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頂管在市政排水管道中的應用

2019-09-20 14:21:58 編輯:管理員
頂管施工技術是一種非開挖式施工技術,利用油壓油缸從頂管工作井將頂管機和待鋪設的管節在地下逐節頂進,直到頂管接收井的非開挖地下管道敷設施工工藝。不阻礙交通,不會產生過大的噪聲和震動,對周圍環境的影響也很小。
 
1. 施工準備
1.1工程概況
自梅江西路WA18井沿外環輔道(梅江西路~洞庭路)外側綠化帶上新建d2600污水管道約4442m,檢查井(WB1~WB12)12座,采用灌注樁+三軸水泥攪拌樁止水帷幕的圍護形式?;禹斶M方向設置雙排水泥攪拌樁,其余側設置單排水泥攪拌樁?;娱_挖深度為13.74~15.86m,設3道支撐,其中第一道為鋼筋混凝土支撐,第二、三道為鋼支撐,四周采用三拼700×300型鋼圍檀。采用泥水平衡頂管法施工。
施工步驟:
施工準備→樁基施工→降水井施工→冠梁施工→基坑開挖、支護→底板施工→后背墻、導軌施工→洞門施工→頂進施工→進洞。
 
 
1.2 施工調查
根據施工圖紙及施工現場標志性建筑物確定施工區域內管線埋深及位置情況。向天津市地下空間規劃管理信息中心確認管線埋深及位置情況。
 
 
1.3 現場創驗
根據設計指定基坑位置,采用“口”字型沿樁基位置人工刨驗,寬度1.0m,深度2.0m。刨驗出與施工相影響的管線,聯系相關部門切改。
 
 
2. 工作井及接收井施工
奇數坑為工作坑,尺寸為10m×8m,偶數坑為接收坑,尺寸為7m×7m(見圖1)。

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圖1工作井與接收井布置圖
 
2.1 灌注樁及水泥攪拌樁施工
(1)灌注樁施工工藝。平場地、測孔、埋護、鉆機就、鉆進、終孔、清孔、安放鋼筋籠、導管安裝、二次清孔、灌水下砼、拆除護筒、驗樁。灌注樁樁徑為800mm,樁長23.5~31m。樁間距1.0m。
 
 
(2)水泥攪拌樁施工工藝。場地平整、測量放線、樁機就位、制備水泥漿、預攪下沉、提升噴漿攪拌、重復上、下攪拌、攪拌速度及注漿控制、清洗、移位。三軸攪拌樁樁徑為850mm,搭接250mm,樁長22~24m。
 
 
2.2 降水井及冠梁施工
為防止基坑開挖時破壞降水井,基坑內四角各設置1口300mm無砂管降水井,基坑外垂直頂進方向中線側1m處設置300mm觀測井共2口。降水井和觀測井深度均為基底以下5m。
冠梁施工工藝:破除樁頭→清理樁頭→測量定位→鋼筋加工及安裝→支模→砼澆筑→拆模→養護。
 
 
2.3 基坑開挖、支護
基坑開挖應嚴格遵守“分層開挖,先撐后挖,嚴禁超挖”的原則?;咏邓_到基底標高以下1.0m且冠梁混凝土強度達到設計強度的80%以上,符合開挖條件要求。地面以下4m內采用EX220挖機開挖,超過4m采用18m加長臂挖掘機+小型挖掘機配合人工開挖。從基坑一角開始,成扇子面形式挖出,邊挖土邊配合人工將坑壁清理出來。分別挖至第二、三道腰梁以下0.5m。當挖掘機開挖至腰梁以下0.5m,通過測量,在灌注樁上植入3中22@2000鋼筋,深度250mm,做為鋼腰梁托架使用。
 
 
支撐安裝流程:
計算長度→支撐拼裝→支撐點安裝固定件一焊接支點一安裝支撐前檢查→吊裝→支撐就位→定期檢查。邊出土邊在工作井邊側設置下井扶梯供施工人員上下使用,扶梯高度1.2m,寬度0.9m。
 
 
2.4 底板施工
開挖至設計標高后,沿基坑周邊開挖30×30cm排水溝,排水溝距離灌注樁外邊緣0.5m,并將其引至坑內降水井。底板鋼筋采用④20@200,上下各一層鋼筋網片,澆筑30cm厚C30底板砼。澆筑底板時預埋鋼軌固定螺栓。
 
 
2.5 后背墻、導軌施工
(1)后背墻要有足夠的強度、剛度、平直性、材質均勻。后背墻高4m,厚0.5m,寬度同基坑寬度。
 
施工方法:清除灌注樁樁間土,采用25t吊車將后背鐵吊入工作坑內,后背鐵與灌注樁體間距50cm澆筑C30混凝土。利用已頂進管道做基坑后背的具體要求:
  • 待頂管道的頂力應小于已頂管道的頂力;
②后背鋼板與管口之間應襯墊方木等緩沖材料;
③采取措施保護已頂入管道的接口不受損傷。
 
 
(2)導軌要求在頂進過程中能承受各種負荷,確保不位移、不變形、不沉降。導軌安裝后復核導軌中線位置,使導軌中線與管道中線重合,管底要高出設計高程3cm,留出預沉量。導軌安裝時兩導軌應順直、平行、等高,其縱坡應與管道設計坡度一致。
 
 
2.6 洞門施工
測量定位外輪廓線位置(大于管道外徑50cm),按外輪廓線破除灌注樁,在破除位置設置8根①25鋼筋作為主筋,澆筑C30砼預留洞口,預留洞口外徑大于管道外徑10cm。并且在混凝土墻上預埋高強螺栓,用于安放橡膠止水法蘭。橡膠法蘭的內徑應小于管道外徑30cm左右,單邊翻進去15cm。并設置扇形鋼壓板,防止橡膠法蘭被擠翻出來。頂管基坑內進出洞口設置一道厚度0.2m,高度3.2m,同基坑寬度的矩形止水墻,
 
 
3. 頂進施工
頂管機頂進施工前應檢查設備的完好性,包括起重設備、自動控制系統、泥水系統、液壓系統、頂進系統、通風設施、電器設施、泥漿處理設施等。對所有參與頂管施工的施工人員及管理人員進行安全、技術交底。
 
 
3.1頂管機出洞
頂管機出洞指頂管機與機頭后第1節管出洞門完全進入土中,是頂管技術中的關鍵工序。為確保機頭外側土體穩定且擋水,從地面在相應位置用高壓旋噴設備噴射低強度水泥漿。鑿除洞口圍護結構,將機頭推進洞口后,慢速開動刀盤,在入土前2m頂進時,頂進速度控制在5mm/min以下,以防機頭整體旋轉,并觀測機頭傾角和旋轉變化,及時修正和調整。頂進2m以后在機頭不旋轉的情況下可逐漸加大頂進速度。為預防機頭下跌應在第1節管與機頭間加M30螺栓4組。開機頭時,先只開千斤架下面的2個千斤頂,上面的2個關閉不開,以防扎頭。
 
 
3.2 觸變泥漿減阻
施工過程中,膨潤土泥漿攪拌時間大于30min,發酵時間大于或等于6h且小于或等于24h。以保證其良好的觸變流動性、造壁能力、固化性。應貫徹“先壓后頂,機尾注漿、管中順序補漿、隨頂隨壓漿、特殊地段或地面沉降增大時增大壓漿量”的原則。
 
 
每個注漿孔安裝閥門,注漿壓力按不大于0.1MPa開始加壓,膨潤土前進方向不得與推進方向相反。實際注漿量不應大于理論注漿量的1.5~3倍,注漿壓力可按(2~3)yH估算確定。本標段基坑覆土厚度Hs為9.4~11.4m,土容重ys為18.91~19.15kN/m3,根據公式P=3ysHs,計算注漿壓力為0.54~0.65MPa。
 
 
3.3 頂管井下測量及軸線控制
初始頂進每1m測量一次,并做記錄。正常頂進時,每頂進3m測量一次,遇有糾偏每1m測量一次,測量時要注意照射到機頭激光靶上的激光點和管道中心軸線的一致性。若管道右偏,主頂千斤頂右伸左縮,反之亦然。若高程與左右同時有偏差,則優先糾正偏差大的一面。
 
 
4. 頂管機進洞
頂管放線準確就能保證頂管能按設計要求準確進洞。在頂管進洞口位置用高壓旋噴設備注入低強度水泥漿,以加固洞門外土體形成不透水土體。破除灌注樁及止水帷幕,預留洞圈。頂管機切口距接收井止水帷幕0.5m左右時停止頂進,并在預留洞圈外的四個角開觀察孔,以確切探測出機頭的實際位置,鑿除洞圈內圍護結構。為防止頂管機出洞時產生叩頭現象,在洞內預埋一副短的延伸導軌,它可以把頂管機托起。
 
 
來源:網絡

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