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干货丨超浅层顶管工作井建井技术(二)

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4. 工作井施工工艺

4.1基槽开挖

根据测量控制网,放出井位后,对施工范围内的地下管线及构筑物进行技术交底,查明地下构筑物走向及埋深,并设专人会同相关单位对地下管线进行监护,确保地下管线及构筑物的安全。地下管线查明后,在开挖前必须先挖探槽,确切掌握管线的准确位置才能破除原有沥青混凝土路面。全部基坑尽量采用人工开挖,不使用大型机械,避免损坏地下管线及构筑物。

4.2环梁施工

以上工序完成后,对环梁基础进行整平,测量标高,先浇一层C10混凝土垫层,厚度10cm。绑扎环梁钢筋,墙体钢筋要预留出来。现浇环梁混凝土,强度等级为C25,环梁宽度为50cm,厚度为30cm。

4.3工作井制作

工作井分2次完成。第一次为逆作法,制作工作井外部井壁并浇筑底板。井壁混凝土厚度为25cm,混凝土强度等级为C25。第二次为顺作法,从底板混凝土往上浇筑,厚度为40cm,混凝土强度等级为C30。增加工作井壁厚,提高承载力。工作井墙体钢筋纵向筋采用018,横向筋采用020,第一次浇筑墙体钢筋间距为20cm,第二次浇筑墙体钢筋纵横向为15cm(见图1)。·

4.4浇筑

第一次墙体混凝土工作井墙体采用逆作法,由上至下分层开挖分层制井,每层深度1~1.5m,每开挖一层,立即绑扎钢筋、支立模板、浇筑混凝土,尽量减少坡面土体的暴露时间。施工程序见图2。

图2工作并施工顺序

每层钢筋绑扎时应使拐角、上下层等处的搭接符合规范要求,注意钢筋预留搭接头。钢筋绑扎好后,请有关部门验收合格后才能进行钢模拼装加固。支撑要牢固,并预留混凝土现浇口。混凝土浇筑到预留孔以上,将预留孔封堵,混凝土强度达到50%

后方可拆除钢模板,将预留口的混凝土多余部分凿除清理,用同标号水泥砂浆进行修补,保持外观整洁美观。再进行第二层井内土方开挖,土方开挖不要超过浇筑深度,保持土压平衡,防止土体塌方。绑扎钢筋、支钢模、支撑加固、浇筑混凝土,这样依次循环进行,一直浇筑到工作井底板混凝土以下20cm。

4.5. 浇筑工作井底板混凝土

4.5.1浇筑底板混凝土垫层

墙体浇筑到设计深度后即可浇筑底板混凝土垫层,并应注意:

(1)基底面应尽量整平;

(2)清除浮泥,防止封底混凝土和基底间渗入有害杂质;

(3)底脚与封底混凝土接触面处的泥污应予清除;

(4)用块石回填坑底超挖部分;

(5)用碎石、粗砂找平。底板垫层混凝土强度为C10,厚度为10cm。

4.5.2绑扎钢筋、浇筑底板混凝土

底板垫层达到强度后,即可绑扎底板钢筋,进行底板混凝土浇筑。钢筋绑扎按常规进行,与井壁预插钢筋配合布置及底板预埋钢板以便于顶管设备安装。混凝土浇入后,及时用插入式振捣器振捣密实,再用平板振捣器提浆初平,最后人工找平,收面。底板混凝土厚度为50cm,混凝土强度等级为C25。底板钢筋为两层钢筋网,钢筋为018和016两种,间距均为25cm。

4.6浇筑第二次墙体混凝土

第二次墙体混凝土从底板往上浇筑墙体。钢筋可一次完成。顶管进出洞口的预埋钢套环可在浇筑第二次混凝土时安装,并与周围墙体钢筋焊接,固定为一体。钢套环的中心高程、轴线要与顶管轴线一致,测量在第一次浇筑的墙体上放线,安装就位。测量进行复测,无差错后才能支钢模,钢模的支撑要合理牢固,浇筑混凝土时不得有漏浆的现象,要符合设计及规范要求。墙体混凝土要求浇筑到与环梁混凝土标高一致。

4.7栏杆等附属设施安置

砖砌挡墙的高超过地面20cm,砖墙为24墙,墙顶用1:7.5的水泥砂浆压顶。防止砖头脱落,落入井内伤人。砖墙外围回填至地面高度,便于顶管施工。工作井四周设立防护栏杆,栏杆高度为80

cm,每2.5m立一根直杆,栏杆材料均采用2号的钢管焊接而成,护栏必须牢固、可靠。

5. 注浆加固

工作井制作完毕后,要承受超过10000kN的顶推力,若顶推力直接作用在工作井壁上,势必会在回填土层中产生位移,影响顶管操作,严重时会使破坏工作井结构。为防止上述情况的发生,保证顶进时工作井周围土体具有足够的稳定性,在工作井制作完毕后必须对井壁外四周土层注浆加固,增加土体对工作井的约束力。在周围10m宽范围内注浆,注浆孔按梅花形布置,间距0.5m,每座井约需364孔。注浆孔的平均深度约6m,采用机械钻孔,孔径为50mm,钻孔成形并清孔后,再插入注浆管注浆。

6 . 结语

在某污水截流(D管线SD65~SD94段)施工中,采用逆-顺作法的施工工艺,保证了超浅层顶管工程的顺利完成,充分体现了这种施工工艺在顶管施工具有快捷、灵活、高效等优点。特别是预注浆和工作井完成后的注浆加固方法,最能体现这些优点,由于注浆机具占地小,施工机具不受空间的限制,且操作简单,加固效果明显,对地下水和环境无污染,无大量返浆、废液需要处理,特别适合市政工程中施工作业面狭窄的情况。

总结施工经验,可以得到以下体会:

(1)钢筋混凝土喷锚支护逆作法是工作坑支护结构中一种比较经济、安全的技术措施,极大地提高了工作坑制作的工效。

(2)该方法工艺简便、环保性好,节省了大量的劳动力和设备。

(3)对于超浅层顶管,工作井坑底一般高于地下水位,不会影响工作井的施工,所以在超浅层顶管施工中,可以不考虑地下水的影响。

(4)预注浆和注浆加固成本低,对土体加固效果明显,是工作井周围土体加固的一种经济合理的方法,特别适用于浅层或超浅层顶管工作井周围土体加固。

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