目录
一、工程概况 (2)
二、工程地质与水文概况 (2)
三、主要工程量 (3)
污水管道顶进法工程量 (3)
四、施工部署 (4)
五、施工测量 (7)
六、管道顶进法施工 (8)
七、管道顶进 (11)
八、质量保证措施 (25)
九、安全防护技术措施 (28)
十、有限空间施工安全措施 (30)
十一、应急预案 (31)
一、工程概况
二、工程地质与水文概况
2.1、工程地质
根据招标文件北京中地大工程勘察设计研究院有限责任公司提供的《xxx 岩土工程勘察报告》(勘察编号:xxx))(日期:2012年6月)。
1)拟建污水管道沿线路整片区域地貌属山前冲洪积平原、山前坡地及低山区;整条线路地形相对高差变化大。地面标高55.50~167.50m。根据勘探结果,最大勘探深度20.0m范围内的地层可分为:人工填土层和一般第四纪沉积土层。
人工填土层:主要包括①层杂填土、①1层砂质粉土填土、①2层卵石填土。
新近沉积土:主要包括②层粉土、②1层粉质粘土、②2层粘土、③层细砂~粉砂、③层中砂。
一般第四纪沉积层:主要包括②层粉细砂、②1层粘质粉土砂质粉土、②3层中粗砂、③层卵石、③1层细砂、③2层中粗砂、④层卵石、④1层细砂、④2层中粗砂、⑤层粉质粘土重粉质粘土、⑤1层粘质粉土砂质粉土、⑥层卵石、⑥1层中粗砂。
2)依据《北xxx工程勘察报告》拟建倒虹吸通道穿越的地层主要为砂卵石层:杂色,稍湿,稍密~中密,呈亚圆形;卵石含量60%左右,一般粒径20~40mm,揭遇最大粒径80mm;母岩成分为玄武岩、辉岩;由粗砂充填。
2.2、水文地质
地勘报告显示:勘察期间20m揭露深度范围内未见地下水。场区1959年地下水地下水位接近自然地面,近3~5年最高水位标高为30m。
由于地下水位埋藏较深,可不考虑地下水的腐蚀性。
根据土样分析判定:浅土层对混凝土具微腐蚀性,对钢筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性,对钢结构具有微腐蚀性。
2.3地震设计依据
场地类别为II类场地土。地震基本烈度为8度;场地设计地震分组为第一组。设计基本地震加速度值为0.20g。
本场地属建筑抗震一般地段。不存在影响管道稳定性的不良地质作用,适宜管道工程的施工建设。
当地震烈度达到8度,地下水位按历年最高水位计算,拟建场地20米深度内地基土不液化。
2.4荷载
混凝土自重:25KN/m3,(预制钢筋混凝土自重:26KN/m3);
土压力:土重力密度18KN/m3;水下有效重力密度10KN/m3;
地面荷载:城市A级或地面堆积荷载10KN/m2,二者取最大值。
三、主要工程量
污水管道顶进法工程量
四、施工部署
4.1施工总体目标
计划开工日期2013年3月31日,计划竣工日期2013年10月31日,共209日历天。
4.2施工部署
考虑到业主总体计划安排,将现场施工分为两阶段组织施工,第一阶段先组织滨河路段(305#污水井~338#污水井)污水管线施工,在5月底完成主管线的顶进及铺设;第二阶在6月1日开始段组织(278#污水井~305#污水井)污水管线施工,在9月末完成;在10月1日开始组织管线交工验收。
准备同时拟组建至少3个顶管专业队伍,计划进6套顶管设备,同时进场,分段组织平行流水作业。
4.3、污水管道顶进施工工序
施工准备→测量放线→工作井开挖→工作井施工→接收井开挖→接收井施工→管道顶进→监控量测→检查井施工→检查井回填→附属工程施工→依次进行下道施工段施工;
4.4、施工准备
4.4.1、地上设施、建筑物及管线的核实调查
通道下穿下现况第九水厂DN2600输水管线,管底标高36.51m,埋深约8m;1条DN500高压燃气管线,管底标高41.16m,埋深1.5m;在临近高压燃气边有1条通信管线,管底标高40.96m,埋深1、7m。另外根据图纸显示在标高40.56m处有1条不明管线,埋深约3m。
施工准备期间,会同业主、监理工程师和相关单位一起对施工影响范围内的各种地上设施、建筑、构筑物调查复核,进行目检并记录工程影响范围内所有建、构筑物在施工前的状况,并由专业摄影员对既有建、构筑物状况进行记录和摄影,确定既有建、构筑物的已有破损及其状况,并经有关部门或产权单位确认。
4.4.2、管线改移、保护措施及原则
在开挖前,要全面检查各项管线保护措施是否落实。对管线周边进行注浆或在暗挖隧道内进行二次注浆加固,适当加大注浆压力和注浆量以主动控制其沉降,注浆压力根据地层适当调整,注浆压力控制在1.0MPa;在注浆时及时监测管线变形情况,根据监测结果及时调整注浆压力、注浆材料、注浆量和注浆部位等参数;根据监测情况及时调整开挖步距、台阶长度、封闭时间等支护参数;加强监测频率,强化监测措施和要求。
4.4.3、技术准备
(1)熟悉、审查图纸及相关设计文件,了解、贯彻设计意图。
(2)统计施工所需的各种材料,及时提出施工生产材料计划。
(3)根据设计图纸编制工序施工技术交底,并对施工操作人员进行现场交底,做到交底到位,不留死角。
(4)熟练掌握竖井及套管通道施工范围及周边的地形、地质及水文情况,并对重、难点施工提出相应对策。
4.4.4、人员及机械准备
(1)施工前根据工程要求配备合理、适量的施工人员及机械,保证工程安全,高效,快速推进。
(2)施工机械配备的原则:机械合理配置,并留有一定的备用数量,以满足正常施工;以内燃机为动力的机械设备进入本施工区段前逐台检查,凡尾气超过国家标准的设备禁止使用;配备低噪音、低污染的设备,噪音标准符合国家有关规定,防止扰民。
4.4.5、施工材料准备
(1)根据施工需要,按照施工进度,由物资部门按照技术质量部门提出的材料计划,购置充足的钢材等大宗材料,并在进场时由试验室报监理见证试验,确保施工原材料合格。
单个工作坑的主要机具设备量:
4.5、施工进度计划
1)第一阶段(305#污水井~338#污水井)施工
工作坑施工:4月1日开始至4月30日完成;
接收坑施工:4月10日开始至5月10日完成;
顶管作业:4月9日开始至5月16日完成;
闭水实验:5月10日开始至5月30日完成;
2) 第二阶段(278#污水井~305#污水井)施工
工作坑施工:6月1日开始至8月10日完成;
接收坑施工:6月10日开始至8月20日完成;
顶管作业:6月11日开始至8月30日完成;
闭水试验: 6月20日开始至9月20日完成;
交工验收: 9月1日开始至10月30日完成;
五、施工测量
5.1、管道顶进施工测量
5.1.1、管道顶进中的测量:按每顶进1m测量一次,首节管起导向作用,要求质量高,因此开始顶进时要随时检查每20~30cm检查一次。
5.1.2、管道地面沉降监测:
(1)根据监测内容和目的在道路两侧设置基准点和监测点。
(2)水准基准点(监控点)是沉降观测起始数据的基本控制点,本工程要求精度较高,拟布设深埋混凝土结构水准基准点8个,其为埋设的永久性标志,形成监控网。基准点设置在距所观测施工部位50m。
(3)在每个监测点埋设完成后,立即检查埋设质量,发现问题,及时整改;
(4)确认埋好后,埋设人员及时填写埋设记录,并准确测量,作为开挖
时监测的参考;项目负责人应进行实地验收,并在埋设记录上签字确认;
(5)对于所有预埋监测点的实地位置应做精确记录,露出地坪的做出醒目标志,并设保护装置;
(6)本次施工过程中的变形观测随现场施工进度进行。自顶管施工开始至顶管施工完毕后,沉降稳定为止,在顶管施工过程中,每天进行监测,顶管施工完后,减少观测频率,当连续两周沉降速度小于0.2mm/天时,则判断为沉降已经稳定,可以结束观测。
(7)监控量测小组与监理工程师密切配合工作,及时向监理工程师报告有关情况和问题,并提供真实可靠的量测资料;
(8)监测由资质公路部门认可的单位承担施工监测,量测人员保持固定,保证资料的连续性;
(9)在线路上预先测量距离,水准仪与水准尺之间的距离不超过50m,分别在水准尺和水准仪摆设处作相应标志。
(10)在施工现场测得所有观测数据,均实行信息化管理,由富有经验的专职人员根据不同的观测要求,绘制不同的变形或形变曲线,预测沉降发展趋向,定期以简报的形式汇报,分为周报、月报等。
六、管道顶进法施工
管道施工分为以下几个阶段:施工准备阶段;工作坑与接收坑施工阶段;顶管设施、设备安装阶段;管道顶进阶段;检查井施工阶段;竣工验收阶段。
6.1、施工准备
6.1.1施工测量准备
根据甲方的交桩记录及有关本工程的测绘资料,检查施工现场的控制桩,导线点,水准点是否正确、松动等,并及时做好攀线桩等保护措施,若
发现问题及时汇报。
测放临时水准点时,闭合偏差达到精度要求,并报请监理复核通过后方可采用。
6.2、管道施工测量
6.2.1、测量放线
在现场交桩的基础上进行施工放线,布设临时水准点和管道轴线控制桩。本标段在具体施工放线时,在检查井处应设置中心桩,必要时应设置控制桩。
6.2.2、临时水准点的设置和要求
开工前根据建设单位指定的水准点设置临时水准点,临时水准点应设置在不受施工干扰的固定构筑物上,并应妥善保护,详细记录在测量手册上。临时水准点的设置要求:
(1)临时水准点,每200m不宜少于1个。
(2)临时水准点应与场地周围的水准点相校核至符合要求。
(3)施工设置的临时水准点、管道轴线控制桩、高程桩必须经过复核方可使用,并应经常校核。
(4)临时水准点的设置应与观测点靠近,不应设置在现场堆料或施工开挖处。
(5)临时水准点应设置在交通要道、主要管道和挖填范围以外,房屋和构筑物压力影响线以及机械震动范围以外。
6.2.3、施工测量
(1)在两个施工标段的工程衔接处,所设置的临时水准点应相互测校调
整,以防差错。
(2)在管中心线和转折点的适当位置应设置控制桩,控制桩应妥善保护。
(3)测量时,应对仪器进行检查调整,对原始记录作详细校对。
6.2.4材料试验
工程试验是一个重要的保证工程质量的环节,必须引起足够的重视。必须对进入施工现场的各种材料进行检测、复试,以确定其是否符合工程的要求。进入工地的材料具有完整的质量证明,即质保单,对没有质保单的材料坚决清理出场。原材料经复试合格后才能使用。
6.2.5设备保养检修和进场验证
对现有施工设备、机具以及试验、检验设备由汽车运输到施工现场;机械设备进场后及时组织人员进行检修、维护和保养,确保开工后设备运转正常。
6.2.6根据工程特点制定施工措施
(1)本工程项目地质结构复杂,埋置深、线路长,地下管线及构筑物众多,施工难度较大,整个工程施工要求2013年10月下旬完成,因此必须认真做好施工准备工作。
(2)为保证工程顺利进行,应考虑各种不利因素对工程的影响,工程施工时如工作面通风、排水、衬砌的技术措施和各种事故如管道及竖井补漏、工作面塌方处理方法,制订合理技术措施,精心组织施工,以确保优质、高速、顺利完成施工任务。
为避免地下水影响施工,工作坑内设集水槽及集水坑,并将收集到的地
下水及时排出坑外。
6.2.7地质概况
根据地质勘察报告资料:污水管道管顶覆土为3.0~9.0m左右,穿越的地层主要为③层卵石、④层卵石;无地下水。
七、管道顶进
顶进工艺流程:工作平台搭设→设备安装→下管→测量→挖土→出土→安装预制块导向滑道→测量→注浆→顶进→校测。
7.1工作平台搭设
为方便材料吊运、出土、操作方便,工作坑上部布置工作平台。
7.1.1、现场平台搭设钢梁需跨越工作坑,钢梁两端沿坑边向外伸出2.5m 长。为满足承重要求,跨槽架设4根长度为10m的钢梁,钢梁与地面的接触处必须用方木垫平、垫牢以防下沉。平台钢梁材质均为工字钢。
7.1.2、在地面上安放横梁,在顶进纵向铺设两根一组,宽度布置均匀,井坑中心每边一组。
7.1.3、安装四角吊架。吊架材质为DN219×7.5mm钢管,架子底角安放在两根平台工字钢上,架子底角依尺寸及所需下管位置对准中心,两边相等,底角与工字钢焊牢。
7.1.4、平台一侧安装卷扬机,方向对准架子腿,并在卷扬机的后边埋设地锚。工作坑挖方支护完毕,搭设上下安全爬梯。
7.2下管
管材采用φ1350钢筋混凝土钢承口管(III级)。管材进场后打蜡减阻。管材场内人力运输,采用卷扬机下管,将管节吊起后放在工作坑内的导轨上。
7.3稳管及接口
稳管:每下一节管子马上检查管节高程和方向及是否完全卧贴于导轨之上。
接口:本工程采用钢承口管顶管,接口橡胶圈采用滑动橡胶圈及橡胶垫,并设置钢套环。接口前将密封橡胶圈及钢套环按要求套在插口上,管节接口处内侧采用聚硫密封膏封缝,接口定位依靠导向轨。
7.4挖土施工
(1)管前挖土是保证顶进质量及地上建筑物安全的关键,管前挖土的方向和开挖形状,直接影响顶进管位的准确性,因为管子在顶进中是按已挖好的土壁前进的。
(2)本污水管道顶进施工采用人工出土顶管,挖土使用短把小平镐、短把铁锹。施工过程中挖土要与顶管密切配合,挖土过程中及时注意、调整管节“低头”、“昂头”现象。
(3)管前端挖土时,管前周围超挖应严格控制,坑壁与管上部超挖不大于1.5cm,以减少顶进阻力,管节下部135°中心角范围内不得超挖,保持管壁与土壁相平,置换为预制块滑道。管前端可视土质情况超挖5~30cm。超挖过大,土壁开挖形状就易控制,容易引起管位偏差和上方土坍塌。
7.5出土施工
(1)管内水平运输采用四轮小平车放活底弧形土斗装土,人力运输。垂直运输采用电动卷扬机作业。
(2)管内挖土工作条件差,劳动强度大,应组织专人轮流操作。管前挖出的土,及时外运。土运至管外,再用工作平台上的电动卷扬机送至平台上,然后运出坑外。
7.6安装预制块导向滑道
鉴于本段块石多的特殊地质情况,开挖过程中将严重扰动砂砾层,人工无法修筑滑道,为避免顶进过程的“低头”现象,施工中将管底置换为预制块滑道。滑道厚15cm,倒角弧度同管外壁。使用前面层打蜡减阻。
7.7触变泥浆减阻措施
(1)注浆减摩:注浆减摩是顶管施工中非常重要的一个环节,尤其在长距离顶管中,它是顶管成功与否的一个极其重要的环节。
在遇阻顶力增大时采用触变泥浆减阻施工,在整个管道中每间隔3节管子9米,设1个注浆断面共3个注浆孔,补浆应按顺序依次进行,每班不少于2次循环,定量压注。
(2)注浆方法:从机头后第一节管至管道最后一节管,每隔10米安置一圈压浆管道,每个压浆孔上安装一只l寸球阀,由橡胶软管与压浆总管相连。压浆总管是一根2寸白铁管,连接压浆泵。压浆泵选用SYB50-1液压注浆泵。以上压浆系统上设有流量、压力调节阀。
(3)注浆泥浆:为了减少顶进过程中的摩阻力,增大顶进长度,在管道顶进前管外壁涂改性石蜡减阻。管道顶进后如发现顶力增大需在管壁与土层的缝隙间注入触变泥浆,形成泥浆套减阻。触变泥浆从前向后依次加入,顶进一段距离后及时进行补浆。
为了使膨润土充分分散,泥浆拌和后停滞时间在12h以上。膨润土采用生产厂家生产的已配好的膨润土,制作触变泥浆时直接将已配好的膨润土加水、搅拌、停滞。停滞时间在12h以上后,即可投入使用
(4)压浆控制。①机尾同步压浆:以形成原始浆套,填充固有间隙;②沿线(及洞口)压浆;以补充管道不直或泥浆失水形成的沿线浆套缺损。③定点压浆:根据沉降测量反馈数据,对沉降过大处补偿性压浆,以支承地表荷载。
7.8顶进施工
顶进要坚持“先挖后顶”、“随挖随顶”的原则,事先检查顶铁安装是否平直,以防顶进时产生偏心荷载,顶铁崩出伤人。
7.8.1、顶力估算
在综合分析了主顶液压装置,管子允许的轴向力以及工作井后座最大土坑以后,对顶管顶力进行计算。
管道顶进总阻力可按下式估算: F0=πDLF k+N f
其中:F0为总顶力标准值(KN);D1为管道外径(m);L为管道设计顶进长度(m);F k为管道外壁与土平均摩阻力取12KN(KN/m2);N f为顶管机迎面阻力;
(1)D=1350钢筋混凝土管,采用人工挖掘式顶管机机头迎面阻力为:N f=π(Dg-t)tR=3.14(1.62-0.21)×0.21×40=37.19t;
Dg为混凝土管外径;R为挤压阻力取(400KN/m2);t为刃口厚度(m)。
(2)本工程管道顶进最长长度为89米,估算总阻力为:
F0= DLF k+N f=3.14×1.62×89×1.2+37.19=580.46t
其中:D为管外径;L为顶进长度。
(3)本工程管道顶进拟选用2台350t级千斤顶。
能量储备:【(2×350)-580.46】/800=15%。
7.8.2、顶进设备的安装
(1)制作后背墙
利用坑壁原土作后背不能满足施工要求。待锚喷墙施工完成后,浇筑宽3米、高2米、厚0.5米的钢筋混凝土后背,前面放置立铁,立铁前横向放置横铁。
1)后背墙施工、安装
①后背墙采用现浇混凝土板墙、型钢和钢板等组装,组装后的后背墙应有足够的强度和钢度;②后背墙体壁面应平整,并与管道顶进方向垂直;③现浇混凝土后背墙的底端与工作坑底板相连。④后背土体壁面应与后背墙紧贴,有孔隙时应采用砂石料填塞密实;⑤后背墙的构件在同层内的规格一致,各层间的接触紧帖,并层层固定。
顶管工作坑及装配式后背墙的墙面与管道轴线垂直,其施工允许偏差须应符合规范的规定。
利用已顶进完毕的管道作后背时,应符合下列规定:①待顶管道的顶力小于已顶管道的顶力;②后背钢板与管口之间应衬垫缓冲材料;③采取措施保护已顶入管道的接口不受损伤。
2)后背结构及抗力计算
①后背作为千斤顶的支撑结构。因此,后背要有足够的强度和刚度,且压缩变形要均匀。所以,应进行强度和稳定性计算。
②后背在顶力作用下,产生压缩,压缩方向与顶力作用方向相一致。当停止顶进,顶力消失,压缩变形随之消失。这种弹性变形现象是正常的。顶管时,后背不应当破坏,以免产生不允许的压缩变形。
③后背不应出现上下或左右的不均匀压缩。否则,千斤顶支承在斜面后背的土上,造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工安全,应进行后背的强度和刚度计算。
④根据顶进需要的总顶力,运用朗肯土压力公式核算后背受力及挡桩的长度,使土体所受的力小于土壤的允许承载力。关于后背详细计算,可分为浅覆土后背和深履土后背。具体计算可按挡土墙计算方法确定。
后背墙为型钢、钢筋砼后背,钢筋砼厚0.5米,型钢厚度为40cm,宽度为4米,高度为2.4米地下埋深0.7米,前立两根40cm×40cm×200cm立铁。
后背每米宽度土壤的被动土压力(KN):
p=?rh2tan2(45o+φ/2)+2Chtan(45o+φ/2)
式中 r—土壤的容重(吨/立方米);
h—天然土壁后背的高度(米);
φ—土壤的内摩擦角(度);
C —土壤的粘聚力(吨/平方米);
P=?*2*112* tan2(45o+28°/2)+2*10*1.92
=0.5*2*121*2.77+2*11*1.66
=372吨/米.
所以,此后背墙均满足使用要求。
(2)制作混凝土木枕基础
由于管材自重较大,考虑到顶进工程质量,采用铺设混凝土,埋设20×20cm的方木做轨枕。
(3)安装导轨
导轨采用定型钢轨,要求两导轨平行放置,安装要牢固,与管道设计坡度一致。在顶进过程中不得产生位移。
导轨间距如下:
A=2[(2D-h+e)(h-e)] 1/2
式中:
A—两导轨上部的净距(mm )
D—管外径(mm )
h—导轨高度(mm )
e—管外底距枕木的距离(一般为10~25mm )
(4)主顶千斤顶安装
1)千斤顶的安装应符合下列规定:
①千斤顶固定在支架上,并与管道中心的轴线对称,其合力的中心点在管道设计轴线上;
②千斤顶的油路应并联,每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。
2)油泵安装和运转符合下列规定:
①油泵设置在千斤顶附近,油管宜顺直、转角少;
②油泵应与千斤顶相匹配,并有备用油泵;油泵安装完毕,进行试运转;
③顶进开始时缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常顶进速度顶进;
④顶进中若发现油压突然增高,立即停止顶进,检查原因并经处理后方可继续顶进;
⑤千斤顶活塞退回时,油压不得过大,速度不得过快。
3)顶铁的安装和使用符合下列规定:
①顶铁应有足够的刚度;②顶铁宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型;当采用焊接成型时,焊缝不得高出表面,且不得脱焊;③顶铁的相邻面互相垂直;④同种规格的顶铁尺寸相同;⑤顶铁上有锁定装置;⑥顶铁放置时应能保持稳定。⑦安装后的顶铁轴线与管道轴线平行、对称,顶铁与导轨之间的接触面不得有泥土、油污;⑧更换顶铁时,先使用长度大的顶铁;顶铁拼装后应锁定;⑨顶铁的允许连接长度,根据顶铁的截面尺寸确定。当采用截面为20cm×30cm顶铁时,单行顺向使用的长度不得大于1.5m;双行使用的长度不得大于2.5m,且在中间加横向顶铁相联;⑩顶铁与管口之间应采用
缓冲材料衬垫,当顶力接近管节材料的允许抗压强度时,管端应增加环形顶铁;⑾顶进时,工作人员不得在顶铁上方及侧面停留,并随时观察顶铁有无异常迹象。
7.8.3、顶进施工
施工流程:安装顶铁→开油泵(千斤顶开始伸出活塞)→千斤顶不断伸出活塞管节前进→关油泵(千斤顶伸出活塞全长)→开截门回油(千斤顶退活塞→加顶铁→拧紧截门→开油泵前进
(1)下管前先对管子外观进行检查,主要检查管子有无破损及纵向裂缝,端面要平直,管壁无坑陷或鼓包,必须光洁,全面合格后,方可用起吊设备吊到工作坑导轨上就位,下管时对起重设备必须检查,确认安全可靠方可下管,下管时注意工作坑内严禁站人。
(2)第一节管子下到导轨上,测量管子中心及前后端的管底高程,确认安全合格后方可顶进,因为第一节作为工具管,顶进方向与高程的准确是保证整段顶管质量的关键。
(3)掘进时自上而下分层开挖,管前超挖量根据土质条件确定;管下部135°范围内不得超挖;管顶以上超挖量不得大于1.5 cm。
(4)顶进开始时,注意缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常速度顶进,顶进时注意顶铁上方及侧面不得站人,顶进中如遇下列情况时应停止作业:
①管子前方发生坍塌或遇不明障碍物。
②后背倾斜或严重变形。
③顶力突然增大,超过管口的承受能力。
④管子线位偏差大,并且校正已无效。
(5)顶铁与混凝土管之间要加设钢防护圈以增加混凝土管的受力面积。
(6)认真做好顶管交接班工作及原始记录工作。
(7)顶进过程中注意以下事项:
①及时注意油泵上的压力表的变化,发现压力骤然增大时,应立刻停泵检查原因。
②千斤顶活塞伸出长度,应在规定冲程之内,不要超出,防止损坏设备。
③连续顶进,不能长期停顿。
7.8.4、测量
(1)测量的目的是:检查首节顶管的高程、中线、坡度,以了解顶管质量、决定校正方法。
(2)一般每顶进1m测量一次,首节管起导向作用,要求质量高,因此开始顶进时要随时检查每20~30cm检查一次。
7.8.5、接收
为保证工程连续性,顶进终点处设接收井,接收井一端与另一端与待顶待顶进管道连接端预留接收空间。
7.8.6、测量、纠偏的方法
(1)顶管质量的检测
用经纬仪测平面高程与轴线位置。测量工作须及时、准确,以使管节正确就位于设计的管道轴线上。在顶进过程中,测量次数分两个阶段,即开始阶段和正常顶进阶段,开始阶段出现的偏差应及时纠正,否则,偏差发展较快,本工程中开始阶段每顶进20~30cm测量一次,以控制偏差的发展,在正常顶进阶段,管道进入土层随着不断顶进,包裹其周围土层的长度逐渐增大,工具管偏差较开始段容易控制。
施工前经导线测量在坑内设桩,将经纬仪设置在预制的铁架上,在待测管前端固定一十字架,经纬仪十字丝对准十字架,若十字架在管道前端的相对位置不变,其经纬仪高程和轴线必然固定不变,十字架高程尺标有刻度,只要测出十字架交点的偏离和垂直距离,即可读出顶管顶进中的轴线、高程偏差。
(2)管道纠偏
顶管作业中偏差的校正是保证顶进质量的有力措施,因此,在顶进过程中发现偏差要及时纠正,做到“勤顶、勤测、勤纠”。
必须加强第一节管道顶进质量控制,减少起顶误差,因此导向轨、千斤顶受力点、管底滑道、管侧超挖必须严格按施组要求进行。
偏差主要是由于开挖断面形状不正确、工作面土质不均匀、千斤顶位置不正确等引起,施工中必须予以重视,必须加强量测及调整工作,规定:中心偏斜误差超过+20mm,高程误差超过+15mm必须及时进行纠偏。
顶管过程中偏差以预防为主,纠正为辅。鉴于土层土质的特殊性,本工程施工中采取了综合防偏措施,具体如下:
①加强管道联结钢性,管口用膨胀螺栓做预埋件,管道接口施工完成后用σ=1cm钢板焊接联结。焊接联结完成以后用钢板接口设内外钢套环补充加强管道接口钢性,减小局部不平衡力对管道顶进方向的影响,确保管道不因局部外力而发生轴向变形。外套环利用承插钢圈,内套环利用σ=1cm的钢板制作,套环宽0.3m。
②管底设置混凝土预制块滑道,用滑道控制顶进方向及高程。
③工具管上设纠偏千斤顶组,及时小范围调整工具管方向。
④工具管前端两侧及时用木楔稳定顶进方向,空隙用砂砾回填。
偏差不可避免,发生时随时纠正,纠偏工作按下列情况采取相应方法进行:
①发现管段左右偏斜,在偏的一侧少挖土,在另的一侧多挖土,逐渐调整纠偏。
②管子发生“低头”现象,且误差不大时,可将小千斤顶放在垫木上,着力点在管端上口,随顶进随放松千斤顶,使管节逐渐恢复到正确位置。
③管节低头严重时,在管内设千斤顶拖架,用千斤顶予以校正,校正时应将固定管节用的临时联接内涨圈木楔松开,待校正完成以后再用木楔楔紧。
④当管节出现“昂头”现象,可将管底土适当多挖,或将千斤顶着力点