顶管施工方案 ()
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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。