某工程泥水平衡顶管施工方案.docx

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1、目 录第一部分:工程概况及编制依据z一、工程概况二、工程地质三、顶管工程量四、编制依据第二部分:主要工序施工技术方案一、 顶管施工方法二、 顶管施工措施第三部分:质量保证措施 一、主要分部分项工程质量控制措施二、对常见施工质量通病的防治措施三、季施工及渡汛防台措施第四部分:安全施工、文明施工措施一、安全施工保证措施二、文明施工保证措施第一部分:工程概况一、工程概况 工程名称:建设单位:设计单位:二、工程地质具体情况见地质报告。三、本段顶管工程量序号管段管道管径mm长度m管材施工方法1四、编制依据1.2.3.第二部分:主要工序施工技术方案一、施工方法1、主要工程量:序号顶进方向管径MM长度(M)

2、管内底标高M地面标高M备注2、顶管机选型选择好顶管掘进机对顶管施工是至关重要的。为此根据本工程顶管口径、施工条件和土质情况,加上本公司掌握的类似条件下的施工经验,2200管道采用TK式2200泥水平衡顶管机。2200泥水平衡顶管机由本公司自己制作,2200顶管机结构形式:二段一铰,外形尺寸:总长4.20M,前壳体长2.0M,后壳体长2.20M,外径尺寸为2.66M。3、泥水平衡顶管机的施工原理及施工方法3.1、施工原理、性能当掘进机正常工作时,进排泥阀均打开,而机内旁通阀则关闭。泥水从进泥管经过进排泥阀门而进入掘进机的泥水仓里。而泥水仓里的泥水则通过由排泥管道排出,只要调节好进、排泥水的流量,

3、就可以使掘进机的泥水仓中建立一定的压力。3.2、指标、 特点泥水平衡式顶管掘进机除了具有二种平衡机理、自动化程度高、质量易控制等特点外,还有以下特点:A、可以控制切土口的大小,并且本机型掘进机的刀盘是处于浮 动状态,当前方土压力变小时刀盘可自动伸出,相应的切土口会变小,始终保持一定的力,平衡正面的土压力,从而达到避免前方土体塌陷而造成地面沉降。B、当通过含砂量比较大的土层时可适当增加泥浆浓度,在刀盘与前方土体之间形成一层泥膜,可达到稳定前方土体的效果可使顶进面始终处于平衡的最佳状态,有效地控制地表沉降。3.3、与其他型式顶管方法相比泥水式顶管具有以下优点:A. 适用的地质范围较广,如遇到地下水

4、位较高以及地质变化范围大的土质条件,它都能适用。B. 可保持挖掘面的相对稳定,对周围土层的影响较小,施工后地面沉降也相对较小。C. 泥水顶管的推力较小。D. 工作坑内作业环境较好,由于采用泥水输送弃土,没有吊土、搬运土方等较易发生危险的作业。可以在大气常压下作业。如挖掘面稳定,不会造成地面沉降而影响交通及各种公用管线的安全。 e. 由于可以连续出土,因此大大提高了推进速度。由于采用了方向诱导装,使得该机型常规顶速可达到20-40M/天,并且施工精度极高,方向误差可控制在10MM以内。3.4、泥水质量控制 密度泥水的密度是一个主要控制指标。泥水密度比重不宜过高或过低,过高将影响泥水的输送能力,过

5、低将破坏开挖的稳定。经计算,适用于本工程的泥水密度范围应在1.21.25T/m3。 粘度泥水的粘度是另一个主要控制指标。从土颗粒的悬浮性要求而言,要求泥水的粘度越高越好,根据泥水处理系统的自造浆能力,随着顶进节数的增加,泥浆越来越浓,粘度也呈直线上升,而粘度的增加并非说明泥浆的质量越来越高,因此,泥水粘度的范围应在2025S,考虑到粘度的调整有一个过程,应在泥浆粘度为22S时(调整槽粘度),即可逐渐添加CMC,添加量的多少视粘度下降的趋势而定。泥水监控是一个使用小调整使用大调整使用的无限循环过程,是一个动态变化过程。检查配比是否合理的标准是地面沉降量,沉降量得到控制后就要注意泥水指标的变化趋势

6、,使之稳定在某一区域内。4、顶管工作井现场布置4.1、工作井地面布置:以下只是作为正常情况下的布置,施工阶段根据施工场地的大小作适当调整。A、顶管顶进施工前,按常规进行施工用电、用水、排水及照明等设备的安装;B、可满足顶管顶进施工的地面基础设施搭建完成;C、顶管顶进所需要施工材料、设备及机具必须备齐、备足D、整个泥水平衡系统安装并单机调试完成;E、井上、井下建立测量控制网,并经复核、认可。4.2、井内布置工作井井内布置主要是后靠背、导规、主顶油缸、油泵车、钢扶梯等。工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵车等。1、止水装置安装顶管施工过程中对洞口止水装置的密封性能要求较高。施工中应严格

7、按设计要求进行止水装置安装。2、导轨安装顶管导轨的定位准确与否,将直接关系到今后顶管的顶进轴线,故顶管导轨位置需按设计轴线进行准确放样,避免顶管出洞出现的“磕头”现象。、本工程导轨选用钢质材料制成。在安装导轨时,应时刻检查两导轨是否顺直、平行、等高,其纵坡应与管道设计坡度一致;、导轨安装的允许偏差:轴线位置:3MM;顶面高程:0+3MM两轨内距:2MM、安装后的导轨应牢固,严禁在使用中产生位移,并应经常检查校核。3、主顶油缸安装主顶进系统是根据工作井所能承受的最大顶力及总推力确定的,施工时主顶油缸组装在油缸架内,安装后的油缸中心位置必须与设计图一致,以使顶进受力点和后座受力都保持良好状态。安装

8、后的油缸中心误差应小于10MM。具体安装要求如下:、千斤顶宜固定在支架上,并与管道中心的垂线对称,其合力的作用点应在管道中心的垂直线上;、千斤顶的油路应并联,每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。4、油泵安装和运转主顶液压动力机组(即油泵)由二台大流量斜轴式轴向柱塞泵供油,采用大通径的电磁阀和系统管路,减小系统阻力,油缸可以单动,亦可联动。主顶系统由PLC可编程序计算机控制,并采用变频调速器实现流量的无级调速。主顶系统操作台设在地面控制室内。油管布置时应顺直、转角少。除此之外还应注意以下几点:、油泵在选择时应与千斤顶相匹配,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

9、各接触部位磨合后,再按正常顶进速度顶进;、顶进中若发现油压突然增高,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。5、顶铁的选择、安装和使用本工程在顶管施工时,将采用U型顶铁及环形顶铁。A、顶铁的安装和使用、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;、更换顶铁时,使用的顶铁长度应符合施工要求;顶铁拼装后应锁定;、顶铁的允许联接长度,应根据顶铁的截面尺寸确定。当采用截面为20cmx30cm顶铁时,单行顺向使用的长度不得大于1.5m;双行使用的长度不得大于2.5m,且应在中间加横向顶铁相联;、顶铁与管口之

10、间应采用缓冲材料衬垫,当顶力接近管节材料的允许抗压强度时,管端应增加U形或环形顶铁;、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。B、顶铁的质量要求、顶铁应有足够的刚度:、顶铁宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型;当采用焊接成型时,焊缝不得高出表面,且不得脱焊;、顶铁的相邻面应互相垂直;、同种规格的顶铁尺寸应相同;、顶铁上应有锁定装置;、顶铁单块放置时应能保持稳定。4.3、顶管机吊装就位、调试验收在顶管机吊下井后,为保证顶管出洞段的轴线控制,需要对顶管机进行精确定位,尽量使顶管机中轴线与设计轴线相符。在顶管机准确定位后,必须进行反复调试,只有在确定顶管机运转正常后,

11、方具备顶管出洞条件,以保证顶管出洞和今后的顶进顺利。5、管内布置(2200)6、主顶进系统主顶进系统共有6只200T单冲程等推力油缸,行程1800MM,总推力1200T,6只主顶油缸组装在油缸架内,安装后的6只油缸中心位置必须与设计图一致,以使顶进受力点和后座受力都保持良好状态。安装后的油缸中心误差应小于10MM。主顶液压动力机组由二台大流量斜轴式轴向柱塞泵供油,采用大通径的电磁阀和系统管路,减小系统阻力,油缸可以单动,亦可联动。7、管子与接口7.1管子(1)根据设计,本标段工程所用管节为”F”管,”F”管受力性能好,接头稳固性高,接口处止水密封性能好。(2)管材运送、起吊应有专用夹具,搁置时

12、应用方木垫高,防止“F”型钢板受压变形。(3)管材供应:在顶进过程中,管材的供应是非常重要的,如果供应不及时造成顶进停止,后果是非常严重的,由于机头重量一般较大,长时间的滞留会造成机头沉降,使轴线发生偏差;或已顶好的管子和周围土体粘结,使得摩阻力增大。因此,在开始顶进前,需制定详细周全的供应计划,现场应备有足够余量。7.2接口顶进前应对砼成品管、钢套环、橡胶密封圈和衬垫从尺寸、规格、性能、数量等均作详细调查,必须符合标准设计图的要求。顶进前还必须在现场作试安装,对不合格的砼成品管应予以剔除。橡胶圈的外观和任何断面都必须质密、均匀、无裂缝、无孔隙或凹痕等缺陷,橡胶圈应保证清洁、无油污,不能在阳光

13、下直晒。楔形橡胶圈自然周长应与砼顶管槽口周长的85%,套上槽口后橡胶圈的伸长率为15%左右。橡胶圈应牢固地粘结在砼管的槽口上,粘结强度应以成人用手掌用力沿轴向推橡胶圈,橡胶圈底部粘结面不脱胶、不翘边为合格。顶管结束后,应按设计要求在内间隙嵌以弹性密封胶,要求与二管口抹平。8、顶管动力、照明8.1、顶管动力配套序号设备名称数量功率(kw)1刀盘电机4302纠偏油泵电机153注浆泵电机15.54进排泥泵2225电焊机1106主顶油泵车130动力电缆设置:管内设置二路电缆,按其配套动力负载功率,选择电缆规格,供电采用TN-S方式,三相五线制移动电缆装接。8.2、照明配套管内照明采用36V电源专用箱及

14、3KV以下的变压器,输出电压24V,能满足管道内照明亮度要求。在管道右上方每隔10m布置一个灯架,照明电缆也固定在上面,按顶进距离逐步延伸装置。9、顶管施工人员管理网络、施工工艺、施工进度、最大顶力及其限制、中继间设置9.1顶管施工人员管理网络施工组织管理网络生产经理 项目经理 常务副经理 技术员安全员测量员材料员施工员质量员取样员资料员文明施工员质量管理网络生产经理 质量经理 项目经理 常务副经理 技术员安全员测量员材料员施工员质量员取样员资料员文明施工员安全管理网络安全经理 项目经理 常务副经理 项目安全员 沉井施工队顶管施工队文明施工管理网络文明施工经理 项目经理 常务副经理 项目文明施

15、工员 沉井施工队顶管施工队通讯联系医院急救中心 120 火警 119 匪警 110工地现场值班电话:有关负责人、电话:项目负责人、电话:安全员负责人、电话: 技术负责人、电话:施工负责人、电话: 9.2、顶管施工工艺 顶管施工工艺流程图工程开始测量放样放样复核基坑构筑工作坑设备安装 地面设备安装 出洞准备 注浆材料准备 机头出洞 中继间安装 顶管推进 注浆减摩下管、接口安装水平顶进顶管进洞9.3、顶管施工周期 注浆、辅助系统安装 3天 测量及导 主顶、后座 机头拼装 联机调试 轨安装 系统安装 及调试 出洞施工 推进施工 1天 2天 1天 1天 20M/1天 1天 进 设备转场 洞 3天 9.

16、4、顶管施工工期进度表 工程项目工程量工期月份顶管施工9.5、推进最大顶力计算该计算以2200300米为例,作如下计算:根据设计图纸显示,设计管内底标高为-M.FF1+F2其中F-总推力Fl-迎面阻力 F2-顶进阻力F1/4D2P(D-管外径2.64M P-控制土压力)PK。H。式中K。-静止土压力系数,一般取0.55Ho-地面至掘进机中心的厚度,取最大值7.8M-土的重量,取1.9T/M3P0.551.97.88.15T/M3F13.14/42.6428.1544.589TF2DfL式中:f-管外表面综合摩阻力,此处取0.4T/M2D-管外径3.55ML-顶距300MF23.142.640.

17、4300=994.75T, 因此总推力F44.589+994.751039.341T根据以上计算,总推力需1039.341T。9.6、由于本工程距离超出300米应采用中继间具体详见下图:中继间主要技术参数序号机头型号及参数名称2400砼管泥水平衡顶管机1油缸数量30只2油缸长度640MM3油缸直径175MM4油缸行程380MM5限定油压32.5MPa6限定推力50T7顶进速度30CM/min8油泵型号ZDT809油泵车电动机型号Y180L-610、顶管进出洞措施10.1、工具管出洞技术方案1、旋喷桩加固为确保顶管机头的安全出洞,防止泥土涌进,我们计划在沉井施工的前,在顶管机头进出洞施工D800

18、注双液浆。 1)、双液浆施工参数A. 喷射压力20MPa。B. 水灰比0.81.0。C. 注浆管直径42mm。D. 钻头旋转速度22r/min。E. 钻头提升速度25cm/min。F. 浆液流量80L/min。2)、施工程序A. 钻机定位:旋喷施工前,应首先进行场地平整和桩位布置并做好排水设施,然后钻机定位,管架安放平稳,旋喷管允许倾斜度小于1.5%。B. 钻孔:用低压1.0N/MM清水或粘土浆喷射,边喷边回转钻杆,使钻头钻至设计标高,当遇到坚硬地层或障碍物时,要摸清情况,采取地质钻等措施。钻孔位置与设计位置的偏差小于50mm。C. 横向喷射:钻孔结束,用钢球或压差阀关闭喷出孔,接通管路压送浆

19、液,高压浆液从特制钻头侧面喷嘴射出。D. 旋喷:按照预定的旋喷参数先进行试喷,现场试验,优化参数,保证符合设计要求检查并排除故障。E. 回转提升:喷嘴回转、提升,形成旋喷桩。F. 冲洗:喷射完毕后,把注浆管等机具设备冲洗干净,浆液换成水,进行清洗喷射,泥浆泵及管路内不得存有水泥浆。G. 形成旋喷桩体,将钻机等设备移至新孔位。3)、施工要点A. 把好浆液质量关,及时进行流动度、粘度的检验,保证浆液配比,确保其可喷性和稳定性。B. 控制好钻头旋转速度,避免速度过低,固结形成螺旋状、不完整的圆柱状体,强度低;速度过高,从喷嘴喷出的液体形成射流束的向心力剧增,减少了射流对地层的破坏力量,桩径偏小。C.

20、 钻头提升速度应控制在高压喷射中能使水泥浆液和土层充分搅拌,既保证喷射流和土体接触时间充分,固结体均匀,强度最佳,又避免浆液用量大,返浆多,造成浪费。D. 合理布置场地,机具设备配套要紧密联系,尽量缩短高压输送距离。群桩施工,应先施工中心桩,然后对称施工边桩,以保证相邻边桩、中心桩初凝后,具有一定抗冲击力,不被边桩施工时穿过裂隙的强大射流破坏掉。E. 施工过程中不停观察,若返浆超过20%或根本不冒浆,要及时调整钻头旋转速度和提升速度。当不返浆时,可能是有较大孔隙或暗穴,应调查实际情况,浆液增加速凝剂或加大注浆量。F. 旋喷施工顶部桩长应有一定的预留量,以便保证桩长及桩身顶部质量,桩顶部应保证足

21、够厚度的埋深,以保证旋喷效果。2、为防止工具管出洞以后发生“磕”头现象,可以在底部安装延伸导轨,并将前2节钢砼管与机头做成可调节钢性联接。3、当工具管推进完毕,安放第一节管时,应将工具管与导轨焊接牢固,防止主顶缩回以后,由于正面土压力的影响使工具管弹回。4、另外为了减小机头及管子出洞时的阻力,我们在洞口设置注浆管,以供正常顶管施工时注入触变泥浆,从而减小管子与土体之间的摩阻力。10.2、工具管进洞技术方案1、当工具管距接收井还有30M左右时,应加强轴线复测力度,将工具管确切位置测放于接收井内,从而确保安全进洞。2、当工具管推进至距接收坑井壁10CM处时,停止推进。3、在确保安全的前提下,凿除洞

22、口,然后再将机头徐徐顶进接收井内。4、机头进洞后,及时将与机头连接的管子分离,吊起工具管以后,立即将预留孔和管壁之间的空隙用水泥砂浆填充密实。11、地下管道内通讯方式为便于地下管道施工时,管道内与地面随时取得联系,顶管施工中地下通讯采用电话机,其设置位置:掘进机操作台一部,工作井顶进控制台一部,每套中继间各设一部,以此方式加强通讯联系,协调指挥作业。12、顶管时的意外应急措施12.1、土质突变软土质突然间变软,最大的问题是可能会造成机头突然沉降。为了防止土的承载力急剧下降,出洞时已把前两节管子及工具管都联成了一个整体,以增加它们的刚性,从而可避免机头突然沉陷。12.2、在顶管施工过程中,如果出

23、现异常的偏差趋势,必须在第一时间内就停下来,分析原因,找出对策再继续顶进,切不可盲目行动。操作人员必须严格遵守这样一条规定:无论何种情况,发现顶进异常一律停下来,并且及时向技术负责人如实汇报情况,以便分析原因,找准对策。12.3、还有一条就是建立意外情况立即报告制度。即当意外情况发生时,当班人员必须采用任何可采用有效通讯方式,尽快地与地面指挥中心取得联系,以便及时采取行之有效的措施。13、机头偏转及纠正措施13.1、原因(1)在出洞之前,由于机身与导轨之间的摩阻力不足以抵抗刀盘转矩的反力而使顶管机偏转,刀盘如果是顺时针方向转,顶管机则往逆时针方向偏转,反之则相反。(2)在顶进过程中,机头也会发

24、生偏转,这种偏转往往会涉及到整条已顶进的管道。这种偏转主要是由于遇硬软不均匀土层,形成偏差,采取纠偏造成的,纠偏越频繁,这种偏转越大。13.2、采取的措施(1)利用主顶油油缸进行纠偏。(2)利用机头刀盘的旋转方向进行纠偏。(3)可在顶管机外壁上,焊上纠偏定位板。14、沼气处理及承压水方法及措施14.1、沼气处理(1)在地下工程施工中,一般施工人员所吸入空气中的氧气(O2)不能低于20%,而硫化氢(H2S)、甲烷(CH4)以及其他有害和有毒气的浓度,不能大于有害于身体健康浓度,并考虑时间、温度、湿度等综合作用的影响。可燃气体的浓度不能超过最小燃烧度的10%。(2)在管道施工过程中,应采取专用和多

25、功能测试仪器对管道内的空气进行检测,正常情况下每班检测一次,并做好记录。当检测的结果超出上述两个极限中的任意一项,就应立即采取措施,加强通风和跟踪检测,保证管道内有足够的新鲜空气,新鲜空气不低于每人每小时25至30立方米。(3)管道内采用非易燃材料组成。保证管道接口的完好性,以防有害气体介入。(4)保证管道内的通讯畅通,做到有专人值班和守护,确保管道内与地面间的联络。(5)一般情况下,管道内禁止使用明火,如施工确需动明火,需要专用检测仪器测定确认没有隐患后,才能动用明火。动用明火时,必须做好监护工作。(6)关于沼气等有害气体,关键在于预防。如一旦遇到有害气体大于规定浓度时,就针对不同情况立即采

26、取措施,包括以下几点:a、动备用通风系统加强管道内通风,减小管道内有害气体的浓度。b、采用注浆堵漏,防止有害气体继续介入。c、采用施打导气管和全气压手段等措施加以解决。15、 顶进过程中,线形控制及测量设备。15.1、线形控制A、测量的方法用坐标法,根据设计给出的工作井坐标,以及接收井中心的坐标,直线顶管部分,采用导线法,将控制点定在工作井上。顶管顶进时,在机头中心设置一个光靶,根据光靶反映的读数,即可知道目前机头的方位; B、测量设备a、顶进的测量与方向的控制,主要是采用全站仪,辅以激光经纬仪和水准仪测量。b、由于顶进距离长,如观察困难,可以采用自动跟踪仪测量。然后通过油缸进行纠编,遵循先纠

27、上下后纠左右的原则。15.2、测量与方向控制要点在管道顶进施工过程中,顶管测量的精度,频率是控制整个工程施工质量乃至成败的关键。为提高本工程的测量精度、增加测量频率、加快施工进度,本工程将采用激光经纬仪进行顶管的轴线测量。当顶管轴线偏差1CM即要及时纠偏,当轴线偏差大于5CM时,要立即停下来研究对策。在顶管正常顶进施工过程中,测量频率为每顶进一节进行一次轴线测量,当实测顶管轴线高程、平面偏差值大于40MM时,需要适当增加顶管机的测量频率,以保证工程的施工质量。在顶管快接近终点阶段最后十节的顶进施工过程中,需进行两次/每节的轴线测量,并做到勤纠微纠,以保证管道的进洞质量和进度。具体测量如下:15

28、.3、平面控制为确保工作井、接收井间贯通、横向、竖向误差小于100MM,在两端头附近埋设导线点,利用控导点和导线点,以导线轴线测量形式,将平面控制成果引测到施工现场。利用控导点和导线点建立平面控制网。导线测量采用全站仪,方向观测6测回,测角精度+1,测距6测回,双向观测,测距相对误差1/80000,对观测结果进行平差。井上坐标点向井下传递采用联系三角形方式,点位由铅锤仪垂直投设。井下控制顶进方向的基准点用钢架埋设成固定点,采用全站仪跟踪观测机头平面偏差方向。15.4、高程控制利用施工区域附近的已知水准点,布设二等水准路线,将高程引测到工作井附近,并设立施工高程控制点。水准测量采用NA2型带平行

29、玻璃板测微器水准仪配合铟钢尺进行,往返观测。地面高程传递到井下时,可用钢尺垂直悬挂,下系线锤至标准拉力,然后地面、井下两台水准仪同时观测。钢尺应进行尺长、温度两项改正。井下布设23个地面起始高程控制点。顶管机头高程控制水准仪和连通管两种方式,连通管测量为从掘进机到管尾挂一根10MM透明塑料管,管内充满水,根据连通原理,读出二端液面差,再计算出掘进机头水平偏差。每顶进20CM测量一次偏差值,做到及时掌握机头姿态和发展趋势,以便及时纠偏。15.5、顶管姿态测量为保证顶管机严格按设计轴线推进,必须及时观测顶管动态数据,从而调整顶管各施工参数,指导顶管正确、安全推进。在顶管机头部纵向设一对水平横尺,利

30、用布设的三维坐标控制点,测量各尺读数,经精确计算得出顶管转角、顶管中心方向偏差值、顶管坡度、顶管中心高程等数据,从而相应调整顶管机各个施工参数。顶管推进轴线应控制在允许偏差范围内,如有微小偏差,可按比例分段纠偏。16、顶管泥浆的安排及处理顶管采用吊车用于工作井起重作业,在工作井实行全封闭隔离,并建筑必要的生产临时设施,要保持施工现场的文明、安全和卫生整洁。施工现场设置四只储泥箱,储泥箱尺寸宽2.2米、长6.0米,高度2.4米,四只作为顶管循环泥浆箱,顶管泥浆由专业土方运输单位外运。17、触变泥浆的配制及压浆方案顶管施工中,顶力控制的关键是最大限度地降低顶进阻力,而降低顶进阻力最有效的方法是进行

31、注浆。注浆使管周外壁形成泥浆润滑套,从而降低了顶进时的摩阻力,我们在注浆时做到以下几点:1、触变泥浆配比膨润土水纯碱CMC稠度400KG850KG6KG25KG12143、注浆顺序地面拌浆启动压浆泵总管阀门打开管节阀门打开送浆(顶进开始)管节阀门关闭(顶进停止)总管阀门关闭井内快速接头拆开下管节接2寸总管。4、注浆原则压浆时必须坚持先压后顶,随顶随压,及时补浆的原则,泵出口处压力控制在0.30.4MPa。为使泥浆迅速填满工具管后管节周围出现的空隙,形成完整的泥浆套,达到最佳的减阻效果。同时,由于在顶进中泥浆的流失、渗透,在顶管沿线经常进行补压浆,保证整条顶管处在一个良好的泥浆套中。根据实际施工

32、经验,在深层砂土中,静态和动态的周边阻力相差极为明显,一旦顶进中断时间较长,管节和周围土体固结,在重新起动时就会出现楔紧现象,一般顶力要达到正常情况的1.41.6倍。在顶管施工中,采取24h连续施工,使管节基本处于动态平衡之中,5、压浆方式要以同步注浆为主,补浆为辅。在顶进过程中,要经常检查各推进段的浆液形成情况。6、注浆设备和管路要可靠,具有足够的耐压和良好的密封性能。在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,从而影响注浆效果。7、注浆工艺由专人负责,质量员定期检查。8、注浆泵选择脉动小的螺杆泵,流量与顶进速度相应配合。9、要严格控制注浆压力,已防止浆体流到工具管前端进入

33、管内。18、顶管施工质量要求顶进不偏移,管节不错口,管底坡度无倒落水。顶管接口套环应对正管缝与管端外周,紧贴,管端垫板粘牢,不脱落。管节不裂,不渗水,管内不得有泥土,建筑垃圾等杂物。钢筋砼管最大偏角0.5度管线轴线偏差不得大于100MM;标高偏差不得大于+80,-100MM;相邻管节错口15mm无碎裂;内腰箍不渗漏,橡胶止水圈不脱出;接口抗渗试验应达0.11Mpa顶管在纠偏过程中,应勤测量,多微调,每项纠偏角度应保持101-201,不得大小10。在管道顶进过程中,地面隆起的最大极限值为+40MM,地面沉陷的最大极限值为-60MM。二、顶管施工措施1、顶进纠偏应急与预防措施为保证顶管施工阶段管道

34、轴线标高符合设计要求,制定以下措施:1.1、利用顶管机倾斜仪和测量数据提供的机头折角、倾斜仪基数和走动趋势、前后尺读数比较、机尾处地面沉降量等数据进行分析。对0.5以上的大动作纠偏须尽量避免并慎重讨论,不得已时也应争取在非重要地段进行并加强观测。纠偏动作后如无折角变动应立即停顶,会同电工、机修工检查电路和液压管路,尽早排除故障,严防轴线超差。纠偏应在下管后尽早进行,注意观察倾斜仪读数的纠后趋势及光点滞后变化,同时通知地面和地下压浆人员加大同步压浆量。1.2、顶进过程中的纠偏可采取调整纠偏千斤顶的方法,进行纠组操作,若管道左则千斤顶采用左伸右缩方法,反之亦然,如同时有高程和方向偏差,则应先纠正偏

35、差大的一面。1.3、发生较大偏差应分析发展趋势,采用分次逐步纠正,勤调微纠,若偏差超过质量标准,应通知停止顶进,研究有效措施,方可继续顶进。1.4、对顶进中经常发生顶管机头的旋转,影响出土,测量等,必须采取措施。防止偏转扩大,其方法有:改变切削刀盘的转动方向;在管内的相反方面增加压重块,直到正常。2、沉降控制应急措施2.1、沉降观测措施在管道上方的路面顶部、其他管线上方布置沉降观测点,顶管机头穿越路面期间每天定期观测,每顶进一节,顶前顶后各测一次,以记录土体沉降、隆起曲线和最大沉降、隆起量。测出的每个沉降点位的原始数据,编制成册,并上报甲方、沿线管线单位,并根据沉降量及时进行调整,以便指导顶管

36、施工,从而保证顶管对路面及现有管线的影响降到最小。2.2土压力的控制在通常情况下,当土压力应按实情况控制在P20KPA范围,地面沉降及隆起量控制在1cm之内。2.3顶进速度控制顶管时必须连续顶进,不得中断,顶进过程中必须掌握好顶进速度与出土速度。严禁出现顶进速度过快,出土速度过慢,始终应保证土体的稳定。另外在顶管机头穿越道路时应加强注浆,使机头及管道周围形成润滑套,减小摩阻力,从而减小管道对周围土体的侧压力。2.4加固措施在顶管完成后,除进行一般的澎润土泥浆置换外,特别要加强路面下方的补浆,路面下方的土体可通过设置在管道上的注浆孔注入水泥砂浆,填补路面下方土体的空隙,从而使得路面下方土体的强度

37、尽量恢复到顶进前的状态,以保证路面的安全可靠。2.5控制泥水压力根据顶进阶段沉降监测报告,测量点有隆起现象,即增加刀盘伸出长度,相应的切土口会变大,平衡正面的土压力,从而达到避免出土较少造成地面隆起。反之即减少刀盘伸出长度。当通过含砂量比较大的土层时可适当增加泥浆浓度,在刀盘与前方土体之间形成一层泥膜,可达到稳定前方土体的效果可使顶进面始终处于平衡的最佳状态,有效地控制地表沉降。3、防止冒浆措施3.1、现象:在顶进时,地面有泥水冒出,在泥水平衡顶管中称之谓冒顶。3.2、原因1)因复土层太浅。泥水平衡顶管的复土深度必须大于1.5倍管外径,否则易发生冒顶。2)因土质情况所致。泥水平衡顶管的复土如果

38、是渗透系数很大的卵石、粗砂等也容易产生冒顶。3.3、防治措施1)控制泥水密封舱的水泥压力,保持在11.1倍正面土体静止土压力为宜。2)增加进水中粘土的比例,适当提高进水比重,使泥水不歇渗透。4、注浆减磨顶管技术措施4.1、为了保证压浆的效果,在工具管尾部环向均匀地布置了4只压浆孔,顶进时及时进行压浆。工具管后面的3节混凝土管节上都有压浆孔,以后每隔2节设置1节有压浆孔的管节。混凝土管节上的压浆孔有4只,呈90环向交叉布置。压浆总管用50mm白铁管,除工具管及随后的3节混凝土管节外,压浆总管上每隔6m装1只三通,再用压浆软管接至压浆孔处。4.2、顶进时,工具管尾部的压浆要及时,确保形成完整、有效

39、的泥浆套。混凝土管节上的压浆孔供补压浆用,补压浆的次数及压浆量需根据施工时的具体情况而确定。4.3、减阻泥浆的性能要稳定,施工期间要求泥浆不失水、不沉淀、不固结,既要有良好的流动性,又要有一定的稠度。顶进施工前要做泥浆配合比试验,找出适合于施工的最佳泥浆配合比。泥浆拌好后,应放置一定的时间才能使用。通过储浆池处的压浆泵将泥浆压至管道内的总管,然后经压浆孔压至管壁外。施工中,在压浆泵、工具管尾部等处均装有压力表,便于观察,从而控制和调整压浆的压力。顶进施工中,减阻泥浆的用量主要取决于管道周围空隙的大小及周围土层的特性,由于泥浆的流失及地下水等的作用,泥浆的实际用量要比理论用量大得多,一般可达到理

40、论值的45倍,但施工中还需根据土质情况、顶进状况及地面沉降的要求等做适当的调整。5、土体突然变软、变硬应急措施5.1、土质变软应急措施土质突然间变软,最大的问题是可能会造成机头突然沉降,为了防止土的承载力急剧下降,造成顶管机头设备沉降,应将机头管与后34节管道连接。5.2、土质变硬应急措施土质突然变硬,最大的问题可能造成顶力增大,为此必须降低顶进速度,及时调整泥浆浓度,控制出土量。6、施工用电、用水及机械设备正常运转保证措施6.1、在顶管设备进场之前,由专业检修人员对机械设备进行检修,对有产生故障隐患的设备不得进场,进场后对顶管设备进行现场调试,调试合格后方可使用。6.2、施工用电按照三级配电

41、要求实施,由电工对用电设备进行检修,不得留有安全隐患。6.3、施工现场配350KW发电机一台,一旦断电,立即利用发电机发电。6.4、设备故障、顶管中断时间过长,易土体固结将会给顶管增加难度我们采取注浆减阻措施。.注浆减阻应按渗透系数大小,采用比重适当的膨润土触变泥浆,使管道外形成完整的泥浆套;.选用质量好的注浆材料,在调制浆液时必须按配方配制,经过充分搅拌,并放置一定时间再用。浆液应粘滞度高、失水量小和稳定性好,满足长距离输送的要求;.注浆前,应通过注水检查注浆设备,确定设备正常后方可灌注;.压浆方式要以同步注浆为主,补浆为辅。要经常检查各推进段的浆液形成情况。注浆压力可按不大于0.1Mpa开

42、始加压,在注浆过程中的注浆流量、压力等施工参数,应按减阻及控制地面变形的量测资料调整。.注浆设备和管路要可靠,具有足够的耐压和良好的密封性能。在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,从而影响注浆效果。.注浆工艺由专人负责,质量员定期检查。注浆遇有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时,经处理后方可进行顶进。.要严格控制注浆压力,以防止浆体流到工具管前端进入管内。.机尾同步注浆压力,要用压力表测试,停机时,要关闭所有球阀,重新顶进时要查看压力,压力达到才开,并逐一检查浆孔是否堵塞;.采用机尾同步注浆,沿线管节、中继间补浆、沿口补浆的注浆工艺;.沿线补浆时,采用主顶的“顶”、“

43、缩”动作进行配合,使管道有微微松动,防止注浆孔附近形成局部高压区,利于管道外壁快速形成浆套;.带有注浆孔的管节,进入工作洞口区,应及时补浆,并观察管节过洞口止水圈初时浆液喷出状态,以控制浆液压力和粘滞度。.注浆泵选择脉动小的螺杆泵,流量与顶进速度相应配合。.由于顶管线路长,为使全程注浆压力不致相差过大,在中间应增设压浆站以增大压力。7、雨季施工控制措施7.1、现场修筑临时排水设施,保证流水畅通,堆料场地应做好排水措施,以防骨料中冲入泥浆。若有泥浆,应用水冲洗,水泥仓库应严格保护不使水泥因雨而受潮。7.2、如在施工过程中突遇大暴雨,应做好人员配置,加强施工管理力量。73、工地现场需配备足够防汛物资的备

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