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钢筋砼管沉井与顶管施工方案.doc

为了保证本工程施工质量，对上岗操作人员进行严格培训，培训合格者方可上岗操作，特别在本工程中采用闪光对焊接头，上岗人员须进场对试件考核，合格者方可上机作业，做到万无一失，确保焊接接头质量。

制作成型钢筋，按其规格，绑扎先后，分别挂牌堆放，对其成型的具体尺寸，规格有工地质量员抽样检验把关，对直径Ф16mm以上钢筋均采用闪光对焊或电弧焊接，对小于直径16mm受拉钢筋接头，钢筋接头位置要互相错开，同一截面的钢筋接头要求严格按施工操作规程要求执行。

钢筋绑扎顺序：先刃脚钢筋，最后井壁钢筋。钢筋绑扎要结实，井壁的内外层钢筋之间要设定位撑。在钢筋绑扎后，采用同级配砂浆垫块，控制保护层，保证钢筋在混凝土中有效截面。

1）钢筋进场必须要有质保书，进场前、后对原材料按规范要求进行试验，无证或试验不合格的钢筋严禁使用14.JTT 524-2019 公路工程水泥混凝土用纤维.pdf，需要替代其他规格品种的钢筋必须要设计单位认可及符合规范有关规定。

2）翻样加工：按设计要求依图出大样图，算出钢筋配料长度，机械成型，为规格堆放，主筋接头情况宜采用闪光接触焊。

钢筋绑扎时钢筋的规格、数量、形状、间距均应按设计要求施工，绑扎接头，焊接接头按规定错开，混凝土保护层采用混凝土垫块，各类予埋件要有测量工精确测放，型号、数量、锚固长度应正确无误，严禁遗漏。

本工程混凝土采用商品混凝土，由搅拌车送至施工点泵送到位的方法。混凝土浇注时浇注的自由高度不应大于2m，如超过2m应加串筒浇注。混凝土浇注时应对称平衡进行，采用分层平铺法，分层厚度控制在30cm左右，振捣时防止漏振和过振现象，以确保混凝土的质量。

在浇注过程中，加强沉井平面高差、下沉量的观测，随着混凝土浇注量增大，测量密度相应增大，如出现意外情况采取相应措施确保沉井施工安全。

每次浇注混凝土前充分做好准备工作，搅拌车到达现场及时测定混凝土坍落度，每次浇混凝土根据规范做好抗渗、抗压的试验工作。钢筋、模板及各类预埋件经隐蔽验收合格。

施工中严格控制层差，杜绝冷缝出现，混凝土振捣时振捣器应插入下层混凝土10cm左右，注意不漏振、过振，钢筋密集处加强振捣，分区分界交接处要延伸振捣1.5m左右，确保混凝土外光内实，钢筋工、木工加强值班检查，发现问题及时处理，保证正常施工，交接班时交清情况后才能离岗。

本工程沉井下沉采用不排水下沉。取土方式为采用水力机械抽土。

1.8.1沉井下沉前准备

下沉时沉井强度应达到设计强度。下沉前先凿除刃脚素混凝土垫层和砖胎模，垫层拆除应先内后外对称进行，并用吊车抓斗将井内碎砖清理干净。在沉井四周井壁上画出测量标志尺寸、并设立水平指示尺。

1.8.2水力机械下沉

本工程沉井内净长7.0m，宽4m，深6.75m，下沉时发生偏移现象较难纠正。施工时应加强测量，及时纠偏。

在沉井下沉过程中，刃脚标高每班至少测量一次，轴线位移每天测一次，当沉井每次下沉稳定后进行高差和中心位移测量。

沉井初沉阶段每小时至少测量一次，必要时连续观测，及时纠偏，终沉阶段每小时至少测量一次，当沉井下沉接近设计标高时增加观测密度。

尤其是本工程中沉井开始时的下沉系数较大，在施工时必须慎重，特别要控制好初沉，尽量在深度不深的情况下纠偏，符合要求后方可继续下沉。下沉初始阶段是沉井易发生偏差的时候，同时也较易纠正，这时应以纠偏为主，次数可增多，以使沉井形成一个良好的下沉轨道。

下沉过程中，应做到均匀，对称出土，严格控制泥面高差，当出现平面位置和四角高差出现偏差时应及时纠正，纠偏时不可大起大落，避免沉井偏离轴线，同时应注意纠偏幅度不宜过大，频率不宜过高。

沉井在终沉阶段应以纠偏为主，应在沉井下沉至距设计标高1m以上时基本纠正好，纠正后应谨慎下沉，在沉井刃脚接近设计标高30cm以内时，必须不再有超出容许范围的位置及方向偏差，否则难于纠正。

封底前进行沉降观测，在8小时内沉降量不超过10mm方可封底。

沉井下沉到达设计标高，经8h沉降观测，当累计下沉量不大于10mm后，即进行封底工作。由于采用排水法下沉，因此采用干封底进行砼浇筑。

工艺流程：清除井底浮泥→井壁与底板接触部清洗→抛填毛石、整平→封底砼浇筑→预留插筋→保养抽水→表层软弱层凿除→底板浇筑。

沉井封底前应清除井底浮泥，并应加强测量，保证素砼厚度。

按沉井结构特征，一次性完成砼封底，浇筑时力求对称、同步，以利沉井稳定。砼浇筑结束1小时内，按设计要求布置插筋。

2.0、沉井抽水和底板施工

在沉井封底砼的强度达到设计强度的70%左右时，一般在10~15天，即可抽水。在施工钢筋混凝土底板前，必须将底板和井壁接触处部位凿毛和清洗，避免封底后渗漏，底板浇注前必须对施工用预埋件进行检查，确保位置正确，混凝土浇完毕后，集水井必须配专人抽水，必须连续运转。混凝土浇注采用泵送，导管或串筒送料，钢筋及混凝土浇捣要求基本同沉井结构制作。

3.1顶管施工主要内容：

本工程顶管总长约800M的Φ1500mm的砼管。

3.2施工工艺和施工方法：

在井内顶进轴线的后方布置主千斤顶，千斤顶顶推时，以工具头开路，顶进管道，穿过工作井的穿墙洞把工具头压入土中，与此同时不断加入顶铁，工具头不断向土中延伸。当工具头和第一节管段几乎全部顶入土中后，吊去全部顶铁，再将第二节管段吊入井内与第一节管段焊接后，继续顶进，如此循环施工，直至全部顶完。在顶进过程中，从管道内向外壁压注触变泥浆，以减少四周的摩阻力。

顶管准备→顶管掘进机就位→顶管掘进机穿墙身→顶管掘进机推进→吊入砼管→加入中继环→继续顶进→进入接收井。

为保证施工车辆进出和施工需要,沿工作井修筑临时道路，由于顶管为三班连续作业施工，在井的四个角上各安装錪钨灯一座，供夜间现场照明。工作井后侧布置顶进控制室，自动控制台、通讯中央控制均在顶进控制室内。

现场内另设临时堆场，供砼管及半成品、周转材料等堆放，顶管现场考虑一定砼管的贮存量。现场一侧布置工具间、修理间、空压机房、泥浆池等；并布置大型汽吊一辆，负责砼管及顶铁吊运和井内、地面的吊装工作。

工作井内沿顶管轴线方向在临时后座墙上装刚性后座，主顶千斤顶、导轨、刚性顶铁、环形顶铁等顶进设备。工作井边侧设置下井扶梯一座供施工人员上下。

严格执行成品及辅材质量检验管理制度；收集材料质保书，做好材料进场记录及外观检查；对管材的槽口尺寸、橡胶圈和衬板实行专项检查，合格后方可使用。

3.2.3顶管设备的准备

1、选定适用的顶管掘进机：根据顶进沿线的地质情况并结合以往类似工程的施工经验，在经过全面分析比较之后，钢管顶进施工选用一台泥水切削气压平衡工具管。

结构简单实用，可操作性强，施工速度快，适用性强，在顶面覆土变化较大的情况下易于平衡控制。

正面障碍物处理可以在气压下完成，能处理直径400mm～500mm大的硬物。

开挖面与操作仓内相互隔离，出土也是通过密封管道输送，施工人员不受地下沼气等可燃气体的影响。

开挖面土体状况可通过观察窗直接观察其土质变化，便于施工参数的适应性调整。

2、顶进系统：工作井主顶装置共有四只千斤顶，分两列布置。千斤顶为单冲程千斤顶，总行程为1.10m，千斤顶每只最大顶力为2000KN。四只油缸有其独立的油路控制系统，可根据施工需要通过调整主顶装置的合力中心来进行辅助纠偏。

①泥浆减阻：用泥浆减阻是长距离顶管减少摩阻力的重要环节之一。在顶管施工过程中，如果注入的润滑泥浆能在管子的外围形成一个比较完整的浆套，则其减摩效果将是十分令人满意的，一般情况摩阻力可由12～20KN/m²减至3～5KN/m²。本工程采用顶管掘进机尾部同步注浆和中继环后面管段补浆两种方式进行减阻。

补浆管一般布置于中继环后面第二节管段及中断环与工具头及后座中间位置，补浆孔按120(设置。每道补浆环有独立的阀门控制。润滑泥浆材料主要采用钠基彭润土，纯碱、CMC、物理性能指标：比重1.05～1.08g/cm³，粘度30～40S，泥皮厚3～5mm。施工时按具体情况设置。

泥浆置换：顶进结束，对已形成的泥浆套的浆液进行置换，置换浆液为水泥砂浆并掺入适量的粉煤灰，在管内用单螺杆泵压住。压浆体凝结后（一般为24小时）拆除管路换上封盖，将孔口用环氧水泥封堵抹平。

在长距离顶管中，通风是一个不容忽视的问题，它直接影响至管内工作人员的健康。为获得理想的通风效果，本工程采用长鼓短抽组合式通风机，通风系统安装在距掘进机12～15m处，抽风风筒与鼓风风筒分别安装于管内左右两侧，两风筒必须重叠5～10m，抽风机的吸入口在前，鼓风机的排风口在后，并在管道中间配置若干外轴流风扇，向井内排出浑浊空气。

6、通讯与工业电视监视系统：

配备2只低照度摄像头，一只安装于掘进机操作台处，监测操作台各项数据；一只安装于工作井内，监测主千斤顶的动作，监视器安装中央控制室，以利技术人员正确指挥。

为适应供电要求配置电容补偿柜。输出端电缆分三路，分别供工作井上供电系统、井下顶管机头、及井内主千斤顶。管内供电系统配备可靠的触电、漏电保护措施。井上井下与管内照明用电采用低压照明。现场配电间为适应上述要求，安装600A主受电柜一只，分别输入3只配电屏，经3路分送至各用电部门。

3.2.4顶管掘进机顶进：

2、为保证顶管工序顺利进行，对后靠背及千斤顶支架等设备安装准确牢固尤为重要。防止工具头发生“磕头”现象必须采取措施，在工具管出洞时，须严格控制其轴线偏差不大于3mm，其高程应为设计标高加抛高数（其数值可根据土质情况、管径大小、工具管自身重量和顶进速度等因素设定）。

在沉井下沉前，要求在穿墙管内充填事先经过夯实的黄粘土，黄粘土在管道穿墙阶段起临时止水的作用。沉井下沉时要尽量减少塌方，塌方区如果需要回填时，在穿墙管一侧应回填粘性土，并且不允许混有杂物。同时在工作井外侧布置好深井降水设备，降低地下水，保证工具管顺利出洞。

为防止出洞口及顶进过程中泥水压力过大涌入工作井内，在洞口内预先安装一个单法兰穿墙钢套管，用于安装橡胶止水圈及止水封板。由于顶进距离长，造成管材表面及F型钢套环、砂等对橡胶止水圈不可避免的磨损，需经常更换橡胶止水圈。因此，我们在洞口里侧增加一道橡胶止水圈，当需更换外部橡胶止水法兰时，洞口内部的橡胶止水圈可防止地下水进入井内。

打开穿墙管闷板时，应立刻将工具管顶进，把橡胶止水环带压进穿墙洞内止水，从此时开始，管道应连续顶进，不能停息。

4、出土：工具管顶进时，正面的泥土通过格栅挤压进入冲泥舱，然后被高压水破碎冲成泥浆，泥浆通过吸泥口、吸泥管，最后被抽出管外运至指定地点。

5、管道顶进：顶进施工，严格控制前5m管道的顶进偏差，其轴线、高程偏差不得大于3—5mm。本工程管道沿线主要为砂土，在施工前，须依据土质情况和管道埋深，计算工具头的主动力及被动力和水压力，力争精确控制顶进时掘进机前的压力；工作井设备安装精度须严格控制，如后背浇筑垂直度、轨道的高程、坡比、千斤顶的位置，液压系统的设计合理；假设管道顶进停止，管道与土体间的摩阻力随时间的延长而增大，故采用多班连续24小时作业，严格执行班前、班后技术交底制度；控制千斤顶的行程，严禁超越临界冲程；严密注视主站油泵压力的变化，假设发现压力突然上升时，应立即停止顶进，查明原因，以防发生意外；密切注意掘进机的压力表读数，在允许的变化范围内，如发现出土土质变化、土压变化及掘进机偏移等情况立即向值班技术人员汇报，及时采取措施。

根据土质情况进行取土控制，随取随顶，顶进时及时补浆，并注意注浆压力及注浆量的控制，在顶进过程中，注意顶进面土的稳定与否，气压平衡顶管的舱前土压及后顶压力是否正常、地下水压力的变化，发现问题或前兆时，及时采取措施促使掘进面保持稳定；加强对顶进速度的控制并加强监测，及时控制，随偏随纠；顶进应与管外围注浆同步进行，其原则为先注浆后顶进，随顶进，随压浆，以保证管外围充满泥浆套，充分发挥减阻和支承作用。

地面上按业主、设计院提供的井位轴线控制桩定位。采用T2经纬仪测量。

工作井上下点的投放采用T2经纬仪。

3.3顶管施工技术与质量保证措施：

CJJ69-95城市人行天桥与人行地道技术规范3.3.1洞口加固及顶管掘进穿墙措施:

顶进前所有顶进设备及顶管掘进机必须全部安装就位，设备需试运试。为确保出洞时的绝对安全，在洞口前打深井降水，同时在沉井外侧进行压密注浆加固，以起到挡水隔泥作用，并控制加固强度不超过0.8Mpa。在拆除闷板前，先开几个观察孔，如发现意外情况应先从闷板上向外压浆，确保出洞安全后，才能拆除闷板。闷板拆除后，马上将顶管掘进机顶进沉井衬墙，随即马上安装穿墙止水装置。这种穿墙止水装置的特点是用复合橡胶止水，根据水头压力可以用一层～三层来选择，而且止水橡胶预先装入穿墙管装置系统，既能平面止水（闷板与法兰间），又能轴向止水（管段与穿墙管间）。当工具管穿墙时，闷板开启，工具管进入穿墙管即能达到止水目的。

3.3.2掘进机出洞防磕头措施:

掘进机出洞时由于沉井下沉时周围土体被破坏或在出洞时洞外泥水流失过多，造成出洞时掘进机因自重太重而下磕，为防止这一现场产生，采取以下措施：

掘进机就位后，将机头垫高５mm，保持出洞时掘进机有一向上的趋势。

调整后座主推千斤顶的合力中心，出洞时观察掘进机的状态，一旦发现下磕趋势，立即用后座千斤顶进行纠偏。由于距离较短。这一方法效果会非常明显。

由于洞中外侧进行了加固措施绿城尚品二期高层住宅1#~2#楼人货电梯施工方案，也进一步防止了磕头现象的产生。

3.3.3初始顶进防止管道后退措施: