顶管工程施工技术方案

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而定。

C、因刃脚一侧被障碍物拦住引起沉井倾斜面的纠偏方法为:

①如遇较小孤石,可将四周土掏空后将孤石取出;较大孤石可用风动工具或松动爆的方法将大孤石破碎成小块取出;

②不排水下沉时,爆破孤石除打眼爆破外,也可用射水管在孤石下面掏洞,装药将破碎。

③因井外弃土或堆物以及井上附加荷重分布不均造成的倾斜。其纠偏方法为:

⑴将井外弃土或堆物清除;

⑵调整井上附加荷重的位置,使其荷载均匀。 2)沉井位移 A、原因分析

沉井下沉中发现位移,大多是由于倾斜引起的,当发生倾斜和纠正斜时,井身常向一侧的下部增加较大压力,因而产生一定位移。位移的大小随土质情况及向一侧倾斜的次数而定。

B、纠正位移的方法

①控制沉井不再偏移的方向倾斜。

②有意使沉井向偏移的相反方向倾斜,当几次倾斜纠正后,即可恢复到正确位置。

(5)减少沉井下沉阻力的方法

为减少沉井下沉时井筒外壁与土之间的摩阻力,增加沉井下沉的深度,减薄井壁降低工程造价,保持沉井周围土体的稳定,防止坍方,通常将井外壁制作成钟形或阶梯形,并在沉井下沉时采用泥浆套减阻和沉井外壁射水减阻等方法。

1)泥浆套减阻

泥浆套减阻,是在沉井下沉时向井筒外壁与土之间注入触变泥浆,使其成为泥浆滑润套,使沉井在泥浆套包裹中下沉,减阻效果较好,一般沉井在泥浆套中下沉比常规下沉可减少摩阻力50%--70%。

①触变泥浆的拌制。拌制泥浆一般采用机械拌制或压缩空气拌制。机械拌制是通过搅拌筒内叶片旋转,将膨润土、水和纯碱拌制成泥浆;压缩空气拌制是用高压空气使膨润土、水和纯碱在密封的混合罐内翻动而拌成泥浆。泥浆拌制要均匀,材料计量要准确,拌好的泥浆应放置10h后使用,使膨润土、水和纯碱等材

料充分混合,起到置换作用,形成具有良好稳定性和适宜粘度的优质泥浆。

②触变泥浆的灌注。采用泥浆泵或空气压缩机,将拌制好的触变泥浆用Φ50的管道压注到沉井刃脚处,通过预埋穿墙管向井筒外壁与土之间灌注。为防止触变泥浆向水平方向直接喷射土体,并使其沿井筒外壁均匀分布,在压浆管的出口处设置挡圈(如图)。泥浆的输送压力一般为0.1—0.5MPa;灌浆口的水平间距一般为4—7m。在沉井下沉时,除了向四侧台处灌注触变泥浆外,还要经常从地面上沿井外空间井壁与土的空隙中补充触变泥浆。

③置换触变泥浆。当沉井下沉到设计标高后,为使沉井稳定,应将泥浆套中的触变泥浆置换排出(如采用自凝泥浆则不必置换)。可采用水泥、粉煤灰、土、砂和水拌和而成的混合砂浆置换。混合砂浆的配比应根据需要设计,并经试拌调整后使用。混合砂浆的参考配合比为:水泥:粉煤灰:土:砂:水=1:1:5:5:7(重量比)。按参考配合比配制的混合砂浆的比重约为1.58。

置换的方法为利用砂浆泵向灌注触变泥浆的管道中压注混合砂浆,触变泥浆从沉井外壁基坑面上流出直到置换完为止。置换完毕后,应将井壁上的穿墙管孔用膨胀水泥砂浆堵上。

2)沉井外壁射水减阻

在沉井外壁设置射水管(也可埋于井壁混凝土内),冲刷沉井周围的土,以减小土与沉井的摩阻力,此法适用于砂及砂类土。

(6)防止沉井下沉过快的措施 1)原因分析

①一般为遇软弱土层,土的抗剪强度小,使下沉的速度超过挖土速度,严重的不挖土也下沉。

②沉井外壁的土受水浸泡,外壁与土之间的摩阻力减小。 2)预防措施及处理方法

①沉井一般在刚开始下沉及沉井井筒入土深度小于沉井井筒高度的1/4时,沉井下沉速度较快,且易产生偏斜,此时应在刃脚处少挖土或不挖土,控制下沉量。

②当沉井位于软弱土层时,应提前在沉井井筒制作前加固软弱土层,一般采用白灰桩、水泥搅拌桩等加固效果较好。

③加大摩阻力。可采取排除井外壁附近的积水或在沉井外壁四周填粗糙材料或填土夯实,加大摩阻力。

④改为不排水下沉,增加沉井的浮力。 (7)沉井下沉中防止流砂涌入井内的措施 1)原因分析

①沉井外降低地下水措施不当,造成井内外水头差过大,致使井外土、砂涌入井内。

②爆契处理障碍物,井外土、砂受震进入井内。 ③刃脚处开挖过深,使井外土、砂涌入井内。 2)预防措施及处理方法

①采用排水挖土下沉法施工时,应加强井外降低地下水的措施,使井内、外头差控制在1.5—2.0m之间。

②避免将刃脚下掏空,以防流砂涌入。

③沉井穿过流砂层时,应组织人力快速施工,尽快使刃脚穿过流砂,切入土层。

(8)沉井下沉施工记录

沉井下沉施工记录是将沉井过程中测量的结果及观察分析的有关情况准确无误地记录下来,并及进通报给有关人员。该记录的作用是及时准确地提供沉井下沉施工质量和土层、地下水等变化的信息,据此控制沉井下沉过程中的质量,并作为技术档案备查。

沉井下沉的施工记录是动态的施工记录。主要记载沉井下沉过程中刃脚踏面各点不同计算出相应的下沉深度及偏斜;描述沉井纠偏及土层、地下水变化情况;记录沉井施工至封底前出现的问题及采取的解决问题的措施和效果。沉井下沉施工记录应有专人负责填写,并经审核人、项目负责人签字后存档备查。

5、沉井封底

当沉井沉到设计标高,经观测8h累计下沉量不大于10mm,即应进行沉井封底工序,本工程采用排水封底(干封底)法,封底方法具体如下:

(1)排干沉井内积水,并将浮泥清除干净。

(2)在除集水井(一般用法兰盘短管作集水井)以外的沉井井底上浇筑垫层和钢筋砼底板。

(3)待底板砼强度达到设计规定强度,且满足抗浮要求时方可停止抽水。用法兰盖堵封上法兰短管集水井式用快硬水泥砼封堵集水井。沉井封底后,养护结束达到设计强度后,紧接着进行顶管设备安装。

6、质量保证措施

(1)认真做好沉井制作时的刃脚下素砼层和砂垫层,防止沉井制作时的不均匀下沉和突沉。

(2)加强沉井模板、钢筋、砼工程的质量管理。

(3)严格按确保沉井稳定的需要来掌握临界挖深、井底每次挖土范围、深度,井点降水深度等重要的施工管理参数。

(4)严格掌握控制突沉和井底稳定的施工参数。在施工中加强监控指导,主要有:

①沉井下沉深度及井体偏斜量 ②地表水位观测及沉井内水位变化

③沉井周围20米范围内的地表沉降和水平位移 ③井底隆起

(5)严格按勤测勤纠的原则,进行沉井下沉中的纠偏,采取调正沉井内周刃脚附近挖土深度的方法以纠正偏斜。

(6)防止偏斜措施

刃脚素砼垫层均匀、拆除垫层掌握分区、对称,同步的原则。下沉过程中,注意采取正确的挖土方法。井壁预后孔洞应封闭,内填充实以均衡各段重量。井外卸土、堆重、井上施工荷载,务使均匀,对称。

(7)突沉防治措施

①严格控制挖土深度,每层不超过40CM,不使挖土超过刃脚使刃脚被掏空,特别是刚开始下沉时,要注意先观测沉降,少挖土。

②控制排水高差和深度,减少动水压力,不使产生隆起现象。 ③在沉井外壁空隙填充级配碎石增加摩阻力,随沉随灌。

④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。

⑤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。

二、污水顶管施工

本工程主干管顶管段施工,管径为D800。 1、工具管选择

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