沉井顶管施工质量控制措施及通病防治专项方案.docx

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沉井顶管施工质量控制措施及通病防治

专

项

施

工

方

案

XXXXX工程建设有限公司

2018年3月

沉井顶管施工质量控制措施及通病防治

1沉井制作质量控制

沉井采用三次制作，两次下沉的方法进行施工。

沉井直壁模板在砼达到设计强度的70%以上方可拆除，沉井下沉时在砼达到设计要求强度后方可下沉。

沉井制作质量标准：

（1）基础处理要求

①基坑开挖深度及平面尺寸等符合设计要求；

②基坑开挖完毕要进行验坑；

③基坑开挖完成后及时回填黄砂，避免人为扰动基底土体，破坏基底上层承载力；

④砂垫层铺设分层进行，每层厚度30cm，并处理密实；

⑤素砼垫层面用水准仪抄平，误差不得大于5mm，便于支模。

（2）钢筋、混凝土质量要求

①钢筋等原材料要有出厂合格证，并按规范要求的吨位和结构部位取样做力学试验；

②钢筋的焊接接头按规范要求作力学试验，合格者方可；

③试验取样必须请监理到场并签证；所有技术工人必须持证上岗；

④每节或特殊部位钢筋绑扎完毕后进行自检，并会同监理工程师进行检查，办好各项签证；

⑤模板接缝要严密，表面的平整度、光洁度、垂直度要符合规范要求，安装前模板表面涂脱模剂，便于脱模并使砼表面光洁；

⑥脚手架搭设按操作规程施工，多设斜撑和剪刀撑，扣件紧固，以保证脚手架的稳定性和牢固性；脚手架搭设采用φ48mm钢管，设置剪刀撑，脚手架主杆下用木质垫块，以免脚手架下沉；

⑦按规范做好砼抗压试块和抗渗试块，并在同等条件下养护；

⑧砼浇筑采用分层平铺法施工，每层砼浇筑高度不超过30cm，并连续浇筑；

⑨砼浇筑时采用插入式振捣器进行振捣，遇穿墙管等局部变化处及钢筋密集处采用慢进料、精心振捣；

⑩沉井分节制作，沉井接高部分施工缝处设置止水钢板。

砼浇筑前用压力水将施工缝冲洗干净并充分湿润，湿润时间在24小时以上；

⑾砼浇筑时有木工值班，防止暴模事件发生；

⑿在每节砼浇筑时与浇筑后进行沉降观测，并做好记录。

砼浇筑过程中要防止不均匀沉降的发生，若发生不均匀沉降及时采取相应措施进行处理。

2.2沉井下沉质量控制

（1）沉井下沉前按规定顺序凿除素砼垫层，垫层凿除原则为先内后外，对称进行，以保持沉井均匀下沉；

（2）为防止沉井突沉，引起沉井较大的偏差，以及减小井外土体扰动坍塌等情况，可在四周刃脚旁保留0.8～1.5m的土堤不被冲刷，待锅底冲刷完成后再均匀的冲刷土堤；

（3）尽量减小沉井下沉过程中的偏差，测量控制点、高程控制点等网点要经常复核；沉井下沉过程中加强沉井沉降情况的观测防止发生不均匀沉降；

（4）沉井下沉做好班前交底与接班交底，及时做好下沉记录，以保证下一班了解沉井下沉情况，及时采取相应措施；

（5）当沉井下沉至距设计标高近2m时，放缓沉井下沉速度，以纠偏为主，并密切注意沉井的下沉速度，防止超沉，使沉井顺利下沉至设计标高。

沉井到标高后，且8小时内下沉量不超过10mm时，方可进行砼封底。

2.3顶管施工质量控制

（1）顶管后背墙的墙面与管道轴线垂直，其施工允许偏差不大于0.1%H，H为装配式后背墙的高度（mm）。

（2）导轨选用钢质材料，两导轨顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致；导轨安装的允许偏差为：

轴线位置3mm、顶面高程0～+3mm、两轨内距±2mm。

（3）油泵安装和运转符合下列规定：

油泵与千斤顶相匹配，并有备用油泵；油泵安装完毕进行试运转；

（4）顶进开始时，缓慢进行，待各接触部位密合后，再按正常顶进速度顶进；

（5）安装后的顶铁轴线与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污；

（6）顶进时，工作人员不得在顶铁上方及侧面停留，并随时观察顶铁有无异常迹象。

（7）钢筋混凝土管道的接口需填料饱满、密实，且与管节接口内侧表面齐平，接口套环对正管缝、贴紧，不脱落；

（8）顶管结束后，管节接口的内侧间隙应按设计规定处理；设计无规定时，可采用石棉水泥、弹性密封膏或水泥砂浆密封。

填塞物抹平，不得凸入管内。

2.4沉井、顶管施工质量通病防治措施

沉井下沉施工质量通病防治措施

质量通病

预防或处理措施

下沉过快

A、可用木垛在定位垫架处给以支承，并重新调整吸泥，先冲刷中间土体，后冲刷刃脚四周土体；

B、采用不排水法下沉，增加浮力；

C、在沉井外壁间填粗糙材料，或将井筒外的土夯实，增大摩阻力；如沉井外部的土液化发生虚坑时，可填碎石处理；

下沉过慢

A、沉井制作采取措施，严格保持尺寸准确，表面平整光滑；

B、采取在井顶均匀配重的方法，使沉井有足够的下沉自重，下沉系数应不小于1.05～1.25。

配重物体采用混凝土块。

C、对下沉系数不大的沉井，采取连续吸泥，连续下沉，不使中间停歇时间过长；

D、用高压水均匀冲刷井壁及刃脚或在井壁上预埋射水管，遇下沉缓慢或停沉，进行射水减少井壁与土层之间的摩阻力；

E、在井壁周围空隙中充填触变泥浆（膨润土20%，火碱5%，水75%）。

突沉

A、控制水力冲击深度，锅底不要挖得太深；

B、严格控制吸泥深度，不使刃脚被掏空，特别是刚开始下沉时，要注意先观测沉降，少吸泥。

C、控制排水高差和深度，减少动水压力，不使产生隆起现象。

D、在沉井外壁空隙填充中粗砂或级配碎石增加摩阻力，随沉随灌。

E、发现沉井内有大量隆起或产生流塑情况，为防止突然急剧下沉和意外事故发生，可向井内灌水，把沉井下沉改为不排水下沉施工。

F、当沉井下沉达到设计标高时，而井内涌土高度达到封底底板标高以上，因挖土会使继续下沉，故封底工作宜按沉井底部分格进行。

倾斜

A、严格按方案确定的垫层宽度、厚度设置，砂垫层拍平振实，基坑内严防积水；

B、沉井浇筑时，在土质较软的一侧设置木桩斜撑。

或在土质较软的一侧的刃脚两侧堆砌砂袋或土袋；

C、加强沉井过程中的观测和资料分析，发现倾斜及时纠正；

D、严格控制沉井制作尺寸，使偏差在允许范围以内；

E、在刃脚高的一侧加强吸泥，低的一侧不吸泥，待正位后再均匀吸泥；

F、在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块，延缓下沉速度；

G、在井外深挖倾斜反面的土方，回填到倾斜一面，增加倾斜面的摩阻力；

H、不排水下沉，在靠近刃脚低的一侧适当回填砂石；在井外射水或开挖，增加偏心压载以及施加水平外力等措施。

悬挂

A、用0.2～0.4mpa的压力流动水沿沉井外壁缝隙冲水，以减少井壁和土体间的摩阻力；

B、在井筒顶部加荷载；

C、继续第二层碗形挖土，或挖空刃脚之土，必要时向刃脚外掏深100mm；

超沉或欠沉

A、沉井接近设计标高应加强测量观测，校核分析工作；

B、在井壁底梁交接处，设砖砌制动台，在其上面铺方木，使梁底压在方木上以防过大下沉；

C、沉井下沉至距设计标高0.1m时，停止挖土和井内抽水，使其完全靠自重下沉至设计或接近设计标高；

D、采取减小或平衡动水压力和使动水压力向下措施，以避免流砂现象发生；

E、沉井下沉趋于稳定（8h的累计下沉量不大于10mm时），始进行封底；

F、采取措施保护测量基准点，加强复测，防止出现测量错误。

顶管施工质量通病防治措施

质量通病

预防或处理措施

出洞时，机头即下扎

预防措施：

①熟悉图纸和地质勘查报告，严格按设计要求或申请对工作井周围进行土体加固。

②把顶管机头后面的管节与顶管机头尾部采用拉杆连接在一起（约2～3节），机头进入土体后，后面管节对顶管机头有一定的约束力，可以控制机头姿态。

③延长导轨：

将导轨延伸到工作井洞口外土体内，约2～3米，对顶管机头刚出洞起到一定的支托作用，防止机头下扎。

④井壁与管节之间的空隙采用止水装置，在预留洞内侧预埋钢法兰，在顶管前，在钢法兰上安装橡胶法兰和扇形钢压板。

治理措施：

若未采取预防措施，机头出洞后即下扎失控，则须实施井外大开挖取出机头，然后回填粘土，并采取以上任一预防措施后方可重新施工。

顶进中途，机头上爬

预防措施：

①充分熟悉图纸和地质勘察报告，掌握土质情况，及早采取换填或堆载措施。

②针对上下不同土层，有区别地控制上下千斤顶的顶力和上下刀盘的切土速度。

③严格遵循“勤测、勤量、勤纠偏、微纠偏”的原则，及时发现上爬趋势，及时采取应对措施。

④合理控制顶进速度，基本保持先切土后顶进或边切土变顶进的状态。

治理措施：

①如果偏位不大还可控制，则应立即采取管顶以上地面堆载措施。

②有条件时，可尝试在机头正上方地面打入钢桩直至机头，进行强制施压顶进。

③如果已经达到无法纠偏的程度，只能采取钢套井法或板桩支护法大开挖，取出顶管机头，增加中间井，然后从接收井实施反顶，在中间井处进行全包管连接。

顶进中途，轴线及标高偏差超标

预防措施：

①顶进过程中，应遵循“勤测、勤量、勤纠偏、微纠偏”的原则，控制顶管机头前进方向和姿态，并应根据测量结果分析偏差产生的原因和发展趋势，确定纠偏的措施。

纠偏角度应保持在10′～20′，不得大于1°，并设置偏差警戒线。

若已经产生较大偏差，应保持管道以适当的曲率半径回到正确轴线上来，严禁猛纠偏。

控制顶进速度，勿过快和过慢。

②熟悉施工图纸和地质勘察报告，针对不同土质状况调整上下（或左右）不同顶力。

治理方法：

若已经达到无法纠偏的程度，只能采取钢套井法或钢板桩支护法大开挖，取出顶管机头，增加中间井，然后从接收井实施反向顶近，在中间井处进行全包管连接。

顶进中管节破裂或变形

预防措施：

①下管前和下管时的质量检查。

检查管材质量、接口衬垫情况和杂质清理情况。

②对管道顶进中，坚持“先挖后顶”和“随挖随顶”的原则，顶进中密切关注油泵压力表变化，发现压力骤增时，立即停泵检查原因，顶进过程勤顶勤测。

治理措施：

①采用触变泥浆或增加注浆频率起润滑作用来降低顶进阻力。

②出现裂纹时，采用内衬钢圈加固后，继续顶进。

③明显碎裂破坏，无法继续顶进时，实施大开挖取出顶管机头，增加中间井，然后从接收井实施反顶，在中间井处进行全包管连接。

④当全程已施工完成，才发现管节明显碎裂破坏时，采用内衬钢圈加固。

后靠背破坏

防治措施：

①加固或重做后靠背。

②对井周土体注浆加固

顶进中遇障碍物

防治措施：

采用冲击或拔桩的方式清除障碍物。

如清除不了，采用大开挖处理，增加中间井，然后从接收井实施反顶，在中间井处进行全包管连接。

顶管机头在顶进过程中出现旋转

防治措施：

①控制刀盘的转动方向：

最好是前一节逆时针转，后一节顺时针转，每节管道刀盘转动方向都变化。

②机头压重：

用铁块压在顶管机头内需纠正的一侧，可以平衡弯矩。

③调千斤顶位置：

将千斤顶的位置稍稍调整，使顶力向需纠正的一侧产生弯矩，慢慢把旋转调整过来。