顶管施工质量控制措施.doc

顶管施工质量控制措施1.1 顶管进出洞口的质量控制措施在顶管施工中，把顶管机从顶进井中经过洞口渐渐顶到土中的这一过程称之为出洞。顶管施工中出洞工作十分重要，如果出洞安全，止水效果很好，可以说顶管施工已经成功了一半。1.1.1 安装止水圈洞口止水圈主要由预埋钢环、压板、橡胶圈和安装钢环组成。为了使预埋钢环能牢固地预埋在洞口井壁上，在它与混凝土接触的一面焊接数根开叉的锚杆，预埋钢环的内径同预留洞口一样大小；安装钢环是焊在预埋钢环上的，在安装钢环上焊数根螺栓用来安装橡胶圈和压板。安装位置要根据出洞轴心位置进行调整，由于顶管出洞时不可避免有一定偏离出洞轴线位置，止水圈允许机头有2cm轴线位置，若机头偏差超过2cm，止水圈的安装位置必须根据实际偏差进行调整。机头的直径一般比管外径大2cm，使得管与洞之间有2cm的空隙，容易形成泥浆套，便于减少管壁与土之间的摩擦阻力。1.1.2 加固机头出洞口本工程顶管管中心标高介于-3.42-5.38m之间，出洞处管上部为淤泥层，下部为粘土，施工时在洞口采用门式加固，所谓门式加固，就是穿墙时为防止工具头流水流泥导致地面塌陷，发生安全事故，或者顶进方向失去控制，对所顶管道外径的两侧和顶部的一定宽度和长度的范围内进行加固，对穿墙管前方土体采用化学浆液进行灌浆加固，以提高这部分土的强度，从而使工具管在出洞时土体不发生坍塌现象。1顶管机头进出洞口处地基加固顶管能否顺利进出洞是顶管得以成功的基础，充分考虑到本工程的土质条件差和地下工程的不可预见性和危险性，采取以下进出洞措施：（1）根据本工程地质情况，在工作井出洞口采用高压旋喷桩地基进行加固。高压旋喷桩在沉井下沉之后进行施工，高压旋喷桩固化剂选用42.5R水泥。 （2）为使顶管进出洞口不发生泥水流失，导致工程受损，在进出洞口安装好可靠的止水装置是非常必要的。本工程采用的洞口止水装置为橡胶法兰形式。为使进出洞口止水装置发挥良好的水密性，必须在安装该装置时满足与设计轴线同轴的要求。这样橡胶法兰便会被四周均匀压缩，达到止水效果。 图5-1 洞口止水平面布置图（3）在顶管结束48小时后，管道线形基本稳定，此时即可开始从洞口向外注水泥浆，起到加固管周土体与止水的作用。随后再用砖、水泥砂浆封闭洞口与管道周边间隙及连接管道与井壁。1.2 顶管轴线控制措施顶管要按设计要求的轴线、坡度进行。主要是掘进机头部测量与纠偏的相互配合。纠偏是完成管道线型的主要手段。初期方向控制：穿墙后管道偏差的大小，将会给以后的工作带来很大的影响，因此管道在前30m的顶进阶段，需要特别小心。顶进方向力争力平，如有偏差只能偏上，不能偏下，工具管尚未完全进洞前，不要纠偏，进洞后，纠偏不能大起大落。应绘制工具管测点进行轨迹曲线图来指导纠偏。管轴线偏差不允许大起大落，采用测力纠偏原理，勤测微纠，一般情况每次纠偏角度不大于0.5o，以适当的曲率半径逐步的返回到轴线上来，做到精心施工。1测量：在工作井后座位置设置测量机座，测量基座由地面引入地下，避免工作井的变形引起的误差，将激光经纬仪放置在其上调平后，使激光经纬仪发射的激光沿着顶进方向水平射出，打在工具头的测量靶位上，通过望远镜读出工具头的偏差。每隔0.5m记录一次。（辅以人工测量校对）2纠偏方法：顶进中发现管位偏差5mm左右，即应进行校正。纠偏校正应缓缓进行，使管节逐渐复位，不得猛纠硬调。校正方法采用工具头自身纠偏法：控制工具头的状态(向下、向上、向左、向右)，这种方法纠偏方法良好，每次纠偏的幅度以5mm为一个单元，再顶进1m时，如果根据工具头的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势没有减少时，增大纠偏力度（以5mm为一个单元），如果根据工具头的测斜仪及激光经纬仪测量偏位趋势稳定或减少时，保持该纠偏力度，继续顶进，当偏位趋势相反时，则需要将纠偏力度逐渐减少。1.3顶进设备、遇障碍物分析、处理方案1地质发生很大的变化，突然间变硬或变软。这可以通过刀盘的转动来判断如果突然变硬了，则向土仓内加注水或泥浆。如果地质太软，一般施工时，把第一到第四节管子及工具机头联成一个整体，以增加其刚性，从而避免在承载力比较低的软土中，机头突然沉陷。2机具损坏必须及时修理，中继间油缸或止水封圈损坏均可更换，我们备有一定数量的备件。3施工中若出现异常的偏差或发现纠偏失败，必须在允许偏差标准以内就停下来，这必须作为一条制度规定下来，并且如实汇报情况，分析原因，找准对策再顶进，切不可盲目行动。4顶管机碰到原有地下障碍物时，从安全考虑，首先需对机头前土体进行注浆加固。具体处理办法视障碍物情况决定，可以采取人工、机械和静态爆破等施工方法进行处理。 1.4 管道减阻措施1.4.1 触变泥浆系统顶进过程中，进行压触变泥浆工作，以减少顶进的阻力。触变泥浆系统由拌浆、注浆和管道三部分组成。拌浆是把注浆材料兑水以后再搅拌成所需的浆液(造浆后应静置24小时后方可使用)。注浆是通过注浆泵进行的，根据压力表和流量表，它可以控制注浆的压力(压力控制在水深的1.11.2 倍)和注浆量(计量桶控制)。管道分总管和支管，总管安装在管道内一侧，支管则把总管内压送过来的浆液输送到每个注浆孔上去。注浆孔布置为：工具头后3节钢管各设一道、之后每间距5m 设一道补浆孔。1.4.2 长距离顶进减阻泥浆使用的主要技术措施1减阻泥浆顶进施工中，减阻泥浆的应用是减小顶进阻力的重要措施。顶进时，通过工具管及钢管上预留的注浆孔，向管道外壁压入一定量的减阻泥浆，在管道外围形成一个泥浆套，减小管节外壁和土层间的摩阻力，从而减小顶进时的顶力。泥浆套形成的好坏，直接关系到减阻的效果。为了保证压浆的效果，在工具管尾部环向均匀地布置了3只压浆孔，顶进时及时进行压浆。工具管后面的3节钢管上都有压浆孔，以后每隔2节设置1节有压浆孔的管节。钢管上的压浆孔有3只，呈120环向交叉布置。压浆总管用50mm白铁管，除工具管及随后的3节钢管外，压浆总管上每隔6m装1只三通，再用压浆软管接至压浆孔处。顶进时，工具管尾部的压浆要及时，确保形成完整、有效的泥浆套。钢管上的压浆孔供补压浆用，补压浆的次数及压浆量需根据施工时的具体情况而确定。由于顶进距离长，一次压浆无法到位，需要接力输送，因此在管道内共设置2只压浆接力站，平均每隔300m左右设1站。压浆接力站的作用有两个，一是运输作用；二是承担至前面压浆接力站管道部分的补压浆。减阻泥浆的性能要稳定，施工期间要求泥浆不失水、不沉淀、不固结，既要有良好的流动性，又要有一定的稠度。顶进施工前要做泥浆配合比试验，找出适合于施工的最佳泥浆配合比。拌制减阻泥浆要严格按操作规程进行，催化剂、化学添加剂等要搅拌均匀，使之均匀地化开，膨润土加入后要充分搅拌，使其充分水化。泥浆拌好后，应放置一定的时间才能使用。通过储浆池处的压浆泵将泥浆压至管道内的总管，然后经压浆孔压至管壁外。施工中，在压浆泵、工具管尾部等处均装有压力表，便于观察。1.5 地下管线及地下障碍物的探测探测范围为井体外边线外围3m及管道沿线的范围，探测深度至管底或井底以下2m的范围。探测要求：探明现有地下管线的分布情况，包括管线管线的中线位置、管线类型、埋深、管外径、现场所有管线及检查井的位置。提供相关管线变形的警戒值，探明有无孤石等障碍物和临近建筑物的基础形式及其标高。对于沿线地下管线，在施工前应熟悉其具体位置及里程，虽然图纸所示管线并未与地下管道线路相交，但实际施工时可能会发生地表沉降现象，所以施工到该位置时，应放慢顶进速度，出现涌水流沙等会导致地表沉降的现象时，及时处理，以妥善保护沿线地下管线。一旦施工时遇到这些地下障碍物，将影响到顶管施工进度；施工前应先查明孤石、旧基础情况，是否发生冲突，以便根据实际情况提前制定出相应的处理措施。1.6 地面及建筑物沉降控制措施地表监控采用地表和深层观测相结合的方法。沿顶进轴线的管线保护和重要区段应增加每天监测次数以致进行24小时跟踪监测。正常情况下地面的观测点每天进行12次沉降跟踪观测，经数据处理分析后作为及时调整掘进机参数的依据，减小地面沉降量。施工前应对工程地质条件和环境情况进行周密细致的调查，制定切实可行的施工方案，并对距离管道近的建筑物和其它设施采取相应的加固保护措施。1.7 通过不稳定流砂及淤泥层的处理管道的顶进如果遇到不稳定流砂及淤泥层，在流砂性质的土层和淤泥质，这类不稳定性土层中，采取如下措施：（1）少出土、多顶进、不抽水，保持流砂及淤泥层的稳定。（2）在顶进过程中，应该随时注意工具头前端的土压情况，保证使工具头前端土体不发生流沙流泥和坍塌。（3）在含砂量过大的地层需要加注泥浆，以增加土体和易性和平衡土体的压力。