污水頂管施工技術(shù)交底

一、工程概況1、排水布置情況污水：污水設(shè)置一個(gè)排水分區(qū)，污水經(jīng)某路設(shè)計(jì)管道匯集后接入污水主干管，在污水管道向南接入污水泵站。標(biāo)準(zhǔn)段管道位置：污水管位于道路兩側(cè)24.5m處。某污水管道設(shè)計(jì)800管徑頂管采用Ⅲ級(jí)F型鋼承口管，F(xiàn)型鋼承口，橡膠圈接口。采用機(jī)械頂管工藝的工作井及接收井采用鋼筋砼沉井結(jié)構(gòu)，內(nèi)部砌筑鋼筋混凝土檢查井，位于車行道上的工作井及接收井內(nèi)回填均采用石灰土（6%）回填，位于其他范圍的工作井及接收井內(nèi)回填：井底至管頂以上50cm范圍內(nèi)采用石灰土（6%）回填，以上部分采用素土回填，回填土不得含有淤泥、垃圾、有機(jī)物及凍土。回填土密實(shí)度：道路改善土1.5米以下壓實(shí)度不小于87%，1.5米以上回填土壓實(shí)度按道路標(biāo)準(zhǔn)回填夯實(shí)。2、本施工方案中的頂管布置部位本工程段頂管主要分布在：北污24#井到北污42#井（北側(cè)K1+021-K1+922），d800長(zhǎng)901m；二、頂管施工工藝

1、施工工藝2、主要設(shè)備（1）掘進(jìn)機(jī)考慮到該工程所處地段的地質(zhì)條件及施工安全性和可靠性，采用泥水平衡頂管機(jī)進(jìn)行施工，頂管機(jī)型號(hào)：NT￠1000。泥水平衡式頂管是一種以機(jī)械切削土體，以泥水壓力來(lái)穩(wěn)定挖掘面及平衡地下水壓，并以泥水作為輸送挖掘棄土介質(zhì)的一種頂管形式。工具管是頂管的關(guān)鍵機(jī)具，其主要作用為：掘進(jìn)、防塌、出泥、導(dǎo)向。工作原理：隨著工具管的推進(jìn)，土體不斷被切削下來(lái)，排泥管不斷將混有棄土的泥水排出泥水艙。泥水艙要保持一定的壓力，使切削頭在有泥水壓力的情況下向前推進(jìn)，泥水平衡工具管的基本原理為泥水護(hù)壁、阻止泥水向土中滲透，同時(shí)防止開(kāi)挖面坍塌。點(diǎn)我關(guān)注4個(gè)工程實(shí)用公眾號(hào)，助你迅速成為質(zhì)量安全專家?。?）起重設(shè)備

其中作業(yè)主要為安裝掘進(jìn)機(jī)、吊裝管材，安排吊機(jī)進(jìn)行起重作業(yè)?，F(xiàn)場(chǎng)配備16T汽車式起重機(jī)。（3）主頂系統(tǒng)：由2個(gè)1500KN的油缸、油缸支架及主頂液壓控制臺(tái)組成，總頂力3000KN，行程3.4m,油壓31.5Mpa，無(wú)級(jí)調(diào)速并顯示即時(shí)頂速。啟動(dòng)和停止由電氣系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)控制。（4）泥水系統(tǒng)：泥水平衡頂管掘進(jìn)機(jī)采用水力機(jī)械方式將泥漿通過(guò)與管路連接的吸泥泵排出并由排泥旁通裝置直接輸送至地面泥漿沉淀池。以一定水壓、流量的水流稀釋、攪拌泥水倉(cāng)中的泥漿，并將泥漿帶至地面沉淀池，該水流的水壓比地下水略高，以確保切削面土層無(wú)水土流失。水壓在2-25m范圍內(nèi)可預(yù)調(diào)管道、閥門(mén)及泵均為Dg100mm系統(tǒng)。（5）測(cè)量控制系統(tǒng)：激光導(dǎo)向系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)光靶讀數(shù)裝置，將光靶圖像轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)數(shù)據(jù)輸出；糾偏操作采用按鈕或手柄進(jìn)行，操作結(jié)果有數(shù)據(jù)顯示。（6）電氣控制系統(tǒng)：供應(yīng)全部設(shè)備的電能，控制、監(jiān)視設(shè)備的頂速、壓力，流量等工況，所有設(shè)備均由電液控制臺(tái)完成操作。（7）觸變泥漿系統(tǒng)：較長(zhǎng)距離頂管施工中，采用泥漿減阻技術(shù)可有效降職低管外壁與土體的摩阻力，大大提高頂管工作效率。壓漿泵采用無(wú)壓力脈動(dòng)的奈莫型螺桿泵，壓力0-3.5Mpa無(wú)級(jí)變速調(diào)整壓力、流量。閥門(mén)、管路均為Dg32系統(tǒng)。3、頂管方法（1）頂進(jìn)技術(shù)準(zhǔn)備工作①組織圖紙會(huì)審，及時(shí)解決圖紙中所存在的各種技術(shù)問(wèn)題。②工程部、質(zhì)安部組織項(xiàng)目部有關(guān)人員進(jìn)行技術(shù)，安全交底。重點(diǎn)項(xiàng)目、關(guān)鍵部位編制專門(mén)的單項(xiàng)施工方案。③做好定位點(diǎn)控制，繪出控制網(wǎng)，以便施工放樣時(shí)用。并按設(shè)計(jì)單位提供的永久水準(zhǔn)點(diǎn)，沿線自引臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)，施工中經(jīng)常進(jìn)行核。臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)、導(dǎo)線樁應(yīng)按要求埋設(shè)。④繪制臨時(shí)工程及施工非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備工具圖紙，對(duì)模板、鋼筋進(jìn)行校核放樣。收到施工圖后，及時(shí)對(duì)挖土深度、結(jié)構(gòu)物支撐等詳細(xì)驗(yàn)算，確保施工的安全穩(wěn)定性。⑤對(duì)全范圍內(nèi)的地下管線和架空線進(jìn)行實(shí)地詳細(xì)調(diào)查，如對(duì)施工有影響，立即準(zhǔn)備必要的應(yīng)對(duì)措施。確定管線范圍內(nèi)及施工需用場(chǎng)地內(nèi)所有障礙物和管線的準(zhǔn)確位置。⑥進(jìn)行施工測(cè)量和現(xiàn)場(chǎng)放樣工作。4、機(jī)械與材料進(jìn)場(chǎng)準(zhǔn)備①按照機(jī)械設(shè)備使用計(jì)劃，對(duì)所有機(jī)械及設(shè)備進(jìn)行檢修及調(diào)試，并定時(shí)保養(yǎng)，使其保持良好的待用狀態(tài)。對(duì)工程中所用的各種計(jì)量設(shè)備送有關(guān)部門(mén)進(jìn)行標(biāo)定并取得合格證書(shū)。②按照材料及機(jī)械計(jì)劃編制分批進(jìn)場(chǎng)，在專項(xiàng)施工方案經(jīng)批準(zhǔn)后即組織施工機(jī)械進(jìn)場(chǎng)，并合理調(diào)配資金，分期分批組織材料進(jìn)場(chǎng)。③對(duì)于管材，應(yīng)提前作出材料供應(yīng)計(jì)劃表，按要求選擇供應(yīng)商并對(duì)管材進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)前的預(yù)檢，并上報(bào)監(jiān)理審核，合格后提前一周通知供應(yīng)商準(zhǔn)備供貨。材料進(jìn)場(chǎng)時(shí)，必須隨料提供合格證、質(zhì)保單、送料單。經(jīng)驗(yàn)收合格后，方可入場(chǎng)并做好進(jìn)場(chǎng)記錄和材料標(biāo)識(shí)，并對(duì)進(jìn)場(chǎng)材料進(jìn)行監(jiān)理見(jiàn)證抽樣送檢，檢驗(yàn)合格方可使用。④根據(jù)頂進(jìn)長(zhǎng)度，計(jì)算所需的各類管線（進(jìn)水、排泥和電纜等）的長(zhǎng)度，準(zhǔn)備好各類管線和所需的輔助物（固定架等）。5、生產(chǎn)準(zhǔn)備工作①根據(jù)業(yè)主提供的工程定位樁進(jìn)行檢測(cè)，確定工作井、接收井的臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)和工程控制點(diǎn)、管道中心線和標(biāo)高，報(bào)監(jiān)理復(fù)核和認(rèn)可。②按照經(jīng)審核批準(zhǔn)的臨電、臨水布置圖，建立臨時(shí)供電、供水系統(tǒng)。③按施工方案確定所需的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行檢查、保養(yǎng)，做進(jìn)場(chǎng)準(zhǔn)備。6、在地面的準(zhǔn)備工作在頂管頂進(jìn)施工前，按常規(guī)進(jìn)行施工用電，用水，通道，排水及照明等設(shè)備的安裝。施工材料，設(shè)備及機(jī)具必備齊，以滿足本工程的施工要求，管節(jié)、止水橡膠圈等應(yīng)有足夠的余量。井上、井下準(zhǔn)備施工測(cè)量控制網(wǎng)，并經(jīng)復(fù)核認(rèn)可。7、基座安裝頂管基座按設(shè)計(jì)軸線準(zhǔn)確放樣，安裝時(shí)按測(cè)量放樣的基線，吊入井下就位焊接，工作的軌道按頂管設(shè)計(jì)軸線并按實(shí)測(cè)洞門(mén)中心放置，并設(shè)置支撐加固?；系膶?dǎo)軌應(yīng)順直、平行、等高，導(dǎo)軌的縱坡與管道設(shè)計(jì)坡度一致。導(dǎo)頂安裝的允許偏差值如下：軸線位置：3mm，頂面高程：0～+3mm，兩軌內(nèi)距：±2mm。止水裝置安裝在工作井洞圈上，止水裝置采用橡膠止水圈，用環(huán)板固定，插板調(diào)節(jié)，頂管機(jī)吊裝就位，調(diào)試驗(yàn)收。待頂管機(jī)吊裝就位后，后部采用型鋼及鋼管進(jìn)行支撐。8、管道安裝本項(xiàng)目混凝土管每節(jié)長(zhǎng)2m，每節(jié)管之間的連接在現(xiàn)場(chǎng)工作井內(nèi)進(jìn)行，管道采用F型套環(huán)管接口。為了防止鋼套環(huán)與混凝土管結(jié)合面產(chǎn)生滲漏，在該處設(shè)了一個(gè)橡膠止水圈。該橡膠止水圈不是用普通橡膠，而是采用了遇水膨脹橡膠，該橡膠在吸收了水分以后體積會(huì)膨脹1~3倍。為了使頂力均勻分布，頂進(jìn)時(shí)先在承口端面加設(shè)一個(gè)木墊圈。9、后背墻后背墻用來(lái)承受主頂油缸后坐力的構(gòu)件，并將主頂油缸傳來(lái)的集中力均勻地傳遞給井壁。后背墻采用鋼筋混凝土澆筑而成，設(shè)置在主頂油缸的后面。后座墻表面應(yīng)平直，并垂直于頂進(jìn)管道的軸線，以免產(chǎn)生偏心受壓，使頂力損失和發(fā)生質(zhì)量、安全事故。10、井壁開(kāi)孔、洞口加固，安裝止水裝置如遇地下水位較高處，計(jì)劃采用2排高壓旋噴樁加固，起到擋土、阻水的作用井壁開(kāi)孔在沉井高壓旋噴樁施工完成后進(jìn)行，采用切割機(jī)進(jìn)行切割。頂管進(jìn)出洞口對(duì)頂管來(lái)說(shuō)是非常重要的環(huán)節(jié)，為了順利頂進(jìn)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況可采用以下方法處理：穿墻時(shí)為防止工具頭處土體滲水導(dǎo)致地面塌陷，發(fā)生安全事故，或者在頂進(jìn)時(shí)方向失去控制。可在工具頭穿墻進(jìn)洞前，對(duì)穿墻管前方的土體進(jìn)行加固，使工具頭順利安全地進(jìn)出洞口。為防止頂管機(jī)頭出洞時(shí)土體從該間隙流失和保持工作泥水壓力，需要安裝洞門(mén)洞口防水密封環(huán)，洞門(mén)洞口防水密封環(huán)由鋼圈止水橡膠、圓環(huán)形板、扇形壓板及連接螺栓組成的密封裝置，作為施工臨時(shí)防水措施。穿墻止水設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝示意圖11、頂管正常頂進(jìn)施工的操作：頂進(jìn)施工主要利用機(jī)頭在前端取土，千斤頂在后背不動(dòng)的情況下將管材向前頂進(jìn)，其操作過(guò)程如下：①安裝好頂管各系統(tǒng)。然后采用機(jī)械切割，鑿開(kāi)位于工具頭位置的沉井井壁，推進(jìn)工具頭。工具頭頂進(jìn)到位后，吊放第一管節(jié)，將管節(jié)與機(jī)頭連接，然后在工具管后管節(jié)內(nèi)安裝工具管輔助設(shè)備。②先開(kāi)動(dòng)工具頭，轉(zhuǎn)速由慢至快，然后啟動(dòng)進(jìn)排泥泵出泥，然后操作主頂系統(tǒng)進(jìn)行頂進(jìn)，直到頂進(jìn)第一節(jié)節(jié)管。拆除進(jìn)排泥管，電纜連線，縮回油缸，吊開(kāi)頂鐵。③吊入管節(jié)，對(duì)準(zhǔn)接口插入就位，在砼管接口處設(shè)置止水圈和軟木襯墊，以保證兩節(jié)砼管的接口受力均勻，防止?jié)B漏。④安裝頂鐵，接通各管線。啟動(dòng)油泵，千斤頂進(jìn)油，活塞伸出一個(gè)工作行程，將管子推進(jìn)一定距離。⑤停止油泵，打開(kāi)控制閥，千斤頂回油，活塞回縮。⑥填加頂鐵，重復(fù)上述操作，直至需要安裝下一節(jié)管節(jié)為止。⑦重復(fù)頂進(jìn)下一節(jié)管節(jié)，直至頂進(jìn)結(jié)束。⑧頂進(jìn)至即將到位時(shí)，放慢頂進(jìn)速度，準(zhǔn)備測(cè)量出工具頭的軸線和高程，并控制方向，使工具頭能順利地頂進(jìn)至接收井洞口。⑨在接收井內(nèi)安裝好接引導(dǎo)軌后，機(jī)械切割鑿除接收井井壁洞口，將工具頭推入至接收井，此時(shí)刀盤(pán)和進(jìn)排泥漿泵均不運(yùn)轉(zhuǎn)。⑩拆除管線，分離工具頭與管節(jié)，吊出工具頭，將頂管設(shè)備吊出沉井，頂管結(jié)束。12、正常頂進(jìn)注意環(huán)節(jié)：1）地面監(jiān)測(cè)，優(yōu)化掘進(jìn)機(jī)參數(shù)。在推進(jìn)階段，要精心組織地表監(jiān)測(cè)，在軸線上方布設(shè)沉降控制樁，通過(guò)地表監(jiān)測(cè)得到隆起或沉降量與相對(duì)應(yīng)的掘進(jìn)機(jī)主參數(shù)（包括推進(jìn)速度，開(kāi)挖面土壓力值，出土率等）進(jìn)行比較，從而優(yōu)化掘進(jìn)機(jī)參數(shù)，指導(dǎo)以后的頂管推進(jìn)。2）注漿穩(wěn)定措施除了在初始推進(jìn)階段，優(yōu)化推進(jìn)參數(shù)以外，在頂進(jìn)過(guò)程中加強(qiáng)同步注漿也是有效手段之一，必須盡可能將膨潤(rùn)土泥漿套隨機(jī)頭向前移動(dòng)，形成連續(xù)的環(huán)漿套。要選擇觸變性能良好的膨潤(rùn)土制漿材料。注漿過(guò)程中，注漿孔應(yīng)合理分布，機(jī)頭及其后面10節(jié)管每節(jié)都設(shè)有注漿孔，使泥漿及時(shí)填充管壁與土體的全部孔隙，其后逐步過(guò)渡到每?jī)晒?jié)加設(shè)一節(jié)帶有注漿孔的關(guān)節(jié)，及時(shí)補(bǔ)漿，使全線管壁都包裹在泥漿套中。3）置換泥漿措施由于本工程管道穿越地層主要為淤泥質(zhì)粉質(zhì)粘土層，地基承載力較低，為保證管道穩(wěn)定，在管道頂進(jìn)就位后，立即進(jìn)行管道基礎(chǔ)注漿加固，以防止管道下沉。利用管道內(nèi)的注漿孔向管外注漿加固，置換頂管施工過(guò)程中的觸變潤(rùn)滑漿，最大限度的填充管道周圍的土層空隙。置換水泥漿的水灰比為0.45，壓力P=0.2～0.5Mpa，并加強(qiáng)對(duì)管線的監(jiān)測(cè)措施。4）壓漿工藝及壓漿操作規(guī)程對(duì)于中距離頂管，當(dāng)頂進(jìn)困難時(shí)，為了減少土體與管壁間的摩阻力，應(yīng)在管道外壁壓注潤(rùn)滑泥漿。為確保減小管道外壁的摩阻力，需要有切實(shí)可行的技術(shù)措施來(lái)保證潤(rùn)滑泥漿，在施工期間不失水沉淀，不固結(jié)，合理布置壓漿孔，在管節(jié)斷面一側(cè)安裝壓漿總管，每2m處安裝三通閥門(mén)至管節(jié)注漿孔，總管與閥門(mén)用軟管連接，制定合理的壓漿工藝，嚴(yán)格按壓漿操作規(guī)程進(jìn)行，為使頂進(jìn)時(shí)形成的建筑間隙及時(shí)用潤(rùn)滑泥漿填補(bǔ)，形成泥漿套，達(dá)到減少摩阻力及控制地面沉降，壓漿時(shí)必須堅(jiān)持“先壓后頂，隨頂隨壓，及時(shí)補(bǔ)漿”的原則，泵送注漿壓力控制在0.1-0.125MPa。壓漿工藝流程：地面拌漿→總管閥門(mén)打開(kāi)→開(kāi)啟管節(jié)閥門(mén)→啟動(dòng)壓漿泵→送漿（頂壓開(kāi)始）→管節(jié)閥門(mén)關(guān)閉（頂進(jìn)停止）→總閥門(mén)關(guān)閉→井內(nèi)快速接頭拆除→下管節(jié)→接總管→循環(huán)復(fù)始。5）管節(jié)頂進(jìn)當(dāng)頂進(jìn)設(shè)備從地面到井內(nèi)安裝試運(yùn)轉(zhuǎn)全部良好，即可開(kāi)始管節(jié)頂進(jìn)。工具管出洞后的方向正確與否，對(duì)以后管節(jié)的頂進(jìn)將起關(guān)鍵的作用，在中距離頂進(jìn)中，糾偏是關(guān)鍵，要認(rèn)真對(duì)待，及時(shí)調(diào)節(jié)工具管糾偏千斤頂，使其及時(shí)回復(fù)到正常狀態(tài)，要嚴(yán)格按實(shí)際情況和操作規(guī)程進(jìn)行，勤測(cè)報(bào)表，勤糾偏，應(yīng)嚴(yán)格控制工具管大幅度糾偏，不使管道形成大的彎曲，防止造成頂進(jìn)困難，管節(jié)碎裂等。在正常施工時(shí)，由于種種原因頂管機(jī)頭及管節(jié)會(huì)產(chǎn)生自身旋轉(zhuǎn)，在發(fā)生旋轉(zhuǎn)后，可根據(jù)實(shí)際情況利用頂管機(jī)械的大刀盤(pán)正反轉(zhuǎn)來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)頭和管節(jié)的自身旋轉(zhuǎn)，必要時(shí)可在旋轉(zhuǎn)方向加壓鐵塊。6）頂管測(cè)量控制與校正，糾偏①頂進(jìn)線路的控制主要依靠設(shè)備的正確操作，來(lái)達(dá)到糾偏目的，我項(xiàng)目擬投入本工程的工具頭具有一段糾偏段，糾偏的最大角度范圍能夠達(dá)到3度。②頂進(jìn)線路的控制主要依靠施工操作的預(yù)見(jiàn)性，糾偏只能作為輔助措施，為了使管段按照設(shè)計(jì)要求的高程和方向進(jìn)行頂進(jìn)，在頂進(jìn)過(guò)程中應(yīng)不斷對(duì)工具管的高程、方向，轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行測(cè)量，為保證管道按設(shè)計(jì)軸線頂進(jìn)，要求“勤測(cè)勤糾”，即根據(jù)測(cè)量結(jié)果發(fā)現(xiàn)的機(jī)頭偏差，操作縱機(jī)頭糾偏，使其按設(shè)計(jì)軸線前進(jìn)。③短距離管段的上下位移采用連通管，左右位移采用DJ2經(jīng)緯儀測(cè)量，超過(guò)距離頂進(jìn)的測(cè)量采用激光全站儀，對(duì)扭轉(zhuǎn)可用垂線測(cè)量。④工具管在穿墻時(shí)，每頂進(jìn)30cm測(cè)量不少于1次，及時(shí)指導(dǎo)糾偏，偏差變化較大時(shí)應(yīng)增加測(cè)量次數(shù)，每頂進(jìn)30cm須做一次校核，并根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)做出偏差曲線圖。⑤測(cè)量要求，儀器經(jīng)校正，固定牢固，做好記錄，及時(shí)聯(lián)系，指導(dǎo)糾偏，控制點(diǎn)嚴(yán)格校核。⑥工具頭前方