配套工程PCCP管顶管施工技术交底记录

配套工程PCCP管顶管施工技术交底记录表A.3技术交底记录工程名称北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段机械顶管（PCCP管）工程单元(工序)名称顶管（PCCP管道）施工单位交底内容：一、工程概况我单位承建的是北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段，本次施工的为25#～26#、24#～25#、23#～22#、23#～24#PCCP管机械顶管施工。2232425二、施工工艺及方法本次顶管施工采用土压平衡机械顶管方法施工，土压平衡机械顶管施工工艺流程见下图。表A.3技术交底记录工程名称北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段机械顶管（PCCP管）工程单元(工序)名称顶管（PCCP管道）施工单位交底内容：1、施工准备（1）后背墙做法后背墙为钢筋混凝土结构，宽7.33米，高4.5米，厚0.3米，内设Φ14钢筋，双层双向排列，间距150毫米，保护层厚40毫米，混凝土强度C20，采用现浇混凝土做法。后背墙与竖井之间的弧形区域，使用C20素混凝土填充密实。（2）后背安装基坑验收合格后，安装顶管设备，首先安装后背。1）机械顶管后背结构为：基坑后壁+混凝土后背+后背铁。2）混凝土后背为钢筋混凝土结构，22#、23#、24#、25#为圆形顶进坑，混凝土后背的后部为弧形，与基坑后壁墙浇筑成为一个整体，后背的前部宽7.33米，高度4.5米，最厚处厚1.1米。后背的前部采用Φ14钢筋双向双层排列，间距200毫米，钢筋底部与工作坑底板钢筋焊接，混凝土强度C20。混凝土后背的后部弧形部分由C20素混凝土填充。3）在混凝土后背前垂直地面放置后背铁，后背铁与混凝土面之间的空隙以C10素混凝土浇灌填4）后背墙表面要平顺，并且垂直于顶进管道的轴线，避免产生偏心受压。5）后背的安装允许偏差为：垂直度：0.1%H水平扭转度：0.1%L其中：H为后背的高度，L为后背的宽度。（3）竖井导轨安装1）在竖井底部设置30#工字钢，工字钢长度为3米，间距为400mm，测量每根工字钢的高程，使其与顶进坡度相一致。2）将规格为6×2.35×0.4m的钢质导轨平铺于工字钢之上，安装高度视底板与管道底部高差确表A.3技术交底记录工程名称北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段机械顶管（PCCP管）工程单元(工序)名称顶管（PCCP管道）施工单位交底内容：定，将基坑导轨顶面调整到与顶进管道内底高程相同即可，测量导轨的中线位置与高程偏差，其允许偏差为：中心线：3mm；顶面高程：0～3mm。3）两导轨要平行、等高，或略高于该处管道设计高程，其纵坡与管道设计坡度一致。4）在使用30#工字钢稳固导轨，工字钢一端须牢牢抵在竖井侧墙上，另一端与导轨焊接，每根导轨不少于三根工字钢。5）安装后导轨要牢固，不得在顶进施工中发生位移，设专人每天进行检查。77圆形顶管坑设备布置平面图（4）止水环安装洞口处设止水墙，止水墙高4.5米，宽7.3米，厚0.3米，钢筋混凝土结构，内设Φ14钢筋，双层双向排列，间距150毫米，保护层厚40毫米，混凝土强度C20，采用现浇混凝土做法。止水墙与基坑之间的弧形区域，待机头入洞后原土填充密实。预留洞口，洞口处插入钢圈，钢圈使用厚12毫米钢板卷制，内径2500毫米，宽1.2米，直抵竖表A.3技术交底记录工程名称北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段机械顶管（PCCP管）工程单元(工序)名称顶管（PCCP管道）施工单位交底内容：井内壁。止水墙与基坑内壁之间的弧形区域使用原土填充密实。为保证顶管中滑润泥浆的压力，在止水墙洞口处需安装止水环。首先，进行测量，确定止水环安装的位置；其次，将止水环底圈固定到墙壁上，用混凝土封闭底圈与墙壁之间的缝隙；然后，在底圈上固定防水橡胶板；最后，安装止水圈压板。止水圈分为三部分，包括底板、橡胶板、压板，底板由Q235钢板制成，内径2500毫米，外径3000毫米，厚20毫米，整体为圆环形状，底板由膨涨螺栓固定到止水墙上，其中心与顶进管道的轴线重合，由测量人员现场测设确定；橡胶板厚40毫米，内径1800毫米，外径2800毫米，钢压板由Q235钢板载成，分为若干钢板块，环绕橡胶板一圈，拼装成为圆环形，压板由螺母紧固到膨涨螺栓上，拧紧后将橡胶板压紧固定。（5）掘进机就位使用200吨吊车吊装，将掘进进机轻轻放入顶进坑内的导轨上，前端距止水墙约400mm。就位后检查掘进机的轴线是否与顶进坑轴线、导轨轴线以及主顶油缸的轴线保持一致，发现偏差立即调整。一切正常后再进行电路、油路、注浆系统的连接、调试。（6）洞门处理洞口处，人工向前挖土300～500mm，将混凝土、钢筋及其它杂物清除干净。若土质松散，为防止顶管入洞时土体滑塌，涌入基坑，可对洞门采用全断面注浆加固。采用后退式注浆方式，注浆孔间隔0.5米，注浆孔长度8.0米，大于掘进机长度，加固范围宽度5米、高度5米。注入的浆液为水泥+水玻璃双液浆，注浆压力维持到0.1-0.15Mpa。注浆24小时后，使用风镐将洞门处的混凝土凿除，洞口为圆形，直径为3600mm。洞门处使用Φ22钢筋将钢格栅内、外连接焊牢后，再将其钢格栅割断。表A.3技术交底记录工程名称北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段机械顶管（PCCP管）工程单元(工序)名称顶管（PCCP管道）施工单位交底内容：（7）机头入洞将机头徐徐推进洞口，刀盘全部进洞后，调整止水圈位置，使其完全封闭地下水。然后开动顶管机刀盘，刀盘边旋转边推进，待土仓压力升到0.1MPa左右时，可以进行排土操作。掘进机开始入土时，机头外露，只存在轨道对机头的摩擦力，刀盘切土时，机头易发生旋转，故在入土前两米顶进时，顶进速度控制在5mm/min以下，以防机头整体旋转，并观测机头倾角和旋转变化，及时修正和调整。倾角的变化用纠偏千斤顶调正，旋转角大于±30°时，可使用刀盘反转调正，顶进2米以后掘进机在不旋转的情况下可逐渐加大顶进速度。机头完全入土后，土仓压力控制在0.10～0.15MPa时，下第一节管。2、顶进试验段将每个顶段的前10～20米做为顶进的试验段，在试验段地面布设地面变形监测点，必要时，可在管道上方的地表布设3-5个辅助监测点。根据监测值的变化，配情调整顶进参数。当沉降值过大时，应适当增大土仓压力，减小排土量、减少推进速度，并增加顶进注浆压力、增加泥浆注入量；当地面有隆起时，应适当减小土仓压力，增加排土量、加大推进速度，并减小顶进注浆压力、减少泥浆注入量。根据监测值的反馈，经现场技术人员的确定参数后，再进入公路范围。3、土仓压力的设定按地质变化及顶管机埋深变化对土仓压力进行调整，管顶覆土大时，需增加土仓压力，管顶覆土变小时需减小土仓压力，遇有砂砾石层、下穿道路、离构筑物较近时，土仓压力设定适当增大10%左右，以提高安全系数。穿铺大路土仓压力设定初步值为0.15MPa，村委会水泥路土仓压力初步设定为0.16MPa。初步确定本工程土仓压力控制在0.10～0.16MPa之间，并根据本工程试验段的数据进行调整，当覆土深度每增加或减小10米，土仓压力适当增加或减小0.05Mpa左右。穿越铺大路顶段的土仓压力控制在表A.3技术交底记录工程名称北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段机械顶管（PCCP管）工程单元(工序)名称顶管（PCCP管道）施工单位交底内容：0.15～0.20MPa之间，穿越萧太后河一角的土仓压力控制在0.08～0.12MPa之间，其它地段顶进的土仓压力控制在0.10～0.15MPa之间，掘进机在距地下管线前、后约5米内降低土仓压力，施工现场须注意随时监视控制。顶进情况土仓压力（MPa）备注正常铺大路0.15萧太后河0.10村委会水泥路0.16地下管线0.104、触变泥浆减阻顶管过程中，须同步注入减阻泥浆，它是减少顶进阻力、提高顶进速度的重要一环，减阻泥浆采用成品膨润土配制而成。注浆工艺流程：泥浆拌合——泥浆储存——泥浆注入。泥浆流转流程：搅浆罐——储浆罐——注浆泵——注浆主管——注浆分管——注浆孔——管外壁。1）拌合：将定量的水放入搅拌罐内，在搅拌机转动的情况下，将定量的膨润土徐徐加入搅拌罐内，一般10至20分钟就可搅拌均匀。泥浆制备后，须静置24小时才能使用。使其充分吸水、膨润成胶体状态，使用比重计测其比重，约在1.1～1.2g/cm3为宜。根据顶管段土质进行触变泥浆现场试验，确定配合比（见下表），控制现场注浆指标。表A.3技术交底记录工程名称北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段机械顶管（PCCP管）工程单元(工序)名称顶管（PCCP管道）施工单位交底内容：6.5~72）注浆：在机头尾部设有触变泥浆注浆孔，顶进施工的同步注入触变泥浆，以形成原始浆套；每节混凝土管均有三个注浆孔，顶进过程中，通过注浆孔持续补浆。3）注浆量：只能根据现场情况确定，有三个判断依据，一是根据注浆口压力确定，当出口注浆压力在0.10～0.15MPa时可视为注浆量合适；二是观察基坑止水圈内的泥浆饱满程度；三是观察顶进压力，顶进压力过大可间接判定浆液不饱满。4）浆液饱满的概念是指管道全部包裹在浆液内，实际工作中，在油缸顶进的同步，必须打开注浆泵，不间断注浆，视储浆池内触变泥浆下降的速度及顶镐压力表读数随时调节注浆压力。5）搅浆罐：现场制备泥浆的设备为搅浆罐，自制，电动机带动螺旋桨转动搅泥浆至均匀。6）储浆池，储浆池为钢板焊制的池子，搅浆罐搅拌好的浆液，排到储浆池内暂存；7）注浆泵：注浆泵进口管接到储浆池内，注浆泵出口管接到管内注浆主管，注浆主管接到管道注浆孔上，通过注浆孔注入管外壁。8）注浆孔：顶进管道的注浆孔位于管道插口一端，一个圆形断面有三个注浆孔，120度分布，注浆分管通过三通连接注浆主管与注浆孔，三通与注浆分管间安装有阀门，可根据需要开关，可向不同的部位注浆。表A.3技术交底记录工程名称北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段机械顶管（PCCP管）工程单元(工序)名称顶管（PCCP管道）施工单位交底内容：注浆孔浆套注浆孔浆套注浆分管分管阀门注浆主管顶进管道注浆管连接横断示意图注浆主管注浆管连接纵断示意图5、顶进速度顶进速度控制在30mm～50mm/min，入洞后的前10米以及纠偏时用较低速度，以后视出土情况、刀盘扭矩情况适当加快顶进速度。表A.3技术交底记录工程名称北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段机械顶管（PCCP管）工程单元(工序)名称顶管（PCCP管道）施工单位交底内容：6、管节安装管节下坑前先进行外观检查，包括管端面是否平直、管壁表面是否光洁、管体上有无裂缝等等，检查合格的管子用吊车放到顶进坑内的导轨上，进行顶进。下管方法如下：1）聘请非常熟练且具有丰富经验的安装和管理人员执行安装任务。2）安装前集中时间组织全体施工管理人员进行有关业务和安全方面的培训，认真学习技术规范、设计文件、施工要求等，使全体参与安装人员对技术规范、设计要求、施工要求等均能深刻领会和掌握。3）吊车基础采取加垫钢板、钢制路基板等措施，减少接地压强，保证吊装作业的安全。4）在起吊前先空转180°,在无咬声的情况下，做好试吊工作。5）80吨汽车吊起吊能力有一定的富裕度，严禁超负荷或在不稳定的工作状况下进行起吊卸管。6）管件吊装时，管中不得有人，管件、吊臂下不得有人逗留。7）管件吊装采用专用的卡具进行下管吊装作业，防止管道破环及下管后取出卡具对管道的影响掘进机在停止顶进的状态下，刀盘转3～5分钟，在停机的同时，视螺旋输送机出土的情况，关闭排土液压闸门，保证土压仓压力不得小于0.08MPa。下管工序完成，再顶进时，应先开刀盘，再依次开螺旋输送机、推进系统。若出现顶进管段回弹的现象，需要在顶进油缸回收前加方木支撑，或者超前顶进100～200mm，使前几节管的回弹，不影响后面管节的安放。7、顶进测量顶管测量主要使用激光经纬仪，安装于顶管坑后背处的顶管掘进中心线上，激光经纬仪的安装必须保证顶进过程中的稳定。在掘进机内安装有激光靶，激光束的照射角度与管道的设计坡度相一致，激光照射到光靶上形成一个激光点，机手根据激光点的位置变化确定掘进机的方向变化。顶进过程中随时观察激光点的变化，做好顶进工况记录，内容包括管道的顶进长度，顶管掘进机的表A.3技术交底记录工程名称北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段机械顶管（PCCP管）工程单元(工序)名称顶管（PCCP管道）施工单位交底内容：水平偏差、高程偏差、注浆状况等等。机头顶进时，每0.3米记录一次；初始顶进时，每0.5米记录一次；正常顶进时，每顶进1m记录一次；纠偏时，每1米记录一次；每顶进三节管，核对激光经纬仪是否出现移位，水平角、竖直角是否出现偏差。顶进记录时，要注意照射到机头激光靶上的激光点和管道中心轴线的一致性。纠偏时，先计算偏差夹角，根据顶进延长线推算出顶进速度和顶进长度恢复理想轴线的距离和时间，随时预测机头的前进趋势。8、顶进纠偏顶管掘进机由前、后两节组合而成，两节之间安装有千斤顶，分为上、下、左、右四组，靠这四组千斤顶，可以进行四个方向的纠偏操作。连续观察光靶上激光点的行走轨迹，如发生偏移大于20mm，预测机头又有向偏差大的方向发展的趋势时，要采取纠偏措施。纠偏时开动纠偏千斤顶，千斤顶顶出最大不超过1.5°。纠偏时每1米测量一次，并做机头和机尾的数据比较，有回归趋势时，保持一段顶进距离后，要停止纠偏，防止左右摆动。纠偏的原则是勤纠、微纠，每次纠偏量不要过大，而且要注意发展趋势，当上下、左右均发生偏差时，先纠上下、后纠左右。纠偏应符合下列规定：顶管过程中，应绘制顶管机水平与高程轨迹图、顶力变化曲线图、管节编号图，随时掌握顶进方向和趋势；在顶进中及时纠偏；采用小角度纠偏方式；纠偏时开挖面土体应保持稳定，采用挖土纠偏方式，超挖量应符合地层变形控制和施工设计要求；刀盘式顶管机应有纠正顶管机旋转措施。针对PCCP管须严格控制偏差量，当偏差达到3毫米时应进行纠偏操作，纠偏时角度应小，相邻表A.3技术交底记录工程名称北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段机械顶管（PCCP管）工程单元(工序)名称顶管（PCCP管道）施工单位交底内容：管节间角度不能超过0.3。，纠偏时的测量每500mm不少于2次。9、胶圈和PCCP管安装于就位方法1）PCCP管道安装顶入前，就位必须准确。2）彻底清理管道内的异物，保持管道内部清洁，在管件接头联接前保持承插口的清洁。3）不在管道内放置工具和其它杂物。4）安装前逐节清理管件承插口环，刷润滑剂，润滑油采用无毒的植物类油脂。将橡胶圈套入插口环凹槽中，在胶圈下插入专用工具，并沿管道插口的周边移动调均胶圈，胶圈必须拉伸均匀，不得有扭曲、错位、翻转现象发生，再涂刷润滑剂在橡胶圈上。5）在低于0℃气温下进行管道安装时，应采用适合于在低温条件下作业的橡胶材料，并在热水中浸泡，以防橡胶圈变硬。6）对接时，使插口端与承口端保持平行，并使四周间隙大致相等，安装间隙控制在制管厂安装要求的范围内。7）在连接过程中，如发现胶圈进入工作面不均匀，应及时退出，检查胶圈损坏情况，调换胶圈，重新安装。10、打压试验当两个管口对接到位后，对管口进行接头打压，以检验接头的密封性，使用经过标定的专用加压泵，从接头下部进水孔压水，至上部排气孔有水排水后拧紧排气孔螺栓，首先加压至0.2MPa，保持5min压力不下降；其次，加压至该段管道规定的工作压力0.4MPa，保持5min压力不下降；最后，降压至0.2Mpa，保持5min压力不下降即为合格。打压合格后，方可顶进管道。11、顶进速度顶进速度控制在30mm～50mm/min，入洞后的前10米以及纠偏时用较低速度，以后视出土情况、刀盘扭矩情况适当加快顶进速度。表A.3技术交底记录工程名称北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段机械顶管（PCCP管）工程单元(工序)名称顶管（PCCP管道）施工单位交底内容：12、土体流塑化改造当通过螺旋输送机出土困难时，需对土体进行流塑化改造。改造方式是向土仓内注入土体改良液，改良液配制方法是向膨润土泥浆中加入羧甲基纤维素纳：将羧甲基纤维素纳中加入3倍的清水，搅拌均匀后，加入到配制好的膨润土泥浆中，通过土仓注浆管道注入掘进机土仓内。13、出土外运掘进机刀盘切削破碎土体，由螺旋输送机将泥土输入到管道内部，管道内安装导轨，导轨为整体式，每节导轨有3米、6米长度二种规格，导轨直接平铺在顶进管道内，导轨的钢枕与管道底部贴实，纵向相邻导轨相互插接牢固并锁紧，土车直接安放在管内导轨上，四个钢轮分别与导轨接合平稳，滚动顺畅。将泥土直接装入土车，通过管道内导轨将泥土运到顶进坑中，使用吊车运到地面，倒入泥土暂存区，定期外运。土车在轨道上往外运土时，停止顶进工作，待土车归位后，管道开始顶进并向外排土。现场指定专人量测排出的土体体积，核算管道推进的体积与排土体积，当排土体积过大时，须减少排土，增加管道推进速度；当排土体积过小时，须加快排土，减慢管道推进速度，将出土率始终保持在95%左右。中继间启动时，因导轨分为3米、6米二种规格，导轨连接部位断开，中继间前段管道开始顶进，顶进结束后，在启动主顶泵站至管道合拢。土车 管内导轨顶进管道管内出土车横断示意图表A.3技术交底记录工程名称北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段机械顶管（PCCP管）工程单元(工序)名称顶管（PCCP管道）施工单位交底内容：14、机头出洞机头推进到距接收坑约5米处，拆除接收坑洞口处的墙壁，使用与主筋同径的钢筋进行内外双排斜向连接钢格栅，焊接牢固后，将钢格栅割断。洞口处，人工挖土，将混凝土、钢筋及其它杂物清除干净。刀盘在旋转的状态下，慢慢顶进，此时掘进机的土仓压力也会随之消失，没有土压，螺旋输土机停止出土。仔细测量机头上、下、左、右的四个方向，与出洞口的大小、位置合适时，启动主顶油缸继续推进，至中心刀露出时，停止推进。安置机头接收托架，然后，慢慢将机头推入接收坑内。15、顶进完成后的二次打压及内接缝处理管道全线贯通后，第进行二次打压试验，按顺序依次对管口逐根打压，使用专用加压泵，从接头下部进水孔压水，至上部排气孔有水排水后拧紧排气孔螺栓，首先加压至0.2MPa，保持5min压力保持5min压力不下降即为合格。PCCP管道接口处内壁缝隙内（缝隙宽25mm），填充M10环氧砂浆。填充前，清扫管道内接缝，确保接缝内没有异物和灰尘。环氧砂浆符合现行的国家标准《食品安全毒理学评价和方法》（GB15193-94），有产品合格证和产品性能说明书，并应标明生产厂家、规格和生产日期。表A.3技术交底记录工程名称北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段机械顶管（PCCP管）工程单元(工序)名称顶管（PCCP管道）施工单位交底内容：PCCP顶管接口大样图16、中继间使用及安装1）如果顶进总长度在100米以内，不安装中继间。2）如果顶进总长度在100米至200米之间，安装一套中继间，根据施工经验，中继间安装到掘进机后60米（20节管）后，或当主顶输出顶力达到60%总顶力时，必须安装第一套中继间。3）如果顶进总长度在200米至300米之间，安装二套中继间，第一套中继间安装到掘进机后102米（34节管）后，第二套中继间安装在201米（67节管）后，或当主顶输出顶力达到60%总顶力三、顶管中的技术措施1、停顶处置顶进施工中，遇有特殊情况，会停止顶进施工。为防止停顶时发生抱管现象，每停顶五小时，对管外壁进行润滑泥浆补注一次，注浆自掘进机后第一节管开始，依次向后进行。每停顶十小时开动表A.3技术交底记录工程名称北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段机械顶管（PCCP管）工程单元(工序)名称顶管（PCCP管道）施工单位交底内容：主顶千斤一次，缓慢向前推进100mm。2、对地下管线的保护1）顶进前需明确掘进机与地下管线的位置；2）对地下管线进行详细检查，确定地下管线的种类、埋深与完好程度；3）与地下管线的产权单位联系，明确管理人员的联系方式；4）知道上游关闭阀门的位置与关闭方式；5）施工期间设专人进行巡视检查，观察管线是否有变形、断裂现象，雨水管、管沟内是否冒浆现象。并做好观察记录，保留影象；6）顶进施工时，在掘进机距管线水平距离的前、后五米距离内，降低顶进速度，并降低10-20%的土仓压力。7）如果地下管线损坏时，需立关闭上游阀门，并与产权单位联系，及时维修、处理。8）顶进施工完成后，立即进行加固注浆处理，通过管内注浆孔注入固结浆，在管线区域内，以充填注浆为主，注浆压力不能过大，但一定要保证密实。3、对铺大路的保护顶管施工可能造成地面沉降的主要原因包括：顶管机迎面土压失衡引起坍塌；管道与土体摩擦使土层结构破坏；管道周边有空隙；地层失水引起的二次固结沉降；管道接口渗漏等。针对这些原因，制定如下有针对性的技术措施，加强施工管理，严格要求施工人员做到：1）顶管施工前，机手一定要明确管顶与道路的垂直距离、土质、地下水等情况，明确顶进长度、管径、管材，明确顶进坑、接收坑与道路的关系，明确顶进方式，明确顶管对道路的影响；2）进、出洞时，对洞口进行注浆加固处理，保证土体稳定，防止洞口出现坍塌；3）顶进施工中，保证顶进速度稳定，不能出现忽快忽慢的现象；4）顶进中，为防止管道与土体摩擦造成的土层结构破坏，须同步注入润滑泥浆，并保持泥浆压表A.3技术交底记录工程名称北京市南水北调配套工程通州支线工程施工第四标段机械顶管（PCCP管）工程单元(工序)