沉井顶管施工质量控制措施及通病防治专项方案.docx
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沉井顶管施工质量控制措施及通病防治专项方案
沉井顶管施工质量控制措施及通病防治
专
项
施
工
方
案
XXXXX工程建设有限公司
2018年3月
沉井顶管施工质量控制措施及通病防治
1沉井制作质量控制
沉井采用三次制作,两次下沉的方法进行施工。
沉井直壁模板在砼达到设计强度的70%以上方可拆除,沉井下沉时在砼达到设计要求强度后方可下沉。
沉井制作质量标准:
(1)基础处理要求
①基坑开挖深度及平面尺寸等符合设计要求;
②基坑开挖完毕要进行验坑;
③基坑开挖完成后及时回填黄砂,避免人为扰动基底土体,破坏基底上层承载力;
④砂垫层铺设分层进行,每层厚度30cm,并处理密实;
⑤素砼垫层面用水准仪抄平,误差不得大于5mm,便于支模。
(2)钢筋、混凝土质量要求
①钢筋等原材料要有出厂合格证,并按规范要求的吨位和结构部位取样做力学试验;
②钢筋的焊接接头按规范要求作力学试验,合格者方可;
③试验取样必须请监理到场并签证;所有技术工人必须持证上岗;
④每节或特殊部位钢筋绑扎完毕后进行自检,并会同监理工程师进行检查,办好各项签证;
⑤模板接缝要严密,表面的平整度、光洁度、垂直度要符合规范要求,安装前模板表面涂脱模剂,便于脱模并使砼表面光洁;
⑥脚手架搭设按操作规程施工,多设斜撑和剪刀撑,扣件紧固,以保证脚手架的稳定性和牢固性;脚手架搭设采用φ48mm钢管,设置剪刀撑,脚手架主杆下用木质垫块,以免脚手架下沉;
⑦按规范做好砼抗压试块和抗渗试块,并在同等条件下养护;
⑧砼浇筑采用分层平铺法施工,每层砼浇筑高度不超过30cm,并连续浇筑;
⑨砼浇筑时采用插入式振捣器进行振捣,遇穿墙管等局部变化处及钢筋密集处采用慢进料、精心振捣;
⑩沉井分节制作,沉井接高部分施工缝处设置止水钢板。
砼浇筑前用压力水将施工缝冲洗干净并充分湿润,湿润时间在24小时以上;
⑾砼浇筑时有木工值班,防止暴模事件发生;
⑿在每节砼浇筑时与浇筑后进行沉降观测,并做好记录。
砼浇筑过程中要防止不均匀沉降的发生,若发生不均匀沉降及时采取相应措施进行处理。
2.2沉井下沉质量控制
(1)沉井下沉前按规定顺序凿除素砼垫层,垫层凿除原则为先内后外,对称进行,以保持沉井均匀下沉;
(2)为防止沉井突沉,引起沉井较大的偏差,以及减小井外土体扰动坍塌等情况,可在四周刃脚旁保留0.8~1.5m的土堤不被冲刷,待锅底冲刷完成后再均匀的冲刷土堤;
(3)尽量减小沉井下沉过程中的偏差,测量控制点、高程控制点等网点要经常复核;沉井下沉过程中加强沉井沉降情况的观测防止发生不均匀沉降;
(4)沉井下沉做好班前交底与接班交底,及时做好下沉记录,以保证下一班了解沉井下沉情况,及时采取相应措施;
(5)当沉井下沉至距设计标高近2m时,放缓沉井下沉速度,以纠偏为主,并密切注意沉井的下沉速度,防止超沉,使沉井顺利下沉至设计标高。
沉井到标高后,且8小时内下沉量不超过10mm时,方可进行砼封底。
2.3顶管施工质量控制
(1)顶管后背墙的墙面与管道轴线垂直,其施工允许偏差不大于0.1%H,H为装配式后背墙的高度(mm)。
(2)导轨选用钢质材料,两导轨顺直、平行、等高,其纵坡与管道设计坡度一致;导轨安装的允许偏差为:
轴线位置3mm、顶面高程0~+3mm、两轨内距±2mm。
(3)油泵安装和运转符合下列规定:
油泵与千斤顶相匹配,并有备用油泵;油泵安装完毕进行试运转;
(4)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;
(5)安装后的顶铁轴线与管道轴线平行、对称,顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污;
(6)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)钢筋混凝土管道的接口需填料饱满、密实,且与管节接口内侧表面齐平,接口套环对正管缝、贴紧,不脱落;
(8)顶管结束后,管节接口的内侧间隙应按设计规定处理;设计无规定时,可采用石棉水泥、弹性密封膏或水泥砂浆密封。
填塞物抹平,不得凸入管内。
2.4沉井、顶管施工质量通病防治措施
沉井下沉施工质量通病防治措施
质量通病
预防或处理措施
下沉过快
A、可用木垛在定位垫架处给以支承,并重新调整吸泥,先冲刷中间土体,后冲刷刃脚四周土体;
B、采用不排水法下沉,增加浮力;
C、在沉井外壁间填粗糙材料,或将井筒外的土夯实,增大摩阻力;如沉井外部的土液化发生虚坑时,可填碎石处理;
下沉过慢
A、沉井制作采取措施,严格保持尺寸准确,表面平整光滑;
B、采取在井顶均匀配重的方法,使沉井有足够的下沉自重,下沉系数应不小于1.05~1.25。
配重物体采用混凝土块。
C、对下沉系数不大的沉井,采取连续吸泥,连续下沉,不使中间停歇时间过长;
D、用高压水均匀冲刷井壁及刃脚或在井壁上预埋射水管,遇下沉缓慢或停沉,进行射水减少井壁与土层之间的摩阻力;
E、在井壁周围空隙中充填触变泥浆(膨润土20%,火碱5%,水75%)。
突沉
A、控制水力冲击深度,锅底不要挖得太深;
B、严格控制吸泥深度,不使刃脚被掏空,特别是刚开始下沉时,要注意先观测沉降,少吸泥。
C、控制排水高差和深度,减少动水压力,不使产生隆起现象。
D、在沉井外壁空隙填充中粗砂或级配碎石增加摩阻力,随沉随灌。
E、发现沉井内有大量隆起或产生流塑情况,为防止突然急剧下沉和意外事故发生,可向井内灌水,把沉井下沉改为不排水下沉施工。
F、当沉井下沉达到设计标高时,而井内涌土高度达到封底底板标高以上,因挖土会使继续下沉,故封底工作宜按沉井底部分格进行。
倾斜
A、严格按方案确定的垫层宽度、厚度设置,砂垫层拍平振实,基坑内严防积水;
B、沉井浇筑时,在土质较软的一侧设置木桩斜撑。
或在土质较软的一侧的刃脚两侧堆砌砂袋或土袋;
C、加强沉井过程中的观测和资料分析,发现倾斜及时纠正;
D、严格控制沉井制作尺寸,使偏差在允许范围以内;
E、在刃脚高的一侧加强吸泥,低的一侧不吸泥,待正位后再均匀吸泥;
F、在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块,延缓下沉速度;
G、在井外深挖倾斜反面的土方,回填到倾斜一面,增加倾斜面的摩阻力;
H、不排水下沉,在靠近刃脚低的一侧适当回填砂石;在井外射水或开挖,增加偏心压载以及施加水平外力等措施。
悬挂
A、用0.2~0.4mpa的压力流动水沿沉井外壁缝隙冲水,以减少井壁和土体间的摩阻力;
B、在井筒顶部加荷载;
C、继续第二层碗形挖土,或挖空刃脚之土,必要时向刃脚外掏深100mm;
超沉或欠沉
A、沉井接近设计标高应加强测量观测,校核分析工作;
B、在井壁底梁交接处,设砖砌制动台,在其上面铺方木,使梁底压在方木上以防过大下沉;
C、沉井下沉至距设计标高0.1m时,停止挖土和井内抽水,使其完全靠自重下沉至设计或接近设计标高;
D、采取减小或平衡动水压力和使动水压力向下措施,以避免流砂现象发生;
E、沉井下沉趋于稳定(8h的累计下沉量不大于10mm时),始进行封底;
F、采取措施保护测量基准点,加强复测,防止出现测量错误。
顶管施工质量通病防治措施
质量通病
预防或处理措施
出洞时,机头即下扎
预防措施:
①熟悉图纸和地质勘查报告,严格按设计要求或申请对工作井周围进行土体加固。
②把顶管机头后面的管节与顶管机头尾部采用拉杆连接在一起(约2~3节),机头进入土体后,后面管节对顶管机头有一定的约束力,可以控制机头姿态。
③延长导轨:
将导轨延伸到工作井洞口外土体内,约2~3米,对顶管机头刚出洞起到一定的支托作用,防止机头下扎。
④井壁与管节之间的空隙采用止水装置,在预留洞内侧预埋钢法兰,在顶管前,在钢法兰上安装橡胶法兰和扇形钢压板。
治理措施:
若未采取预防措施,机头出洞后即下扎失控,则须实施井外大开挖取出机头,然后回填粘土,并采取以上任一预防措施后方可重新施工。
顶进中途,机头上爬
预防措施:
①充分熟悉图纸和地质勘察报告,掌握土质情况,及早采取换填或堆载措施。
②针对上下不同土层,有区别地控制上下千斤顶的顶力和上下刀盘的切土速度。
③严格遵循“勤测、勤量、勤纠偏、微纠偏”的原则,及时发现上爬趋势,及时采取应对措施。
④合理控制顶进速度,基本保持先切土后顶进或边切土变顶进的状态。
治理措施:
①如果偏位不大还可控制,则应立即采取管顶以上地面堆载措施。
②有条件时,可尝试在机头正上方地面打入钢桩直至机头,进行强制施压顶进。
③如果已经达到无法纠偏的程度,只能采取钢套井法或板桩支护法大开挖,取出顶管机头,增加中间井,然后从接收井实施反顶,在中间井处进行全包管连接。
顶进中途,轴线及标高偏差超标
预防措施:
①顶进过程中,应遵循“勤测、勤量、勤纠偏、微纠偏”的原则,控制顶管机头前进方向和姿态,并应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势,确定纠偏的措施。
纠偏角度应保持在10′~20′,不得大于1°,并设置偏差警戒线。
若已经产生较大偏差,应保持管道以适当的曲率半径回到正确轴线上来,严禁猛纠偏。
控制顶进速度,勿过快和过慢。
②熟悉施工图纸和地质勘察报告,针对不同土质状况调整上下(或左右)不同顶力。
治理方法:
若已经达到无法纠偏的程度,只能采取钢套井法或钢板桩支护法大开挖,取出顶管机头,增加中间井,然后从接收井实施反向顶近,在中间井处进行全包管连接。
顶进中管节破裂或变形
预防措施:
①下管前和下管时的质量检查。
检查管材质量、接口衬垫情况和杂质清理情况。
②对管道顶进中,坚持“先挖后顶”和“随挖随顶”的原则,顶进中密切关注油泵压力表变化,发现压力骤增时,立即停泵检查原因,顶进过程勤顶勤测。
治理措施:
①采用触变泥浆或增加注浆频率起润滑作用来降低顶进阻力。
②出现裂纹时,采用内衬钢圈加固后,继续顶进。
③明显碎裂破坏,无法继续顶进时,实施大开挖取出顶管机头,增加中间井,然后从接收井实施反顶,在中间井处进行全包管连接。
④当全程已施工完成,才发现管节明显碎裂破坏时,采用内衬钢圈加固。
后靠背破坏
防治措施:
①加固或重做后靠背。
②对井周土体注浆加固
顶进中遇障碍物
防治措施:
采用冲击或拔桩的方式清除障碍物。
如清除不了,采用大开挖处理,增加中间井,然后从接收井实施反顶,在中间井处进行全包管连接。
顶管机头在顶进过程中出现旋转
防治措施:
①控制刀盘的转动方向:
最好是前一节逆时针转,后一节顺时针转,每节管道刀盘转动方向都变化。
②机头压重:
用铁块压在顶管机头内需纠正的一侧,可以平衡弯矩。
③调千斤顶位置:
将千斤顶的位置稍稍调整,使顶力向需纠正的一侧产生弯矩,慢慢把旋转调整过来。