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文档简介
顶管施工工艺与技术(一)施工降水方案1、降水目的降低基坑内土体含水量,方便挖掘机和工人在坑内施工作业。2、降水井施工(1)基坑开挖过程中采用直径800mm的大口井进行基坑降水与减压(大口井深入坑底底板约5.0m),保证坑内地下水位降至开挖面标高以下1.0m,并保证坑底土体的稳定性。3、工艺流程准备工作→钻机进场→定位安装→开孔→下护口管→钻进→终孔后冲孔换浆→下井管→稀释泥浆→填砂→止水封孔→洗井→下泵试抽→合理安排排水管路及电缆电路→试验→正式抽水→记录。4、设备选型本工程钻井设备拟选用QJ-1250型水文地质钻机,成孔采用正循环自然泥浆造浆,泥浆护壁回转钻进成孔,钻头选用带保径圈的三翼钻头,钻头直径按设计及规范要求。根据施工经验,使用这些钻头施工稳定性好,能确保成孔质量,能有效控制成孔中的缩径现象,为确保工程质量奠定基础。5、施工技术操作要求(1)材料到位专人负责进料,工程师核定,确保实管、无砂管、填料、粘土球、粘土等材料的质量。材料不到位,质量不符合要求不能开钻。(2)进场、定位、埋设护孔管井位放样原则上测量工程师现场施工放样后报监理单位复核确认,钻机进场。钻机应安放稳固、水平、孔口中心、磨盘中心、大钩应成一垂线。回填物较厚的井位应埋设护孔管(Φ800mm),埋设护孔管要求垂直,并打入原状土中10-20cm,外围用粘土填实夯实,井管、砂料到位后才能开钻,钻孔孔斜不超过1%,要求整个钻孔孔壁圆整光滑,钻进时不允许采用有弯曲的钻杆。(3)钻进清孔 钻进中保持泥浆比重在1.1~1.15,尽量采用地层自然造浆,整个钻进过程中要求大钩吊紧后徐徐给进(始终处于减压钻进),避免钻具产生一次弯曲,特别是开孔时不能让机上钻杆和接头产生大幅摆动。每钻进一根钻杆应重复扫孔一次,并清理孔内泥块后再接新钻杆,终孔后应彻底清孔,直到返回泥浆内不含泥块,返出的泥浆用测试的仪器测出含砂量<12%后提钻。(4)下井管井管应平稳入孔,每节井管的两端口要找平。为了保证井管不靠在井壁上和保证填料厚度,在滤水管上下部各加一组扶正器,外包一层60目滤网。下管要准确到位。自然落下,稍转动落到位,不可强力压下,以免损坏过滤结构。井管到位后下钻杆泥浆稀释到1.05左右,使泥浆从过滤器经井管与孔壁的环状间返回地面,稀释泥浆应逐步缓慢进行。(5)填料填砾粒径必须按抽水含水层的颗粒分析资料确定,填砾的D50≤(8-12)d50(含水层的粒径),在本工程中宜采用2-4mm的干净石硝。井管下入井内后,泥浆稀释到比重小于1.05时关小泵量,将填砾徐徐填入,并随填随测填砾顶面的高度,不得超出预定设计高度。(6)止水为了防止上部土层中的水沿砾料进入抽水井内,在降压井填砾顶部填5.00m厚的优质粘土球止水,其上再用粘土填实,一直填到地面。用粘土回填止水时,粘土的块度不大于100mm,以防止孔内架空回填不到位。(7)洗井采用空压机洗井方法。首先利用空压机洗井,要求洗井至出清水,最后再用空压机洗井并清除井底存砂。确保试抽水期间不断流。6、生产性降水试验本次使用的试验方法是待围护结构、止水帷幕、降水井及冠梁施工完毕后,在正式挖土之前选取基坑内1口降水井开启,进行单井试验性抽水,试验期间将该井水位降至井底,同步观测其他降水井及观测井水位变化情况及该井出水量情况,确定单井出水量,并检查降水设备是否正常,满足要求后转入正常工作。(二)封井方案1、坑内降水井待坑内顶管工程、检查井施工完毕,满足封井条件后,向井管内回填优质粘土(或素水泥)至基底以下2m,剩余部分至基坑顶面的井管采用微膨胀凝土回填,随后进行坑内填土作业。封井前应下设封井套。封井套外侧应焊有一道止水环,并嵌入基础底板中,止水环有效宽度不小于150mm。2、坑外观测井降低水位后在静水状态下,快速回填粘土球,至基坑顶面。3、降水保证措施(1)技术保证措施(2)降水试运行在开始降水运行之前,准确测定各井口和地面标高,测定静止水位,安排好抽水设备、电缆及排水管道作生产性抽水试验运行,观测降水效果,检验抽水系统是否完好。抽出来的水应排入场外市政管道中,以免抽出的水就地回渗,影响降水效果,坑内的降雨积水应立即排出坑外,尽量减少大气降水和坑内积水的入渗。(3)正式运行1)抽水井个数和抽水量大小应根据基坑开挖深度和承压水头埋深要求进行控制。2)抽水需要24小时派人值班,并做好抽水记录,记录内容包括降压深井涌水量Q和水头降s,并在现场绘制s~t曲线,以掌握抽水动态,指导降水运行达到最优。3)整个降水过程中应备有双电源,以确保降水连续进行及基坑开挖安全。4)降水工作应在地下构筑物施工至上覆压力和地下水头的顶托力平衡后才能停止降水。停止降水的时间根据上覆压力与顶托力的平衡计算结果确定的计算结果应报送设计并取得设计的认可后,施工现场才能停止降水。(4)降水运行注意事项1)所有降水井的井管口设置醒目标志,做好标识工作,与挖机施工人员做好井管保护工作。挖土时在靠近井管部位时尽可能使用人工扦土,避免对井的损坏。2)降水运行期间,现场实行24小时值班制,值班人员应认真做好各项质量和观测水位变化的记录,做到准确齐全。降水运行过程中对降水运行的记录,对停抽的井应及时测量水位,每天1~2次,降水分包负责将每天的降水运行记录提交一份给总包、监理及其他相关单位,对于水位出现的异常应及时分析整理。3)降水运行阶段,必须保证双电源,如遇电网停电,须提前二个小时通知,以便及时采取措施,确保降水的效果。4、质量保证措施降水井质量验收标准:1)井深的弯曲度:井身应圆正,井的顶角及方位角不能突变,井斜不超过1度。2)井管的安装误差:井管应安装在井的中心,上口保持水平。井管与井深的尺寸偏差不得超过全长的±2‰,过滤管安装上下偏差不得超过30mm。3)井的含砂量:抽水稳定后,降压井水含砂量不得超过万分之一(体积比)。4)井出水量:单井出水量基本稳定,计算井损失小于4m。成井施工控制表序号检验项目质量标准检查方法分包责任人成孔阶段井位<500mm经纬仪、钢尺测量员孔深(mm)±500mm测绳、钻杆机长质量员垂直度1%水平尺机长质量员井径>500mm测量钻头质量员泥浆比重1.15-1.20比重计机长质量员沉渣厚度:≤300mm测绳机长质量员成井阶段泥浆比重1.05-1.10比重计机长质量员井管及滤管长度±500mm钢尺质量员填砂厚度+1000mm测绳机长质量员粘土厚度+1000mm测绳机长质量员活塞洗井井喷状目测项目工程师空压机洗井水清砂尽目测项目工程师抽水安装泵±3m钢尺质量员水位±200mm水位计测量员等流量±2m3/h水表测量员等真空度>–0.06MPa真空表施工员等5、应急保证措施(1)双电源保证措施降水成功与否直接关系到整个工程的安全,所以在施工过程中不能忽视一些影响降水安全的因素。必须双电源保证,在有一路工业用电的同时配备足够的柴油发电机,发电量为100KW,为了保证柴油发电机处于完好状态,还应定期(1~2周)试运行一次,发电机进行模拟演习,保证应急时柴油发电机必须能够即时发动供电,同时建议总包在电路设计时采用双向闸刀,确保工业电与柴油发电机供电自由切换,保证应急时必须全部发动供电,同时在线路设计时必须保证在5~6分钟内能将降水井的电源全部得到更换,保证在基坑开挖过程中降水不得中断,否则造成的后果无法估量。(2)排水保证排水是否正常将直接影响降水运行,根据降水最高峰分析,每天最高排水量大约500吨,要求总包方在施工区域内合理布置排水沟,能够迅速将大量地下水排入城市管道中。(3)井管保护开挖时注意保护降水井管,降水井管材强度经不起一些机械设备的碰撞和冲击,降水单位必须保证井管连接的焊接质量。坑内挖土时,挖机等不要直接碰撞坑内井管,井周边的土不得用挖机操作,可以人工扦土,并要有专人指挥。(4)监测措施因基坑开挖深度比较深,必须委托专业监测单位对基坑围护结构和周边环境进行监测,加强信息化施工,监测数据必须提交一份给降水单位,对周边环境出现异常情况,监测单位必须通知降水单位,从而使降水单位根据数据实时调整抽水井数以及抽水井位置。(5)紧急情况的应对措施1)坑底如果出现局部出现冒水、涌砂现象,开启附近的降水井,降低水头;现象严重时,立即停止基坑开挖,在开启附近降水井降压的同时采用沙袋压重或往冒水孔覆土。2)由于该地区地层较为复杂,如果出现局部地层与布井位置地层水力联系不大而发生冒水、涌砂的情况。即停止该局部范围内的开挖,同时立即补井减压。6、降水井运行控制(1)为保证降水运行,现场宜准备备用电源。(2)对于降水井,为减少降水对周围环境的影响,必须按需降水。(3)基坑降水应遵循分层降水,按需降水、动态调整的原则进行。(4)降水必须与基坑开挖协调配合。降水运行应根据工程开挖范围、开挖深度确定降水井的启动数量及降水标高,并根据监测结果适当调整。(5)降水井运行控制原则为将地表水位控制在开挖面1米以下。(6)降水期间应注意坑内外水位变化并对基坑和周边环境进行监控,保证基坑稳定和周边环境安全。若发生异常情况时,应停止大量降水,采取维持性降水,并立即组织有关单位进行分析,找出原因,采取措施,排除隐患,采取措施后再进行降水。(三)顶管工作坑—灌注桩施工方案沿基坑内边线施做灌注桩作为支护结构,开挖深度H<8m的基坑施作800@1000灌注桩,有效桩长18.3m;开挖深度8m<H<9m的基坑施作900@1100灌注桩,有效桩长18.3m;开挖深度9m<H<10m的基坑施作1000@1200灌注桩,有效桩长19.3m。在支护桩外侧施做2排直径600mm的高压旋喷桩,进出洞位置增打1排,作为基坑止水帷幕,开挖深度H<8m的基坑高压旋喷桩有效桩长13m;开挖深度8m<H<9m的基坑高压旋喷桩有效桩长13m;开挖深度9m<H<10m的基坑高压旋喷桩有效桩长14m;采用42.5级普通硅酸盐水泥,单桩水泥掺入量不小于35%。在灌注桩桩顶设置1道混凝土1200×700mm冠梁,其下再设置1道钢支撑(开挖前应将地下水降至开挖面以下1m,且水位稳定以后进行开挖)。1、钻孔灌注桩施工方法钻孔采用循环钻机,根据本工程地区的地质特点,采用泥浆护壁。现场绑扎钢筋笼,汽车吊配合人工分节吊装安放,搅拌运输车运送商品混凝土,导管法灌注水下混凝土。2、施工工艺流程钻孔灌注桩施工工艺流程图3、灌注桩施工前准备桩基施工前,清除桩基位置上的杂物,整平场地,根据图纸要求局部进行原地表土换填,确认地下管线处理完毕,使机械能顺利进场,且施工中钻机保持稳定。采用全站仪、经纬仪测定桩孔位置,并埋设孔位护桩。钻孔灌注桩施工程序示意图4、泥浆制备泥浆系统由泥浆池、沉淀池、循环槽、泥浆泵等设施设备组成,为最大限度减少对环境的影响,利用集装箱制作活动泥浆池,选用优质膨润土造浆,并投放一定量的Na2CO3,以降低地下水酸性腐蚀的影响,泥浆比重控制在1.1~1.3范围。试验泥浆的全部性能指标,并在钻进中定期检验泥浆比重、粘度、含砂率、胶体率等,填写泥浆试验记录表。泥浆循环使用,废弃泥浆沉淀后运至业主指定的位置进行处理。泥浆技术指标表序号项目技术指标序号项目技术指标1比重≤1.15,排除泥浆指标:≤1.304胶体率不小于95%2粘度18~22s,排除泥浆指标:20~26s5PH值大于6.53含砂率新制泥浆不大于4%5、埋设护筒孔口护筒采用4~8mm厚钢板制作,内径比钻头直径大20cm,高度根据桩孔地质条件、水位高低决定,同时应满足孔内泥浆面高度要求,其上部宜开设1~2个溢浆口,并高出地面0.15~0.3m。采用人工开挖埋设护筒,护筒底部与土层相接处用粘土夯实,护筒外面与原土之间用粘土填满、夯实,严防地表水顺该处渗入。护筒埋设深度:在粘性土种不宜小于1.0m,在砂土中不宜小于1.5m,当表面土层松软或受水位涨落影响时,应尽量将护筒埋置在较密实的不透水土层中至少0.5m。护筒埋设竖直准确,护筒中心与桩位中心偏差小于20m,护筒竖向的倾斜度不大于1%。6、成孔钻机就位时用方木垫平,钻机定位要准确、水平、稳定,将钻头中心线对准桩孔中心,钻机底盘中心与护筒中心差控制在2cm以内。钻孔过程中,孔内严格保持泥浆稠度适当、水位稳定,及时添加泥浆,以维持孔内水头差,防止坍孔。并对钻碴作取样分析,核对设计地质资料,根据地层变化情况,采用相应的钻进参数、泥浆稠度。钻进过程中,经常测定钻孔深度、倾斜度,发现问题,及时处理。7、成孔质量检查钻进成孔后及时进行质量检查。钻进成孔质量标准表项目容许偏差检测方法钻孔中心位置≯50mm用TJY型井径仪孔径-0.05~+0.10d超声波测井仪倾斜度1/300用TTX型测斜仪,超声波测井仪孔深比设计深度深300~500mm核定钻头和钻杆长度8、第一次清孔清孔的目的是使孔底沉碴(虚土)、泥浆浓度、泥浆中含钻碴量和孔壁厚度符合规范质量要求和设计要求,为灌注混凝土创造良好的条件。钻孔至设计高程,经过检查,孔深、孔径、孔的偏斜符合要求后,将钻渣抽净。本工程所处区域地质情况较差,为粘土和粉质粘土,清孔采用泥浆循环换浆法,在钻进至设计深度后,稍稍提起钻头,同时保持原有的泥浆比重进行循环浮碴,随着残存钻碴的不断浮出,孔内泥浆比重和含量不断降低,然后注入清水继续循环置换,随时检查清孔质量;个别孔底沉渣采用泥浆泵吸出的方式进行清孔。清孔应符合下列规定:距孔底0.2~1.0m范围内的泥浆相对密度控制在1.03~1.10,含砂率≤8%,粘度≤28s。清孔过程中必须及时补给足够的泥浆以保持孔内浆液面的稳定;第一次清孔结束后,孔底沉碴允许厚度为200~300mm。9、绑扎、吊装钢筋笼钢筋笼在钢筋加工厂严格按设计和规范要求制作。钢筋笼制作偏差要求表项目允许偏差(mm)项目允许偏差(mm)主筋间距±10钢筋笼长度±50箍筋间距±20个别扭曲±10钢筋笼直径±5钢筋保护层±20钢筋笼在制作、运输和安装过程中要采取措施,防止不可恢复的变形,并设置保护垫块。在确认清孔完成并符合设计要求后,将焊接好的钢筋笼骨架分段用汽车吊吊入桩孔,吊入下段后将其临时固定在孔口位置,再吊放上段钢筋笼,并在孔口与下段钢筋笼进行对接;钢筋笼对接采用帮条搭接、双面焊缝,并在下段钢筋上焊好帮条,在上、下段钢筋笼对位固定好后进行焊接。对接完成后下放至设计深度,并在孔口牢固定位,以免在灌注混凝土过程中发生浮笼现象。钢筋笼吊放程序见下图。钢筋笼吊放程序图10、导管安装导管用Ф219mm的钢管,壁厚3mm,每节长2.0~5.0m,配1~2节长1.0~1.5m短管,由管端粗丝扣、法兰螺栓连接,接头处用橡胶圈密封防水,并对导管作水压和接头抗拉试验,保证不漏水。混凝土浇注架用型钢制作,用于支撑悬吊导管,吊挂钢筋笼,上部放置混凝土漏斗。11、第二次清孔在第一次清孔达到要求后,由于要安放钢筋笼及导管,至浇注混凝土的时间间隙较长,孔底又会产生沉碴,所以待安放钢筋笼及导管就绪后,再利用导管进行第二次清孔。清孔的方法是在导管顶部安装一个弯头和皮笼,用泵将泥浆压入导管内,再从孔底沿着导管外置换沉碴。清孔标准是孔深达到设计要求,孔底泥浆密度≤1.15,复测沉碴厚度在50mm以内,此时清孔就算完成,立即灌注混凝土。12、灌注水下混凝土采用商品混凝土,由搅拌运输车运送至孔位灌注。先灌入桩尖首批混凝土,首批混凝土要经过计算,使其有一定的冲击能量,能把泥浆从导管中排出,并能把导管下口埋入混凝土不小于1m深;桩尖最先灌注的0.5~1.0m3混凝土采用稠度和强度与设计混凝土相同的灰浆。开导管用混凝土隔水栓,隔水栓预先用8号铁丝悬吊在混凝土漏斗下口,当混凝土装满后,剪断铁丝,混凝土即下沉至孔底,排开泥浆,埋住导管口。随着灌注连续进行,随拔管,中途停歇时间不超过15min。在整个灌注过程中,导管在混凝土埋深以2~3m为宜。由专人测量导管埋置深度及管内外混凝土面的高差,及时填写水下混凝土浇注记录。利用导管内的混凝土的超压力使混凝土的浇注面逐渐上升,上升速度不低于2m/h,直至高于设计标高1.0m左右,在灌注过程中,当导管内混凝土含有空气时,后续混凝土宜通过溜槽慢慢地注入漏斗和导管,不得将混凝土整斗从上面倾入导管内,以免导管内形成高压气囊,挤出管节间的橡胶垫而使导管漏水;同时,对灌注过程中的一切故障均记录备案。在灌注将近结束时,在孔内注入适量清水使孔内泥浆稀释,排出孔外,保证泥浆全部排出。导管法灌注混凝土施工流程图13、桩机移位在上一根桩的钻孔及第一次清孔完成后,移动钻机至下一桩位,开始进行下一根桩的钻孔施工,同时开始进行上一根桩的桩身混凝土灌注。14、灌注桩工程中间检验及验收(1)灌注桩的混凝土抗压强度必须符合设计要求,全数检查,检验方法为检查试验报告。(2)混凝土灌注桩允许偏差应符合规定。混凝土灌注桩允许偏差值序号项目允许偏差(mm)检验频率检验方法范围点数1混凝土抗压强度符合设计要求按规定检验2孔径不小于设计要求每根桩1测孔仪检测3孔深+500测绳检查4桩位顺纵轴方向50钢尺检查垂直纵轴方向505垂直度3‰测孔仪检测6沉渣厚度≤100测绳检查7钢筋骨架主筋间距±105钢尺检查长度±50箍筋间距±20直径±5(四)顶管工作坑—高压旋喷桩止水帷幕施工方案在支护桩外侧施做2排直径600mm的高压旋喷桩,进出洞位置增打1排,作为基坑止水帷幕,开挖深度H<8m的基坑高压旋喷桩有效桩长13m;开挖深度8m<H<9m的基坑高压旋喷桩有效桩长13m;开挖深度9m<H<10m的基坑高压旋喷桩有效桩长14m;采用42.5级普通硅酸盐水泥,单桩水泥掺入量不小于35%。1、高压旋喷桩施工方法(1)钻机定位。移动旋喷桩机到指定桩位,将钻头对准孔位中心,同时整平钻机,放置平稳、水平,钻杆的垂直度偏差不大于1%~1.5%。就位后,首先进行低压(0.5MPa)射水试验,用以检查喷嘴是否畅通,压力是否正常。(2)制备水泥浆。桩机移位时,即开始按设计确定的配合比拌制水泥浆。首先将水加入桶中,再将水泥和外掺剂倒入,开动搅拌机搅拌10~20分钟,而后拧开搅拌桶底部阀门,放入第一道筛网(孔径为0.8mm),过滤后流入浆液池,然后通过泥浆泵抽进第二道过滤网(孔径为0.8mm),第二次过滤后流入浆液桶中,待压浆时备用。(3)钻孔。当采用地质钻机钻孔时,钻头在预定桩位钻孔至设计标高(预钻孔孔径为15cm)。(4)插管。当采用旋喷注浆管进行钻孔作业时,钻孔和插管二道工序可合而为一。当第一阶段贯入土中时,可借助喷射管本身的喷射或振动贯入。其过程为:启动钻机,同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液,使钻杆沿导向架振动、射流成孔下沉;直到桩底设计标高,观察工作电流不应大于额定值。三重管法钻机钻孔后,拔出钻杆,再插入旋喷管。在插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可用较小压力(0.5~1.0MPa)边下管边射水。(5)提升喷浆管、搅拌。喷浆管下沉到达设计深度后,停止钻进,旋转不停,高压泥浆泵压力增到施工设计值(20~40MPa),坐底喷浆30s后,边喷浆,边旋转,同时严格按照设计和试桩确定的提升速度提升钻杆。若为二重管法或三重管法施工,在达到设计深度后,接通高压水管、空压管,开动高压清水泵、泥浆泵、空压机和钻机进行旋转,并用仪表控制压力、流量和风量,分别达到预定数值时开始提升,继续旋喷和提升,直至达到预期的加固高度后停止。(6)桩头部分处理。当旋喷管提升接近桩顶时,应从桩顶以下1.0m开始,慢速提升旋喷,旋喷数秒,再向上慢速提升0.5m,直至桩顶停浆面。(7)若遇砾石地层,为保证桩径,可重复喷浆、搅拌:按上述4~6步骤重复喷浆、搅拌,直至喷浆管提升至停浆面,关闭高压泥浆泵(清水泵、空压机),停止水泥浆(水、风)的输送,将旋喷浆管旋转提升出地面,关闭钻机。(8)清洗。向浆液罐中注入适量清水,开启高压泵,清洗全部管路中残存的水泥浆,直至基本干净。并将粘附在喷浆管头上的土清洗干净。(9)移位。移动桩机进行下一根桩的施工。(10)补浆。喷射注浆作业完成后,由于浆液的析水作用,一般均有不同程度的收缩,使固结体顶部出现凹穴,要及时用水灰比为1.0的水泥浆补灌。2、高压旋喷桩施工注意事项(1)施工前为了保证地下障碍的完好性必须进行探槽开挖,探槽必须采用人工开挖,上口宽1.2—1.5米,根据地下障碍的不同一般开挖深度在1.5—2.0米,如土质不好应适当设立简易支撑以保证人员的安全。(2)高压旋喷桩采用计量泵注浆,保证延米水泥用量。(3)高压旋喷桩在工作坑的制作过程中起着至关重要的作用,必须设立专人对其质量进行监控。3、高压旋喷桩施工质量保证措施:(1)施工现场先予以平整,不得回填杂填土或生活垃圾土。(2)施工中始终保持底盘的水平和导向架的垂直,高压旋喷桩的垂直偏差不得超过1%,桩位的偏差不大于20mm,成桩直径及桩长满足设计要求。(3)核实现场标高,测算成桩深度,在钻杆上做好标记,以使成桩达到设计桩长。(4)制备好的浆液不得离析。固化剂浆液其水灰比控制在0.5。浆液配制前,在灰浆罐中置标尺,准确放入计算水量后,将称量好的水泥放入搅拌。(5)施工中钻机与后台供浆应密切配合,泵送必须连续。喷浆提升的速度和次数符合施工工艺要求,并有专人记录。(五)顶管基坑支护、基础及土方开挖1、基坑开挖及回填步骤施作支护桩及止水帷幕后,基坑开挖必须待灌注桩及高压旋喷桩达到规定的养护时间后方可进行。按“由上而下,先撑后挖,分层开挖”的原则进行作业。基坑开挖前提前降水,采取分层降水满足挖土作业要求。在基坑挖至设计标高前降水深度宜控制在基坑底以下1.0m。第一步:挖冠梁及斜撑部分表层土方至冠梁底标高;第二步:施作钢筋混凝土冠梁;第三步:待冠梁及斜撑达到强度要求后,挖第一步土方,开挖至钢支撑底标高位置,安装钢腰梁及钢支撑;第四步:待钢支撑安装完成后,挖第二步土方,挖至基坑底;第五步:封底混凝土施工;第六步:顶管施工,检查井主体结构施工完成后,对基坑进行回填;第七步:恢复地面。2、冠梁施工(1)施工工艺流程
施工准备→测量放样→挖除表层土体至冠梁底→混凝土支撑底膜施工→冠梁、混凝土斜撑钢筋绑扎→钢筋绑扎监理验收→冠梁、混凝土斜撑模板支设→模板监理验收→冠梁、混凝土支撑混凝土浇筑→拆模混凝土养护。(2)施工工序1)测量放样①待基坑内土体开挖至砼支撑底部后,立即将中心线引入坑内,以控制底模及模板施工,确保钢筋混凝土支撑中心线的正确无误。
②在钢筋混凝土支撑混凝土浇注前,将其顶面标高放样于模板面上,以控制钢筋混凝土支撑顶面标高。
③待钢筋混凝土支撑模板拆除后,检查钢筋混凝土支撑的中心线和平整度、垂直度是否符合设计及规范要求。2)冠梁及钢筋混凝土支撑钢筋绑扎
①钢筋绑扎前应清点数量、类型、型号、直径,并对其位置进行测放后方可进行绑扎;
②钢筋绑扎须严格按照设计文件和施工图进行,横向支撑1/3跨位置严禁出现钢筋接头;
③钢筋绑扎前,应清理干净冠梁空间的杂物,若在施工缝处施工,还应把接缝处钢筋调直;
④钢筋的交叉点必须绑扎牢固,不得出现变形和松脱现象;
⑤钢筋接头主筋采用焊接,箍筋采用绑扎方式,焊接时单面焊搭接长度为10d,双面焊为5d,其搭接面积百分率不得超过50%;
⑥在绑扎钢筋接头时,一定要把接头先行绑好,然后再和其他钢筋绑扎;
⑦箍筋应与受力钢筋垂直设置,箍筋弯钩叠合处,应沿受力钢筋方向错开设置;
⑧钢筋绑扎必须牢固稳定,不得变形松脱。
⑨钢筋绑扎完成后先由项目部质检人员进行自检,在自检合格后报监理单位验收,经验收合格后方可进行下道工序施工。3)模板支立
①冠梁及钢筋混凝土支撑侧模采用覆木胶合板,模板支立前应清理干净并涂刷隔离剂,每次混凝土浇筑之前确保模板清洁光滑。主楞和次楞采用80mm×80mm方木,冠梁斜撑采用80mm×80mm方木支撑,砼支撑采用对拉杆形式支护,竖向支护不少于两道。②当混凝土支撑开挖至设计标高后,进行整平、复测标高,保证底模的平整及高程位置。同时对基底进行夯实处理(以防底模板在混凝土浇筑后发生沉降而影响混凝土支撑的质量),然后铺设油毛毡作为砼支撑底模。
③模板安装必须正确控制轴线位置及截面尺寸。为保证模板接缝宽度符合标准要求,施工中应加强对模板的使用、维修、管理。
④模板支撑安装必须平整、牢固、接缝严密不漏浆,保证混凝土浇筑质量。⑤模板安装施工结束后报监理验收,经验收合格后方可进行下道工序施工。
⑥模板拆除应根据设计和规范规定的强度要求统一进行,未经技术部门同意,不得随意拆模。4)混凝土浇筑
①根据图纸中关于混凝土强度的设计要求,混凝土冠梁、支撑、腰梁均采用C35混凝土。混凝土浇筑采用汽车输送泵浇筑。
②主管混凝土的试验人员一定要明确每次浇捣砼的级配、方量,严格把好原材料质量关,水泥、碎石、砂及外掺剂等要达到国家规范规定的标准,及时与砼供应单位沟通信息。
③砼浇捣前,施工现场应先做好各项准备工作,机械设备、照明设备等应事先检查,保证完好符合要求,模板内的垃圾和杂物要清理干净。
④砼搅拌车进场后,应严把砼质量关。检查坍落度、可泵性是否符合要求,应及时进行调整,必要时作退货处理。
⑤振捣棒的操作要做到“快插慢拔”,砼浇捣应分点振捣,宜先振捣料口处砼,形成自然流淌坡度,然后进行全面振捣,严格控制振捣时间、移动间距、插入深度,严禁采用振动钢筋、模板方法来振实砼。
⑥在混凝土浇筑前清理干净模板内杂物,混凝土振捣采用插入式振捣器,振捣间距约为50cm,以混凝土表面泛浆,无大量汽泡产生为止,严防混凝土振捣不足或在一处过振而发生跑模现象。
⑦冠梁与钢筋混凝土支撑节点同时施工,分段分批浇筑,接头处新老混凝土接合面按施工缝要求凿毛处理,并将浇筑完预留钢筋上的残留混凝土及时清理干净,且其接头位置留在冠梁上。
⑧在冠梁、支撑施工时应预埋安装轴力计。
5)拆模、养护
①混凝土达到规定强度时,方可进行模板拆除,拆除模板时,需按程序进行,禁止用大锤敲击,防止混凝土面出现裂纹。
②应在浇筑完毕后的12h以内对混凝土加以覆盖并保湿养护。
③每次浇筑至少留置一组标准砼养护试件,同条件试件留置组数根据现场实际需要确定。
④混凝土强度达到1.2N/mm2前,不得在其上踩踏或安装模板及支架。3、土方开挖(1)渗漏检测土方开挖前,应对水泥搅拌桩止水帷幕的隔水封闭效果进行渗漏检测。采用小范围开挖探坑,检查每次开挖深度范围内水泥搅拌桩止水帷幕是否有漏水情况。如果存在漏水情况,则要找到漏水点的准确位置,然后再漏水点的水泥搅拌桩外侧补打高压旋喷桩,进行补漏。确保止水帷幕的隔水封闭效果。(2)开挖施工总体筹划1)土方开挖条件①降水达到开挖标高以下1m,符合开挖条件要求;②挖土卸土点落实;③施工道路符合挖土施工条件;④临近重要建、构筑物的监测准备工作完成;⑤制定了现场场地整平、基坑开挖施工方案;⑥清除现场障碍物,对场地进行平整;⑦所有挖土所需的机具设备、相应物资材料和应急物资准备就绪。2)土方开挖原则基坑开挖时采用人工与挖掘机配合、分步进行。开挖深度直至每一步开挖基底标高以上30cm后,采用人工清理槽底,严禁超挖或扰动基底土层。机械开挖时,抓料斗不宜碰撞、扰动顶管坑四周的灌注桩;随开挖、随清运至事先指定地点并远离基坑周边区域。挖掘机沿基坑四周进行挖土时,保持与基坑边缘距离在2m以上,尽量减少对围护结构增加附加荷载。基坑土方开挖平面图:本工程施工时严格控制基坑两侧土体压力差异,同时必须严格控制基坑周边的附加荷载,重型车辆、运土车、管道堆放、吊车位置应严格控制,保证不超过设计附加荷载20kPa,以确保基坑安全。(3)顶管基坑土方开发具体方法采用一般挖掘机配合18m长臂挖掘机在坑边,工人在基坑内配合的开挖的方法,进行分层开挖。施工时挖掘机围绕基坑进行开挖作业。施工流程如下:①用一般挖掘机开挖工作面表层土至冠梁及混凝土斜撑底,施作冠梁及混凝土斜撑。表层土方开挖横断面示意图②待冠梁及斜撑达到强度要求后,开始进行第一步土方开挖,长臂挖掘机坐于基坑一侧,开挖至钢腰梁支撑底标高位置,安装钢腰梁及钢支撑。第一步土方开挖横断面示意图③待第一道钢筋混凝土腰梁及斜撑达到强度要求后,开始进行第二步土方开挖,长臂挖掘机坐于基坑一侧,开挖至基底,基底以上30cm人工清底,严禁超挖。随后施作垫层及封底底板施工。第二步土方开挖横断面示意图(4)基坑开挖组织1)为方便施工管理与统一调度,基坑开挖施工由1个专业作业队,分多个作业班组(土方班、降水班、混凝土结构班)按施工程序实施。2)基坑开挖做好土方开挖与外运的调度,组织好运输车辆,并安排做好运输线路的调查,及时调整,尽量减小基坑基底的暴露时间。3)为确保施工安全,采用信息化施工、动态管理,做好信息反馈与总结,确保施工各环节正常运作。4)基坑开挖时设备投入情况设备名称设备型号数量挖掘机1m31台长臂挖掘机18m1台运行车——5部(5)土方开挖、运输和存放土方主要采用挖掘机挖土,汽车采用自卸式环保车。本工程土方除回填部分外全部外运。为了保持“市容”整洁,外运弃土采用环保运输车,一是车斗门保持严密,防止漏土;二是车厢加高0.5m,装车不超限;三是对流塑状泥土用专用泥浆车外运或经晾晒后装运;四是车厢覆盖篷布且出场前用高压水冲洗车轮及车体外表。运输车辆进出施工现场,设专人防护,统一指挥,及时疏导行人及车辆。(6)基坑开挖原则1)基坑严格按设计位置分层进行施工,及时施工钢筋混凝土支撑,确保基坑坑壁稳定。施工过程中,密切与施工监测配合,加强信息化管理,若有不稳定的因素存在,及时报请监理工程师和设计人员调整施工方案。2)深基坑开挖严格遵循“分层挖土,先撑后挖”原则,始终把基坑变形量控制在警戒指标之内。3)限制基坑开挖线以外地面堆土堆物荷载不超过20kpa并做好计算校核工作,随时检查确保安全。4)严格控制基坑施工降水时间和降水量,运用分层、分级,按需降水,并时刻监测因降水而造成周围地面沉降量。5)施工中各工序应以测量监测为指导,根据水位变化,围护结构位移,轴力的大小,基底反弹量等数据调整施工方法。(7)挖土注意事项1)挖土过程中严格控制挖土标高,严禁超挖。机械在施工中注意对围护结构及支撑的保护,避免围护结构产生不良的影响。2)密切监测基坑周围水位线的变化,当发现问题时及时采取措施,以减小基坑降水对周边环境的影响。一经发现较大位移和沉降时,马上停止开挖,会同有关单位协商解决后方能继续施工。3)基坑开挖方法严格按照施工方案执行,当机械挖至接近基坑底时,开挖过程中不得损坏基底地基原状土。4)基坑开挖接近基底300mm时,人工配合清底,不得超挖或扰动基底地基土。发生超挖时,用碎石或混凝土回填至基底标高。5)当坑底如遇淤泥、淤泥质或软弱土层时,挖除并回填土石屑,分层压实至设计标高,其压实度不小于95%,如遇异常情况与设计协商共同解决。6)基坑开挖及结构施工期间定期对围护结构及支撑系统等进行监测。7)围护结构外侧设挡土墙,防止坑外地面水倒灌基坑。8)施工挖土时注意对降水井的保护,防止杂物落入井中。4、钢筋混凝土封底采用垫层进行封底。封底采用100cm厚C30混凝土底板,采用商品混凝土进行浇筑,浇筑过程中及时振捣,保证封底混凝土的密实及表面平整。混凝土垫层与周边灌注桩顶紧,以便发挥垫层的支撑效应。5、基坑回填基坑回填采用粘性土,在管道和井室侧壁四周同时回填并分层夯实,压实系数不低于0.90,拆除支撑时,基坑回填顶面标高不应低于改支撑中心标高以下0.6m,填土至最上层支撑以下0.6m时方可凿除冠梁。(六)顶管区间施工1、设备系统本工程采用泥水平衡掘进机施工,泥水加压平衡式掘进机由主机、纠偏系统、进排泥系统、主顶系统、压浆系统和洞口止水圈、导轨等组成。泥水平衡顶管机头利用在砼管内设Φ100钢管作为循环泥浆管路,在地面上配置泥浆沉淀池、泥砂分离池,泥浆泵,泥浆循环管路,在工作坑内设Φ100胶管用以连接管内和地面上的泥浆循环管路。抽出的泥浆经沉淀达到排放标准后及时外运排放至指定地点。泥水平衡顶管机的优点:(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。千斤顶宜固定在支架上,并与管道中心的垂线对称,其合力的作用点应在管道中心的垂直线上;千斤顶合力作用点除与管道中心的垂线对称外,其高提的位置,一般位于管子总高1/4~1/5处,若高提值过大则促使管节愈顶愈低。当千斤顶多于一台时,宜取偶数,且其规格宜相同;当规格不同时,其行程应同步,并应将同规格的千斤顶对称布置;千斤顶的油路应并联,每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。油泵宜设置在千斤顶附近,油管应顺直、转角少;油泵应与千斤顶相匹配,并应有备用油泵。油泵安装完毕,应进行试运转;顶进开始时,应缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常顶进速度顶进;顶进中若发现油压突然增高,应立即停止顶进,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。在管道顶进前,应作好检查准备工作,确认条件具备时方可开始顶进。其主要内容包括:a.全部设备经过检查并经过试运转。b.掘进机在导轨上的中心线、坡度和高程应符合规定。c.防止流动性土或地下水由洞口进入基坑的措施。d.施工人员安全防护用具、手用工具等配备齐全。e.确定泥浆排放地点、泥浆弃地行走路线。2、测量系统后视控制靶盘设在掘进机内,测量仪器位置设在工作井内中线位置,安装时用Φ14膨胀螺栓将支架底盘与混凝土基础固定,支架用Φ40钢管和3毫米厚的钢板制作,再通过由地面上的经纬仪或全站仪将管线中心点引到坑内的仪器支架上,在对面留一点作为仪器的前方控制点,通过该两点可安装仪器。仪器稳定好后在其上方用木板做防护顶棚,上铺防雨水材料。3、安装导轨导轨安装是保证顶管质量的关键环节,导轨的坡度与设计坡度一致,两根导轨必须保持相互平行、等高。导轨采用特制专用钢轨,数量2根,长同底板长,和预埋钢板之间用横向的槽钢(8厘米宽)焊接,导轨的间距布置应使管外底离横向的槽钢顶面不小于2厘米,导轨长度按基坑长度减去0.3米,满长铺设。导轨的高程误差和中线位移控制在应控制在2毫米内。两根导轨的内距计算:A=两根导轨的内距D=管外径h=导轨高e=混凝土管外距钢轨地面高,可取30~50毫米4、测量仪器安装工作坑内布置低压电源插座,以供坑内照明和激光水准仪使用,在距后背墙1米处一组千斤顶之间安装激光经纬仪,经纬仪的位置应在管道的中心线上,安装时应先安装经纬仪支架,用Φ14膨胀螺栓将支架底盘和混凝土基础固定,支架用Φ40钢管和3毫米厚的钢板制作,再通过由地面上的经纬仪或全站仪将管线中心点引到坑内的经纬仪支架上,同时在顶管方向的迎面上预留一点,作为仪器的前方控制点,通过该两点可安装激光经纬仪。经纬仪稳定好后,在其上方用木板做遮挡防止上面物体落下砸到水准仪,木板上铺设工程塑料薄膜,以防下雨。5、千斤顶及高压油泵工作坑内设4—6个液压千斤顶(200吨),两个高压油泵(32MPa其中一个作为备用)。液压千斤顶(200吨)和千斤顶支架布置在工作坑内,在稳放时一定要注意不能碰到水准仪,稳好后可用调整垫对千斤顶的位置进行细部调整。用高压油管将液压千斤顶和高压油泵联接起来,将高压油泵上的油箱灌满抗磨46#液压油,接通电源,进行空顶试顶,顶时应先排空千斤顶内的空气,当出镐和回镐往返2个来回正常时即可使用。将机头吊至坑内,平稳放在导轨上,要保证管外皮与导轨之间接触严实,并使其靠近洞口。在基坑洞口范围内的地连墙或灌注桩。地面上的各种设备布置以不影响测量放线为原则,(即尽可能的不要摆在管线的中线上)以利于时时观察和操纵;各种线路、电源、空气开关要固定牢靠,做好标识,易于分辨,查找方便;6、机头连接为预防刃机头时机头下跌应加强机头与机头后第1管、第2管、第3管之间的联结。在第1节管与机头间加M30螺栓4组,详见下图:开镐刃机头时,只开千斤架下面的2个镐,以防扎头。机头与机头后第1节管连接示意图7、顶管机头吊装吊车型号:200T汽车吊进行机头的吊装施工。d2200顶管机头重量约30吨、35吨。将200T汽车吊主机停放于工作坑边工作区域开阔位置,根据本工程实际情况和吊车负荷,全部安排在原状地坪上进行吊装,吊车撑脚垫放层140mm厚路基箱板,板宽1.5米,长5米。靠近基坑处的撑脚放置双层路基箱板。吊车选用臂长26.8米,工作半径为16米,撑脚中心离工作坑外边最小距离3米。吊车展开后安装配重提升装置,逐步把配重加完。拖运车辆把顶管机停到吊车尾部或侧部最佳位置。将吊环扣入顶管机吊点,慢慢起吊,吊装平衡后,运输车辆离开。吊车旋转,转到顶管坑的上部,顶管机慢慢下降至安装指定位置。300t汽车吊工作示意图200t汽车吊起重参数如下表所示:根据200吨汽车吊起重性能表可知,当幅度为16m、臂长为26.8m时,起重量达到37.4吨,满足d2200mm机头最大起重要求。8、施工工艺流程9、现场平面布置在顶管顶进坑周边设置液压控制台以及操作人员休息室,由于顶管工程流动性较强,在基坑边设置集装箱,供人员休息以及零散材料的存放。严格控制集装箱荷载,使其对地面的压力小于20kPa。在基坑另一侧设置管材存放区,管材采用平方,不得堆放,管材距离坑边的最近距离要大于5m。在其附近设置汽车吊用于管材向坑内吊送。根据现场施工条件,顶管施工现场平面布置图如下:10、准备流程(1)把临时水准点、中线定好位置,准备测量校核使用,由于已知控制点的位置所限,满足不了施工需要,所以要增加一定数量的临时控制点,以保证施工正常进行。临时控制点的平面坐标及高程测定方法同已知点复核测量相同。(2)液压系统、顶进系统安装试运行正常。(3)检查后背加固是否牢靠(4)检查轨道安装是否牢固(5)吊装设备运行正常,吊具、吊索准备齐全。(6)管内进水排泥管路及连接螺栓备齐。(7)应将膨润土准备一个井段的用量,注浆泵、管路、阀门等配件齐全且运行正常。(8)管外用照明设备、管内用的安全电压变压器、灯具线路正常。(9)防雨设备齐全。(10)顶铁配置齐备。(11)泥浆排放地点的选定。(12)人员安全防护用具、手用具等配备齐全。(13)发电设备试运行正常备用。11、顶管基坑内部总体布置图顶管坑内机械设备、构造措施布置示意图12、轨道布置及轨距确定导轨采用双拼[16号槽钢焊成复合型导轨,导轨定位时必须稳固、准确,在顶进过程中承受各种荷载时不移位、不变形、不沉降,两根轨道必须相互平行、等高,导轨面上的中心标高按管内底标高设置,管外皮距轨道下部横撑间距为30mm。在顶进中经常观测调整,以确保顶进轴线的精度,导轨安放前先校核管道中心位置。两组千斤顶顶进示意图导轨间距离:根据该公式本工程的轨道间距分别为:1378mm;13、止水封门设置(1)顶管施工关键是处理好进出洞口的措施。洞口破除首先处理洞口的钢筋混凝土墙、灌注桩和洞口的高压旋喷桩,灌注桩是工作坑支撑体系的一部分,钢筋处理要小心,同时严格按方案施工,灌注桩剩余短头和框架焊在一起,水泥搅拌桩能加强龙门口土方的稳定,要利用机械破除,破除时,应顶进速度慢、刀盘旋砖快的原则,破除后方可用机头顶进,开始顶进时要控制好高程及左右偏差。(2)止水封门做法,在灌注桩靠近金坑内侧根据设计要求设置钢筋混凝土墙体,在墙体混凝土浇筑时,提前在洞门位置设置止水环,必须保证止水环的位置准确。拆除钢筋混凝土墙的模板后,剔除洞门范围的灌注桩保护层,漏出主筋,采用气焊割除盾构机头范围内的主筋及螺旋筋。将洞口处的土挖掉并清理干净,内圆直径为管外皮直径加10㎝。止水环由两片钢板中间夹硬质橡胶板组成,环形橡胶板,厚2㎝,内环直径要比管外皮直径小20㎝。1、预埋件;2、螺栓;3、压板;4、橡胶板;止水封门示意图止水洞门设置示意图待机头出洞前,人工破除钢筋混凝土灌注桩中的钢筋,盾构机头立即出洞,在止水洞门内圆四周有硬质橡胶止水环,内圆直径略小于机头直径,防止坑外地下水严盾构机头四周涌入坑内。14、减阻措施及减阻泥浆(1)减阻设备包括注浆减阻设备和管外皮刷腊减阻设备①注浆减阻设备注浆减阻设备紧靠电器控制间,包括拌浆机、储浆池、注浆泵、储水池。因拌浆机进料口比较高,可在其高度的一半的位置上搭设工作平台,以短钢管做支架上面排木板,将做触变泥浆的原材料膨润土、工业碱码放在木板之上,上面覆盖彩条布或苫布,以防下雨受潮失效。储浆池和储水池用5mm厚钢板制成,应紧靠拌浆机,使拌浆和存浆方便。注浆机采用螺杆式,进浆口连接处为普通胶管,出浆口连接处为高压胶管,高压胶管采用φ50(压力8公斤长20m)。注浆干管为φ50钢管,干管之间安装铸铁球阀进行连接,支管为1寸胶管,在混凝土管壁上的注浆孔予埋1寸钢管,露出管壁150mm,内设塑料单向止水阀,注浆孔每节管设3个,位置分别在管顶两侧和管顶夹角为120º的位置上。②管外皮刷腊减阻设备下管前在地面上应做管外皮刷腊处理,具体做法:将石蜡和10%的柴油混合放在一个铁皮筒里,用火烧,将石蜡融化,并趁热将溶液用羊毛刷均匀刷在混凝土管的外皮上,冷却后在管外皮上形成一层乳黄色的滑模。(2)减阻泥浆当机头已顶进8m长时,开始注浆。在开始顶进中连续使用5节注浆工具管,其后每隔1节加入。顶进施工中,减阻泥浆的用量主要取决于管道周围空隙的大小及周围土层的特征,一般按管壁空隙的5cm计算理论压浆量,由于泥浆的流失及地下水的作用,泥浆的实际用量要比理论用量打得多,一般可达理论值得4~5倍,但在施工中还要根据土质情况、顶进情况、地面沉降的要求等作适当的调整。(七)顶进施工本工程顶管区间土层深度范围为淤泥质土层中。1、破洞口、开镐、刃机头。顶管机头在坑内管床就位,调试完毕,作好出洞的一切准备,顶管机进入洞口前开始破除洞口范围内的灌注桩。2、出土泥水平衡顶管的出土采用全自动的泥水输送方式,被挖掘的土通过在机舱内的搅拌和泥水形成泥浆,然后由泥浆泵抽出,高速排土。3、回镐、下顶铁。当顶镐油缸伸出有0.7米,够下1块顶铁的长度时,应将镐回油,下1块顶铁,以确保平稳顶进。回镐、下顶铁示意图(局部)4、出镐顶顶铁、顶进、出土。当机头已顶进土里有8米长时,开始注浆。触变泥浆经搅拌后存入储浆箱,通过注浆机经管道输送至注浆孔,注入土体形成泥浆套。根据计算,注浆压力为0.5Mpa最好,注浆量控制在理论计算值的1.5倍左右,实际压浆量要根据具体情况测定。注浆孔在同一断面上设置4个,环向均匀布置。注浆时要遵循“先压后顶,随顶随压”的程序。5、开镐顶进测量。正常顶进时每顶进1米时测一回。测量采用激光经纬仪和水准仪配合进行。6、回镐下管。下管要由专人指挥,管道接口要平顺。由监理工程师对接口检验合格后方可进行下部工序的施工。接口采用O型实芯双胶圈接口。7、下顶铁、出镐顶进(重复步骤3、4)。下弧形顶铁,再下∪型顶铁,后开镐,先顶∪型顶铁,再顶弧形顶铁。同时连接好各种注浆管路、行灯电路、机头连接电路、进水排泥管路。(重复2~7步骤)进行。8、破洞口、进坑。顶管施工前确保接收坑钢筋混凝土止水墙、橡胶止水板安装等工序施工完成。当机头顶到接近接收坑位置时,开始破除进洞口范围内的灌注桩,最大程度减少围护结构处于不利受力工况时间。(八)中继间根据《顶管施工技术及验收规范》第8.10.7条,第一个中继站一般应安装于顶管机后20m,因为它不但要克服地层的摩擦力,还要克服切削刀盘向前顶进的反作用力。中继站的间距一般可设计为100-150m。本标段最长顶管区间为262.7m,计划设置2个中继间,第一个中继间一般应安装于顶管机后20m,第二个中继间安装于第一个中继间后150m,如果施工中的摩擦阻力比预期的要小,则可以相应加大中继站的间距;相反,则应适当减小其间距。每道中继间安装10只1000kN油缸,每个油缸行程为500mm,最大顶力为10000KN,额定顶力为7500KN,中继间设计允许转角为1°,中继间止水橡胶可通过径向调节螺丝自由调节,在圆角方向可以根据需要局部或整体调节,具有良好的止水性能。每道中继间安装一套行程传感器及限位开关与控制台相连。1)中继站的结构形状要求和相关规范中规定的管道的管接头相一致,中继站应带有木质的传压环和钢制的刚性均压环,以便顶进力均匀地分布于管道的端面上,端面的尺寸必须和作用于其上的顶进力相适应。2)处于松动状态或者一端固定于前面管道的钢制中继站外壳的长度应该和油缸的行程(一般为300~1000mm)相一致。3)当设备顶力达到允许最大顶力或顶管工作坑后背墙允许最大顶力的55%(二者取较小值)时,应加设第一个顶管中继间并启用,后续中继间可在设备顶力达到允许最大顶力或顶管工作坑后背墙允许最大顶力的65%(二者取较小值)时设置并启用。(九)顶管过程中的测量控制1、测量及控制指标为了保证顶进轴线控制在设计轴线允许偏差范围内,在顶进过程中要密切注意激光点的偏向。轴线测量的控制系统设在工作坑内液压主顶装置中间。施工中需经常对控制台进行复测,以保证测量精度,控制台基础应用混凝土浇筑在工作坑底板上。按独立坐标系放样后用测量控制台使它精确地移动至顶管轴线上,用它正确指挥顶管的施工方向。2、施工顶管测量和方向控制在后顶观察台架设J2型激光经纬仪一台,通过后视测机头的光靶及后标点的水平角和竖直角各一测回,编排程序计算顶管的头部及尾部的平面及高程。测量与方向控制要点(1)有严格的放样复核制度,并做好原始记录。顶进前必须遵守严格的放样复测制度,坚持三级复测:施工组测量员→项目管理部→监理工程师,确保测量万无一失。(2)布设在工作坑后方的仪座必须避免顶进时移位和变形,必须定时复测并及时调整。(3)顶进纠偏必须勤测量、多微调,纠偏角度应保持在10’~20’不得大于0.5°。并设置偏差警戒线。(4)初始推进阶段,方向主要是主顶油缸控制,因此,一方面要减慢主顶推进速度,另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。(5)开始顶进前必须制定坡度计划,对每一米、每节管的位置、标高需事先计算,确保顶进时正确,以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。3、注意问题顶管施工初次放样及顶进尤为重要,另外由于顶管后靠顶进中要产生变化,后台的布置应保持始终不变形、移位来确保顶管施工测量的正确性。(十)顶进纠偏措施在泥水平衡顶管施工测量中,主要对顶进方向的测控,还有对地面高程的测量,以及对仪器自身的监测。在正常情况下,每顶进1米测量一次,在出洞、纠偏、到达终点前,适当增加测量次数为每顶进50cm观测一次。施工时还要经常对测量控制点进行复测,以保证测量的精度。在主顶设备后方底板混凝土上预埋钢板做托架,在与掘进机内光靶同一高度上安装激光经纬仪,使其方位与设计线路平行;在工具管内设置坡度板和光靶。激光束打在光靶上在监控显示屏上反映出来,使操作人员迅速准确地了解到推进方向的情况。在实际顶进中,顶进轴线和设计轴线经常发生偏差,因此要采取纠偏措施,减小顶进轴线和设计轴线间的偏差值,使之尽量趋于一致。顶进轴线发生偏差时,通过调节纠偏千斤顶的伸缩量,使偏差值逐渐缩小并回至设计轴线位置。要遵循“多频率,小幅度”的纠偏原则,在调节纠偏千斤顶前,应该先根据工具管的顶进趋势作一个预判断。如果轴线偏差较小,且趋势较好(沿设计方位),就可省去不必要的测量和纠偏,提供更多的顶进时间;如轴线偏差较小,但工具管前进趋势背离设计轴线方向,则要及时进行有效的纠偏,使工具管不致偏离较大。(十一)注浆减阻及浆液置换长距离顶管施工中,降低顶进阻力最有效的方法是进行注浆。使管周外壁形成泥浆润滑套,从而降低了顶进时的摩阻力。浆液根据现场情况选用,结合以往施工总结经验值为参考数据,施工现场可根据此配比进行调试,配置最佳配合比。按照调整好的配比配置泥浆,充分搅拌>30min,经过充分搅拌的泥浆抽入储浆箱进行发酵,发酵时间≥6h且≤24h。经过充分发酵的触变泥浆在压入管道前必须再次进行充分搅拌,以保证其流动性能好,减小压浆管道阻尼。为确保触变泥浆的减阻效果,在机头后5节管连续注浆,从第六节开始隔1注1,从而使触变泥浆在管材周围的空隙形成泥浆套,最大限度的起到减阻的作用。为减少地面沉降和管外壁与土层的摩擦力,在施顶过程中,
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