7.2.3. 井下准备工作 7.2.3.1洞门密封圈安装
由于洞圈与顶管节间存在着约10cm的建筑空隙,在顶管出洞及正常顶进过程中极易出现外部土体涌入始发井内的严重质量安全事故。为防止此类事故发生,施工前在洞圈上安装帘布橡胶板密封洞圈,橡胶板采用12mm厚钢压板作靠山,压板的螺栓孔采用腰子孔形式,以利于顶进过程中可随管涵节位置的变动而随时调节,保证帘布橡胶板的密封性能。
7.2.3.2基座安装
基座定位后必须稳固、正确,在顶进中承受各种负载不位移、不变形、不沉降。基座上的两根轨道必须平行、等高。
后靠自身的垂直度、与轴线的垂直度对今后的顶进也至关重要。钢后靠根据实际顶进轴线放样安装时,与始发井内衬墙预留一定的空隙,固定后在空隙内填C20素砼,使钢后靠与墙壁充分接触。这样,管涵顶进中产生的反顶力能均匀分部在内衬墙上。
7.2.3.3顶管机吊装下井
顶管机头分为两段,吊装时选用性能优良的汽车吊来吊装机头,为了避免顶管机头吊装中工作井、路面及路面下管线的损坏,在起吊时,在四个支腿下方铺钢制路基箱(7m×2.2m×0.43m)四块,降低吊车对地面的压强。
顶管机头的吊装:顶管机从平板车上被吊起后,要作片刻的停顿,一是确定顶管机头的实际重量是否在吊车的起重范围内;二是观察吊车对路面及工作井的影响。在确定是安全的情况下,将顶管机头缓慢吊入工作井,准确地停放在基座的轨道上。先吊前段再吊后段,分两次吊装完毕。
在顶管机头起吊过程中,加强对周围地面的观测,如发现路基变形,立即将机头放下,吊车移位,同时对井周围原有的混凝土地面下进行注浆加固。
7.2.3.4主顶的定位及调试验收
主顶的定位将关系到顶进轴线控制的难易程度,故在定位时要力求与管涵节中心轴线成对称分布,以保证管涵节的均匀受力。主顶定位后,需进行调试验收,保证8个千斤顶的性能完好。
7.2.3.5顶管机就位、调试验收
为保证顶管出洞段的轴线控制,顶管机吊下井后,需对顶管机进行精确定位,尽量
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使顶管机轴线与设计轴线相符。
在顶管机准确定位后,必须进行反复调试,在确定顶管机运转正常后,方可进行顶管出洞和正常顶进工作。
7.2.3.6照明及通风设备 电源布置:
在顶管过程中,主要的电源为动力用电和照明用电。 ①动力用电:
由于管道内的电机采用380V动力电,因此,进入管道的动力电必须做到二级保护和接地保护措施,动力电源线设置在操作人员不易接触处,并在电源线外增设护套,保证用电安全。在工作井井口处,管涵节堆放场地及其它需要照明处设置场地照明。场地照明采用投光灯立杆架设,每杆装设投光灯二个和相应电缆配线。井口照明采用DDG-3500镝灯,在井口安置二个。
②照明用电:
由于管道内的空气湿度较大,因此,采用36V低压照明电,带隔离变压器和漏电开关,用蝴蝶绝缘夹子敷设电线。低压电须通过变压器降压,灯具采用防水防爆灯具。
③ 施工用电:100KWh.(每台设备)。
顶管涵施工用电负荷统计表
设备名称 动力设备 其它 合计 功率(Kw) 500 80 580
④通风设施:
由于管道顶进距离长,埋置深度深,管道内的空气不新鲜,加上土体中会产生有害气体,因此,必须设置供气系统。通风设施用一台9m3的柴油空压机将压缩空气输入空气滤清器,再进入储气桶,经过气压调节阀,将压缩空气传输至管道最前端,并将管道最前端的空气排出,以此进行空气循环,同时还能降低机头前端的温度。
7.2.4 技术交底、岗位培训
在顶管涵施工前,对参加施工的全体人员按阶段进行详细的技术交底,使施工人员全面了解施工中将可能出现的各种工程难点,并努力提供施工人员的质量和安全意识。
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参与施工人员需按工种进行岗位培训,考核合格后方可上岗操作。
7.3. 顶管涵出洞段顶进施工
顶管涵机顶出洞圈至顶管涵机切口距工作井2.65m范围为出洞段。 7.3.1. 顶管涵出洞的施工步骤
凿除出洞口范围内钻孔灌注桩?设备调试?顶管涵机头靠上旋喷桩封门? 顶管涵机切削加固土体? 机头切口进入原状土、提高正面土压力值至理论计算值。
7.3.2. 出洞段顶进施工
顶管涵机进入原状土后,为防止机头“磕头”,拉紧机头和前三节管涵节之间的拉杆螺丝,同时适当提高顶进速度,使正面土压力稍大于理论计算值,以减少对正面土体的扰动及出现地面沉降。
7.3.4. 出洞段的各类施工参数
顶管涵机从工作井出洞后,应尽量减少水土流失,控制好地面沉降。应不断根据地面沉降数据的反馈进行参数调整,及时摸索出正面土压力、出土量、顶进速度、注浆量和压力等各种施工参数最佳值,为正常段施工服务。
7.4. 顶管涵正常段顶进施工 7.4.1顶进施工示意图
7.4.2、顶进施工方法 7.4.2.1引入测量轴线及水准点
①将地面的管道中心桩引入工作坑的侧壁上(两个点),作为顶管涵中心的测量基线。 ②将地面上的临时水准点引入工作坑底不易碰撞的地方,作为顶管涵高程测量的临时水准点。
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7.4.2.2下管
①下管涵前,要严格检查管涵,不合格的不能使用。
②第一节管涵下到导轨上时,应测量管涵的中线及前后端管涵底高程,以校核导轨安装的准确性。
③安装U型顶铁保护管涵口。 7.4.2.3千斤顶和顶铁的安装 千斤顶是掘进顶管涵的主要设备。
①千斤顶的高程及平面位置:千斤顶的工作坑内的布置采用并列式,顶力合力作用点与管涵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。千斤顶的着力点作用在管涵高度(管涵子直径)的1/3处。
②安装顶铁应无歪斜、扭曲现象,必须安装直顺。
③每次退千斤顶加放顶铁时,应安放最长的顶铁,保持顶铁数目最少。
④顶进中,顶铁上面和侧面不能站人,随时观察有无扭曲现象,防止顶铁崩离。 7.4.2.4顶进施工
工作坑内设备安装完毕,经检查各部分处于良好状态。即可进行试顶。首先校测设备的水平及垂直标高是否符合设计要求,合格后即可开始顶进,然后安放管涵,再次测量标高,确定无误后进行试顶,待调整各项参数后即可正常顶进施工。在施工过程中,做到勤挖勤顶勤测,加强监控。
其操作过程如下:
①安装好顶铁挤牢,工具管涵前端挖出土方一定长度后,启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个工作行程,将管涵推向一定距离。
②停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。 ③添加顶铁,重复上述操作,直至需要安装下一节管涵为止。
④卸下顶铁,下管涵,用□形橡胶环连接混凝土管涵,以保证接口缝隙和受力均匀,保证管涵与管涵之间的连接安全。
7.4.2.5测量
应每顶进200~300mm,即对中心和高程测量一次;在正常顶进中,应每顶进500~1000mm时,测量一次。中心测量:根据工作坑内测设的中心桩、挂中心线,利用中心尺,测量头一节管涵前端的轴线中心偏差。高程测量:使用水准仪和高程尺,测首节管涵前端内底高程,以控制顶进高程;同时,测首节管涵后端内底高程,以控制坡度。工作坑
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