顶管工作井.docx

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顶管工作井

顶管工作井施工方案

顶管工作井及接收井施工程序：

基坑测量放样基坑开挖工作棚安装倒挂法砌筑井壁铺设混凝土垫层浇筑底板后及靠背混凝土检查井施工井周边回填及路面恢复。

4.1、基坑测量放样：

整平场地后，根据设计图纸、岩土工程勘察报告所揭示的地质情况和井的中心坐标定出井中心桩、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开挖。

4.2、基坑开挖：

根据岩土工程勘察报告，顶管工作井采用机械配合人工开挖形式进行，当机械开挖至一定深度后（4m左右），采用人工开挖，每次进深0.5－1.0m。

4.3、工作棚安装：

当机械开挖至一定深度后（4m左右），开始安装工作棚。

工作棚为装配式结构，人工配合吊车支搭，棚架中心要与台口中心垂直，四脚支在槽钢上，并焊好档铁，以防滑动，工作棚横梁中心安装电葫芦吊。

4.4、倒挂法砌筑井壁：

机械开挖的深度范围内，由下向上砌筑井壁（4m左右），人工开挖的深度范围内由上向下砌筑井壁，紧跟着开挖进行，每次进深0.5－1.0m。

4.5、铺设混凝土垫层（15cm厚砼）：

井壁砌筑至经计算出的高程后可以进行混凝土垫层施工，混凝土垫层表面。

在铺设混凝土垫层后应保证表面平整，应确保井底内无流砂、无翻浆等现象。

4.6、浇筑底板混凝土（40cm商品砼）及后靠背混凝土（50cm商品砼）：

混凝土垫层施工完成后，即可在其上浇筑底板混凝土及后靠背混凝土。

浇捣前应严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸，严禁漏放和错放。

砼震捣要密实，所有砼施工应在首批砼初凝前结束。

混凝土浇捣完成后应及时养护，确保其表面不露白，并应防止阳光及温差的剧烈变化，以免底板出现收缩裂缝，产生地下水上冒现象。

在浇筑混凝土后，应无地下水上冒现象,并用水平仪进行校平，使之表面保持在同一水平面上。

后背混凝土施工：

后背高度为1.5m，深入工作井基础底以下300mm，以增大后背强度和抗力，后背模板安装时必须保证其竖直，预埋5cm靠背钢板。

4.7、检查井施工：

见检查井施工方案。

检查井砌筑严格按照国家标图集及设计图纸、采用常规做法进行施工。

4.8、井周边回填及路面恢复：

井外回填：

检查井应边砌边回填土，每层高不宜超过30㎝，井室周围，采用石灰土、砂、砂砾等材料回填，其宽度不宜小于50cm，砌体水泥砂浆强度应达到设计规定。

井室周围回填夯实时，应与井室中心对称进行，且不得漏夯，夯实机械采用蛙式打夯机，回填土的压实度符合规范要求。

路面恢复：

在井周边回填高程至路床时，根据原路的结构形式还原路面，严格按照《CJJ1-90市政道路工程质量检验评定标准》和《CJJ44-91城市道路路基工程施工及验收规范》进行施工。

5、接收井施工方案

接收井施工程序：

基坑测量放样基坑开挖工作棚安装倒挂法砌筑井壁铺设混凝土垫层浇筑底板混凝土起吊机头检查井施工井周边回填及路面恢复。

5.1、基坑测量放样：

整平场地后，根据设计图纸、岩土工程勘察报告所揭示的地质情况和井的中心坐标定出井中心桩、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开挖。

检查井施工工艺流程图

井室砌筑

单项工程交工

5.2、基坑开挖：

根据岩土工程勘察报告，接收井采用机械配合人工开挖形式进行，当机械开挖至一定深度后（4m左右），采用人工开挖，每次进深0.5－1.0m。

5.3、工作棚安装：

当机械开挖至一定深度后（4m左右），开始安装工作棚。

工作棚为装配式结构，人工配合吊车支搭，棚架中心要与台口中心垂直，四脚支在槽钢上，并焊好档铁，以防滑动，工作棚横梁中心安装电葫芦吊。

5.4、倒挂法砌筑井壁：

机械开挖的深度范围内，由下向上砌筑井壁（4m左右），人工开挖的深度范围内由上向下砌筑井壁，紧跟着开挖进行，每次进深0.5－1.0m。

5.5、铺设混凝土垫层（15cm厚砼）：

井壁砌筑至经计算出的高程后可以进行混凝土垫层施工，混凝土垫层表面。

在铺设混凝土垫层后应保证表面平整，应确保井底内无流砂、无翻浆等现象。

5.6、浇筑底板混凝土（40cm商品砼）：

混凝土垫层施工完成后，即可在其上浇筑底板混凝土。

砼震捣要密实，所有砼施工应在首批砼初凝前结束。

混凝土浇捣完成后应及时养护，确保其表面不露白，并应防止阳光及温差的剧烈变化，以免底板出现收缩裂缝，产生地下水上冒现象。

5.7、检查井施工：

基本同工作井检查井施工方法。

5.8、井周边回填及路面恢复：

井外回填：

检查井应边砌边回填土，每层高不宜超过30㎝，井室周围，采用石灰土、砂、砂砾等材料回填，其宽度不宜小于50cm，砌体水泥砂浆强度应达到设计规定，井室周围回填压实时，应与井室中心对称进行，且不得漏夯，夯实机械采用蛙式打夯机，回填土的压实度符合规范要求。

路面恢复：

在井周边回填高程至路床时，根据原路的结构形式还原路面，严格按照《CJJ1-90市政道路工程质量检验评定标准》和《CJJ44-91城市道路路基工程施工及验收规范》进行施工。

6、顶管顶进施工方案

6、1顶进设备选用：

顶力计算:

推力的理论计算：

（以Φ800mm计算）

   F=F1十f2

   其中F—总推力

       Fl一迎面阻力   F2—顶进阻力

 F1＝π/4*D2*P （D—管外径1.92m P—控制土压力）

   P＝Ko*γ*Ho

   式中Ko—静止土压力系数，一般取0.55

       Ho—地面至掘进机中心的厚度，取最大值8m

       γ—土的湿重量，取1.9t/m3

   P＝0.55*1.9*8＝8.36t/m2

   F1=3.14/4*1.92*1.92*8.36＝24.19t

 F2＝πD*f*L

   式中f一管外表面平均（根据顶进距离平均粉质粘土）综合摩阻力，取1.0t/m2

   D—管外径1.90m

   L—顶距

F2＝3.14*1.92*1.0*70＝422.02t。

因此，总推力F=422.02+24.19＝446.21t。

主顶油缸：

选用4台200t（2000KN）级行程为0.8m液压千斤顶。

每只千斤顶顶力控制在120t以下，这可以通过油泵压力来控制，千斤顶总推力480t。

因此我们无需增加额外的顶进系统即可满足要求。

护铁及顶铁：

由于顶进长度较大，护铁均选择圆形钢护铁，以确保管体安全，保护管体端面，使端面传力均匀。

顶铁采用U型顶铁。

工作井基础及导轨：

工作井内导轨基础采用横排方木、上安钢轨的形式。

导轨选用30号轻型钢轨，两轨平行、等高，与基础中预设钢板焊接。

机头顶进设备:

根据地质条件，结合我公司的工程经验，决定采用顶管机头前加设钢网格来实现顶进施工。

顶管机头结构断面图

顶管机头由刃脚、调整部分两个部分组成，机头前端加设钢网格。

顶管机头工作原理:

管前加设钢网格式机头是在管道前端加设顶管机头，依靠工作坑内的千斤顶推挤，机头前端刃脚贯入土中与网格将土挤密，形成一定阻力，防止管前塌方。

散落在机舱内的土，由人工将土清除。

顶管机头分为前后两节，后节与混凝土管固定连接，前端为刃口自由端。

两节之间上下左右对称设置4个可调式千斤顶用于管道纠偏的导向力。

调整部分

6、2钢筋混凝土管道顶管管前加设机头钢网格法施工工艺

管前加设机头顶管法施工工艺流程图

6.2.1、工作井施工：

见上述内容。

6.2.2、管内外壁防腐处理：

内外壁在防腐处理前进行表面处理,管道内壁除垢后刷环氧煤沥青底漆一层，厚浆型环氧煤沥青面漆二层，管道外壁除垢后刷环氧煤沥青底漆一层，厚浆型环氧煤沥青面漆三层涂层间缠绕玻璃布一层。

6.2.3顶管设备安装：

包括工作井基础及导轨，机头顶进设备，护铁及顶铁，主顶油缸。

根据测量控制结果，安装先后次序安装。

6.2.4洞口加固：

为防止洞口处土体坍塌，需对洞口采取加固措施。

开洞口之前，沿洞口上部180°范围内顺管方向打入长2m的注浆花管，打入深度不小于1.5m。

利用预埋好的注浆花管向土内注入水泥浆。

注浆量视现场情况而定。

注浆压力不超过0.2Mpa。

花管间距300mm。

6.2.5、始顶：

先把工作机头顶进，利用工作坑内的动力设备将机头刃脚贯入土中后，继续顶进，土从机头前端网格中挤密、挤入机头内由人工清除→操作人员出土→机头动力舱内液压千斤顶回镐→依次循环操作至工作机头全部顶进。

6.2.6、管道顶进：

工作机头顶进后，用吊车将混凝土管吊装至工作井位置，混凝土管与机头钢套筒连接，继续顶进，土从机头前端网格中挤密、挤入机头内由人工清除→操作人员出土→机头动力舱内液压千斤顶回镐，开动工作井内主千斤顶将管子顶进→依次循环往复操作→顶进过程中昼夜倒班施工，以防因中途停滞增大顶进阻力。

顶管管材：

顶管采用“F”型顶管管材（Ⅲ级），钢承口橡胶圈接口。

顶管出土：

顶管机头舱内的土，由人工装车，用小推车运出至工作井内，在工作井由电葫芦吊吊出工作井，再卸至临时存土场，然后用汽车运至指定弃土地点。

地下控制测量：

井下高程的传递采用悬挂钢卷尺法，导入标高时，用两台S3水准仪同时进行，并独立导入三次。

将地面的水准点（精度指标小于3mm）引入工作坑的底部，每一个工作坑须设置两个水准点，选择不易碰撞及不遮挡视线的地方设置。

以便测量时复核。

顶进中的测量：

每个管段顶完后，应重新进行一次管道的中心和高程的测量，一般每个接口测一点，错口处测两点。

在顶进第一节管时，每顶进300mm测量一次；管道进入土层后正常顶进时，每顶进500mm测量一次，测量其中心线和高程，是否满足要求，如有超差立即采取纠偏措施。

顶管顶进记录：

在顶进过程中真实、准确的填写《顶管工程顶进记录表》。

6.2.7、管道纠偏：

管道顶进过程中必须按操作规程要求随掏随顶，随顶随测。

中心、高程顶进300mm一测。

若遇较大砾石影响顶进时，先将大砾石由人工挖除后再顶。

做到少挖、勤顶、勤测量。

每班组均按要求做好顶进记录，交接班时互相检测成品质量，合格方可继续顶进。

当发现管道偏差为+2cm、-4cm、左右5cm时或偏差有增大的趋势时，施工队组必须上报施工员和相关人员，并且立即采取纠偏校正措施。

边纠偏边校正时缓缓进行，使管道在计算范围内渐渐恢复到设计轴线上。

依靠顶管机头纠偏、调偏：

依靠顶管机头可进行机械调平、调中，保证在直线顶进施工中顶进管体平顺，无错口。

在纠偏调节过程中，依靠机头调整部分内的4个可调式千斤顶的在同种油压下伸出的不同长度来调节管的偏差。

6.2.8、注触变泥桨：

根据岩土工程勘察报告和设计图纸，当顶进距离大而顶进困难时，在管道顶进过程中需要注触变泥桨，具体施工方案如下：

泥浆配制：

膨润土运到现场后分批测得膨润土的胶质价，然后按下表配制泥浆（重量比）。

触变泥浆配比如下表：

膨润土的胶质价

膨润土

水

碳酸钠

60～70

100

524

2～3

70～80

100

524

1.5～2

80～90

100

614

2～3

90～100

100

614

1.5～2

为了使膨润土充分分散，泥浆拌和后停滞时间在12h以上。

加浆设备及加浆压力：

坑边设置注浆池，加浆设备采用1-1B浓浆泵。

加浆前先通过注水检查注浆设备，确认设备正常后方可灌注，压力控制在0.2MPa左右。

加浆系统示意图如下：

加浆系统示意图

注浆过程：

管道顶进6m后在管壁与土层的缝隙间注入触变泥浆，形成泥浆套减阻。

整个顶进过程注浆管始终保持一定的压力，此措施通过液压表控制。

一次顶进，在注浆管前端（目的：

控制前端注浆压力，使得注浆能够形成比较好的减阻泥浆套）和管末端即注浆泵前（目的：

控制注浆管的压力，以防注浆管爆裂）各安置一个液压表。

前端注浆压力保持在0.1～0.2Mpa之间。