沉井顶管安全技术交底

交底内容:

1.基坑开挖

a.沉井制作前,应先在设计位置挖好基坑,基坑开挖采用机械为主.人力配合的方式,适度放坡。基坑标高根据现场情况而定。

b.基坑底部沿四周设置2%坡度的排水沟,四角设置集水坑,集水坑深度比四周沟的深度深500mm以上。

2.井壁的制作

a.井壁采用组合钢模板,采用D48钢管做竖向围檩,D48钢管做水平围檩,钢管接头部位错开。围檩水平间距不大于500mm,竖向间距不大于400mm。水平围檩相互用扣件扣牢。

b.浇捣混凝土采用D70型振动棒,并配部分D50的振动棒,以解决因为钢筋间距过密而振捣困难问题,振动间距不大于50cm。

c.混凝土下料时要求沿墙周围均匀进行,不得在某一处的井壁内集中下料,靠振动器赶淌混凝土,不允许造成高差过大的现象,不允许在模板外侧振捣。

d.振捣砼时应控制好振动棒的插入深度,不能少振、漏振、也不能在同一深度过度振捣,每棒控制在30秒左右,以免模板发生爆模现象。

3.钢筋工程

a.依据设计施工图和国家规范编制出钢筋加工的清单,按清单进行来料加工制作。

b.加工好的钢筋必须进行清理、分类、按照施工设计划分点堆放整齐,并挂牌标明种类及使用部位。

c.钢筋采用现场绑扎,进场的原材料钢筋必须有钢材质保书、试验报告,并批量做好原材料试验,经现场技术部门及监理单位认可后方可使用,进场成型钢筋的质量资料需齐全。

4.混凝土浇筑

a.混凝土浇筑按照《混凝土结构工程施工及验收规范》的要求进行。

b.沉井根据井高分节制作,采用商品混凝土,通过砼泵车直接运送,接高时下节混凝土须达到设计强度的70%以上,然后再浇筑下一节混凝土且一次到位。

c.沉井浇筑过程中,混凝土应保持同步均匀上升,并密切注意做好沉降观测,若发现不均匀下沉,应即时调整,严防井壁断裂。

d.沉井直壁模板在混凝土强度达到50%以上,刃脚斜面的模板在混凝土强度达设计强度的70%以上时方可拆模。

e.沉井混凝土施工时,必须严格按施工规程进行,严格控制水灰比,保持骨料清洁和良好级配、振捣密实,精心养护,以防产生早期裂缝,当气温低于5度时,采取保温施工措施。

f.混凝土浇捣前,所有预埋件、套管、预留钢筋等要准确就位。

5.混凝土质量保证技术措施

a.加强控制混凝土坍落度,严禁有任意加水现象产生。

b.反馈现场混凝土实际坍落度、可泵性、和易性等质量信息,以有利于控制搅拌站出料质量。

c.按照浇捣方案,组织全体操作人员进行技术交底会,使每个操作工人对技术要求、混凝土下料方法、振捣步骤做到心中有数。

d.各种设备的预埋件位置要准确。

e.混凝土拌车进场,混凝土品质严格把关,检查混凝土装车时间、混凝土坍落度、混凝土到场时间等是否达到规定要求,对不合格者坚决予以退货,严禁不合格混凝土进入施工现场。

f.混凝土浇捣工程中质量部门要巡回监督检查,发现质量问题,立即督促整改。

g.混凝土浇筑前只有各项准备工作完善到位,现场各级验收工作顺利通过,混凝土才能开泵进行浇筑。

h.混凝土养护:混凝土浇捣完后,按规范要求浇水养护。

6.沉井下沉

沉井在下节强度达到100%,其余各节达70%后即可一次下沉。

a.沉井下沉根据土层及周围建筑物情况采用排水或不排水法施工,土层中有流砂、软土或距建筑物较近时采用不排水法施工。井内取土时,先挖锅底后掏刃脚。掏土时要对称取土,均匀下沉,每层掏土不要大于30cm,下沉时如遇中风化岩或强风化岩,用风镐凿除开挖。在下沉过程中要及时测量观察,若发现偏移及时采取措施进行纠正,井内取土不得堆放在基坑周围,避免对基坑外围增加载荷。

b.当沉井下沉到设计标高以上1m时,应适当减慢下沉速度,每天不大于0.3米,这时要减少锅底开挖深度,刃脚掏土时要慎重,防止突沉和超沉事故的发生。

c.不排水下沉时,井内水位宜高于井外水位1米。

沉井下沉纠偏

在沉井下沉各阶段,应即时采取相应措施予以纠正。

a.沉井倾斜:即沉井垂直度出现歪斜超过允许限度。此时应加强观测资料的校核和分析;分区、依次、对称、同步拆除砖模;或在刃脚高的一侧加强取土,低的一侧少取土或不取土,待正位后再均匀分层取土,还可以在高侧配重加载,设置空气幕等。

b.沉井偏移:即沉井轴线产生位移现象。此时应首先加强测量资料的校核,然后控制沉井不再向偏移方向倾斜,在刃脚高的一侧加强取土,低的一侧少取土或不取土。

c.沉井下沉过快:即沉井下沉速率超过挖土速度,出现异常情况,则应控制底梁等处取土,井外塌方即时回填并夯实,以增大侧面阻力,同时保证井内水位。

d.沉井难以下沉:用配重、泥浆护壁、井外射水等减阻办法。

7.沉井封底

沉井下沉至设计标高后,应立即进行素混凝土封底施工。

主要施工步骤为:清除井底浮泥等?井壁等接触部清洗?水下砼浇筑?预留插筋表层凿除底板浇注。

浇注平台搭设:平台搭设由型钢、脚手管搭设,以利于施工时控制导管、泵车软管等。导管采用ф250钢管,提升移动用手葫芦控制。注重测量,合理确定导管埋深和导管提升高度,避免堵管或返水事故的发生。封底混凝土的浇注时,应对称均匀。当封底混凝土达到设计强度后,方可进行井内抽水,抽干后不得有渗水现象,否则应予修补。当浇注底板混凝土前,应先将槽口凿毛,用水枪、钢丝刷对井体与素混凝土接触部位进行清扫,以清除封底混凝土表面的淤泥等,并冲洗干净,底板钢筋应与框架底梁和井壁上的钢筋焊接牢固。

a.浇筑底板混凝土前,应先将槽口凿毛,清除封底混凝土表面残渣,并冲洗干净,底板钢筋应与井壁上的钢筋用钢筋接驳器连接好或焊接牢固。

b.底板钢筋绑扎必须具备下列条件:

①基槽处理验收工作;

②轴线、墙、截面尺寸必须符合设计施工图;

③绑扎下层钢筋时,在垫层面弹出钢筋绑扎控制线,以保证钢筋间隔尺寸,其偏差值应控制在允许范围内,钢筋保证质量应符合规范要求;

④底板钢筋绑扎时,每施工二皮即隐蔽验收一皮方可进行下道工序,以免造成返工,影响进度要求;

⑤所有底板钢筋应在浇捣底板混凝土前,按设计图纸绑扎完毕,并在适当部位加以电焊固定,防止振捣砼时,钢筋移位;

⑥各种设备的预埋件位置要准确;

⑦只有通过各个方面的验收合格后,才能浇捣混凝土。

8.顶管设备选择

根据现场地质情况,采用挤压式工具管,人工出土,这种工具管的特点是操作简便,土质较好的情况下,顶进速度较快而且排障较强,对地下可以出现的孤石等障碍物可以人工排除,为防止地面沉陷,人工挖土时不能超挖,如遇局部流沙、淤泥质土,则可短距离闷顶。在过河,过铁路等特殊地段将根据实际情况,在土顶设备不能满足施工要求时采用泥水平衡顶管系统设备,它有以下优点:

a.适用的地质范围比较广,如遇地下水位高以及地质范围变化大的土质条件,它也能适用。

b.可保持挖掘面的稳定,对周围土层的影响比较小,施工后,地面沉降也较小。

c.与其他类型顶管相比,泥水平衡式顶管的推力比较小,适宜长距离顶管。

d.工作井内作业环境比较好,作业比较安全,如挖掘面稳定,不太会造成地面沉降而影响交通及各种公用管线的安全。由于采取泥水输送弃土,没有吊土、搬运土方等客观比较容易发生危险的作业。可以在大气常压下工作,不会有因采用气压顶管带来的各种问题以及影响作业人员的健康等。

e.由于可以连续出土,因此作业速度快。

9.顶管进出洞口措施

顶管顺利进出洞是顶管成功的基础,部分地段土质条件较差,采用以下进出洞口措施:

a.沉井时如造成洞口周围地基塌陷,应进行回填粘土压密加固,必要时加以井点降水疏干土体水分。

b.为使出洞口在施工中不发生泥水流失,洞口止水装置必须良好,必须做到:止水胶圈安装平整牢固,水密性良好;止水胶圈安装位置必须与管道在同一轴线。

c.为了确保工具管安全进出洞,尽量避免泥水流失,造成地面塌陷,在必要时,我们可以对洞口外的土体采取压密注浆进行加固。

10.管道外围压注触变泥浆减阻

为了减小管道外壁的摩阻力,可以在管道外围压注触变泥浆。

a.触变泥浆压注力和耗量:触变泥浆的压注力应与注入土层的土体压基本相当或略大,而触变泥浆的耗量亦应略大于或等于地层土体的损失量。

b.触变泥浆的配比及拌制:膨润土:水:碱=100:614:2.0(重量比)

泥浆的拌制要均匀。首先将定量的水放入拌和桶内,开动拌和机徐徐投入膨润土,拌和2-3分钟,继续搅拌7-8分钟,即成泥浆。制成的泥浆排放入贮浆池内贮存12小时,使膨润土、水、碱发生置换作用,形成稳定性良好,且有一定粘度的泥浆,使用时用泵压至管道外围。为了防止贮浆池内泥浆离析,应间歇地对贮浆池内泥浆进行搅拌。

c.泥浆的压注方法

在管节上预埋压浆孔,两个压浆孔与钢筋砼圆心为120度。采用在顶管机压浆、中继环补浆的方法,对掘进机压浆要与顶进同步,以迅速在管道外围空隙形成粘度高、稳定性好的膨润土泥浆层。

d.中继站补浆是在已有泥浆层的基础上改善泥浆层,补充其损失量。掘进机尾部第一压浆孔后的10m处设置第一道补浆孔,此后每隔4m通过管节上的补浆孔补浆,以保证管道外围空隙充满触变泥浆,补浆始终要坚持从后向前补压和及时补浆的原则。对于各层土质,特别在夹砂土层施工时根据其渗透系数充分考虑泥浆的损失,调整注浆压力和注浆量。

e.泥浆的置换:每段管道顶进完成后,立即用2:1水泥浆将泥浆置换出来,以确保管道外围土体有足够的支撑和减少渗漏水。

11.顶管推进

a.最大允许推顶力

顶管中推顶力不仅受设备的制约,而且受工作井后靠土体稳定的允许反力和管材轴向承压力的限制,因此在顶管施工中允许推顶力应受诸多因素中的最小允许承载力来决定。

b.中继站的设置

顶管施工中,顶管中继站的设置与顶管允许推顶力有关,管道的顶进总阻力由掘进机的正面阻力和管道外壁的摩阻力组成。

12.顶管管材和接口

我们选用符合建设单位要求的成套管材,进场时按规范进行验收,不合格品予以清除,在施工前,每种规格管材各送一节到市检测中心做破坏性试验,试验合格后,方使用该厂管材。

安管前再次检查管子接口的槽口尺寸,橡胶圈和衬板的外观和质地。确认合格后方可使用。接管时可在接口外均匀涂上抹薄层硅油等橡胶无腐蚀性的润滑材料以减小摩阻力,承插接管时加力要均匀,应保证橡胶圈不移位,不反转,不露出管外,顶管结束后要按设计要求对管接口进行处理,对管道进行防腐。

13.顶管施工

顶管施工质量的好坏与设备安装的精确度有直接的关系。安装前,应根据已知的控制点、标高,准确无误地测放出进出洞口的标高和顶管的轴线,并依此测放设备和安装位置。导轨、千斤顶支架、靠背等设备必须安放准确牢固,以保证顶管的顺利进行。

顶进:

a.工具管出洞:开始顶进前,必须对所有设备进行全面检查,并经过试运转无故障后,方可开门出洞。开始顶进前,先在洞口安装好止水装置,如土质不好则采用深井降水,确保工具头顺利进出洞口。

b.安装管节:管节安装前认真检查,确认质量合格后方可使用。管道接口为“F”形接口。安装管节前,应先安装止水胶圈,在管节端面粘贴好松木衬垫,再将管节吊放在轨道上稳好,使管节插口端对正前管的承口中心,缓缓顶入,直至两个管节端面密贴衬垫,并检查接口密封胶圈及衬垫是否良好,如发现损坏,应重新安装,确认完好后方可布置顶铁。

c.工作面工艺:顶进管节的方向和标高控制,主要取决于挖土操作,顶管工作面上的挖土质量不仅影响顶进效率,更重要的是影响质量控制。因此,熟练的操作工是重要的技术力量。

E、顶进:顶进施工,应严格控制前5m管道的顶进偏差,其左右及高程偏差均不能超过0.3cm,在顶进过程中若产生偏差,应及时纠正。要把较大的偏差作为主要突破点予以纠正。纠偏不得急于求成,应逐步进行,必须坚持“勤测、勤纠”的原则,可在污水管内安放水平尺中间设置刻度线控制。管道顶进到离接作井井壁50cm时,应卸管,回程加顶铁,然后继续顶进。大堤顶管穿越原有管道时应注意上下管道,随时观察.

14.顶进注意事项

a.随时注意主泵压力的变化,当发现压力突然上升时,应立即停止顶进,查明原因,以防发生意外。

b.千斤顶的伸长值,不得超过临界冲程。

c.应连续顶进,不得长时间停歇。

d.根据土质进行挖土控制,随挖随顶,顶进时及时补浆,并注意注浆压力及注浆量的控制。

e.加强对顶进速度的控制,加强监测,及时控制,纠正偏差。

f.停止顶进时,一定要使挖掘面保持一定的压力,防止漏水及土层中泥水流失,尤其是出洞时,更应注意这个问题。

g.在掘进过程中,应注意地下水压力的变化,及时采取相应的对策,务必使挖掘面保持稳定,同时还要注意挖掘面稳定与否,泥水的浓度和比重是否正常,进推泥浆是否正常,防止排泥流量过小而造成泥水在管道中堆积。

在管道顶进过程中,如果出现管段覆土较浅时,在这些管道施工前,要根据具体覆土厚度,计算工具管前的土压力,并在顶进过程中做相应的调整。在穿越池塘时,为防止发生管涌,可先将池塘的水抽干。

15.顶进监控

a.前期测量:顶管前,应在工作井处设置管道轴线控制桩和临时水准点、工作井护桩,以便复核顶管轴线和工作井位置是否移动。开始顶进前,准确测量掘进机中心的轴线和标高偏差,并作好原始记录。

b.顶进测量:测量仪器固定安放在工作井的后部千斤顶架子中心,并在工作井内建立临时测量系统。管道顶进过程中必须按要求测量和控制管道标高及中心偏差,并作好记录。每顶进50cm必须测量一次,每节管道顶进结束后测量管道中心的轴线和标高偏差,记录交工

程师审核确认,测量仪器随时校正,每一次交接班时必须校正仪器一次。

c.竣工测量:一段管顶完后,应立即在每节管道上选点,测量其中心位置和管底标高。根据测量结果,绘制竣工曲线,以便进行管道质量评定。同时测量各地段的沉降,并作好记录以确定顶管施工对周围环境的影响情况。