顶管施工

顶管施工 5.9 顶管施工 本工程采用φ2400土压平衡式大刀盘校正机头顶进施工。该机头结构简单，设备投入少，经济合理，操作灵活，技术先进、安全、可靠，采用干式排土，废弃泥土处理简单对环境影响和污染小。在顶进中均采用机械掘进。由于本地区地质较差，顶管范围交通繁忙，为确保沿线公路、铁路的运营安全，分以下三种加固方法: 1).南港路段顶管范围内，路面铺设25mm厚钢板防护，两端搭接长度各5m。 2).顶管全长范围，管底以下3m、管道外缘两侧各3m范围内注浆加固;经过公路、铁路地段，管顶以上加固至地面。 3) .铁路?车场南侧线路及北侧股道采用3-5-3 吊轨线路加固。 土压平衡式大刀盘校正机头采用管内铺设15kg/m的轻型轨道，利用机头前方大刀盘绞刀和螺旋出土机缓慢掘进前方土壤，自动装土，小车水平运输，由吊车吊起至地上装车外运。在初顶时测量好第一节管的高程和中线位移，控制在标准状态下入土，使整个管段顶进有一个良好的开端，在顶进中要遵守勤测、勤校正，缓慢纠偏的原则，防止一次纠偏过大造成反方向偏差和顶力增加。在正常顶进每顶顶进1米测量一次，在接近出洞口时应加密测量，并要始终做好顶进长度、高程及中线位移、时间及顶进时的顶力记录，发现问及时采取相应，保证不间断正常顶进。 土压平衡机头顶管施工流 测量放线 基坑制作 设备安装 出土 顶进 注浆减阻 测量 纠偏 下管接口 5.9.1 施工技术措施 5.9.1.1 工作坑尺寸 工作坑内顶管设备的摆放确定顶管坑的大小为: 主坑 30米×10米 接收坑 30米×12米 (以上为工作坑内尺寸) 5.9.1.2 水泥搅拌桩的布设 工作坑采用外设水泥搅拌桩内设钢桩的形式。 由于管道埋深达到8.0米，为了保证工作坑的稳定性水泥搅拌桩施工采用双轴机架式打桩机进行施工，桩径0.5米、咬合0.20米、长度15米、水泥参量15%，3个工作坑四周均打设双排搅拌桩。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。 水泥搅拌桩采用计量泵注浆，保证延米水泥用量。应满足“三喷六搅”均匀搅拌操作方法成桩，咬合为桩直径的三分之一，必须连续性完成该工程，喷浆量控制在15%、外掺3%石膏粉来增加水泥浆凝结速度，为保证水泥强度，控制水灰比在0.5左右。采用双轴机架式打桩机，保证搅拌桩的垂直度和桩体的搭接。 水泥搅拌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。 5.9.1.3 工作坑具体施工过程 1、打设工作坑支护桩。采用40b型工字钢桩，桩长12米，间距为后背0.4米，其余0.8米，龙门口两侧距管外皮0.2米各打1棵钢桩。采用履带式振动打桩机沿坑内口线打入。打桩时应保证钢桩的垂直度，利用震抖缓慢将钢桩全部打入。 2、安装顺水，根据计算工作坑做三步支撑，此为第一步，位置在距地面1.5米处，采用36#工字钢2根卧焊，4个交角处的角撑用钢管(Φ120、t=1.2)或同顺水材料，支架采用工字钢短头一割为二或用三角形钢板制成。施工时，先将加工好的支架与立工字钢桩焊接，每一面2个，再将组装好的顺水吊放到支架上。此时要注意，应先放短顺水(顶进方向上的顺水)，再放长顺水(与顶进方向垂 直的顺水)，用长顺水顶住短顺水，并将两者焊接。最后焊接4个角撑，将顺水与立工字钢桩之间用木楔备严、加固，并用Φ16钢筋将顺水与钢桩焊接牢固。 第1步顺水安装完毕后要在钢桩外侧卡板，木板横向放置从2层平台底部一直排放到原地面。木板外侧码放草袋子与原地面平齐。 3、挖第二步土，作第二步顺水。利用挖掘机挖土，一步到位(第二步顺水位置处)。用木板卡工子钢槽口做基坑四面的挡土板，中间用Φ16钢筋做横肋与钢桩焊住。第二步顺水安置在1步顺水以下2.5米位置，材料同1步顺水。 4、挖第三步土，作第三步顺水。作法第二步顺水。位置在管顶以上0.5米。 5、挖第四步土至槽底，做排水沟和水窝子，清平槽底。工作坑底采用桩长为8.0m的水泥搅拌桩加固，桩顶0.5m厚C30素混凝土垫层,垫层顶0.4m厚C40钢筋混凝土封底，封底兼做检查井底板。当挖至基坑底时(底板下平)，四边挖排水沟，坡度1%，空隙的地方用石碴填充。在工作坑底的周边上做水窝子，共计8个，直径内口0.5米，深0.5米，周圈及底面用红砖干砌，外压莲子草，水窝子内设1台2"潜水泵，以备坑内的排水。 6、打底板，下预埋钢板，满铺 浇注。底板施工时首先根据图纸尺 寸用全站仪或经纬仪定出井中、底 板长及宽的边线。砼从中央浇筑， 均匀由里向外周圈式扩散，浇筑时 使溜管自始至终垂直底板的平面。 用插入式振捣棒进行振捣。浇筑砼 前将导轨预埋钢板安装到位，钢板 尺寸0.2×0.4米，厚1cm.下面焊 接Φ14钢筋做爪，长25厘米，钢板顶面高程误差控制在2mm以内。 7、稳导轨、做后背、下设备，焊爬梯，做护栏。导轨采用重型钢轨，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，导轨长度按工作坑长度减去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2mm内。 后背墙采用定型后背铁，后背铁采用4块独立铁，尺寸分别长6.0米、高4米、厚0.5米，在后背铁与钢桩之间灌注C25砼，使后背墙的平面垂直于导轨。后背铁与钢桩用Φ16钢筋焊接牢固。 5.9.2顶管具体施工过程 5.9.2.1 顶进前的准备工作 a 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。 b 液压系统、顶进系统安装试运行正常。 c 检查后背加固是否牢靠 d 检查轨道安装是否牢固 e 吊装设备运行正常，吊具、吊索准备齐全 f 管内运土轨道、小车及连接螺栓备齐 g 膨润土准备足够的用量，注浆泵、管路、阀门等配件齐全且运行正常 h 管外用照明设备、管内用的安全电压变压器、灯具线路正常 i 防雨设备齐全 j 顶铁配置齐全 k 运土车辆及堆土地点的选定 l 人员安全防护用具、手用具等配备齐全 m 发电设备试运行正常 5.9.2.2 顶进施工 1、拔桩、开镐。 2、机械出土。 运土设备是在砼管内铺设轻型轨道，材料为8厘米宽的槽钢，下面用同型号的槽钢做横梁，横梁间距1米，轨道和横梁之间焊接，做成长为2米的轻型小骨架，骨架与骨架之间用Φ14螺栓连接，骨架应提前在地面上制作好，摆放整齐，放在离工作坑稍远处。由于管线较长，管内运土采用卷扬机和人工配合推动轱辘小车，将土运到工作坑内，用吊车将土吊至地面上的运土车内运走。 土 土 工作井内吊土示意图 3、回镐、下顶铁 当顶镐油缸伸出有够下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、出镐顶进、出土。 当机头已顶进土里有8米长时，开始注处变泥浆。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。 触变泥浆配合(重量比): 膨润土:水:碱=25:83.7:0.75 砼管 照明电缆予埋注浆管 照明灯土斗机头电缆 运土车压浆总管轱辘马 压浆环管轻轨 管道内注浆示意图(随开镐随注浆) 管子接口及注浆示意图 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。下管要注意插口朝前，承口朝后。在插口安装胶圈时要涂抹凡士林，以使开镐顶紧管接口时胶圈均匀被压缩，不被扭曲、翻转，防止漏浆漏水。 7、下顶铁、出镐顶进(重复步骤3、4) 管子稳定好后，上好胶圈，在胶圈上抹匀凡士林，下弧形顶铁，再下?型顶铁，后开镐，先顶?型顶铁，再顶弧形顶铁，再顶管子，将刚稳定好的管子与前1节管子顶严紧。同时连接好各种注浆管路、行灯电路、机头连接电路、出土车 轻轨。 8、(重复2,7步骤)进行 9、拔桩、进副坑 当机头顶到接近副坑时，开始拔副坑进洞口范围内的钢桩，采用25t吊车或振锤桩拔。 5.9.2.3 顶进纠偏 1、本工程控制圆管顶进最大扎头不超过5cm。 2、顶进纠偏必须勤测量、多微调，每次纠偏角度应保持在10',20'不得大于1?。要做到"勤测勤纠、多纠微纠"，并设置偏差警戒线。 3、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。 4、开始顶进前必须制定坡度计划，对每一米、每节管的位置、标高事先计算，确保顶进时正确，以最终符合设计坡度和质量标准为原则。