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文档简介
第二章、施工前期准备工作
2.1施工总平面布置
施工总平面布置详见附图(施工平面布置图)
2.1.1施工道路及交通组织
本工程标段的道路,绝大部分具备适应施工要求,施工时要根据施工
实际要求修建少量施工便道,在施工过程中认真组织交通方案,以确保证
施工机械、材料等的正常进出。
在施工期间,工地现场要做好施工围蔽,搞好交通指示标志,认真组
织好施工机械及施工车辆的进出,将对该地区交通的影响减少到最低限度,
保持交通的顺畅。
2.1.2施工用电
本工程地处城区,为减少对周围环境及居民的影响,尽量采用市政供
电系统用电,同时为保证施工期间施工的正常进行,现场备用一台120kw
发电机供停电时使用。
2.1.3施工用水
根据本工程特点,施工用水主要采用自来水,不得抽取雨污水施工。
自来水取水点利用施工现场两边住宅区、商业区的供水系统。
2.1.4堆料场
大部分混凝土采用商品混凝土,现场不设置集中拌和楼,零星部位结构
混凝土工地拌和,砂浆全部采用自拌,工地设置砂子堆场和砂浆拌和场地。
2.1.5临时设施
暂定在附近的空地上吊装一到两个集装箱作为现场临时办点并随施工
进度在施工现场进行围蔽堆放。
对于机具和材料等,在施工现场进行统一围蔽堆放。
2.2技术准备
2.2.1认真组织和落实主要工程技术人员,选择对本类工程有丰富施
工经验的人员为骨干,熟悉施工图,领会设计意图,阅读标书内容和建设
单位述及的规定、要求和参照标准。
真正了解工程整体精神和设计意旨,根据现场施工条件,定出最佳方
案。工程开工前,在总工程师的带领下集中有关技术人员仔细审阅图纸,
将不清或不明的问题汇总会知甲方、设计人员,以便及时解决。
组织三级技术交底,第一级由我司组织技术人员向项目经理部进行施
工图设计交底,第二级由项目经理部的技术负责人向施工管理人员进行施
工组织交底,第三级由项目经理部的施工员、安全员、质检员向施工班组
进行工序交底。
按照劳动力需用量计划调配人员,安排劳动力进场,并对准备进
场的工人进行劳动安全教育;对工程所需的各技术工种人员进行技术
培训教育,取得有关上岗证、资格证后方允许其进场从事相应工种的
工作。劳动力及技术工种人员进场后,定期对其进行劳动安全教育及
施工技术总结及教育,以加强工人的劳动安全意识,不断提高施工技
术,使工程顺利进展.
2.2.2对回填土进行分析测试和密实度预测试验,选择最佳土质、最
佳含水量的土进行回填,以达到设计要求。
2.2.3做好定位点控制,绘出控制网,以便施工放样时用。并按设计
单位提供的永久水准点,沿线自引临时水准点,施工中经常进行校核。
临时水准点、导线桩应按要求埋设。
2.2.4收到施工图以后,及时对挖土坡度、填土坡度、结构物支撑等
详细验算,确保施工的安全稳定性。
2.2.5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。
2.3机械、材料进场准备
2.3.1按照材料及机械计划编制分批进场,在中标后即组织施工机械
进场,并合理调配资金,分期分批组织材料进场。
2.3.2按照机械设备使用计划,对所有机械及设备进行检修及调试,
并定时保养,使其保持良好的待用状态。对工程中所用的各种计量设备送
有关部门进行标定并取得合格证书。
第三章、组织机构、主要成员及职责
3.1主要成员组织机构
为了直接、有效地组织施工,保证安全、优质、高效地完成本工程,
特别成立“汕头市河浦建筑总公司大岭山镇截污管主干管变更工程-第一标
段工程项目指挥部”,全面负责工程的施工组织及各方面协调工作。
工程项目管理机构见图。
大岭山镇截污管主干管变更工程-第一标段
组织人员架构图
施员
质
员
工1
丁
朱
顺
琪
和
电工班组顶管班级钢管班组瓦工班组杂工班组
3.1.1主要职责
(1)项目经理职责
a.精心组织、科学管理、全面负责本项目的组织实施,全面负责工程
进度、质量安全、投资控制等方面工作。
b.负责对外联系,协调各方关系,解决生产过程中的计划进度安排、
交通组织等工作。
c、负责对内协调项目各小组工作,协调各施工队伍之间的关系,确
保工程顺利进行。
d.主持生产调度会,全面掌握生产情况,采取有力措施解决施工中有
关问题,确保工程保质按期完成。
(2)技术负责人职责
a.全面负责本项目的技术工作,正确执行有关的技术法规、标准和规
范。
b.主持图纸会审,主持编写施工组织设计,审查施工技术方案及文明
施工措施。
C.监督指导各有关人员,严格按施工组织设计提出的施工方案、施工
规程进行施工,及时处理提出的有关技术问题。
d.参加生产调度会,对生产中存在的技术问题提出解决方法,对质量
安全问题提出改进意见。
e.审核、签署本工程有关技术文件。
(3)施工员职责
a.熟悉图纸和合同文件,掌握相关的工程技术要求和质量标准,认真
组织好施工。
b.认真贯彻施工组织设计的各施工方案、措施。组织好技术交底工作,
并在工程施工中按有关规程、规范指导施工,对工序进行全过程的控制。
c.根据现场及相关条件,编制旬、周、日生产计划,并采取措施确保
工程进度。
d.负责施工过程的现场控制工作,掌握生产统计的详细数据。参加生
产调度会,为确保工程的质量和工期出谋献策。
e.按照质量体系文件的要求,负责施工技术资料及时收集、整理,及
时提交竣工资料,确保工程按期验收。
f.熟悉图纸、合同和造价,及时做好工程预结算工作,协助经济评估
小组做好经济造价分析。
g.负责协调与施工有关的沿线各单位,负责管理施工过程中的顾客投
诉工作。
(4)安全员的职责
a.负责监督检查施工现场的工程质量、安全生产、文明施工工作。
b.对违章指挥、违规违章作业的人员进行批评教育及处罚。
(5)质检员的职责
a.负责内部工序检查验收工作,组织工程内部验收。
b.进行原材料抽检和施工过程中的质量抽检。
c.对工程所属於预制厂的产品质量实行监控。
d.协助综合施工组做好质量保证资料的审查。
e.负责与监理公司的联系与协调。
f.巡检监督施工队伍维护现场安全生产、文明施工设备的完好情况
(6)材料员的职责。
a.根据项目进度计划,编制商品腔的供应计划,并现场平衡各施工分
队的用量,协调於搅拌站的生产。
b.组织原材料的采购和供应,并监督、指导和协调各分包队伍原材料
的采购和供应。
c.对施工机具和设备统一调配,保证满足工程需要。
d.掌握投入工程的施工机具和设备的运行情况,并对其维修、使用进
行统一管理。
e.协助解决各队伍机具和设备的租用问题。
第四章、施工部署
4.1施工部署和工程各项目施工配合的程序
(1)、本工程主要分为红旗五金厂段和中心广场段,总长度为636米,
最大管径为DN900,设置一座规模1800M3/d的一体化污水提升泵站、工
作井和检查井各5座、接收井3座、释放井1座。
A段:红旗五金厂段是位于厚大路与莞长路交界处附近,设置一座污
水提升泵站,采用一体化预制泵站,规模1800m3/d。出水压力管沿红旗五
金厂围墙旁敷设,最终接入已建截污主干管。
本次设计污水管道总长底约156米,共设置1座排气阀检查井,1座
释放井,1台伸缩节。管道规格为DN324X8钢管,基础采用混凝土包封或
支墩。
B段:中心广场段是位于大岭山镇政府前中心文化广场处,由于污水
管道与东江供水管道(DN1600)标高发生冲突,需采用倒虹管吸形式进行避
让。
本次设计污水管道总长底约为480米,共设置2处倒虹吸管,管道自
帝京酒店停车场由南向北横穿文化广场接入东南海酒店旁主干管。本段管
道的规格为DN800~DN900,采用机械顶管施工,管道埋深约为3.0米〜5.0
米之间。
(3)、全线采用封闭施工。
(4)、为加快工程进度,沟槽开挖及其它土方工程都以挖掘机施工为
主,人工配合,需转运的土方采用自卸汽车运土。
(5)、钢板桩的打拨采用机械施工,工人配合。污水管安管采用吊机
落管,人工配合。
(6)、回填土采用挖掘机平整、压实。
(7)、本工程各种管材、构件、稳定石屑和水泥混凝土都在定点构件
厂和拌和站生产,施工现场不设预制场和拌和站。
(8)、各种管材、井环盖及其它构件在构件厂集中生产,运输到现场
使用。
(9)、水泥於采用商品混凝土,用专用运输车运输至施工地点使用。
4.2工期保证措施
4.2.1工期目标
根据以上的施工安排,我单位拟定本工程总工期为90天。
4.2.2保证工期的措施
我单位的技术力量成熟,设备齐全,在建设单位中具有良好的信誉。
具有良好及广泛的社会关系,这些条件为工程的顺利进行奠定了基础。工
程开工后,立即根据施工进度计划进行各项工作的落实,使工程一开始施
工就有组织、有步骤地进行。
4.2.3从机构组织、人员配备,管理上保证
配备高级技术人才组成精干的项目经理部。详见组织机构与人员配备
表。按部门、单位、岗位为主体制订严格的责任制度,做到人人有责可负。
制定严密的规章制度,任何人都须毫无例外地遵守。
4.2.4从计划安排上保证
按照施工进度总计划的工期要求,精心制定分项施工计划和各项实施
方案,重要工序做好施工组织专项设计,合理安排各分项工程的施工顺序、
全面履盖施工的全过程和所有方面。确保关键线路上的各工序按时完成,
充分利用有利条件和时间,缩短作业流程,从各个环节上加快施工进度。
计划按月按周进行细分,计划的执行和检查落实到人。预先解决后续工作
中可能会出现的问题,为后续工作顺利进厅创造有利条件。
4.2.5从材料管理和机械设备管理上保证
材料进行分层管理,明确材料管理制度,使整个施工过程的材料周转
顺利。
编制详细的施工项目材料计划与材料供应计划,合理指导与组织施工
项目材料的管理,确保材料的及时供应,在材料供应计划的执行过程中,
定期或不定期地检查。坚决杜绝停工待料的现象发生。
4.2.6从技术上保证
本标段项目技术负责人全面负责该标段的施工技术管理,与各级技术
人员建立技术管理小组,负责各项专利技术问题的解决,施工方案的编制
与监督执行。
建立技术责任制,对各级技术人员建立明确的职责和范围,以达到各
负其责,各司其职,充分调动各级技术人员的的积极性和创造性,及时解
决施。
4.2.7从施工组织与管理上保证
在施工生产过程中,合理支排各工序的交接与搭接,确保每道工序的
施工顺利进行。
在施工时如果因客观原因而延误工期时,经监理工程师同意后,利用
多加夜班,集中人力物力抢回关键线路工期。
4.2.8从安全生产上保证
加强职工法规、安全制度的学习与教育,增强安全生产观念。对于新
工人进行岗位教育,对于特种操作人员,除接受一般性的安全教育外,还
进行专门的安全操作技术教育训练。在施工生产过程中,进行经常性在施
工生产中,对安全生产进行监督检查。并结合季节的特点,做好防机械伤
害、防火、防高处坠落、防土方坍塌、防中毒、预防因本工程施工引起相
邻建筑物、构筑物、市政基础设施发生安全事故的措施、防其他事故措施
等和制度。项目经理部成立安全小组,设专职人员负责日常的安全检查、
监督,保证施工顺利进行。
4.2.9从后勤供应上保证
加强机械设备和车辆保养、维修,保障施工正常运转。搞好职工食堂,
防病治病,保障职工身体健康,保证正常的出勤率,以确保工期。
4.2.10从工作关系及其协调上保证
根据不同工作关系的客观性采取不同的处理方法。比如企业内的经济
协作关系通过企业内部分工、分责、分权、分利来解决。
第五章、主要施工方法及技术措施
5.1、顶管、沉井工程施工
5.1.1、沉井施工方法
5.1.1.h沉井施工总工艺流程
5.1.1.2、沉井制作与下沉
(1)沉井制作与下沉施工工艺流程
(2)测量放线
根据设计院、规划部门的技术交底和设计施工图中总平面布置要求,定
出沉井中心的位置和十字轴线桩。在场内引进两个水准点,目的是可以相
互校核。在远离沉井不受下沉影响的地方设立观测偏移观察点。
(3)基槽开挖
为避免沉井在灌注混凝土过程中发生不均匀沉降,先机械开挖挖至地面
向下2米左右。刃脚外侧面至基坑边一般为2.5m。在基坑四角设集水坑并
不间断排水,保持施工期间基坑干燥。
(4)垫层施工
1)砂垫层:材料采用中粗砂,垫层顶宽2.5m,底宽5.8m,按300mm
厚分层采用平板振捣器振实。
2)C20混凝土垫层:厚250mll1,宽2200mm,一层铺实到位,采用平板
振捣器振实。
3)承垫木采用250cmx20cmxl6cm的枕木,枕木对称摆放,对称枕木
中心连线必须通过沉井中心,对称的枕木应编上相同的号码,枕木间隔20cm
摆放。铺设垫木时应使顶面保持在同一水平面上,并用水准仪找平使高差
在10mm以内,垫木摆放时要先在纵、横轴中心线上摆放两组定位枕木,然
后对称摆放其他枕木,枕木缝之间用砂填平。
承垫木根数计算:n=G0/A[P]
n----承垫木根数
G0——沉井第一节重量
A----根承垫木与砂垫层的接触面积
[P]——砂垫层的允许承载力,砂垫层承载力约为200KMPa
铺设承垫木时应用水平仪抄平;使刃脚在同一水平面上,平面布置上均
匀对称,每根承垫木的长度中心应与刃脚踏面中线重和。承垫木可以单根
成一组编设,每组之间至少要留20-30cm间隙。定位垫木的布置要使沉井
最后有对称的着力点。
(5)钢筋工程
1)绑扎刃脚钢筋时,因竖向井壁插筋较高,为了确保钢筋位置正确,
在绑扎前先搭设钢管架,竖向钢筋的间距在支架水平钢管上先用粉笔画好
位置,然后把钢筋绑扎在钢管上。钢筋安装绑扎时,应严格控制各种钢筋
的搭接长度和锚固长度,焊接钢筋应留有足够的焊接规定长度。
2)钢筋绑扎时铁丝必须扎紧,其两头应向内。不得有滑动、折断、移
位等情况。
3)立模前钢筋两侧绑好带铁丝的水泥砂浆垫块,确保钢筋的保护层厚
度。
4)钢筋需要接长时,优先采用焊接,中10以下时可以做成绑扎接头。
钢筋接头位置必须按规范要求错开,同一截面的搭接数量不能超过允许数
量。同时在安装刃脚钢筋时,要预埋好底板及预留洞口的插筋,确保混凝
土浇注的整体性。
5)做好材料进厂检验工作,并做好有关记录。
(6)模板工程
由于本工程工期较紧,拟在沉井施工中预备两套钢模和一套木模。施
工中采用组合钢模为主,铺以木模拼缝。
1)施工准备
A、根据各构筑物尺寸、形式确定结构模板平面总图,在总图中标出各
构件的型号、位置、数量、尺寸标高及相同或略加拼补即相同的构件替代
并编号,以减少配板种类、数量。
B、确定模板配板平面布置及支撑布置。根据总图及编号,并根据舲浇
捣时计算的侧压力值,确定纵模钢管规格、数量及排列尺寸,以及支撑系
统的纵向支撑、侧向支撑、横向拉接件的型号、间距。
C、严格对模板强度、刚度及稳定性进行验算,合格后绘制全套模板设
计图,其中包括平面布置配板图、分块图、组装图、节点大样图、零件及
非定型拼接件加工图。
D、轴线、模板线放样。水平控制标高引测到脚手架或其它过渡引测点,
并做好预检手续。
E、预组拼装模板,按图纸要求检查对角线、平整、外型尺寸及坚固件
数是否有效牢靠。并涂脱模剂、分规格堆放。
2)模板安装
将已准备好的模板吊装就位,具体工艺流程如下:
安装前检查——内侧模板吊装就位——安装斜撑——清理杂物——
插入对拉螺栓——安装就位外侧模板——安装斜撑——调整模板位置——
紧固穿墙螺栓——斜撑固定。
安装模板注意事项:
A、由于分节浇筑,因此在支立第二节模板时,不宜直接支撑在地面上,
以免沉井因自重增加而产生沉降,使新浇筑的混凝土内部产生拉力,造成
裂缝。
B、模板安装完毕后,全面检查扣件、螺栓、斜撑是否坚固、稳定,模
板井缝及下口是否严密。
(7)混凝土工程
本工程沉井混凝土采用商品混凝土,沉井施工按三次浇筑,二次下沉
施工,施工缝采用凹槽式接法,结合面应尽量粗糙,施工缝结合处采用沥
青砂浆处理。
为保证浇筑质量,施工前必须做好准备工作。人员安排应明确职责。
为了确保混凝土浇筑的质量,在浇筑混凝土前,应对模板位置标高,断面
尺寸及模板的稳定性,接缝位置进行检查,对预埋件位置进行复核。对钢
筋的规格、数量、几何尺寸、搭接长度进行验收,发现问题及时纠正。混
凝土浇筑时,采用分层浇筑,每次浇筑厚度控制在40cm左右,混凝土坍落
度控制在3〜5cm左右,并在前层混凝土达到初凝前将次层混凝土拌和物振
捣完毕,振捣时插入式振捣器应插入前层於5~10cm,同时要做到快插慢拔,
插点均匀,逐点移动,避免漏插,插点一般控制在30cm左右。刃脚部分,
因尺寸较小钢筋较密,振动棒的频率应加强。特别是预留洞的底部,是混
凝土浇筑的薄弱环节,一定要注意不能漏插。为了确保钢筋和模板的位置
不移动,振捣时尽量不碰钢筋和模板,振捣以混凝土表面不产生气泡,混
凝土不明显下沉为宜。为了控制混凝土在浇筑过程中,沉井的沉降倾斜是
否满足要求,在沉井的四周设立沉降观测点,混凝土浇筑一层进行测量一
次,如发现一侧倾斜过大,则另一侧须加快进度。
如因故间歇,应作好水平施工缝。腔浇筑结束后,用草包将整个井壁
覆盖,并浇水养护,浇水时应做到细水匀浇,草包保持湿润,保养一个星
期。
1)混凝土工艺流程
作业准备——运输——浇筑——养护
2)施工要点
A、牲浇筑连续进行,少留施工缝。
B、沉井井壁模板应在混凝土达到设计强度的25%以上方可进行拆除,
沉井下沉时应在第一节混凝土必须达到设计强度。
C、本工程以地下沉井为主,浇捣时分三次浇捣,刃脚至预留洞口顶先
一次浇捣完,井壁与刃脚交接处设在预留洞口顶处。
D、浇筑井壁前,先将施工缝表面凿毛、清除杂物、冲洗干净湿润,铺
一层2-3cm厚水泥砂浆,浇筑第一层高度为30cm,以后每层浇筑40-50cm。
E、混凝土表面找平。
F、杜浇筑后6-L0h浇水养护,要保护混凝土表面湿润,养护期不小于
7do
3)注意事项
A、严禁在混凝土内任意加水,严格控制水灰比。
B、细部构造如预埋件等施工前仔细阅读图纸,精心处理。
(8)沉井下沉施工
按设计要求及现场情况,本工程沉井分三次浇筑,二次下沉法施工。
严格按照设计图纸的要求,设置和封砌预留孔,并保证在沉井下沉过
程中,预留孔内不渗水。
沉井下沉采用挖泥下沉法,依靠沉井自重下沉到达设计标高。
根据设计要求,第一节沉井下沉必须达到设计强度才可以下沉。
沉井混凝土达到设计强度后,开始沉井下沉。下沉前应将井内的所有
杂物清除干净,准备工作就绪后,先敲碎刃脚下垫木,应有专人负责对称、
同步地进行。敲碎刃脚下垫木过程中,应随敲随填夯黄砂,在刃脚内外应
填筑成小土堤,并分层夯实,同时加强观察,注意下沉是否均匀。
根据地质报告本工程沉井下面的土质基本上是粉质粘土、淤泥质粉质
粘土,因粉土渗透系数较大,在施工中采用井点降水降低地下水位。考虑
到沉井下沉深度较深,在沉井下沉过程中,考虑挖土下沉的方法,沉井内
设一台潜水泵,进行不间断的排水。沉井下沉前,预留孔应用砖块进行封
堵。在沉井外井壁上划好中心线及水平线,在井内挂好线锤测倾斜度,做
好沉降标尺。沉井挖土上部采用机械挖土,挖土深度为4米,剩余部分采
用人工挖土下沉施工。沉井挖泥应注意均匀对称,由中心向刃脚四周开挖,
挖土时控制每层30~50cm,且一切行动听指挥。挖出的土采用卷扬机将土
吊出井外再用自卸汽车运走。井内挖土始终应保持中间稍低于四周,但高
差需控制在1m之内,严禁深锅挖土,防止突沉造成沉井四周地面沉陷和沉
井倾斜的危险。沉井下沉时的指挥者应对井内四周的垂线必须密切注意,
并在沉井四周设观测点,加强下沉过程中观测,发生偏移、扭曲等及时纠
正。沉井施工过程中,须对周围环境的变形、沉降进行严密监测。
沉井下沉初阶段纠偏应根据“多沉则少挖,少沉则多挖”的原则,刃脚
下挖土要逐步扩大,不能一次过量掏空,不能通过大量挖土来纠偏,纠偏
应根据测量数据随偏随纠,当沉井偏斜达到允许值的1/4时,便要纠偏,
下沉过程中要勤测、勤纠、缓纠。
沉井每下沉一次检查一次垂直度与中心轴线。随时检查沉井水平度,
加强监护,对地下水及时排除。
下沉至接近设计标高1米时,应减速下沉,记录下沉的速度。最后
20~30cm处停止开挖,观测沉井在不开挖的情况下的下沉速度,确保沉井
下沉标高严格控制在范围内。坚决防止超挖。如发现特殊土质,应及时报
告建设单位、设计单位、监理单位,提前做防止措施。
(9)沉井封底与底板浇筑
当沉井下沉至距设计底标高30cm时,应停止井内挖土,使其靠自重下
沉至或接近设计底标高,再经过2〜3天的下沉稳定,即可进行沉井封底。
沉井封底采用排水法施工封底(干封底)。
封底前应整理好锅底和清除浮泥,对新老龄接触面应凿毛清洗,井内积
水应尽量排干,并设置至少一个集水井,其深度和大小要满足水泵吸水要
求。封底前按照设计规定,一般先用大块石先将刃脚下垫实,整修锅底后
填筑400-600厚块石混凝土垫层。此工作均须沉井壁四周向中央进行。素
混凝土封底一次浇筑、分格、逐段、对称进行,不得中途停顿,避免产生
施工缝而造成渗漏现象。素混凝土封底的同时集水井不得填埋,排水工作
继续进行,以保证混凝土在终凝前不渗水。素混凝土封底表面应平整,当
强度达到设计强度25%以上时才允许在上面绑扎底板钢筋,钢筋绑扎经检
验合格后方可浇筑底板混凝土。
当底板钢筋混凝土强度达到设计要求时方可停止抽水,封填集水井,封
填前应清洗干净,封填必须密实。
5.1.1.3,沉井测量监控
(1)设置控制桩:四边均设两个控制点,此两控制点远离沉井边不少
于20米,且平行沉井边,以利于沉井偏斜观测。
(2)沉井两长边均弹竖向线(垂直线),6道地梁两侧处均弹,其作用:
一是用于偏斜观测,二是便于挖掘机司机判断地梁位置,取土时不碰撞地
^部|X-o
(3)在沉井外部地面及井壁顶部设置纵横十字中心线和水准基点,通
过经纬仪和水准仪的经常测量和复核,达到控制沉井位置和标高的目的。
(4)沉井下沉控制:在井壁外周围测点弹出水平线,或在井外壁上的
四个侧面用墨线弹出标尺,每20nini一格,用水准仪及时观测沉降值。
(5)沉井下沉时应对其位置、垂直度及标高(沉降值)进行观测,每
班至少测量两次(在班中和每次下沉后测量一次)。沉井接近设计的底标
高时,应加强观测,每2小时一次,预防超沉。
(6)沉井的测量工作应由专人负责。每次测量数据均需要如实记录,
并制表发送给有关现场施工负责人、技术质量部、技术负责人。测量时如
发现沉井有倾斜、位移、沉降不均或扭转等情况,应立即通知技术质量部
及技术负责人,以便指挥操作人员采取相应措施,使偏差控制在规范允许
的范围以内。
5.2、顶管施工方法
根据地质资料揭露显示,本工程顶管沿线将穿越的土层主要为粉质粘
土层及粉细砂层,特别是砂层中透水系数较大,根据本工程顶管位置的中
细沙层土质、水位高、水量大等特点、经我司专业枝术研究,决定采用管
内气压平衡顶进施工方法,利用触变泥浆减阻措施,机械配合人工掘进出
土的方法进行施工,并选择穿越砂层能力强且适合其它土层的封闭式气压
及土压平衡机头。
为保证管道顶进施工和挖土作业顺利进行,管内及工作井不能有积水
现象,在工作井设置集水井,用抽水机抽出至地面的沉淀池,经沉淀后排
至市政雨水井。
本工程采用泥水平衡、气压平衡及土压平衡互换式顶管工艺。根据实
际情况我公司设计泥水、气压及土压平衡顶管互换式机头。土压平衡顶进
时机头帽沿提前嵌入土层,加上网格形成对作业面的保护,减少地面沉降
和保护施工人员的安全。遇地下不明障碍物及构筑物时可安全方便的拆除。
施工操作者应密切注意土层变化,取土速度与千斤顶的顶进速度相匹
配,避免土体超挖太多,造成地面沉降太大。前方取土与后方顶进密切配
合,以保持开挖面的稳定。顶管机内设置纠偏油缸控制顶进方向,前三节
管设置千斤顶孔用于曲线开缝用。前几节管根据需要用拉杆连接起来。
每段顶进开始后则应连续工作,当进行设备保养维修而暂停顶管施工
时,必须采取措施确保开挖面的稳定,停顶时要求机头土体自然平衡。顶
进时管道内采用低压照明和管道风机通风,配备沼气监测仪对管道内空气
进行检测,并保持管道内的清洁。
当顶进过程中土质发生变化,特别是遇到流砂时要将土压平衡机头内
充入一定的压缩空气,采用气压平衡顶管工艺,气压平衡是在顶管掘进机
内注入一定容量的压缩空气,来平衡地下水的一种顶管方法,在顶管掘进
机注入压缩空气,保持开挖面为一个无水作业面。在本工程中,从现有的
地质资料看顶管采用泥水平衡施工,但当遇到岩石或不明地下管线时,采
用人工顶管。
5.2.1、泥水平衡法顶管施工方法
(1)泥水平衡法顶管概述
微型掘进机被主顶油缸向前推进,掘进机头进入止水圈,穿过土层到达
接收井,电动机提供能量,转动切削刀盘,通过切削刀盘进入土层。挖掘
的土质,石块等在转动的切削刀盘内被粉碎,然后进入泥水舱,在那里与
泥浆混合,最后通过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。在挖掘过
程中,采用复杂的土压平衡装置来维持水土平衡,以至始终处于主动与被
动土压之间,达到消除地面的沉降和隆起的效果。掘进机完全进入土层以
后,电缆、泥浆管被拆除,吊下第一节顶进管,它被推到掘进机的尾套处,
与掘进头连接管顶进以后,挖掘终止、液压慢慢收回,另一节管道又吊入
井内,套在第一节管道后方,连接在一起,重新顶进,这个过程不断重复,
直到所有管道被顶入土层完毕,完成一条永久性的地下管道。
掘进机在掘进过程中,采用了激光导向控制系统。位于工作后方的激
光经纬仪发出激光束,调整好所需的标高及方向位置后,对准掘进机内的
定位光靶上,激光靶的影像被捕捉到机内摄像机的影像内,并输送到挖掘
系统的电脑显示屏内。操作者可以根据需要开启位于掘进机内置式油缸进
行伸缩,为达到纠偏的目的,调整切削部分头部上下左右高度。在整个掘
进过程中,甚至可以获得控制整个管道水平、垂直向30cm内的偏离精度。
当工作井完成以后,经调试完毕的液压系统,顶管掘进机便通过运输
至工地,并安装就位至导轨上,微型掘进设备还包括,操纵室和遥控台、
液压动力站、后方主顶、泥水循环装置,激光定位装置,减摩剂搅拌注入
装置,泥水处理装置;其他辅助装置包括起重机,发电机、卡车、电焊机
等。随后,微型掘进装置上。
泥水平衡式顶管突出的优点:
①适用的土质范围比较广,如在地下水压力很高,以及变化范围很大
的条件下,它都适用。
②可有效地保持挖掘面的稳定,对所顶管子周围的土体扰动比较小,
因而由顶管引起的地面沉降较小。
③与其他类型的顶管比较,泥水顶管施工时的总推力比较小,尤其在
粘土层这种表现得更为突出,所以特别适用于长距离顶管。
④工作坑内的作业环境较好,作业比较安全,由于它采用泥水管道,
输送弃土,不存在吊土,搬运等危险的作业。
⑤泥水输送弃土为连续作业,因此进度比较快。
(2)施工工艺流程:
测量引点一工作井施工一测量放样一井下导轨机架、液压系统、止水
圈等设备安装一地面辅助设施安装一顶管掘进机吊装就位一激光经纬仪安
装一掘进机出工作坑一正常顶进一顶管机进接收坑
5.2.2、顶管工作井及接收井的设置
(1)工作井的位置
顶管工作井是顶管起始点,这里除安装有顶进设备外,还设置有穿墙
孔、顶进后背以及各种预埋件。工作井根据设计尺寸已考虑管道下放、各
种设备进出、人员上下、井内操作等必要的空间以及排放弃土的位置等等。
本工程顶管工作井的位置设计院已充分考虑,各管段分别在以下位置:
自帝京酒店停车场由南向北横穿文化广场接入东南海酒店旁
(2)后背及后座
后背是将主油缸顶力传递到承重工作井墙。后背的结构要根据计算而
定,其构造可以是整体的,也可以分散的。本工程井设计考虑了顶管的顶
力诸多因素。
5.2.3、顶管工具管
顶管专用钢管前面的是工具管,在下钢管前,需先顶进工具节,然后
顶进钢管。工具管主要是控制管线方向、坐标、高程。
本工程基坑上下的吊装设备以汽车吊装为宜。汽车吊装方便,操作安
全。汽车吊装的起吊能力以满足吊运件为主。本工程拟采用的汽车吊装技
术性能如下:
主臂长度32米,副臂长度7.5米;
起重机型式:四梁双小车
主钩起升速度:0.7-7M/min;
副钩起升速度:0.94-9.4M/min(变频调速);
起吊高度:3M、26M
跨度:LK=24.5M
本工程汽车吊装主钩主要用于吊管,副钩用于出土吊土。
5.2.4、出泥设备
本工程由于顶管的管段距离较长,出泥拟采用无轨矿车进行运输,无
轨矿车由电瓶车牵引,人工操作控制。局部短距离处采用人工手推车运土。
5.2.5、通风设备及送风
对于长距离和超长距离顶管,操作人员在地下作业要不断补充新鲜空
气,作业中产生的废气需要及时排除,管道通风是必要的。地下作业通风
的最低标准是每人每小时30M3,即0.5M/min。
管内通风通常采用鼓风机,并配上鼓风管。鼓风管一般采用塑料布加
工的软皮管,距离增加后再设轴流风机接力通风。但它受季节性的影响。
本工程拟采用一套专用通风设备,该设备采用压缩空气通风。
压缩空气经过干燥、净化后送到工具管或管内的其他工作面上,其工
作原理如下:
先将来自空压机的压缩空气送入储气泡,并保持在0.6Mpa的压力,从
储气泡出来的压缩空气再送冷却器和油水分离器,通过两次冷却除水和两
次油水分离的压缩空气,再通过干燥器再次除去空气中的水分,后进入净
化器除去空气中杂质,然后经过送管,送到工具管和管的其它工作面。送
风口有消音器,以减少送风时的噪音。
干燥器吸收空气中的水分达到饱和后需要再生,为此干燥器分成A、B
两级,每组有两只干燥器和一只净化器,轮换工作。打开A组干燥器进出
口阀和净化器出口阀,A组工作,同时关闭B组干燥器进出口阀和净化器
出口阀,进入再生。B组工作时,A组再生,如此交替工作、再生。一般情
况下,每组干燥器工作8h后需要再生,再生时打加热器进出口阀,利用除
湿后的压缩空气,再加热升温,就这样带有大量水分的热空气向外排放,
干燥剂被再生。干燥器内的干燥剂一旦完成再生,加热器自动停止加热。
该净化压缩空气通风系统的技术性能如下:
最大通风量:480M3/h;
氧浓度:20%;
工具管相对湿度:50%;
出口噪声:<75dB;
净化压缩空气通风,一般直送工具管,这是因为工具管内操作人员最
多,净化空气向后推移,就能更新管内的空气。
通风量应按下式计算:Q=Kn
式中:Q—每小时供气量(M3/h);
n一工作人数;
K一每人每小时供气量,K=(30~50)M3/(h•人)
本工程每坑管内操作人员最多定为10人,取K=50M3/(h.人),故通风
量应为:Q=Kn=40x10=400M3/h
即Q=6.7M3/mino
净化后向后推进的速度应按下式计算:v=4Q/(7rd2)
式中:v—净化气向后推速度(M/h);
Q—每小时供气量(M3/h);
d—管道内径(M)
即工程的净化气向后推速度为:
v=4Q/(7rd2)=4x400/(TI><2.82)=64.96M/ho
压缩空气通风有以下优点:
(1)通风距离长,可达几千米;
(2)可以改善:劳动环境,湿度低,噪声小,空气新鲜;
(3)为施工自动化、智能化,为高压供电创造有利条件。
5.2.6、顶管施工照明
(1)施工照明要求
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36VO
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12VO
(2)照明系统工有每一单相回路上,灯具数量不、超过25个,每个
照明开关箱控制均为3KW功率,电流为15Ao
(3)实用行灯应符合下列要求:
1)电源电压不得超过36V。
2)灯体与手柄稳固,绝缘良好并耐热潮湿,灯头无开关。
3)灯泡外部有金属保护网。
4)金属网、反光罩、悬节挂钩应固定在灯具的绝缘部位上。
(4)照明变压器必须使用比绕组型,严禁使用自藉变压器。
(5)单相及二相线路中,零线截面与相线截面相同。
(6)三相四线制线路中,当照明器为白炽灯时,零线截面按相线载流
量的50%选择。当照明器为气体放电进,零线截面与相线截面相等,若数
条线路共用一条零线时,零线截面按最大负荷相的电流选择。
5.2.7、照明设备
照明灯具的金属外壳必须做接零保护,单向回路的照明,开关箱内必须
设置隔离开关及漏电保护器。
5.2.8、顶管施工管道内的保护措施
(1)管道吊装
1)顶管管材质量、钢套环、橡胶圈必须符合设计要求及质量标准,方
可使用。
2)管道直接存放在地下、地面应平坦,严禁将管道存放在尖锐的物上,
所有堆放的管道应加木楔防止滚动。
3)管道用20t的龙门架设备进行吊装,将管才吊入工作井内。
4)管道采用两个支撑点起吊、保证管道在空中均衡,严禁用绳子贯穿
其两端装卸管道,吊装绳采用吊装绳应是柔韧的,较宽的皮带或吊带绳索。
(2)管道内壁保护
本工程采用泥水平衡、气压平衡泥沙水分离顶管施工方法,管内采用
人力车动土,由于人力车轮在管道内壁来回运土,管向会产生泥砂,可能
会破坏管材内衬层,将会影响管材接口的二次密封施工,因此采取下列措
施:
1)混凝土管连接安装完后,沿管道内长度铺设0.8米宽的施工道路。
2)施工道路底层采用聚苯泡抹挤塑板铺设规格:(2000mm长x800mm
宽x50mm厚)。
3)施工道路面层采用胶合板铺设并连接牢固,确保施工道路平整、稳
定。规格:(2440mm长x800mm宽x20mm厚)。
4)管道内壁保护材料用量(详见主要措施材料汇总表)。
5.2.9、触变泥浆减阻
为了减少顶时阻力,增大顶进力度,并防止塌方,顶管时一般管壁与
土壤的缝隙间注入一种具有润滑作用的泥浆,形成泥浆套,减少管壁与土
壤之间的磨擦阻力,这种泥浆就是触变泥浆。
触变泥浆除起润滑作用外,静置一定时间泥浆固结,产生强度。
泥浆在输送和灌注过程中具有流动、可泵性,灌注主要从顶管前端进
行,顶进一定距离后应从后端及中间进行补浆。
泥浆在高于水压力的情况下向周围渗透,同时在土体表面形成泥皮,
泥皮的形成阻止泥浆向土中渗透,泥皮在泥浆压力的作用下又平衡土压力,
不使土体坍塌。
触变泥浆套的形成依赖于工具管,工具管的外么一般比管道外径大
2~5CM,随着管道的顶进,工具管后面逐渐形成广2.5CM厚的环状空间。与
此同时,工具管向管外压注触就泥浆,填充环状空间,形成泥浆套。
在长距离或超长距离顶管中,由于施工工期较长,泥浆的失水将会将
会导致触变泥浆失效,因此必须在管道沿程,工具管开始每隔一定距离设
置补浆孔,及时补充新的触变泥浆,本工程拟在中继环附近均设置被浆孔。
(1)触变泥浆的配制
触变泥浆是由膨润土、水和掺合剂按一定的比例混合而成,其中膨润
土是主要万分,水占大部分,而掺合剂对触变泥浆的影响极大,含量虽小,
也不容忽视。
膨润土运到现场后要分批测得触变泥浆的胶质值,并按下表配制泥浆。
触变泥浆胶质
触变泥浆水碳酸钠
值
60〜701005242~3
70~801005241.5〜2
80^901006142~3
901001006141.5〜2
泥浆要充分拌合并停滞12小时以上方可使用。
为了在顶进完毕后使触变泥浆固结增强,可掺入凝固剂(石灰膏),但
为了在施工使用时保持流动性,还必须掺入缓凝剂(工业六糖)和塑化剂
(松香酸钠),本工程触变泥浆总用量(详见主要措施材料汇总表),其配
比(重量比)按下表:
膨润王石膏工业六糖松香酸钠水
(千重)
1004210.128
附注:石灰膏的含水量为110%,实际石灰占膨润土的比重为20%
(2)应用触变泥浆设备包括:泥浆封闭设备、调浆设备和灌浆设备。
泥浆封闭设备包括前封闭管(产端刃脚工具管设封闭环)及后封闭圈,
主要作用是防止泥浆从管端流出。前封闭管的外径比所顶管子的外径大
40"80MM,即管外形成一个2(f40MM厚的泥浆环。前封闭管前端应有刃脚,
顶进进切土前进,使管外土壤紧贴前封闭管的外壁,以防漏浆,或者前封
闭前另行安排具有刃脚并有调向设备的顶进工具管,调浆设备包括拌合机
及储浆罐。灌浆设备包括泥浆泵、输浆管、分浆罐及喷浆管等。
注浆泵采用BW250/50型注浆泵,压力为20~50Kg/CM。排量为:
150"250L/min,在注浆时压力控制在0.l~0.2Mpa左右。
(3)注浆孔的设置
注浆孔是指工具管后部的压浆孔,孔不能直接暴在土体中,否则容易
被土堵塞出口,而且不能形成环状的泥浆套。注泥孔一般设置在环形套筒
的下面,套筒向后开口,环向连通。同一断面上一般设置3个,顶面一个,
两侧各一个,PCCP管道成60。,底部不设注浆孔,管道在泥浆中都成上浮
状态。因此在正常情况下,管道向洞穴的顶部靠近,管道底部的泥浆会自
动向下流动,是管道底部不设压浆孔原因。
(4)触变泥浆的拌合程序
1)将定量的水放入搅拌罐内,并取其中一部分水溶化碱;
2)在搅拌过程中,将定量的膨润土徐徐加入搅拌罐内,搅拌均匀;
3)将溶化的碱水倒入搅拌罐内(碱水必须在膨润土搅拌均匀后放入),
再搅拌均匀,入置12h后即可使用。
4)触变泥浆掺入凝固剂时的拌合程序:
A、用规定比例的水分别将工业六糖及松香酸钠溶化;
B、将溶化的工业六糖放入石灰膏,拌合成均匀的石灰浆;
C、再溶化的松香酸钠放入石灰浆内,拌合均匀;
D、将上述拌合好的掺入剂,按规定比例倒入已拌合好并放置12h的触
变泥浆内,搅拌均匀,即可使用。
(5)注浆工艺程序
顶管的注浆工艺程序是:先压后顶,随顶随压。
如果先顶管,工具管向前移时泥浆套的容各扩大,产生抽吸作用,极
容易造成洞穴的坍塌,特别是砂性土,砂土坍入泥浆套,使泥浆套残缺不
全,因此先停顶管。中继环的补浆也有同样的要求。
(6)触变泥浆使用应注意事项
1)注浆孔的布置宜按管道直径的大小确定,一般每个断面可设置3〜4
个,并具备排气功能。
2)搅拌均匀的泥浆应静置一定时间后方可灌注。
3)灌浆前,应通过注水检查灌浆设备,确认设备正常后方可灌注。
4)灌浆压力可按不大于O.IMpa开始加压,在灌浆过程中再按实际情
况调整。
5)灌浆时,按灌浆孔断面位置的前后顺序依次进行,并应与管道和中
继环间的顶进同步。
6)灌浆遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时,应经处理后方
可继续顶进。
5.2.10、顶力计算及顶时设备的配置
对于顶管顶力的计算,管径、埋深、顶时长度、土质是否采用减阻措
施,挖土工艺等都对顶力具有一定的影响,顶管的总顶力主要分为两个部
分:下面阻力和四周的磨擦力,即总顶力F=F1+F2O本工程采用挤压式工
具管。
F1—工具管的正面阻力(KN),由于该工程采用挤压式工具管,故
F1=7TD2(1-e)xR,或=8口.(2H+(2H+D)*tg(45-(D/2)+w/w+D))*L
D—工具管外径(m)
E—开口率e=Sl/S2
SI一工具管开口面积
S2—工具管横截面积
R—挤压阻力(KN/M2),取R=600~1000KN/M2
F2—管道磨擦阻力(KN),F2=f2-L
L=管道总长度(m)
F2—单位长度管道磨擦阻力(KN/M)O管道的摩阻力是指管壁与土之间
的磨擦阻力,由于该工程采用触变泥浆减阻措施,故f2=7rDf
D—管道外径(m),顶管采用的管材一般其壁厚为其内径的1/10。
F—管壁与土的平均阻力(KN/M2)(见下表)
触变泥浆中管壁与土地的平均磨擦力(f)
平均磨擦阻力\史的类别
M2)软粘土粉粘土粉细土
管海川
钢筋舲内衬胶管4.0~6.06.(T10.010.0^16.0
钢筋腔内衬胶管3.0~5.05.0~8.08.0^12.0
本工程采用钢筋硅内衬胶管,其顶力计算如下。
故F=F1+F2
=(7i/4)/[D2(1-e)R]+f2L
=(兀/4)/[D2(1-S1/S2)R]+兀DfL
工具管外径、管道外径(m)
S1—工具管开口面积(m2)
S2—工具管横截面积(m2)
R—挤压阻力,取R=600"1000KN/M2
D—管道外径(m)
f—管壁与土的平均阻力(KN/M2)(见下表
L=管道长度(m)
5.2.11、顶管工作平台及棚架搭设
(1)顶管工作平台
1)顶峰这工作平台搭设在工作井的顶面,主梁采用型钢,上面铺设
150*150杨木,作为承重平台,在平台上口装设有带滚动轮和导轨的活动
盖板。
2)承重主梁必须根据荷载计算选用,一般采用30号以上工字钢,本
工程拟采用32b工字钢,主梁两端伸出工作坑壁搭地不得小于1.2M。
3)平台口的长度和宽度各大于管节长度及管外壁0.8M,即平台口的
尺寸为:
长度L>L1+O.8
宽度B〉Dl+0.8
式中:L1—管子长度(M)
D1—管外径(M)
本工程估计每节管道长度为2M,故L>L1+O.8=2+0.8=2.8M
B>Dl+0.8=0.96+0.8=1.76M,取B=L8M;
B>Dl+0.8=1.08+0.8=1.88M,取B=L9M。
4)工作井口上的平台孔口必须安装护拦,上下入设置牢固的爬梯。
(2)棚架
本工程起吊设备采用门吊,具体详见本章第四节顶管设备的选用中的
吊装设备,支搭于工作平台上的门吊宜安装在防雨棚下面,防雨棚采用铁
支架,上盖镀锌波纹铁皮,并安装牢固。
5.2.12、顶进设备的安装
(1)安装注意事项
1)安装前应对高压油泵、液压油缸、液压管路控制系统、顶铁和压力
表等进行检查,设备完好方可安装。
2)应根据顶管工作井的设计情况合理安排高压油泵、管路控制系统。
油泵宜设置在液压油缸附近,油管应直顺、转角少,油泵与液压油缸相匹
配,并有备用油泵。
3)液压油泵的油路应合并,每台液压油缸应有进油、退油的控制油泵。
4)液压油缸的着力中心宜位于管子总高的1/4左右处,且不少于后背
高度的l/3o
5)本工程使用多台液压油缸同时工作,工作时,各液压油缸中心线与
管道叫线对称。多台液压油缸宜配置油缸台架,且应使用油缸布置对称。
6)千斤顶安装高程,一般宜使千斤顶的着力点位于和嵯面垂直直径的
1/4左右处。
(2)安装方法
顶管设备主要由后背、油缸支架、主顶油缸、主顶泵站、导轨、穿墙
止水、泥浆搅拌及压注系统组成
1)导轨安装
导轨用型钢和P38以上钢轨制作,钢轨焊于型钢上,型钢用螺栓紧固
于钢横梁上,以便装拆。钢横梁置于工作井底板上,并与底板上的预埋铁
板焊接,使整个导轨系统成为在使用中不会产生位移的、牢固的整体。如
下图所示。
险管节
导轨及千斤顶支架系统结构简图
导轨安装在顶管中至关重要,其安装精度甚至决定管道是否可顶好,
故须达到如下要求:
A、两导轨应顺直、平行、等高,其纵坡应与管道设计坡度一致
B、导轨轴线偏差W3nini;顶面高差0〜+3mm;两轨间距±2mm。
2)油缸支架安装
油缸支架是用来支撑并固定主顶油缸的构件,用14#槽钢加工而成。
3)千斤顶安装
主顶站选用4台300吨千斤顶,油缸行程1.8米,固定在型钢制作的千
斤顶支架上,支架焊在井底的横梁上,千斤顶着力点应在与水平直径成45。
的顶管圆周上,即与管道中心的垂线对称,其合力的作用点在管道圆心上,
如图7-1所示。每个千斤顶的纵线坡度应与管道设计坡度一致。
4)主顶泵站
主顶泵站是给主顶油缸供油以及主顶油缸回油的设备,该泵站安装在
工作井旁,可远程控制。
5)后背墙安装
本工程工作井基本上为双向工作井,故选用周转使用的装配式后背墙。
后背墙用20号工字钢焊成一堵墙,为顶管的反力提供一个垂直的受力面,
正面焊一块4cm厚钢板,使各工字钢受力更均匀。工字钢墙的空隙中灌满
自密於,形成一道由厚钢板、工字钢和校组成的、牢固的、刚度很大的复
合后背墙,承受千斤顶传来的顶进反力。后背墙安装无误后,在后背墙与
井壁间浇筑柱,并垫一层15cm厚的木板,以使井壁受力均匀。工作井内设
备安装如下图所示:
工作井内主顶设备安装示意图
6)穿墙止水
穿墙止水是安装在管节外壁与井壁之间的构件,其主要作用是在顶进
过程中防止工作井外的泥、水沿管壁流入井内。如下图所示:
前墙止水圈的组成部分为:
①预埋法兰底盘
②橡胶板
③钢压板
④垫圈与螺栓
⑤法兰盘应预先埋设在於沉井内,中心正确,端面平整,安装牢固,
螺栓丝口应妥善保护,水泥浆应预先清除。
工作井底板
工作井洞口密封结构示意图
5.2.13、顶进设备的试车运行
(1)设备试车运行及顶进时,工作人员不得在顶铁上方及侧面停留,
并应随时观察顶铁有无异常迹象。
(2)顶进开始时,应缓慢进行,待各接触部分密合后,再按正常顶进
速度顶进。
(3)顶进中若发现油压突然增高,应立即停止顶进。
(4)液压油缸活塞退回时,油压不得过大,速度不得过快。
5.2.14、管道顶进施工
(1)下管就位
1)检查管子:下管前应对管子外观进行检查,管子应无破损及纵向裂
缝,端面要平直,管壁无井陷或鼓包,管壁应光洁。检查合格的管子方可
用起重设备+吊到工作井的导轨上就位。
2)检查起重设备:本工程使用门吊,施工时应经检查、试吊,确认安
全可靠方可下管,下管时工作井内严禁站人。当距导轨小于50cM时,操作
人员方可进前工作。
3)管子就位:第一节管子下到导轨上,测量管子中心及前端和后端的
管底高程,确认安装合格后方中顶进。第一节管为工具管,顶进方向与高
程的准确,是保证整段顶管质量的关键。
(2)顶管挖土
本工程顶管埋深位置多为中细砂层,透水性必须要有钟对性的挖土方
法,管前挖土是控制管节顶时方向和高程,减少偏差的重要作业,是保证
顶管质量及管上构筑物安全的关键,因此管前挖土有如下要求:
1)管前挖土的长度:在一般顶管地段,土质良好,可超越前端30~50CM;
上面有一般构筑物地段,不昨超越端以外1.5CM,随挖随顶,在构筑物下
方外附近,不得超过L5CM。
2)管子周围的超挖:在不允许土下沉的顶管地段(如上面有重要构筑
物或其它管道),管子周围一律不得超挖。在一般顶管地段,上面允许超挖
1.5CM,但在下面135。范围内不得超挖,一定要保持管壁与土基表面吻合。
(3)穿墙
从打开穿墙管闷板,将工具管顶出井外,到安装好穿墙止水,这一过
程中叫穿墙。
穿墙是顶管中一道重要工序,因为穿墙后工具管方向的准确与否将会
给以后管道的方向控制和井内管道的拼装工作带来影响。穿墙时,首先要
防止并外泥水大量涌入井内,严防塌方、流砂和流泥,其次要使管道不偏
离轴线,顶进方向正确。
穿墙塌方时有发生,特别是深工作井处,水柱压力高,。更容易发生。
为了避免地下水和泥砂大量涌入工作蟋造成塌方,拟采取下列措施:
1)穿墙孔应昼置于粘性土内,并要求该土层有一定的强度,土体基本
稳定,
2)在流塑状态的淤泥中穿墙林防止管道回弹。因为穿墙时,工具管下
面阻力较大,管壁四周的摩阻力很小。流塑状态的淤泥,可以促使工具管
回弹,严惩时主油缸回缩,管道同时回缩,以致造成正面大量塌方,无法
正常施工。
3)在砂性土中穿墙,则需要对穿墙管外地基局部加固或降低地下水位。
地基加固方法有深层搅拌,旋喷加固等。采用深层搅拌机和旋喷加固土体
时,在井壁附近必然存在盲区,自穿墙壁管管口开始应等于或大于工具管
的长度,但不小于3M,如采用降水固结土体,应降至管底。
4)穿墙管内应充填填充物,起临时止不和挡土的作用于。
穿墙时防止塌方是保证管道按设计轴线面进首要条件,为了使管道顶
进方向不偏离轴线,除采用防止塌方的措施外,还应采取如下措施:
1)工具管要严格调零。工具管外形在轴线上要调正成一条直线时,此
时仪表反映的角度应该零。调零后应将油缸锁住,不再让工具管纠偏角变
动。
2)要防止工具管穿墙时下跌,管道下偏。工具管下跌的原因,并非因
为工具管太重,工具管比同体积的土相比要轻,入土垢管底的地基应力只
会减少,所以不会因工具管的自重而下沉。但在穿墙的初期,因入土较小,
工具管的自重仅由两点的支承,其中一点是导轨,另一点则是入土较汪的
土体,为时作用于土体支撑面上的应力很可能超过允许承载力,使工具管
下跌。为了防止工具管下跌,穿墙管下部要有支托,不使工具管下沉,并
要加强管段与工具管,以及管段与管段之间的联结。
3)穿墙阶段可利用主油缸纠偏,工具管尚未入土,或者工具管虽已入
土,但后续管入土还少,此时工具管无法纠编,纠了偏甚至效果适得其反。
这时为了纠正管道的走向,可变化主油缸的合力叫心,停止向某一油缸送
油。如果合力中心左移,管道向右纠偏,合力中心右移,管道向左纠偏。
4)工具管穿墙时宜带上一个向上的初始角(约+5。)以弥补管道下跌。
5)在浅层或者无地下水的土层中穿墙比较简单,但对于本工程管道埋
置较深,水压力可能较大的土层中穿墙,技术措施要周全,准备工作要充
分,特别是闷板开启要快,工具管推进要迅速,不使穿墙管内的土体暴时
间过长。暴露时间越长,危险性越大。因为闷板开启后,穿墙管内的土体
失去侧向压力,土体随时间而变位,变位到一定程度后就要塌方,工具管
必须抢在这一渐变的间息穿墙顶进,待工具管接触土体,土体恢复了侧向
压力,又会趋于稳定,而且工具管对土体的挤压,使穿墙管与工具和这之
间的环状被挤实,阻止井外的泥水向井内渗透。
6)本利用主油缸将工具管顶住闷板,拆除闷板四周的螺体,这时闷板
上的土压力全部作用在工具管上。
7)主油缸少量缩回,同时迅速吊起闷板,一旦闷板吊了,工具管迅速
顶进,同时出泥。
8)当工具管的尾部接近穿墙管而泥浆未进洞时,应停止顶进,装第一
挡环,接着绕盘极,再装上第二个挡环和轧兰,最后焊轧马。然后借助管
道顶进的力量,通过轧马将盘留下一定的压缩余量,以供盘根磨损后再次
压紧,达到止水止泥。
采用盘根止水的穿墙管,能随较大的水压力,磨损后修理比较方便并
且可以作为永久止水。同时,这种穿墙止水有一定的阻力,每延长米可达
50KN左右,要损失一部顶力,利用这一阻力在淤泥中穿墙可防止管道回弹。
(4)管道顶时
1)顶进开始时,应缓慢进行,待各接触部分密合后,再按正常顶进速
度顶进。
2)顶进中若发现油路子压力增高,应停止顶进,检查原因并经过处理
后方可继续顶进,回镐时,油路压力不得过大,速度不得过快。
3)挖出的土方要及时外运,及时顶进,使顶力限制在较小的范围内。
(5)顶管施工测量
测量工作在顶管过程中是非常重要的,测量准确与否直接关系到顶管
的质量,从工作井的定位到顶进过程中的测量工作均安排二名专职测量人
员日夜监测,并通过测量成果来指导工人的施工,在测量工作时,做好以
下几点:
1)施工前先准确测放在各井位,并将控制高程引测至施工现场各管段
的施工范围内,建立施工测量体系,并请有关部门进行复核。
2)工作井及综合井的定位准确,井底标高应符合设计要求。
3)顶管过程中应勤测量,每50cM测量一次标高及轴线。
4)在顶第一节(工具管)时,以及在校正偏差时,测量间隔不应超过
30CM,保证管道入土位置正确。管道进入土层后的正常顶进,测量间隔不
宜超过IMo
5)中口心测量:顶进长度在60cM范围内,呆采用垂球拉线的方法进行
测量,要求两垂球的间距尽可能拉大,用水平尺测量头一节管前端的中心
偏差。一次顶进超过60CM,应采用经纬仪或激光导向仪测量,即用激光束
进行定位。
6)高程测量:用水准仪及特制高程尺,根据工作井内设置的水准点标
高(设两个),测第一节管制走向趋势。测量后应与工作井内另一水准点闭
合。
7)激光测量:用激光经纬仪(激光束导向)安装在工作井内,并按照
管线设计的坡度和方向调整好,同时在管内装上标示牌(接受靶),当顶进
的管道与设计位置一致时,激光点即可射到标示中心,说明顶进质量无偏
差,否则应根据偏差量进行较正。
8)全段顶完后,应在每个管节接口处测量其中心位置和高程,有错口
时,应测出错口的高差。
9)测量记录要完整、清晰。
(6)顶管纠偏校正
纠偏是指工具管偏离设计轴线后,利用工具管制纠偏机构或其它措施
改变管端的方向,减少轴线偏差的方法。
当测量结果超出允许范围外,就要进行纠偏,顶管纠偏是逐步进行的,
形成误差后不可立即将已顶好的管子校正到位,应缓慢慢进行,使管子复
位,不能猛、纠硬调,以防产生相反的结果。纠偏采用人工与工具管联合
应用的方法进行。由于第一节管要承受工具管纠偏较大的不均匀反复应力,
故第一段管质量一定要好,同时为保证纠偏较大的灵敏度,第一段管长度
不宜过长。
当偏差较小,在「2CM时,采用超挖纠偏法,即在管子偏向的反侧适
当超挖,而在偏向不超挖甚至留坎,形成阻力,使管在顶进中向阻力小的
超挖侧偏向,逐渐回到设计位置。当偏差较大时,采用工具管活动头来纠
偏,纠偏时应做到以下几点:
1)纠偏应在顶进过程中纠偏,边顶进边纠偏;
2)纠偏应用小角度来逐渐进行,不能急拐或突升突降;
3)用工具管纠偏应注意工具管的复位;
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