顶管施工方法(1208)
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顶管施工方法顶管施工是一种常见的地下管道施工方法,适用于城市地下管道的修建和维护。
在进行顶管施工时,需要严格按照规范和标准进行操作,以确保施工质量和安全。
本文将介绍顶管施工的方法和注意事项,希望能为相关施工人员提供一些参考和帮助。
首先,进行顶管施工前需要对施工现场进行认真的勘察和测量,了解地下管道的具体情况和周围环境。
根据勘察结果,制定详细的施工方案和安全预案,明确施工的具体步骤和安全措施,确保施工过程中不会对周围环境和设施造成影响。
其次,进行顶管施工时需要选择合适的施工设备和工具,确保施工设备的性能和质量符合要求,能够满足施工的需要。
同时,施工人员需要具备专业的技能和经验,能够熟练操作施工设备,保证施工的顺利进行。
在进行顶管施工时,需要严格按照施工方案和安全预案进行操作,确保施工过程中的安全和质量。
施工人员需要密切配合,做好各自的工作,确保施工进度和质量的同时,注重安全措施的执行,避免施工过程中发生意外事故。
另外,在进行顶管施工时需要注意管道的材质和尺寸,选择合适的施工方法和工艺,确保施工的质量和效率。
在施工过程中,需要对管道进行严格的检查和测试,确保管道的质量和安全,避免施工完成后出现质量问题。
最后,在完成顶管施工后,需要对施工现场进行清理和整理,恢复原状,确保施工现场的整洁和安全。
同时,需要对施工过程中的数据和记录进行整理和归档,为今后的施工和维护工作提供参考和依据。
总之,顶管施工是一项重要的地下管道施工方法,需要严格按照规范和标准进行操作,确保施工的质量和安全。
施工人员需要具备专业的技能和经验,能够熟练操作施工设备,保证施工的顺利进行。
希望本文介绍的顶管施工方法和注意事项能够为相关施工人员提供一些帮助和参考,促进地下管道施工的安全和质量。
顶管施工方法、施工工艺本工程大部分处在粉砂土层中,故选用泥水加压平衡顶管施工。
一、工作井、接受井施工本工程工作井、接受井采用沉井结构,需不排水下沉,水下混凝土封底,混凝土采用C30。
工作井、接受井护壁外侧布置2排搅拌桩止水带。
护壁中部离两端1.5m位置布置3排搅拌桩。
沉井施工顺序为:垫层→绑扎钢筋→现浇沉井下半部→下沉→接沉井上半部→下沉到位→水下混凝土封底→浇底板。
(一)基坑开挖、垫层施工1、基坑开挖沉井的基坑开挖采用钢板桩支护。
基坑底四周边尺寸比沉井结构外包尺寸沿周边各放宽1.0m计,可供立模板搭设外脚手架和沿基坑底周边处设置集水井之需。
沉井基坑可用反铲机挖土及人工配合削边坡及整平基底,土方可随即用车辆外运。
沉井外围用喷射井点降水,所以基坑开挖土体是稳定可靠的,同时沉井可采用干下沉(吊车向井内抓土)法施工至设计标高。
沉井制作在地面以下,坑中沉井整体中心向下,下沉深度减少,对下沉而言有利下沉稳妥,偏倾斜易控制,纠偏成效高,下沉精度对顶管轴线控制值能满足设计要求。
2、基坑铺筑沉井基坑地面先铺筑碎石垫层厚度300mm,经人工机具夯实平整后,其上填筑中粗砂垫层厚度200mm,用平板震动器振动密实,边洒水边抽水,同时震动密实整平。
该二层垫层厚度为500mm,在砂垫层上沿沉井刃脚四周浇注素砼垫层带,砼厚度80-100mm。
宽度比井墙厚度内外各延长300mm,沿砼垫层带周长相距1.0m设木条,供应内外立模板,绑扎钢筋之需。
基坑底周边对角设置2至4只集水井供抽基坑之水确保沉井制作时基坑干燥。
选定该基坑开挖法符合用吊车抓土干下沉法的实际状况,加快下沉速度缩短工期,是一基坑开挖铺筑碎石垫层制作沉井的优化方案。
3、护壁搅拌桩施工搅拌桩径D=0.5m,搭接0.15m,水泥掺入量0.19%,水泥用量70kg/m。
(1)施工准备阶段A、确定打桩顺序根据施工组织设计,结合现场水电配给等情况,在施工图上明确标出桩机行走路线。
顶管施工方法、工序、接口、纠偏第一篇:顶管施工方法、工序、接口、纠偏顶管一、管道施工工序顶管法是用大功率的顶推设备将新管顶进至终点来完成铺设任务的施工方法,其工序如下:(1)铺设前在管段一段建造工作坑(竖井)。
(2)工作坑内布置后背墙、千斤顶,讲管道放在千斤顶前面的导轨上,管道最前端安装工具管。
(3)调整好管道高程和中心位置,开启千斤顶使工具管的刃角切入土层,然后工人进入工作面挖掘刃角切入土层的泥土,并将弃土通过外运设备运至地面。
二、顶管设备(1)千斤顶:分活塞式和柱塞式两种,多采用液压千斤顶(2)高压油泵:(3)顶铁:把千斤顶几个点的推理均匀分布到钢筋混凝土管端面,按位置和作用不同分为顺铁、横铁和立铁(4)刃角:安装于首节管前端,先贯入土中以减少贯入阻力,有外壳、内环和肋板组成(5)机头:掘进机,切开土层并向前推进的机构,主要有水力切削式机头、土压平衡式机头和泥水平衡式机头①水力切削式机头"水力切削式有三矫式和套筒式"三铰式由控制室、操作间和冲泥舱三段组成,用于管径1200~~3000mm饱和软土层"套筒式由两段组成,两段之间放套筒,套筒与第一段之间上下安装纠偏千斤顶,水平方向设置铰链②土压平衡式机头"切下泥土中注入流动性和不透水性的作泥材料,是切下来的土变成流动性的、不透水的特殊土体使之充满密封舱,并保持压力平衡挖面土压"适用于含水量较高的黏性、砂性土以及地面隆陷要求控制较严格地区③泥水平衡式机头"与土压平衡式机头类似"挖掘面稳定、地面沉降小、可以连续出土,但因泥水量大,弃土的运输和堆放比较困难三、顶管施工方法1、按铺设管道口径分类(1)小口径顶管法(管道内径小于800mm管道)①挤压类施工法:"管段形状有锥形挤压(管尖)和开口挤压(管帽)"锥形挤压正面阻力大,易偏差,无需排泥"开口挤压正面阻力小,顶进是土体挤入管内形成土塞,及时排除土塞以减少正面阻力"挤压类施工法适用于软土层,如淤泥之土、沙土、软塑状态的黏性土,不适合用于土质不均匀或混有大小石块的土层②螺旋钻输类顶管法:"管道前段管外安装螺旋钻头,钻头通过管道内钻杆与螺旋输送机连接,可以边切削、边顶进、边输送"适用于砂性土、砂砾土以及呈硬塑状态的黏性土③泥水钻进顶管法:"采用切削法钻进,弃土排放采用泥水"采用碎石型泥水掘进机,一次可顶进100m以上,偏差小"泥水由输送管和排泥管排放"适用于硬土层、软岩层及流沙层和极易坍塌的土层④扩管法:"先顶进小直径管"然后小直径管末端接扩管器,再把所需管道顶进去"或者扩管器安装在所需管道前端(2)大口径顶管法"构筑顶进工作坑"管道前段挖掘土层,向后方运弃土"与小口径顶管法施工方法相同2、按开掘工作面的施工方法分类(1)敞开式"适用于土质条件稳定,无地下水干扰,工人可以进入工作面直接挖掘而不会出现大塌方和涌水等现象(2)封闭式"适用于土质不稳定,地下水位高,工人不能进入挖掘"将挖掘面与工人操作室之间用密封舱隔开"在密封舱内充入空气、泥浆、泥水混合物等,借助此压力支撑开挖面,以稳定土层、防止塌方、涌水、控制地面沉降四、管道施工接口1、钢管接口一般采用焊接接口。
顶管法施工技术5.1 顶管法施工的概念顶管法是指隧道或地下管道穿越铁路、道路、河流或建筑物等各种障碍物时采用的一种暗挖式施工方法。
顶管法属于非开挖施工,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术,它不需要开挖面层就能穿越公路、铁道、河川、地面建筑物、地下构筑物以及各种地下管线等。
顶管法施工工序是:在工作坑内借助顶进设备产生的顶力克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计坡度顶入土层中,并运走土方。
一节管道顶入土层中后,接续顶进第二节管道,这样依序顶入各节管道,做好接口,建成涵管。
其原理是借助主顶油缸、管道间及中继间等推力,把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。
管道紧随其后,埋设在两坑之间,以实现非开挖敷设地下管道。
顶管法施工原理见图5.1。
图5.1 顶管法施工原理示意图5.2 顶管法施工技术发展史顶管法施工是继盾构法施工之后发展起来的地下管道施工方法,最早应用于1896年美国北太平洋铁路铺设工程,已有百年历史,20世纪60年代在世界各国推广应用,1970年,德国汉堡下水道混凝土顶管,直径 2.6m,一次最大顶进距离1200m,为国外首次最大顶距。
近20年,日本研究开发土压平衡、水压平衡顶管机等先进顶管机头和工法。
20世纪50年代中国从北京、上海开始试用。
1986年,上海穿越黄浦江输水钢质管道,应用计算机控制,激光导向等先进技术,单向顶进距离1120m,顶进轴线精度:(-150,+150)mm,上下(-50,+50)mm。
1981年,浙江镇海穿越甬江管道,直径2.6m,单向顶进581m,采用5只中继环,上下左右偏差(-10,+10)mm。
1997年,中国上海黄浦江上游引水工程长桥支线钢管顶管,直径 3.5m,一次最大顶进距离为1743m,创造了钢管顶管世界纪录。
2001年,中国浙江嘉兴污水钢筋混凝土顶管,直径2m,一次最大顶进距离为2050m,创造了混凝土顶管世界纪录。
5.3 顶管机分类(1)按顶管口径大小分为大口径、中口径、小口径和微型顶管四种。
第1篇一、工程概况本工程位于我市某区域,主要建设内容包括新建污水管道、雨水管道及其附属检查井设施等。
管道全长约5000米,管径D1000mm,埋深2.5米。
施工过程中,为确保工程质量、安全、进度,特制定以下顶管工程施工方案。
二、施工准备1.材料准备:根据设计要求,准备钢筋混凝土管道、管件、钢筋、水泥、砂石等材料,并确保材料质量符合国家标准。
2.设备准备:配置顶管设备、挖掘机、装载机、吊车、混凝土搅拌车、测量仪器等设备。
3.人员准备:组织施工队伍,明确各岗位责任,对施工人员进行技术培训和安全教育。
4.施工场地准备:清理施工场地,平整地面,设置围挡、警示标志,确保施工安全。
三、施工工艺1.顶管法施工:采用顶管法施工,将管道分段顶进,分段施工。
2.施工流程:测量放线→工作井开挖→管道预制→管道吊装→管道顶进→管道连接→管道回填→检查井施工。
3.顶管设备:选用液压顶管设备,确保设备性能稳定,满足施工要求。
4.顶进参数:根据地质条件和管道设计要求,确定顶进参数,如顶进速度、顶进压力等。
四、施工质量控制1.材料质量:严格控制原材料质量,确保管道、管件、钢筋等材料符合国家标准。
2.施工质量:严格按照施工规范和工艺要求进行施工,确保管道安装质量。
3.测量控制:定期进行测量,确保管道位置、高程、坡度等符合设计要求。
4.检查井施工:确保检查井施工质量,做好防水、防渗处理。
五、施工进度1.制定施工进度计划,明确各阶段施工任务和时间节点。
2.合理安排施工顺序,确保施工进度。
3.加强施工管理,提高施工效率。
六、施工安全1.制定安全施工方案,明确安全责任。
2.加强施工现场安全管理,确保施工安全。
3.对施工人员进行安全教育,提高安全意识。
4.严格执行安全操作规程,预防安全事故。
七、环境保护1.合理布置施工现场,减少对周边环境的影响。
2.施工过程中,做好扬尘、噪声、废水等污染物的防治。
3.施工结束后,及时清理现场,恢复原状。
八、总结本顶管工程施工方案旨在确保工程质量、安全、进度,满足设计要求。
顶管施工方法
引言:
顶管施工是一种常用的管道施工方法,广泛应用于城市地下管
道建设中。
顶管施工通过使用顶管机械,将管道预制部分逐段顶进
地下,实现管道的连续施工。
本文将介绍顶管施工的基本步骤、常
用工具和注意事项,希望能为相关从业人员提供一些有益的参考。
一、顶管施工的基本步骤
1. 前期准备:
在进行顶管施工之前,施工方需要对地下管道的线路进行测绘,并制定详细的工程方案。
同时,需要对施工区域进行清理,确保施
工过程中没有障碍物。
2. 准备顶管机械:
选择适合施工的顶管机械,并进行必要的检修和维护。
顶管机
械的选择应考虑施工的深度、管道的直径以及现场的环境条件等因素。
3. 安装导向井:
根据施工方案,在施工区域进行导向井的安装。
导向井可以指引顶管机械的运行方向,确保管道的顺利施工。
4. 预制管道段:
根据顶管施工的需要,将管道段进行预制。
在进行预制时,需要确保管道的质量和尺寸符合设计要求,以便顺利进行顶管施工。
5. 顶管施工:
将顶管机械安装到导向井中,并调整好机械位置。
然后,通过顶管机械的推进作用,将预制管道段一段段顶入地下,直到完成整个管道的施工。
6. 后续处理:
在管道施工完成后,进行整理和清扫,确保施工区域的安全和整洁。
同时,进行必要的管道测试和验收,确保管道的质量和使用效果。
二、常用工具和设备
1. 顶管机械:。
顶管施工方案或方法和施工措施第一节沟槽开挖一、旧路面结构层拆除首先对沟槽范围内的旧路面进行拆除,施工前先放出沟槽开挖边线,沿开挖边线用混凝土切割机切缝,人工用撬杠拆除混凝土块,机械便于施工的路段可用小型挖掘机进行拆除,人工配合,混凝土碎渣用自卸汽车或小型农用车运送到建设单位指定的地点。
二、开挖准备(一)施工前,应对开槽范围内的地上地下障碍物进行现场核查及坑探,逐项查清障碍物构造情况,以及与热力管网的相对位置关系,并用白灰做出标记。
(二)为保护开槽范围内的各种障碍物应制定相应的技术措施,及时联系有关部门进行处理,符合有关要求并保证:1、各种给水、排水、煤气管道及地下构筑物的正常使用和安全。
2、各种电信电缆、动力电缆等的正常使用及安全。
3、经采取加固措施后的电杆、树木等的稳固。
(三)土方开挖要根据工程现场条件、结构埋深、土质以及有无地下水等因素选用不同的开槽断面,以确定各施工段的槽底宽度、边坡、留台位置、上口宽、堆土及外运土量等施工措施。
1、对于车辆、行人较少、无地下障碍物地段,管沟开挖以人工开挖为主,对于岩土及坚硬土质,采用风镐开挖,沟槽开挖坡度按设计要求及施工规范的规定进行放坡。
2、在开槽上口宽度被限制的条件下,应选取不同的护壁支撑开槽方式,井坑、支架基础的开挖应与管道沟槽的开挖同时进行。
3、本工程热力管网,在地下水位高于槽底的地段应及时采取降水措施,将土方开挖部位的地下水位降至槽底以下后再开挖。
三、拉森钢板桩施工(一)钢板桩的检验1、锁口检查的方法:用一块长约2米的同类型、同规格的钢板桩作标准,将所有同型号的钢板桩做锁口通过检查。
检查采用卷扬机拉动标准钢板桩平车,从桩头至桩尾作锁口通过检查。
对于检查出的锁口扭曲及“死弯”进行校正。
2、为确保每片钢板桩的两侧锁口平行。
同时,尽可能使钢板桩的宽度都在同一宽度规格内。
需要进行宽度检查,方法是:对于每片钢板桩分为上中下三部分用钢尺测量其宽度,使每片桩的宽度在同一尺寸内,每片相邻数差值以小于1为宜。
顶管施工工法简介是一种常用于城市地下管线建设的技术,也称为管道穿越工法或微型隧道技术。
它通过在地表上掘出一条小型的隧道,然后在其中推进管道,实现对管线的修建和维护,避免了地面交通的破坏和对周围建筑的影响。
一、的原理主要通过以下步骤实现:1. 土方开挖:首先利用小型的土方开挖机械在地表上开挖出一条适当尺寸的隧道,以提供施工空间。
2. 预制管段:然后根据实际需求,预制出合适尺寸的管段,并在现场进行拼装。
3. 推进管道:将预制好的管道通过推进机械顶进到开挖好的隧道中,逐段进行。
4. 管道连接:当管道推进到目标位置后,使用专业设备将各个管段进行连接,形成完整的管道。
5. 封顶:管道连接完成后,将顶进机械调整到适当位置,用适当材料将顶洞封堵住,以保证施工安全和管道的完整性。
二、的优势1. 减少地面破坏:可以在地下进行管道建设,避免了对地面的开挖和破坏,减少了对道路、绿化带以及周围建筑物的影响,有效保护了城市的环境和景观。
2. 提高工程进度:相比传统的开挖工法,施工周期短,工程进度快,可以大大缩短工期。
由于施工过程中不需要大量运输土方和材料,更能减少交通拥堵和施工噪音。
3. 降低施工风险:采用的是封闭的隧道施工模式,可以有效地降低施工环境中的风险,减少工人受伤和事故发生的概率。
4. 可应用于多种条件:适用于各种地质条件,包括软土、黏土、砂土和岩石等。
它可以穿越地下管线、铁路、河流等障碍物,解决了传统施工工法受限于地形、地质条件的问题。
5. 管道质量可控:采用预制管段进行施工,管道的质量得到有效控制,避免了现场施工带来的不确定性。
灵活的施工方式还能满足不同直径、长度、曲度和转角的管道需求。
三、的应用在城市地下管线建设中有着广泛的应用。
它可以用于市政道路下的供水、排水、燃气、热力、电力等管道的布设;在地铁、铁路等交通建设中,可以修建排水、通风、供电等干线管道,为乘客提供更加便利和安全的出行环境。
还可以用于市区的燃气管道维修和更新,通过局部的顶管施工,可以避免对市区交通和居民生活的干扰。
顶管施工技术方案顶管施工就是非开挖施工方法,是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。
下面为大家共享顶管施工技术方案,欢送大家阅读扫瞄。
一、顶管工作原理及工艺选择顶管工作原理:顶管施工是以顶管工作井为起始点,在工作井内安装主顶千斤顶系统供给水平推力,先将安装在导轨上的顶管机头从前墙预留的出洞口破封门推入土中,由机头导向,然后将钢筋砼管跟随机头一节一节地推向前顶进。
与此同时,机头挖掘的泥土被不断排出,经水平运输至工作井,再经垂直运输至地面外运弃土。
承受24 小时连续施工,直至机头进入接收井回收,完成该次顶管管道铺设。
顶管工艺选择:顶管有土压平衡法、泥水平衡法及气压平衡法等多种施工方法,是由顶管工具管(机头)的功能分类而定的。
应依据机头穿越的土层性质和地下水状况等因素,选择适宜的顶管机头。
顶管机头安装在管道的前端,它具有掌握顶管方向、挖掘和防止坍方等功能,其外形和尺寸与管节相近。
本工程拟选择泥水平衡平衡机头。
二、设备配置和安装(1)井内顶推设备1、主顶千斤顶:每套顶进总站配置 3 台300t 油压千斤顶,其中1 台备用。
2、组合支架:主顶千斤顶固定在组合支架上,按管道截面左右对称布置。
3、油泵:为保证油压千斤顶行程同步,共同作用,承受1 台电动高压油泵形成并联油路向千斤顶供油压。
每个千斤顶均备有独立的掌握阀。
4、后座承压壁:主顶油缸供给水平推力将管道在土层中向前推动,其反推力作用在后座钢构件上并传递集中到工作井后壁上。
后座构造承受 50mm 厚钢板(重约 2t),和厚 50cm 砼墙体组成。
后座与工作井后壁之间垫一层 5cm 厚木板,这样即可将 2 台油缸的集中顶力传递集中到工作井壁上。
5、顶铁和分压环:分压环外径、内径与钢筋砼管全都,其长度为 50cm,二台主顶油缸的顶推力作用在分压环上,分压环再均匀集中传递到砼管的后端面。
环形顶铁的构造与分压环一样,它的作用是由于油缸的一次行程缺乏以将一节砼管推顶到位,需要将油缸收回后,在分压环与油缸之间加垫该顶铁构造,然后利用油缸的其次次行程再推,这样反复屡次即可将一节大大超过油缸行程长度的砼管推顶到位。
顶管施工方法(1)进洞准备①将洞口处型钢切除,将凿除物清理完毕;②在洞口止水圈下部用混凝土浇筑一个弧形托块,推进工具管,直至洞口止水圈能起作用,此时可测出静止土压力来确定出推进土压力控制系数;③洞口封门施工时设置注浆管,以供正常顶管施工时注入触变泥浆,从而减少管道与土体之间的摩阻力。
(2)顶管顶进从破洞一直到第三节管道全部推进入土中的全过程称之为初始顶进。
在顶管施工中,初始顶进是一个至关重要的阶段,影响整个顶管过程。
初始顶进分为以下几步:①破洞。
在破洞之前,洞口必须要有防止土体或砂层塌方的措施。
在土质均匀的粘土土中顶进时,洞口采用砖砌封门;②顶管机入土。
当封门破除后,可把顶管机刀盘开动,用主顶油缸缓慢把顶管机推入土中。
这一过程中注意防止刀盘嵌入砂土中不转而顶管机壳体旋转,采取了控制顶进速度和在顶管机左右两侧加设角撑的办法来防止其旋转;③机头后方的两根砼管与机头管连接。
形成一个整体,用来控制顶进段的高程和中线。
至此,初始推进工作完成,此时应停下来进行一次全面的测量,并把测量数据绘成曲线,便于分析。
(3)排运泥浆①泥水平衡废弃土采用顶管泥浆输送泵送到井上泥浆沉淀池;②泥浆沉淀池间采用串联对泥浆进行二次沉淀,经过处理后的泥浆浓度可大大减小,并且过滤后的清水可重复使用;③泥浆沉淀后通过泥头车外运。
(4)方向纠偏①根据图纸所示工作井坐标、顶进轴线斜坡和平坡交界的坐标,以及实际接收井中心的坐标,分别计算出各自方位角;②采用导线法,将控制点定在工作井上。
顶管顶进时,在机头中心设置一个光靶,根据光靶反映的读数算出目前机头的方位,通过实时对机头方位进行调整从而达到顶进过程纠偏。
(5)接口安装①管材运送、起吊均需有专用夹具,顶管管节在连接前,要在橡胶圈上套环内壁涂一层硅油作为润滑剂;②插入时,安装外力必须均匀,橡胶圈不移位、不反转、不露出管外,否则拔出重插;③顶管结束后,按设计要求在内间隙嵌以弹性密封胶,与二管口抹平。
第四章主要工程项目的施工方案、施工方法一、沉井施工(1)简介本工程顶管工作井和接受井采用沉井,共6座,其中顶管工作井φ5m3座,φ2.5m顶管接收井3座。
沉井结构高度5~7m。
沉井刃脚底至地面高度>11m,根据设计要求,基坑开挖深度为2.0m,采用喷射井点降水下沉。
混凝土除注明外强度等级均为C25,地下水位以下的混凝土抗渗等级为0.6Mpa。
沉井下沉时,混凝土强度须达到设计强度的100%。
施工缝必须严格处理,先将施工缝凿毛洗刷干净,铺上同级配混凝土内砂浆成分的砂浆一层,然后再浇筑混凝土,要求仔细振捣,确保新老混凝土良好结合。
φ800顶管工作井最大允许顶力为8000kN。
根据我公司以往的施工经验,沉井采用砂垫层和素混凝土垫层,由于沉井深度为5~7m,采用分二节制作一次下沉施工,沉井下沉方法采用“排水下沉法”施工。
沉井施工工艺见下图:沉井施工工艺流程见图(2)沉井制作工艺(以1号工作井为例)1)砂垫层和素混凝土垫层(见图)为保证沉井第一次制作时的重量,通过素混凝土垫层扩散后的荷载不大于下卧层地基土的容许承载力,故铺设相应厚度的砂垫层,砂采用中、粗砂、并捣实,以保证其密实度。
为了扩大沉井刃脚下的支承面,故在砂垫层上铺设混凝土垫层。
砂垫层厚度H= [(G0/R)-b]/2[(5.1/10)-0.3]/2=0.105m 式中G0——沉井第一节单位长度重量(t);R——砂垫层容许承载力,取R=10t/㎡;b——刃脚踏面宽度,b=0.3m。
取砂垫层厚度H=0.20m;砂垫层宽度B=1.6m;素混凝土垫层厚度取0.15m,宽度取1.4m。
2)沉井井壁制作a.由于沉井总高度>8m,故分三节进行制作。
当素混凝土垫层强度达到75%设计强度后,支模制作第一节沉井至刃脚踏面,高度为2.5m,第二次制作3m高度的井壁;最后制作剩余的井壁。
b.沉井采用组合钢模板(见图5.8.5-4)。
采用D48钢管作竖向围檩和水平围檩。
水平间距≯500mm;竖向间距≯400mm。
水平围檩相互用扣件扣牢。
对拉螺栓(中间设止水片)D16拉在水平围檩上,间距随水平围檩而设。
c.浇筑混凝土采用70型振动器,并配部分D50的振动棒,以解决钢筋间距过密而振捣困难问题,振动间距不大于50cm。
d.混凝土要求均匀下料,不得在某一处井壁内集中下料,靠振动器赶淌混凝土,不允许造成高差过大的现象。
不允许在模板外侧振捣。
e.振捣混凝土时,应控制好振动器的插入深度,不能少振、漏振、也不能在同一深度过度振捣,以免模板走动、位移。
(3)沉井挖土和下沉方法1)下沉系数计算以1号工作井为例G=9.5×1×2.5=23.75t/m取摩阻系数f=2t/㎡刃脚踏面阻力F阻=0.35×12=4.2t/m下沉系数K=23.75/(2×9.5+4.2)=1.02计算结果反映,下沉系数偏小,故必须采取助沉措施,准备采用触变泥浆,减少沉中与周围土体的摩阻系数。
2)基坑开挖见图a.考虑到为减少沉井的下沉深度,基坑挖深2m。
b.采用机械挖土,配合人工进行边坡和基底修整。
3)沉井下沉施工见图a.采用8t履带吊抓斗干挖下沉法施工,进行24h昼夜作业。
b.待沉井第一节(即刃脚和底梁部分)混凝土强度达到100%,并壁混凝土强度达到75%以后进行下沉施工。
c.施工准备在三个仪器监测站相对应处井壁上定出纵横间距为200mm的轴线,引测三个基准点至基坑外侧加以保护,并测量、记录下沉前的原始值,以控制沉井下沉过程中井体的偏斜、扭转量。
施工前进行施工交底,并由施工管理人员统一指挥。
对经纬仪、水平仪进行严格检测及计量校核,将仪器误差降至允许限度。
基坑四周共设置1台履带吊。
d.一切施工准备就绪后,开始井体下沉挖土,挖土要求均匀对称进行。
e.先挖底梁下部土,后挖刃脚边侧土。
下沉前先凿除,以防止井体发生偏斜、扭转。
f.接近设计标高时,水准仪随挖土进程监测标高,每2m×2m设一根挖土标高控制点,以确保标高正确。
每次挖土控制在20cm,不得超挖。
g.为提高井底土体的稳定性,应确保刃脚下土体不发生整体滑动破坏。
在层层开挖过程中,采取先校正倾斜(在刃脚高处多挖,在刃脚低处少挖)然后分层开挖,做到各施工区同步开挖,使井体能均匀下沉。
h.沉井下沉过程中加强对地下水位的观测。
保证降水达到预定效果,一旦发现“死井”、漏气或漏水现象及时采取补救措施。
i.各施工区域挖土均由一施工员在井顶上安全护栏内指挥,以控制各区域挖土进度。
j.沉井下沉施工和监测作业采取24h连续施工,应保证夜间施工的照明。
k.由履带抓斗吊挖出的土方,通过土方车驳运到土方临时堆场。
l.在监测过程中,观测沉井下沉速率,尤其是不同土质层沉井的下沉速率并绘制下沉速度率表。
在沉井接近设计标高时加强观测频率,预留0.5~1.0m的自沉高度。
根据下沉速率适当调整挖土速度,减缓沉井下沉速度。
m.沉井下沉至设计标高,密切进行沉降观测,在8h内下沉量应≯10mm时,方可进行底板施工。
(4)井点降水井点降水是为了疏干沉井施工范围内的地下水位,使沉井锅底无水,达到干施工的目的。
根据以往的施工经验,这是一种行之有效的方法。
沉井降水采用喷射井点,井管在基坑内环形布置,抽汲设备设置在地面上,井管的深度约为12m,井管间距2.5m,并设2根观测井管。
喷射井点通过55kw多级清水泵将水流由内管经射流器产生真空,把地下水从内、外管的环形空隙中抽吸出来,适用较深的降水要求。
1)喷射井点布置见图a.喷射井点系统由排水总管、进水总管、高压水泵、集水池、井管等组成。
b.降水布置在井壁制作完成后进行。
井管环形布置,井管距井外壁为2m,井管间距2.5m,共设一台泵和一套管路。
井点总管长度以50m计,沉井下沉时井点系统堵塞漏气应由专人管理。
喷射井点按降水曲线I=1/10进行估算,降水后的水位在底梁标高以下,可满足底梁及底板处于干燥状态进行施工。
c.在井点总管沿线位置挖300m m×300mm的沟槽,将总管置于沟槽中,并做好保护措施。
d.为了维持土体稳定,确保混凝土强度增长需要,故井点管应在底板混凝土强度满足设计要求后再行扩除。
2)井点系统的埋设a.埋设井点程序:先井点管冲沉埋设而后安放总管,接着用弯联管将井点管与总管接通,最后安装抽水设备。
b.井点管的埋设采用水冲法,井点管长13m,冲孔时,先用起重设备将直径50~70mm的冲管吊起并插在井点位置,然后开动高压水泵(压力为0.6~1.2MPa),将土冲松。
冲孔时冲管应垂直插入土中,并作上下左右摆动,以加剧土体松动,边冲边沉,冲孔直径为300mm,冲孔宜比滤管底深0.5m左右,以防冲管拔出时,部分土颗粒沉于孔底而触及滤管底部。
c.井孔冲成后,立即拨出冲管,插入井点管,并在井点管与孔壁之间迅速填灌滤层砂,以防孔壁坍塌。
填灌应选用干净粗砂,填灌均匀,填至滤管顶上1~1.5m,防止颗粒堵塞滤管,以保证水流畅通。
井孔填砂后,须用粘土封口,以防漏气。
d.每根井管沉设后,要检验其透水性能,在填粗砂滤料时管口应有泥浆水冒出,管口注水后,管内水位下降。
e.用弯联管将井点管与总管接通,然后安装抽水设备。
3)抽水a.井点系统安装完毕后,先进行试抽试灌,以检查有无漏气现象。
发现“死井”、漏气和漏水现象即进行补救处理,确保正常运转使用。
b.井点开始出水一般是先大后小,先混后清。
正常的排水是细水长流,出水澄清。
c.真空度一般不应低于400~500mm水银柱高。
如真空度不够,通常是由于漏气,应及时修复。
井点管淤塞,可通过听管内水流声,手扶管壁感到颤动来判断。
如井点管淤塞严重影响降水效果,应用高压水冲洗井点管或拨出重新埋设。
d.通过观测水位观测孔来掌握水位下降情况。
4)井点系统的拆除a.当沉井下沉结束,底板混凝土达到设计强度时,可拆除喷射井点。
b.所留孔洞用砂或土填塞。
5)基坑排水措施a.在基坑外侧要设置环形500m m×300mm明沟及800mm×800mm×1000mm集水井。
b.基坑边坡用水泥砂浆进行坡面粉刷,防止雨水冲刷。
c.沿基坑四周铺筑草袋围堰,防止地面水倒灌入基坑。
(5)膨润土泥浆减摩助沉措施(见图)在沉井外踏面上先安装橡胶止水装置,避免泥浆套漏入井内。
注浆管为φ25mm,每个注浆管安装一只球阀,以便控制。
注浆管的间距为2m,注浆管应上下交错排列,以使井外壁形成完整的泥浆套。
膨润土的材料应符合质量要求。
如果浆套在下沉过程中不易形成,还可以利用注浆管压入高压空气,以便形成气幕和浆套。
此外,在基坑处还应设置泥浆槽,它具备以下作用;储存泥浆,保证补浆效果。
调节泥浆,使均匀分布在沉井四周。
维护地表部分土壁稳定。
上述措施曾多次运用,简单易行,效果显著。
沉井到位后,用纯水泥浆置换膨润土泥浆。
膨润土泥浆性能指标见表:膨润土泥浆性能指标表1(6)施工缝处理为确保混凝土供应的速度和质量,决定采用商品混凝土。
根据以往的施工经验,施工缝是沉井渗漏的薄弱环节。
我们打算采取以下措施妥善处理:1)井壁施工缝留设成200mm高、300mm宽的凸形。
(见图5.8.5-10)2)井壁竖向钢筋接长及混凝土浇筑前,必须将施工缝处松动石子、混凝土浮皮凿除,清除干净,浇水湿润。
3)沉井井壁与后浇隔墙相连接处,按设计要求留设凹槽。
4)为防止井壁发生渗水现象,在拆模后对对拉螺栓孔处进行防水处理。
对拉螺栓也的内外端部,均凿除小垫木,在凹进部位用1:2水泥砂浆抹平,外层作10mm厚防水砂浆灰饼,再涂刷2层防水胶将其覆盖(见图5.8.5.1-11)。
5)底板施工底板厚450mm,采用C30混凝土,抗渗强度等级S6。
a.钢筋制作安装(a)严格按设计要求和技术规程编制出钢筋加工清单,并按清单进行加工制作。
(b)进场的原材料必须有钢材质保书、试验报告,并批量做好原材料抽检试验,经现场技术部门及监理单位认可后方可使用。
(d)绑扎下层钢筋时,在垫层面弹出钢筋绑扎控制线,以保证钢间隔尺寸,其偏差值应控制在允许范围内。
(e)底板钢筋绑扎中,及时进行阶段性验收,以免造成返工,影响进度要求。
(f)井壁及底梁预留插筋上的铁锈、泥浆全部冲洗干净,并使钢筋的搭接长度符合设计要求和规范规定。
(g)所有底板钢筋应在浇筑混凝土前,按设计图纸绑扎完毕,并在适当部位用电焊固定,防止振捣混凝土时,钢筋移位。
(h)各种预埋件位置要准确。
(i)只有通过监理的验收签证后,才能浇筑混凝土。
b.浇筑混凝土由于底板混凝土仅厚450mm,故采用一次成型浇筑法。
为确保混凝土的浇筑质量,采取以下措施:(a)由项目经理部负责混凝土施工全过程,确保混凝土浇筑顺利进行。
要求各尽其职,责任明确,奖罚分明。
(b)严格控制混凝土坍落度,严禁任意加水。