頂管沉井施工工藝

1、頂管法施工技術頂管施工即在地表不挖下槽溝，以液壓為動力將鋼管（含多節(jié)鋼管）或混凝土管從 A 點頂至 B 點的施工工藝，我公司經多次工程實踐，形成該施工技術。工藝特點及適用范圍1、路下頂管，路上暢通；2、建筑物下頂管，不影響建筑物使用功能；3、縮短管道鋪設周期，降低工程造價顯著；4、設備單一，操作簡便；5、本工藝所用管道的管節(jié)必須是國家定點廠家生產的合格產品；6、適用于鐵路、公路及不易或不宜開挖溝槽的地下管道施工。工藝原理及工藝流程明鋪管道改為以機械為動力在地表下使管道從A 點轉移至 B 點。施工準備 ?測量高程及軸線 ? 挖頂管工作坑 ?鋪頂管導軌 ?設置頂進后背 ?安裝頂進設備及吊放管節(jié) ?

2、挖土頂進 ?測量及糾偏 ?再次挖土（管中土）頂進?測量循環(huán)作業(yè)直致完成。主要機械設備：吊裝設備、高壓油泵、大噸位千斤頂、后背樁及后背梁、導軌及出土工具、經緯儀、水平儀。機具功能及數(shù)量根據(jù)被頂進管節(jié)的直徑長度及重量而定。施工要點1、頂管工作坑開挖要依照施工方案及具體環(huán)境進行，坑的長寬要視土質，被頂管節(jié)的直徑、 長度，機具設備，下管及出土方法而定。工作坑除安裝頂管的機具設備后背、導軌、頂進管節(jié)以外，還要有利于向坑外出土和作業(yè)人員的操作。一般要求，工作坑上口前緣距路緣2m，安放管節(jié)后每側要有 1m 的工作面，管節(jié)后側與千斤頂之間要有利于出土的空間， 在有水的環(huán)境中要設置水坑及排水設施， 工作坑壁的放

3、坡系數(shù)根據(jù)土質情況應符合要求，坑底要夯實。2、導軌由四根鋼軌和若干枕木組成，枕木置在工作坑底下1/2枕木高的基土上，枕木間距800?1000mm ，鋼軌的長度等于工作坑底面的長度減去鋼軌樁所占的位置，鋼軌的間距要視被頂管節(jié)的外徑而定，一般要保證管節(jié)安放后下皮高出枕木上皮20mm ，千斤頂安裝后要與管節(jié)的橫截面有最大的接觸面，鋼軌安裝要平直， 前端抬頭要有 0.5-1.0% 的坡度。3、頂進后背：后背的堅固與否直接影響頂管的效果，所以，后背所具有的能力必須能滿足最大頂力的需要，后背由后背樁及后背梁，后背樁后面的夯實土所組成，后背樁一般以鋼軌代替，埋入坑底以下 1.5m 左右，樁后填土分層夯實，后

4、背樁平面垂直于頂進方向的軸線，鋼制后背梁放在樁前的導軌上。頂進后背的其它組成型式有砌筑毛石的，有預制鋼筋混凝土塊組合的。4、安裝頂進設備和管節(jié)：頂進設備由一臺高壓油泵和兩臺200?500t 千斤頂組成，千斤頂安在后背梁與管節(jié)之間，管節(jié)后端和千斤頂之間有專用鋼護圈及麻辨或橡膠墊對混凝土管端保護，管外壁涂石蠟做潤滑劑， 減少頂進摩阻力， 千斤頂通過傳力柱將管節(jié)頂入路基。5、挖土、頂進、測量及糾偏：設備安裝后經試運轉無異常即可掏土頂進，掏土視土質及管頂上部覆土厚度而掌握進尺深度，土質較密而且覆土較厚，有利于形成卸力拱，可以適當多挖，土質松散或覆土厚度較小，則要少挖，勤挖勤頂，挖土直徑不可超過管節(jié)的外

5、徑。挖土及運土的工具根據(jù)管徑的大小而定，內徑在 880?1500mm 的制做專用小車，內徑在 1500mm 以上的可用雙輪小車直接出土，土的垂直運輸可用吊車或電動葫蘆。頂進過程要時刻測量， 每一頂程過后， 要對管的高程及左右偏差測量一次，發(fā)現(xiàn)問題及時糾偏，糾正左右偏及抬頭扎頭的措施，可以在管的前端設一斜撐支于管前的土壁上，結合一側超挖土方， 隨頂隨糾偏。前兩節(jié)的銜接處，用鋼板焊制的鋼脹圈加固，做為防止偏差的一項措施。質量要求及安全措施質量要求：管道頂進要求平直，管的中心偏離軸線不超過 3cm 為優(yōu)良。安全措施：1、施工前先與鐵路、公路及市政的有關部門進行協(xié)調，施工方案經有關管理部門同意后方可施

6、工。尤其是鐵路路基下進行施工時，要隨時和鐵路部門聯(lián)系， 掌握過往列車的情況， 線路上有列車通過時嚴禁挖土和頂進；2、挖土和頂進時洞內照明使用低壓行燈變壓器，洞內不準用明火；3、頂進時停止挖土，傳力柱上和兩側不準站人，所有傳力柱必須擺放順直；4、吊裝時坑內人員要做好防護措施，并有專人指揮。5、頂管長此 76m 時應設給風設施，防止缺氧。頂管施工工藝簡介：本工程共有頂管工作井和接收井各一座，均位于蘇州工業(yè)園區(qū)內，采用沉井施工， 工作井尺寸為 99米，壁厚 750mm，接收井尺寸為 95米，壁厚 600mm?；炷翉姸鹊燃墳?C30，抗?jié)B強度 0.6Mpa。頂管工作井為單向頂進，沉井允許最大頂力為

7、6000KN。關鍵字： 市政工程，頂管，施工，工藝一、 工程概況本工程共有頂管工作井和接收井各一座，均位于蘇州工業(yè)園區(qū)內，采用沉井施工，工作井尺寸為 99米，壁厚 750mm，接收井尺寸為 95米，壁厚 600mm?；炷翉姸鹊燃墳?C30，抗?jié)B強度 0.6Mp a。頂管工作井為單向頂進，沉井允許最大頂力為 6000KN。以下為工作井沉井的主要施工方法。二、 地質情況根據(jù)該地區(qū)的地質勘察報告 顯示頂管主要位處于灰色粘質粉土層。該土層含云母碎片，夾粉質粘土及薄層粉砂。該土層特點：1、 含水率高； 2、重度高； 3、孔隙比高； 4、滲透系數(shù)高三、 工程特點在做沉井是時， 需注意周圍的官銜和建筑物，

8、 在沉井時需注意時刻進行觀察，以確保施工安全和施工順利進行。四、 沉井施工工藝井位測量定位 基坑開挖 分節(jié)高度的確定 刃腳支墊 刃腳模板支設 刃腳鋼筋的綁扎 刃腳混凝土澆筑及養(yǎng)護 井壁模板支設 井壁鋼筋綁扎 井壁砼澆筑及養(yǎng)護 刃腳墊架拆除 挖土下沉 土方吊運 測量控制與觀測 封底五、主要施工方法1、井位測量定位根據(jù)圖紙要求，定出井位中心點，放出基坑開挖范圍，并在四周放出攀線樁。2、基坑開挖根據(jù)沉井中心坐標及水準點進行測量放樣?；娱_挖深度為原地面下 1.5m?？紤]到拆除墊層、支模、腳手架操作的需要，基坑四周寬比沉井寬 1m，四周挖排水溝、集水井。挖土用 1 臺 1m3履帶式反鏟挖土機挖土， 配

9、合人工修破和平整場地， 挖出的土方用汽車駁運至棄土場地，基坑按 1：1 放坡。3、分節(jié)高度的確定根據(jù)設計要求，沉井分二節(jié)制作、一次下沉。一次制作總高度一般不超過短邊。依次高度若過大，施工比較困難，下沉時易引起傾斜，本工程沉井尺寸為99m，故采取分節(jié)澆注，一次下沉。分節(jié)高度應保證其穩(wěn)定性， 并使沉井能在自重狀態(tài)下順利下沉，其下沉系數(shù) K 不小于 1.15 。可按下式計算：K=（QB/ （ L（H-2.5 ）F+H） 1.15 （當 H5m時）式中 Q沉井輜重及附加荷載（t ）B被井壁排除的水重（ t ）當采取排水下沉B=0H- 沉井下沉深度（ m）L沉井外部周長（ m）2.5 按摩擦力在深5m時

10、達到最大值， 5m以下保持常值F單位面積摩擦力的平均值R刃腳反力，當挖空時R=0.6下沉中如遇下沉困難， 在井壁與土層 2cm3cm間隙間進行灌水，保證下沉順利進行。施工順序是：第一節(jié)沉井混凝土澆好后 ，強度達到 75% 澆筑第二節(jié)混凝土，強度達到 100% 沉井下沉到設計標高處。4、刃腳支墊1）刃腳支設模板，有墊架法，半墊架法和無墊架法，本沉井高度比較高、重量重、忍腳踏面面積較小、地基強度較低，根據(jù)以往施工經驗若采用枕木，枕木不易躊躇，施工時不理想，本沉井電曾采用黃砂基層上加砼墊層澆筑法， 墊層只做刃腳及底部隔梁， 砼墊層上刷隔離劑，然后在其上支設刃腳及井壁模板，澆筑混凝土。2）砼墊層根據(jù)刃

11、腳、井壁厚度、砼墊層寬度定為 1.5 米，經計算砼墊層標號選用 C20；墊層厚度為 20cm。（3）砂墊層砂墊層厚度根據(jù)沉井重量和墊層底部地基上的承載力計算。 經計算采用 0.3m 厚砂墊層，寬度為 1.8m，選用中砂，用平板振動器分層振搗（層厚小于 30cm）并灑水，控制干容重 1.6KN，地基應清理整平后鋪設砂墊層， 使頂面保持在同一水平面上， 用水準儀控制其標高在 10mm偏差以內，并在其空隙中墊砂夯實。5、模板支設沉井井壁采用定型模板組裝，不規(guī)則的地方， 以及井壁穿對穿螺栓處，軍采用非標準木模板。刃腳墊架上模板應分段安裝，以便墊架拆除，刃腳上部井壁模板采用鋼模板進行循環(huán)周轉?？紤]澆筑速

12、度快，由于是泵送商品砼對模板產生很大的側壓力，用28 槽鋼，以 16mm對拉螺栓固定，穿螺栓部位用10010055mm木模（等以后模板拆除后，用與砼成分相同的水泥砂漿替換），螺栓縱橫向間距均為0.750.6m，中部設止水片，與螺栓接觸的一圈滿焊。槽鋼用適當支撐頂在外腳手架上保持模板穩(wěn)定， 并利用上一節(jié)沉井模板固定下一節(jié)沉井模板。外壁支模和混凝土澆筑， 在井架外搭設雙排鋼管腳手架。 內壁模板支設，采取在上節(jié)沉井預埋鐵件的辦法焊懸腳手架， 隨著沉井下沉，而不影響井內挖土，吊運土等作業(yè)。對于井壁上預留管道孔，在制作時可保留外層鋼筋及澆筑外層砼， 內側用磚臨時封堵， 待下沉就位后制作接頭或頂管頂進時，

13、再鑿去，以利下沉時保證沉井的強度。6、鋼筋的制作安裝鋼筋在加工場機械成型，用雙輪水平運輸，用 5T 履帶吊車進行垂直吊裝就位人工綁扎。每節(jié)井壁豎筋分段綁扎，與上節(jié)井壁連接處，伸出插筋，接頭錯開 1/4 ，并采用焊接連接方法，焊接長度為 10cm雙面焊。為保證鋼筋位置正確，垂直鋼筋間距采用開槽口的木卡尺控制，水平筋間距選用一批豎筋按間距焊上短鋼筋頭控制。7、混凝土澆筑混凝土采用商品砼， 澆筑采用泵車輸送澆筑， 澆筑采用分層平鋪法，每層厚度控制在30cm-50cm均勻澆灌，一次連續(xù)澆灌完，灌注混凝土時應沿著井壁四周對稱進行，避免混凝土面高低相差懸殊 , 壓力不均而產生基底不均勻沉陷，每層混凝土要求

14、在 2 小時內振搗完畢。兩節(jié)混凝土的接縫處設凹型水平縫，接縫處應經鑿毛及沖洗處理，先鋪上與砼內砂漿成分相同的砂漿一層后再澆新砼。 混凝土采用自然養(yǎng)護。8、刃腳墊層拆除沉井井壁模板在混凝土強度達到75%即可拆除，刃腳墊架在混凝土達到 100%強度始可拆除破土下沉。在破碎砼墊層之前，應對封底及底板接縫部位混凝土進行處理。破碎砼墊層應在專人指揮下分區(qū)、依次、對稱、同步地進行。拆除方法是先將砼墊層底部的砂挖去，使墊層沉，利用空壓泵汽錘或人工重鎊榔頭破碎，刃腳下隨即用砂或砂礫回填夯實，在刃腳內外側應夯實筑成小土堤， 以承擔部分井筒重量，接著破碎另一段，如此逐點進行，破除墊層時要加強觀測，注意下沉是否均勻

15、，如發(fā)現(xiàn)傾斜，應及時處理。9、挖土下沉該沉井采用派水下沉，因此，在沉井下沉時，采用吊機挖土，根據(jù)土質情況，采用鍋底形挖土自重破土方式。抓斗在井內抓土時，從中間向四周抓土，均衡對稱地進行，使其能均勻豎直下沉。每層挖土厚度為 0.5m 左右，在抓斗施工不到的地方，用人工進行挖掘，按順序分層逐漸往刃腳方向削薄土層，每次削 515cm，當土垅擋不住刃腳方向全面、均勻、對稱地進行，使均勻平穩(wěn)下沉。如碰到砂礫石或硬土層， 當土垅削至刃腳， 沉井仍不下沉或下沉不平穩(wěn)，則需考慮在井壁上加壓鐵，以增加沉井的重量，使沉井能夠順利下沉。在沉井開始下沉和將沉至設計標高時，周邊開挖深度應小于 30c m，避免發(fā)生傾斜。 尤其在開始下沉 5m以內時，其平面位置與垂直度要特別注意保持正確，否則繼續(xù)下沉不易調整。在離設計深度20cm左右應停止取土，依自重下沉至設計標高。10、土方吊運沉井內挖出的土方， 由人工鏟入 1m3左右的特制鐵桶， 用吊車垂直運輸?shù)醭鼍?，置于邊緣用翻斗汽車運到棄土場堆放。11、測量控制與觀測沉井位置的控制，在井外地面設置縱橫十字控制樁，水準基點。下沉時，在井壁上設十字控制線，并在四側設水平點，于壁外側用紅鉛油畫出標尺