顶管施工方案

顶管施工方案

本工程中的顶管包括钢管、钢筋砼管，根据设计要求，顶管采用机械顶管。为保证顶管施工过程中地面不变形，本工程采用泥水平衡式顶管。

本工程中，钢管顶管主要用于顶管横过马路的污水管，先用钢管顶进，钢管管径比设计管径大一级，然后在钢管内穿玻璃钢夹砂管。钢管采用A3钢直缝一次焊接成型，钢筋砼管采用带橡胶圈的Ⅲ级钢筋砼“F”管。

顶管的施工技术难度高，顶管施工是本工程的控制点。

一、工作井、接收井施工

本工程中设置工作井、接收井各5座，工作井采用矩形，接收井采用圆形。根据工作井、接收井的所处的地质条件和深度确定工作井及接受井的施工方法。深度小于6.0m工作井、接收井采用钢板桩支护内衬钢筋砼井壁及底板结构，并用水下砼封底；深度大于6.0m的工作井、接收井采用沉井法施工，采用不排水下沉，浇筑水下砼封底。

(一)深度小于6.0m工作井、接收井施工

本工程中W59及W28处的工作井、接收井的深度小于6.0m，此处工作井、接收井采用钢板桩支护内衬钢筋砼井壁及底板结构，并浇筑水下砼结构，如图示（接收井采用圆形结构）：

1、施工工艺流程图

2、主要施工方法

（1）钢板桩采用液压振动锤逐块振动入土，钢板桩长为10m。

（2）钢板桩施工前必须探明施工范围内的管线情况，并对管线采取悬吊或其他方法进行保护。

（3）钢板桩施工完毕后，即进行工作井、接收井土方开挖。井内土方采用长臂挖掘机进行开挖、并转运至地面，挖至设计标高上20～30cm时，应特别注意控制标高，避免超挖。在开挖过程中，根据地面的变形情况，及时安装第一道钢腰梁。

（4）工作井、接收井基底施工、处理完毕后，及时进行水下砼封底。封底砼采用C20商品砼。

（5）封底砼采用多根导管同时浇注的方法进行，根据工作井及

接收井的净空面积及导管的灌注范围确定导管根数，工作井的导管数为4根。

（6）封底砼的浇注：

①在井面搭设工作平台，准备φ250PVC管作为混凝土导管、漏斗、隔水球、提升设备、清孔设备、射水设备、抽水设备、振动器等。

②封底砼的坍落度控制在15～20cm范围内，一次对两个点进行浇注，采用对角浇注、垂直导管法进行浇注水下砼。水下砼的浇注速度要均匀，每个点要保证有6～8立方米/小时的浇注量。

③浇注完一个点以后，将导管垂直拔起，浇注完砼后，应对浇注质量进行检查，如有漏洞，应即时对漏洞进行处理。

（7）水下封底砼施工完毕后，即可进行钢筋砼底板及侧墙的施工，底板水及侧墙采用C25商品砼。钢筋的绑扎、砼的浇注及侧墙模板安装按常规方法进行施工。

（8）在侧墙砼养护至设计强度的85%以上时，安装第二道钢腰梁。

（二）深度大于6.0m工作井、接收井施工

本工程中，深度大于6.0m的工作井及接收井采用沉井法进行施工。其中工作井深为12.5m的有一座，位于W80处；深为8.5m的工作井有三座，分别位于W122、W115及W110处。深为13.5m的接收井有一座，位于W77处；深为8.5m的接收井有二座，分别位于W118及W112处。

上述工作井、接收井均采用沉井法施工（见下图，各工作井及接

收井的井深、井壁的厚度、施工缝的依实际作相应调整），工作井采用矩形结构，接收井采用圆形结构。工作井及接收井的净空尺寸依管径大小略有变化，沉井井壁的厚度也随井深变化而变化，具体尺寸及结构根据设计图纸确定。

1、工作井、接收井施工工艺流程

2、主要施工方法

（1）工作井、接收井施工方法介绍

为方便施工，工作井、接收井井体分两或三节制作，其中深为13.5米的接收井和深为12.5米的工作井分三节制作、下沉；深为8.5米工作井和接收井分两节制作、下沉。

根据设计要求，在工作井的后坐墙、前导墙外侧及接收井开孔处两外侧设置φ500水泥搅拌桩，搅拌桩间距按照设计图纸要求布置。搅拌桩在沉井施工前进行。

井体砼采用C25商品砼，抗渗等级为S6，钢筋保护层的厚度为35mm。工作井下沉至设计标高后，采用C20砼封底，接收井及深度为8.5m的工作井封底砼的厚度均为1.3米，深为12.5m的工作井封底砼的厚度为2.2米。

封底砼施工完毕后进行底板施工，底板采用C25钢筋砼制作，接收井底板的厚度为0.3米，工作井底板厚度为0.45米。

（2）搅拌桩施工

本工程中，在工作井及接收井顶进方向设置搅拌桩，主要是通过搅拌桩对周围土体进行加固，防止顶管施工时泥水泄漏。同时通过水泥作用，形成一个复合地基，提高地基的承载能力。搅拌桩的设计桩径为φ500mm,桩长为6.0米。搅拌桩采用“四搅，两喷”的施工方法进行，水泥掺入量为15%（每延米水泥用量不少于50kg）,搅拌桩的施工严格设计要求进行。

①施工工艺流程：

②施工准备

a.场地准备。搞好场地的三通（路、水、电）一平（将场地内的地表杂土等清除并平整、压实，场地内局部地洼的地方分层回填粘土并按设计要求压实），探查地下是否有障碍物，如有即进行清除或迁移。

b. 测量定位。根据设计要求的桩间距测放桩位，并用木桩标识。如因地下障碍物等原因需要改动原设计位置，需经得设计、监理的同意。

c. 材料选择。水泥采用强度等级42.5普通硅酸盐水泥，水泥进场必须备有合格证，并按规定进行材料试验。

d. 试桩。先按不同的地质段进行试桩，以掌握现场的成桩经验和技术参数。

e. 根据各地段设计桩长，对钻杆以米为单位用红油漆进行标识，杆上标明数字以便掌握钻进的深度。

③成桩

a. 桩机对中。用吊机将搅拌桩机移到桩位上方，调正导轨垂直度，钻头对正桩位。

b.预拌下沉。待搅拌机的冷却水循环正常后，启动电机，放松起吊钢丝绳，空压机送电，使钻头沿导轨逐渐切土下沉到设计深度，钻进的速度根据试桩确定的参数并由电机的电流监测标控制，如果下沉的速度达不到要求，即从输浆系统补给清水以利钻进。

c. 制备水泥浆。待搅拌机下沉到一定的深度时，开始按设计确定的水灰比拌制水泥浆，待压浆前将水泥倒进入集料中。

d. 提升喷浆搅拌。搅拌机下沉到设计深度后，开启灰浆泵将水泥浆压入土层，边喷浆边旋转，边按试桩确定的提升速度提升搅拌机(搅拌桩的喷浆提升速度不大于0.6m/min)，停浆面比设计桩顶标高高出50cm。

e. 重复上、下搅拌。再次将搅拌机边旋边沉入土中，至设计加固深度再将搅拌机提升出地面。

f. 清洗。向集料斗中注和入适量的清水，开启灰浆泵，将管路中残存的水泥浆清洗干净，清除搅拌头上的土。

g. 重复上述步骤，再移动进行下一桩的施工。

h. 操作人员将每根桩的钻进时间、提升时间、提升速度、提升的次数、钻进的深度等进行记录。