【導(dǎo)讀】泥水平衡頂管施工專(zhuān)項(xiàng)方案 第1頁(yè)共69頁(yè) 莈螂羈羈芄螁蝕膄膀螀螂羇蒈蝿羅膂蒄螈肇肅莀螇螇芀芆莄衿肅膂莃羈艿蒁莂蟻肁莇蒁螃芇芃蒀袆肀腿蒀肈袃薈葿螈膈蒃蒈袀羈荿蕆膆芅蒆螞罿膁蒅螄膅蒀薄袆羇莆薄罿膃節(jié)薃螈羆羋薂袁芁膄薁羃肄蒃薀蚃艿荿蕿螅肂芅蚈袇羋膁蚈羀肁葿蚇蠆袃蒞蚆袂聿莁蚅羄芇蚄蚄膇膃蚃螆羀蒂螞袈膅莈螂羈羈芄螁蝕膄膀螀螂羇蒈蝿羅膂蒄螈肇肅莀螇螇芀芆莄衿肅膂莃羈艿蒁莂蟻肁莇蒁螃芇芃蒀袆肀腿蒀肈袃薈葿螈膈蒃蒈袀羈荿蕆膆芅蒆螞罿膁蒅螄膅蒀薄袆羇莆薄罿膃節(jié)薃螈羆羋薂袁芁膄薁羃肄蒃薀蚃艿荿蕿螅肂芅蚈袇羋膁蚈羀肁葿蚇蠆袃蒞蚆袂聿莁蚅羄芇蚄蚄膇膃蚃螆羀蒂螞袈膅莈螂羈羈芄螁蝕膄膀螀螂羇蒈蝿羅膂蒄螈肇肅莀螇螇芀芆莄衿肅膂莃羈艿蒁莂蟻肁莇蒁螃芇芃蒀袆肀腿蒀肈袃薈葿螈膈蒃蒈袀羈荿蕆膆芅蒆螞罿膁蒅螄膅蒀薄袆羇莆薄罿膃節(jié)薃螈羆羋薂袁芁膄薁羃肄蒃薀蚃艿荿蕿螅肂芅蚈袇羋膁蚈羀肁葿蚇蠆袃蒞蚆袂聿莁蚅羄芇蚄蚄膇膃蚃螆羀蒂螞袈

　　

【正文】 是沉井下沉最關(guān)鍵的工序。此時(shí)四壁無(wú)約束無(wú) 摩擦力，全部重量靠砂層承擔(dān)，下沉系數(shù)很大。沉井重心又高，開(kāi)挖若不均勻，就可能傾斜位移，刃腳下的砂墊層要分層均勻開(kāi)挖，每層厚度 25cm，在刃腳沿線全面進(jìn)行。沉井入土后，挖土應(yīng)分層、均勻、對(duì)稱(chēng)的進(jìn)行，分層厚以 30cm 左右一層為宜。井內(nèi)土面高差一般應(yīng)控制在 以?xún)?nèi)，為防止突沉，靠近刃腳處盡可能不掏土，發(fā)現(xiàn)沉井傾斜，應(yīng)及時(shí)糾偏，如出現(xiàn)突沉，應(yīng)分析原因，及時(shí)采取措施。 b、第二次下沉 第二次下沉在沉井最后澆筑后進(jìn)行。 第二次沉井下沉采用長(zhǎng)臂鉤機(jī)挖土，汽車(chē)運(yùn)土。沉井下沉過(guò)程中，在做好觀測(cè)、分析刃腳壓力變化、分析挖土 深度與沉井下沉量的關(guān)系的基礎(chǔ)上，確定合理的開(kāi)挖深度，讓沉井緩緩“穿刺”下沉，防止因開(kāi)挖過(guò)深形成突沉，特別是沉井最終接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，盡量控制好井底開(kāi)挖量。 沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，經(jīng)觀測(cè)在 8小時(shí)內(nèi)累計(jì)下沉量不大于 100mm，或沉降速率在規(guī)范允許范圍內(nèi)時(shí)，即可進(jìn)行沉井封底。 （ 8）沉井封底 沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高后進(jìn)行封底。 ①基底處理 a、基底面應(yīng)盡量整平。 b、清除浮泥，防止封底砼和基底間滲入有害雜質(zhì)。 c、刃腳與封底砼接觸面處的泥污應(yīng)予清除。 d、用塊石回填鍋底超挖部分。 e、用碎石、粗砂找平。 ②砼澆筑采用現(xiàn) 場(chǎng)拌制。坍落度控制在 9cm，由汽車(chē)吊吊至井內(nèi)，人工澆筑，并及時(shí)振搗； （ 9）底板砼澆筑 封底砼達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，方可抽排沉井內(nèi)積水，以防封底砼承受水壓而遭受破壞。井內(nèi)水抽干后即可進(jìn)行底板砼澆筑。鋼筋綁扎按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，與井壁預(yù)插鋼筋配合布置。泥水平衡頂管施工專(zhuān)項(xiàng)方案 第 26 頁(yè) 共 69 頁(yè) 砼澆入后，用插入式振搗器振搗密實(shí)，再用平板振搗器提漿初平，最后人工找平，收面。 接收井沉井施工 接受井沉井為為圓形結(jié)構(gòu)，直徑 5米；總高度以實(shí)際計(jì)，壁厚 70cm。 根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙及招標(biāo)文件的要求以及施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)情況和周?chē)h(huán)境條件，確 定沉井采取分節(jié)制作、分次下沉和排水挖干、干封底的施工方案。 其具體施工方法和工作井相似。 沉井測(cè)量、質(zhì)量控制及注意事項(xiàng) (1)在鑿除磚砌斜面和砼墊層前，必須在井頂及井壁上畫(huà)出沉井的縱橫中線，中線用于沉井垂直度與位移的監(jiān)測(cè)。 (20鑿除斜面底模和砼墊層時(shí)，要加強(qiáng)垂直度，下沉量測(cè)量，發(fā)現(xiàn)傾斜立即糾正。 (3)沉井初沉?xí)r，每班至少作兩次監(jiān)測(cè)，（中線位移、垂直度、下沉量），每開(kāi)挖一層土均應(yīng)作一次下沉量、垂直度測(cè)量。 (4)挖土下沉?xí)r，視下沉速度，每?jī)砂鄿y(cè) l2次，發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象及時(shí)采取相應(yīng) 技術(shù)措施。 (5)在糾偏過(guò)程中要增加監(jiān)測(cè)次數(shù)。 (6)沉井接近設(shè)計(jì)標(biāo)高時(shí)，應(yīng)放慢下沉速度，沉井沉至距設(shè)計(jì)標(biāo)高 100mm 時(shí)停止挖土下沉，并加強(qiáng)監(jiān)測(cè)直至穩(wěn)定。 (10沉井下沉?xí)r，井內(nèi)除土應(yīng)先從中間開(kāi)始，均勻、對(duì)稱(chēng)地逐步向刃腳處分層取土，使沉井均勻下沉，防止偏斜，特別是下沉初期，沉井入土較淺，土層對(duì)沉井的平衡穩(wěn)定作用差，容易產(chǎn)生偏斜，尤應(yīng)注意。在挖土下沉過(guò)程中，不應(yīng)偏除土，避免沉井發(fā)生偏斜。 (2)下沉中隨時(shí)掌握土層變化情況，分析和檢驗(yàn)土壤阻力與沉井重量的關(guān)系，控制其除土部位及除土量，使沉井平 衡地下沉。 (3)下沉過(guò)程中，應(yīng)做好標(biāo)高、下沉量、傾斜和位移的測(cè)量工作、隨時(shí)注意糾正沉井的偏斜。 (4)當(dāng)?shù)谝淮纬辆咏A(yù)定標(biāo)高時(shí)，應(yīng)調(diào)平沉井，準(zhǔn)備接高。此時(shí)應(yīng)特別注意除土部位及深度，防止沉井下沉量過(guò)大或產(chǎn)生較大偏斜，增加接高工作的困難。 (5)沉井下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高以上 2m 前，控制井內(nèi)除土量，注意調(diào)平沉井，防止因除土量過(guò)大及除土不均，而使沉井突然大量下沉并產(chǎn)生較大的偏斜，增加準(zhǔn)確下沉至設(shè)計(jì)標(biāo)高的泥水平衡頂管施工專(zhuān)項(xiàng)方案 第 27 頁(yè) 共 69 頁(yè) 困難。 (6)在工作井沉井開(kāi)始下沉前，在其周?chē)鷺?gòu)筑物及地面設(shè)置一定數(shù)量的沉降、位移觀察點(diǎn)，隨時(shí)觀測(cè)沉井周?chē)孛娴乃?、開(kāi)裂情況和構(gòu)筑物沉陷、位移的情況，以便迅速采取措施，確保附近設(shè)施的安全。 由于工作井和接收井是本頂管工程的基礎(chǔ)，因此在沉井施工過(guò)程中一定要加強(qiáng)控制，確保沉井準(zhǔn)確下沉到位，并且要制定盡可能詳細(xì)的處理措施，為施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題做好準(zhǔn)備工作。 (1)傾斜處理 沉井下沉過(guò)程中傾斜率要控制在 1/150～ 1/200，超過(guò) 1/200 時(shí)就要進(jìn)行糾偏，糾偏方法是在傾斜的相反一側(cè)刃腳偏除土，在井壁外側(cè)射水沖刷，井頂施加水平力予以糾偏。 (2)水平位移處理 糾正位移時(shí)，可先有意偏除土使沉井向偏位的方 向傾斜，然后沿傾斜的方向下沉，直至沉井底面中心與設(shè)計(jì)中心位置相合或接近時(shí)，再將傾斜糾正或糾至向相反方向傾斜一些，最后調(diào)整至使傾斜和位移都在容許偏差范圍內(nèi)為止。 (3)沉井位置扭轉(zhuǎn)的糾正 在兩對(duì)角偏除土，在另兩對(duì)角偏填土，借助于刃腳下不相等的土壓形成的扭矩使沉井在下沉過(guò)程中逐漸糾正其位置。 (1)沉井突沉的處理 為了確保施工順利進(jìn)行，防止由于挖土過(guò)快或地質(zhì)驟變等使下沉失控，產(chǎn)生突沉，在施工前一定要對(duì)施工地點(diǎn)進(jìn)行實(shí)地考察，詳細(xì)了解土質(zhì)情況，做到心中有數(shù)。在下沉過(guò)程中如遇到突沉采取 如下處理措施： ①沉井下沉速度過(guò)快時(shí)，首先要放慢挖土速度，始終保持刃腳以上有較厚的土，使井壁內(nèi)側(cè)亦承受一定的摩阻力，刃腳下土的阻力和井壁內(nèi)、外側(cè)摩阻力之和與沉井自重處于極限平衡狀態(tài)，沉井徐徐“穿刺”下沉。 ②采用井壁外回填，以增強(qiáng)井壁外摩阻力。 (2)超沉的處理 ①在刃腳處回填土，墊加石塊，增加阻力。 ②向井內(nèi)灌水，增加沉井所受的浮力。 (3)遇障礙物的處理 泥水平衡頂管施工專(zhuān)項(xiàng)方案 第 28 頁(yè) 共 69 頁(yè) 沉井下沉發(fā)現(xiàn)障礙物，應(yīng)立即停止下沉，根據(jù)障礙物的性質(zhì)、大小、位置等情況決定處理辦法。刃腳下如遇較小的孤石，可將四周土掏空后取出；較大孤石，可用風(fēng)動(dòng)工具 破成小塊后取出。 沉井施工質(zhì)量按國(guó)優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)確保優(yōu)良，質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)如表所示； 質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)表 第二節(jié) 施工 工藝流程 一、泥水平衡式頂管 微型掘進(jìn)機(jī)被主頂油缸向前推進(jìn)，掘進(jìn)機(jī)頭進(jìn)入止水圈，穿過(guò)土層到達(dá)接收井，電動(dòng)機(jī)提供能量，轉(zhuǎn)動(dòng)切削刀盤(pán)，通過(guò)切削刀盤(pán)進(jìn)入土層。挖掘的土質(zhì)，石塊等在轉(zhuǎn)動(dòng)的切削刀盤(pán)內(nèi)被粉碎，然后進(jìn)入泥水艙，在那里與泥漿混合，最后通過(guò)泥漿系統(tǒng)的排泥管由排泥泵輸送至地面上。在挖掘過(guò)程中，采用復(fù)雜的土壓平衡裝置來(lái)維持水土平衡，以至始終處于主動(dòng)與被動(dòng)土壓之間，達(dá)到消除地面的沉降和隆起的效果。掘進(jìn)機(jī)完全進(jìn)入土層以后，電纜、泥漿管被拆除，吊下第一節(jié)頂進(jìn)管，它被推到掘進(jìn)機(jī)的尾套處，與掘進(jìn)頭連接管頂進(jìn)以后，挖掘終止、 液壓慢慢收回，另一節(jié)管道又吊入井內(nèi)，套在第一節(jié)管道后方，連接在沉 井 制 作 質(zhì) 量 項(xiàng)目 允許偏差 長(zhǎng)度 177。 %且≤ 100mm 寬度 177。 %且≤ 100mm 對(duì)角線差 對(duì)角線長(zhǎng) 1% 井壁厚度 177。 15mm 井壁垂直度 1% 預(yù)埋件、預(yù)留孔位移 177。 20mm 下 沉 后 質(zhì) 量 刃腳平均標(biāo)高 100mm 水平位移 ＜下沉總深度的 1% 任意兩角高差 ＜兩角水平距離 1% 且＜ 300mm 泥水平衡頂管施工專(zhuān)項(xiàng)方案 第 29 頁(yè) 共 69 頁(yè) 一起，重新頂進(jìn)，這個(gè)過(guò)程不斷重復(fù)，直到所有管道被頂入土層完畢，完成一條永久性的地下管道。 掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)過(guò)程中，采用了激光導(dǎo)向控制系統(tǒng)。位于工作后方的激光經(jīng)緯儀發(fā)出激光束，調(diào)整好所需的標(biāo)高及方向位置后，對(duì)準(zhǔn)掘進(jìn)機(jī)內(nèi)的定位光靶上，激光靶的影像被捕捉到機(jī)內(nèi)攝像機(jī)的影像內(nèi)，并輸送到挖掘系統(tǒng)的電腦顯示屏內(nèi)。操作者可以根據(jù)需要開(kāi)啟位于掘進(jìn)機(jī)內(nèi)置式油缸進(jìn)行伸縮，為達(dá)到糾偏的目的，調(diào)整切削部分頭部上下左右高度。在整個(gè)掘進(jìn)過(guò)程中，甚至可以獲得控制整個(gè)管道水平、垂直 向 30cm內(nèi)的偏離精度。 當(dāng)工作井完成以后，經(jīng)調(diào)試完畢的液壓系統(tǒng)，頂管掘進(jìn)機(jī)便通過(guò)運(yùn)輸至工地，并安裝就位至導(dǎo)軌上，微型掘進(jìn)設(shè)備還包括，操縱室和遙控臺(tái)、液壓動(dòng)力站、后方主頂、泥水循環(huán)裝置，激光定位裝置，減摩劑攪拌注入裝置，泥水處理裝置；其他輔助裝置包括起重機(jī)，發(fā)電機(jī)、卡車(chē)、電焊機(jī)等。隨后，微型掘進(jìn)裝置上。 泥水平衡式頂管突出的優(yōu)點(diǎn)： （ 1）適用的土質(zhì)范圍比較廣，如在地下水壓力很高，以及變化范圍很大的條件下，它都適用。 （ 2）可有效地保持挖掘面的穩(wěn)定，對(duì)所頂管子周?chē)耐馏w擾動(dòng)比較小，因而 由頂管引起的地面沉降較小。 （ 3）與其他類(lèi)型的頂管比較，泥水頂管施工時(shí)的總推力比較小，尤其在粘土層這種表現(xiàn)得更為突出，所以特別適用于長(zhǎng)距離頂管。 （ 4）工作坑內(nèi)的作業(yè)環(huán)境較好，作業(yè)比較安全，由于它采用泥水管道，輸送棄土，不泥水平衡頂管施工專(zhuān)項(xiàng)方案 第 30 頁(yè) 共 69 頁(yè) 存在吊土，搬運(yùn)等危險(xiǎn)的作業(yè)。 （ 5）泥水輸送棄土為連續(xù)作業(yè)，因此進(jìn)度比較快 。 主要設(shè)備參數(shù) ： 本工程使用的主要設(shè)備三原重工制造的 YX1500型泥水平衡偏壓破碎型頂管機(jī)。主要參數(shù)如下： 1 尺寸 內(nèi)徑（ mm）： 1500 外徑（ mm）： 1820 全長(zhǎng)（ mm）： 4200 重量（ T）： 18 2 切削刀盤(pán) 電機(jī)功率（ KW） ： 55 轉(zhuǎn)矩（ ）： 57 轉(zhuǎn)速 (r/min)： 偏心次數(shù)（次 /min） ： 50 可破碎礫石最大直徑 (mm)： 350 3 糾偏油缸 數(shù)量（個(gè)）： 2 每個(gè)推力（ KN）： 1072 糾偏角度：上下 176。 , 左右 176。 4 液壓站（ KW）： 22 頂力（ T） ： 200179。 4 行程（ MM）： 1200 5 泥水系統(tǒng) 排泥泵（ KW）