沙洲区域顶管沉井施工方法技术

本发明专利技术公开了一种沙洲区域顶管沉井施工方法，包括步骤：施工围护桩、底承桩、面承桩、护管桩、降水井和降水管；施工工作面板；逐节进行基坑开挖和沉井下沉施工；冲洗清掏侧缝，对沉井纠偏；对基底底承桩桩间沙土进行注浆固土处理；安装抗浮锚杆；绑扎基底钢筋网，下放侧缝钢筋网；浇筑封底和侧缝混凝土；进行顶管作业；绑扎底板钢筋，浇筑底板，停止所有降排水，对沉井进行质量检验。本方法安全可靠，能有效解决控制塌陷面、地基处理、干法施工、结构抗浮问题。结构抗浮问题。结构抗浮问题。

【技术实现步骤摘要】
沙洲区域顶管沉井施工方法


[0001]本专利技术涉及沉井施工，具体涉及一种沙洲区域顶管沉井施工方法。

技术介绍

[0002]在建设城市地下管网时，为跨越繁华区域、通过重要构筑物需要进行顶管施工，而在顶管施工中，为减少造价、节约工期、增强安全性需要进行沉井施工。
[0003]当沉井位置处于沙洲地质水文环境下时，井上口设计标高以下一定范围为粉质粘土及粉、细砂，再往下则全为圆砾层，井壁嵌入圆砾层，且沉井带水下沉，目前施工中存在以下难题：1)下沉量达到一定程度时，沉井带水下沉无法继续奏效，即使采用钻孔注润滑土、四周清障、基底清掏、加载等方式也只能缓慢下沉小段距离；2)土质为砂砾土，随开挖井身周边土体不断下陷，随开挖深度增加破坏面增大，沉井有移位情况出现，若采用钢板桩、止水帷幕旋喷桩围护等围护体，随开挖深度增加，受水土压力的增强，围护体会向井身倾覆挤压；3)为确保后期干地施工封底，采用降水井和井内明排的降水方式，基底依旧出现封底注浆不均、封底强度上升速度慢、表面集泥皮严重等问题；4)顶管施工后，受浮力影响，井顶硬化工作面起拱开裂、井底内角出现渗流等问题；5)在顶管安放机头过程中，机头易受砂砾土塌孔、井内净空影响，安装及推进极为缓慢，虽然采取人工注浆可以解决，但在固孔清孔施工中对施工人员的人身安全威胁较大。
[0004]由上可知，亟需一种沙洲区域顶管沉井施工方法，能解决控制塌陷面、地基处理、干法施工、结构抗浮等问题，使得顶管沉井顺利施工。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种沙洲区域顶管沉井施工方法，本方法安全可靠，能有效解决控制塌陷面、地基处理、干法施工、结构抗浮问题。
[0006]本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种沙洲区域顶管沉井施工方法，先在沉井的外围施工用于围护固土和止水的围护桩、底部下方施工用于改良沉井底软弱沙土承载力的底承桩，在工作面施工用于改良工作面板下软弱沙土承载力的面承桩，在管线四周施工用于包裹管线防止塌陷的护管桩，在围护桩墙体外围附近施工降水井，在围护桩墙体与沉井间的侧缝内施工降水管；然后施工工作面板；然后逐节进行基坑开挖和沉井下沉施工，降水井在第二节沉井下沉前开始抽排水直至顶管施工完成后停止，降水管在最后一次沉井落床时开始抽排水直至底板混凝土达到一定强度后停止，第一节沉井的刃脚处设有锚杆预留孔、底板区域设有预埋插筋，其余节沉井外壁设有锚扣钢筋；然后在沉井即将落床前对冲洗清掏侧缝，在沉井落床后加大抽排将水位降低井底标高以下并对基底桩间进行掏挖和清理，在最后一节沉井落地前通过控制降水井抽排量调节浮力进而对沉井纠偏；然后对基底底承桩桩间沙土进行注浆固土处理，同时，通过控制降水管保证注浆水体向下流失抽排，形成抽真空压密改良土体；然后对沉井内底承桩桩芯钻孔、通过锚杆预留孔向围护桩墙体钻孔，将抗浮锚杆放入钻孔并注浆；然后
绑扎基底钢筋网，下放侧缝钢筋网，侧缝钢筋网挂定拉结在锚扣钢筋上且底部与基底钢筋绑接；然后临时封堵管线口，浇筑封底和侧缝混凝土，同时，通过降水管控制井底水位在注浆层以下；然后拆除管线口封堵，进行顶管作业；然后绑扎底板钢筋，浇筑底板，底板混凝土养护后，停止所有降排水，对沉井进行质量检验。
[0008]优选地，围护桩、底承桩、面承桩和护管桩采用泥搅拌桩，泥搅拌桩采用的水泥为42.5级以上的硅酸盐水泥。
[0009]优选地，降水井对角设置在围护桩墙体外围，降水管对角设置在侧缝内，降水井与降水管错位布置。
[0010]优选地，逐节进行基坑开挖和沉井下沉施工时，在沉井处依次进行：基坑开挖至起沉标高，槽底整平压实后施工沉井刃脚垫层和垫架，制作第一节沉井，基坑开挖及第一节沉井下沉，2～n节沉井制作以及基坑开挖和沉井下沉。
[0011]优选地，抗浮锚杆入围护桩墙体的角度为45度且对称设置，抗浮锚杆入底承桩桩深度在4m以上且不超过底承桩桩长，抗浮锚杆顶端与底板锚固，抗浮锚杆伸入围护桩墙体、封底混凝土和底承桩的区域设有倒刺。
[0012]优选地，对基底底承桩桩间沙土进行注浆固土处理时，注浆施工采取静压注浆，浆液采用水泥
‑
水玻璃浆。
[0013]优选地，封底和侧缝选用同种自密性抗渗混凝土，对封底和侧缝同时浇筑，使两处混凝土同步提升，待封底混凝土浇筑完成，侧缝混凝土缓慢浇筑，待封底混凝土初凝后才提高侧缝混凝土。
[0014]优选地，顶管作业期间观察地下水位，顶管过程若出现大量泥浆倒流，则加大降水井和降水管的降水抽排量；封底混凝土有潮湿水印时，则加大降水管的降水抽排量并对返潮位置进行防水注浆补强。
[0015]本专利技术的有益效果是：
[0016]本方法采用四种桩形式稳固沙土、改善地基，形成了稳固的具有一定止水效果的围护墙，改善了基底和工作面承载力，防止了管线塌孔，避免因塌孔卡陷机头问题；
[0017]本方法设置井内外两种降水形式，与施工相结合，合理利用不同时间段对水位控制，保障封底施工期间干地施工和保障封底实体质量，增强了抗渗漏，同时，减少了降水井配置，避免对现场工作面影响，有效规避内外水压调配不均带来的不均匀沉陷问题；
[0018]本方法在沉井周身设置锚扣钢筋、侧缝钢筋网，在侧壁形成拉锚，增强咬合力；底部进行注浆封底、抗浮锚杆施工，增强桩、土间咬合力，在井底将沉井与周边形成抗浮拉锚；利用井身与井底、井底与四周桩和土之间拉锚，形成稳固的拉锚体系，有效增强了沉井抗浮效果；
[0019]本方法在侧缝填充混凝土并进行了加筋，对沉井形成良好的包裹效果，增强结构的整体性、抗浮性和抗渗性，解决了无法对外壁进行防水施工的难题；
[0020]本方法将抗浮锚杆施工定于地基处理后，地基处理可很好的稳固底承桩和避免抗浮锚杆桩基施工扰动底层、沉陷，也可避免桩体扰动断裂等问题；
[0021]本方法将底板施工定于顶管施工之后，可利用封层形成集水坑，便于泥浆清理，且不影响底板工作质量，同时，充分结合封底结构层和降水配合，实现封层稳固、加强和检验，缩短降排水时间，规避水压造成底板侧缝放大及渗漏危害；
[0022]本方法能在最后一节沉井精准着床，操作性强，误差值小，有效解决长期沉井施工精度不高问题。
[0023]本方法可操作性强，施工过程安全可靠，有利于实现施工场地规范化、标准化，有效解决控制塌陷面、地基处理、干法施工、结构抗浮等问题。
附图说明
[0024]图1是本专利技术实施例中沙洲区域顶管沉井施工方法的流程图。
[0025]图2是本专利技术实施例中沙洲区域顶管沉井施工时的平面布置图。
[0026]图3是图2中A
‑
A处的剖面图。
[0027]图中：1
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围护桩；2
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护管桩；3
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底承桩；4
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面承桩；5
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降水井；6
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降水管；7
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工作面板；8
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沉井；801
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种沙洲区域顶管沉井施工方法，其特征在于：先在沉井的外围施工用于围护固土和止水的围护桩、底部下方施工用于改良沉井底软弱沙土承载力的底承桩，在工作面施工用于改良工作面板下软弱沙土承载力的面承桩，在管线四周施工用于包裹管线防止塌陷的护管桩，在围护桩墙体外围附近施工降水井，在围护桩墙体与沉井间的侧缝内施工降水管；然后施工工作面板；然后逐节进行基坑开挖和沉井下沉施工，降水井在第二节沉井下沉前开始抽排水直至顶管施工完成后停止，降水管在最后一次沉井落床时开始抽排水直至底板混凝土达到一定强度后停止，第一节沉井的刃脚处设有锚杆预留孔、底板区域设有预埋插筋，其余节沉井外壁设有锚扣钢筋；然后在沉井即将落床前对冲洗清掏侧缝，在沉井落床后加大抽排将水位降低井底标高以下并对基底桩间进行掏挖和清理，在最后一节沉井落地前通过控制降水井抽排量调节浮力进而对沉井纠偏；然后对基底底承桩桩间沙土进行注浆固土处理，同时，通过控制降水管保证注浆水体向下流失抽排，形成抽真空压密改良土体；然后对沉井内底承桩桩芯钻孔、通过锚杆预留孔向围护桩墙体钻孔，将抗浮锚杆放入钻孔并注浆；然后绑扎基底钢筋网，下放侧缝钢筋网，侧缝钢筋网挂定拉结在锚扣钢筋上且底部与基底钢筋绑接；然后临时封堵管线口，浇筑封底和侧缝混凝土，同时，通过降水管控制井底水位在注浆层以下；然后拆除管线口封堵，进行顶管作业；然后绑扎底板钢筋，浇筑底板，底板混凝土养护后，停止所有降排水，对沉井进行质量检验。2.如权利要求1所述的沙洲区域顶管沉井施工方法，其特征在于：围护桩、底承桩、面承桩和护管桩...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏志聪，胡涛，马越，张志海，高鸣，
申请(专利权)人：中国一冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：