[建筑土木]泥水平衡顶管施工专项方案专家论证

[建筑土木]泥水平衡顶管施工专项方案专家论证内容摘要：

缝情况、管口节及产品合格证。 严格控制原材料、半成品的质量。 施工中所用的钢材、水泥、管材等除须具有相应的质量证明书外，还须按规范要求进行抽检试验，合格后方可使用，对经试验达不到设计要求的原材料或作降级使用、或作退货处理。 原材料、半成品的堆放应符合现场要求，分类分规格堆放，并挂上标识牌，以防误用。 公司工程管理部每季度将对不合格半成品、成品或不合格的原材料进行统计分析，对一些容易出现质量通病的工序，分析该工序所用材料、工艺、生产设备、操作规程、操作人员的技艺或其他因素，对质量的不同影响，区别对待并提出和采取预防措施。 我司在中标后，即派员与上述各材料成品供应商取得联系，提供所需材料、构件的时间和清单，以便供应商作好有关的供料准备工作。 此外，对于在施工阶段各工作区段要使用的管材、构件等，我们将于施工前的5天从供应商处提取，并做好质量检验工作，确保安装顺利进行。 第四章 工程施工方案与工艺广州市番禺区化龙镇污水管网工程2号本站至金利大道污水管道工程，是因受到道路及周围管线、管道埋深等因素的影响，从经济、安全考虑宜采用泥水平衡式顶管的施工方法进行施工。 第一节、工作井（沉井）施工工作井沉井为圆形结构，直径5米；总高度以实际计，壁厚30cm。 根据设计图纸的要求以及施工现场的地质情况和周围环境条件，确定沉井采取分节制作、分次下沉和排水挖干、干封底的施工方案。 沉井施工流程图：沉井施工现场清理测量放样，确定井位基坑施工第一、二节沉井制作，第二次井点降水施工砂垫层和素混凝土垫层施工第二次下沉第三、四节沉井制作、第三次井点降水第一次下沉底板浇筑沉井干封底打设轻型井点沉井施工流程图(1)井点降水基坑开挖、沉井下沉以及其它工序施工过程中降排水效果的好坏，直接影响工程的进度和施工质量，采取合理的科学的降水方案是本工程的一个课题。 本次沉井施工区域地下水位较高，沉井施工有一部分须在地下水位以下施工，因此在沉井下沉施工过程中，为防止产生流砂现象，提高沉井制作时的地基强度，在基坑四周布置多层轻型井点降水。 沿基坑底四周设排水明沟，对角设置两个集水坑并配水泵，以便及时排除坑内积水；在基坑四周挖设排水明沟，并且对角设置集水坑并配备水泵，用于基坑排除周围地表水。 (2)基坑开挖为保证沉井制作均匀下沉，先将井区范围的障碍物与表层土挖出。 根据设计要求及考虑沉井整体制作的方便可行，5米。 为保证制作沉井的地基具有足够的承载力，基坑底部若为松软的土质，必须予以清除，以砂或砂土回填、整平、夯实，防止在沉井制作过程中发生不均匀沉降，造成井壁开裂。 基坑开挖用反铲挖土机进行，并辅助人工整平。 基坑形成后立即以粗砂分层回填夯实，辅以洒水，用平板振动器或蛙夯密实，以保证填砂的承载力。 (3)砂垫层、素混凝土垫层施工①混凝土垫层a、混凝土垫层宽度计算b、混凝土垫层厚度式中G0——沉井第一次浇筑砼后单位长度的重量，G0=；Rs——砂垫层的允许承载力，Rs=250KPa；b——混凝土垫层宽度；b1——踏面宽度，b1=；h——混凝土垫层厚度。 混凝土垫层混凝土强度C20。 ②砂石垫层a、砂垫层厚度；b垫层宽度；此次沉井施工中砂垫层采用满铺的铺设形式。 按照上述公式。 砂垫层分两次铺设。 每一层铺设时要浇水，采用平板振捣器振捣密实。 (4)工作井沉井模板施工①模板受力分析根据规范，砼入模时模板受侧压力为：K——温度校正系数，；P1——倾倒砼产生的水平动压力，取6KN/m2；V——砼浇筑速度（m/h）；，吊车运送，；P=8+24+6=②模板的选用模板采用钢框竹胶板大模板。 模板横带2Φ48﹫600，竖带2Φ8﹫800。 模板验算如下：横带验算：横带外径Φ1=，内径Φ2=。 =L=按五跨连续梁计算：横带承受60cm宽均布荷载作用，如图：q五跨连续梁计算示意图q==按最不利活载计算，查表得：=802=cm ==＜[δ]=所以强度满足要求。 ==＜[f]=L/250 =80/250 =可见强度满足要求，刚度也满足要求，故模板设计是合理可靠的。 竖带计算：竖带2Φ8承受横带2Φ48脚手管传递的集中力，按抗剪进行验算，Φ8断面积A=，2Φ8的最大间距为80cm，承受最大作用力：KN=剪应力==＜[τ]=2Φ8满足抗剪要求。 ③拉杆计算：拉杆承受的最大拉力Nmax=。 选用Φ16钢筋加工成M16拉杆，大于Nmax，故拉杆满足要求。 (5)钢筋绑扎及模板支拆在钢筋绑扎前，搭设好施工用脚手架（兼作砼浇筑工作平台），钢筋绑扎与摸板支立应交错进行，刃脚斜面砖砌粉饰——绑扎刃脚钢筋——临时支立墙身内侧模板——支立外侧模板——模板整体加固。 模板采用普通钢模和异形模板拼成大模板，主要对穿螺杆拉撑固定，辅以钢管支撑，安拆用吊车进行。 钢筋绑扎和搭接应按规范严格执行，并参照设计说明和图纸施工，尤其注意各种预埋件、预留钢筋的位置、数量及规格。 (6)混凝土浇筑混凝土浇筑采用现场拌制。 坍落度控制在9cm，由汽车吊吊至内脚手平台，人工入模。 混凝土入模应注意对称布料并及时振捣，使上下砼结合成一体。 入模振捣用插入式振捣棒进行，为确保振捣质量，在模板一侧开一定数量的振捣窗，便于振捣棒入模振捣，浇筑完窗下部分混凝土后，立即封闭。 工作井分三次浇筑完成。 第一次混凝土浇筑完成后，待混凝土强度达到设计强度后，开始浇筑第二次混凝土，施工缝凿毛，用水冲，再铺一层10mm左右，——，然后浇筑。 浇筑混凝土时，应有专门的指挥人员，保证连续、对称作业。 混凝土浇筑后应及时加强养护，加盖草包及湿水润湿，并确保带模养护时间。 (7)沉井下沉①下沉系数计算②稳定系数计算K1——沉井下沉系数；K2——沉井稳定系数；G——沉井自重（KN）；R——刃脚反力（KN）；Tf——沉井外壁摩阻力（KN）；B——被井壁排出的水重（KN）；由于采用排水下沉，故B取0；经计算后可知沉井的下沉系数及稳定系数均满足施工要求。 ③刃脚砖砌斜面底模和砼垫层的凿除砖砌斜面底模和砼垫层的凿除要求均匀、对称、迅速，因此，采用风镐凿除。 凿除时用4台风镐对称进行，先凿除砖砌斜面部分，后凿除砼垫层部分，在凿除斜面底模和砼垫层时，沉井即开始下沉。 ④沉井分段下沉本工程中沉井是整个工程的基础，故下沉控制非常重要，一旦发生倾斜就会给后续工序带来困难，故需精心施工，均匀下沉。 每次沉井下沉前均要按规范进行沉井下沉计算，需满足下沉系数K≥。 每次下沉前都要注意有关下沉的技术数据，如井壁实际阻力等，供每次下沉系数计算时考虑。 a、首次下沉沉井浇筑后，开始首次下沉。 沉井下沉必须由专人指挥。 初沉采用人工配合机械下沉。 初沉是沉井下沉最关键的工序。 此时四壁无约束无摩擦力，全部重量靠砂层承担，下沉系数很大。 沉井重心又高，开挖若不均匀，就可能倾斜位移，刃脚下的砂垫层要分层均匀开挖，每层厚度25cm，在刃脚沿线全面进行。 沉井入土后，挖土应分层、均匀、对称的进行，分层厚以30cm左右一层为宜。 ，为防止突沉，靠近刃脚处尽可能不掏土，发现沉井倾斜，应及时纠偏，如出现突沉，应分析原因，及时采取措施。 b、第二次下沉第二次下沉在沉井最后浇筑后进行。 第二次沉井下沉采用长臂钩机挖土，汽车运土。 沉井下沉过程中，在做好观测、分析刃脚压力变化、分析挖土深度与沉井下沉量的关系的基础上，确定合理的开挖深度，让沉井缓缓“穿刺”下沉，防止因开挖过深形成突沉，特别是沉井最终接近设计标高时，尽量控制好井底开挖量。 沉井下沉至设计标高后，经观测在8小时内累计下沉量不大于100mm，或沉降速率在规范允许范围内时，即可进行沉井封底。 （8）沉井封底沉井下沉至设计标高后进行封底。 ①基底处理a、基底面应尽量整平。 b、清除浮泥，防止封底砼和基底间渗入有害杂质。 c、刃脚与封底砼接触面处的泥污应予清除。 d、用块石回填锅底超挖部分。 e、用碎石、粗砂找平。 ②砼浇筑采用现场拌制。 坍落度控制在9cm，由汽车吊吊至井内，人工浇筑，并及时振捣；（9）底板砼浇筑封底砼达到设计强度后，方可抽排沉井内积水，以防封底砼承受水压而遭受破坏。 井内水抽干后即可进行底板砼浇筑。 钢筋绑扎按设计图纸进行，与井壁预插钢筋配合布置。 砼浇入后，用插入式振捣器振捣密实，再用平板振捣器提浆初平，最后人工找平，收面。 接收井沉井施工接受井沉井为为圆形结构，直径5米；总高度以实际计，壁厚70cm。 根据设计图纸及招标文件的要求以及施工现场的地质情况和周围环境条件，确定沉井采取分节制作、分次下沉和排水挖干、干封底的施工方案。 其具体施工方法和工作井相似。 沉井测量、质量控制及注意事项(1)在凿除砖砌斜面和砼垫层前，必须在井顶及井壁上画出沉井的纵横中线，中线用于沉井垂直度与位移的监测。 (20凿除斜面底模和砼垫层时，要加强垂直度，下沉量测量，发现倾斜立即纠正。 (3)沉井初沉时，每班至少作两次监测，（中线位移、垂直度、下沉量），每开挖一层土均应作一次下沉量、垂直度测量。 (4)挖土下沉时，视下沉速度，每两班测l2次，发现异常现象及时采取相应技术措施。 (5)在纠偏过程中要增加监测次数。 (6)沉井接近设计标高时，应放慢下沉速度，沉井沉至距设计标高100mm时停止挖土下沉，并加强监测直至稳定。 (10沉井下沉时，井内除土应先从中间开始，均匀、对称地逐步向刃脚处分层取土，使沉井均匀下沉，防止偏斜，特别是下沉初期，沉井入土较浅，土层对沉井的平衡稳定作用差，容易产生偏斜，尤应注意。 在挖土下沉过程中，不应偏除土，避免沉井发生偏斜。 (2)下沉中随时掌握土层变化情况，分析和检验土壤阻力与沉井重量的关系，控制其除土部位及除土量，使沉井平衡地下沉。 (3)下沉过程中，应做好标高、下沉量、倾斜和位移的测量工作、随时注意纠正沉井的偏斜。 (4)当第一次沉井接近预定标高时，应调平沉井，准备接高。 此时应特别注意除土部位及深度，防止沉井下沉量过大或产生较大偏斜，增加接高工作的困难。 (5)沉井下沉至设计标高以上2m前，控制井内除土量，注意调平沉井，防止因除土量过大及除土不均，而使沉井突然大量下沉并产生较大的偏斜，增加准确下沉至设计标高的困难。 (6)在工作井沉井开始下沉前，在其周围构筑物及地面设置一定数量的沉降、位移观察点，随时观测沉井周围地面的塌陷、开裂情况和构筑物沉陷、位移的情况，以便迅速采取措施，确保附近设施的安全。 由于工作井和接收井是本顶管工程的基础，因此在沉井施工过程中一定要加强控制，确保沉井准确下沉到位，并且要制定尽可能详细的处理措施，为施工过程中可能出现的问题做好准备工作。 (1)倾斜处理沉井下沉过程中倾斜率要控制在1/150～1/200，超过1/200时就要进行纠偏，纠偏方法是在倾斜的相反一侧刃脚偏除土，在井壁外侧射水冲刷，井顶施加水平力予以纠偏。 (2)水平位移处理纠正位移时，可先有意偏除土使沉井向偏位的方向倾斜，然后沿倾斜的方向下沉，直至沉井底面中心与设计中心位置相合或接近时，再将倾斜纠正或纠至向相反方向倾斜一些，最后调整至使倾斜和位移都在容许偏差范围内为止。 (3)沉井位置扭转的纠正在两对角偏除土，在另两对角偏填土，借助于刃脚下不相等的土压形成的扭矩使沉井在下沉过程中逐渐纠正其位置。 (1)沉井突沉的处理为了确保施工顺利进行，防止由于挖土过快或地质骤变等使下沉失控，产生突沉，在施工前一定要对施工地点进行实地考察，详细了解土质情况，做到心中有数。 在下沉过程中如遇到突沉采取如下处理措施：①沉井下沉速度过快时，首先要放慢挖土速度，始终保持刃脚以上有较厚的土，使井壁内侧亦承受一定的摩阻力，刃脚下土的阻力和井壁内、外侧摩阻力之和与沉井自重处于极限平衡状态，沉井徐徐“穿刺”下沉。 ②采用井壁外回填，以增强井壁外摩阻力。 (2)超沉的处理①在刃脚处回填土，垫加石块，增加阻力。 ②向井内灌水，增加沉井所受的浮力。 (3)遇障碍物的处理沉井下沉发现障碍物，应立即停止下沉，根据障碍物的性质、大小、位置等情况决定处理办法。 刃脚下如遇较小的孤石，可将四周土掏空后取出；较大孤石，可用风动工具破成小块后取出。 沉井施工质量按国优标准确保优良，质量控制标准如表所示；质量控制标准表沉井制作质量项目允许偏差长度177。 %且≤100mm宽度177。 %且≤100mm对角线差对角线长1%井壁厚度177。 15mm井壁垂直度1%预埋件、预留孔位移177。 20mm下沉后质量刃脚平均标高100mm水平位移＜下沉总深度的1%任意两角高差＜两角水平距离1%且＜300mm第二节 施工工艺流程一、泥水平衡式顶管微型掘进机被主顶油缸向前推进，掘进机头进入止水圈，穿过土层到达接收井，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层。 挖掘的土质，石块等在转动的切削刀盘内被粉碎，然后进入泥水舱，在那里与泥浆混合，最后通过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。 在挖掘过程中，采用复杂的土压平衡装置来维持水土平衡，以至始终处于主动与被动土压之间，达到消除地面的沉降和隆起的效果。 掘进机完全进入土层以后，电缆、泥浆管被拆除，吊下第一节顶进管，它被推到掘进机的尾套处，与掘进头连接管顶进以后，挖掘终止、液压慢慢收回，另一节管道又吊入井内，套在第一节管道后方，连接在一起，重新顶进，这个过程不断重复，直到所有管道被顶入土层完毕，完成一条永久性的地下管道。 掘进机在掘进过程中，采用了激光导向控制系统。 位于工作后方的激光经纬仪发出激光束，调整好所需的标高及方向位置后，对准掘进机。