顶管砖砌工作井逆作法施工方法技术

一种顶管砖砌工作井逆作法施工方法，步骤包括：1)确定井壁厚度；2)测量、放线、定位；3)土方开挖；4)井室砌筑；5)井底施工；6)井室内侧护壁浇筑和7)井室回填；步骤3)和步骤4)中：自上而下逐层进行土方开挖、井壁砌筑和浇筑钢筋混凝土的圈梁，当上面一层施工结束后，再进行下一层施工，直到完成全部井室砌筑；在上层井壁砌筑时候要预埋下层圈梁的钢筋。在井壁砌筑时，控制井室直径的方法为：在第一层井室开挖后，先砌筑部分墙体，再用两根钢管交叉形成十字状，由井室中心位置吊下，并固定于已经砌筑好的墙体；再在每根钢管的两端系上铅锤，成对铅锤之间的距离与井室内径对应，铅锤以及铅锤线用于瓦工在砌筑时作为参考。线用于瓦工在砌筑时作为参考。线用于瓦工在砌筑时作为参考。

【技术实现步骤摘要】
顶管砖砌工作井逆作法施工方法


[0001]本技术方案属于工程施工
，具体是一种顶管砖砌工作井逆作法施工方法。

技术介绍

[0002]顶管施工是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法 施工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，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继 续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑 内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两井之间。
[0003]在顶管施工时候，顶进设备在工作井内，顶力的反作用力施加于井底(摩擦力)、井 壁(压力)的力很大，顶管工作井本身的质量要求极高。现有技术中，多采用顶管砖砌工 作井逆作法施工方法，因为这一方法能够有效地提高地下工程施工的安全性与经济性，提 高工程的施工效率，同时它还具备施工占地面积少；机械使用量小；有效的缩短施工工期 等优点。
[0004]虽然《给水排水管道施工及验收规范》要求顶管工作井直径需大于等于设计直径，但 在施工过程中发现，运用顶管砖砌工作井逆作法施工的工作井的直径要比设计直径大20％ 左右，现有的施工工艺并不经济。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，对几项工程中多次对顶管砖砌工作井逆作法进行了优化、改 良，使得其具有一定的经济性，同时节约了项目的成本，取得了一定的经济效益。改良后 的顶管砖砌工作井逆作法具有特点包括：实施简单易行，操作简单，作业效率高，节约施 工成本。本专利技术的施工方法为：
[0006]一种顶管砖砌工作井逆作法施工方法，步骤包括：1)确定井壁厚度；2)测量、放线、 定位；3)土方开挖；4)井室砌筑；5)井底施工；6)井室内侧护壁浇筑和7)井室回填；
[0007]所述步骤3)和步骤4)中：自上而下逐层进行土方开挖、井壁砌筑和浇筑钢筋混凝 土的圈梁，当上面一层施工结束后，再进行下一层施工，直到完成全部井室砌筑；在上层 井壁砌筑时候要预埋下层圈梁的钢筋，其特征是在井壁砌筑时，控制井室直径的方法为：
[0008]在第一层井室开挖后，先砌筑部分墙体，再用两根钢管交叉形成十字状，由井室中心 位置吊下，并固定于已经砌筑好的墙体，在固定过程中，先用水准仪分别抄平两根钢管； 再在每根钢管的两端系上铅锤，成对铅锤之间的距离与井室内径对应，铅锤以及铅锤线用 于瓦工在砌筑时作为参考；钢管的端部与墙体之间由护板(例如木模板等)间隔。这里采 用两根钢管，充分考虑到实际使用效果。理论上，钢管数量越多，越利于直径控制。但是， 在有限得到井内空间内，施工人员的作业空间有限，不适于更多的钢管。另外，钢管用现 有的直
角扣件连接锁定，可较好地降低两根钢管之间调整难度。一根钢管抄平后，另一钢 管抄平时候仅通过松紧扣件即可完成。
[0009]所述步骤3)中，当上层井室砌筑完成后，挖除中间位置的土方，再开挖下层井室的 边缘位置；土方开挖采用挖掘机与人工合作开挖，每井位每次开挖深度小于2m；待井室砌 筑层达到70％的强度后再往下开挖下层的土方；
[0010]所述步骤4)中，每层井室砌筑采用砂浆沿基坑壁砌筑一砖半墙，砖墙与基坑壁的土 体之间的间隙以砂浆填实；
[0011]圈梁浇筑后，待圈梁拆模后强度达到80％，再进行下层开挖及砌筑；
[0012]若局部出现流砂时，则每挖不超过0.5m深砌筑一次。
[0013]进一步，所述步骤1)确定井壁厚度时，采用工作井的受理最大处进行验算，即采用 井底部验算：
[0014]先根据朗金主动土压力计算公式1计算得到井底部的土及地下水对井壁的压力P：
[0015]P＝γHtg2(45
°
－Φ/2)+(γ－γ
w
)(H-h0)tg(45
°
－Φ/2)+γ
w
(H-h0)
-----------1[0016]其中：P—土及地下水对井壁的压力；γ—土的重度；γ
w
—水的重度，取9.8KN/m3； H—井的深度，h0—地面到地下水位面的高度；Φ—内摩擦角；
[0017]再由式2的井底部的环向应力δ的上限值不大于砌体受压构件压承力，反推验证井室 壁厚：
[0018]δ＝P(D+2t)/2t
-----------2[0019]其中：δ—环向应力；D—工作井设计直径；t—井室壁厚。
[0020]进一步，所述步骤2)中，
[0021]定位放样：采用GPS-RTK测量系统进行，对部分GPS测量不能到达的地方，采用全站 仪进行配合测量；
[0022]高程测量：一般高程放样测量采用水准测量法，直接测量确定，局部根据地形情况采 用光电测距三角高程测量方法进行；
[0023]地形土方高程点测量采用GPS-RTK测量系统进行；
[0024]所述步骤5)中，井室砌筑完成后，对井底进行修正，在适当位置开挖集水坑用来排 出地下水，待地下水排完后，浇筑10cm厚混凝土垫层；
[0025]当垫层强度达到70％，在垫层上面绑扎钢筋，钢筋为双层双向结构，两层之间的间距 为15cm，进行底板浇筑；
[0026]所述步骤6)中，待底板浇筑的混凝土达到70％强度后，在井内浇筑30cm厚，2.8m高 的钢筋混凝土护壁；墙身混凝土是在四周均匀摊入，一次摊入高度不超过50cm，并及时振 实；
[0027]所述步骤7)中，当墙身混凝土强度达到80％时，进行井外槽回填，回填料采用中粗 砂或级配碎石，分层回填，每层虚铺厚度不超过20mm，夯实后的压实度不低于90％；
[0028]井中井采用中粗砂或级配碎石分层回填，每层回填虚铺厚度不超过200mm，回填夯实 后的压实度不小于0.93。
[0029]经过采用本方法的工程验证，本方法可较准确地控制井身的直径。在保证施工整体质 量前提下，提高施工工艺的经济性。
附图说明
[0030]图1是实施例的砖砌工作井截面示意图；
[0031]图2是俯视角下两钢管与井壁位置关系示意图；
[0032]图中：井室1、砌筑井壁2、圈梁3、集水坑4、钢管5、直角扣件6、护板7。
具体实施方式
[0033]一种顶管砖砌工作井逆作法施工方法，步骤包括：1)确定井壁厚度；2)测量、放线、 定位；3)土方开挖；4)井室砌筑；5)井底施工；6)井室内侧护壁浇筑和7)井室回填。
[0034]本例以某镇污水处理工程用到的顶管施工工作井工程为例对本方法进行说明。
[0035]本例的施工工艺流程：
[0036]确定井壁厚度
→
测量、放线、定位
→
第一层土方开挖
→
第一层钢筋混凝土圈梁浇筑、 井壁砌筑
→
控制井室直径
→
第二层土方开挖
→
第二层钢筋混凝土圈梁浇本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种顶管砖砌工作井逆作法施工方法，步骤包括：1)确定井壁厚度；2)测量、放线、定位；3)土方开挖；4)井室砌筑；5)井底施工；6)井室内侧护壁浇筑和7)井室回填；所述步骤3)和步骤4)中：自上而下逐层进行土方开挖、井壁砌筑和浇筑钢筋混凝土的圈梁，当上面一层施工结束后，再进行下一层施工，直到完成全部井室砌筑；在上层井壁砌筑时候要预埋下层圈梁的钢筋，其特征是在井壁砌筑时，控制井室直径的方法为：在第一层井室开挖后，先砌筑部分墙体，再用两根钢管交叉形成十字状，由井室中心位置吊下，并固定于已经砌筑好的墙体，在固定过程中，先用水准仪分别抄平两根钢管；再在每根钢管的两端系上铅锤，成对铅锤之间的距离与井室内径对应，铅锤以及铅锤线用于瓦工在砌筑时作为参考；钢管的端部与墙体之间由护板间隔；所述步骤3)中，当上层井室砌筑完成后，挖除中间位置的土方，再开挖下层井室的边缘位置；土方开挖采用挖掘机与人工合作开挖，每井位每次开挖深度小于2m；待井室砌筑层达到70％的强度后再往下开挖下层的土方；所述步骤4)中，每层井室砌筑采用砂浆沿基坑壁砌筑一砖半墙，砖墙与基坑壁的土体之间的间隙以砂浆填实；圈梁浇筑后，待圈梁拆模后强度达到80％，再进行下层开挖及砌筑；若局部出现流砂时，则每挖不超过0.5m深砌筑一次。2.根据权利要求1所述的顶管砖砌工作井逆作法施工方法，其特征是所述步骤1)确定井壁厚度时，采用工作井的受理最大处进行验算，即采用井底部验算：先根据朗金主动土压力计算公式1计算得到井底部的土及地下水对井壁的压力P：P＝γHtg2(45
°
－Φ/2)+(γ－γ
w
)(H-h0)tg(45
°
－Φ/2)+γ
...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵丰，荣万疆，黄洪明，练海钧，
申请(专利权)人：中国化学工程第十四建设有限公司，
类型：发明
国别省市：