管前掏土吊顶吊杆长度大于3米与顶进吊顶吊杆长度大于3米有关系吗

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纬九路顶管及沉井施工方案3-8 投稿:吴尷尸
目 录1编制依据 ............................................................................................................ 51.1编制依…
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1编制依据 ............................................................................................................ 5
1.1编制依据 .................................................................................................... 5
1.2相关规范 .................................................................................................... 5
2工程概况 ............................................................................................................ 5
2.1工程概述 .................................................................................................... 5
2.2主要工程数量 ............................................................................................ 7
2.3工程环境和地质情况 ................................................................................ 8
2.3.1地质特征 ............................................................................................ 8
2.3.2地下水情况 ......................................................................................... 8
2.4工程特点及难点 ......................................................................................... 9
3施工计划 ............................................................................................................ 9
3.1进度计划 .................................................................................................... 9
3.2机械及设备配置计划 ................................................................................ 9
3.3人员配置计划 .......................................................................................... 10
4施工工艺技术 .................................................................................................. 11
4.1技术参数 .................................................................................................. 11
4.1.1沉井施工参数 .................................................................................. 11
4.1.2顶管施工参数 .................................................................................. 13
4.2施工工艺流程 .......................................................................................... 16
4.2.1沉井施工工艺流程图 ...................................................................... 16
4.2.2人工顶管工艺流程图 ...................................................................... 17
5主要施工方案 .................................................................................................. 18
5.1施工部署 .................................................................................................. 18
5.1.1临时设施 .......................................................................................... 18
5.1.2施工现场管理机构 .......................................................................... 20
5.1.3施工任务划分 .................................................................................. 21
5.2沉井施工 .................................................................................................. 22
5.2.1沉井概况 .......................................................................................... 22
5.2.2沉井制作 .......................................................................................... 22
5.2.3基坑开挖 .......................................................................................... 23
5.2.4降水工程 .......................................................................................... 24
5.2.5砂垫层工程 ...................................................................................... 24
5.2.6混凝土垫层工程 .............................................................................. 24
5.2.7脚手架工程 ...................................................................................... 24
5.2.8模板工程 .......................................................................................... 24
5.2.9钢筋工程 .......................................................................................... 25
5.2.10混凝土工程 .................................................................................... 26
5.2.11分节接缝处处理 ............................................................................ 28
5.2.12洞口加固 ........................................................................................ 28
5.2.13沉井制作的允许偏差 .................................................................... 28
5.2.14沉井制作质量保证措施 ................................................................ 29
5.3沉井下沉 .................................................................................................. 29
5.3.1下沉准备工作 .................................................................................. 29
5.3.2素混凝土垫层凿除 .......................................................................... 30
5.3.3沉井下沉 .......................................................................................... 30
5.3.4沉井助沉措施 .................................................................................. 31
5.3.5沉井下沉注意事项 .......................................................................... 32
5.3.6测量控制与观测 .............................................................................. 32
5.3.7沉井纠偏 .......................................................................................... 33
5.3.8沉井下沉速度控制 .......................................................................... 33
5.3.9沉井封底 .......................................................................................... 34
5.4 顶管施工 ................................................................................................. 34
5.4.1 顶管设备安装 ................................................................................. 34
5.4.2顶管进出洞 ...................................................................................... 36
5.4.3顶进施工 .......................................................................................... 39
5.4.4顶管测量 .......................................................................................... 41
5.5特殊管段的处理 ...................................................................................... 43
5.5.1沉井处于既有河塘 ............................................................................ 43
5.5.2顶管区段处于既有河塘 .................................................................... 44
5.5.3压密注浆 ............................................................................................ 44
5.6监控量测 .................................................................................................. 45
5.6.1监测设计原则 .................................................................................. 45
5.6.2施工监测目的 .................................................................................. 45
5.6.3监测内容 .......................................................................................... 46
5.6.4监测方法 .......................................................................................... 46
5.6.5监测精度及所采取的技术措施 ...................................................... 48
5.6.6监测频率 .......................................................................................... 49
5.6.7 监测应急措施 ................................................................................. 49
6施工安全保证措施 .......................................................................................... 49
6.1安全施工组织保证 .................................................................................. 49
6.1.1安全管理机构图 .............................................................................. 50
6.1.2安全保证体系框图 .......................................................................... 51
6.2安全施工技术保证 .................................................................................. 52
6.3安全保证措施 .......................................................................................... 53
6.3.1临边防护 .......................................................................................... 53
6.3.2吊装工程 .......................................................................................... 53
6.3.3管道内通风 ...................................................................................... 54
6.3.4施工用电 .......................................................................................... 54
6.3.5顶管作业 .......................................................................................... 55
6.4安全应急预案 .......................................................................................... 55
6.4.1应急预案的方针与原则 .................................................................. 55
6.4.2应急预案工作流程图 ...................................................................... 55
6.4.3突发事件风险分析和预防 .............................................................. 56
6.4.4应急小组及联系方式 ...................................................................... 58
6.4.5应急预案措施 .................................................................................. 58
6.4.6应急演练 .......................................................................................... 60
7质量保证措施 .................................................................................................. 60
7.1质量保证制度 .......................................................................................... 60
7.2质量预防处理措施 .................................................................................. 60
7.2.1沉井施工质量措施 .......................................................................... 60
7.2.2顶管施工质量措施 .......................................................................... 63
8季节性施工措施 .............................................................................................. 64
8.1雨季施工 .................................................................................................. 64
8.2夏季施工 .................................................................................................. 65
9环境保护及文明施工措施 .............................................................................. 66
9.1一般规定 .................................................................................................. 66
9.2具体要求 .................................................................................................. 66
9.2.1现场布置 .............................................................................................. 66
9.2.2现场卫生管理 ...................................................................................... 67
9.2.3振动与噪音控制 .................................................................................. 67
9.2.4空气污染控制和防止扬尘措施 .......................................................... 68
9.2.5水质污染控制及排放 .......................................................................... 68
9.2.6路况维护与路面卫生 .......................................................................... 69
附件:计算书 ..................................................................................................... 70
1工作井刃脚垫层验算 .................................................................................. 70
1.1工作井刃脚砂垫层 ............................................................................... 72
1.2工作井刃脚混凝土垫层 ....................................................................... 72
2接收井刃脚垫层验算 .................................................................................. 73
2.1接收井刃脚砂垫层 .............................................................................. 75
2.2接收井刃脚混凝土垫层 ....................................................................... 75
3工作井相关系数验算 .................................................................................. 76
3.1下沉系数 .............................................................................................. 76
3.2下沉稳定系数 ...................................................................................... 77
3.3抗浮系数 .............................................................................................. 77
4接收井相关系数验算 .................................................................................. 78
4.1下沉系数 .............................................................................................. 78
4.2下沉稳定系数 ...................................................................................... 79
4.3抗浮系数 .............................................................................................. 80
5模板验算 ...................................................................................................... 80
5.1模板搭设情况 ...................................................................................... 80
5.2模板验算参数 ...................................................................................... 80
5.3模板验算 .............................................................................................. 81
6顶管施工对工作井井壁受力分析 .............................................................. 84
6.1管道的总顶力 ...................................................................................... 84
6.2工作坑的抵抗荷载 .............................................................................. 85
1.1编制依据
(1)淮南市山南新区南纬九路道排工程招投标文件。
(2)《淮南市山南新区南纬九路岩土工程勘察报告》。
(3)《淮南市山南新区南纬九路道排工程施工图设计》修三。
(4)《淮南市山南新区南纬九路排水工程实施性施工组织设计》。
(5)设计图纸会审记录答疑。
1.2相关规范
(1)《市政地下工程施工质量验收规范》(DBJ08-236-2006)
(2)《给水排水构筑物施工及验收规范》(GB)
(3)《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB)
(4)《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》(JC/T640-2010)
(5)《F型钢承口钢筋混凝土排水管(顶管)》(Q/AS)
(6)《工程测量规范》(GB5)
(7)《混凝土结构工程施工质量验收规范》(GB)
(8)《市政排水构筑物工程施工及验收规程》(DBJ08-224-96)
(9)《基坑工程施工监测规范》(DG/TJ08-)
(10)《地基处理技术规范》(DG/TJ08-40-2010)
(11)《建筑工程施工质量验收统一规范》(GB)
(12)《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS 137-2002)
(13)《混凝土结构设计规范》(GB 5)
(14)《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2003)
2.1工程概述
为完善淮南市山南新区城市基础工程建设,满足居民的通行与排放污水的需求,山南新区管委会投资建设纬九路道排工程。其中南纬九路污水工程为纬九路及附近污水排入下游污水处理厂的主干管,工程建设完成后
能将山南新区范围内居民生活污水全部汇集至污水处理厂。
南纬九路污水工程设计为南、北两道污水管线,南侧污水管中心线距离道路中心线27m,北侧污水管中心线距离道路中心线24.5m;管线布置图见图2.1-1。
图2.1-1 纬九路管线综合布置示意图
南侧污水管线为d500PE双壁波纹管(环刚度等级不低于8.0KPa),埋深较浅,采用开槽法施工。北侧污水管线起汇流作用,汇集沿线污水至污水处理厂,埋深<5m的管段采用钢筋混凝管,承插口连接;埋深超过5m的采用F型钢承口钢筋混凝土管,顶管法施工(管径为d1000、d1200、d1500、d1600、d2000),顶管工作井为钢筋混凝土结构,沉井法施工。
南纬九路污水工程共设计顶管工作井39座、顶管接收井45座;顶管工作井、接收井为钢筋混凝土结构,采用排水下沉法施工,见下图。
图2.1-2 工作井做法示意图
2.2主要工程数量
表2.2-1 顶管工程主要数量表
(2)沉井主要工程数量见表2.2-2。
表2.2-2 顶管工作井、接收井主要工程数量表
2.3工程环境和地质情况
2.3.1地质特征
根据《淮南市山南新区南纬九路岩土工程勘察报告》(项目编号:),本工程主要穿越3个土层,施工区域地质情况如下:
①层填土,厚0.30~0.8m。建筑场地内大部分地段为耕土,村庄内为填土、含砖块、碎石等。水沟、水塘内有淤泥。
②层粉质粘土,埋深0.30~0.8m,层厚0.40~2.00m,层底标高为34.25~55.26m,褐黄~灰色,稍湿,软~可塑状。该层土分布不均匀,在场地东部分布。内含少量铁锰结核及氧化物,可见植物根茎、有机质及根孔。该层土光泽度差,韧性稍好,切面粗糙,干强度低,无摇震反应。该层土结构较差,承载力较低,中等偏高压缩性。
③层粘土,埋深0.30~2.60m,本次勘察未钻穿该层,该层最大勘探深度
7.60m。褐黄~黄褐色,稍湿,硬塑状。内含少量铁锰结核及氧化物,可见钙质结合、含少量风化姜石。该层土光泽度较差,韧性稍好,切面光滑,干强度高,无摇震反应。该层土结构好,承载力高,中等偏低压缩性。
2.3.2地下水情况
场地内赋存地下水为第四系松散层中的上层滞水,上层滞水主要赋存于①层填土和②层粉质粘土中,受地表水及大气降水影响较大。根据附近地区资料,地下水对钢筋混凝土结构无腐蚀性,对钢结构有弱腐蚀性。
2.4工程特点及难点
(1)工程量大、里程长
本工程管道顶进共5080m,沿线设置顶管工作井39座、接收井45座,合计沉井下沉,钢筋1150.1t,混凝土,井内回填,检查井84座。工程量较大,一旦开工,工期相对较紧,故对物资材料的及时供应及施工组织的安排有较高的要求。
(2)施工工艺复杂,施工技术要求高
顶管及沉井施工工艺复杂,施工技术要求高,故对施工技术方案可行性、合理性及施工工序衔接有更高的要求。
(3)安全操作要求高
顶管及沉井施工与水文地质有着密切关系,施工时除应严格按照勘察报告的相关参数进行顶进顶力、迎面阻力、沉井的下沉系数、稳定系数、抗浮系数等验算外,还应注意现场实际水文地质的变化,并进行监测;所有施工人员、机械必须符合建筑工程安全生产技术规范的要求。
3.1进度计划
根据纬九路排水工程总工期要求,结合现场实际情况,本工程沉井施工计划日期为日~日,顶管施工计划日期为日~日,总工期125天,工期计划表见附表。
3.2机械及设备配置计划
根据施工需要,本工程所需主要机械、设备名称及工程量见下表,施工时应提前做好机械设备的进场、检修保养,并在施工中做好机械调度,以满足施工需求。
表3.3设备配置计划表
3.3人员配置计划
表3.4人员配置计划
4施工工艺技术
4.1技术参数
4.1.1沉井施工参数
(1)土层相关参数
表4.1.1-1基坑开挖深度范围内土层的有关参数
表4.1.1-2单位摩阻力标准值f值
注:本表参见《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》第6.1一般规定中6.1.1表。
表4.1.1-3 地基土的极限承载力Rj
注:本表参见《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》第6.1一般规定中6.1.3表。
(2)沉井下沉系数 kst=(GK- Ffw,k)/Ffk
式中: kst—下沉系数;
GK—井体自重标准值(kN);
Ffw,k—地下水浮力的标准值(kN),当采用排水下沉时为=0; Ffk
—井壁摩擦阻力的标准值(kN); Ffk =UA 式中:
U—沉井井壁外围周长(m); A—单位周长的摩阻力(kN/m); A= f(H+h1-2.5)/2 式中:
H—沉井下沉深度(m); f—单位面积的摩阻力(kN/m2); h1—沉井下部台阶高度(m);
沉井下沉系数一览表
(3)下沉稳定系数
kst,t=(GK- F?fw,k)/(F?fk +Rb)
kst,t—下沉稳定系数;
F?fw,k—地下水浮力的标准值(kN); F?fk—井壁摩擦阻力的标准值(kN);2208 kN Rb—刃脚下的地基土极限承载力之和(kN);
沉井下沉稳定系数一览表
(4)抗浮系数 kfw=G/F
F=π×r2×h×ρ×g
式中: kfw—抗浮系数 F—水浮托力(kN)
沉井抗浮系数一览表
4.1.2顶管施工参数
(1)导轨间距
根据施工图设计,管内底到底板上表面距离为500mm。本工程导轨与管道中心夹角取60o。导轨、底座及斜撑采用型钢制作。其中导轨选用工字钢;斜撑采用槽钢,布置间距1.5m;底座采用槽钢拼装而成,布置间距1.0m。导轨做法见图4.1.2,各规格管道导轨、底座、斜撑型材对照表见表4.1.2。
淮南市山南新区纬九路排水工程
顶管工程施工方案
图4.1.2导轨做法示意图
表4.1.2 导轨、底座、斜撑型材对照表
(2)管道允许顶力
管道的允许顶力取决于管材强度、顶进时的加压方式、受力面积、顶铁与管道端面的接触状态等,根据《给水排水工程顶管技术规程》(CECS246:2008)钢筋砼管的允许顶力可按下列公式计算:
Fdc—钢筋混凝土管允许顶力(N);
?1—混凝土材料受压强度折减系数,可取0.90;
?2—偏心受压强度提高系数,可取1.05;
?3—材料脆性系数,可取0.85;
?s—混凝土强度标准调整系数,可取0.79;
fc—砼抗压强度设计值(N/mm2),取50N/mm2;
Ap—管道的最小有效传力面积(mm2);
—顶力分项系数,可取1.3。
经计算,本工程各管径钢筋混凝土顶管允许顶力详见下表:
(3)顶进顶力
根据《给水排水工程顶管技术规程》(CECS246:2008),管道的总顶力为:
式中:F0—总顶力标准值(kN); D1—管道外径(m); L—管道设计顶进长度(m);
fk—管道外壁与土的平均摩阻力(kN /m2),本工程取3.0;
NF—人工挖掘迎面阻力:
D —工具管外径(m),Dm,Dm,Dm,Dm,Dm;
t —刃口厚度,本工程工具管刃口厚度为20mm(m);
R —挤土阻力(kN/m2),可取R=300~500 kN/m2,本工程取值400kN/m2; 各段顶力计算一览表见附表1。 (4)挖掘面稳定性
顶管施工过程中,由于地下水的渗透、挖掘面应力的释放等使开挖面
产生剪切应力,挖掘面土的抗剪强度如小于该剪切应力,挖掘面就有可能坍塌。
在任意深度h处土的主动土压应力是垂直于挖掘面的,其大小为:
那么,在全高h断面的主动土压应力应为:
要求断面能自力,则必须是≤0,=0时的自立高度称作为,则有:
因为,把它代入上式并整理则有:
式中:—自立高度(m);—管外壁土体自立高度,本工程取7.08(m);
c —土的内聚力(kPa),取22.0;
—土的容重(kN/m3),取19.8;
—土的内摩擦角(°),62.9°;
根据地质勘查报告,本工程管线位于③层粘土层,则
最大管外径D=2.0+0.2×2=2.4m<=2.78m,故挖掘面稳定。
4.2施工工艺流程
4.2.1沉井施工工艺流程图
4.2.2人工顶管工艺流程图
5主要施工方案
5.1施工部署
5.1.1临时设施
(1)施工区域布置
由于顶管时沉井施工属于深基坑施工,根据淮南市安全文明施工管理的规定,施工区域与非施工区域应分隔开。分隔采用钢管立柱挂彩钢瓦,单个沉井围护面积为300m,围护尺寸为12.0m×25.0m,具体做法为:下部0.5m高砖砌体基础,上部1.3m高彩钢瓦围挡。
根据工程实际情况,沉井钢筋加工采用集中制作后运至现场,施工区域内材料堆放、加工场地、生产用电等布置情况见平面布置示意图:
钢筋成品堆放区
模板加工及堆放区
机械施工区
机械施工区
钢管及其它
材料堆放区
施工区域拟建设施见下表:
(2)施工便道
根据施工合同,本工程临时便道应在沉井及顶管工程实施前修筑完毕,临时便道通行的节点时间详见下表。
注:本临时便道通行时间以3月15号开工编制,如开工日期拖后,本表时间按实际开工日期顺延。
(3)施工临时用电
本工程施工用电主要为施工降水、钢筋焊接、模板制作、混凝土浇筑等设备用电,施工现场无直接可供接入的电源,现场用电采用发电机供电,经理部购买50KVA发电机4台备用以保证供施工用电。
①临时供电线路的布置应符合《施工现场临时用电安全技术规范》(JCJ46-2005)的有关规定。
②临时低压电路的铺设及电箱的安装,应充分考虑其容量和安全性。并选择受施工影响小和相对安全地段采用直埋电缆方式,在穿过道路或上部有重载的地段,应加套管予以保护。电气设备要设置过载自动保护装置。 (4)施工临时用水、排水
经现场勘查,本工程施工范围内有河流5条、水塘19处,可供本工程施工用水、排水用。
①施工用水
本工程主要使用商品混凝土,施工用水主要有泥浆拌合、沉井养护用水等,用水量相对不大,拟采用临近河流供水方式。
②施工排水
沉井内排水经沉淀处理后就近排至临近河流、水塘。 (5)上下通道
上下井通道采用带安全护笼的固定式直梯,做法参见固定式直梯(GB),详见图2。
图5.1.1 上下井通道做法详图
5.1.2施工现场管理机构
表5.1.2施工现场管理机构表
5.1.3施工任务划分
根据工程特点及工期要求,将本工程按照沉井施工和顶管施工划分为6个施工队(沉井队伍3个、顶管队伍3个)来实施;其中每个沉井施工队伍设4个班组,2个工作井班组、2个接收井班组;每个顶管队伍设4个作业面。施工任务划分详见表5.1.3。
表5.1.3 施工任务划分表
5.2沉井施工
5.2.1沉井概况
根据设计图纸埋深≥5m的采用顶管施工,本工程最大埋深10.0m,图纸设计顶管工作井39座,顶管接收井45座。本工程沉井高度为6.9~11.9m,其中工作井下部刃脚高1.9m,中间混凝土池壁高度3~8.0m,下沉到位后顶部采用1.7m高砖砌体+0.3m高(0.37宽)混凝土圈梁压顶;接收井下部刃脚高1.55m,中间混凝土池壁高度3.35~8.35m,下沉到位后顶部采用1.7m高砖砌体+0.3m高(0.24宽)混凝土圈梁压顶。
5.2.2沉井制作
按照《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》7.2.11第1条规定,结合本工程实际情况,深度≤6m的沉井采用一次制作、一次下沉,6m≤深度≤10m的沉井采用两次制作、两次下沉。沉井设计起沉标高为地面下2m,混凝土垫层厚度为0.2m,砂垫层厚度为0.3m,故刃脚基底起沉标高为地面下1.5m。砂垫层与混凝土垫层特征状况一览表见表5.2.2。
表5.2.2 砂垫层与混凝土垫层状况一览表
5.2.3基坑开挖
本工程基坑采用2次开挖方式,首先根据设计一次将基坑整体开挖至地面下1.5m标高处,开挖前测放沉井中心点及刃脚处垫层边线,第二次开挖刃脚底垫层沟槽。
开挖采用PC220型反铲式挖掘机,人工配合修边和平整坑底,土方随挖随运。挖至距坑底标高 0.2m左右时采用人工修坡、平底。基坑底部四周设置2%坡度的排水沟,排水沟断面尺寸为0.3×0.3m,四角设置集水坑,集水坑比排水沟低0.5m,集水坑内设置潜水泵,将沟内积水排至场区排水系统。
基坑开挖完成后,上报专业监理工程师及相关单位进行基坑验槽,检查基底土层是否与设计相符,验收合格后进行砂垫层及混凝土垫层的施工。 开挖示意图见图5.2.3。
图5.2.3沉井基坑开挖平面示意图
5.2.4降水工程
根据设计要求,本工程施工降水主要采用在基坑内开挖排水沟,排水沟根据沉井下沉同步开挖,排水沟内积水汇流入集水坑,然后在集水坑内放置水泵将水抽出,排入场外水系沟渠。
5.2.5砂垫层工程
砂垫层采用级配较好的中粗砂,设计30cm厚,施工铺筑时边洒水边用平板振动夯压,使其达到密实。
5.2.6混凝土垫层工程
砂垫层施工完毕后,即进行混凝土垫层的施工。垫层混凝土强度等级设计为C15,采用商品混凝土。混凝土浇筑时应严格控制宽度和厚度(20cm),且配置平板振捣器振实。
5.2.7脚手架工程
本工程内外脚手架采用扣件式双排钢管脚手架。搭设尺寸为:纵距1.5m,横距为 1.2m,步距1.8 m;搭设高度8.0m。外脚手架沿沉井井壁四周组成整体框架结构,外侧用阻燃安全网封闭,内外脚手架的作业层均铺脚手板。
5.2.8模板工程
(1)沉井施工过程中模板的施工顺序为:安装内模→钢筋安装→安装外模。
模板采用竹胶模拼装,局部按结构尺寸切割制作。模板加固系统采用φ48的钢管制作,内模一次安装完成。支设时要保证垂直,外模跟着内模支立,必须保证垂直。内外模采用对拉螺栓固定,螺栓水平间距为0.6m,上下间距为0.6m。对拉螺栓采用Φ12圆钢(HPB235级钢)制作,见图5.2.8。
图5.2.8 固定模板用对拉螺栓
5.2.9钢筋工程
钢筋在安装前仔细核对规格,然后进行安装,两层钢筋之间使用撑筋固定,保持钢筋间距及保护层厚度,各种预埋件、预留孔洞的位置和尺寸符合图纸要求。
1)钢筋采购及进场检验
本工程所用钢筋均采用符合国家标准的产品,到场钢筋应附有出厂合格证及试验报告单,钢筋进场后按现行有关标准的规定,抽取试样,做力学性能试验,合格后方可使用。
2)钢筋的存放
钢筋按照级别、直径、炉号、试验与否分类堆放,已试验合格的钢筋挂白色标牌,尚未试验钢筋挂黄色标牌;已试验不合格钢筋挂红色标牌,并设置单独存放区,及时清退出厂。钢筋码放时,其下部垫放预制混凝土支墩,保证待用钢筋清洁无污染。钢筋码放处干燥、通风,避免钢筋因潮湿而生锈。
3)钢筋的加工
钢筋加工采用设置钢筋堆场、集中加工。加工前由技术员绘制下料表,经工号技术负责人审核无误,报请监理工程师审批后正式加工。钢筋加工前,对弯曲的钢筋调直并清除污锈,加工时首先制做样筋,下料结束后,分类堆放,做好成品保护。
4)钢筋焊接
本工程直径φ12以上钢筋采用闪光对焊和电弧搭接焊连接,池壁立筋采用电渣压力焊连接。钢筋焊接应由有操作证的电焊工进行焊接操作。进场钢筋下料前,采用钢筋对焊机进行闪光对焊,然后根据图纸要求下料,尽可能减少现场焊接数量。
E43型焊条焊接HPB235钢筋,E50型焊条焊接HRB335钢筋。
5)钢筋绑扎安装
在垫层混凝土上用墨线弹出每根钢筋位置,钢筋的保护层、间距、定位等应和设计图要求一致。钢筋绑扎时,严格按照标示的位置布筋,对号入位。底板支撑钢筋采用Φ16制作撑铁,通过焊接与上下层钢筋连接;井壁钢筋绑扎对拉钢筋Φ10@500×1000,以防支架变形。钢筋绑扎过程中,如钢筋位置与预留孔、预埋件位置冲突时,根据设计图纸要求施工。在混凝土浇筑前,保护好已绑扎完毕的钢筋,不在钢筋上踩踏、放置重物;同时不随意改变已验收的钢筋的形状。
6)钢筋锚固长度LaE,见表5.2.9。
表5.2.9 钢筋锚固长度表
5.2.10混凝土工程
(1)混凝土施工
本工程采用商品混凝土。浇筑混凝土前,通过配合比试验核定出本次混凝土所需的配比,通知搅拌站按该配比生产本次所需的混凝土。
混凝土强度等级:主体结构混凝土为C30、封底混凝土为C15。 混凝土施工时,采用混凝土输送泵浇筑,以保证对称、均匀浇筑,分层厚度为300mm。沉井浇筑过程中,混凝土应保持同步均匀上升,并密切注意观察沉降,若发现不均匀下沉,应及时调整,严防井壁断裂。沉井刃脚斜面的模板应在混凝土达到设计强度的75%以上时方可拆模。所有预埋件必
须事先埋设,经验收合格,方可浇筑混凝土。在未达到规范规定的拆模强度前不得拆模。
分段浇筑示意图见图5.2.10。
图5.2.10 沉井浇筑顺序图
浇筑顺序见表5.2.10。
沉井施工顺序表
(2)混凝土养护
混凝土浇筑完毕后,及时采取有效的养护措施。刃脚及井壁混凝土浇筑完毕后覆盖一层土工布养护,池壁洒水养护,养护周期7d。
5.2.11分节接缝处处理
在沉井上、下节井壁间设置施工缝,施工缝采用2mm厚止水钢板,详见图5.2.11。施工缝表面混凝土凿除松散部分,并用水冲清,充分湿润,但不得有积水。沉井接高前,施工缝进行凿毛并冲洗干净,使骨料外露。
图5.2.11 施工缝做法示意图
5.2.12洞口加固
本工程顶管井预留洞尺寸最大直径达2.6m,采用砌体封堵洞口。沉井下沉过程时井体受外部土、水压力不断增大,为了确保洞口安全洞口砌筑封堵时加设钢筋(Ф18@250×250mm)。
5.2.13沉井制作的允许偏差
沉井施工质量必须符合《市政地下工程施工质量验收规范》(DBJ08-236-2006)的要求。其中沉井制作的允许偏差见表5.2.13。
表5.2.13 沉井制作的允许偏差
5.2.14沉井制作质量保证措施
(1)砂垫层质量控制
沉井制作阶段,沉井的重量通过素混凝土垫层传到砂垫层,再经砂垫层扩散后作用到天然地基上。在沉井制作周期内,砂垫层承载力保持尤其重要。沉井制作阶段,应严格控制砂垫层质量以确保砂垫层的承载力。
(2)混凝土浇筑质量控制
沉井第一节浇筑过程中荷载作于在混凝土垫层上。混凝土浇筑工程中,严格控制按照分层、对称、均匀浇筑,防止局部荷载过大造成混凝土垫层的破损、沉井结构的扭曲等质量事故。
沉井第二节混凝土浇筑过程中,按照0.3m每层、对称、均匀浇筑,防止局部荷载过大,破坏下部结构。
(3)施工监测
沉井混凝土浇筑过程中,通过对沉井结构、混凝土垫层的沉降、位移进行分析,以便及时掌握结构变形动态,及早遏制情况发展。 5.3沉井下沉
5.3.1下沉准备工作
(1)下沉前进行结构外观检查、评定。 (2)池顶围护栏杆、上下通道布置完成。 (3)检查砼强度等级是否满足设计要求。 (4)预留洞口已封堵,施工质量满足要求。
(5)井外壁做下沉高程控制点,并标注高程,作为下沉过程高程控制。在沉井内壁上弹出垂直轴墨线。
(6)对称砸碎垫层混凝土,及时补填中粗砂,确保其稳定。 (7)将底板等的全部预留钢筋人工扳弯,其弯曲半径不得小于0.5m,待沉井下沉到位后施工底板等上部结构时再人工调直。
(8)泥浆减阻工艺准备,制浆设备系统布置。
5.3.2素混凝土垫层凿除
刃脚混凝土强度达到设计强度的100%后,开始凿除混凝土垫层。为了防止沉井产生不均匀下沉或下沉量过大造成偏沉,混凝土垫层凿除须对称、同步、依次进行,凿除顺序先外后内。
本工程特点为:刃脚下部混凝土垫层呈环形布置,垫层凿除时,配置4组施工人员实施。
刃脚下垫层,工作井、接收井周长分别为24.5m、15.7m,共分隔成24块,每块长度分别为1.02m、0.65m。凿除前,将每块尺寸及编号标记在混凝土垫层上;凿除时,按指定凿除顺序进行。
图5.3.2 混凝土垫层凿除顺序图
凿除顺序:按图5.3.2凿除刃脚下的垫层(顺序为1→3→5→2→4→6)。 每组施工人员对称每拆除一段后,刃脚下应立即用原土填实,在刃脚内外侧应填筑成适当高度的小土堆,并分层夯实使下沉重量传至垫层,拆除时要加强观测。
5.3.3沉井下沉
(1)下沉方法
本工程采用排水下沉的工艺技术,该方法可以在干燥的条件施工,挖
土方便且容易控制均衡下沉,土层中的障碍物便于发现和清除,井筒下沉时一旦发生倾斜也容易纠正,而且封底的质量也可得到保证。
(2)下沉工艺
下沉准备工作 →挖土下沉 → 井内外排降水 → 下沉观测 → 纠偏措施 → 沉至设计标高顶1m →控制下沉速度→沉至设计标高→核对标高、观测沉降稳定情况 → 井底设水沟、集水井 →井内封底 。
(3)下沉施工
下沉挖土采用挖掘机(pc200-8加长臂)与人工配合的方法,井内挖土应根据沉井中心划分工作面,挖土应坚持分层、均匀、对称地进行。
①初沉:先从沉井中间开始逐渐挖向四周,每层挖土厚度为0.4~0.5m,沿刃脚周围保留0.5~1.0m的土堤,然后再由人工沿沉井井壁每2.0m一段向刃脚方向逐层全面、对称、均匀地削薄土层,每次削0.05~0.1m,当土层经不住刃脚的挤压而破裂时,沉井便在自重的作用下挤土下沉。
②下沉:沉井下沉阶段应根据“沉多则少挖、沉少则多挖”的原则进行开挖,刃脚下挖土要逐步扩大,不能一次过量掏挖,要防止突然下沉。沉井下沉过程中,应安排专人进行观测,每小时至少1次,如发现沉井有倾斜、位移、沉降不均等情况应及时通知技术负责人,并进行分析,采取有效措施:如摩阻力过大,应采取减阻措施使沉井连续下沉;如遇突沉或下沉过快情况,应采取停挖或井壁周边多留土等止沉措施。
③终沉:沉井下沉至设计标高顶1m时,井内土体的每层开挖深度应小于30cm,起到放慢下沉的作用,以避免沉井发生超沉和倾斜,为预防沉井下沉未能止住,在下沉过程中预备好材料(木方、石块、混凝土块等),垫压在刃脚下。沉井下沉至离设计底标高10cm左右时应停止挖土,让沉井依靠自重下沉到位。
5.3.4沉井助沉措施
根据上述计算,本工程顶管接收井(沉井)下沉需采取助沉措施。
井壁顶部设置横、纵槽钢横梁,人工装配沙袋,汽车吊吊(卸)至梁
(2)注浆减阻
在井壁和土体之间灌注触变泥浆,降低摩阻力,增大下沉系数。
5.3.5沉井下沉注意事项
(1)沉井下沉位置的正确与否,初始阶段的下沉质量尤为重要,要特别注意保持其平面位置与垂直度的正确,以免继续下沉时不易调整。方法是在初始阶段每次取土时的取土高度控制在0.4m左右,当沉井下沉2m左右时进入正常下沉阶段。
(2)下沉施工中必须执行“定位正确、先中后边、对称挖土、深度均衡”的原则。
(3)采用测量技术控制井底面的下沉标高,严格控制井体标高并做好一切防超沉的措施。当沉井下沉至设计标高以上1.0m时,要将沉井暂停下沉24小时左右,观察并记录沉井自由下沉量,以确定沉井停止取土下沉的高度。
(4)当沉井下沉至设计标高以上1.0m时,应适当减慢下沉速度,每天不大于0.5m。锅底开挖深度应减少,刃脚下掏土应慎重,防止突沉和超沉事故发生。
5.3.6测量控制与观测
(1)平面位置控制方法
主要采用经纬仪检查,将经纬仪架设在井外部地面的中心控制点上检查设在沉井顶部的中心控制线,沉井顶部的中心控制线是在每节井段砼浇筑前测设到每节井段上口壁上。
(2)高程控制方法
主要采用水准仪检查,沉井下沉前用钢尺实测各标高控制点的井壁高度,计算该点位的设计高程,下沉中用水准仪检查各点的实际高程,计算出下沉高度和倾斜度。
(3)垂直度控制方法
主要采用垂球检查,沉井下沉前在沉井内壁上弹出垂直轴墨线(以模
板控制线分割),上端挂线坠,下端安装标板。
(4)沉降观测与控制
挖土中以垂直度观测为主,通过控制单向井壁垂直度和对称轴两侧井壁垂直度之差(不大于30mm)来保证沉井的平面位置和刃脚高差(即保证沉井均匀下沉)。沉井下沉中加强平面位置、垂直度和高程(沉降值)的观测,每班与班中及每次下沉后检查,接近设计高程时应加强观测,每1h测量一次,以防超沉,设专人进行观测并做好记录,发现倾斜、位移、扭转,及时通知值班队长,由值班队长指挥操作人员纠正,使偏差控制在允许范围以内。
5.3.7沉井纠偏
对于沉井四周土质软硬不均及挖土不当引起的沉井倾斜,采取纠偏方法如下:
(1)挖土纠偏,即通过调整土的高差及调整沉井刃脚处保留土台的宽度进行纠偏。
(2)射水纠偏,即采用向下沉较慢一侧的沉井井筒外部沿外壁四周注射压力水,以减小土的抗力和井外壁与土之间的摩擦力,促使沉井较高的一侧下沉。
(3)局部增加荷载纠偏,即在井筒较浅一侧增加荷载,促使其下沉。
5.3.8沉井下沉速度控制
(1)沉井高程控制,在井壁上设置下沉观测标尺、中线和垂线,方便观察。在沉井相互垂直相同高度处用油漆做好标记,进行沉降观测,下沉时标高、轴线位移每班至少测量一次(平均4个小时1次);
(2)每次下沉稳定后进行高差和中心位移量的计算,分析是否偏沉和位移,采取相应措施进行处理;
(3)终沉时,每小时测一次,严格控制超沉,沉井封底前自沉率小于10mm/8h;如果发生异常情况应加密测量。
(4)控制沉井出土量,在下沉距底面标高2.0m开始,每天下沉不得超过0.5m。
(5)沉井下沉过快,可适当增大沉井下沉阻力,在井壁外围夯填碎石、增大刃脚下部砂石垫层厚度等。
5.3.9沉井封底
(1)干封工艺:基底清理→刃脚侧面清理、凿毛→混凝土施工。
封底混凝土浇筑时采取对称、分仓均匀浇筑,浇筑顺序从里至外。
(2)沉井下沉到距设计高程0.1m时停止井内挖土,让其靠自重下沉到设计高程或接近设计高程,再经2~3天下沉稳定,或经观测在24h内累计下沉量不大于10mm时,即可进行混凝土封底施工,封底厚度工作井为0.9m,接收井为0.7m。
(3)在混凝土封底强度达到设计规定,且沉井能满足抗浮要求时,将井内水抽出,检查井底无渗漏,即可施工钢筋混凝土底板。
5.4 顶管施工
5.4.1 顶管设备安装
(1)导轨安装
导轨工字钢通过焊接与底座固定,底座与底板采用φ20膨胀螺栓连接,每块底座与底板固定4点。导轨定位后必须稳固、正确,在顶进中承受各种负载时不移位、不变形、不沉降。导轨的两条接触线与管节中心的夹角为60度,由制作和轨道调整共同保证。
根据《给水排水工程顶管技术规程》(CECS246:2008)第12.11.1条,两导轨应顺直、平行、等高,其坡度应与管道设计坡度一致。轨道安装允许偏差:轴线位置为±3mm,顶面高程为0~+3mm,两轨净距为±2mm。
(2)顶管后靠背
根据施工图设计,本工程顶管后靠背采用现浇钢筋混凝土结构,混凝土强度等级为C25,单层钢筋网片,详见图5.4.1。
图5.4.1 顶管井后靠背做法详图
施工顺序为:先施工一侧后靠背施工→管道顶进→后靠背拆除→另一侧后靠背施工→管道顶进→后靠背拆除。
(3)主顶设备安装
主顶千斤顶安装于工作井内,用于向土中顶进管道。主顶设备由4只主顶千斤顶、组合千斤顶架、液压动力泵站及管阀、顶铁等组成。
千斤顶固定在千斤顶架上后整体吊装,并与管道中心的垂线对称,其合力的作用点应在管道中心圆心上;千斤顶的油路必须并联,每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。
油泵应设置在千斤顶附近,油管应顺直、转角少;油泵应与千斤顶相匹配,并应有备用油泵;油泵安装完毕应进行试运转;顶进开始时,应缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常顶进速度顶进;顶进中如发现油压突然增高,应立即停止顶进,检查原因并经处理后方可继续顶进;千斤顶活塞退回时,油压不得过大,速度不得过快。
(4)顶铁安装
顶铁作用主要是把主顶千斤顶的推力比较均匀地分散到顶进管道的管端面上,同时还起到保护管端面、延长短行程千斤顶的行程的作用。
本工程选用环形顶铁,环形顶铁外径必须和管道直径一直。顶铁的安
装应符合下列规定:①安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称,顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污;②更换顶铁时,应先使用长度大的顶铁,顶铁拼装后需锁定;③顶铁与管口之间采用50mm厚木衬垫做缓冲材料;④顶进时,工作人员不得在顶铁上方及侧面停留,并应随时观察顶铁有无异常迹象。
(5)工具管安装
本工程选用壁厚20mm,长1.6m的圆形钢管作为工具管,共有φ1200、φ1440、φ1800、φ1920、φ2400mm五种规格。
工具管采用汽车吊吊放至井内,在吊装工具管时应平稳、缓慢、避免任何冲击和碰撞。工具管安放在导轨上后,测量前后端中心偏差及高程偏差,并逐步调整工具管位置,使中心偏差在5mm、高程偏差在10mm内。
(6)导向油缸
导向油缸安装在工具管后面,用以调整高程和轴线的偏差。导向油缸的行程一般为50mm~100mm,顶力为500~1000kN。
安装完成后,应进行设备调试,以确保其有效可用。
5.4.2顶管进出洞
5.4.2.1穿墙管止水装置
顶管管道与池壁预留洞洞口之间设计有40mm的缝隙,顶管施工过程中地下水和泥浆容易沿着此缝隙涌入井内影响井内作业,故对此缝隙必须进行密封处理。
本过程采用盘根穿墙止水装置,其构造见图5.4.2。穿墙管在浇筑顶管井时进行预埋,盘根采用油浸式棉麻盘根(牛油盘根)。在顶进过程中,出现密封渗漏现象时,通过紧固螺栓对盘根进行密实挤压。
图5.4.2 盘根止水穿墙管
5.4.2.2出洞技术措施
在开始顶进前应检查下列内容,确认条件具备时方可开始顶进。
(1)全部设备经过检查并经过试运转。主要包括液压、电器、照明、通讯、通风等操作系统是否正常工作,各种电表、压力表等是否能正确显示其处于正常工作状态,然后进行联动调试,确认没有故障后,方可准备顶管始发。
(2)顶管工具管在导轨上的中心线、坡度和高程应符合规定;
(3)在预留洞内预埋一副短的延伸导轨,防止工具管“磕头”现象。
5.4.2.3管节止退
顶管出洞及前期顶进过程中,迎面所承受的土压力较大,而管壁与土体的摩擦力相对较小。当主千斤顶回缩时,工具管与管节可能会后退,造成地面的塌陷。
在顶管井施工时,预先在井壁预埋止退装置,通过钢索与工具管或混凝土管节连接。主千斤顶回缩时,由钢索拉紧工具管或混凝土管,防止其后退。
5.4.2.4顶管进洞措施
在工具管进洞前的3倍管径范围内,应减慢顶进速度,减小管道正面阻力对接收井的不利影响。应反复进行定位测量,尽可能减小测量误差,以便精准进洞,一旦工具管进洞后,应快速做好洞口的封堵工作,以避免工程施工风险。
(1)工具管位置姿态的复核:在工具管进洞前复核位置及姿态,以使顶管在进洞施工中始终按预定的方案实施,以良好的姿态进洞,准确就位在工具管接收基座上。数据确定无误后,按测量数据及时调整工具管的姿态,向洞门中心位置推进。一般在工具管到达接收井30m左右时,需做一次定向测量。
(2)基座安装:根据工具管姿态在接收井内放置型钢接收架并固定,接收架做法同导轨。接收架标高比工具管标高略低,并适当设置纵向坡度,基座位置和标高应与工具管靠近洞门时的姿态相吻合,以防工具管磕头。
(3)洞口封堵:为防止井外泥土涌入井内,砖封门拆除后工具管以最快的速度进入洞口。当工具管通过预留洞后,采用1:2膨胀水泥砂浆封堵预留洞口。
5.4.2.5注浆减阻措施
本工程采用注浆的方法以减少顶进过程中的阻力。通过注浆使管外壁与土层形成一条完整的环状的泥浆润滑套,从而降低了顶进时的摩阻力,注浆应满足如下要求:
①在本工程中选用钠基膨润土作为触变泥浆材料,施工前膨润土需取样测试,其主要指标为造浆率、失水率和动态塑性指数比等。
②在预制混凝土管节上预留压浆孔,压浆孔的位置按⑤设置。
③膨润土的储藏及浆液的配置、搅拌、膨胀时间,都必须按照规范及使用说明书要求执行,使用前必须先进行试验。
④注浆应遵循“同步注浆与补浆相结合”和“先注后顶、随顶随注、及时补浆”的原则,以同步注浆为主,补浆为辅。在顶进过程中,要经常检查各顶进段的浆液形成情况。
⑤注浆设备和管路要可靠,具有足够的压力和良好的密封性能。顶管管材设置注浆孔,注浆孔的位置应进可能均匀地分布于管道周围,每个断面设置4个注浆孔,在每个注浆孔中设置一个单向阀,使浆液管外的土不能倒灌而堵塞注浆孔,如下图。
钠基膨润土采用在现场按重量进行配置,所用的主要材料包括:膨润土、水、Na2CO3和CMC(羧甲基纤维素钠),有时也加入其它掺合剂,泥浆的
配合比通常为水:膨润土:掺合剂=80~150:20~30:1。顶管所用触变泥浆的主要性能:比重为kg/m3;粘度大于30s(采用漏斗粘度计进行测量);失水量≤25cm3/30min;稳定性要求24小时后无离析水。
注浆管道由主管及支管组成,主管选用直径为40~50mm的钢管,支管选用25~30mm橡胶管,质量要求:各规格管路接头在1kPa下无渗漏现象。在注浆过程中,应尽可能使浆液均匀分布于管道的外表面,对于注浆压力、浆液的粘度和用量要经常进行检测。触变泥浆在搅拌均匀后应静止一定时间后方可灌注;注浆前应对注浆设备进行检查,确认设备工作正常后方可开始灌注;在注浆时必须密切进行沉降量的观测。
5.4.3顶进施工
5.4.3.1管节吊装
管节垂直运输采用汽车吊吊装。
5.4.3.2安装管节
管节进场后,必须质量验收。钢筋混凝土管每节有效长度2.0m,每批管节运至现场后,报请监理逐根验收,质量合格的管材堆放至管材堆放区,对存在质量问题的管节予以标示并退场。经检查合格的管节,吊放至顶管的工作坑导轨上,准备连接顶进。对于管的承插口尺寸、结构应认真测量,符合标准方可下管顶进。
管节连接前,接口处放置20mm木衬垫。衬垫内径比管内径大12mm。顶管工程完成后,缝间用聚氨酯密封膏填充,做法见图5.4.3。
图5.4.3 管道接口处做法详图
5.4.3.3管道顶进
工作坑内设备安装完毕,经检查各部分处于良好状态。即可进行试顶。首先校测设备的水平及垂直标高是否符合设计要求,合格后即可顶进工具管,然后安放混凝土管节,再次测量标高,确定无误后进行试顶,待调整各项参数后即可正常顶进施工。
严格控制前5m管道顶进偏差,使轴线偏差控制在±10mm、高程偏差在±10mm以内。
在施工过程中,做到勤挖、勤顶、勤测,加强监控。顶进施工时,主要利用人工在管前取土,千斤顶出镐在后背不动的情况下将污水管向前顶进,其操作过程如下:
(1)安装好顶铁并挤牢,工具管前端土方挖掘500mm后,启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个工作行程,将管子推向一定距离。
(2)停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。
(3)添加顶铁,重复上述操作,直至需要安装下一节管子为止。
(4)卸下顶铁,下管。
质量标准见下表。
表5.4.3.3 顶管施工贯通后管道的允许偏差
5.4.3.4挖土
本工程地质情况良好,可掏土至管端前500mm,工作面挖土操作的要点为:
(1)管底土基的1350弧度范围内严禁超挖,管顶以上超挖量不得大于
(2)不得扰动管底下部的地基土;
(3)挖出的土要及时外运;
(4)开挖要及时配合顶进操作,及时测量,以便顶力限制在较小的范
5.4.3.4运土
从工作面挖下的土,通过管内水平运输和工作坑垂直运输提升至地面。
管内水平运输主要采用小四轮拖车运土,人工拖运。提升至地面的土方挖
掘机装车外运。
5.4.4顶管测量
5.4.4.1测量方法
在顶管施工过程中,应遵循“勤测量、勤纠偏、微纠偏”的原则。在施
工过程中必须严格按照设定的管道中心线和工作井建立地面与地下的测量
控制系统。控制点布置在不宜扰动、视线清晰、方便校核的地方,并加以
保护。对管道轴线、高程、顶管机姿态等进行测量,并及时对测量控制基
准点进行复测,发生偏差时应及时纠正。
管道水平轴线和高程测量应符合如下规定:①出洞进入土层后每顶进
300mm测量不应少于一次,正常顶进时每顶进1000mm,测量不应少于一次;
②进入接收井前30m应增加测量,每顶进300mm,测量不应少于一次;③全
段顶完后,应在每个管节接口处测量其水平轴线和高程,有错口时应测出
相对高差;④纠偏量较大或频繁纠偏时应增加测量次数;⑤测量记录应完
整、清晰。
纠偏应符合如下规定:①顶管过程中应绘制顶管机水平与高程轨迹图、
顶力变化曲线图、管节编号图等,随时掌握顶进方向和趋势;②在顶进中
及时纠偏;③采用小角度纠偏方式;④纠偏时开挖面土体应保持稳定;采
用挖土纠偏方式,超挖量应符合地层变形控制和施工设计要求。
5.4.4.2主要技术措施
(1)进场后,首先对勘测单位提供的控制桩进行复测,并将复测成果
报监理工程师复核,复测合格后,对平面控制点、高程控制点进行加密测
量,顶管井四周可视范围内必须有3个控制点能通视,以便施工测量时点
位间相互校准,以减少测量偏差。加密测量成果必须上报监理工程师复核
验收后方可使用。
(2)井室连续测量
①平面坐标传递:用全站仪将地面坐标及方向传递到工作井、接收井
中。用2″精度全站仪定出顶管设计中心线。
②高程传递:用鉴定合格后的钢尺,挂5kg重锤,用两台水准仪在井
上井下同步观测,将高程传至工作井下固定点,最大高差误差不大于1mm,
整个管段施工过程中,高程传递至少进行三次。
5.4.4.3顶进测量
(1)测量方法
在工具管末段设置光耙,光耙竖向轴线与工具管竖向轴线重合。在工
作井内测定的轴线控制点上安放激光经纬仪,激光经纬仪按管道轴线方向
发出一束激光。通过落在光耙上的激光点与竖向轴线间的偏差来控制顶管
轴线,通过水准仪测量管内底标高来控制管道的高程。
(2)测量系统
全站仪、激光激光经纬仪、水准仪组成了测量系统。
(3)测量精度控制措施
①测量放样的有关数据,要记录完整、清晰,并报监理工程师核对;
②项目部测量队由经验丰富、技术熟练、责任心强、持证上岗的测量
人员组成,并配置数量足够及符合要求的测量仪器;
③测量仪器定期到国家认可的鉴定部门进行校验。
5.4.4.4纠偏测量及控制
(1)在顶进的过程中,通过工具管内光耙上激光点的偏移情况绘制顶
进趋势线,根据顶管顶进趋势线来进行顶管纠偏。顶进纠偏必须勤测量、
多微调,纠偏角度应保持10′~20′,不大于30′。
(2)初始推进阶段,方向主要是主顶油缸控制,因此,一方面要减慢
主顶推进速度,另一方面要不断调整油缸编组和工具管纠偏。
(3)开始顶进前必须制定坡度计划,对每米、每节管的位置、标高需
事先计算,确保顶进时正确,以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。
5.4.4.5纠偏校正
顶管偏差校正以预防为主、小角度逐渐校正的原则进行,其校正方法
(1)挖土校正法
采用在不同部位调整挖土量的办法,以达到纠偏的目的,这种方法校
正误差范围一般不大于10~20mm。
(2)强制校正法
偏差范围大于20mm时,采取的杠杆或千斤顶纠偏法,一般在施工中应
力求避免。
5.5特殊管段的处理
5.5.1沉井处于既有河塘
经现场调查,北污15#、北污127#、北污145#井处于既有河塘中。拟
采取压密注浆的方式对沉井中心Φ15m区域内土体进行加固,施工顺序为:
土围堰→降排水→挖除基底污泥(约2m深)→换填良性土→压密注浆施工,
注浆深度从原地面以下1.0m至基底以下2.0m。
5.5.2顶管区段处于既有河塘
经现场调查,以下管段需穿越既有河塘。
表5.5.2 顶管工程穿越河塘工程量一览表
顶管轴线两侧3m内施做压密注浆,注浆深度从原地面以下1.0m至基
底以下2.0m。施工顺序为:土围堰→降排水→挖除基底污泥(约2m深)→
换填良性土→压密注浆施工。
5.5.3压密注浆
(1)施工工艺
施工准备→测量放线→钻孔→下注浆管、套管→填砂→拔套管→封口
→边注浆边拔注浆管→封口。
(2)技术要求:
浆液采用强度等级为42.5级普硅水泥、掺20%的粉煤灰配制,水灰比
为0.6,浆液注入率为20%,注浆孔间距为1.0m。注浆顺序为:先外围、后
(3)质量控制要点
①注浆以注浆量为主要控制标准,注浆量为20%。如遇溢浆要进行封堵
处理,确保达到设计指标。
②孔位偏差≤20mm。
③注浆孔深度100mm。
④各种注浆材料称量误差<3%。
⑤采用的42.5普硅水泥应为新鲜出厂,不受潮不结块,各项技术指标
应符合有关标准,要有出厂试验报告,并经取样送检合格后才能用于压浆
5.6监控量测
5.6.1监测设计原则
(1)可靠性原则:可靠性原则是监测系统设计中所考虑的最重要的原
则。为了确保其可靠性,必须做到:第一,系统采用可靠的仪器。第二,
应在监测期间保护好测点。
(2)多层次监测原则:
①在监测对象上以位移为主,兼顾其它监测项目。
②在监测方法上以仪器监测为主,并辅以现场巡视的方法。
③在监测仪器选择上以机测仪器为主,辅以电测仪器。
④考虑分别在地表、及临近建筑物与地下管线上布点以形成具有一定
测点覆盖率的监测网。
⑤为确保提供可靠、连续的监测资料,各监测项目之间应相互印证、
补充、校验,以利于数值计算、故障分析和状态研究。
(3)重点监测关键区的原则:在具有不同地质条件和水文地质条件、
周围建筑物及地下管线段,其稳定的程度是不同的。稳定性差的地段应重
点进行监测,以保证建筑物及地下管线的安全。
(4)方便实用原则:为减少监测与施工之间的干扰,监测系统的安装
和测量应尽量做到方便实用。
(5)经济合理原则:系统设计时考虑实用的仪器,不过分追求仪器的
先进性,以降低监测费用。
5.6.2施工监测目的
在顶管施工中,必须严格控制地表及周边管线的变形,通过监测数据
及时调整施工参数。尤其穿越障碍物时,必须密切注意地层的变形的时空
对原有设计和施工方案的合理性进行评价,为优化和合理组织施工提
供可靠信息,并指导后续施工;
根据本工程实际情况积累资料,为类似工程提供参考。
5.6.3监测内容
为了及时收集、反馈和分析顶管施工中的变形信息,实现信息化施工,
确保施工安全。根据施工现场环境条件等相关规定确定本工程设置以下几
方面监测内容:
(1)沉井、周边建筑物变形(沉降、倾斜)监测;
(2)地表及路面沉降监测;
(3)障碍物变形监测;
5.6.4监测方法
5.6.4.1监测控制网的布设
(1)监测控制网主要用于建(构)筑物、障碍物的位移等方面的监测。
监测控制网分两部分:
①平面控制网:用于各水平位移监测项目平面控制基准;
平面控制点计划布设5个,编号为KD1-KD5,控制区域为整个监测区(尤
其穿越的障碍物),为使测距、测角误差在横、纵坐标上均匀分布,网形为
闭合导线网,引测外方向为施工用平面控制网。点位设在稳定、安全的地
方,有条件可采用固定观测墩;通常在地面埋设钢筋桩,顶上刻划“+”字。
②水准控制网: 用于各垂直位移监测项目(即沉降监测)的高程控制
水准控制点计划布设7个,编号为BM1-BM7。每隔1000米建立一个,
并备份一个。以便组成闭合环与施工高程控制点联测。控制点具体布设情
况将在进场后根据现场条件进行布设。
(2)控制测量精度要求
B、平面控制网采用二级城市导线,其各项技术指标如下:
(3)在测量过程中固定观测人员和仪器,测量成果必须严密平差。
5.6.4.2监测点(孔)位布置
监测点(孔)统计表
5.6.4.3监测点的埋设及施工监测方法
1)建筑物沉降及障碍沉降监测
埋设:建筑物监测点直接用电锤在建筑物外侧墙体上打洞,并将膨胀
螺栓或道钉打入,或利用其原有沉降监测点。
测量仪器:沉降监测采用DS3水准仪及相应的水准标尺。
测量方法:按国家四等水准要求施测。每次测量时直接用基本水准点
作单点引测。
图5.4.6 建筑物沉降测点做法详图
(2)建筑物倾斜及水平位移监测
埋设:在待测的建筑物顶部做“+”字标记、底部合适位置处粘贴钢
测量仪器:倾斜监测采用全站仪。
测量方法:倾斜观测采用经纬仪垂线投影法。每次观测时将仪器置于
倾斜观测基本点上,照准建筑物顶部标志,在垂直方向上向建筑物底部对
应的标志处打出垂直线,直接在底部的钢尺上读取倾斜值,读至1.0mm。为
了避免仪器误差,每次观测时分别用经纬仪的盘左和盘右两个位置做向下
投点,分别读取倾斜值,取算术平均值。
(3)地表沉降监测
埋设:地表沉降监测点的埋设为直接将道钉打入设计位置处的地表。 测量仪器:沉降监测采用DS3水准仪及相应的水准标尺。
测量方法:按国家二等水准要求施测。每次测量时直接用基本水准点作单点引测。
(4)监测系统配备
5.6.5监测精度及所采取的技术措施
5.6.5.1监测精度
(1)水准测量每站观测高差中误差M0=± 0.5mm
(2)水准闭合(附合)路线,闭合(附合)差
fw=± 1.0 N
(N为测站数)
(3)垂直变形监测精度(最弱点观测高程中误差)
m弱? ± 2.0mm
(4)平面位移监测精度(最弱点观测中误差)
m弱? ± 3.0mm
5.6.5.2技术措施
(1)为了确保各项监测项目的精度,仪器必须按规定内容检查标定其主要技术指标,仪器检查合格后方能使用,并做记录归档。遇特殊情况(如受震、受损)随时检查、标定。不合格仪器坚决不能投产使用。
(2)水准测量采用附合路线观测方法。
(3)做到测量定人,定仪器;观测数据不得随意涂改,测量数据有疑问时,应做到反复观测寻找问题原因。
(4)各监测项目变形量或测量值接近或到达报警值时,应及时发出预警报告或报警,并提请业主及有关单位注意。
5.6.6监测频率
监测频率遵照相关施工规程中有关现场监测时间间隔表中的要求执行。
5.6.7 监测应急措施
(1)保证监测人员24小时驻守现场,并经常巡视、保护监测点(孔),以保证监测点(孔)的正常使用,且能及时发现监测点(孔)的异常损坏并可及时恢复;
(2)对日常使用的监测仪器应定期或不定期进行校核,以确保采集的数据真实、可靠。同时应备足备用监测仪器,以便现场仪器出现故障时能及时调换;
(3)项目部主要管理人员应高度重视监测工作的重要性,从而保证监测工作的正常进行;
(4)当监测数据出现异常情况,应主动调整监测频率,并及时提交监测报告。
6施工安全保证措施
6.1安全施工组织保证
由于本工程施工工艺复杂、危险性较大、安全要求较高,为确保本工程施工安全,项目部精心策划、科学组织,特抽调相关部门组建了安全管理机构,并对各组织部门制定了安全职能分工及工作任务,健全了安全保证体系。具体见安全管理机构图及安全保证体系图。
6.1.1安全管理机构图
工程部 制定安全措施 安质部 安全措施落实检查 物设部 提供安全装备设施 项目经理 安全总负责
作业班长 落实安全措施 作业班技术员制定安全作业方案作业班安全员 作业安全控制 作业班材料员提供合格防护用品
目 录1编制依据 ............................................................................................................ 51.1编制依…
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