CN114992382B - 一种沉井法施工泥水平衡顶管工作井洞口施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沉井法施工泥水平衡顶管工作井洞口施工方法,分为功能设计、工作井洞口周边墙体制作、工作井洞门封堵、工作井下沉、顶进开始前始发井进洞口施工、顶进至接收井处出洞口施工、管道顶进完成后的洞口处理等七步。本发明的施工方法解决了沉井法施工泥水平衡顶管工作井在下沉之后还需物理破除洞门的缺点,在顶管顶进之前,只需简单切割钢板就可正常顶进施工,此方法对施工人员的安全有很好的保障,同时操作简单,施工方便,能够很好的保障工期进度。
Description
技术领域
本发明涉及沉井法施工技术领域,尤其涉及一种沉井法施工泥水平衡顶管工作井洞口施工方法。
背景技术
洞口施工是泥水平衡顶管矩形工作井沉井法施工中的薄弱部位,其质量的好坏直接影响工程项目的安全、质量、进度、成本等。顶管施工是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术,其技术特点就是在工作井内借助于顶进设备产生的顶力,克服管道与周围土壤的摩擦力,将管道按设计的坡度顶入土中,完成管道铺设工作。在顶进施工之前,首先要完成工作井的建造,工作井按照支护类型包括地下连续墙、钻孔灌注桩、沉井、钢板桩、树根桩等,但在地下水位以下修建工作井,或工作井较深,管径较大或顶管埋深较大时,普遍采用钢筋混凝土沉井作为顶进工作井。
现有技术中,常在管道预留洞口采用素混凝土或者水泥砂浆砌筑进行封堵,其施工过程繁琐,施工时间长,后期拆模不便,物理破除施工风险大且会造成预留洞口位置不准确等问题。王复明等同时提出了一种通过提升夹心混凝土板墙的薄壁素混凝土空腔式预设顶管门洞,然而其施工稍显复杂。朱灿等发明了一种由钢架结构组成的沉井预留洞口封堵结构及其施工方法,然而,对于密封式顶管机方法进洞时钢架拆除较为困难。针对顶管工作井洞口施工中存在的问题,我们研发了一种泥水平衡顶管沉井法施工工作井洞口施工方法。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提出的一种沉井法施工泥水平衡顶管工作井洞口施工方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种沉井法施工泥水平衡顶管工作井洞口施工方法,包括以下步骤:
S1、功能设计:
根据项目拟建管道的位置、直径、材质及等确定顶管工作井中洞口的数量、位置、形状及尺寸等;
S2、工作井洞口周边墙体制作:
洞门周边墙体靠近土体侧以下称为外侧,洞门周边墙体临空侧以下成为内侧;
工作井洞口周边墙体制作分为洞口周边加强钢筋布设、钢套筒安装、支护模板、浇筑混凝土四个步骤;
1)加强钢筋布设:
工作井洞口周边墙体按设计及规范要求,基础水平主筋采用绑扎搭接接长,钢筋绑扎应严格按施工图进行,要做到横平竖直、整齐美观,数量间距都要严格符合图纸和规范的要求,要垫好垫块,保证保护层厚度,并注意成品保护,钢筋连接采用搭接焊接头,焊接前先进行试焊,试焊合格后放能正式施工,以保证焊接质量;
工作井洞口周边需设置加强筋,在墙体钢筋中预留一个可供钢套筒通过的圆形通道,按照规范要求对接口处钢筋进行截断处理,并且为固定截断钢筋位置,防止截断钢筋在浇筑混凝土时出现走位,导致预留洞口尺寸出现偏差,同时为加强结构与安全性和提高受力承压作用,在预留洞口上方与洞口相切位置设置一根横向加强筋,在预留洞口下方对应位置同样设置一根横向加强筋,同时在预留洞口的左上方、左下方、右上方及右下方分别设置两根与预留洞口相切的斜向加强筋,六组加强筋与两侧的竖钢筋形成一个与钢套筒外壁相切的八边形框架结构,正好由两端的空心钢环定位卡住;
2)钢套筒安装:
将钢套筒悬吊并横推至八边形框架中,将预制好的钢套筒焊接在工作井钢筋笼预留位置处,在两端各焊接一个厚空心钢环,空心钢环内径与钢套筒内径相同,空心钢环外径大于钢套筒外径,形成两端阻挡部以便于将钢套筒卡在八边形框架中,并将空心钢环焊接在工作井钢筋笼两侧外壁,其能保障钢套筒的稳定性,同时钢套筒还可以作为止水结构的一部分,在顶进施工时,空心圆环有很好的加固效果;
3)支护模板:
工作井洞口周边侧墙模板后竖向设置小梁,小梁后水平设置主梁,主梁通过水平横杆和可调托撑对撑,满堂脚手架和扣件式脚手架作为模板支撑系统,侧墙模板安装和钢筋安装时,搭设双排脚手架作为固定钢筋和模板的临时支撑系统,同时作为人员登高架,模板底部设置穿墙钢筋内部与边墙钢筋焊接,外部采用蝴蝶扣与主梁紧固,起到防止模板上浮作用;
4)浇筑混凝土:
按照规范标准,在钢筋、模板检查确认合格后,进行混凝土浇筑,浇筑混凝土时,先检查混凝土的均匀性和坍落度,从高处倾泻混凝土时,要采取防止混凝土离析的措施;混凝土浇筑时,按一定厚度,顺序和方向分层浇筑,连续作业一次完成,混凝土振动采用插入式振动棒,并用专业人员振捣,振动均匀,不得漏振;振动时间充足,排出砼内的全部气泡;
S3、工作井洞口封堵:
1)钢板门安装:
洞口内测采用圆形钢板对钢套筒靠近工作井内侧的一端开口进行封堵,避免套筒内填充三七土坍塌,造成工程事故,将钢板焊接在钢套筒上,同时在钢板外侧焊接把手,便于洞门破除切割后在狭小的作业空间下将钢板门转移出去,最后检查保证圆木门和钢板分别与附近墙体表面齐平;
2)灰土填充封堵:
混凝土养护达标且拆除完模板后,从钢套筒靠近工作井外侧的一端开口处,采用灰土对钢套筒进行填充,填土应从最低处开始,由下向上整个宽度分层铺填碾压或夯实,人力打夯前应将填土初步整平,打夯要按一定方向进行,一夯压半夯,夯夯相接,行行相连,两遍纵横交叉,分层夯打;
3)木门安装:
在工作井外侧安装圆形木门,圆形木门由双层圆木板组合而成,外侧圆木板直径与钢套筒外径相同,内侧圆木板直径与钢套筒内径相同,圆木门在工作井井壁外侧靠近土体层使用薄木板制成的圆形木门进行封堵,安装时将内侧圆木板塞进钢套筒内,从而使浇筑时钢套筒和圆木门作为模板的一部分使用,当顶管机进洞时可以直接利用机械顶管机机头破除,易于施工;
S4、工作井下沉:
1)工作井沉井法下沉:
按照步骤一在施工场地中分别预制顶管始发井和接收井,其中对应的钢套筒处理则分别作为进洞口和出洞口处理;
待工作井养护达到设计强度后,顶管始发井和接收井均采用沉井法下沉,沉井下沉采用长臂挖机取土下沉,从井底中央重心处成放射形向四周进行施工;
2)工作井封底:
工作井使用沉井法施工完毕后,进行底板制作,在沉井下沉将达设计高度前,要做好封底准备工作,防止沉井底板地下水渗透和不均匀沉降;
3)工作井内设备安装:
在底板上依次设置后背墙、导轨、千斤顶、高压油泵、顶铁;
S5、管道顶进开始前始发井进洞口施工:
在顶进开始之前,将起点处工作井的预留洞口处钢板切割破除;钢板切割完毕后,在洞口处使用起重机吊装出工作井,在吊装时,将钢索绑扎在钢板门外侧把手上,固定牢固后,使用起重机起吊;然后通过膨胀螺栓在洞口固定止水压板,做好顶管进洞前的止水工作;在顶管施工时,钢套筒内的填土通过顶管机刀头正常切土,然后借助液压千斤顶压力将井壁外侧木门直接顶破,随后顶管机继续顶进,进行正常的顶进施工;
S6、顶进至接收井处出洞口施工:
在顶管机头距离出洞口1m位置处,提前将出洞口钢板切割破除,同时出洞口做好接收顶管机头准备,出洞处洞口使用由密封圈和盘根止水组成的双道穿墙止水结构止水防水,拆除封门后,将顶管机迅速﹑连续地顶进,依次破除接收井井壁外侧木门及钢套筒内部填充灰土,直到进洞洞口止水圈发挥作用为止,完成顶进施工作业;
S7、管道顶进完成后进出洞口处理:
顶进完成后,在始发井和接收井洞口处的钢管与混凝土管间注入水泥砂浆掺粉煤灰,管口用细石混凝土二次浇筑密实,使之成为一个永久结构。
优选地,步骤S2中工作井钢筋绑扎时,需在预制工作井的长边酌情增设钢筋柱。
优选地,步骤S2中,钢筋与钢筋相连接处采用焊接方式处理。
优选地,步骤S3中,圆木门木板的边壁经过打磨清灰处理。
优选地,步骤S4中,本工程沉井工作井采用两次下沉,底节沉井混凝土养护强度达到100%时,次节强度达到80%时进行下沉。
优选地,步骤S4中,本工程混凝土浇筑封底,混凝土封底一次浇筑完成,在底板与井壁的交接部分,预先凿毛,浇水湿润,使底板与井壁更好地紧密结合成一个整体,防止渗漏。
优选地,步骤S5和S6中,切割钢板采用火焰切割方法,首先对钢板进行预热,调整好火焰尖端与钢板表面之间的距离,当起割点的温度达到规定的燃烧温度后,就可对钢板进行切割,切割方向沿圆形钢板从下往上按照一个方向施工,割嘴要垂直于钢板的表面,同时要注意切割速度,不能太快或太慢。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明的施工方法解决了顶管工作井在沉井下沉之后还需物理破除洞门的缺点,在顶管顶进之前,只需简单切割钢板就可正常顶进施工,此方法对施工人员的安全有很好的保障,同时操作简单,施工方便,能够很好的保障工期进度;
本发明钢套筒周壁有加强筋组成的八边形框架进行架设,两端外壁通过空心圆环定位,内侧一端出口由圆形钢板封堵,便于在井内切割,外侧一端出口由圆形木门封堵,便于直接破坏后顶进施工;
本发明通过两个乃至多个工作井配合同时施工,顶管进出洞只需切割两组钢板即可,且便于防滑及止水处理,尤其利于泥水平衡法施工中的压力控制;并通过顶管施工前后的进出洞处理,为顶管及其设备的运行提供便利,可有效防止顶管滑脱乃至退回的风险,值得推广使用。
附图说明
图1为本发明提出的一种沉井法施工泥水平衡顶管工作井洞口施工方法的施工流程图;
图2为本发明的顶进施工的始发井和接收井结构示意图;
图3为本发明所得钢套筒与工作井墙体浇注后的结构示意图。
图4为本发明实施例中钢套筒的立体结构图;
图5为本发明实施例中钢板门的立体结构图;
图6为本发明实施例中木门的立体结构图;
图7为本发明施工中钢套筒四周加强筋的布置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1-7,本发明的工法在实际具体实施时,可归纳为以下九步:
1.泥水平衡顶管沉井法施工工作井洞口施工洞口功能需求设计
根据项目功能需求确定顶管工作井预设洞门的位置、形状、尺寸。
2.施工准备
2.1场地准备
施工场地应事先平整,清除地上、地下一切障碍(包括大块石、树根和生活垃圾等)。场地低洼时应回填粘土,不得回填淤泥、耕土。施工用水采用施工区域附近通过消防栓取水用作施工用水,施工用电采用从施工区域沿线高压线接入施工用电。在顶管工作井预制区域全段采取半幅封闭施工,满足吊车等大型施工机械通行要求,并做到雨天不泥泞,晴天不扬尘的标准。
2.2预制工作井材料设备准备
1)用于工作井预制的钢筋在使用前应将表面浮锈清除干净,钢筋按不同等级、品种堆放,露天堆放时,应存放于地面上20cm支撑上,并加以覆盖。
2)用于工作井预制的混凝土质量要符合国家规范、规程、材料标准及工程施工技术合同要求,在使用之前要进行均匀性和坍落度检测。
3)用于工作井预制的各种设备包括吊车、平板拖车、运输车、铲车等车辆进入施工现场前要提前报验有关车辆资料,并针对本项目进行设备能力鉴定,合格后才能使用。
2.3管道顶进施工准备
对管道顶进施工机械设备进场要进行安装、调试检查和试运转,确保机械正常工作,配备足够的条件;
2.4钢套筒预制
在工厂预制钢套筒,钢套筒内径3.0m,长700mm,在两端各焊接50mm厚空心钢环,预制完成后运送至施工现场。
3.工作井进出洞口周边墙体预制
3.1工作井洞口周边墙体钢筋绑扎
按设计及规范要求,基础水平主筋采用绑扎搭接接长,钢筋绑扎应严格按施工图进行,要做到横平竖直、整齐美观,数量间距都要严格符合图纸和规范的要求,要垫好垫块,保证保护层厚度,并注意成品保护,钢筋连接采用搭接焊接头,焊接前先进行试焊,试焊合格后放能正式施工,以保证焊接质量。
3.2洞口周边加强筋设置
在工作井预制时需要在顶管工作井侧壁预留出顶管管片进出的通道,此时需要按照规范要求对接口处钢筋进行截断处理,洞口钢筋截断处预留长度按照接口钢筋的连接方式(焊接)预留出10cm长度。为固定截断钢筋位置,防止截断钢筋在浇筑混凝土时出现走位,导致预留洞口尺寸出现偏差,同时为加强结构与安全性和提高受力承压作用,在预留洞口上方与洞口相切位置设置一根横向加强筋,在预留洞口下方对应位置同样设置一根横向加强筋,同时在预留洞口的左上方,左下方,右上方,右下方,分别设置两根与预留洞口相切的斜向加强筋。钢筋与钢筋相连接处采用焊接方式处理。
3.3钢套筒安装
将预制好的钢套筒焊接在工作井钢筋笼预留位置处。钢套筒内径3.0m,长700mm,两端各焊接50mm厚空心钢环,空心钢环焊接在工作井钢筋笼两侧外壁,其能保障钢套筒的稳定性,同时钢套筒还可以作为止水结构的一部分。在顶进施工时,空心圆环有很好的加固效果。钢套筒近工作井外壁,靠近土体侧,内缩10cm,便于沉井下沉时使用木制结构在井壁外侧封堵。
3.4支护模板
侧墙施工采用15mm厚木胶合板,模板后竖向设置小梁,小梁采用35×85mm方木,中心间距200mm。小梁后水平设置主梁,主梁采用双拼钢管,间距450mm,主梁通过水平横杆和可调托撑对撑。满堂脚手架和扣件式脚手架作为模板支撑系统。采用M14对拉螺栓做拉杆,横向间距为450mm、轴向间距为450mm,侧墙模板安装和钢筋安装时,搭设双排脚手架作为固定钢筋和模板的临时支撑系统,同时作为人员登高架。模板底部设置Φ12穿墙钢筋内部与边墙钢筋焊接,外部采用蝴蝶扣与主梁紧固,起到防止模板上浮作用。
预留洞口处钢套筒作为模板使用。
3.5浇筑混凝土
按照规范标准,在钢筋、模板检查确认合格后,进行混凝土浇筑,浇筑混凝土时,先检查混凝土的均匀性和坍落度,从高处倾泻混凝土时,要采取防止混凝土离析的措施。混凝土浇筑时,按一定厚度,顺序和方向分层浇筑,连续作业一次完成,混凝土振动采用插入式振动棒,并用专业人员振捣,振动均匀,不得漏振;振动时间充足,排出砼内的全部气泡。
4.工作井洞口封堵
4.1钢板门安装
在工作井井壁内侧预留洞口处使用50mm厚,外径为3m的圆形钢板进行封堵,避免套筒内填充三七土坍塌,造成工程事故,将钢板焊接在钢套筒上,同时在钢板外侧焊接把手,便于洞门破除切割后在狭小的作业空间下将钢板门转移出去。
4.2灰土填充封堵
管道预留洞口钢套筒内采用灰土(三七土)进行封堵,三七土密实度好,强度高,水稳定性好,粘结性弱,使用三七土进行填充足以满足工作井沉井施工需求,相比较浇筑素混凝土进行封堵在后期需要破除,使用三七土进行封堵在后期顶管机进洞时不需破除,安全系数高,既保护了工作井的结构完整性,又便于施工。
填土应尽量采用同类土填筑,并宜控制土的含水率在最优含水量范围内。当采用不同的土填筑时,应按土类有规则地分层铺填,将透水性大的土层置于透水性小的土层之下,不得混杂使用,边坡不得用透水性较小的土封闭,以利水分排除和基土稳定,并避免在填方内形成水囊和产生滑动现象。
填土应从最低处开始,由下向上整个宽度分层铺填碾压或夯实。分段填筑时每层接缝处应作成大于1:1.5的斜坡,碾迹重叠0.5~1.0m,上下层错缝距离不应小于1m。人力打夯前应将填土初步整平,打夯要按一定方向进行,一夯压半夯,夯夯相接,行行相连,两遍纵横交叉,分层夯打。
4.3工作井外侧预留洞口封堵
在工作井外侧安装圆形木门,圆形木门由双层圆木板组合而成,外侧圆木板直径与钢套筒外径相同,内侧圆木板直径与钢套筒内径相同,圆木门在工作井井壁外侧靠近土体层使用薄木板制成的圆形木门进行封堵,安装时将内侧圆木板塞进钢套筒内,从而使浇筑时钢套筒和圆木门作为模板的一部分使用,当顶管机进洞时可以直接利用机械顶管机机头破除,易于施工;
5.工作井沉井法施工
5.1沉井下沉
待工作井养护达到设计强度后,采用沉井法下沉,沉井下沉采用长臂挖机取土下沉,从井底中央重心处成放射形向四周进行施工,本工程沉井工作井采用两次下沉,底节沉井混凝土养护强度达到100%时,次节强度达到80%时进行下沉。
工作井使用沉井法施工完毕后,进行底板制作,在沉井下沉将达设计高度前,要做好封底准备工作,防止沉井因自重继续下沉。本工程混凝土浇筑封底,混凝土封底一次浇筑完成,在底板与井壁的交接部分,预先凿毛,浇水湿润,使底板与井壁更好地紧密结合成一个整体,防止渗漏。
5.2设备安装
1)千斤顶:千斤顶是掘进顶管的主要设备,千斤顶在工作坑内的布置采用两台组合式,顶力全力作用点与管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。
2)高压油泵:由电动机带动油泵工作,选用额定核动力为31.5Mpa液压油泵,经分配器,控制阀进入千斤顶,各千斤顶的进油管并联在一起,保证各千斤顶活塞的出力和行程一致。
3)顶铁:顶铁是传递和分散顶力的设备。要求它能承受顶进压力而不变形,并且便于搬动。根据顶铁位置的不同,选用U形顶铁。
4)导轨:本工程导轨选用复合型导轨。在每一根导轨上都有两个工作面:水平工作面是供顶铁在其上滑动,倾斜的工作面则是与管子接触。导轨安装完毕后需在预留洞口内安装副导轨,副导轨的轴线以及高程均要与主导轨保持一至,此副导轨用于防止机头进洞后低头。
6.管道顶进前始发井进洞口施工
在顶进开始之前,将预留洞口处钢板切割破除,切割钢板采用火焰切割方法,首先对钢板进行预热,调整好火焰尖端与钢板表面之间的距离,范围应为1.5—2.5mm,当起割点的温度达到规定的燃烧温度后,就可对钢板进行切割,切割方向沿圆形钢板从下往上按照一个方向施工,割嘴要垂直于钢板的表面,同时要注意切割速度,不能太快或太慢。钢板切割完毕后,在洞口处使用起重机吊装出工作井,在吊装时,将钢索绑扎在钢板门外侧把手上,固定牢固后,使用起重机起吊。然后通过膨胀螺栓在洞口固定止水压板,做好顶管进洞前的止水工作。在顶管施工时,钢套筒内的填土通过顶管机刀头正常切土,然后借助液压千斤顶压力将井壁外侧木门直接顶破,随后顶管机继续顶进,进行正常的顶进施工。
8.管道顶进至接收井处出洞口施工
在顶管机头距离出洞口1m位置处,暂停施工,并尽可能降低切口正面土压力,以确保封门拆除时的安全,随后将出洞口钢板切割破除,同样采用火焰切割的方法,出洞口做好接收顶管机头准备,出洞处洞口使用由密封圈和盘根止水组成的双道穿墙止水结构止水防水,拆除封门后,将顶管机迅速﹑连续地顶进,依次破除接收井井壁外侧木门及钢套筒内部填充灰土,直到进洞洞口止水圈发挥作用为止,完成顶进施工作业。
9.管道顶进完成后进出洞处理
顶进完成后,预留洞口钢管与混凝土管间注入1:2:2水泥砂浆掺粉煤灰,管口用细石混凝土二次浇筑密实,使之成为一个永久结构。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种沉井法施工泥水平衡顶管工作井洞口施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、功能设计:
根据项目拟建管道的位置、直径、材质及等确定顶管工作井中洞口的数量、位置、形状及尺寸等;
S2、工作井洞口周边墙体制作:
洞门周边墙体靠近土体侧以下称为外侧,洞门周边墙体临空侧以下成为内侧;
工作井洞口周边墙体制作分为洞口周边加强钢筋布设、钢套筒安装、支护模板、浇筑混凝土四个步骤;
1)加强钢筋布设:
工作井洞口周边墙体按设计及规范要求,基础水平主筋采用绑扎搭接接长,钢筋绑扎应严格按施工图进行,要做到横平竖直、整齐美观,数量间距都要严格符合图纸和规范的要求,要垫好垫块,保证保护层厚度,并注意成品保护,钢筋连接采用搭接焊接头,焊接前先进行试焊,试焊合格后放能正式施工,以保证焊接质量;
工作井洞口周边需设置加强筋,在墙体钢筋中预留一个可供钢套筒通过的圆形通道,按照规范要求对接口处钢筋进行截断处理,并且为固定截断钢筋位置,防止截断钢筋在浇筑混凝土时出现走位,导致预留洞口尺寸出现偏差,同时为加强结构与安全性和提高受力承压作用,在预留洞口上方与洞口相切位置设置一根横向加强筋,在预留洞口下方对应位置同样设置一根横向加强筋,同时在预留洞口的左上方、左下方、右上方及右下方分别设置两根与预留洞口相切的斜向加强筋,六组加强筋与两侧的竖钢筋形成一个与钢套筒外壁相切的八边形框架结构,正好由两端的空心钢环定位卡住;
2)钢套筒安装:
将钢套筒悬吊并横推至八边形框架中,将预制好的钢套筒焊接在工作井钢筋笼预留位置处,在两端各焊接一个厚空心钢环,空心钢环内径与钢套筒内径相同,空心钢环外径大于钢套筒外径,形成两端阻挡部以便于将钢套筒卡在八边形框架中,并将空心钢环焊接在工作井钢筋笼两侧外壁,其能保障钢套筒的稳定性,同时钢套筒还可以作为止水结构的一部分,在顶进施工时,空心圆环有很好的加固效果;
3)支护模板:
工作井洞口周边侧墙模板后竖向设置小梁,小梁后水平设置主梁,主梁通过水平横杆和可调托撑对撑,满堂脚手架和扣件式脚手架作为模板支撑系统,侧墙模板安装和钢筋安装时,搭设双排脚手架作为固定钢筋和模板的临时支撑系统,同时作为人员登高架,模板底部设置穿墙钢筋内部与边墙钢筋焊接,外部采用蝴蝶扣与主梁紧固,起到防止模板上浮作用;
4)浇筑混凝土:
按照规范标准,在钢筋、模板检查确认合格后,进行混凝土浇筑,浇筑混凝土时,先检查混凝土的均匀性和坍落度,从高处倾泻混凝土时,要采取防止混凝土离析的措施;混凝土浇筑时,按一定厚度,顺序和方向分层浇筑,连续作业一次完成,混凝土振动采用插入式振动棒,并用专业人员振捣,振动均匀,不得漏振;振动时间充足,排出砼内的全部气泡;
S3、工作井洞口封堵:
1)钢板门安装:
洞口内测采用圆形钢板对钢套筒靠近工作井内侧的一端开口进行封堵,避免套筒内填充三七土坍塌,造成工程事故,将钢板焊接在钢套筒上,同时在钢板外侧焊接把手,便于洞门破除切割后在狭小的作业空间下将钢板门转移出去,最后检查保证圆木门和钢板分别与附近墙体表面齐平;
2)灰土填充封堵:
混凝土养护达标且拆除完模板后,从钢套筒靠近工作井外侧的一端开口处,采用灰土对钢套筒进行填充,填土应从最低处开始,由下向上整个宽度分层铺填碾压或夯实,人力打夯前应将填土初步整平,打夯要按一定方向进行,一夯压半夯,夯夯相接,行行相连,两遍纵横交叉,分层夯打;
3)木门安装:
在工作井外侧安装圆形木门,圆形木门由双层圆木板组合而成,外侧圆木板直径与钢套筒外径相同,内侧圆木板直径与钢套筒内径相同,圆木门在工作井井壁外侧靠近土体层使用薄木板制成的圆形木门进行封堵,安装时将内侧圆木板塞进钢套筒内,从而使浇筑时钢套筒和圆木门作为模板的一部分使用,当顶管机进洞时可以直接利用机械顶管机机头破除,易于施工;
S4、工作井下沉:
1)工作井沉井法下沉:
按照步骤一在施工场地中分别预制顶管始发井和接收井,其中对应的钢套筒处理则分别作为进洞口和出洞口处理;
待工作井养护达到设计强度后,顶管始发井和接收井均采用沉井法下沉,沉井下沉采用长臂挖机取土下沉,从井底中央重心处成放射形向四周进行施工;
2)工作井封底:
工作井使用沉井法施工完毕后,进行底板制作,在沉井下沉将达设计高度前,要做好封底准备工作,防止沉井底板地下水渗透和不均匀沉降;
3)工作井内设备安装:
在底板上依次设置后背墙、导轨、千斤顶、高压油泵、顶铁;
S5、管道顶进开始前始发井进洞口施工:
在顶进开始之前,将起点处工作井的预留洞口处钢板切割破除;钢板切割完毕后,在洞口处使用起重机吊装出工作井,在吊装时,将钢索绑扎在钢板门外侧把手上,固定牢固后,使用起重机起吊;然后通过膨胀螺栓在洞口固定止水压板,做好顶管进洞前的止水工作;在顶管施工时,钢套筒内的填土通过顶管机刀头正常切土,然后借助液压千斤顶压力将井壁外侧木门直接顶破,随后顶管机继续顶进,进行正常的顶进施工;
S6、顶进至接收井处出洞口施工:
在顶管机头距离出洞口1m位置处,提前将出洞口钢板切割破除,同时出洞口做好接收顶管机头准备,出洞处洞口使用由密封圈和盘根止水组成的双道穿墙止水结构止水防水,拆除封门后,将顶管机迅速﹑连续地顶进,依次破除接收井井壁外侧木门及钢套筒内部填充灰土,直到进洞洞口止水圈发挥作用为止,完成顶进施工作业;
S7、管道顶进完成后进出洞口处理:
顶进完成后,在始发井和接收井洞口处的钢管与混凝土管间注入水泥砂浆掺粉煤灰,管口用细石混凝土二次浇筑密实,使之成为一个永久结构。
2.根据权利要求1所述的一种沉井法施工泥水平衡顶管工作井洞口施工方法,其特征在于,所述步骤S2中工作井钢筋绑扎时,需在预制工作井的长边酌情增设钢筋柱。
3.根据权利要求1所述的一种沉井法施工泥水平衡顶管工作井洞口施工方法,其特征在于,所述步骤S2中,钢筋与钢筋相连接处采用焊接方式处理。
4.根据权利要求1所述的一种沉井法施工泥水平衡顶管工作井洞口施工方法,其特征在于,所述步骤S3中,圆木门木板的边壁经过打磨清灰处理。
5.根据权利要求1所述的一种沉井法施工泥水平衡顶管工作井洞口施工方法,其特征在于,所述步骤S4中,本工程沉井工作井采用两次下沉,底节沉井混凝土养护强度达到100%时,次节强度达到80%时进行下沉。
6.根据权利要求1所述的一种沉井法施工泥水平衡顶管工作井洞口施工方法,其特征在于,所述步骤S4中,本工程混凝土浇筑封底,混凝土封底一次浇筑完成,在底板与井壁的交接部分,预先凿毛,浇水湿润,使底板与井壁更好地紧密结合成一个整体,防止渗漏。
7.根据权利要求1所述的一种沉井法施工泥水平衡顶管工作井洞口施工方法,其特征在于,所述步骤S5和S6中,切割钢板采用火焰切割方法,首先对钢板进行预热,调整好火焰尖端与钢板表面之间的距离,当起割点的温度达到规定的燃烧温度后,就可对钢板进行切割,切割方向沿圆形钢板从下往上按照一个方向施工,割嘴要垂直于钢板的表面,同时要注意切割速度,不能太快或太慢。
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