顶管施工 (1)讲解

安全措施
1、沉井施工前，应做好调查研究工作，查清沉井部位地质水文及地下障碍物情况，摸清对邻近建筑 物、地下管道等设施影响情况，采取有效措施，防止施工中出现异常情况，影响正常、安全施工。 2、严格遵循沉井取土程序，控制均匀挖土和速度，防止发生突然性下沉、严重倾斜现象，导致人身 事故。 3、做好沉井下沉降排水工作，以保证沉井挖土过程中不出现大量涌水、涌泥或流砂现象。 4、沉井上部应设安全平台，周围设栏杆；井内上下层立体交叉作业，设安全网、安全挡板；井下作 业应戴安全帽，穿胶皮鞋。 5、沉井内土方吊运，应由专人操作和专人指挥，统一信号，预防发生碰撞或脱钩；起重机吊土方和 材料靠近沉井边坡行驶时，应加强对地基稳定性检查，防止发生塌陷倾翻事故。 6、沉井挖土应分层分段对称、均匀进行，达到破土下沉时，操作人员要离开刃脚一定距离，防止突 然性下沉造成事故。 7、不排水下沉，井内操作人员应穿潜水服、佩安全带，下井应设安全爬梯，井应有可靠的应急措 施。 8、加强机械设备维护、检查、保养。机电设备由专人操作，认真遵守用电安全操作规程，防止超负 荷作业，并设漏电保护器；夜班作业，沉井内外应有足够照明，沉井内应采用6V安全电压。
工作井——DN1500工作井净
空尺寸为6.5m，分二次浇捣完成， 一次下沉。第一次浇捣刃脚部分， 高度3.0米；第二次浇捣高度3.5 米； DN1650工作井总高度为8.3米， 分三次浇捣完成，一次下沉。第 一次浇捣刃脚部分，高度2.4米； 第二次浇捣高度3.0米；第三次全 部浇捣完成，浇捣高度2.6米。
混凝土浇筑 泵房结构砼浇筑时，用根据场地条件，应使用二台臂长不小于32米长臂混凝土泵车停 在两对对称浇灌，浇灌顺序从中隔墙中间开始，逐渐向外围井壁扩散，砼每层浇灌高 度控制在50厚米左右，上下层砼形成阶梯形，上下层浇灌时间差不大于砼初凝时间， 一般气温在25℃以下，间隔时间在3小时以内（从出料到浇灌时间）。每小时浇筑速 度大约在40~50m3之间，速度太快，不利砼搓捣。 养护 混凝土浇筑后应及时进行养护，并按季节相应措施，冬天可覆盖多层草包和土工布， 井壁侧面可挂草袋，彩条布，塑料布等防冻。一般气候可盖土工布，草包，井壁进行 不间断浇水，保持混凝土湿润，待混凝土温度达到70%后方可浇筑上一节混凝土。
浇筑底板
底板施工，底板混凝土是本工程基础施工中的 重要环节，必须认真组织，精心施工， 各区域采用一次成型浇筑方法。 （1）首先按面积标高用铁撬拍板压密，长刮 尺刮平； （2）初凝前用铁滚筒数遍碾压、滚平； （3）最后终凝前，用木蟹打磨压实、整平， 防止混凝土出现收水裂缝； （4）浇捣前对井内壁，墙侧边及垫层应浇水 湿润，要清除坑内积水。混凝 土浇筑捣后，需覆盖草包，定期浇水养护。
• 测量控制与观测 在沉井外部地面及井壁顶部四周设置纵横 十字中心控制线、水准点，以控制沉井位 置和标高，并在井身内、外各平均分布绘 出8根标尺，以观测沉井的下沉量及垂直度， 定时用两台经纬仪进行垂直偏差观测，每 班至少测量两次，发现倾斜及时纠偏，使 偏差控制在允许范围内
沉井水下封底
沉井底坐落于较软弱土层，以防井底涌水量很大或出现流砂现象，应选用水下 浇筑混凝土进行封底。 待沉井基本稳定后，将井底浮泥清干净，新老混凝土面 用高压水枪冲刷干净，并铺碎石垫层；水底封底混凝土采用提升导管法灌注， 开导管方法采用球胆，开导管时，首灌混凝土量要经过计算确定，以保证完全 排出导管内泥浆，并使导管出口埋深不小于0.8m的流态混凝土中，封底混凝土 厚度，根据井封底时满足抗浮要求而定；封底混凝土厚度较厚，应分层连续浇 灌；待水下封底混凝土达到所需强度，方可从沉井内抽水，检查封底情况进行 检漏补修，然后再施工钢筋混凝土底板。 沉井下沉前用砖砌封堵井壁上所有预埋套管，孔径≥1000mm时，采用10mmA3 钢板，以防止下沉时泥土或地下水大量涌入。顶管穿墙套管下沉前用黄粘土或 灰土分层回填夯实，使干容重达到1.6t/m3以上 刃脚的踏面底宽宜为150mm-400mm
14给排水1班，第2施工小分队 07陈振雄，08戴小凤，10邓韵珊 11古国成，14何丰成，22梁文礼 25林丹宁，26林狄龙
• 一、工程概况 • 1、工程概述及方案选择 • 工程名称：某污水管道工程 • 建设规模：管道全长4532m。 • 工程范围：完成本项目本工程明挖施工、顶管施工、 管道基础处理、污水管道安装敷设、新建工作井、 接受井、检查井、沟槽回填、施工便道、路面恢复 等施工图纸和工程量清单及招标过程中所发出的相 关文件所包含的全部内容； • 工期要求：施工总工期180日历天；
封砌预留孔
严格按照设计图纸的要求，设置和封砌各种预留孔，并保证在沉井下沉过程中， 预留孔内不渗水。
沉井下沉
1、刃脚垫层拆除，是先将砼垫层底部的砂挖去，使垫层沉，利用空压泵汽锤 或人重镑榔头破碎，刃脚下随即用砂或砂砾回填夯实。 2、沉井沉至地下水位后，井内注水采用空气吸泥带水下沉法，并用抓土机合 取土。用不排水法下沉法，应注意保持井内水位高出井外水位1~2m 取土下沉 ( a)取土顺序，先取四周井格土，最后取中间井格土，每格内取土则应遵循先 中央后四周的顺序。 (b)井格中央土用抓斗水中抓取，沿刃脚、井字梁留出土台，然后用空气吸泥 器分层对称冲挖，但不得冲挖刃脚下土层，使井格底部土层形成锅底状，一般 当锅底土比刃脚低l~1.5m时，沉井即靠自重下沉，而将刃脚下土挤向锅底中央， 再从井孔中央继续取土，沉井即可继续下沉。此时，应注意相邻井格内锅底土 高差不大于lm，刃脚斜面与水平面夹角宜为50-60度。
主要顶管工程量见下表。
序 号
1 2
井
段
管
径
长
度
覆土厚度
管道所在层地 质情况
淤泥夹砂层 淤泥夹砂层
W4-17＃～45＃ W4-45＃～配水井
D1500 D1650
2221m 861m
5.0m~6.5m 6.0m~8.4m
基坑测量放样→基坑开挖→刃脚垫层 施工→立井筒内模和支架 →安装井 壁钢筋→立外模和支架→浇筑井壁混 凝土→ 养护及拆模 → 封砌预留孔 →沉井下沉→测量控制与观测→沉井 水下封底→浇二次浇捣完成，一次下沉。第 一次浇捣刃脚部分，高度2.0米； 第二次浇捣高度2.0米；
16座工作井和17座接收井
刃脚垫层施工
砂垫层厚度的确定 刃脚垫层采用砂 垫层和混凝土垫层 基坑面在刃脚的垫层常用砂垫层砂垫层上加支承垫木 共同受力。 混凝土垫层厚度的确定 或加混凝土垫层两种方法。 素混凝土垫层周边 砂垫层厚度Ｈ可采用如下计算公式计算： 要立模，浇筑，振 Ｎ／Ｂ＋γ砂Ｈ≤［σ］ 混凝土垫层厚度可按下式计算公式计算： 实。素砼标高要准 根据计算结果，无论是工作井还是接收井， ｈ＝（Ｇ0／Ｒ－ｂ）／2 确、平整、由测量 50（厘米）。 人员敲标高桩找平， 砂垫层厚度Ｈ均为 根据计算结果，混凝土垫层厚度15厘米。 并由监理处进行复 砂垫层采用加水分层夯实的办法施工，夯实工具为平板式 混凝土垫层表面应用水平仪进行校平，使之表 测，平面平整度差 振捣器。 值不大于3mm。 面保持在同一水平面上。
立外模和支架 立井筒内模和支架 钢筋绑扎 6.5m ，因此， 钢筋进场后进行送检，经试验合格才 • 由于顶管沉井净空尺寸为 钢筋绑扎验收后，应进行架立外模和支 井身混凝土分二节浇捣，内模同样分二节 架。井壁内外模用串心螺丝固定，串心 可使用，钢筋电焊工必须持证上岗，对钢 螺丝采用φ16的圆钢，中间设置止水片， 安装。井筒模板采用组合钢模与局部木模 筋焊接、碰焊，必须按规定吨位进行试件 两端设置铁片控制井壁厚度尺寸，圆钢 互相搭配，以保证内模的密封性。刃脚踏 测试，合格后才能正式进结构钢筋作业。 两端头上铰成螺纹，用定制钢螺帽固定， 脚部分的内模采用砖砌结构，宽度刃脚同 钢筋搭接按规范处理。结构内预埋插筋、 拆模时拆去钢螺帽，割去外露部分，再 宽。 预埋钢板及预留孔加筋不能遗 用同标号防水砂浆二度抹平，确保不渗 对于井壁上预留管道孔，在制作时可保留 漏，确保 水。 3.5~4mm砼保护层厚度。 外层钢筋及浇筑外层砼，内侧用砖临时封 堵，待下沉就位后制作接头或顶管顶进时， 再凿去，以利下沉时保证沉井的强度。
• 二、工程特点难点及对应措施 • 1、本工程主要有以下特点： • 地质条件差：管道穿越的地层主要为淤泥夹砂层，地下水位高，这 种地层在受到扰动时容易发生流沙现象；
• 顶管施工精度要求高，管道要从桥梁、其它市政管线、路面、河道 等地面结构物下面穿过，地面构造物不能受顶管影响；
• 工程位于现有道路两侧，道路两侧为住宅区、厂区、商铺、鱼塘、 河涌等，施工中必须保证道路畅通及顶管工程的安全和质量；在管 道施工范围的路面下有给水管、通信电缆、高压电缆等管线，分布 情况待探明； • 工期要求紧，必须尽早计划、尽早开工。
• 2、根据本工程的特点，我司拟采取以下对策： • 1）、科学合理的配备顶管设备。在现场踏勘及详细阅读分析地质资料的 基础上，我司拟采用刀盘可伸缩式泥水平衡顶管掘进机进行本工程的施 工。 • 2）、采用先进的管理手段，加强工程计划管理，合理安排施工顺序，将 施工对交通影响减至最低。 • 3）、重点工序（如工作井及接收井施工、管道顶进等）均需编制专项施 工方案，并严格执行施工方案的审批制度。施工时，严格按审批的施工 方案执行。 • 4）、做好交通疏导方案，并积极与有关单位（如交通管理部门、电力部 门、当地行政部门等）联系，争取取得各方的支持，确保工程顺利进行。 • 5）、积极与各有关部门联系，取得场地地下管线的第一手资料，在施工 前仔细进行地下管线的查探工作，并在管线位置上设置明显的标志，在 施工中采取各种措施保护好各种地下管线。 • 6）、切实做好现场文明施工工作。成立现场文明施工小组，施工前做好 各种宣传和教育工作，制定文明施工和环境保护责任制度，施工中加强 公司对项目部文明施工的监控力度，切实将施工对周边环境的影响降到 最低。
基坑开挖
基坑测量放样
根据沉井设计图纸和工程地质报告 所揭示的地质情况，沉井基坑开挖 深度取2 米，沉井刃脚外侧至基坑 边的工作距离取2米，基坑边坡采 用1:1。 经监理工程师认可的基坑开挖边线 确定后，即可进行挖土工序的施工。 挖土采用单斗挖掘机，并与人工配 合操作。