【文章內(nèi)容簡介】 線位移 2 天測一次，終沉階段每 1h 測量一次。同時加強沉井周圍觀測。如沉降量過大及時采取措施。 18 當沉井下沉穩(wěn)定后，應進行高差和中心位移測量并作好原始記錄和及時通報給現(xiàn)場。 沉井下沉誤差要控制在垂直度 1/100 以內(nèi)，刃腳標高差 10cm 以內(nèi)，井身旋轉及位移在 10cm 以內(nèi)。 沉井下沉過程中的關鍵措施及注意事項 ? 均勻對稱開挖，使刃腳所受反力基本均勻，以保證沉井垂直下沉。初沉人工開挖時，可由井中心開始，以 30cm 為一層，由中心向四周對稱挖；正常下沉用抓斗 抓時，也由中心開始向四周擴展，每處只挖一斗，一層層下挖。 ?隨著泥土的抓出，井內(nèi)水位會不斷下降，沉井下沉太快時一定要補水入井，以保持井內(nèi)水位高于地下水位 1m 以上。千萬不能讓地下水自流入井內(nèi)，否則井外泥土會隨地下水從井底涌入井內(nèi)，造成井周地面坍陷，危及井周建筑物。 ? 連續(xù)作業(yè)，一氣呵成，沉井下沉宜連續(xù)作業(yè)，一次沉完一節(jié)。因中途停頓容易使下沉中撓動的土體結構恢復而發(fā)生井周土“抱緊”井壁，使下沉阻力增加的可能。下次重新挖土下沉時出現(xiàn)開始挖而不沉，繼而突然下沉的不利情況。 下沉過程中可能出現(xiàn)的問 題及相應措施 （ 1） 傾斜，這是沉井下沉中出現(xiàn)頻率最高的問題，其原因前面“ 已作出分析，相應措施前面也已敘述，即對稱、均勻開挖，不讓沉井發(fā)生傾斜。 （ 2） 旋轉，園沉井因土質不夠均勻或受到切向力作用（如在切線方向安裝梯子等）而發(fā)生旋轉的情況時有發(fā)生，而沉井上的頂管進出洞口是事先預留的，過多的旋轉將直接影響頂管進出洞口的方向，故應避免。沉井旋轉的預防措施是使沉井不受切向力或切向所受的力矩基本平衡。已發(fā)生旋轉的處理方法是在下沉過程中施加一個與旋轉方向相反的扭矩，如切向的牽引力。該力不需要很大就足以使已旋轉 的沉井轉回來。 （ 3） 不沉，沉井內(nèi)泥土已挖到刃腳以下而沉井不沉，則可能是地質情況的變化或刃腳遇到了障礙，應采取井頂壓載增加下沉重量，井外壁注入膨潤土泥漿或壓縮空氣減小下沉摩阻力等措施。不宜采用井內(nèi)大量抽水以減小水對沉井的浮力，從而增加下沉系數(shù)的方法，因井內(nèi)水位降低會使地下水夾帶泥砂從井底涌入，造成井周地面沉降，建筑物破壞。 （ 4） 突沉，突沉是指沉井在瞬間突然下沉，如在幾秒或幾十秒內(nèi)下沉數(shù)十公分或更多。突沉往往發(fā)生在下沉中斷后又重新開始挖土下沉或刃腳下遇到障礙物時，預防措 19 施一是連續(xù)挖土下沉，二是刃腳遇到障礙物 時，挖土要更強調均勻，且放慢挖土速度。采用井頂壓載、井壁外注膨潤土泥漿等措施時，要逐步實施，不可一次加載、注漿過多過猛。 底板施工 沉井下沉到位后，首先澆筑 C30 混凝土厚 300mm 進行封底，然后綁扎底板鋼筋，澆筑底板 C30 混凝土厚 200mm?；炷敛捎谜駝诱駬v，面板用插入式振動器振搗后，再用平板式振動器振動找平。 底板砼表面平整度 ：測出頂面標高，誤差控制在177。 5mm 以內(nèi)，確保表面平整度。 頂管施工 頂管工藝的選擇 DN1500 頂管工藝 頂管管道主要穿越地質為粉質 粘土、粉土、淤泥質粉質粘土。根據(jù)現(xiàn)場每段頂管的土質和長度的具體情況，頂管采用擠壓式頂管和泥水平衡頂管。 正常頂管時，頂管機及管道內(nèi)的操作均由地面操作者完成，所有的操作元件均由電纜、油管集中至地面操作室進行控制，所有運行數(shù)據(jù)由電纜傳輸信號至地面操作室以便操作者監(jiān)控并發(fā)出操作指令。頂管機能持續(xù)自動地記錄其各種狀態(tài)及管道線路的位置等數(shù)據(jù)。自動記錄系統(tǒng)包括泥土和地下水壓力，機頭傾斜、旋轉，糾偏狀態(tài)，前進速度，頂進長度，泥水壓力、刀盤扭矩，頂進負荷，及中繼間運作等。此系統(tǒng)在自動系統(tǒng)出現(xiàn)故障時能手動監(jiān)測，以保證管道在自 動系統(tǒng)的修復過程中能繼續(xù)前進。 頂管設備的選型 設備質量優(yōu)良可靠，操作方便，工作效率高。 設備的能力要留有充分富余，即使用時的保險系數(shù)要大。 主頂站的頂力要留有充分的富余系數(shù)，本工程主頂站頂力按工作井允許頂進壓力控制，用壓力表控制頂力值。 頂管主要的施工方法 頂管測量控制 （ 1）測量控制網(wǎng)及井下測量平臺的建立。 根據(jù)業(yè)主提供的測量控制點布置整個工程的控制網(wǎng)，在沉井周圍布設一個高精度的控制網(wǎng)，用以測放、檢查和修正工作井井區(qū)和井下的測量點，如軸線點、井下的測 20 量起始點和后視點 等。 測量平臺置于井下頂管軸線上，靠近后靠背處，通過控制網(wǎng)將頂管測量起始點測放其上，并在井中布設 23 個穩(wěn)固的后視點，以便校核。起始點對頂管測量精度至關重要，故井下測量平臺要單獨設置，不與管道、設備、后靠背接觸，不受頂管操作影響，以保持其穩(wěn)定性。 （ 2）頂管軸線與標高控制 本工程每段頂管長度均在 100m 以內(nèi)，頂管的方向與高程控制可直接用置于井下測量平臺起始點上的激光經(jīng)緯儀對頂管機上方的光靶即可。 （ 3）頂管測量注意事項： 由于頂管的部分操作在工作井內(nèi)進行，頂管過程中起始點和后視點發(fā)生位移是完全可能的，故每周 均需對其進行檢查校核，發(fā)現(xiàn)偏移過大需查明原因并及時修正。 地面測量控制網(wǎng)上的部分點在頂管軸線上或工作井附近，可能因地面沉降等原因而移動，故也需不定期進行校核檢查。 (3) 頂管測量注意事項 由于頂管的部分操作在工作井內(nèi)進行，頂管過程中起始點和后視點發(fā)生位移是完全可能的，故每周均需對其進行檢查校核，發(fā)現(xiàn)偏移過大需查明原因并及時修正。 地面測量控制網(wǎng)上的部分點在頂管軸線上或工作井附近，可能因地面沉降等原因而移動，故也需不定期進行校核檢查。 每段管道頂進完成后，重新進行一次管道的中心和高程的測量，每個接口一點，錯口處測兩點。 頂管出洞、進洞技術 （ 1）頂管出洞 頂管出洞是指頂管機和第一節(jié)管從工作井中破出洞口封門進入土中，開始正常頂管前的過程，是頂管的關鍵工序，也是容易發(fā)生事故的工序。 頂管出洞前在洞口內(nèi)壁安裝止水環(huán)，止水環(huán)由內(nèi)徑略小于管節(jié)外徑的橡膠密封圈和內(nèi)徑略大于管節(jié)外徑的鋼法蘭組成。 頂管機頭在井內(nèi)管床就位，調試完畢，作好出洞的一切準備后，便可 破除封堵洞口的磚墻 ，將機頭穿進橡膠密封圈頂入土中，同時在機頭與洞口的縫隙中注滿膨潤土泥漿，以潤滑管道，支護土體。 21 頂管出洞對操作者要求也很高，這是因為出洞 時頂管機未被土體包裹，處自由狀態(tài)，而使頂頭出洞的主千斤頂頂力是巨大的，因此，控制操作哪怕出現(xiàn)少量不均勻或土質不均勻，使各千斤頂?shù)男谐滩坏龋沧阋允鬼旑^和第一節(jié)管子偏離設計軸線。此時的土體難以對機頭產(chǎn)生較大反力，難以對機頭起到導向約束作用，故此時產(chǎn)生的偏差很難糾正，甚至是糾不過來的。因此，出洞頂進時一定要注意，用激光經(jīng)緯儀隨時測量監(jiān)控，保證頂頭和第一節(jié)管子位置正確。 采用上述洞口結構和周密的操作技巧，可避免出洞這一關鍵工序中可能出現(xiàn)的諸多問題，確保頂管出洞萬無一失。頂管機下方兩側設有止退插銷，在頂管機出洞時，當千斤頂松開時應插入止退插銷，防止頂管機被土壓力向后推回。 （ 2）頂管進洞 頂管進洞，是指一段管道頂完，頂管機破進洞口封門進入接收井，并作好頂管機后一節(jié)管與進洞口的密封聯(lián)接的過程。 頂管機 到達洞口外側土體 時，破除洞口封堵磚墻， 將頂管機頂入接收井。 膨潤土泥漿減阻及置換 優(yōu)質膨潤土泥漿具有良好的觸變性與潤滑性，將其壓到管外壁，包裹住管子，可大大減小管外壁與土壤間的摩阻力。若壓漿技術得當，壓漿管分布合理，膨潤土質量好，摩阻力可大為降低。注漿孔應合理分布，機頭及其后面 10 節(jié)管每節(jié)都設有注漿孔，使泥漿及 時填充管壁與土間的全部空隙（機頭外徑比管節(jié)外徑大 20mm，故有空隙），其后逐步過渡到每 3 節(jié)管加設一節(jié)帶有注漿孔的管節(jié)，及時補漿，使全線管壁都包裹在泥漿套中。 掘土及出土 泥水平衡頂管機前部土體通過切削刀頭切削土體，通過壓力水進行充分攪拌后，變?yōu)槟嗨嗨ㄟ^泥水軟管依靠污泥泵的強大動力輸送至工作井上部泥水沉淀池內(nèi)。刀盤遇到礫石、石灰?guī)r、砂礫石及礫質粘性土后，安裝在切削刀盤上的滾刀可對礫石等進行一次破碎，圓錐破碎機構利用剪切原理對進入破碎室的石塊進行第二次破碎，使石塊破碎成能進入排泥管的大小尺寸 ，泥水經(jīng)沉淀后，再通過高壓水泵進入頂管機前部，完成一個循環(huán)。沉淀池內(nèi)沉淀的泥漿采用輪式反鏟挖掘機挖掘，裝入全封閉的泥水運輸車，運至堆場。 擠壓式頂管是通過將工具 管頂入 前方土體內(nèi)，將工具管的土方采用人工方式取 22 出，工具管前方的土體不得超挖。 設備現(xiàn)場安裝 井下設備安裝包括出口器安裝、導軌安裝、千斤頂安裝、后背墻安裝及頂管機井下就位等，其中出口器安裝在“頂管出洞”已作介紹。 （ 1）導軌安裝 導軌用型鋼和 P38 以上鋼軌制作，鋼軌焊于型鋼上，型鋼用螺栓緊固于鋼橫梁上，以便裝拆。 鋼橫梁置于工作井底板上， 并與底板上的預埋鐵板焊接，使整個導軌系統(tǒng)成為在使用中不會產(chǎn)生位移的、牢固的整體。如圖所示。 導軌安裝在頂管中至關重要，其安裝精度甚至決定管道是否可頂好，故須達到如下要求： a) 兩導軌應順直、平行、等高，其縱坡應與管道設計坡度一致 b) 導軌軸線偏差≤ 3mm；頂面高差 0～＋ 3mm；兩軌間距177。 2mm。 （ 2）千斤頂安裝 主頂站千斤頂選用 4 臺，固定在型鋼制作的千斤頂支架上，支架焊在井底的橫梁上，千斤頂著力點應在與水平直徑成 45176。的頂管園周上，即與管道中心的垂線對稱，其合力的作用點在管道園心上，如圖所示。每個千斤 頂?shù)目v線坡度應與管道設計坡度一致。 （ 3）后背墻安裝 后背墻 選用周轉使用的裝配式后背墻，后背墻用 20 號工字鋼焊成一堵墻，為頂管的反力提供一個垂直的受力面，正面焊一塊 4cm 厚鋼板，使各工字鋼受力更均勻。工字鋼墻的空隙中灌滿自密砼，形成一道由厚鋼板、工字鋼和砼組成的、牢固的、剛度很大的復合后背墻，承受千斤頂傳來的頂進反力。后背墻安裝無誤后，在后背墻與圓弧形井壁間澆筑砼，并墊一層 8cm 厚的木板，以使井壁受力均勻。 頂管施工中可能出現(xiàn)的問題及采取的措施 （ 1）頂管機旋轉 頂管機在頂進過程發(fā)生旋轉幾乎在 每條頂管中都會出現(xiàn)，將影響管內(nèi)設備的使用，甚至使液體外溢等。控制旋轉的方法很多，本工程將采取兩種措施。一是頂管時控制刀盤的旋轉方向，將刀盤向機體旋轉的反向轉動，使頂管機受反向扭矩，從而糾 23 正機體，頂進過程中，不斷正、反轉刀盤，頂管機的旋轉就可得到有效控制。二是采取配重法，頂管機內(nèi)的設備布置注意了重量對稱分布，以防頂管機旋轉，但頂進中的機體旋轉仍常有發(fā)生，處理方法是在頂頭內(nèi)擺放配重，若頂管機左旋，即在機內(nèi)右側擺放配重，若右旋，配重就擺左邊，效果良好，因頂管機內(nèi)設備已考慮了重量對稱分布，故所用配重的數(shù)量較小，配重 一般用廢鐵板、鋼筋等。 （ 2）管節(jié)接頭漏漿 管節(jié)接頭滲漏很少出現(xiàn)，出現(xiàn)位置多在膨潤土壓漿孔處（因膨潤土泥漿壓漿壓力過大擠入管內(nèi)），施工中應予避免。萬一出現(xiàn)，可用專用止水鋼環(huán)止水。 專用止水環(huán)用三片 120176。園弧鋼環(huán)組成，外貼止水橡膠片，之間用螺桿連接。擰緊螺母，園環(huán)直徑會增大，使止水鋼環(huán)外橡膠片緊貼管縫，制止泥漿滲入，頂管結束時再作永久性止水處理。 （ 3）地面沉降或隆起 地面沉降或隆起值的大小，體現(xiàn)了頂管水平的高低。我公司直線頂管的沉降隆起值已可控制在不影響地面，地下結構的水平。控制沉降與隆起的主要技術措施 有： ①精心操作，控制挖土與頂進的量與速度，避免土體超挖和頂管機的過量擠進，使挖土與頂進始終處在動態(tài)平衡狀態(tài)。 ②測量測每頂進 1m 所挖出的土的方量，進尺與挖土量相當，沉降隆起就可控制。 ③加強膨潤土泥漿壓漿。泥漿在頂管中起潤滑與支護雙重作用，在管外壁與土間始終充滿膨潤土泥漿，支護著管周土體不擠向管外壁，是減小沉降的措施之一。 地面區(qū)域的排水 （ 1）對施工現(xiàn)場四周及構件生產(chǎn)基地應根據(jù)地形對場地排水系統(tǒng)系統(tǒng)進行疏通，以保證水流暢通，不積水。 （ 2）施工現(xiàn)場外圍設置截水溝，減少匯入基坑中的降雨量，頂管作業(yè)井 內(nèi)配置一定數(shù)量的排水設備，以避免暴雨來臨時井內(nèi)設備不會被水淹。 施工用電、照明 施工用電 施工用電采用 50KW 柴油發(fā)電機 1 臺， 150kw 柴油發(fā)電機 1 臺。在擠壓式頂管使用50KW 發(fā)電機，泥水平衡頂管頂管時使用 150KW 發(fā)電機。 施工照明： 24 （ 1）一般場所用 220V 電壓；危險、潮濕場所環(huán)境使用防潮防爆照明燈具。 （ 2）管道內(nèi)部的照明采用 24V 低壓照明，燈具必須防潮防水。 棄渣排放 工作 井、接收井施工的棄渣和頂管施工過程產(chǎn)生的泥漿，不得私自排入管網(wǎng)或河流，渣土和泥漿采用車輛運輸至渣 土排放場地，并且車輛在運輸過程要加以封閉覆蓋，嚴禁拋灑。 安全、健康、環(huán)境保護 安全保護 施工目標 本工程杜絕重大傷亡事故（因工死亡率為零，重大機損事故為零，重大火災事故為零），減少一般事故（負傷事故率 ‰），安全核評優(yōu)良，安全施工核評優(yōu)良，文明施工核評優(yōu)良。 安全管理網(wǎng)絡 建立安全管理網(wǎng)絡，認真貫徹執(zhí)行“安全第一，預防為主”的宗旨，施行項目經(jīng)理負責的各級安全責任制，成立由分管生產(chǎn)的副經(jīng)理負責的安全檢查機構，設置專職安全檢查人員負責安全制度 ，安全措施的落實與檢查。 公司經(jīng)理室 項目部 技術部