2022年顶管施工方案及质量保证措施.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 顶管施工方案及质量保证措施一、顶管工程概况 本工程共有顶管 2 处,全部顶管材质均为 d800 钢筋混凝土管；详细为纬二路 W1 W4 140m 和 W5 W26 945m ,本工程 采纳人挖机顶顶管法, 与顶管相配套的工作井和接收井均采纳钢筋混 即每只工作井 凝土沉井； 工作井和接收井依据检查井位置间隔布置,向上、下游两头开顶,顶完后工作井、接收井作为管线的检查井,具 体工作井、接收井的做法见后设计图；二、沉井施工 1、沉井施工流程 基坑测量放样基坑开挖刃脚垫层施工立井筒内模和支架钢筋绑扎立外模和支架浇捣混凝土养护及拆模封砌预留 孔井点安装及降水凿除垫层、 挖土下沉沉降观看铺设碎石及 混凝土垫层绑扎底板钢筋、 浇捣底板混凝土混凝土养护素土回 填；2、基坑测量放样依据沉井设计图纸, 沉井基坑开挖深度取1.5 米,沉井刃脚外侧面至基坑边的工作距离取2 米,基坑边坡采纳1:1 ；整平场地后,根据沉井的中心座标定出沉井中心桩、纵横轴线掌握桩及基坑开挖边线；施工放样终止后,须经监理工程师复核精确无误后方可开工；3、基坑开挖名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 经监理工程师认可的基坑开挖边线确定后,即可进行挖土工序的施工；挖土采纳 1 立方米的单斗挖掘机, 并与人工协作操作； 基坑底面的浮泥应清除洁净并保持平整和干燥；为防止流砂及管涌产生采纳在基坑边设置一套轻型井点降水, 在底部四周设置排水沟与集水井相 通,集水井内集合的雨水及地下水准时用水泵抽除,防止积水而影响 刃脚垫层的施工；4、刃脚垫层施工 刃脚垫层采纳片石垫层、砂垫层和混凝土垫层共同受力；1砂垫层厚度的确定 砂垫层厚度可采纳如下运算公式运算：H 砂 依据运算结果,无论是工作井仍是接收井,砂垫层厚度均为 30厘米；砂垫层采纳加水分层夯实的方法施工,夯实工具为平板式振捣 器；2混凝土垫层厚度的确定 混凝土垫层厚度可按下式运算公式运算： 0 2 依据运算结果,混凝土垫层厚度为 20 厘米；混凝土垫层外表应用水平仪进行校平,面上；5、立井筒内模和支架使之外表保持在同一水平名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 由于顶管沉井高度达5.7m 左右,因此,井身混凝土分二节浇捣,内模同样分二节安装；井筒模板采纳组合钢模与局部木模相互搭配,以保证内模的密封性；6、钢筋绑扎 沉井钢筋现场设加工场成型制作,井壁钢筋分二次绑扎接高, 16 以上钢筋实行闪光对焊工艺接长,绑扎时接头相互交叉；井壁双 层钢筋用 10 钢筋撑脚把网片撑开；钢筋规格、 尺寸应符合设计图纸要求和规定,绑扎钢筋时应采纳撑件将二层钢筋位置固定, 保证钢筋设计间距； 为了保证爱护层的厚 度,应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块,垫块应与 钢筋扎紧并相互错开；钢筋绑扎完成后, 应上报监理工程师进行隐藏验收；隐藏验收合 格后,方可进行立外模；7、立外模和支架 沉井制作采纳组合定型钢模板, 在沉井插筋部位用木模板间隔拼 装,拼装的木模外表刨光, 拼缝严密平整；为防止接缝间隙过大易漏 浆,在其接缝外表采纳粘贴包箱纸；立模前全部模板涂刷脱模剂,使 砼外表能平整、光滑；内外模板次序原就上先立内模,后立外模；模 板与钢筋安装应相互协作进行；模板采纳双层钢筋用 48× 3 钢管作 竖围囹, 25 钢筋弯成与井壁同圆形作水平围囹,内外模用 16 对 拉螺杆与模板围囹结合坚固,确保井壁厚度；螺杆上设一道止水片,止水片与螺杆满焊； 模板支架及脚手架采纳48 × 3.5 钢管扣件搭设；名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 支架依据立模及钢筋绑扎, 砼浇捣的需要分层架立； 支架的底脚衬垫30× 60 木板,支架每隔 9m 设一道剪力撑与地面的夹角掌握在 45 度左右；外脚手架的纵向立杆间距为 1.4m, 横向立杆间距为 1.2 m；8、浇捣混凝土工作井总高度为5.7m ,分二次浇捣完成,二次下沉；第一次浇捣 3.0m -2.22 0.78 ；其次次浇捣高度 2.7m 0.78 1.92 ；本工程砼采纳商品砼, 配砼泵车用布料管直接对称浇筑砼；浇筑 采纳水平分层法, 每层掌握在 30cm 左右,用插入式振动器有次序的 振捣；每节砼浇捣完成,在砼初凝前,井壁厚度中设一条环形凹型施 工缝,深 6cm ,三分之一壁厚度；再次浇筑时,施工缝需凿毛,清除浮石,冲浇洁净, 用同品种水泥高标号砂浆12cm 进行接浆； 砼养护采纳浇水养护, 不少于十四天； 每次浇筑砼在同一车内取二组试 块一组三块作强度标养检测, 加一组六块作抗渗标养检测； 在下一节 沉井砼强度到达 100% 后,再浇捣上一节沉井；9、养护及拆模 混凝土浇捣完成后应准时养护, 养护方法可采纳自然养护和塑料 膜掩盖法；在养护过程中, 对混凝土外表需浇水潮湿,严禁用水泵喷 射而破坏混凝土； 养护时应确保混凝土外表不发白,至少养护七天以 上；养护期内,不得在混凝土外表加压、冲击及污染；在拆模时, 应留意时间和次序； 拆模时间掌握在混凝土浇捣后的 34 天内进行,过早或过晚的拆模对混凝土的养护都是不利的；拆 模次序一般是先上后下,当心谨慎,以免对混凝土外表造成破坏；对名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 于分段浇捣混凝土部位,应保留最终一排模板,利于向上接模；10 、沉井下沉依据沉井的自重运算下沉系数与稳固系数；沉井下沉前, 割除对拉螺栓的拉杆,并用水泥砂浆分二次对拉杆割除位置进行修补；1抽承垫木 抽承垫木必需在刃脚混凝土到达设计规定的强度后进行；抽承垫木应分区域,按次序、均衡对称同步地进行；并应留意 沉井四周下沉是否匀称、 定位支点处的承垫木应最终抽除；抽承垫木 要统计块数,不得漏抽；2排水下沉 本工程采纳排水法下沉；下沉前,在沉井外壁涂热沥青；排水下沉时, 采纳机械协作人工进行挖土, 先由井中心挖向四 周,每层挖土厚 0.4 0.5m ,在刃脚处留 11.5m 台阶；沿井壁每 23m 一段向刃脚方向逐层全面、 对称、匀称的削落台阶,每次削 510cm ；当土层经不住刃脚的挤压破裂,沉井便在自重作用下匀称破 土下沉；挖土时各井孔的土面高差一般不宜超过 0.5m ；3助沉纠偏 沉井下沉过程中, 刃脚下产生地基反力, 当沉井下沉系数小于 设计下沉系数时, 答应采纳加载助沉, 加载平台应符合重物堆放便利名师归纳总结 和结构安全等要求, 重物堆放重心应依据施工组织设计规定,加载时第 5 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 加载范畴内的其他工作应停止；沉井下沉到设计标高时应先卸载,卸下的重物应随卸随运,不应堆放在沉井边；沉井纠偏应依据测量资料随偏随纠,当沉井偏斜到达答应值的14 时便要纠偏,沉井下沉过程中要做到勤测、勤纠、缓纠；沉井初沉阶段纠偏应依据“ 沉多就少挖 ” “ 沉少就多挖 ” 的原就在开挖中纠偏；刃脚下挖土要逐步扩大,不能一次过量掏挖,不 要通过大量挖土来纠偏；水或冲气方法订正井体倾斜时, 可在沉井偏高的一例在井壁外插入射水管或冲气管进行射水或冲气,削减井壁摩阻力； 射水或冲气管亦可预埋设在井壁内适当位置,供纠偏时依据偏斜方法进行纠偏；用射水法纠偏后如留有射水孔宜用厚触变泥浆或砂土填满；井下沉过快时, 在沉井外壁间填粗糙材料, 或将井筒外的土夯 实,加大摩阻力；4下沉观测 沉井下沉时应留意观测, 刃脚标高每班至少测量一次, 轴线位 移 23 天测一次,当沉井每次下沉稳固后应进行高差和中心位移测 量；初沉阶段每 2h 至少测量一次, 必要时应连续观测、 准时纠偏；终沉阶段每小时至少测量一次, 在软土地层中如停止挖土后沉井仍不能自沉时应立刻实行措施掌握下沉；当沉井下沉接近设计标高名师归纳总结 时应加强观测,待8h 内沉井自沉累计不大于10mm时方可进行封第 6 页,共 16 页并经检验合格；底,此时井体的标高位移和倾斜应在答应偏差范畴内,- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 11 、沉井封底1预备工作：沉井下沉至设计标高的要求范畴内,范畴内即可进行封底；经沉降观测沉降率在答应封底方法应依据设计规定, 假设排水封底有困难需转变封底方 法时主动与设计单位联系；沉井封底前应绘出沉井内开挖锅底简图；封底前应预备好集水井筒；2干封底与浇筑钢筋混凝土底板：封底前应整理好锅底和清除浮泥,对新老混凝土接触面应凿毛清洗,井内积水应尽量排干并在每个井格底部中心设置至少一个集水 井,其深度和大小要满意水泵吸水要求；本工程封底前依据设计规定,先铺片石, 填平整实后再浇筑素混凝土封底, 此类工作均须沿井壁四周向中心进行；素混凝土封底应一次浇筑、分格、逐段、对称进行,不得中途停顿,防止产生施工缝而造成渗漏现象； 混凝土封底的同时集水井不得填没,排水工作连续进行,以保证混凝土在终凝前不浸水；素混凝土封底的外表应平整,当强度到达设计强度的25 以上时才答应在上面绑扎底板钢筋；钢筋扎好经检验合格后方可浇筑底板混凝土；当底板钢筋混凝土强度到达设计要求时,依据抗浮运算, 地下水位掌握值可适当提高； 沉井能满意抗浮要求时方可封填集水井,封填先应清洗洁净,封填必需密实防止渗漏；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 钢筋混凝土底板外表应平整,整个底板不得有渗漏现象, 如发现渗漏点应压浆堵漏； 漏水严峻时应设置暂时泄水管引流,在压浆堵漏后再封闭泄水管；封底依据底梁分格情形进行对称分格置换,先清除 12 个井 格内的土体,抛大石块铺填碎石, 浇筑素混凝土垫层, 然后依次进行；12 、沉井施工质量要求1基坑开挖后,下设砂填层1m ,井壁四周匀称设置垫木,垫木长度为 2m ,厚度 0.2m ,宽度 0.3m ,每米内垫木不少于于四块,垫木中心浅与刃脚中心浅重合,埋置深度为其侧壁厚度的一半；2沉井开头下沉时,抽除垫木应在有人指挥下,分组编号按 次序依此对称,同步地抽除,抽垫过程中,应随抽随填夯砂石或砂砾石,在刃脚外填筑土堤并分层夯实；3假如采纳水力机械冲泥时,应以集泥坑为圆心逐步向四周冲射,并留意在刃脚内侧保留0.51.0m ,宽的土台, 均衡对称地自上而下一层层冲去,严禁用水枪掏挖刃脚踏面以下的土层；4采纳人工挖土时 本方案主要采纳挖土 ,次序是先中心后 四周,均衡对称地进行,并应依据需要留有土台,逐层切削,使沉井 匀称下沉；5沉井施工刃脚底离设计标高 禁超挖以免超沉；2 米时,应减缓挖土速度,严6施工必需定时观测井外四角点沉降情形；有反常准时汇报 处理；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 7井壁施工时,不能遗漏地梁,墙板、平台、水管及中间隔 板出水管等预留钢筋,并应留出足够搭接长度和铲开接头；三、顶管施工 1、工具管选型1顶管机型的挑选,我们主要从环保等方面考虑,选用多刀 盘土压平稳式工具管, 该机型切削后的土体皆为原状土,利于弃土的 外运,不会对环境产生污染；2工具管施工原理及主要特点多刀盘土压平稳式工具管机型源于 管,所不同的是用四个对称布设小刀盘DK 式大刀盘土压平稳式工具 70% 的切削断面 代替了全断面刀盘,这样就解决了大刀盘的昂贵而笨重的驱动系统,使整机重量、成本大为降低,机内空间大增,且修理简洁、操作便利；2、推力的理论运算 以一个井段为例,工作井段顶管运算：F=F1+F2 其中 F总推力 F1迎面阻力 F2顶进阻力F1= /4*D2*PD管外径 0.86m P=K O*H OP掌握土压力式中 KO - 静止土压力系数,一般取 0.55 HO - 地面至掘进机中心的厚度,取最大值 6m - 土的湿重量,取 1.9T/m3 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - P=0.55*1.9* 6=6.27T F1=3.14/4*0.86 2*6.27=3.64T F2= D*f*L 式中 :f管外外表综合摩阻力 ,取 0.5T/M 2D管外径 0.86m L顶距 50m F2=3.14*0.86*0.5*50=67.51T F=F1+F2=3.64+67.51=71.15T 经运算得知顶管的总推力为71.15T ,小于设计沉井后靠最大承载力加固土体为 6000KN ,既 600T ,顶管时只能用其 80% ,600*0.8=480T；主顶使用二台 100T 级油缸,因此我们无需增加额外的顶进系统即可满意要求；3、顶管措施1顶管注浆顶力掌握的关键是最大限度地降低顶进阻力,而降低顶进阻力最有效的方法是进行注浆； 注浆使管周外壁形成泥浆润滑套,从而降低了顶进时的摩阻力,当顶管位于粉砂土层,管周阻力较大时,拟采纳注浆减小阻力,我们在注浆时做到以下几点：挑选优质的触变泥浆材料,浆率、失水量和动塑比；对膨润土取样测试； 主要指标为造在管子上预埋压浆孔,压浆孔的设置要有利于浆套的形成；膨润土的贮藏及浆液配制、搅拌、膨胀时间,听取供应商的建名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 议但都必需依据标准进行；压浆方式要以同步注浆为主,补浆为辅；在顶进过程中,要经 常检查各推动段的浆液形成情形；注浆设备和管路要牢靠,具有足够的耐压和良好的密封性能；在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,从而影响注浆成效；注浆工艺由专人负责,质量员定期检查；注浆泵挑选脉动小的螺杆泵,流量与顶进速度相应配；2地下管道内通讯方式顶管施工中地下通讯采纳敷设有线,其设置位置：掘进机操作台一部,工作井顶进掌握台一部,地面一部,中继间设一部,以此方式加强通讯联系,和谐指挥作业；3通风设施：由于管道顶进距离长,埋置深度深,管道内的空气不新奇,加上 土体中会产生有害气体,因此,必需设置供气系统；通风设施用一台柴油空压机将压缩空气输入空气滤清器,再进入储气桶, 经过气压调节阀,将压缩空气传输至管道最前端,并将管道最前端的空气排出,以此进行空气循环；4电源布置：在顶管过程中,主要的电源为动力用电和照明用电；动力用电由于管道内的电机采纳380V 动力电,因此,进入管道的动力电名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 必需做到二级爱护和接地爱护措施,动力电源线设置在操作人员不易接触处,并在电源线外增设护套,保证用电安全；照明用电由于管道内的空气湿度较大,因此,采纳36V 低压照明电,低压电须通过变压器降压；灯具采纳防水防爆灯具,5地表隆沉掌握 本顶管掘进机是采纳土压平稳, 可以先运算出各顶管段的开挖中心处的主动土压力和被动土压力,主动土压力和被动土压力之间；然后将掘进机的土压力设定在此在刀盘切削搅拌的同时, 主顶和中继间渐渐推动, 土仓内的土压力便会渐渐上升, 当土压力升到大于掌握土压力P 时,把螺旋输送机打开,一部分土被螺旋输送机排出, 只要把推动速度调剂到与螺旋 输送机排土量相符,就可保持土压力为恒值；但在实际推动过程中, 不行能完全处于上述抱负状态,如推动 速度快于排土速度,我们就推推停停,保持向前推动；反之,就可将 螺旋输送机开开停停； 无论显现哪种情形, 都必需使土仓内的土压力 保持在掌握土压 P± 20KPa 的范畴内,这就能保证土压平稳, 假如土 仓内的土压力小于主动土压力, 地面将产生沉陷, 反之,地面将隆起；因此,掌握土压力的设置和土仓内土压力的保持是关键；6测量与方向掌握 顶进的测量与方向的掌握,是采纳激光经纬仪辅以水准仪测量,名师归纳总结 通过油缸进行纠编, 遵循先纠上下后纠左右的原就,我们要做到以下第 12 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 几点：有严格的放样复核制度,并做好原始记录；布设在工作井后方的仪座必需防止顶进时移位和变形,必需定 时复测并准时调整；顶进纠偏必需勤测量、多微调,纠偏角度应保持在 10' 20' 不得大于 1° ；初始推动阶段, 方向主要是主顶油缸掌握,因此,一方面要减 慢主顶推动速度,另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏；在每一顶程开头前必需制定坡度方案,可对设计坡度线加以调整,以便利施工和最终符合设计坡度要求和质量标准为原就；7进出洞口措施 出洞措施 为使进出洞口顶进过程中不发生泥水流失,在进出洞口里安 装橡胶止水法兰；为防止掘进机出洞时产生叩头现象,将前三节钢砼管与机头做成钢性联接；紧贴工作井洞口外侧安插一排钢板桩,可以采纳延长导轨, 并作为钢封门, 防止洞口打开后外侧土体涌进井内；钢板桩的深度为管底以下 1.5M ,宽度为 3.5m ；进洞措施：同样在接收井外侧施打一排3.5M 宽的钢板桩作为钢封门, 便于凿除洞口,并做好进洞前的预备工作,包括人员设备；名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 机头进洞后, 准时将与机头连接的管子别离,机头准时吊出井外；并抓紧处理井内泥浆和进行洞口封门止水；机头进洞后止水工作抓紧作好,洞口处土体流失、 管子沉降等现象就不会发生,也是保证顶管质量的关键；8顶管时的意外应急措施 依据本工程的特点及地质勘察报告,顶管如遇粉砂土层中,易 产生流砂, 因此本工程在顶管施工时可能遇到一些意外情形,如土质 突然变化、遇到障碍物等,必需实行有效的措施来处理；地质发生很大的变化, 突然间变硬或变软； 这可以通过刀盘的 转矩来判定,假如突然变硬了,就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；假如太软,这没有多大问题；但为了防止土的承载力急剧下降, 出洞时已把第一至第三节管子及工 具头都联成了一个整体, 以增加它们的刚性, 从而可防止机头突然沉 陷；假如发生漏水, 可把螺旋输送机出土口关闭或并得很小,同时 加快推动速度,快速通过滞水层；假如是明水,除了关闭出土口外必 须把螺旋输送机倒转, 不使水涌入, 同时,尽快找出水源, 加以堵漏；此种情形在封闭式土压平稳机头中比较简洁处理；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；在顶管施工过程中, 假如显现反常的偏差或纠偏失效,必需在 答应偏差标准以内就停下来,分析缘由,找出计策再连续顶进,切不名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 可盲目行动；操作人员必需严格遵守这样一条规定：无论何种情形,超过答应偏差一律停下来,并且照实汇报情形,以便分析缘由,找准计策；仍有一条就是建立意外情形立刻报告制度；时,当班人员必需采纳任何可采纳有效通讯方式,即当意外情形发生 尽快地与公司有关领导取得联系,向上级报告情形,以便准时实行行之有效的措施；四、顶管施工质量保证措施 1、顶管前预备工作1顶管施工方法的选定应依据施工沿线的地势、工程和水文 地质、交通状况、 地上建筑物、地下管线和有无地下障碍物等实际情况和对地表变形掌握的要求综合考虑后作出选定,证质量,经济适用,节省用地；必需确保安全, 保2顶管的施工次序,应从整个排水系统考虑,一般宜从下游 开头,在进行起始掘进段顶管时,应挑选施工条件较好、技术风险较 少,顶程较短的地段进行, 同时作必要的现场技术数据的测试和分析 工作,以便明白地下实际土质,适应施工环境,把握顶管设备运转规 律,合理组织操作人员,通过起始掘进段的顶进小结,进一步调整各 项施工技术参数,优化下一步顶管施工工艺；3全部顶管设备必需经过修理保养,经检验合格后方可运入 在顶 施工现场； 在进入工作坑安装时必需进行单机和整机联动调试,进中必需贯彻例行保养制度；4应按保证工程质量、安全、文明施工、爱护地面建筑物与名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 地下管线、维护道路交通等要求,依据不同工程地质、水文地质与施 工环境和条件合理挑选顶管机头；2、管道顶进1测定实际土层中的压力值： 顶管掘进机渐渐推出洞口 0.81.0m 的土层后停止顶进, 静等 2Oh 后,观看顶管掘进机土层压力表 上的值,假设此时值与运算值不符时,以实际测定值为准,对原先计 算的推动压力掌握值和总推力值进行相应的调整；2出洞时管道顶迸方向掌握：机头后的两节混凝土管与掘进 机头采纳刚性连接以提高顶进时的直线度；3顶进掌握参数出土掌握：顶进时出土率掌握值95% 98% ,依据实际情形准时调整,用顶进油缸的伸出长度来计量出土,即顶进油缸伸出75mm ,出土约 0.48m3 ；轴线掌握：管道每顶进 250 300nm 时测一次中心轴线,假设一发觉偏移趋势就进行纠偏,当偏移量2Omm 时,马上停止顶进,查明缘由有措施保证后再顶进, 确保顶管轴线的正确, 勤侧勤纠；土压力值掌握：为实测土压力值的± 2OkPa ；沉降掌握：依据地面沉降监察反馈信息准时调整土压力掌握值、出土量与顶迸速度,假设发觉沉降值超标,立刻停止顶迸,查明缘由,实行相应措施后才能重新顶进,然无悉；确保地下管线与地面建筑物安名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 16 页