顶管、沉井、沉管--专项施工方案.doc

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1、精品文档，仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除顶管施工方案顶管施工就是借助于主顶油缸及管道间中继间等的推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推到接收坑内吊起。与此同时，也就把紧随工具管工掘进机后的管道埋设在两坑之间，是一种非开挖的敷设地下管道的施工方法。本工程顶管采用钢筋混凝土管。一、管节与接头由于本管道为污水管道，为防止污水渗漏和地下水涌入，管节间必须有可靠的防水措施。顶管管材采用钢筋混凝土管级管，砼标号不小于C50，要求管节表面光洁、平整，无砂眼、气泡；接口尺寸符合规定。接头采用“F-B”形钢套环橡胶圈防水接口。橡胶圈的外观和断面组织致密均匀，无裂缝，孔隙或凹痕等缺陷。钢套环厚度1

2、0毫米，管端面安装契形橡胶止水环，顶进完毕后填塞环氧树脂砂浆。二、工作坑的布置本工程采用钢筋混凝土沉井作为工作坑，其位置可根据设计图纸工作井确定。 三、工作坑的尺寸工作坑应有足够的空间和工作面，保证下管、安装顶进设备和操作间距。圆形工作井顶管后背不应小于4000（宽）*3000，矩形工作井顶后背不应小于井宽。 四、工作井的施工顶管法施工的工作井，它在顶管施工时作为临时施工过程进、出口，建成后作为永久性地下管线检查井。工作井采用沉井法施工。考虑到此处地下水位较高，且井穿透砂层，为防止流砂，采用不排水下沉的施工方法，必要时还可向井内注水，使井内水位稍高于地下水位。为防止井筒倾斜，挖土时注意对称均衡

3、挖土。且锅底深度不应超过0.5米。待下沉到施工所需高程时，立即在水下封底。封底时，先铺垫碎石垫层和进行混凝土垫层的水下浇筑，并留钢封水管，待混凝土达到应有强度后将水抽去，封闭钢封水管，再做底板。沉井施工工艺详见第四节。 五、工作坑导轨设置及基础加固工作坑底可根据土质、管子重量及地下水情况, 做好基础，以防止工作坑底下沉，导致管子顶进位置的偏差。导轨的作用是引导管子按设计的中心线和坡度顶进，保证管子在顶入土之前位置正确。导轨安装牢固与准确对管子的顶进质量影响较大，因此，安装导轨必须符合污水管中心、高程和坡度的要求。本工程采用38kg钢轨作导轨。基础采用钢筋混凝土基础，当工作坑底土质松软，有地下水

4、时, 应采用C20混凝土封底,厚度为3050cm，混凝土底板漏水处应灌注水泥浆。六、顶进设备顶进设备主要包括千斤顶、高压油泵、顶铁等。千斤顶千斤顶是掘进顶管的主要设备，本工程拟采用4台320t液压千斤顶。千斤顶的工作坑内的布置与采用个数有关，如一台千斤顶，其布置为单列式，应使千斤顶中心与管中心的垂线对称。使用多台并列式时，顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线，防止产生顶时力偶，造成顶进偏差。根据施工经验，采用人工或机械挖运土方，管上半部管壁与土壁有间隙时， 千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/41/5处。高压油泵由电动机带动油泵工作，选用额定压力为62MPa的ZB500柱塞泵，经分

5、配器，控制阀进入千斤顶，各千斤顶的进油管并联在一起，保证各千斤顶活塞的出力和行程一致。顶铁顶铁是传递和分散顶力的设备。要求它能承受顶压力而不变形，并且便于搬动。根据顶铁旋转位置的不同，可分为横顶铁、顺顶铁和U形顶铁三种。1)横向顶铁安装在千斤顶与方顶铁之间，将千斤顶的顶推力传递给两侧的方顶铁上。使用时与顶力方向垂直，起梁的作用。横顶铁断面尺寸为300300mm，长度按被顶管径及千斤顶台数而定，本工程选用长度为1.6m的横顶铁；用型钢加肋和端板焊制而成。2)顺顶铁(纵向顶铁)放置在面铁与被顶的管子之间，使用时与顶力方向平行，起柱的作用。在顶管过程中起调节间距的垫铁，因此顶铁的长度取决于斤顶的行程

6、、管节长度、出土设备等而定,通常有100、200、300、400、600等几种长度。横截面为250300mm，两端面用厚25mm钢焊平。顺顶铁的两顶端面加工应平整且平行。防止作业时顶铁发生外弹。3)U形顶铁安放在管子端面，顺顶铁作用其上。它的内、外径尺寸与管子端面尺寸相适应。其作用是使用顺顶铁传递的顶力较均匀地分布的到顶管端断面上，以免管端局部顶力过大，压坏混凝土管端。大口径管口采用环形，小口径管口可采用半圆形。其它设备工作坑上设活动式工作平台，平台用25号工字钢梁，上铺1515cm方木。工作坑井口处安装一滑动平台，作为下管及出土使用。在工作平台上设起重架，上装电动卷扬机，其起重量应大于管子重

7、量。工作棚用帆布遮盖，以防雨水。七、顶进施工工作坑内设备安装完毕，经检查各部处于良好状态，即可进行开挖和顶进。首先将管子下到导轨上，就位以后，装好顶铁，校测管轴线和管底标高是否符合设计要求，合格后即可进行管前端挖土。顶进利用千斤顶出镐。在后背不动的情况下将被顶进管子推向前进，其操作过程如下:安装好顶铁挤牢，管前端已一定长度后，启动油泵，千斤顶进油，活塞伸出一个工作行程，将管子推向一定距离。停止油泵，打开控制阀，千斤顶回油，活塞回缩。添加顶铁，重复上述操作，直至需要安装下一节管子为止。卸下顶铁，下管，用钢套环连接混凝土管，在混凝土管接口处放一圈麻绳，以保证接口缝隙和受力均匀或彩和其他防渗漏措施，

8、保证管与管之间的连接安全。重新装好顶铁，重复上述操作。顶进时应注意事项:顶进时应遵照“先挖后顶，随挖随顶”的原则。应连续作业，避免中途停止，造成阻力增大，增加顶进的困难。首节管子顶进的方向和高程，关系到整段顶进质量，应勤测量，勤检查及时校正偏差。安装顶铁应平顺无歪斜扭现象，每次收回活塞加放顶铁时，应换用可能安放的最长顶铁，使连接的顶铁数目为最少。顶进过程中，发现管前土方坍塌、后背倾斜，偏差过大或油泵压力表指针骤增等情况,应停止顶进，查明原因，排除故障后，再继续顶进。 管前挖土是保证顶进质量及地上建筑物安全的关键，管前挖土的方向和开挖形状，直接影响顶进管位的准确性，因为管子在顶进中是循已挖好的土

9、壁前进的。因此，管前周围超挖应严格控制。对于密实土质,管端上方可有1.5cm空隙，以减少顶进阻力，管端下部135中心角范围内不得超挖，保持管壁与土壁相平，也可预留1cm厚土层，在管子顶管过程中切去，这样可防止管端下沉。在不允许顶管上部土壤下沉地段顶进时，管周一律不得超挖。管前挖土深度，一般等于千斤顶出镐长度，如土质较好，可超前0.5m。超挖过大，土壁开挖形状就易控制，容易引起管位偏差和上方土坍塌。在松软土层中顶进时，应采取管顶上部土壤加固或管前安设管檐，操作人员在其内挖土，防止坍塌伤人。管内挖土工作条件差，劳动强度大，应组织专人轮流操作。管前挖出的土，及时外运。管径较大时，可用双轮手推车推运。

10、管径较小，应采用双筒卷杨机牵引四轮小车出土，土运至管外，再用工作平台上的电动卷扬机送至平台上，然后运出坑外。 顶管遇流砂层或淤泥层时，采用泥水压力平衡顶管，使工具管内保持一定压力，平衡土体和地下水压力，使土体保持稳定。应及时封闭工具管，采用水力出泥。在工具管中接入含有一定泥量的泥浆，通过水枪射水冲泥，泥水通过吸泥泵排到地表泥浆池中沉淀，反复循环使用，泥浆用槽车运走。 冲泥和吸泥泵稳定工作时，调节冲泥和吸泥的泵量，冲泥舱内应保持一定压力，舱内泥水压力应与地下水压力相平衡，泥水压力过大，将增加主千斤顶负荷，泥水冲破上覆地层，达到地表，造成突顶事故；泥水压力过小，地下水涌入冲泥舱，工具管前方塌方，将

11、破坏上覆地层，造成地面建筑物破坏。 在顶管过程中，由于泥水平衡压力控制不当或停顿时间过长，可能会造成突水冒顶事故和工作面塌方事故。 发生突顶时：应该逐渐降低工具管内泥水压力，使泥水压力略小于地下水压力，关闭冲泥水枪和吸泥泵，启动千斤顶缓慢顶进一缎距离，待顶力升高，采用小水力冲泥，间歇启动吸泥泵排泥，做小量排泥。 发生塌方时：应该逐渐升高工具管内泥水压力，使泥水压力略大于地下水压力，关闭冲泥水枪和吸泥泵，启动千斤顶缓慢顶进一缎距离，待顶力升高，采用小水力冲泥，间歇启动吸泥泵排泥，做小量排泥。八、管道渗漏的治理对管道渗水和漏水点，先凿V形槽，埋入导水水管，用双快水泥封闭管周，待水泥由一定强度后，用

12、手动泵压入水泥水玻璃浆液封堵。九、顶管作业面通风顶管作业面通风采用压入强制性通风措施，用风机通过1.5英寸铁管向工作面压风。 十、顶管坑内检查井的砌筑 管道完成后，按设计图在坑内用砖砌筑检查井，井内外批防水砂浆。待砂浆达到一定强度后，回填石屑至管顶面，用水冲实，其上用土回填，分层夯实。 十一、测量与纠偏1、顶管测量：采用经纬仪和激光水准仪。1)测量次数，开始顶第一节管子时，每顶进20100cm/次。校正时，每顶进一镐即测量一次。2)中心线测量，根据工作坑内用经纬仪设置的中心桩挂小线，使拉线对准垂球，读管前端的中心尺刻度，若拉线与中心尺上的中心刻度相重合，其差值即为偏差值。3)高程测量一般在工作

13、坑内引设水准点，停止顶进，将激光水准仪支设在顶铁上，测量前端管底高程。2、顶进偏差的校正顶进中发现管位偏差10mm左右，即应进行校正。纠偏校正应缓缓进行，使管子逐渐复位，不得猛纠硬调。【精品文档】第 17 页海门市沿江公路污水管网（排海）一期工程B标沉井施工方案编制人：审核人：南通天正建设工程有限公司2010年3月一、工程概况：根据设计图纸，本工程工作井采用沉井形式，工作井为圆形，内径为8米，井壁厚60cm，高9.2米；接收井为矩形，尺寸为5.85.8米，井壁厚50cm，高10.45米，允许顶力4000KN。沉井基坑开挖深度根据地质和现场情况确定。二、主要施工方案1、测量（1）首先根据设计资料

14、及业主提供的导线控制点进行复测，复测前对仪器进行检验、校正，并根据施工需要进行导线加密， 加密桩桩位设栓桩标志，并做好加固保护措施，保证管线施工的全过程相邻点间相互通视，加密点埋设稳固，导线复测起讫点的成果与原成果比较，精度必须满足要求。（2）高程点复合：查对复核业主交付的水准点，并与邻近黄海水准点闭合，如有误差及时汇报，为保证工程测量不比转点，每100米左右增设临时水准点。临时水准点间要互通互视。并与设计水准点复测闭合，闭合差不大于12L.mm（L为水准点间距，以KM计），设置的临时水准点必须坚固稳定，并定期复测，校核。三、沉井施工工艺平整场地测量放样开挖基坑铺砂垫层和垫木沉井制作井点（或深

15、井）降水抽出垫木封底、浇筑底板混凝土施工内隔墙、板、梁、顶板及辅助设施四、沉井所用材料混凝土：封底混凝土采用C20，垫层采用C15，沉井和其余部分均采用C30，抗渗标号S6,混凝土采用商品混凝土。钢筋为HPB235级钢，为HRB335级钢，金属构件为Q235B钢。钢筋连接必须采用机械连接或焊接。五、沉井制作1、基坑开挖沉井制作前，应先在设计位置挖好基坑，铺设砂垫层。基坑底部应沿四周设置2%坡度的排水沟通，四角设置集水坑，集水坑比排水沟低500以上。2、砂垫层铺设砂垫层选用级配较好的中粗砂，且分层洒水夯实，每层层厚控制在200300，其密实度的质量标准用砂的干容重控制，中粗砂宜取密实度大于95%

16、。3、混凝土浇筑本工程混凝土采用商品混凝土拌制。沉井采用分节浇筑，沉井接高时下节混凝土必须达到设计强度的70%以上，分节接缝处按施工缝处理，采用钢板止水片。沉井浇筑过程中，混凝土应保持同步均匀上升，并密切注意观察沉降，若发现不均匀下沉，应及时调整，严防井壁断裂。沉井直壁模板应在混凝土强度达到50以上，刃脚斜面的模板应在混凝土达到设计强度的70%以上时，方可拆模。沉井混凝土施工时，必须严格按施工规程进行，严格控制水灰比，保持骨料清洁和良好级配，振捣密实，精心养护，以防产生早期裂缝。当气温低于5时，采取保温施工措施。混凝土浇筑前，必须将各种预埋件、预留钢筋准确就位，不得遗漏。六、沉井下沉沉井下沉采

17、用不排水法施工，对称取土，均匀下沉，在下沉过程中及时测量观察，若发现偏移，应立即采取措施，进行纠正，井内取土不得堆放在基坑周围，下沉应缓慢均匀。当沉井下沉至设计标高以上1000时，应适当减慢下沉速度，每天不大于0.3米，锅底开挖深度应减少，刃脚下掏土应慎重，避免发生流砂现象，防止突沉和超沉事故发生。沉井下沉前井壁上所有预留孔用钢板封堵，并用角钢加井字撑，同时对洞口用粘土和砖密实填筑。七、沉井封底沉井下沉至设计标高后，应立即进行素混凝土封底施工，要求采用水下封底，并在封底混凝土顶面预留插筋，插筋采用直径16的钢筋，外露部分长为600，间距为1500梅花形布置。封底混凝土浇筑时，应对称均匀，防止对

18、土层扰动。在封底混凝土达到设计强度值前，应保持井内外水位相等，以免封底混凝土承受水压，影响封底效果。抽干后不得有渗水现象，否则应予以修补。封底混凝土所有突出设计标高部分的应予以凿除。当封底混凝土达到设计强度后，方可进行井内抽水。八、沉井过程中常见问题的处理1、井筒倾斜的观测及校正： 由于刃脚下面的土质不均匀井壁四周的土压力不均衡，挖土操作不对称以及刃脚下有障碍物，可能造成井筒倾斜。因此在沉井过程中，必须随时观测倾斜情况。采用垂球观测的方法。 由于井筒内四周挖土不均或土质不均，地耐力不一致导致的井筒倾斜，可采用挖土的方法加以校正。即在下沉较慢的一侧多挖土。如此法不足以校正时，可在井筒外壁一边开挖

19、土放，相对一边回填土方。此外还可以采用加载的方法加以校正。 2、井筒不沉或突沉 如井壁四周的土不易下滑导致下沉缓慢或不能下沉时，采用高压水枪进行冲射，水枪沿井壁布置，冲动刃脚部分的土，使井下沉。若是由于障碍物阻挡，则挖去障碍物。 为防止突沉，锅底开挖深度一般不得超过0.5米。 3、井筒裂缝由于井筒四周土压力不均，挖土时遇到障碍物支撑井筒的若干点而混凝土强度较低都有可能产生裂缝。因此，施工时应使井筒达到规定强度后，方可下沉。也可在方便挖土的前提下在井筒内安设支撑。井筒产生裂缝后，必须在井筒外面挖土，减少该向的土压力，或拆除障碍物，防止裂缝继续扩大。同时用水泥沙浆，环氧树脂或其他补强材料涂抹裂缝进

20、行补救。4、沉井的抗浮由于沉井位于地下含水层内，可能产生上浮。施工过程中，可以采取增加构筑物的附加荷载，增加下沉摩阻力，减少刃脚开挖深度，防止地面水流入等措施抗浮。海门市区域供水（一期）二标段工程顶管分项工程施工组织设计海门市市政工程有限公司项目1部沉管施工方案污水管道穿越大洪河段采用沉管法施工。沉管施工前应上报航道管理部门及河道管理部门，在取得批准后方可开工。一、施工工艺流程图：施工准备测量放线、定位土方开挖垫层基础管道下沉安装回填、修复堤岸验收管道制作焊接软基处理砌 井管道试压二、施工准备及测量放样工程开工前，进行以下的测设工作：测设管道坡度、管道中心线、开挖沟槽边线及附属构筑物的位置。三

21、、钢管管沟土方开挖及运输（一）、根据土质、地下水位、地下及地上构筑物以及施工环境等情况。沟槽的开挖采用机械、人员相结合的形式进行，挖掘机械采用2方斗容量的挖泥船，运输土方利用10T的自卸汽车配合。（二）、水下开挖轮廓应满足设计要求，开挖超宽平均小于0.6m，超深平均小于0.2m。（三）、基坑开挖时，尽量考虑土方平衡，以尽量减少土方外运的数量。（四）、水下土、石方堆积不得影响河道通航及岸坡的稳定。四、垫层基础沉管基础为砂砾、砂卵石，细粒土含量不大于12%，按基础的结构尺寸，测量放样出垫层面标高，每4-5米设置高程控制桩。按垫层面标高挂线，人工摊铺垫层混合料，检平垫层面，人工夯实或用打夯机夯压密实

22、。垫层需分层夯实，密实度达90%以上。五、管道安装（一）、垫层基础完成施工后，即可开始管道的安装，复测基础面标高符合设计规范要求后，在垫层基础面上测量放样，测放出检查井的中心点及管道中线，根据检查井中心点及管道中线挂设管道边线，利用边线来控制管道的走向和高程。（二）、管道的制作成型与开挖沟槽同时进行或提前制作与组装。组装的钢管逐段进行水压试验，合格后方可进行管段防腐处理。（三）、管道采用整体浮运，下水前管道两端管口采用堵板封堵，并在堵板上设置进水管、排气管和阀门。管在水中采用浮运时，应保护外防腐层不受损坏，当外防腐层局部损坏时应及时修补。按设计图纸要求，采用预制管构件，按设计管道尺寸、质量要求

23、，验收预制管（钢管的管道防腐处理在加工厂完成，验收合格后再运至现场安装，焊接部位的防腐处理则在现场焊接完成后同步完成）。预制管机械运输到现场基坑旁边，人工配合管道就位、安装。（四）、管下沉时应注意事项：1、测量定位准确，并在下沉中经常校测，沉管允许偏差为：轴线50mm，高程-100mm；2、管道充水时同时排气；3、下沉速度不得过快，采取有效措施保护钢管防腐层，避免受到伤害；4、两端起重设备在吊装时应保持管道水平，并同步沉放于槽底就位，将管道稳固后，再撤走起重设备，防止管道变形过大。（五）、下管以后，对线校正。检查管底与沟底接触的均匀程度和紧密性，管下如有冲刷，应采用砂或砾石填铺。（六）、管道稳

24、定后，再复核一次流水高程，并检查接口情况，发现问题及时采取措施处理。六、管道焊接钢管焊接采用V形坡口焊，对接焊缝采用单面坡口加强焊缝形式，钢管焊接施工技术措施如下：（一）、焊接方式连接1、管材的质量控制（1）、钢管必须具有制造厂的合格证书。（2）、钢管表面应无显著锈蚀，无裂缝重皮和压延等不良现象；不得有扭曲，损伤，不得有焊缝根部未焊透的现象；不得有机械损伤等。（3）、同一管节允许有两条纵缝，管径大于或等于600mm时，纵向焊缝的间距应大于300mm。（4）、管节下坑前必须检查管节的内外防腐层，合格后方可下管。2、焊条的选用（1）、管节焊接焊条的化学成分，机械强度应与母材相同且匹配，兼顾工作条件

25、和工艺性。（2）、焊条质量应符合现行的国家标准碳钢焊条，低合金焊条的规定。焊条使用前应按出厂说明书规定进行烘干，在使用中保持干燥，焊条药皮应无脱落和裂缝。3、管道安装前，管节应逐根测量，编号，宜选用管径相差最小的管节组对对接。4、管道焊接完成并把焊渣清理干净后，待管材冷却，需及时进行焊接部位内外管壁的防腐处理。5、焊接的施工要求（1）、焊工必须经培训考核合格，取得上岗资格证。（2）、焊接施工前需要对点焊机的用电安全进行检测，焊接施工时，施工人员要穿戴好相关的劳保用品，确保施工安全。（3）、焊接前应调整好点焊机的电流与电压，并按照管材采用相应型号的焊条，试焊满意后才能开始焊接施工，以免对管材造成

26、焊伤。（4）、管节焊接前应先用洗涤剂、钢丝刷对焊口清除铁锈、油垢等杂质，并保持干燥，以免焊缝内产生气孔和夹渣。管端端面的坡口角度，钝边，间隙，应满足规范规定。不得在对口间隙夹焊帮条或用加热法缩小间距施焊。（5）、对口时应使内壁齐平，当采用长300mm的直尺在接口内壁周围顺序贴靠，错口的允许偏差应为0.2倍壁厚，且不得大于2mm。（6）、对口调节好后既可进行对口、焊接，这时应将两端管段临时支承固定，避免钢管重量集中在焊缝位置。（7）、纵向焊缝应放在管道中心垂线上半圆的45度左右处；纵向焊缝应错开，管径为600mm，错开的间距不得小于300mm；（8）、环向焊缝距支架不应小于100mm；直管管段两

27、相邻环向焊缝的间距不应小于200mm；管道任何位置不得出现十字焊缝。（9）、直线管段不宜采用长度小于800mm的短节拼接。（10）、焊缝质量必须符合规定，焊缝应平滑，宽窄一致，根部焊透，无明显的凹凸缺陷及咬边现象，焊缝加强面应高出官面约2毫米，焊出坡口边缘23毫米。内部可采用超声波检验焊缝或用射线探伤检验。七、管道试压（一）、试压前必须先回填部分胸膛土后压管,防止管道弯形弓起。（二）、管段两端均封以试压堵板,由自来水管引水向试压管道通水,用试压泵进行加压。（三）、管道注满水后,保持0.20.3Mpa水压充分浸泡,浸泡不少于48h,管道试压时,要逐步平稳升压,每次升压0.20.5Mpa,检查所有接口,封板,排气阀等然后继续升压至设计规定的试验压力。（四）、水压试验前必须先进行自试,水压试验时,要进行统一指挥,明确分工,对封板,各个接口等派专人负责检查监视,明确规定发现问题的联络信号。（五）、试压时管端、支撑等部位均不得站人,发现问题检查时要在停止升压的情况下进行。（六）、工程的施工及竣工验收均按GB50268-97要求进行。八、回填（一）、为保证回填的密实度，管道两侧同时回填，回填时两侧高差不超过50cm。 （二）、回填时，应投抛砂砾石将管道固定后，再均匀回填沟槽。水下部位的沟槽应连续回填满槽，水上部位应分层回填夯实