[頂管施工與沉井施工技術(shù)]一、工程概況

工程概述及方案選擇工程名稱：化龍鎮(zhèn)污水管網(wǎng)工程——金利大道及規(guī)劃路進(jìn)廠污水管道工程建設(shè)地點：廣州市番禺區(qū)化龍鎮(zhèn)金利大道及規(guī)劃路建設(shè)規(guī)模：管道全長4532m。工程范圍：完成本項目本工程明挖施工、頂管施工、管道基礎(chǔ)處理、污水管道安裝敷設(shè)、新建工作井、接受井、檢查井、溝槽回填、施工便道、路面恢復(fù)等施工圖紙和工程量清單及招標(biāo)過程中所發(fā)出的相關(guān)文件所包含的全部內(nèi)容；工期要求：施工總工期180日歷天；本工程是番禺區(qū)化龍鎮(zhèn)污水管網(wǎng)工程的重要組成部分,化龍鎮(zhèn)污水經(jīng)過石化公路和石化大道等收集經(jīng)1、2號泵站提升后自流至金利大道路口匯合，沿金利大道及規(guī)劃路進(jìn)入化龍鎮(zhèn)污水處理廠。工程起點為1、2號泵站至金利大道污水管線終點，終點為化龍污水處理廠配水井。上梁山——魯西南行簡峻青××兄：正當(dāng)陽春三月，鷓鴣聲聲之際，我應(yīng)邀去河北省平山溫泉，參加太行筆會；南返途中，又應(yīng)菏澤之邀，做了解一次魯西南之行。上了梁山，在黑風(fēng)口當(dāng)了半天水滸好漢，下得山來，豪興猶在，禁不住提起筆來，給你寫此一信，為的是請你同我一起，分享一點兒梁山風(fēng)光，水泊豪情。啊，梁山，這有著濃厚的傳奇色彩的地方，在我的童年時代，是怎樣強烈地激動過我的好奇的心，撩撥過我那充滿了浪漫色彩的想象啊。直到如今，只在一提起梁山泊，我的眼前就會出現(xiàn)一片浩浩碧水，茫茫蘆蕩。在這煙波浩渺之中，一聲響箭起處，幾只蚱蜢水舟，從那茂密的蘆葦叢中，箭也似地飛將出來?！。@情景，真夠豪邁浪漫的了。呵，豈止是豪邁浪漫，簡直是富有詩情畫意呢?？裳巯逻@水泊梁山，卻大非往昔可比了。往日那浩浩蕩蕩的八百里水泊，如今多已淤積成平原，變成了良田萬頃。眼下，正是小麥拔節(jié)的季節(jié)，一馬平川的魯西南大平原上一片嫩綠，那微風(fēng)吹動著麥浪，也真酷似那綠色的水泊呢。但，蓼兒洼的遺跡，還是到處可見，除去那一片汪洋的東平湖外，這萬頃平原之上，也有不少地方，展現(xiàn)出一片片蘆葦叢生的港汊和塘灣。梁山，就座落在本工程主要有以下特點：地質(zhì)條件差：管道穿越的地層主要為淤泥夾砂層，地下水位高，這種地層在受到擾動時容易發(fā)生流沙現(xiàn)象；頂管施工精度要求高，管道要從橋梁、其它市政管線、路面、河道等地面結(jié)構(gòu)物下面穿過，地面構(gòu)造物不能受頂管影響；工程位于現(xiàn)有石化公路道路兩側(cè)，道路兩側(cè)為住宅區(qū)、廠區(qū)、商鋪、魚塘、河涌等，石化公路為石樓鎮(zhèn)至化龍鎮(zhèn)的交通主干道，施工中必須保證道路暢通及頂管工程的安全和質(zhì)量；在管道施工范圍的路面下有給水管、通信電纜、高壓電纜等管線，分布情況待探明；工期要求緊，必須盡早計劃、盡早開工。

頂管施工主要設(shè)備根據(jù)本工程的實際情況，頂管段采用設(shè)備泥水平衡式工具頭2個、中繼環(huán)若干個，2臺渣漿泵、2臺螺桿式泥漿泵、輸泥輸漿管路2套，16T吊機2輛、簡易龍門吊2套，后座泵站2套、整體式頂進(jìn)構(gòu)架2套、泥水處理系統(tǒng)2套、水準(zhǔn)儀2臺、全站儀1臺，另外還有通用設(shè)備電焊機、水泵、泥漿桶、泥漿池、泥漿車等。機頭選型

根據(jù)地質(zhì)報告，并結(jié)合本公司的施工經(jīng)驗，頂管機頭決定采用氣壓平衡網(wǎng)格（水沖）式機頭進(jìn)行施工。該機頭在頂進(jìn)過程中，通過氣壓平衡正面土壓穩(wěn)定機頭，減少外部土體對周圍地面的影響。頂管準(zhǔn)備工作1）根據(jù)設(shè)計軸線、高程、進(jìn)行頂管中線、高程放樣，以確定導(dǎo)軌的安裝高度和方向，測量放樣嚴(yán)格按三級放樣制度進(jìn)行測放復(fù)核，確定無誤后，放可進(jìn)行下道工序施工。2）安裝洞口止水橡膠板。3）根據(jù)測放效果,安裝導(dǎo)軌,導(dǎo)軌安裝要求平穩(wěn)、牢固，中線、高程與設(shè)計無誤，偏差符合設(shè)計要求規(guī)范要求。4）主頂設(shè)備安裝①在主頂千斤頂安裝要求位移中線兩側(cè),且兩邊等距,千斤頂坡度符合設(shè)計坡度。②主頂油泵車安裝到位后,需對油泵車進(jìn)行調(diào)試,調(diào)試完成后,用高壓油管與主頂千斤頂連接,并對主頂千斤頂進(jìn)行調(diào)試。如發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)換或檢修。③工具管安裝,工具管吊入工作井接通電源,對工具管開頂前作最后一次檢測,并作好記錄。進(jìn)出洞口加固由于地質(zhì)條件較差而工具管自重相對較重,因此在進(jìn)出洞口區(qū)域需進(jìn)行土體加固。在洞口進(jìn)行壓密注漿，以防止土體工具管出洞時，工具管發(fā)生下沉而直接造成頂管的質(zhì)量發(fā)生問題。（6）頂進(jìn)施工1）工具管等主頂設(shè)備檢修完畢,確認(rèn)無故障后,方可破預(yù)留孔封樣,把工具管頂入土中。2）頂力控制掘進(jìn)機方向控制保證頂管機嚴(yán)格按設(shè)計軸線推進(jìn),不偏離設(shè)計軸線方向,必須及時觀測頂管動態(tài)數(shù)據(jù),從而調(diào)整頂管各施工參數(shù),指導(dǎo)頂管正確、安全推進(jìn)。在工作井后靠背前設(shè)置一牢固的測量平臺，平臺高度與軸線標(biāo)高相匹配，并可作不量調(diào)節(jié)，經(jīng)緯儀安置在平臺上，調(diào)整經(jīng)緯儀方向、高度與設(shè)計軸線一致。在機頭后殼體圓心處有一測量尺，根據(jù)經(jīng)緯儀的觀察即可讀出尾部的實際偏差，現(xiàn)場結(jié)合機頭前后殼體間隙角、機頭滾動角、二維傾斜讀數(shù)即可算出機頭的現(xiàn)存偏差及發(fā)展趨勢，從而進(jìn)行糾偏操作。另外，在機頭前方筒還安裝有傾斜儀傳感器，向操作人員顯示機頭的傾斜角度，以指導(dǎo)糾偏。糾偏當(dāng)管道偏差超過10mm時，需采取糾偏措施。糾偏時指導(dǎo)思想是“減緩發(fā)展，穩(wěn)慢回歸，平行找順，糾偏一半，反曲靠線，主動微調(diào)”。發(fā)現(xiàn)誤差時，不能急于歸位，找出原因，減緩誤差發(fā)展。第一步，找出誤差大的一面進(jìn)行糾偏工作，糾偏千斤頂在原基礎(chǔ)上的伸出量不超過2-4mm，這時誤差雖仍在增加，但已有回歸趨勢。第二步，經(jīng)過一段頂程后（3m左右）出現(xiàn)頂進(jìn)軸線與設(shè)計中心線平行時，可多頂一段距離（5～10m）。管體在頂進(jìn)中會接順一些已彎曲的土洞，第三步向設(shè)計中心靠攏，仍將千斤頂繼續(xù)伸出2mm左右，本著穩(wěn)慢原則，每頂2-3m可向設(shè)計中心靠近5mm，當(dāng)誤差已校正1/2時，反向糾偏千斤頂開始伸出（2mm），這時的機頭仍然向設(shè)計中心靠攏，但其軌跡可能已向反方向演變，故稱“反曲靠線”，只有這樣才能避糾偏工作操作要點：糾偏前，要根據(jù)機頭本身已存在的斜率和軌跡綜合分析，確定校正方向及糾偏千斤頂?shù)纳斐隽?。糾偏時要堅持勤測、勤調(diào)、微動的原則，每次糾偏一般情況不大于0.5，切忌猛糾、硬調(diào)。糾偏操作必須在頂進(jìn)中進(jìn)行，嚴(yán)禁在停止時糾偏。當(dāng)進(jìn)行主動糾偏時，應(yīng)會同技術(shù)人員共同研究進(jìn)行。沉井施工施工技術(shù)要求沉井下沉需待混凝土強度達(dá)到設(shè)計要求后，方可開始挖土下沉。下沉?xí)r，應(yīng)先鑿除刃腳下的混凝土墊層及磚砌內(nèi)模。挖土工具采用蟹斗挖機挖土吊出井外。沉井挖土順序應(yīng)中間稍低于四周，沉井內(nèi)的挖土高差控制在1米以內(nèi)，禁止深鍋底挖土，防止沉井突沉造成沉井傾斜的危險。另外，井壁外的灌砂必須均勻充實，使沉井下沉?xí)r四周摩阻力相近，均勻下沉。沉井下沉?xí)r，應(yīng)防止傾斜，發(fā)現(xiàn)問題及時糾偏，若沉井下沉有困難時應(yīng)另外想辦法，不準(zhǔn)大量挖深，造成突沉。沉井挖土三班制連續(xù)作業(yè)，中途不停頓，確保沉井連續(xù)、安全地下沉就位。當(dāng)刃腳距離設(shè)計標(biāo)高在1.5米時，沉井下沉速度應(yīng)逐漸放緩，挖土高差控制在50cm內(nèi)，當(dāng)沉井接近標(biāo)高時，應(yīng)預(yù)先做好止沉措施。止沉措施可采用在刃腳四周間隔挖出設(shè)計標(biāo)高的槽，填入方木，并應(yīng)注意拋高系數(shù)，禁止超沉和超挖。沉井下沉過程特殊情況處理沉井施工流程沉井下沉沉井下沉系數(shù)計算Ｋ＝Ｇ／（Ｒf＋Ｒt）其中：Ｇ為沉井自重Ｒf為精巧壁摩阻力Ｒf＝Ｄ１＋ftＲf＝Ｌ１＋ftＲt為刃腳端面及底梁反力Ｒt＝ft×Ｆt＋1/2ft×F當(dāng)１＜Ｋ＜1.33時沉井能正常下沉。沉井下沉施工1）沉井下沉前,應(yīng)先在四角用油漆做好高程標(biāo)尺,如是圓井應(yīng)把圓周4等分，然后用油漆做好高程標(biāo)尺，以便于沉井下沉?xí)r進(jìn)行觀測。2）沉井下沉觀測，必須每天定時觀察,如發(fā)現(xiàn)下沉有異常情況，應(yīng)加強觀測，每次觀測結(jié)果要求做好記錄，報項目部技術(shù)負(fù)責(zé)人。3）沉井刃腳砼強度達(dá)到100%后，沉井可進(jìn)行下沉施工。4）沉井下沉?xí)r，應(yīng)對稱破除素砼墊層，并把墊層砼塊清理干凈，防止沉井開始時下沉?xí)r發(fā)生傾斜。5）沉井井內(nèi)挖土，采用抓斗式吊車挖土施工，人工配合挖土的方式進(jìn)行施工,且要求施工采用連續(xù)施工的方式進(jìn)行24小時不間斷施工。6）沉井下沉挖土要有專人負(fù)責(zé),指揮井內(nèi)挖土施工。7）沉井下沉偏糾偏,要求現(xiàn)場施工人員根據(jù)測量觀察到的數(shù)據(jù)及時調(diào)整井內(nèi)挖土方式，并報項目負(fù)責(zé)人。8）由于施工現(xiàn)場無法堆土等雜物，因此施工時，沉井土方需及時外運。抓斗挖出土方，由土方車及時運至堆場。9）沉井下沉的速度,由挖土的速度來控制,當(dāng)沉井離設(shè)計要求0.5～1m時,要求嚴(yán)格控制挖土速度,控制沉井下沉,防止發(fā)生超沉。沉井封底1）當(dāng)沉井下沉至設(shè)計標(biāo)高時，應(yīng)密切觀察，在8小時內(nèi)下沉量小于1cm時進(jìn)行封底施工，如發(fā)生沉井下沉較大時，應(yīng)采取阻沉措施。2）封底施工時，嚴(yán)禁向井內(nèi)回填土方，超挖部分應(yīng)采用碎石或石塊回填。井內(nèi)淤泥需清除干凈，預(yù)留鋼筋調(diào)直，清除雜物，砼接觸端面應(yīng)鑿毛，并清洗干凈。3）在底板中設(shè)置集水井，作用是防止封底后地下水壓的作用造成底板損壞，集井用?450砼管。4）封底時，先澆筑C25砼墊層，終凝后進(jìn)行底板鋼筋綁扎。5）鋼筋驗收合格后，進(jìn)行底板砼澆筑，并留砼試塊。6）當(dāng)砼強度達(dá)到設(shè)計要求后，對集水井進(jìn)行封堵，并停止井點降水。沉降觀察沉井在下沉過程中，必須隨時測定沉井標(biāo)高，確保均勻下沉，并做好沉井下沉記錄。沉井下沉至設(shè)計標(biāo)高（包括拋高）后，應(yīng)先清除表面浮泥等雜物，超挖的土方必須用碎石夾砂填實，不得用土填，井內(nèi)不得有積水，并確保井點的正常工作，不允許發(fā)生停泵，同時加強對水位的觀測，保證降水要求，地下水位必須距離墊層50cm以下。底板與刃腳的接觸面，必須將表面混凝土全部鑿毛并露出石子，便于新老混凝土的結(jié)合。當(dāng)沉井在8小時內(nèi)的累計下沉量不大于10mm時，方可澆搗底板碎石墊層。綁扎底板鋼筋、澆搗底板混凝土

在素混凝土墊層完成后，就可在其上綁扎底板鋼筋。鋼筋在綁扎時，應(yīng)保證刃腳鋼筋與底板鋼筋的連接、上下兩層鋼筋的間距，并將刃腳混凝土的表面鑿毛露出石子，便于刃腳混凝土與底板混凝土的結(jié)合。

底板混凝土澆搗完成后應(yīng)及時養(yǎng)護(hù)，確保其表面不露白，并應(yīng)防止陽光及溫差的劇烈變化，以免底板出現(xiàn)收縮裂縫，影響沉井的施工質(zhì)量和使用功能。

鋪設(shè)碎石層及C25素混凝土墊層在鋪筑碎石層時，應(yīng)確保井底內(nèi)無積水、無流砂、無翻漿等現(xiàn)象。10cm的碎石層應(yīng)做到平整，無坑塘，必須時應(yīng)用水平儀抄平，保證碎石層的