顶管工程施工技术方案 下载本文

混凝土浇筑前在井的四角模板上设置沉降观测点,以便及时发现沉井在浇捣过程中由于自重重造成的不均匀沉降,采取措施,指导在浇筑过程中混凝土浇筑的部位及顺序,及时更正浇筑过程中沉井造成的偏差,影响质量。

混凝土浇筑时,选用有施工经验的人员担任组长,指导砼的振捣。井上有专人负责安全质量工作,进行监督和指导。

(9)拆模

一般在砼浇捣完成经湿润养护到一定强度后(视当时气温而定),可放松沉井墙身的拉条螺栓,拆卸钢模板和扣件式钢管。操作顺序是自上而下,由内向外拆卸模板和扣件式钢管。注意拆除钢模时,不要用力敲打或将新浇筑的砼表面碰伤。模板拆除后及时在M14螺栓根部将砼表面凿成半径2CM的凹坑,然后割除拉条螺栓,用防水砂浆二次补坑,并涂防水材料两度。对于较大孔洞口悬空部分的砼底模应按要求,当砼强度达到一定设计强度时,方可拆除。拆除后的钢模板、钢管脚手、五金配件,应及时清理,堆放整齐,对弯曲变形的钢模要及时整理。

模板拆除后在井的四角喷涂测量水准标志,在井的顶端处喷涂测量沉井位移标志。

(10)砼养护

每次浇筑砼时,都应按砼的方量制作相应的7天、28天抗压、抗渗试块各两组,同时在现场设置一间标准养护室,使砼试块可以每次浇筑砼后,在沉井四周挂麻袋浇水养护,第一天开始每天2小时浇一次水,三天之后酌情减少。砼湿润养护期为14天,若遇冷空气袭击,气温突变天气,应及时加盖草包或搭建挡风屏保温。若遇高温季节,应增加浇水次数,保持混凝土表面湿润。在同等条件下进行养护,保持数据的准确性。

4、沉井下沉 (1)沉井下沉准备

1)沉井下沉前应封堵井壁全部预留孔洞,对较大的孔洞可用水泥砂浆砌砖封堵,并在靠土的一侧用水泥砂浆抹面。封堵孔洞用的砂浆强度应满足下沉时能抵抗土压力和水压力的要求,还要考虑便于拆除。

2)沉井下沉前应检查降、排水效果,当达到设计的要求后方可开始下沉。 3)放线定位。沉井下沉前,先在内外井壁上各对称弹出4条垂线,以测定沉井下沉时的倾斜度。在沉井内部4条垂线的顶端,悬挂垂球,并在刃脚处设标盘,沉井下沉施工时,随时观测沉井偏斜,以便及时纠偏。在沉井外壁,沿4

条垂线绘制水平测量标尺以此测定沉井的下沉量及下沉偏差。

4)检查沉井下沉使用的挖土、出土、运土等机械、设备、工具是否完好,数量是否能满足要求。

5)当沉井附近有已建成的建筑物或管线时,应在有关位置处设置沉降变形观测点,并在沉井下沉和施工排水期间定期观测其变形情况,直至沉井封底完毕施工停止抽水满3个月为止。

6)当沉井砼达到设计强度要求后方可抽掉垫木,抽除垫木时由专人指挥,分组分编号依次、对称、同步地抽除。在抽除垫木过程中,随抽随夯填中粗砂,在刃脚内外侧填筑小土堤,并注意观测下沉是否均匀。

7)砼垫层凿除前,对所有的砼垫层进行间隔对称分组编号,在凿除砼时分组、对称、同步地进行工作,待同一编号的砼垫层凿除完并进行回填后,方可凿除下一组编号砼垫层,每砼垫层凿除一组必须及时回填,回填材料采用中粗砂。

(2)沉井下沉的施工方法

沉井下沉的施工方法根据沉井所通过地层和地下水的情况,沉井施工可采用排水挖土下沉,不排水挖土下沉、配重下沉、振动下沉等施工方法。本工程采用排水挖土下沉。

排水方法

在沉井内离刃脚2m左右挖一圈排水沟,视沉井在大小设一个或几个集水井,深度比地下水位深1—1.5m,排水沟与集水井随沉井挖土的进度同时加深,并在井内或井壁上设水泵,将水抽出井外排走。

挖土的方法

本工程采用人工挖土,吊车垂直提升运土,翻斗汽车运土,在场内临时堆放。挖土时要有专人指挥,统一操作。

1)普通土层。应分层挖掘,每层厚度约为30cm,中央部分的土面应始终高于四周的土面30cm以上;沿刃脚内壁应保留土台,土台宽度可根据沉井内的土质决定,当土质松软时土台宽度应大些;土质坚硬时土台宽度可小些,一般为2m左右;沉井下沉时,按平面轴线的位置逐层沿外边四周挖去土台。当土台经不住沉井刃脚的挤压时土体破坏坍落,沉井便均匀地下沉,每次下沉宜控制在20cm左右。在挖除刃脚附近和刃脚下部的土时要求对称均衡,挖土的速度要相同,土面的高程要保持一致(纠偏时除外)。要加强施工力量,争取在最短的时间挖完,以保持沉井的均匀下沉。

2)砂夹卵石层或硬土层。挖土方法同普通土层。当挖至刃脚若不下沉,则可按平面布置分段对称挖空刃脚,并挖至刃脚外壁约10cm,每段挖完后用小卵石填塞夯实,待全部挖空填实后,再分层削掉回填的小卵石,可使沉井均匀减少承压面而平衡下沉。

(3)沉井下沉的观测

在沉井的下沉过程中,应经常观测沉井的倾斜度和刃脚踏面的高程。在刃脚的入土深度未及沉井高度的1/3时,应重点观测沉井井筒的倾斜度;当沉井刃脚踏面高程下沉到距设计高程约2m时,应加强对踏高程及下沉量的观测。

1)观测要点

①在挖土时,随时观测沉井井筒垂线的垂直度,当发现有倾斜时,应及时纠正。

②沉井下沉过程中,应对沉井的位置、标高(沉降值)和垂直度及时进行测量,每台班至少测量两次(班中及每次下沉后),并作好记录。

③如有倾斜、位移或扭转,应采取措施及时纠偏,使偏差控制在允许范围之内。

2)沉井井筒垂线倾斜度的观测

沉井井筒垂线倾斜度的观测方法为:观测在井筒内壁预先设定的4个垂球的锥尖是否分别在相对应位置上的标盘中心,当井筒发生偏斜时,垂球锥尖就偏离标盘中心点,垂球吊线就偏离井筒内壁上的垂线。根据垂球偏离标盘中心及偏离井筒内壁的垂线的方位和大小进行纠偏。一般在沉井每次下沉前后各观测一次。

3)沉井刃脚踏面高程及下沉量的观测

沉井刃脚踏面高程及下沉量的观测方法为:利用在沉井外地面上轴线位置处预先设置的水平指标尺,分别测出下沉时刃脚踏面的高程,前、后两次分别测得的刃脚踏面的高程差,即下沉量;刃脚踏面下沉前高程减去测得下沉时踏面高程即总下沉量。同时两个相对点高差读数之正、负差,也表示沉井井筒倾斜的方向及倾斜程度。一般上述观测在每次下沉前、后各一次。

4)用水准仪或激光水平仪测量沉井下沉量和下沉中的刃脚踏面高程及井筒倾斜度。

为在沉井下沉过程中较精确地测量动态的刃脚踏面高程,测算井筒倾斜度,一般用水准仪或激光水平仪测量在井外壁事先设置的4个对称点的高程,然后算出踏面的高程(前后两次高程之差即是下沉量),用相对称点的高程差算出井筒

倾斜角。

(4)沉井的纠偏

沉井在下沉过程中,时常出现井筒倾斜(沉井垂直度歪斜超过允许限度)沉井位置偏移(沉井轴线产生位移)等情况时,应立即分析原因,进行纠偏。

1)沉井倾斜 A、原因分析

①沉井四周土质软硬不均;

②没有均匀挖土,使沉井内土面高差悬殊; ③刃脚一侧被障碍物拦住;

④沉井外面有弃土或堆物,井上附加荷重分布不均造成对井壁的偏压。 B、纠正倾斜的方法

沉井四周土质软硬不均及挖土不当引起的沉井倾斜的纠偏方法有3种,即: ①挖土纠偏,即通过调整挖土的高差,及调整沉井刃脚处保留土台的宽度,进行纠偏。在下沉较慢的一侧多挖土,逐步挖掉刃脚处的土台使刃脚悬空,其高度宜为20cm,沿刃脚四周长度宜为沉井直径的1/2,促使该侧下沉。同时在下沉较快的一侧沿刃脚四周长度为直径的1/2多保留刃脚处土台的宽度;如该处土体松软时,应夯实或填碎石作为加固,并在该处井筒外部地面上堆土夯实,以增加其抗力和摩阻力。采用上述的方法,如一次不能全部纠正偏斜,可按上述的方法重复进行,至符合规定误差为止。而后按正常下沉挖土。

②射水纠偏。沉井在下沉过程中发生偏斜而用挖土纠偏仍不见效时,采用下沉较一侧的沉井井筒外部沿外壁四周注射压力水,使该处的土成为泥浆,以减小土的抗力;泥浆还起润滑作用,减小沉井外壁与土之间的摩阻力,促使沉井较高一的侧迅速下沉。当纠偏接近正常位置时应停止射水,并应将沉井外壁与土之间的空隙用细土或砂填充。

③局部增加荷载纠偏。当井筒下沉过程中出现倾斜时,可在井筒较高的一侧增加荷载(一般采用铁块、砂石袋加压)或用震动机震动,促使井筒较高侧较快下沉。一般讲,方法适用于小型沉井的情况。

上述几种纠偏方法可单独使用,也可综合使用。但是在沉井下沉叶及时发现偏差,及时采取有效措施纠偏,控制偏斜量是控制沉井中心位移保证下沉质量的关键。

采用什么方法纠偏,要根据现场土质、井筒断面大小、倾斜程度及现场条件