055A北污1630.53027.80819.7470.8000.0808.941工作井1+115A北污1831.45728.74219.6860.8000.0809.936接收井1+175A北污1931.76229.05419.6260.8000.08010.308工作井1+235A北污2130.07128.71819.5660.8000.08010.032接收井1+295A北污2228.13027.60219.5060.8000.0808.976工作井1+355A北污2429.96727.03919.4450.8000.0808.474接收井1+435A北污2624.90025.9
19、1419.3650.8000.0802.0007.6295+2.629说明:上表当工作井采用混凝土沉井时,=-+1m;当采用砖砌井时,=-+0.8m。分节情况一栏用数字表示的,为混凝土沉井工作井。工作井结构图1)脚手架搭设内外脚手架采用扣件式双排钢管脚手架。搭设尺寸为:纵距1.5m,横距为 1.2m,步距1.8 m;搭设高度高出井口以上1.2m。内外脚手架沿沉井井壁四周组成整体框架结构,外侧用阻燃安全网封闭,内外脚手架的作业层均铺脚手板。2)模板安装施工顺序为:安装内模钢筋安装安装外模。模板采用厚度18mm竹胶模拼装,局部按结构尺寸切割制作。模板加固系统采用48的钢管制作。支设时要保证垂直,外
20、模跟着内模支立,必须保证垂直。内外模采用对拉螺栓固定,螺栓水平间距为0.6m,上下间距为0.6m。对拉螺栓采用12圆钢(HPB235级钢)制作,见下图。第二节沉井制作模板安装:沿着第一节顶面部的拉杆螺丝上立第二节内模板,经校正后,绑扎钢筋,其后再立外模,穿拉杆螺丝和校正,同时搭设内外脚手架和工作平台。3)钢筋制安加工:钢筋加工在加工厂集中加工。加工前由技术员绘制下料表,经技术负责人审核无误后正式加工。钢筋加工前,对弯曲的钢筋调直并清除污锈,加工时首先制作样筋,下料结束后,分类堆放,做好成品保护。焊接:受力钢筋优先采用机械连接或焊接。接头区段内受力钢筋接头面积:绑扎骨架25%,焊接骨架50%。绑
21、扎安装:在垫层混凝土上点出每根钢筋位置,钢筋的保护层、间距、定位等和设计图要求一致。钢筋绑扎时,严格按照标示的位置布筋,对号入位。钢筋绑扎过程中,如钢筋位置与预留孔、预埋件位置冲突时,根据设计图纸要求施工。在混凝土浇筑前,保护好已绑扎完毕的钢筋,不在钢筋上踩踏、放置重物;同时不随意改变已验收的钢筋的形状。钢筋锚固长度:HPB300级钢筋为35d,HRB400级钢筋为40d。4)混凝土浇筑本工程采用商品混凝土。浇筑混凝土前,通过配合比试验核定出本次混凝土所需的配比,通知搅拌站按该配比生产本次所需的混凝土。混凝土强度等级:主体结构混凝土为C25、封底混凝土为C15。混凝土施工时,采用混凝土输送泵浇
22、筑,以保证对称、均匀浇筑,分层厚度为300mm。沉井浇筑过程中,混凝土保持同步均匀上升,并密切注意观察沉降,若发现不均匀下沉,及时调整,严防井壁断裂。沉井刃脚斜面的模板在混凝土达到设计强度的75%以上时方可拆模。刃脚及井壁混凝土浇筑完毕后覆盖一层土工布,井壁洒水养护,养护周期7d。分节接缝处处理:在沉井上、下节井壁间设置水平施工缝,采用一4003止水钢板,施工缝表面混凝土凿除浮浆,原砼表面充分湿润并冲洗干净,不得有积水。施工缝处先铺与砼成分相同的水泥砂浆一层,再行浇注混凝土。见右图:施工缝大样图5)预留洞口加固本工程顶管井预留洞尺寸直径达1.44m,采用砌体封堵洞口。沉井下沉过程时井体受外部土
23、、水压力不断增大,为了确保洞口安全,洞口砌筑封堵时加设钢筋(52565)4。见下图:预留孔加固配筋图。5.沉井下沉1)下沉准备工作(1)下沉前进行结构外观检查、评定。(2)池顶围护栏杆、上下通道布置完成。(3)检查砼强度等级是否满足设计要求。(4)预留洞口已封堵,施工质量满足要求。(5)井外壁做下沉高程控制点,并标注高程,作为下沉过程高程控制。在沉井内壁上弹出垂直轴墨线。2)素混凝土垫层凿除刃脚混凝土强度达到设计强度的80%以上后,开始凿除混凝土垫层。为了防止沉井产生不均匀下沉或下沉量过大造成偏沉,混凝土垫层凿除须对称、同步、依次进行,凿除顺序先外后内。刃脚下部混凝土垫层呈环形布置,垫层凿除时
24、,配置4组施工人员实施。将刃脚下垫层按周长共分隔成24块,凿除前,将每块尺寸及编号标记在混凝土垫层上;凿除时,按指定凿除顺序进行,见下图。凿除顺序: 135246。每组施工人员对称每拆除一段后,刃脚下立即用原土填实,在刃脚内外侧填筑成适当高度的小土堆,并分层夯实使下沉重量传至垫层,拆除时要加强观测。3)沉井下沉A下沉方法采用排水下沉的工艺技术。B下沉工艺流程下沉准备工作 挖土下沉 井内外排降水 下沉观测 纠偏措施 沉至设计标高顶1m 控制下沉速度沉至设计标高核对标高、观测沉降稳定情况 井底设水沟、集水井 井内封底 。C下沉施工下沉挖土采用挖掘机(pc200-8加长臂)与人工配合的方法,井内挖土
25、根据沉井中心划分工作面,挖土坚持分层、均匀、对称地进行。初沉:先从沉井中间开始逐渐挖向四周,每层挖土厚度为0.3m,沿刃脚周围保留0.51.0m的土堤,然后再由人工沿沉井井壁每2.0m一段向刃脚方向逐层全面、对称、均匀地削薄土层,每次削0.050.1m,当土层经不住刃脚的挤压而破裂时,沉井便在自重的作用下挤土下沉。下沉:沉井下沉阶段根据“沉多则少挖、沉少则多挖”的原则进行开挖,刃脚下挖土要逐步扩大,不能一次过量掏挖,要防止突然下沉。沉井下沉过程中,安排专人进行观测,每小时至少1次,如发现沉井有倾斜、位移、沉降不均等情况及时通知技术人员,并进行分析,采取有效措施:如摩阻力过大,采取减阻措施使沉井
26、连续下沉;如遇突沉或下沉过快情况,采取停挖或井壁周边多留土等止沉措施。终沉:沉井下沉至设计标高顶1m时,井内土体的每层开挖深度小于30cm,起到放慢下沉的作用,以避免沉井发生超沉和倾斜,为预防沉井下沉未能止住,在下沉过程中预备好材料(木方、石块、混凝土块等),垫压在刃脚下。沉井下沉至离设计底标高10cm左右时停止挖土,让沉井依靠自重下沉到位。4)测量控制与观测A.平面位置控制方法主要采用全站仪检查,将仪器架设在井外部地面的中心控制点上检查设在沉井顶部的中心控制线,沉井顶部的中心控制线是在每节井段砼浇筑前测设到每节井段上口壁上。B.高程控制方法主要采用水准仪检查,沉井下沉前用钢尺实测各标高控制点
27、的井壁高度,计算该点位的设计高程,下沉中用水准仪检查各点的实际高程,计算出下沉高度和倾斜度。C.垂直度控制方法主要采用垂球检查,沉井下沉前在沉井内壁上弹出垂直轴墨线(以模板控制线分割),上端挂线坠,下端安装标板。D.沉降观测与控制挖土中以垂直度观测为主,通过控制单向井壁垂直度和对称轴两侧井壁垂直度之差(不大于30mm)来保证沉井的平面位置和刃脚高差(即保证沉井均匀下沉)。沉井下沉中加强平面位置、垂直度和高程(沉降值)的观测,每班与班中及每次下沉后检查,接近设计高程时加强观测,每1h测量一次,以防超沉,设专人进行观测并做好记录,发现倾斜、位移、扭转,及时纠正,使偏差控制在允许范围以内。5)沉井纠
28、偏对于沉井四周土质软硬不均及挖土不当引起的沉井倾斜,采取纠偏方法如下:A.挖土纠偏,即通过调整土的高差及调整沉井刃脚处保留土台的宽度进行纠偏。B.射水纠偏,即采用向下沉较慢一侧的沉井井筒外部沿外壁四周注射压力水,以减小土的抗力和井外壁与土之间的摩擦力,促使沉井较高的一侧下沉。C.局部增加荷载纠偏,即在井筒较浅一侧增加荷载,促使其下沉。6.沉井封底工艺流程:基底清理刃脚侧面清理、凿毛混凝土施工。沉井下沉到距设计高程0.1m时停止井内挖土,靠自重下沉到设计高程或接近设计高程,再经23天下沉稳定,或经观测在24h内累计下沉量不大于10mm时,即可进行混凝土封底施工。封底混凝土浇筑时采取对称、均匀浇筑
29、,浇筑顺序从里至外。7.底板浇注在混凝土封底强度达到设计规定,且沉井能满足抗浮要求时,将井内水抽出,检查井底若无渗漏,即可施工钢筋混凝土底板。8. 负1.0m以上井壁砌筑采用MU10砖砌筑,砌筑高度1.0m,壁厚37cm,采用M10水泥砂浆,分层对称砌筑,并及时覆盖土工布洒水养护。(四)接收井施工根据本段所处地质情况,接收井采用5.0m、370mm厚倒挂砖墙加钢筋混凝土内衬支护施工,用C25混凝土设置圈梁,封底混凝土采用300mm厚钢筋混凝土。施工顺序:基坑开挖砌筑上部井身浇注圈梁对称向下掏挖、砌筑浇注封底及内衬混凝土。见下图接收井分段对称施工,对称向下掏挖、砌筑。在上部井身达到设计强度70%
30、后方可向下开挖。每次向下开挖的深度不大于0.5m,宽度不大于0.6m,掏挖后立即用M10水泥砂浆砌MU10砖砌筑掏挖部分井身。砖砌体边角整齐,圆面平顺,灰浆饱满,不得留有通缝。井身掏挖层与层之间采用斜砖砌筑过渡,确保墙体密实。砌筑质量等级达到B级。其它相关施工内容如监控量测等参见本案所述工作井施工部分。(五)顶管施工1.顶管设备安装1)顶管后靠背根据施工图设计,本工程顶管后靠背采用现浇钢筋混凝土结构,混凝土强度等级为C25,单层钢筋网片,详见上图。工作井支背平面图施工顺序为:先施工一侧后靠背施工管道顶进后靠背拆除另一侧后靠背施工管道顶进后靠背拆除。2)导轨安装导轨工字钢通过焊接与底座固定,底座
31、与底板采用20膨胀螺栓连接,每块底座与底板固定4点。导轨定位后必须稳固、正确,在顶进中承受各种荷载时不移位、不变形、不沉降。两导轨顺直、平行、等高。根据给水排水工程顶管技术规程(CECS246:2008)第12.11.1条之要求,导轨坡度与管道设计轴线一致。轨道安装允许偏差:轴线位置为3mm,顶面高程为0+3mm,两轨净距为2mm。3)主顶设备安装主顶千斤顶安装于工作井内,用于向土中顶进管道。主顶设备由4只主顶千斤顶、组合千斤顶架、液压动力泵站及管阀、顶铁等组成。千斤顶固定在千斤顶架上后整体吊装,并与管道中心的垂线对称,其合力的作用点在管道中心圆心上;千斤顶的油路必须并联,每台千斤顶有进油、退
32、油的控制系统。油泵设置在千斤顶附近,油管顺直、转角少;油泵与千斤顶相匹配,并有备用油泵;油泵安装完毕进行试运转;顶进开始时,缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常顶进速度顶进;顶进中如发现油压突然增高,立即停止顶进,检查原因并经处理后方可继续顶进;千斤顶活塞退回时,油压不得过大,速度不得过快。4)顶铁安装顶铁作用主要是把主顶千斤顶的推力比较均匀地分散到顶进管道的管端面上,同时还起到保护管端面、延长短行程千斤顶的行程的作用。本工程选用环形顶铁,环形顶铁外径必须和管道直径一致。顶铁的安装符合下列规定:安装后的顶铁轴线与管道轴线平行、对称,顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污;更换顶铁时,先
33、使用长度大的顶铁,顶铁拼装后需锁定;顶铁与管口之间采用50mm厚木衬垫做缓冲材料。5)工具管安装本工程选用壁厚20mm的圆形钢管作为工具管,工具管采用汽车吊吊放至井内,在吊装工具管时平稳、缓慢、避免任何冲击和碰撞。工具管安放在导轨上后,测量前后端中心偏差及高程偏差,并逐步调整工具管位置,使中心偏差在5mm、高程偏差在10mm内。6)导向油缸导向油缸安装在工具管后面,用以调整高程和轴线的偏差。导向油缸的行程一般为50mm100mm,顶力为5001000kN。安装完成后,进行设备调试,以确保其有效可用。2顶管进出洞1)穿墙管止水装置顶管管道与池壁预留洞洞口之间设计有10mm的缝隙,顶管施工过程中地
34、下水和泥浆容易沿着此缝隙涌入井内影响井内作业,故对此缝隙必须进行密封处理。本工程采用盘根穿墙止水装置,穿墙管在浇筑顶管工作井时进行预埋,盘根采用油浸式棉麻盘根(牛油盘根)。在顶进过程中,出现密封渗漏现象时,通过紧固螺栓对盘根进行密实挤压来止漏。其构造见下图:2)出洞在开始顶进前检查下列内容,确认条件具备时方可开始顶进。(1)全部设备经过检查并经过试运转。主要包括液压、电器、照明、通讯、通风等操作系统是否正常工作,各种电表、压力表等是否能正确显示其处于正常工作状态,然后进行联动调试,确认没有故障后,方可准备顶管始发。(2)顶管工具管在导轨上的中心线、坡度和高程符合规定;(3)在预留洞内预埋一副短
35、的延伸导轨,防止工具管“磕头”现象。3)管节止退顶管出洞及前期顶进过程中,迎面所承受的土压力较大,而管壁与土体的摩擦力相对较小。当主千斤顶回缩时,工具管与管节可能会后退,造成地面的塌陷。在顶管井施工时,预先在井壁预埋止退装置,通过钢索与工具管或混凝土管节连接。主千斤顶回缩时,由钢索拉紧工具管或混凝土管,防止其后退。4)顶管进洞在工具管进洞前的3倍管径范围内,减慢顶进速度,减小管道正面阻力对接收井的不利影响。反复进行定位测量,尽可能减小测量误差,以便精准进洞,一旦工具管进洞后,快速做好洞口的封堵工作,以避免工程施工风险。(1)工具管位置姿态的复核:在工具管进洞前复核位置及姿态,以使顶管在进洞施工
36、中始终按预定的方案实施,以良好的姿态进洞,准确就位在工具管接收基座上。数据确定无误后,按测量数据及时调整工具管的姿态,向洞门中心位置推进。一般在工具管到达接收井30m左右时,需做一次定向测量。(2)基座安装:根据工具管姿态在接收井内放置型钢接收架并固定,接收架做法同导轨。接收架标高比工具管标高略低,并适当设置纵向坡度,基座位置和标高与工具管靠近洞门时的姿态相吻合,以防工具管磕头。(3)洞口封堵:为防止井外泥土涌入井内,砖封门拆除后工具管以最快的速度进入洞口。当工具管通过预留洞后,采用1:2膨胀水泥砂浆封堵预留洞口。5)注浆减阻本工程采用注浆的方法以减少顶进过程中的阻力。通过注浆使管外壁与土层形
37、成一条完整的环状的泥浆润滑套,从而降低了顶进时的摩阻力,注浆满足如下要求:选用钠基膨润土作为触变泥浆材料,施工前膨润土需取样测试,其主要指标为造浆率、失水率和动态塑性指数比等。在预制混凝土管节上预留压浆孔,压浆孔的位置按设置。膨润土的储藏及浆液的配置、搅拌、膨胀时间,都必须按照规范及使用说明书要求执行,使用前必须先进行试验。注浆应遵循“同步注浆与补浆相结合”和“先注后顶、随顶随注、及时补浆”的原则,以同步注浆为主,补浆为辅。在顶进过程中,要经常检查各顶进段的浆液形成情况。注浆设备和管路要可靠,具有足够的压力和良好的密封性能。顶管管材设置注浆孔,注浆孔的位置应进可能均匀地分布于管道周围,每个断面
38、设置4个注浆孔,在每个注浆孔中设置一个单向阀,使浆液管外的土不能倒灌而堵塞注浆孔,如下图。钠基膨润土采用在现场按重量进行配置,所用的主要材料包括:膨润土、水、Na2CO3和CMC(羧甲基纤维素钠),有时也加入其它掺合剂,泥浆的配合比通常为水:膨润土:掺合剂=80150:2030:1。顶管所用触变泥浆的主要性能:比重为11001160kg/m3;粘度大于30s(采用漏斗粘度计进行测量);失水量25cm3/30min;稳定性要求24小时后无离析水。 注浆管道由主管及支管组成,主管选用直径为4050mm的钢管,支管选用2530mm橡胶管,质量要求:各规格管路接头在1kPa下无渗漏现象。在注浆过程中,
39、尽可能使浆液均匀分布于管道的外表面,对于注浆压力、浆液的粘度和用量要经常进行检测。触变泥浆在搅拌均匀后静止一定时间后方可灌注;注浆前对注浆设备进行检查,确认设备工作正常后方可开始灌注;在注浆时必须密切进行沉降量的观测。3顶进施工1)管节吊装管节垂直运输采用汽车吊吊装。2)安装管节管节进场后,必须质量验收。钢筋混凝土管每节有效长度2.0m,每批管节运至现场后,报请监理逐根验收,质量合格的管材堆放至管材堆放区,对存在质量问题的管节予以标示并退场。经检查合格的管节,吊放至顶管的工作井导轨上,准备连接顶进。对于管的承插口尺寸、结构认真测量,符合标准方可下管顶进。管节连接前,接口处放置20mm木衬垫。衬
40、垫内径比管内径大12mm。顶管工程完成后,缝间用聚氨酯密封膏填充,做法见下图钢承口接头。钢承口接头示意图3)管道顶进工作井设备安装完毕,经检查各部分处于良好状态。即可进行试顶。首先校测设备的水平及垂直标高是否符合设计要求,合格后即可顶进工具管,然后安放混凝土管节,再次测量标高,确定无误后进行试顶,待调整各项参数后即可正常顶进施工。严格控制前5m管道顶进偏差,使轴线偏差控制在10mm、高程偏差在10mm以内。在施工过程中,做到勤挖、勤顶、勤测,加强监控。其操作过程如下:(1)安装好顶铁并挤牢,预调刀盘推力,刀盘、刀夹相互配合自动调节切土口大小进行切土,调节泥仓内的泥浆压力以平衡地下水。工具管前端土方挖掘500mm后,启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个工作行程,将管子推向一定距离。管道顶进过程中根据前方机头仓内的泥浆情况,适时进行补泥浆和补水。(2)停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。(3)添加顶铁,重复上述操作,直至需要安装下一节管子为止。(4)卸下顶铁,下管。质量标准见下表。顶管施工贯通后管道的允许偏差检查项目允许偏差(mm)1顶管水平轴线顶进长度300m502顶管管内底高程顶进长度300m+30,-403相邻管间错口24对顶进两段错口504)纠偏校正