过河顶管工程专项施工方案

第六节顶管工程工程概况

6.1本工程工作井及接收井均采用沉井法施工，接收井高度工作井底标

12.55m,高硅均采用抗渗标号本工程顶管主要是穿越随塘河，顶进长度

12.9m,C30,S6,178m沉井施工

6.2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与支架钢筋绑扎立外模与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、挖土下沉沉降观察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士回填基坑测量放样根据沉井设计图纸，沉井基坑开挖深度取米，沉井刃脚外侧面至基坑边工3作距离取米，基坑边坡采用整平场地后，根据沉井中心座标定出沉井中21:1心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线施工放样结束后，须经监理工程师复核准确无误后方可RA,zhulong.com建筑资料下载就在筑龙网经监理工程师认可基坑开挖边线确定后，即可进行挖土工序施工挖土采用立方米单斗挖掘机，并及人工配合操作基坑底面浮泥应清除干净并保持平整1与干燥为防止流砂及管涌产生采用在基坑边设置一套轻型井点降水，在底部四周设置排水沟及集水井相通，集水井内汇集雨水及地下水及时用水泵抽除，防止积水而影响刃脚垫层施工刃脚垫层施工刃脚垫层采用砂垫层与混凝土垫层共同受力根据招标文件，本标段工程所用管节为“管，“管1F“F“受力性能好，接头稳固性高，接口处止水密封性能好选用优良管材并处理好管子接口对顶管施工是十分重要我们选用优质2成套管材，要按有关规范对管材作现场检查验收，如发现不合格品坚决予以退回接管前再次检查管子接头槽口尺寸，橡胶圈与衬垫板外观3与质地确认合格后可在接口处均匀涂抹薄层硅油等对橡胶无侵蚀性润滑材料以减少摩阻力承插接管时加力要均匀，应保证橡胶圈不移位，不反转，不露出管外顶管结束后要按设计要求在管内间隙处填充弹性密封膏，并及管口抹成一个光滑渐变面地下管道内通讯方式.3顶管施工中地下通讯采用敷设有线，其设置位置掘进机操作台一部，工作井顶进控制台一部，地面一部，中继间设一部，以此方式加强通讯联系，协调指挥作业篥髓到8■Jk zhulong.com建筑资料下羲就在筑龙网由于管道顶进距离长，埋置深度深，管道内空气不新鲜，加上土体中会产生有害气体，因此，必须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，并将管道最前端空气排出，以此进行空气循环电源布置.5在顶管过程中，主要电源为动力用电与照明用电动力用电1由于管道内电机采用动力电，因此，进入管道动力电必须做到二级保380V护与接地保护措施，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，保证用电安全由于管道内空气湿度较大，因此，采用低压照明电,36V低压电须通过变压器降压灯具采用防水防爆灯具,地表隆沉控制.6本顶管掘进机是采用土压平衡，可以先计算出各顶管段开挖中心处主动1土压力与被动土压力，然后将掘进机土压力设定在此主动土压力与被动土压力之间在刀盘切削搅拌同时，主顶与中继间徐徐推进，土仓内土2压力便会徐徐升高，当土压力升到大于控制土压力时，把螂选P输送机打开，一部分土被螺旋输送机排出，只要把推进速度调引号zhulong.com螺旋输送机排土量相符，则可保持土压力为恒值建筑资料下羲就在筑龙网但在实际推进过程中，不可能完全处于上述理想状态，如推进速度快于3排土速度，我们就推推停停，保持向前推进；反之，则可将螺旋输送机开开停停无论出现哪种情况，都必须使土仓内土压力保持在控制土压范围内，这P±20KPa就能保证土压平衡，如果土仓内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，控制土压力设置与土仓内土压力保持是关键测量及方向控制.7顶进测量及方向控制，是采用激光经纬仪辅以水准仪测量，通过油缸进行纠编，遵循先纠上下后纠左右原则，我们要做到以下几点有严格放样复核制度，并做好原始记录1布设在工作井后方仪座必须避免顶进时移位与变形，必须定时复测并及2时调整顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在不得大于3120’1°〜初始推进阶段，方向主要是主顶油缸控制，因此，一方面4要减慢主顶推进速度，另一方面要不断调整油缸编组与机头纠偏在每一顶程开始前必须制定坡度计划，可对设计坡度线加以调整，以方5便施工与最终符合设计坡度要求与质量标准为原则进出洞口措施.8出洞措施1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a法兰为防止掘进机出洞时产生叩头现象，可以采用延伸导轨，并将前三节钢b碎管及机头做成钢性联接紧贴工作井洞口外侧安插一排钢板桩，作为钢封门，防止洞口打开后外c侧土体涌进井内钢板桩深度为管底以下宽度为城•篥髓到L5M,

3.5m8■A zhulongxom:就资料下载就在筑龙网同样在接收井外侧施打一排宽钢板桩作为钢封门，便于凿除洞口，a

3.5M并做好进洞前准备工作，包括人员设备；机头进洞后，及时将及机头连接管子分离，机头及时吊出井外；并抓紧b处理井内泥浆与进行洞口封门止水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c发生，也是保证顶管质量关键顶管时意外应急措施.9根据本工程特点及地质勘察报告，顶管所处土层为

②粉砂土层中，易产3-2生流砂，因此本工程在顶管施工时可能遇到一些意外情况，如土质突然变化、遇到障碍物等，必须采取有效措施来处理地质发生很大变化，突然间变硬或变软这可以通过刀盘转矩来判断，1如果突然变硬了，则向土仓内加入水或泥浆，掘进机上设有加泥孔，其目就是用来加泥如果太软，这没有多大问题但为了防止土承载力急剧下降，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，以增加它们刚性，从而可避免机头突然沉陷如果发生漏水，可把螺旋输送机出土口关闭或并得很小,同时加快推进速2度，快速通过滞水层如果是明水，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,加以堵漏此种情况在封闭式土压平衡机头中比较容易处理o遇到障碍物时，可以在机头前进行注浆固结土体,3zhulong.com机头上人孔打开进行清除建筑资料下羲就在筑龙网在顶管施工过程中，如果出现异常偏差或纠偏失效，必须在允4许偏差标准以内就停下来，分析原因，找出对策再继续顶进，切不可盲目行动操作人员必须严格遵守这样一条规定无论何种情况，超过允许偏差一律停下来，并且如实汇报情况，以便分析原因，找准对策还有一条就是建立意外情况立即报告制度即当意外情况发生5时，当班人员必须采用任何可采用有效通讯方式，尽快地及公司有关领导取得联系，向上级报告情况，以便及时采取行之有效措施砂垫层厚度可采用如下计算公式计算:HN/B+砂Y HW[o]根据计算结果，无论是工作井还是接收井，砂垫层厚度均为厘H60米砂垫层采用加水分层夯实办法施工，夯实工具为平板式振捣器混凝土垫层厚度确定2混凝土垫层厚度可按下式计算公式计算:h=G0/R-b/2根据计算结果，混凝土垫层厚度为厘米h15混凝土垫层表面应用水平仪进行校平，使之表面保持在同一水平面上立井筒内模与支架由于顶管沉井高度达左右，因此，井身混

12.5m凝土分四节浇捣，内模同样分四节按装井筒模板采用组合钢模及局部木模互相搭配，以保证内模密封性支架采用空心钢管支撑钢管支架必须架设稳如有必要，可采I,刃脚踏脚部分内模采用砖砌结构，宽度及刃脚同宽井身内模用对撑支架，增加内模稳定性钢筋绑扎沉井钢筋现场设加工场成型制作，井壁钢筋分三次绑扎接高，m16以上钢筋采取闪光对焊工艺接长，绑扎时接头相互交叉井壁双层钢筋用钢筋撑脚把网片撑开mi钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求与规定，绑扎钢筋时应采用撑件将二层钢筋位置固定，保证钢筋设计间距为了保证保护层厚度，应在钢筋及模板之间设置同强度标号水泥砂浆垫块，垫块应及钢筋扎紧并互相错开钢筋绑扎完成后，应上报监理工程师进行隐蔽验收隐蔽验收合格后，方可进行立外模立外模与支架沉井制作采用组合定型钢模板，在沉井插筋部位用2英寸木模板间隔拼装，拼装木模表面刨光，拼缝严密平整为防止接缝间隙过大易漏浆，在其接缝表面采用粘贴包箱纸立模前所有模板涂刷脱模剂，使硅表面能平整、光滑内外模板顺序原则上先立内模，后立外模模板及钢筋安装应互相配合进行模板采用双层钢筋用钢管作竖围*48X3囹，小钢筋弯成及井壁同圆形作水平围囹，25内外模用中对拉螺杆及模板围囹结合牢固，确保井壁厚度螺杆上设16一道止水片，止水片及螺杆满焊模板支架及脚手架采用小钢管48X

3.5扣件搭设支架根据立模及钢筋绑扎，碎浇捣需要分层架立支架底脚衬垫木板，支架每隔设一道剪力撑及地面夹角控制在度30X69m45左右外脚手架纵向立杆间距为横向立杆间距为

1.4m,L2mo工作井总高度为

12.9m,分四次浇捣完成，一次下沉第浇捣混凝土一次浇捣刃脚部分，高度第二次、第三次浇捣高度第四次全

2.3m;

3.5m;部浇捣完成，浇捣高度

3.6m接收井——总高度为分四次浇捣完成，一次下沉

12.55m,第一次浇捣刃脚部分，高度第二次、第三次浇捣高度

2.1m;第四次全部浇捣完成，浇捣高度

3.5m;

3.45m本工程硅采用商品碎，配碎泵车用布料管直接对称浇筑碎浇筑采用水平分层法，每层控制在左右，用插入式振动器有次序振捣30cm每节舲浇捣完成，在硅初凝前，井壁厚度中设一条环形凹型施工缝，深三分之一壁厚度再次浇筑时，施工缝需凿毛，清除浮石，冲浇干6cm,净，用同品种水泥高标号砂浆进行接浆碎养护采用浇水养护，1〜2cm不少于十四天每次浇筑硅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硅强度达到后，70%再浇捣上一节沉井，养护及拆模混凝土浇捣完成后应及时养护，养护方法可采建筑资料下载就在筑龙网用自然养护与塑料膜覆盖法在养护过程中，对混凝土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土养护时应确保混凝土表面不发白，至少养护七天以上养护期内，不得在混凝土表面加压、冲击及污染在拆模时，应注意时间与顺序拆模时间控制在混凝土浇捣后天内进行，3〜4过早或过晚拆模对混凝土养护都是不利；拆模顺序一般是先上后下，小心谨慎，以免对混凝土表面造成破坏对于分段浇捣混凝土部位，应保留最后一排模板，利于向上接模沉井下沉根据沉井自重计算下沉系数及稳定系数沉井下沉前，割除对拉螺栓拉杆，并用水泥砂浆分二次对拉杆割除位置进行修补抽承垫木.

1.抽承垫木必须在刃脚混凝土达到设计规定强度后进行1抽承垫木应分区域，按次序、均衡对称同步地进行并应注意沉井2四周下沉是否均匀、定位支点处承垫木应最后抽除抽承垫木要统计块数，不得漏抽排水下沉

6.

2.

10.2本工程采用排水法下沉1zhulong.com下沉前，在沉井外壁涂热沥青2建筑资料下羲就在筑龙网排水下沉时，采用机械配合人工进行挖土，先由井中央挖向四周，每层3挖土厚在刃脚处留台阶沿井壁每一段向刃脚方向逐

0.4〜

0.5m,1〜

1.5m2〜3m层全面、对称、均匀削落台阶，每次削当土层经不住刃脚挤压破裂，沉5〜10cm;井便在自重作用下均匀破土下沉挖土时各井孔土面高差一般不宜超过

40.5m助沉纠偏

6.

2.

10.3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1系数时，允许采用加载助沉，加载平台应符合重物堆放方便与结构安全等要求，重物堆放重心应根据施工组织设计规定，加载时加载范围内其他工作应停止沉井下沉到设计标高时应先卸载，卸下重物应随卸随运，不应堆放在沉井边沉井纠偏应根据测量资料随偏随纠，当沉井偏斜达到允许值时便要21/4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根据“沉多则少挖”“沉少则多挖”原则在开挖3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纠正井体倾斜时，可在沉井偏高一例在井壁外插入射水管4或冲气管进行射水或冲气，减少井壁摩阻力射水或冲气管亦可预埋设在井壁内适当位置，供纠偏时按照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，或将井筒外土5夯实，加大摩阻力部篥髓到8■A zhulongxom建筑资料下羲就在筑龙网沉井下沉时应注意观测，刃脚标高每班至少测量一次，轴线位移12天测一次，当沉井每次下沉稳定后应进行高差与中心位移测量〜3初沉阶段每至少测量一次，必要时应连续观测、及时纠偏22h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3不能自沉时应立即采取措施控制下沉当沉井下沉接近设计标高时应加强观测，待内沉井自沉累计不大于时方可进行封底，此时井体标高位移与倾斜应8h10mm在允许偏差范围内，并经检验合格沉井封底准备工作.1沉井下沉至设计标高要求范围内，经沉降观测沉降率在允许范围内1即可进行封底封底方法应根据设计规定，若排水封底有困难需改变封2底方法时主动及设计单位联系沉井封底前应绘出沉井内开挖锅底简图3本工程在井点降水条件下施工，在封底前应用大石块先4将刃脚下垫实，同时应加强井点降水保持连续抽水封底前应准备好集水井筒5干封底及浇筑钢筋混凝土底板.2封底前应整理好锅底与清除浮泥，对新老混凝土接面•1F应凿毛清洗，井内积水应尽量排干并在每个井格底部中央设营乐等，髓勾,zhulong.com建筑资料下羲就在筑龙网本工程封底前按照设计规定，先铺碎石，填平整实后再浇筑素混凝2土封底，此类工作均须沿井壁四周向中央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，避免产生施工缝而造成渗漏现象混凝土封底同时集水井不得填没，排水工作继续进行，以保证混凝土在终凝前不浸水素混凝土封底表面应平整，当强度达到设计强度以上时才允许在上面绑扎底板钢25%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达到设计要求时，根据抗浮计算，地下水位3控制值可适当提高沉井能满足抗浮要求时方可封填集水井，封填先应清洗干净，封填必须密实防止渗漏钢筋混凝土底板表面应平整，整个底板不得有渗漏现象，如发现渗4漏点应压浆堵漏漏水严重时应设置临时泄水管引流，在压浆堵漏后再封闭泄水管封底根据底梁分格情况进行对称分格置换，先清除51〜个井格内土体，抛大石块铺填碎石，浇筑素混凝土垫层，然后依2次进行沉井施工质量要求基坑开挖后，下设砂填层井壁四周均匀设置垫木，垫木长度为厚.

1.1m,2m,度宽度每米内垫木砂于四块,垫木中心浅及刃脚中心浅重合，埋置深

0.2m,

0.3m,度为其侧壁厚度一半・

2.沉井开始下沉时，抽除垫木应在来人指挥下，分组编号场顺序依此对称，同步地抽除，抽垫过程中，应随抽随填夯砂彳号zhulong.com砾石，在刃脚外填筑土堤并分层夯实建筑资料下羲就在筑龙网如果采用水力机械冲泥时，应以集泥坑为园心逐渐向四周.

3.冲射，并注意在刃脚内侧保留宽土台，均衡对称地自上而下一层层冲.5〜

1.0m,去，严禁用水枪掏挖刃脚踏面以下土层采用人工挖土时本方案主要采用挖土，次序是先中央后四周，均衡对称.

4.地进行，并应根据需要留有土台，逐层切削，使沉井均匀下沉沉井施工刃脚底离设计标高米时，应减缓挖土速度，严禁超挖以免超沉.

5.2施工必须定时观测井外四角点沉降情况有异常及时汇报.

6.处理井壁施工时，不能遗漏地梁，墙板、平台、水管及中间隔板出水管等预留.

7.钢筋，并应留出足够搭接长度与铲开接头、顶管施工

6.3工具管选型・1顶管机型选择，我们主要从环保等方面考虑，由于大口径管

①1500出泥量较大，因此选用多刀盘土压平衡式工具管，该机型切削后土体皆为原状土，利于弃土外运，不会对环境产生污染工具管施工原理及主要特点.2建筑资料下羲就在筑龙网多刀盘土压平衡式工具管机型源于式大刀盘土压平衡式工具管，所不同DK是用四个对称布设小刀盘（％切削断面）代替了全断面刀盘，这样就解决了大7刀盘昂贵而笨重驱动系统，使整机重量、成本大为降低，机内空间大增，且维修简单、操作方便推力理论计算及中继间布置以最长距离工作井段顶管计算178m,F=F1+F2其中总推力F—迎面阻力一顶进阻力F1—F2（管外径一控制土压力）F1=/4*D2*P D—

2.05mPTIP=KO*R*HO式中静止土压力系数，一般取KO--

0.55地面至掘进机中心厚度，取最大值HO—

9.2m丫一土湿重量，取

1.9T/m3P=

0.55*

1.9*

9.2=

9.61TFl=

3.14/4*

2.052*

9.61=

31.70TF2=iiD*f*L式中:管外表面综合摩阻力，取f—

0.5T/M2管外径D—

2.05m一顶距L178m既每顶进一米顶力为F2=

3.14*

2.05*

0.5*178=

572.89T,

3.22ToF=F1+F2=

31.70+

572.89=

604.59T经计算得知顶管总推力为大于设计沉井后靠最大承载力（一般为

604.59T,既）顶管时只能用其5000KN,500T,80%,zhulong.c建筑资料下羲就在筑o龙m网主顶使用四台级油缸，在推进时，每台油500*

0.8=400T200To缸最大顶力不得超过剩余顶力需要设置中继间来解决顶进时，当顶力达lOOTo到中继间设计推力时，即需设置中继间，当顶力达到中继间设计推力时，60%80%即需启动中继间，中继间设计总推力由只小千斤顶组成F=500T1050To中继间由前壳体、千斤顶及后壳体组成前壳体及前接管连接，后壳体及后接管连接，前后壳体间为承插式连接，两者间依靠橡胶止水带密封，防止管道外水土与浆液倒流入管道内，钢壳体结构进行精加工，保证其在使用过程中不发生变形中继间壳体外径及管节外径相同，可减少土体扰动、地面沉降与顶进阻力顶管措施・1顶管注浆顶力控制关键是最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最有效方法是进行注浆注浆使管周外壁形成泥浆润滑套，从而降低了顶进时摩阻力，我们在注浆时做到以下几点选择优质触变泥浆材料，对膨润土取样测试主要指标为造浆率、失水1量与动塑比在管子上预埋压浆孔，压浆孔设置要有利于浆套形成2膨润土贮藏及浆液配制、搅拌、膨胀时间，听取供应商建议但都必须按3照规范进行压浆方式要以同步注浆为主，补浆为辅在顶进过目•等，髓勾耳4zhulong.com建筑资料下羲就在筑龙网注浆设备与管路要可靠，具有足够耐压与良好密封性能在注浆孔中设5置一个单向阀，使浆液管外土不能倒灌而堵塞注浆孔，从而影响注浆效果注浆工艺由专人负责，质量员定期检查6注浆泵选择脉动小螺杆泵，流量及顶进速度相应配7管子及接口.2。