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顶管施工技术及质量、安全注意事项

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顶管施工工艺及过程中质量、安全控制要点简介
一、 顶管施工工序如下：
①认真阅读设计图纸，了解施工区域内已有地下管线及构筑物，确定其准确位置，制定合理的保护措施，指导施工；
②测量放线（主要是针对接收井、工作井位置）；
③工作井、接收井基坑开挖、砼浇筑、下沉、封底、地板浇筑等；
④管道顶进过程；
⑤触变泥浆置换及局部位置加固处理；
⑥清理管道、封堵注浆孔、管缝位置，浇筑顶板、安装井桶、井盖板及恢复原状地面。
二、 工作井、接收井施工过程中，质量控制要点：
①工作井的结构必须满足井壁支护及顶管推出后坐力作用的施工要求，
②沉井周边围护结构需根绝设计图纸要求施打；
③后背墙结构强度与刚度必须满足顶管最大允许顶力和要求；
④沉井下沉可采用排水、不排水下沉两种方式，可根据现场土质条件进行，但是不管采用任何方式都必须派专人进行监督下沉施工，挖土过程必须分层、均匀、对称进行，下沉应平稳、均衡、缓慢，发生倾斜应通过调整开挖顺序和方式，及时纠偏；封底前应整理好坑底和清除淤泥，对超挖的部分应回填砂石至规定高程；
⑤工作井、接收井质量验收参照：《给水排水构筑物工程施工及验收规范》（GB50141-2008），主控项目：原材料、砼的抗渗、抗压等；一般项目参照规范规定；
三、 顶管设备（平衡方式）的选择：
①顶管设备一般分为敞口式（手掘式）、密闭式（土压平衡、泥水平衡两种、气压平衡由于对机械、人员等要求太高，目前基本不采用。）；
②采用敞口式顶管，应将地下水降至管低以下不小于50cm，并采取措施，防止其他水源进入管道，产生安全隐患；
③在周围环境要求控制底层变形或无降水条件时，宜采用密闭式设备进行施工；因此种工艺施工过程中，速度较快、危险源较少，目前较多采用。
④土压平衡：利用机头前端刀盘将正面土体切削下来，后通过螺旋机排到土仓内，通过推车运输出管道；此种平衡方式适用于淤泥土、沙砾类土、低渗透性土质等；
⑤泥水平衡：此种平衡方式适用于软土、粘土、流沙类土质、尤其在地下水位高的地层等；通过调整注入水压可以平衡切削断面的地下水压，利用泥浆作为输送介质，将切削土体输送出管道外；故此法若地质条件适合，一般施工速度较快，前端工作面无需操作人员，通过监视系统观察机械运转情况。但此种平衡方式往往需要设置较大规模的泥水处理设备和场地，若泥浆处理不善，会影响周边环境；
四、 管道顶进过程中质量控制要点：
①进场管材必须满足《砼和钢筋砼排水管》（GB/T1836/1999）及设计要求；一般施工中多采用Ⅲ钢筋砼管材；
②施工过程中，千斤顶施工顶力不得超过管材、工作井允许顶力要求；
③在进行管道接缝位置处理过程中，同时应对工作井、接收井与管道接口位置进行防水处理，防止地下水深入井内；
④顶进过程中，应严格量测监控，实施信息化施工，确保开挖工作面的土体稳定和土压的平衡；并控制顶进速度、挖土和出土量，减少土体扰动和底层变形；超挖位置及时进行换填或注浆加固处理；
⑤管道进入土层开始顶进及进入接收井前，必须加大测量频率，有偏差及时进行纠正；
⑥管道贯通后应做好：管道两端在工作井中的长度不小于50cm，且不得有借口；工作井中露出的管道端部应及时浇筑砼基础；
⑦顶管结束后必须及时进行触变泥浆置换，采用水泥砂浆、粉煤灰水泥砂浆等易于固结或稳定性较好的浆液置换泥浆填充管道外侧超挖、塌落等造成的空隙；同时拆除注浆机械后，及时封堵注浆孔；
⑧管道顶进施工完成后，根据《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）规定，主控项目：管道原材料、橡胶止水圈安装位置、管道接口无破损等；一般项目：管道线形平顺，无突变、变形现象，接口、注浆孔位置无渗漏，管道内清洁、无杂物，且允许偏差符合规范规定；
⑨针对管道功能性试验，压力管道的水压试验，无压管道的严密性试验（一般为闭水试验），根据规范要求，闭水试验必须带井试验，允许可一次实验的不超过5个连续井段；管内经大于700mm的管道，可抽取1/3进行试验，试验不合格，加倍进行；可参考（GB50268-2008 166页至168页的规定）。
五、 沉井、顶管施工过程中安全控制要点：
因目前市场上，顶管施工基本都为劳务分包模式，故施工过程安全控制尤为重要：
①施工供电应设置双路电源，并能自动切换；动力、照明应分路供电，作业面移动照明应采用低压电源供电；
②起重设备必须经过其中荷载计算，检查验收合格后，才可使用；
③施工现场必须配备必要安全保护措施，如：防毒面具、通风设备（必须根据管道的顶进长度随时跟进）、气体检测装置、管道内外的通讯工具等，同时做好事故处理的应急演练工作；
④沉井内上下施工人员必须佩戴安全帽，上下井必须走安全梯，做好班组的交接工作；
⑤顶进过程中，若遇特殊情况，立即停止施工，人员第一时间撤离。

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