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沉井顶管施工方案简介:
沉井顶管施工是一种在复杂地质条件下进行地下管道安装的先进技术,主要用于穿越河流、湖泊、海峡、公路、铁路、建筑物等难以直接开挖的区域。其施工步骤主要包括以下几个阶段:
1. 设计阶段:根据地质条件、施工需求和预算,设计沉井的尺寸、形状、材料以及顶管的规格。同时,需要进行详细的施工方案和安全评估。
2. 沉井制作:在地面上制作一个大型的混凝土井筒,通常会采用预制或现浇的方式。井筒的深度和直径根据穿越的障碍物来确定。
3. 沉井下沉:通过机械或人工方法,将沉井缓缓下沉到设计位置。下沉过程中需要密切关注井的稳定性和地下水位。
4. 顶管制作:在沉井内部安装顶管,通常采用无缝钢管或者预应力混凝土管。顶管通常比沉井小,便于穿过目标区域。
5. 顶管穿越:用千斤顶等设备,从沉井一端开始缓慢推进顶管,穿过目标区域。过程中需要进行监控和调整,确保管道的顺利穿越。
6. 出土与连接:顶管到达另一端后,拆除沉井,露出顶管,然后进行管道的连接和回填。
整个施工过程需要精确控制,以保证施工质量,同时尽量减少对周边环境的影响。由于其技术含量高,对施工团队的专业技能要求较高。
沉井顶管施工方案部分内容预览:
2.8.14.2工程概况
2.8.14.3工程地质和水文地质
位于南宁市北部,沿线为丘陵、溶蚀残峰坡地及岩溶准平原。沿线道路穿越的地层上覆残坡积成因的红粘土、粉质粘土、粘土,冲洪积成因的粘性土、砂土、角砾,下伏基岩为粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩夹硅质岩、硅质岩和灰岩等。本地区4、5、6、7、8月份为丰水期、11、12、1、2月份为枯水期。
在勘探揭露深度范围内DB22∕T 2797.2-2017 玄武岩纤维复合筋及玄武岩纤维混凝土设计与施工规范 第2部分:玄武岩纤维水泥混凝土,沟槽涉及的土质主要为素填土、耕土、粉质粘土、红粘土。
根据地质勘探报告,素填土、耕土、③2粉质粘土、③3粉质粘土、⑤1红粘土建议力学指标如下:
2.8.14.4施工程序
施工程序:测量放线→围挡→挖顶管坑上部土方→铺设工作坑坑底→制作第一节沉井→沉井下沉→制作第二节沉井→沉井下沉→封底→导轨,顶管后背安装→顶进设备安装→下管→挖土→顶进→测量校对→接口处理→压浆。
2.8.14.5施工测量
工程开工前先进行现况管线调查,复核管线的位置与高程。顶管测量人员均持证上岗。现场使用的水准点闭合后方能使。根据设计管道中心线在选定的工作坑放出开挖线位置,工作坑的大小尺寸根据管径及现场位置条件设计。
2.8.14.6顶管工作坑开挖
顶管工作坑:顶管坑采取沉井施工,沉井分两节制作,分两次下沉。D1200管第一节2.8米,第二节2.3米;D1500管第一节3.1米,第二节2.0米;D1800第一节3.4米;第二节2.0米。
2.8.14.7沉井制作及施工
沉井基坑铺筑:在人工整平后,沿墙体中心线铺设碎石垫层,厚20cm,宽1.3米(刃脚两侧各放宽0.5米)。用人工机具夯实平整。在碎石垫层上填筑粗砂垫层,厚度为10cm,用平板振捣夯实。沿刃脚四周浇注素砼垫层带,厚度为8cm,内外比沉井墙体各宽20cm。
沉井制作:在素砼垫层带上铺设隔离层油毡,然后架立内模板,沉井内铺设满堂红脚手架。内模板校正后,绑扎钢筋再立外模板外脚手架。沉井内外模板封闭后拉螺丝杆,拉紧,清理干净。复核验收立模拉筋。混凝土分层浇筑,每层厚度为50cm,并用振捣棒振捣密实。最后在达到预定强度后,拆模。并在外壁上涂上沥青油,减少土体摩擦阻力以利于沉井下沉。
沉井下沉:当第一节混凝土达到设计强度的100%,第二节达到设计强度的70%,方可下沉。工作井沉井下沉应根据地下水情况,酌情采用排水下沉挖土法或不排水下沉挖土法。
2.8.14.8导轨,顶管后背安装
导轨安装:在坑底安装1515cm枕木,安装要牢固可靠,以保证在管子的顶进过程中不产生位移。枕木安装高程严格控制在低于管外底2cm。枕木长度比导轨外缘伸出30cm。导轨高100mm。导轨高程用顶管坑内的水准点测设。钢制道轨与木枕用道钉固定,两侧用方木与槽壁撑紧固定。
两导轨中心线距离A :D1200管A=600mm;D1500管A=675mm;D1800管A=740mm。
用4米长15cm 15cm方木横向码放,高度为2米。方木前埋设立铁三根,间距1米,高度低于2米。横铁与顶镐高度相同。
2.8.14.9顶进设备的安装
工作平台:采用4根长12米,工字钢为主梁,上铺15cm 15cm方木,尺寸大小由工作坑坑顶尺寸决定。所有方木铺平挤严后用扒钉全部扒牢,然后安装平台。
顶管工程下管,出土的工作支架采用定形顶管支架,在四脚外侧焊防滑挡托,横向拉杆要齐全,安装要平且保证拉杆能充分拉紧,以保证架子的稳定。工作坑地面处三面用架子管焊出围栏。四脚架采用D=195型号。先在地面上组装好四根腿柱及顶部穿杠,挂好定滑轮及丝绳,再用吊车吊起人工定位焊住。提升设备采用卷扬机.
顶镐设置:考虑到顶管顶进采用人工在管前开挖,管顶超挖应控制在1.5cm。管底部135°范围内不得超挖。因此,计算最大顶力时只考虑管道自重及土的侧面土压力和管道与土的摩擦力即可。根据顶力计算顶镐数量。
——计算的总顶力(KN);
——顶进时管道表面与周围土层间的摩擦系数;
——管道所在土层的重力密度(KN/m3);
——管道顶部以上覆土层厚度(m);
——管道所在土层的内摩擦角;
——管道的计算顶进长度(m);
——管道单位长度的自重(KN/m)。
各顶管处顶镐数量由实际土层类别分别计算。如有两台顶镐须并连到油泵上,顶镐应使用稳定装置固定,与管道中心垂线对称,顶力在200t以上时采用护口铁保护管口。
2.8.14.10下管就位
下管前检查管子有无破损及裂纹,起重设备检查,试吊确认安全可靠方能下管。第一节管子下到导轨上,测量管子中心线及前后端管底高程,安装合格后方能顶进。
2.8.14.11管前挖土与顶进
首节管下到导轨上应测量其高程,中心是否符合要求。确认合格后方可顶进。管前挖土以30cm为宜,最多不宜超过50cm每顶进30cm要测量中心、高程一次。及时细致操作,防止出现偏差。正常顶进每顶进50cm对首节管前后两端用经纬仪、水准仪测量一次。
顶进时应昼夜三班不间断施工,防止因中途停滞导致摩擦力增加,造成顶进困难。当遇下列情况时应停止顶进DB37/T 4380-2021标准下载,迅速采取处理措施处理,方可继续顶进:
顶管前方发生塌方或遇障碍物。
顶铁发生严重扭曲变形。
管位偏差过大,且校正无效。
顶力较预计增大,超过管口的许可承受能力。
每下一节管材室外供热管道安装施工工艺标准,都必须检查配套橡胶密封圈是否存在及完整,如损坏须更换密封圈,以防漏水。
2.8.14.12压浆处理
为保证路基稳定,顶管结束后应及时对管体四周的缝隙充填水泥砂浆,使其密实坚固,填充水泥砂浆所用设备与填充触变泥浆设备相同,配比为:水泥:粉煤灰:水=1:3:4。水泥浆液需搅拌均匀,无结块,无杂物。注浆压力为0.1~0.2MPa,注浆孔左右各设一个排气孔。充填水泥浆必须自一个方向顺序压浆,即每个注浆孔压浆时见到前方注浆孔冒出水泥浆时才能认为充填饱满。压浆分两次进行,第一次注满土层和管壁之间的孔隙,等24小时后进行第二次压浆,第二次压浆重新布孔。注浆结束后要及时清理注浆设备,以防堵塞。注浆设备和系统是由泥浆搅拌机、泥浆泵、输浆管、输浆管总节门、注浆孔及分节门组成。第一注浆孔设在距首节管7.5m左右,依次每3m设置一个注浆孔,注浆孔位置一般设在管子左上方或右上方,以免出土时碰撞。并对每日注浆做好记录。