泥水平衡頂管掘進機頂進方法施工

2022-03-14 21:28:10 字數 4857 閱讀 6354

一、施工前期準備

組織工程技術人員熟悉設計圖紙,進行圖紙會審、技術交底以及對施工人員進行相關培訓。

施工前,首先對設計院提供的控制點進行複測,根據測定的控制點,結合工地現場實際具體要求,進行控制點的加密,同時對水準點實行閉合和引測,嚴格執行測量規範要求,保證精度要求。經複測驗後確保控制點無誤後,進行放線測量。放線前認真進行內業計算,做到準確無誤,嚴格校核,施工過程中嚴格執行相關技術落後規定,保證測量控制工作準確無誤。

施工之前認真作好沉降觀測點的布置工作,(主要布置在頂管管線的穿越範圍之內)確保工程的順利進行以及隨時掌握周圍建築物的沉降情況。

物資準備

根據本工程的規模、工期要求,裝置要求以及我施工單位的實際情況擬定物資需用量計畫。

擬定物資**計畫,按工程部位進度程度實行材料、裝置的有序**。

對所**的原材嚴格把關,保質保量定時進場出具產品合格證,對進場產品實行複試,對不合格材料嚴禁使用。

主要機械裝置

本工程採用φ1050泥水平衡頂管掘進機頂進方法施工。

該類機頭結構簡單,裝置投入少,經濟合理,操作靈活,技術先進、安全、可靠。

此次頂管工程全長294m,根據規範要求及現場實際情況綜合考慮,擬在中間位置設定主坑,兩端設定接收坑,分別向兩端頂進。首先由主坑頂進至原設計wb53井,然後在返回頂進穿越光榮道。(平面圖附後)

採用36#b型工字鋼樁,樁長8公尺,後背採用密打鋼板樁,其餘三面間距0.8公尺,卡板支撐。接收坑四周採用36#b工字鋼打間隔樁,間距0.

8公尺,中間卡板。施工前先根據圖紙尺寸進行測量放線,挖出樁溝,用兩根15×15厘公尺方木做水平控制梁,用10×10厘公尺角鋼做垂直控制架,用履帶式振動打樁機打沿坑內口線打入。打樁時應保證鋼樁的垂直度,利用震抖緩慢將鋼樁全部打入原地面標高。

為滿足施工裝置安裝、執行及操作、存放材料面積、人員上下、下管、出土量施工面積,本工程頂管工作坑底部設定為:

b=d1+ s=1.25+3=4.25m

取b=4.5m

l=l1+l2+l3+l4+ l5+ l6+l7=4+2+0.5+0.3+0.5+0.5=7.8m

取l=8m

其中: b ——矩形工作坑底部寬度(m)

d1——管道外徑(m),d1=1.25

s——操作寬度,可取2.6-3.2(m)

l——矩形工作坑底部長度(m)

l1——頂管機頭長度(m)

l2——千斤頂長度(m)

l3——型頂鐵厚度(m)

l4——u型頂鐵厚度(m)

l5——後背鐵厚度(m)

l6——後背牆厚度(m)

主工作坑的尺寸為8m×4.5m,接收坑尺寸為6m×4.5m。

二)打設水泥攪拌樁帷幕

樁徑0.5公尺、咬合0.2公尺、樁長9公尺雙排水泥攪拌樁。

施工前為了保證地下障礙的完好性必須進行探槽開挖,探槽採用人工開挖,上口寬1.2—1.5公尺,根據地下障礙的不同一般開挖深度在1.

5—2.0公尺如土質不好適當設立簡易支撐保證人員的安全。

水泥攪拌樁採用計量幫浦注漿,保證延公尺水泥用量。滿足「二噴四攪」均勻攪拌操作方法成樁,連續性完成該工程,噴漿量控制在15%、外摻3%石膏粉來增加水泥漿凝結速度,為保證水泥強度,控制水灰比在0.5左右。

採用架式打樁機,保證攪拌樁的垂直度和樁體的搭接。

水泥攪拌樁在工作坑的製作過程中起著至關重要的作用,設立專人對其質量進行監控。水泥攪拌樁打完最後一棵5天後進行打鋼板樁工作。

水泥攪拌樁施工工藝流程:

平整場地----測量定樁位----樁機就位調平----預攪下沉----配製固化漿液 ---- 第一次提公升噴漿攪拌----重複下沉----第二次提公升噴漿攪拌----清洗輸漿管----樁機移動調平----進行下一根樁施工。

水泥攪拌樁施工技術標準:

(1) 樁體樁頂位移為10mm;

(2) 樁體垂直度0.5h/100;

(3) 嚴格按照水泥漿試配的配比配製水泥漿,嚴格控制水泥漿用量;用稠度儀及比重計雙重檢驗控制水泥含量。

(4) 當灰幫浦幫浦量在0.05m3/min,提公升速度不得大於1m/min;

(5) 不得使用無證、過期、受潮、變質的水泥;

(6) 壓漿過程不允許斷漿;

(7) 樁體超鑽200-300mm。

接收坑四周打設一排攪拌樁用於止水,工作坑後背加打一排攪拌樁用於改善土壤增加後背承載力。具體見下圖

三)打設大口井

根據圖紙、施工工藝結合現場狀況,由於工作坑與翠西園居民樓距離較近,為防止長期降水對樓房產生沉降,故在樓房一側的2眼大口井打設在工作坑內,另一側2眼大口井打設在工作坑外,共4眼大口井,位置在工作坑四角上。直徑0.5公尺,井深13公尺,管材採用透水較好的無砂砼管。

施工採用迴轉樁機,孔徑比井管外徑(包括過濾層)大30㎝以上。鑽衝成孔後井孔內的水泥漿應稀釋、置換,而後沉設井筒,跟著洗井。井筒底部用草袋片或土工布(30~40㎝)包裹,下面用粗砂、礫石做反濾層,厚度20㎝。

井筒與井孔之間的空隙,用礫石或石屑等濾料回填止地下水位。地下水位以上用土回填。大口井施工完成後應立即進行排泥及時抽水防止淤塞。

每個大口井內設1臺2″潛水幫浦(揚程17公尺),大口井在基坑開挖前7天降水。大口井開始抽水至基坑回填到地下水位前,不得中斷抽水。在抽水期間經常檢查水幫浦出水、地下水位變化、井底回淤等情況,防止潛水幫浦或水幫浦進水管被回淤掩埋。

大口井停止抽水後,立即拆除抽水裝置,將井孔回填粗砂密實。

大口井示意圖如下:

現場泥漿的處理辦法:在每個工作坑內挖設沉澱池,沉澱池尺寸5公尺×5公尺深度0.5公尺,必要時為了防止泥漿外溢,在沉澱池四周做擋土埝。施工工作坑時泥漿與工作坑出土攪拌外運。

四)挖工作坑第一步土

施工時先放樣,然後按鋼板走向在一周中挖一條深0.8m左右的地槽,鋼板樁按已挖的槽打成所需的形狀,並保證入土深度。從原地面向下挖1公尺,即工作坑第一步順水(水平框架)處,挖土採用1.

2立方挖掘機,因該步土層為表層土,含水量小,乾性大,故可倒在工作坑一旁做墊道或回填溝槽用。

五)安裝順水

根據計算工作坑做二步支撐,第一步位置在距地面0.8~1公尺處,採用36#工子鋼2根臥焊,4個交角處的角撐用鋼管(φ120、t=1.2)或同順水材料,支架採用工字鋼短頭一割為二或用三角形鋼板製成。

首先挖至1.0~1.5m焊托架,安裝事先焊好的順水管與鋼樁加固,並把支撐架準備好,做第一道支撐框架,挖至4m做第二道支撐框架。

基坑開挖支撐及時,不允許超挖後做框架。

工作坑開挖第一步平面示意圖

工作坑開挖第一步橫斷面示意圖

工作坑支撐框架剖面示意圖

一步框架安裝工字鋼順水斷面圖

六)挖第二步土,作第二步順水

第二步,挖第二步土做第二步順水。利用挖機挖土,一步到位(第二步順水位置處)。用木板卡工子鋼槽口做基坑四面的擋土板,中間用φ16鋼筋做橫肋與鋼樁焊住。

第一步順水與第二步順水距離為3公尺。

七)挖第三步土至槽底

做排水溝和水窩子,清平槽底。挖第三步土改用吊車吊土,人工挖土。當挖至基坑底時(底板下平),四邊挖排水溝,深0.

3公尺,寬0.3公尺,溝內安裝φ200無砂砼管,坡度1%,空隙的地方用石硝填充。在工作坑底的兩個角(相對角)上做水窩子,共計2個,直徑內口0.

5公尺,深0.5公尺,周圈及底面用紅磚幹砌,外壓草蓮子,水窩子內設1臺2"潛水幫浦,以備坑內的排水,清平基坑地面,遇有腐軟的地方要挖掉軟土回填片石或混渣石料以加固土體。

八)打底板,下預埋鋼板,滿鋪澆注

底板施工時首先根據圖紙尺寸用全站儀或經緯儀定出井中、底板長及寬的邊線。砼從**澆築,均勻由里向外周圈式擴散,澆築時使溜管自始至終垂直底板的平面。用插入式振搗棒進行振搗。

澆築砼前將導軌預埋鋼板安裝到位,鋼板尺寸0.2×0.4公尺,厚1cm.

下面焊接φ14鋼筋做爪,長25厘公尺,鋼板頂面高程誤差控制在2mm以內。

基坑整體橫斷面示意圖

八)工作坑、接收坑基礎

主工作坑基礎做法採用卵石墊石10cm厚,底板澆20cm厚、c20混凝土,基礎內每隔1.0公尺預埋16#槽鋼1根,共9根,並與坑壁加固工字鋼連線,其上焊接滑道,高程、位置要準確;接收坑的基礎厚度及混凝土強度等級依照檢查井底板圖紙施做。

九)穩導軌、做後背、下裝置,焊走道,做1.2m高護欄圍固在工作坑四周。

導軌採用重型鋼軌,型號151,數量2根,長同底板長,和預埋鋼板之間用橫向的槽鋼(8厘公尺寬)焊接,導軌的間距布置應使管外底離橫向的槽鋼頂面不小於2厘公尺,導軌長度按工作坑長度減去0.3公尺,滿長鋪設。導軌的高程誤差和中線位移控制在2mm內。

工作坑內的導軌是與主頂裝置配套設定的,在安放時,保持固定即可。根據本項工程所處土質較軟這一特點,我們將導軌高程控制在比設計管道高20mm的水平上,以求中和在掘進機及管子出坑後(脫離導軌)的下沉量。在接收坑內,為使掘進機在進坑時與管子保持在同一直線上,也設導軌,用槽鋼按設計路線及高程做簡易固定。

機頭和混凝土管安放在導軌上,以保證混凝土頂進方向的精度,導軌和預埋槽鋼焊接在一起。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。安裝導軌先複核管道中心線的位置。

兩根導軌保持相互平行,導軌坡度與設計管道坡度一致。頂管工作坑混凝土基礎面的標高等於溝底標高減去導軌高度再減去10mm(墊鐵調整高度)。導軌由鋼軌、橫樑和墊板組成,導軌採用50#的鋼軌。

兩根導軌的內距計算:

a=2√(d/2)2-〔(d/2)-(h-e)2〕

式中:a 兩導軌內距

d 管外徑,d=1.25m;h 導軌高

e 混凝土管外皮距鋼軌地面高,可取20~30mm

導軌發裝允許偏差軸線位置30m,兩軌內距±2mm,頂面高程: ±3mm.

導軌安裝

後背牆採用定型後背鐵(長3.5公尺、高3.0公尺、厚0.

35公尺),與鋼樁之間灌注砼(c30、厚50厘公尺,鋼筋布置為主筋φ15,分布筋φ12,縱橫間距為15*15cm,支撐筋φ12)找平,使後背牆的平面垂直於導軌。後背鐵與鋼樁用φ16鋼筋焊接牢固。

通過對最大頂力的計算,我們將採用4臺200t等推力主頂油缸作為主頂裝置,成上、下、左、右對稱布置,行程要使其合力作用點低於後座被動土壓力的合力點,使後座所能承受的推力為最大。

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