6顶管施工.docx
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6顶管施工
6顶管施工
6.1
一般规定
6.2
工作坑
6.3
设备安装
6.4
顶进
6.5
触变泥浆及注浆
6.1
一般规定
6.1.1顶管的施工设计应包括以下主要内容:
6.1.1.1施工现场平面布置图;
6.1.1.2顶进方法的选用和顶管段单元长度的确定;
6.1.1.3工作坑位置的选择及其结构类型的设计;
6.1.1.4顶管机头选型及各类设备的规格、型号及数量;
6.1.1.5顶力计算和后背设计;
6.1.1.6洞口的封门设计;
6.1.1.7测量、纠偏的方法;
6.1.1.8垂直运输和水平运输布置;下管、挖土、运土或泥水排除的方法;
6.1.1.9减阻措施;
6.1.1.10控制地面隆起、沉降的措施;
6.1.1.11地下水排除方法;
6.1.1.12注浆加固措施;
6.1.1.13安全技术措施。
6.1.2管道顶进方法的选择,应根据管道所处土层性质、管径、地下水位、附近地上与地下建筑物、构筑物和各种设施等因素,经技术经济比较后确定,并应符合下列规定:
6.1.2.1在粘性土或砂性土层,且无地下水影响时,宜采用手掘式或机械挖掘式顶管法;当土质为砂砾土时,可采用具有支撑的工具管或注浆加固土层的措施;
6.1.2.2在软土层且无障碍物的条件下,管顶以上土层较厚时,宜采用挤压式或网格式顶管法;
6.1.2.3在粘性土层中必须控制地面隆陷时,宜采用土压平衡顶管法;
6.1.2.4在粉砂土层中且需要控制地面隆陷时,宜采用加泥式土压平衡或泥水平衡顶管法;
6.1.2.5在顶进长度较短、管径小的金属管时,宜采用一次顶进的挤密土层顶管法。
6.1.3采用手掘式顶管时,应将地下水位降至管底以下不小于0.5mm处,并应采取措施,防止其他水源进入顶管管道。
6.1.4顶管施工中的测量,应建立地面与地下测量控制系统,控制点应设在不易扰动、视线清楚、方便校核、易于保护处。
6.2工作坑
6.2.1顶管工作坑的位置应按下列条件选择:
6.2.1.1管道井室的位置;
6.2.1.2可利用坑壁土体作后背;
6.2.1.3便于排水、出土和运输;
6.2.1.4对地上与地下建筑物、构筑物易于采取保护和安全施工的措施;
6.2.1.5距电源和水源较近,交通方便;
6.2.1.6单向顶进时宜设在下游一侧。
6.2.2采用装配式后背墙时应符合下列规定;
6.2.2.1装配式后背墙宜采用方木、型钢或钢板等组装,组装后的后背墙应有足够的强度和刚度;
622.2后背土体壁面应平整,并与管道顶进方向垂直;
622.3装配式后背墙的底端宜在工作坑底以下,不宜小于50cm;
6.2.2.4后背土体壁面应与后背墙贴紧,有孔隙时应采用砂石料填塞密实;
6.2.2.5组装后背墙的构件在同层内的规格应一致,各层之间的接触应紧贴,并层层固定。
6.2.3
6.2.4
^定。
工作坑的支撑宜形成封闭式框架,矩形工作坑的四角应加斜撑。
顶管工作坑及装配式后背墙的墙面应与管道轴线垂直,其施工允许偏差应符合表6.2.4的规
工作坑及装配式后背墙的施工允许偏差(mm)表6.2.4
项目
1允许偏差
工作坑每侧
宽度
不小于施工设计规定
长度
装配式后背墙
垂直度
0.1%H
L
水平扭转度
0.1%L
注:
1.H为装配式后背墙的高度(mm);
2丄为装配式后背墙的长度(mm)。
6.2.5当无原土作后背墙时,应设计结构简单、稳定可靠、就地取材、拆除方便的人工后背墙。
6.2.6利用已顶进完毕的管道作后背时,应符合下列规定:
6.2.6.1待顶管道的顶力应小于已顶管道的顶力;
6.2.6.2后背钢板与管口之间应衬垫缓冲材料;
6.2.6.3采取措施保护已顶入管道的接口不受损伤。
6.2.7当顶管工作坑采用地下连续墙时,应符合现行国家标准《地基与基础工程施工及验收规范》的规定,并应编制施工设计。
施工设计应包括以下主要内容;
6.2.7.1工作坑施工平面布置及竖向布置;
627.2槽段开挖土方及泥浆处理;
627.3墙体混凝土的连接形式及防渗措施;
6.2.7.4预留顶管洞口设计;
6.2.7.5预留管、件及其与内部结构连接的措施;
6.2.7.6开挖工作坑支护及封底措施;
6.2.7.7墙体内面的修整、护衬及顶管后背的设计;
6.2.7.8必要的试验研究内容。
6.2.8地下连续墙墙段间宜采用接头箱法连接,且其接缝位置应与井室内部结构相接处错开
6.2.9槽段开挖成形允许偏差应符合表6.2.9的规定。
槽段开挖成形允许偏差(mm)表6.2.9
项目
允许偏差
轴线位置
30
成槽垂直度
vH/300
成槽深度
清孔后不小于设计规定|
注:
1轴线位置指成槽轴线与设计轴线位置之差;
2.H为成槽深度(mm)。
6.2.10采用钢管作预埋顶管洞口时,钢管外宜加焊止水环,且周围应采用钢制框架,按设计位置与钢筋骨架的主筋焊接牢固;钢管内宜采用具有凝结强度的轻质胶凝材料封堵;钢筋骨架与井室结构或顶管后背的连接筋、螺栓、连接挡板锚筋,应位置准确,联接牢固。
6.2.11槽段混凝土浇筑的技术要求应符合表6.2.11的规定。
槽段混凝土浇筑的技术要求表6.2.11
项目
|技术要求指标
混凝土配合比
水灰比
卜0.80
灰砂比
1:
2〜1:
2.5
水泥用量
>370kg/m3
坍落度
20i2cm
—
混凝土浇筑
拼接导管检漏压力
>0.3MPa
■1
钢筋骨架就位后到浇筑
<4h
开始
导管间距
<3m
1导管距槽端距离
||<1.50m
导管埋置深度
>1.00m,<6.00m
混凝土面上升速度
>4.00m/h
—
导管间混凝土面高差
<0.50m
注:
1.工作坑兼做管道构筑物时,其混凝土施工尚应满足结构要求;
2.导管埋置深度系指开浇后下沉浇筑时,混凝土面距导管底口的距离;
3.导管间距系指当导管管径为200〜300mm时,导管中心至中心的距离。
6212地下连续墙的顶管后背部位,应按施工设计采取加固措施。
6.2.13开挖工作坑,应按施工设计规定及时支护,可采用与墙体连接的钢筋混凝土圈梁和支撑梁的方法支护,也可采用钢管支撑法支护。
支撑应满足便于运土、提吊管件及机具设备等的要求。
6.2.14地下连续墙施工允许偏差应符合表6.2.14的规定。
地下连续墙施工允许偏差表6.2.14
项目
允许偏差
轴线位置
100mm
墙面平整度
粘土层
100mm
J
砂土层
200mm
预埋管
中心位置
100mm|
混凝土抗渗、抗冻及弹性模量
符合设计要求|
注:
墙面平整度允许偏差值系指允许凸出设计墙面的数值。
6.2.15矩形工作坑的底部宜符合下列公式要求:
B=Di+S(6215-1)
L=Li+L2+L3+L4+L5(6.2.15-2)
式中B——矩形工作坑的底部宽度(m);
D1――管道外径(m);
S――操作宽度(mm),可取2.4〜3.2m;
L——矩形工作坑的底部长度(m);
0.3m;
L1――工具管长度(m)。
当采用管道第一节管作为工具管时,钢筋混凝土管不宜小于钢管不宜小于0.6m;
L2――管节长度(m);
L3运土工作间长度(m);
L4千斤顶长度(m);
L5――后背墙的厚度(m)。
6.2.16工作坑深度应符合下列公式要求:
H1=h1+h2+h3(6.2.16-1)
H2=h1+h3(6.2.16-2)
式中H1顶进坑地面至坑底的深度(m);
H2——接受坑地面至坑底的深度(m);
h1地面至管道底部外缘的深度(m);
h2——管道外缘底部至导轨底面的高度(m);
h3——基础及其垫层的厚底。
但不应小于该处井室的基础及垫层厚度(m)。
6.2.17顶管完成后的工作坑应及时进行下步工序,经检验后及时回填。
6.3设备安装
6.3.1导轨应选用钢质材料制作,其安装应符合下列规定:
6.3.1.1两导轨应顺直、平行、等高,其纵坡应与管道设计坡度一致;
6.3.1.2导轨安装的允许偏差应为:
轴线位置:
3mm
顶面高程:
0〜+3mm
两轨内距:
±2mm
6.3.1.3安装后的导轨应牢固,不得在使用中产生位移,并应经常检查校核。
6.3.2千斤顶的安装应符合下列规定:
6.3.2.1千斤顶宜固定在支架上,并与管道中心的垂线对称,其合力的作用点应在管道中心的垂直线上;
6.3.2.2当千斤顶多于一台时,宜取偶数,且其规格宜相同;当规格不同时,其行程应同步,并应将同规格的千斤顶对称布置;
6.3.2.3千斤顶的油路应并联,每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。
6.3.3油泵安装和运转应符合下列规定:
6.3.3.1油泵宜设置在千斤顶附近,油管应顺直、转角少;
6.3.3.2油泵应与千斤顶相匹配,并应有备用油泵;油泵安装完毕,应进行试运转;
6.3.3.3顶进开始时,应缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常顶进速度顶进;
6.3.3.4顶进中若发现油压突然增高,应立即停止顶进,检查原因并经处理后方可继续顶进;
6.3.3.5千斤顶活塞退回时,油压不得过大,速度不得过快。
6.3.4分块拼装式顶铁的质量应符合下列规定:
6.3.4.1顶铁应有足够的刚度;
6.3.4.2顶铁宜采用铸钢整体浇铸或采用型钢焊接成型;当采用焊接成型时,焊缝不得高出表面,且不得脱焊;
6.3.4.3顶铁的相邻面应互相垂直;
6.3.4.4同种规格的顶铁尺寸应相同;
6.3.4.5顶铁上应有锁定装置;
6.3.4.6顶铁单块放置时应能保持稳定。
6.3.5顶铁的安装和使用应符合下列规定:
6.3.5.1安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称,顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污;
6.3.5.2更换顶铁时,应先使用长度大的顶铁;顶铁拼装后应锁定;
635.3顶铁的允许联接长度,应根据顶铁的截面尺寸确定。
当采用截面为20cmK30cm顶铁时,单行顺向使用的长度不得大于1.5m;双行使用的长度不得大于2.5m,且应在中间加横向顶铁相联;
6.3.5.4顶铁与管口之间应采用缓冲材料衬垫,当顶力接近管节材料的允许抗压强度时,管端应增加U形或环形顶铁;
6.3.5.5顶进时,工作人员不得在顶铁上方及侧面停留,并应随时观察顶铁有无异常迹象。
6.3.6采用起重设备下管时应符合下列规定:
6.3.6.1正式作业前应试吊,吊离地面10cm左右时,检查重物捆扎情况和制动性能,确认安全后方可起吊;
6.3.6.2下管时工作坑内严禁站人,当管节距导轨小于50cm时,操作人员方可近前工作;
6.3.6.3严禁超负荷吊装。
6.4顶进
6.4.1开始顶进前应检查下列内容,确认条件具备时方可开始顶进。
6.4.1.1全部设备经过检查并经过试运转;
6.4.1.2工具管在导轨上的中心线、坡度和高程应符合第6.3.1条的规定;
6.4.1.3防止流动性土或地下水由洞口进入工作坑的措施;
641.4开启封门的措施642拆除封门时应符合下列规定:
6.4.2.1采用钢板桩支撑时,可拔起或切割钢板桩露出洞口,并采取措施防止洞口上方的钢板桩下落;
6.4.2.2采用沉井时,
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