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1、污水顶管施工工艺及流程目录施工工艺及流程11.1 工作井、接收井施工31.1.1 工作井、接收井施工流程31.1.2 工作井、接收井施工基坑施工41.1.3 板桩施工41.1.3.2施打钢板桩51.1.33平面施工图71.1.3.4断面施工图84.1.3.5井身工艺流程81.2机械顶管施工91.2.1 顶管施工工艺流程101.2.2 管材选择111.2.3 顶管主要设备111.2.4 工作井内顶管设备安装121.2.4.1 后座垫铁安装121.2.4.2 导轨安装131.2.4.3 千斤顶支架安装141.2.4.4 千斤顶安装141.2.4.5 洞口穿墙止水密封设备安装141.2.5 工作井外
2、设备安装151.2.5.1 主控棚搭设及主顶装置安装151.2.5.2 泥浆棚搭设及泥浆系统设备安装151.2.5.3 通风棚及通风设备安装151.2.6 顶管设备工作系统151.2.6.1 泥浆系统151.2.6.2 顶进系统171.2.6.3 测量系统171.2.6.4 纠偏系统191.2.6.5 管内供电系统191.2.6.6 管内通风及气体检测系统191.2.6.7 管内通讯及监控系统191.2.6.8 顶管施工中其他附属工序201.2.7 顶管机出洞和进洞施工方法201.2.7.1 出洞措施201.2.7.2 进洞措施211.1.1.1 中继间原理221.1.1.2 中继间设计221
3、.1.1.3 中继间操作规程231.2.9 泥浆置换231.2.10 顶管施工监测及安全用电措施241.2.11 安全、质量控制措施241.2.11.1 顶进过程中的纠偏和质量控制241.2.11.2 技术措施2513沉管井施工2513.1沉管井施工工艺流程261.3.2沉管井基坑开挖26133沉管井沉管施工271.3.4 沉管井与污水管连接271.3.5 井周回填271.4井中井施工271.4.1 检查井规格尺寸271.4.2 检查井施工281.4.2.1 井室砌筑281.4.2.2 盖板安装281.4.2.3 抹面281.4.2.4 井室质量验收标准291.4.3 接收井支管的设计及施工3
4、0污水顶管施工工艺及流程机械顶管施工的整体工艺流程见图。图4.1机械顶管整体施工流程图1.1 工作井、接收井施工1.1.1 工作井、接收井施工流程本次污水顶管工程包括工作井、接收井施工一污水顶管施工f井中井施工三大步骤。工作井、接收井施工工序：原路面下挖4米f井体周围打入钢板桩f井中挖-腰梁施工一井底清理一工作井、接收井钢筋板扎f模板安装一浇筑工作井、接收井混凝土-洞口加固沉管井施工工序：测量定位f基坑开挖f沉管安装f挖土下沉f沉管至污水管顶标高一开挖土体至下部标高f浇筑C30混凝土至污水管上顶一切割污水管上半部管材一二次浇筑混凝土-安装沉管井盖板一做进入护筒一原土分层回填夯实护筒周围土体。污
5、水泥水平衡顶管施工：测量引点一工作井施工一测量放样f井下导轨机架、液压系统、止水圈等设备安装一地面辅助设施安装一顶管掘进机吊装就位一激光经纬仪安装一掘进机出工作坑f正常顶进f顶管机进接收坑。1.1.2 工作井、接收井施工基坑施工坑底平面尺寸：工作井、接收井施工开挖深度距自然地面4m,井周分别留设3m宽、5米宽平台作为工作面。图：基坑开挖示意图1.13钢板桩施工前期接收井及工作井为逆作法施工工艺，井周为直径500mm双排水泥搅拌桩防护，水泥搅拌破在试桩过程中，被机场相关部分叫停，因水泥搅拌桩位于新郑机场航道下方，机场有关部门对航道下方有一定的限高规定：郑州新郑国际机场净空保护范围内，净空限制高度
6、为12米。后期将防护措施改为钢板桩防护。1.1.1 .1施工工艺框图1.1.2 施打钢板桩9座作业井开挖深度为4米，采用钢板桩围堰施工。根据工程所在地的特点，结合钢板桩的特性，施工方法等方面进行考虑，选用拉森IV型钢板桩，该型钢板桩宽度适中，抗弯性能好，其主要技术参数为：W=2270cm3,g=76.1kgm,依地质资料及作业条件决定选用钢板桩长度12m长钢板桩。IV型拉森钢板桩宽度40Omm拉森IV型钢板桩咬合示意图钢板桩施打采用履带吊加振动锤配合施工，振动锤采用DZ45型。钢板桩围堰施工顺序为:场地平整打钢板桩基坑开挖内支撑加固垫层浇筑加强监测管线施工拔钢板桩。根据井位的地质情况对电缆井钢
7、板桩围堰施工进行设计，以满足以下施工要求：(1)、钢板桩顶标高控制在原地标高处(约-4.0Om),钢板桩长约12米。采用环形锁口，其强度、刚度满足施工施打和承受土压力要求。(2)、钢板桩的机械性能和尺寸应符合规定要求。经过整修或焊接后的钢板桩，应用同类型的钢板桩进行锁口试验、检查。(3)、钢板桩堆存、搬运、起吊时，应防止因自重而引起的变形及锁口损坏。施打钢板桩时，应注意如下事项：(1)、在施打钢板桩前，应在围堰相互垂直的两侧一定距离设置全站仪观测点，用以控制围堰长、短边方向的钢板桩的施打定位。(2)、钢板桩的锁口应用止水材料捻缝，以防漏水。(3)、应制作一个导向架作为施打钢板桩的导向设备，以保
8、证钢板桩的垂直度和正位率。(4)、施打时宜先将钢板桩逐根或逐组施打到稳定深度，然后依次施打至设计深度。(5)、接长的钢板桩，其相邻两钢板桩的接头位置应上下错开。（6）、施打时，应随时检查其位置是否正确，桩身是否垂直，不符合要求时应立即纠正或拔起重新施打。钢板桩的施工中遇到的问题及处理：钢板桩打拔施工中常遇到一些难题，常采用如下几点办法解决：（1）打桩过程中有时遇上大的块石或其它不明障碍物，导致钢板桩打入深度不够，采用转角桩或弧形桩绕过障碍物。（2）钢板桩杂填土地段挤进过程中受到石块等侧向挤压作用力大小不同容易发生偏斜，采取以下措施进行纠偏：在发生偏斜位置将钢板桩往上拔1.Om2.0m,再往下锤
9、进，如此上下往复振拔数次，可使大的块石被振碎或使其发生位移，让钢板桩的位置得到纠正，减少钢板桩的倾斜度。（3）钢板桩沿轴线倾斜度较大时，采用异形桩来纠正，异形桩一般为上宽下窄和宽度大于或小于标准宽度的板桩，异形桩可根据据实际倾斜度进行焊接加工；倾斜度较小时也可以用卷扬机或葫芦和钢索将桩反向拉住再锤击。（4）在基础较软处，采用的措施是把相邻的数根桩焊接在一起，并且在施打当前桩的连接锁口上涂以黄油等润滑济减少阻力。（5）钢板桩施工区域位于新郑机场航道下方，机场有关部门对航道下方有一定的限高规定，钢板桩施工前与机场相关部门确定后，严格按照相关规定进行施工，施打钢板桩机械最高点按照指示灯，施工现场派专
10、人进行盯控。1.1.3.3平面施工图工作井1.1.3.4断面施工图钢板桩选用桩长12m、宽度0.4m的拉森IV型钢板桩,其主要技术参数为：1=38600Cm4m,W=2270cm3m,Q=76.IkgZmo开挖过程及时对钢板桩进行加固，设置一道内支撑：（1）、沿钢板桩内侧设一道围棵，围榭采用400*400*13*21型钢，距钢板桩顶2m,连成整体，以共同抵抗水平推力和位移。（2）、钢板桩围堰不作为承重结构，只承受动土压力、静水压力。4.1,3.5井身工艺流程挖除井芯土钢板桩施工完毕后，经施工测量放线，确定施工井位置后，即可进行土方开挖。由于井较深6米左右，土方量较大，施工开挖采用人工配合反铲式
11、挖掘机进行挖土，挖土时严禁碰到钢板桩，开挖时的边缘控制在离钢板桩边50Cm处为宜，剩余的部分采用人工辅助修边,自卸汽车装运。挖掘机开挖土方时，必须先开挖基坑中心范围，然后再对称挖掘周边泥土。最后人工进行井底的挖除及修整，人工下井去挖前应做好安全可靠的爬梯。现场必须有专人负责观测地质、钢板桩的稳定性，发现异常立即组织疏散作业人员，并及时分析问题、处理问题。当开挖深度超过4米时，采用长臂挖掘机进行取土，人工辅助修边。开挖过程基本与挖掘机开挖相同。工作井、接收井钢筋绑扎土方开挖人工修整完毕后，立即进行工作井钢筋绑扎。工作井、接收井采用预先下料、井下绑扎的施工方法，按设计配筋进行并绑扎及搭接。钢筋间距
12、按设计要求，钢筋绑接要求牢固。钢筋绑扎好后，经监理工程师验收合格后，进行下一道工序一一支模。工作井、接收井工作井模板安装工作井、接收井模板由木模拼装而成，板间用U形卡固定，沿模板底部打短钢筋桩加固，拼装中留一道接缝夹一根40*80方木或648钢管，以便拆模；必要时采用小60钢管对顶支撑加固。混凝土浇筑工作井、接收井位强度为C30,抗渗等级P8。利用导槽下送，碎应分层对称浇筑、用30mm振捣棒对称均匀捣筑，防止模板侧移或跑模，每次分层厚度20Omm,使浆液均匀饱满，保证接口不漏水。模板拆除模板拆除一般时间为24小时后，混凝土达到设计强度75%后进行。1.2机械顶管施工本工程顶管施工采用泥水平衡机
13、械顶管法。泥水平衡法顶管施工的原理为：利用加压的泥水及刀盘推动切削刀进行挖掘施工的。压力泥水在挖掘面泥土的表面形成一层泥膜,同时通过压力的作用与挖掘面的土压和地下水压力保持动态平衡，有效的稳定挖掘面，将顶管施工对地面的影响即地面沉降减少到最小。当掘进机正常工作时，进排泥阀均打开，机内旁通阀关闭。泥水从进泥管经过进泥阀进入顶管机挖掘面的泥水仓里，挖掘的泥砂经同泥水搅拌后，通过排泥管和排泥泵送到地面的泥水分离装置。泥水分离装置将泥砂和水分离以后，泥水再次送入刀盘循环使用。泥水平衡式顶管机顶进示意图如图4.4o泥石分离机液压工作站1.2.1顶管施工工艺流程水泥平衡式顶管施工流程图见图4.5o图4.5
14、顶管施工流程图1.2.2 管材选择本工程顶管管材为HI级DN800“F”型钢筋混凝土管。混凝土强度等级C50,抗渗等级P8,内缝处理采用SXF202双组份聚硫密封胶嵌缝，嵌缝深度不小于30mm。1.2.3 顶管主要设备密封泥水平衡式工具头2个。4台渣浆泵、3台螺杆式泥浆泵、输泥输浆管路2套、吊机1部，后座泵站2套、整体式顶进构架2套、千斤顶4个、泥水处理系统1套、激光经纬仪2台，另外还有通用设备电焊机、水泵、泥浆桶、泥浆箱、泥浆车等。1.2.4 工作井内顶管设备安装工作井内包括后靠墙及顶管设备安装。其中，井内设备安装包括后座垫铁、导轨、油缸支架及油缸、测量棚、穿墙止水设备的安装。另外，工作井内
15、边侧设置铁扶梯一座，供施工人员上下。后背墙立面尺寸为300OmmX3000mm,中心厚度为350mm,采用C30素混凝土。立面及剖面图见图4.6、图4.7所示。注：后靠背墙硒结合相应顶管角度调整，与项管中心线垂直，预留孔洞中心应与管道中心线重合.图4.6后背墙构造示意图1.2.4.1 后座垫铁安装后座垫铁的作用是把主顶油缸推力的反力传递到顶进井的后座墙处，通过后座垫铁，可把油缸的反力较均匀地传递到后座墙上。现根据图纸将垫铁的安装位置放好线,在后座墙体表面把后座垫铁的四个角的位置用红油漆作好标志，凿平垫铁范围内的墙体，底部用砖块垫平，将后座垫铁吊到安装位置，调整横向纵向的方向（采用2mtn的薄铁皮垫底部），该平面需要垂直于顶管的顶进方向，定位安装尺寸误差控制在2mm以内，调整好后，后座垫铁与后座墙的空位插入巾
