【文章內(nèi)容簡介】 過快，可適當(dāng)增大沉井下沉阻力，在井壁外圍夯填碎石。 d、取土從鍋底中心向四周擴(kuò)展。 e、沉井下沉到位后井字梁 底土不得掏空，同時因考慮到上部荷載作用，應(yīng)預(yù)留 5cm 不下沉。 ③ 下沉異常情況處理措施 a、 沉井下沉傾斜預(yù)防措施 沉井在第一次下沉前拆除墊層時，先井字梁后刃腳，應(yīng)分區(qū)、依次對稱，同步地進(jìn)行，并且及時用砂填夯實。 環(huán)巢湖地區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)二期項目 13 加強(qiáng)沉井過程中的觀測和資料分析，對沉井下沉全過程進(jìn)行監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)傾斜及時糾正。 取土應(yīng)從中間向四周擴(kuò)展，并且均勻挖土，控制井內(nèi)土面高差，同時避免刃腳下掏空過多。 b、沉井糾偏 對于沉井四周土質(zhì)軟硬不均及挖土不當(dāng)引起的沉井傾斜糾偏方法有 3種。 挖土糾偏，即通過調(diào)整土的高差及調(diào)整沉井刃腳處保 留土臺 的寬度進(jìn)行糾偏。 射水糾偏，即采用向下沉較慢一側(cè)的沉井井筒外部沿外壁四 周注射壓力水，以減小土的抗力和井外壁與土之間的摩擦力，促使沉井較高的一側(cè)下沉。 局部增加荷載糾偏，即在井筒較淺一側(cè)增加荷載，促使其下 沉。 c、 沉井下沉過快和突沉預(yù)防措施 在沉井外壁夯填碎石，加大摩擦力。 控制挖土，鍋底不能挖太深，刃腳下不得掏空。 當(dāng)下沉接近設(shè)計標(biāo)高時，可采取壓密注漿的方法，使其刃腳附近土層密實來阻止沉井下沉過快。 注意沉井內(nèi)外水位的變化，若沉井內(nèi)水位低于井外水位時易形成流砂，因而要及時進(jìn)行補(bǔ)水，使其井內(nèi)水位始 終高于井外水位 。 d、減阻措施 根據(jù)地質(zhì)情況和前面計算結(jié)果，下沉過程應(yīng)不需要進(jìn)行減阻。若下沉速度過慢，可在外壁均勻?qū)ΨQ采用高壓水槍進(jìn)行沖刷。 沉井封底 ① 沉井下沉到距設(shè)計高程 時停止井內(nèi)挖土和抽水，讓其靠自重下沉到設(shè)計高程或接近設(shè)計高程，再經(jīng) 2～ 3 天下沉穩(wěn)定，或經(jīng)觀測在 24h 內(nèi)累計下沉量不大于 10mm 時，即可進(jìn)行水下混凝土封底施工并在封底混凝環(huán)巢湖地區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)二期項目 14 土頂面預(yù)留插筋，間距為 1000 ㎜ 梅花形布置。 ② 水下砼澆筑時，采用 1 臺泵車，配備 1 根 216。300 鋼制導(dǎo)管， 容積的料斗。導(dǎo)管內(nèi)壁光滑、內(nèi)徑一 致，管接頭要密封良好不漏水，且便于拆裝。 1 根導(dǎo)管即可滿足封底灌注要求。 首灌必須保證導(dǎo)管沒入混凝土中，隨時測控導(dǎo)管沒入深度，探測必須從兩個不同方向進(jìn)行，以免誤測。 ③ 每根導(dǎo)管應(yīng)設(shè)球塞，控制砼下沉?xí)r井內(nèi)水從導(dǎo)管擠出，損害砼的質(zhì)量。水下砼的坍落度應(yīng)控制在 1820 ㎝，澆筑過程保持砼管充滿度。 ④ 水下砼封底的澆筑順序須從低處開始，逐漸向?qū)Ч苤車鷶U(kuò)大。每根導(dǎo)管的砼須連續(xù)澆筑，直到完成不間斷。隨著砼澆筑不斷提升導(dǎo)管，各導(dǎo)管間砼澆筑面平均上升速度不小于 ，砼面均勻。底混凝土按水下混凝土進(jìn)行施工，所有凸出設(shè)計 標(biāo)高部分須鑿除。 ⑤ 在封底混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度值前，須保持井內(nèi)外水位相等，以免封底混凝土承受水壓，影響封底效果。水下混凝土達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度后，方可進(jìn)行井內(nèi)抽水，抽干后不得有滲水現(xiàn)象，否則應(yīng)予修補(bǔ)。檢查井底無滲漏，即可施工鋼筋砼底板。井內(nèi)開始抽水時，井外地下水位必須降至抗浮水位以下。 磚砌倒掛加鋼筋混凝土內(nèi)襯井施工 施工順序：測量放線定位→第一層土方開挖→第一層混凝土圈梁澆筑→第一層磚砌筑→第二層土方開挖支護(hù)→第二層混凝土圈梁澆筑→第二層磚砌筑→ ......→最后一層土方開挖支撐→最后一層磚砌筑→澆 筑 C30鋼筋混凝土基礎(chǔ)→內(nèi)襯鋼筋混凝土施工→混凝土后靠背施工。 環(huán)巢湖地區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)二期項目 15 環(huán)巢湖地區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)二期項目 16 施工方法 工作井、接收井采用磚砌倒掛井施工，其上部 2m 開挖部分采用明砌施工；下部采用磚砌倒掛施工，采用圈梁加固，最少 3 道圈梁。磚砌倒掛工作井內(nèi)徑Φ 6000mm，井底以上 3m 范圍內(nèi)澆筑一圈 200mm 厚 C30 鋼筋混凝土內(nèi)襯墻，最外圍用 M10 水泥砂漿砌筑 MU10 燒結(jié)煤矸石磚，外徑 7140mm，井壁厚 370mm，工作井頂部設(shè)置一道 240mm*300mm 的圈梁，明挖 2m 位置設(shè)置一道 370mm*300mm 的圈梁，工作井內(nèi)襯墻 頂部設(shè)置一道 340mm*300mm 的圈梁，底板為 25cm 厚 C30 鋼筋砼底板，井壁每隔 2m 設(shè)置一道 50 排水孔。接收井內(nèi)徑Φ 4500mm, 井上面 2 米井壁厚為 ,下面井壁厚為 。井壁用 M10 水泥砂漿砌筑 MU10 燒結(jié)煤矸石實心磚，工作井頂部設(shè)置一道240mm*300mm 的圈梁，明挖 2m 位置設(shè)置一道 370mm*300mm 的圈梁，工作井內(nèi)襯墻頂部設(shè)置一道 340mm*300mm的圈梁，底板為 25cm厚 C30鋼筋砼底板，井壁每隔 2m 設(shè)置一道 50 排水孔。本工程工作井、接收井施工方法一致。具體如下： （ 1） 根據(jù)定位 線沿井壁周圍下部均勻?qū)ΨQ挖土，每次挖土深度不得超過 1m，周圍砌好后挖中間部分土方，按順序?qū)ΨQ向下經(jīng)行施工。根據(jù)圈梁上部標(biāo)高控制上部的砌體砌筑，上部井身強(qiáng)度達(dá)到 70%后經(jīng)行下節(jié)開挖。要求對稱掏挖井壁下方的土層，每次掏挖寬度不大于 1200mm、深度不大于1000mm,至設(shè)計管內(nèi)底標(biāo)高下方 300mm 為止。依據(jù)土質(zhì)情況和開挖深度，每2m 設(shè)置鋼筋混凝土圈梁一道（地質(zhì)發(fā)生變化可適當(dāng)加密圈梁，確保結(jié)構(gòu)安全）。開挖上部基坑土方至地下水位以上不小于 500mm，將開挖部分按施工要求的大小位置修正尺寸，然后砌筑上部工作井磚砌體； （ 2） 井壁采用 M10 砂漿 M1O 磚迅速砌筑掏挖部分的井身，地面下 2m以下范圍內(nèi)為 370mm 磚混支護(hù)，上部 2m 為 240mm 磚砌支護(hù)。 （ 3） 上部 2m 第一次開挖以 1:1 坡度進(jìn)行開挖，開挖之后先澆筑鋼筋混凝土圈梁，然后砌筑上部工作井，之后分層向下倒掛工作井，倒掛到井底板以上 3m 處時，在設(shè)置一道鋼筋混凝土圈梁。圈梁鋼筋接頭不得剪斷，鋼筋斷頭處搭接長度不得小于規(guī)范搭接長度，圈梁采用 240mm 300mm、環(huán)巢湖地區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)二期項目 17 370mm 300mm 和 340mm 300mm 的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，主筋采用 14mm，箍筋采用 8@150mm，保護(hù)層為 30mm,混 凝土強(qiáng)度為 C30。 （ 4） 底板厚為 250mm，混凝土為 C30，同時設(shè)置 1 個 500mm 500mm 的集水坑。 （ 5） 下部鋼筋混凝土內(nèi)襯施工 ，應(yīng)對井底下部進(jìn)行清理。 ，先綁扎外立Φ 14 主筋，后綁扎內(nèi)立主筋，綁扎時鋼筋必須垂直，箍筋綁扎應(yīng)盡量垂直于主筋，間距 ，雙層雙向，鋼筋保護(hù)層墊塊隨即綁扎牢固。 ，模板采用木模板，模板表面光潔，拼縫嚴(yán)密、平整，模板安裝前涂刷無色脫模劑，采用機(jī)械配合人工進(jìn)行立模，立模一次到頂，模板底部坐漿或墊實，防止 漏漿，安裝位置準(zhǔn)確，安裝牢固。 ，所有井體混凝土均采用商品砼，澆筑時由下往上逐層澆筑，每層厚度不超過 30cm，振搗采用插入式振搗器，由熟練操作手振搗，砼一次澆筑到位，內(nèi)襯高 3 米，厚 。 、養(yǎng)護(hù)，砼澆筑完成后派專人養(yǎng)護(hù)，當(dāng)達(dá)到一定強(qiáng)度后方可拆模，拆模時要小心，注意機(jī)械不要碰到井壁。 （ 6） 后靠背 (接收井沒有 )：對于頂管工作井，內(nèi)襯鋼筋混凝土施工完畢后，依據(jù)管道走向設(shè)置混凝土后背，后背尺寸為 ,厚為 ，用 C25 混凝土澆筑。 （ 7） 出土及排水：采用人工取土，用一 絞盤和一個籮筐（吊索須用直徑≥ 16mm 的堅韌麻繩或尼龍繩，結(jié)扣牢固，有安全制動和吊鉤裝置）從坑中吊土，或采用卷揚機(jī)配合三腳架垂直運輸。排水采用集水坑排水，用潛污泵明排。 （ 8） 工作坑、接收坑周邊用粘土分層回填并用夯實擊層層夯實，壓實度≥ 。 （ 9） 磚砌倒掛井圓周圍允許偏差177。 20mm，墻面垂直度允許 ≦ 100mm。 環(huán)巢湖地區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)二期項目 18 結(jié)構(gòu)驗算 鋼筋混凝土沉井無需進(jìn)行結(jié)構(gòu)簡算，現(xiàn)只需要反向簡算磚砌倒掛加內(nèi)襯井能使用的最大井深。 結(jié)構(gòu)厚度： t=KPD/2fc t 為接收井墻厚度 m。 K為安全系數(shù)一般取 。P 為（土和地下水對 壁的最大側(cè)壓力 KN/m2）也就是工作坑最深處主動土壓力。 fc 為設(shè)計井結(jié)構(gòu)允許應(yīng)力 KN/m2，一般砼取 10N/mm2，磚體取 。D 為挖孔外徑（ 7140mm）。本工程 t=370mm 則 P=2fct/KD=2**370/(*7140)=井設(shè)計段面合理后應(yīng)對環(huán)向應(yīng)力（圓形）和徑上應(yīng)力進(jìn)行計算。 δ n=PD/2tfc δ n 為接收井環(huán)向應(yīng)力，其它同上。 徑向應(yīng)力δ a=P/2fV 在磚砌護(hù)壁上產(chǎn)生的δ n 和δ a 應(yīng)小于磚砌體的抗壓強(qiáng)度設(shè)計值 fc （ N/mm2）＝ （ N/mm2）＝。 δ n= 7140∕ (2 370)＝ fc＝ δ a=P/2＝ ＝ fV＝ 由以上驗算知，結(jié)構(gòu)滿足要求。 依據(jù)朗金理論計算出主動土壓力最大公式來反算最大井深 P=r1htg2（ 450Φ /2） +（ r2rw）（ Hh） tg2（ 450Φ /2） +（ Hh） rW 其中 P 為 H 處最大主動土壓力 119KN/m2。 r1 為土干 容重 KN/m3。 r2為土體濕土狀態(tài)下容重 KN/m3。 rW 為水的容重取 10KN/m3。 H 工作坑地面到工作坑基礎(chǔ)深度 m。 h 為土面到坑下地下水深度 m。Φ土體內(nèi)摩擦角。本工程取 。 依據(jù)地質(zhì)報告，井多位于②層粉質(zhì)粘土中， r1＝ 16KN/m3， r2 ＝，Φ＝ ， h=2m， tg2（ 450Φ /2） = 則 119=16*2*+（ ） *（ H2)*+（ H2） *10 得 H= 即在未施工鋼筋混凝土內(nèi)襯之前，磚砌倒掛井使用的最大井深為環(huán)巢湖地區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)二期項目 19 ，若在基礎(chǔ)向上 3m 范圍內(nèi)在加上鋼筋混凝土內(nèi)襯則更加安全可靠。 同樣可得磚砌倒掛接收井使用的最大井深為 11m。 背墻被動土壓力驗算 后背墻主要的功能是在頂進(jìn)過程中自始至終承擔(dān)主頂站頂管前進(jìn)時的后坐力。后座墻的最低強(qiáng)度應(yīng)保證在設(shè)計頂力作用下不被破壞，要求其本身的壓縮回彈量為最小，以充分發(fā)揮主頂工作站效率。在設(shè)計和安裝后座墻時，應(yīng)滿足如下要求。 （ 1）、要有充分的強(qiáng)度 （ 2）、要有足夠的剛度 （ 3）、后座墻表面要平直 （ 4）、材料要均勻 （ 5）、結(jié)構(gòu)簡單、裝卸方便 （ 6）、在本工程中，后背均采 用 C25 鋼筋混凝土，尺寸為 ，深度在底板下 20cm。 假定主頂油缸施加的頂進(jìn)力是通過后座均勻地作用在工作坑后的土體上。為確保后座在頂進(jìn)過程中安全，后座的反力或土抗力 R 應(yīng)為總頂進(jìn)力 P的 ～ 倍。 R=α B（ γ H2 2pK +2cH pK +γ hHKp） 式中： R—— 總推力之反力， KN；α —— 系數(shù)，取α =～ ； B—— 后座墻的寬度， m；γ —— 土的容重， KN/m3； H—— 后背墻的高度， m； Kp—— 被動土壓系數(shù)； Kp=tg2（ 450+2? ）； ? 土的內(nèi)摩擦角； c—— 土的內(nèi)聚力， KPa； h—— 地面到后座墻頂部土體的高度， m。 本工程中， c=42Kpa B＝ γ =＝ 2m ? =, Kp= tg2（ 450+） =, c=42 KPa,h=3m, R=2 ( 22 ∕ 2＋ 2 42 2√ ＋ 3 2)＝ ：頂管施工技術(shù)的頂力計算是一項很重要的工作，它是正確選用施工機(jī)具和確定后背墻加固方案、施工進(jìn)度的依據(jù)。頂力計算公環(huán)巢湖地區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)二期項目 20 式較多，計算也相當(dāng)復(fù)雜，為了減少計算復(fù)雜程度和方便施工，結(jié)合我公司多年來的實際經(jīng)驗和有關(guān)技術(shù)資料提供的數(shù)據(jù)，可以按下列經(jīng)驗公式進(jìn)行計算。計算結(jié)果如下。 P＝ K粘（ 22D110） L= (22 ) 70=973KN K粘 ———— 被動土壓系數(shù)（上述計算取 ） D1—— 混凝土管外徑（ m）（ d800mm管道外徑為 ） L—— 單元頂距（ m） (本工程取 70m) R/ P＝ 。 故后背墻被動土壓力滿足設(shè)計要求。 頂進(jìn)最大頂力狀態(tài)下后背筋抗拉強(qiáng)度驗算 后背鋼筋混凝土內(nèi)配置Φ 16@150單層鋼筋網(wǎng)。 ｆ＝ N／Ａ ｆ y ｆ－受拉鋼筋的實際抗拉強(qiáng)度 N拉力 (頂力 ):973 1000N A受拉鋼筋總的截面面積： 8２ 15 2= ｆ y受拉鋼筋的抗拉強(qiáng)度設(shè)計值 :310N／ mm２ ｆ＝ 973１０００／ ＝ 161N／ mm２ ｆ y 、頂管施工 施工前的方案準(zhǔn)備工作不容不得忽視，全面、詳細(xì)的了解管道所在處的地質(zhì)及其它各種管道、市政設(shè)施、構(gòu)建筑物的情況，認(rèn)真研究可能會發(fā)生的意外問題，制定出施工對策。 ⑴勞力組合 頂管技術(shù)人員的進(jìn)場時間為：先遣人員在沉井澆筑混凝土前進(jìn)入現(xiàn)場，以安排頂管與沉井工程的協(xié)調(diào)事宜。頂管施工人員在沉井封底時進(jìn)場，進(jìn)行頂管施工機(jī)具設(shè)備的安裝準(zhǔn)備。頂管施工結(jié)束后，人員隨頂管設(shè)備一起撤出。頂管工程一般要求 24 小時連續(xù)作業(yè)，掘進(jìn)機(jī)每臺配置 2 個班組輪流作業(yè)。 環(huán)巢湖地區(qū)生態(tài)保護(hù)修復(fù)二期項目 21 頂進(jìn)施工班組人員