河流上游水系沟通工程深基坑开挖沉井顶管专项施工方案48页.doc
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1、正本河流上游水系沟通工程深基坑开挖、沉井、顶管专项施工方案 编 制: 审 核: 批 准: 版 本 号: ESZAQDGF001 编制单位: 编 制: 审 核: 批 准: 二XX年X月目录一、工程概况41 工程简介42 土质情况43.工作井、接收井结构尺寸5工作坑与接收井均采用钢筋混凝土沉井制作下沉,6(2)顶管工作井、接收井的尺寸及井底高程一览表9(5#接收井由于后期堆土,现有地面高程远远高于原设计路面高程)9二、编制依据9三、深基坑开挖92、基坑临边安全防护103、土方开挖边坡稳定验算113、机械设备投入12四、沉井施工12(一) 施工部署121、施工安排122、施工流程132、分节高度的确2、定13接收井开挖示意图13(二) 施工方案及工艺141、施工放样142、基坑施工143、基础加固144、沉井刃脚砖模的砌筑165、沉井制作166、沉井下沉20沉井下沉开挖方法示意图227、沉井下沉验算238、沉井下沉观测与控制259、沉井封底2610、沉井下沉施工常遇问题和预防处理方法27表:沉井下沉施工常遇问题和预防处理方法27(三)、进度保证措施291、资源计划292、强化进度计划管理303、施工进度的控制304、人员材料设备的科学管理30(四) 质量及技术保证措施301、质量保证措施302 、技术保证措施32(五)、安全保证措施33五、顶管施工34(一)、顶管设备及配套设备选择341、顶3、管机的选择342、顶管动力配套、人员安排343、 管子与接口35(二)、顶管施工周期35%2 注浆 1天35(三)、顶管施工工艺流程图36(四)、顶管顶进控制361、顶速控制:362、轴线和高程的测量控制:37-土的湿重量,取1.9t/m338(六)、进出洞口,顶进施工381、出洞382、顶进383、进洞40(七)、道路、地面构筑物的沉降控制及保护措施401、泥水平衡机头施工可控制地面沉降402、顶管跟踪注浆与顶管结束后补浆可控制沉降403、道路与房屋的沉降监测40(八)、顶管施工质量措施422、摸清施工沿线的地下管线的详细情况,并制定详细的技术措施。429、顶管结束后,顶管应满足以下要求:44、2(十)顶管施工安全措施439、开挖前详细了解沿线管线资料,做好沿线管线保护措施。4418、电动卷扬机必须设置防冲顶装置。44一、工程概况1 工程简介 XXXX河上游水系工程是将XX高速以西的初期雨水通过管道引入XX河,避免初期雨水进入XX新区。连通工程由XX高速以西XX河橡胶坝前护坦开始,采用明渠,进口明渠底宽10米,长106米;西河上游水系工程三标顶管工程西起4#接收井,东至出水口段,管径D2400mm,两排管,管中心间距6米,底坡i=0.15,总顶进长度1468米,拟采用“大刀盘泥水平衡”顶管掘进机进行施工,管材采用内径2400mm “F”型接口钢筋砼管。2 土质情况该工程位于XX经济开5、发区,地形起伏较大,属于江淮波状平原地貌单元,微地貌属二级阶地及一级阶地地貌单元。地基构成层序自上而下依次为:(1)杂填土()层厚0.56.1米,层底标高12.227.28米。杂色,湿,松散稍密状态,主要由粘性土组成,含碎石、植物根茎、有机质等。此层土属于高压缩性土。(2)粉质粘土(低液限粘土)()层厚0.52.0米,层底标高12.5526.59米。褐灰、灰黄色,湿,可塑状态,含粉质及少量氧化铁,无摇震反应,切面稍有光滑,干强度低,韧性低。此层土属于中等偏高压缩性土。(3)粘土(低液限粘土)()层厚0.69.8米,层底标高8.4218.25米。褐、黄褐色,湿,硬塑状态,含高岭土及铁锰质氧化物,6、局部夹可塑状高岭土透镜体,无摇震反应,切面光滑,干强度高,韧性高。此层属于中等压缩性土。(4)粉质粘土(低液限粘土)()层厚1.18.9米,层底标高4.2510.05米。灰黄、褐黄色,湿,可塑硬塑状态,含粉质及铁锰质氧化物,局部夹薄层粉土、粉砂,程稍密状态,摇震反应慢,切面稍有光滑,干强度低,韧性低。此层属于中等压缩性土。(5)层粘土(低液限粘土)()此层未钻穿,最大钻遇厚度为22.5米。黄褐、褐黄色,湿,硬塑坚硬状态,含高岭土及铁锰质氧化物,无摇震反应,切面光滑,干强度高,韧性高。次层属于中等偏低压缩性土。工作井、接收井所处位置地质情况相似,土质分布如下:土层参考XX河XX河沟通工程岩土工程7、勘察报告。(后附工作井、接收井以及管道工程地质坡面图)20.6杂填土19.68 18.980粉质粘土管道流水高程11.03411.55612.98粘土粉质粘土8.619.125.0粘土地层分布图3.工作井、接收井结构尺寸(1)工作井,接收井位置示意图(2)工作井、接收井结构形式及结构图:工作坑与接收井均采用钢筋混凝土沉井制作下沉,结构图如下: 工作井结构图 接收井结构图(2)顶管工作井、接收井的尺寸及井底高程一览表井号长(m)宽(m)壁厚(m)隔墙厚(m)地面高程(m)井口高程(m)井内底高程(m)刃脚高程(m)H(m)5#工作井8.611.20.80.421.22010.829.129.198、5#接收井5.511.20.80.428.51910.598.8918.116#工作井8.611.20.80.420.61910.318.618.7(5#接收井由于后期堆土,现有地面高程远远高于原设计路面高程)二、编制依据1、XX河上游水系沟通工程设计图纸2、XX河上游水系沟通工程施工组织设计3、简明施工计算手册(第三版,江正荣 朱国梁编著)4、混凝土结构工程施工及验收规范(GB50204-2002)5、给水排水构筑物工程施工及验收规范(GB50141-2008)6、XXXX河上游水系沟通工程岩土工程勘察报告7、沉井设计与施工(同济大学出版社,段良策、殷奇编著)8、给水排水工程顶管技术规程(C9、ECS 246-2008)9、给水排水管道工程施工及验收规范(GB50268-2008)三、深基坑开挖5#接收井现有地面后期堆土远远高于设计原始路面,实测为28.5m。周围施工场地宽阔,采用先下挖10m,然后制作沉井下沉的方法施工。开挖示意图: 1、基坑排水土方开挖前,按设计断面及高程进行测量放样。开挖边坡按设计控制,在基坑上口2m以外沿基坑四周设置明排截水沟,使基坑以外的降水和生产弃水能集中外排,在18.0米高程和基坑底部设一道0.5m0.6m的截水沟,在排水沟适当位置挖设计尺寸为21.5m1m.挖的集水坑,作为积水排水处,用水泵将水排向基坑外。开挖过程中,开挖坡面若有不安全因素,采取相应的10、防护措施,如加强明沟排水、使用木桩结合挡板支护等措施,坡面铺设土工布反滤把水引入排水沟。可利用土料与弃置废料分别堆放,用推土机适度平整,保持土料堆放的边坡稳定,并有良好的排水措施,可利用土料为保持土料的含水率,在堆土区四周设置排水沟向区外排水,土料堆面保持中部向外的泛水坡,并由内向外布置适当的排水沟。2、基坑临边安全防护基坑便道的搭设:采用钢管搭设爬梯供施工作业人员上下,在坡上钢管铁皮搭设滑槽,供模板和钢筋等材料的运输。夜间施工的照明:在东北和西南两边基坑的对角线上各搭设一个灯架,安装镝灯,现场配置若盏钨灯。基坑四周设警灯。防雨措施:按规范要求,基槽应防止暴晒和雨水浸泡,我们准备1000平米花11、雨布,以防雨天施工。在基坑四周距坑边设置木桩围护,上布置彩旗,以维护现场施工人员的安全。施工材料及机具等的堆放距坑边留有足够的距离,不得堆放在坑边。在基础结构的施工中,委派专人负责排水,定期检查集水坑,保证水通道的畅通,确保排水工作有效,顺利地进行。3、土方开挖边坡稳定验算工程地质报告土层性质见下表。 层号(KN/m3)Ck(Kpa)层杂填土18.610.05.0层粉质粘土19.534.015.5层粘土19.864.018.0层粉质粘土19.948.516.5层粘土20.370.218土方开挖边坡按1:1.5设置边坡,在23.5 高程设置平台,平台工作宽度为2.0m,整个开挖面采用一个边坡。按12、边坡计算坡角=arctan(1/1.5)=33.705#接收井正好在层粉质粘土层 根据上表统计:开挖后的主要土体为第四层,并且以第四层为支持体。根据简明施工计算手册挖方放坡最大高度的计算公式:挖方边坡的允许最大高度H=取19.9kn/m3第四层h=28.4m实际开挖深度只有10m。开挖基坑周边2m以内不准堆土,上部回填区,距离接收井开挖基坑均在2m以外,且回填边坡为1:3,小于开挖边坡,不致于对开挖边坡稳定产生影响。通过上述验算,开挖边坡是稳定的。3、机械设备投入序号名 称数量单位型 号2潜水泵7台2.5KW,备1台3水泵2台2.5KW4挖掘机6台1m37推土机2台8发电机2台250KVA 四13、沉井施工(一) 施工部署1、施工安排本标段顶管部分由5#工作井、5#接收井、6#工作井组成,均采用钢筋砼沉井方法施工。 2、施工流程 基坑开挖 刃脚垫层 内模支设 钢筋绑扎 外模支设1 2 3 4 5 6 砼浇筑 养护 刃脚垫层拆除 挖土下沉 封底6 7 8 9 10 112、分节高度的确定工作井沉井高10.1110.88米,首先下挖3米,坡度1:1.5,采取一节制作,一次下沉。3m 工作井开挖示意图5#接收井实际地面高程为28.5m,距离井底高程17.91m。先下挖10m,坡度1:1.5,采取两节制作,一次下沉的施工方法:第一节制作7m,下沉到设计高程后,往上接至井口位置。28.5m23.14、5mmm 18.5m 接收井开挖示意图(二) 施工方案及工艺1、施工放样测量人员进入现场后及时将现状地面高程测定并绘制出纵、横断面高程图表。按建设单位提供的桩点放线,经监理工程师验收合格后方可开工,施工期间作好桩点保护工作。2、基坑施工沉井基坑为明开式,挖深3米左右,再进行沉井预制工作。开挖前做好机械、车辆、卸地等一切准备工作。开挖好的基坑内,做好排水工作,并防止被雨水淹没,边坡采取覆盖雨布或喷23cm厚水泥砂浆罩面,防止边坡被雨水冲蚀。在清除浮土后,应立即进行砂垫层的铺填工作。基坑四周挖排水沟,四角设置集水井,集水井的深度,较砂垫层的底面深3050cm为宜,以防坑底的土层破坏或隆起。3、基础15、加固(1)工作井基础加固依据XX河上游水系沟通工程岩土工程勘察报告,拟建区域天然地基承载力基本值为200kPa。沉井自重为10021KN,沉井刃脚踏面面积为12.84m2,平均承载647.6KN/m2,由此可见沉井在下沉之前处在不稳定状态,为防止沉井在浇注过程中产生不均匀沉陷,必须对沉井重力作用面进行地基加固处理和加大踏面面积。为确保沉井在制作时的稳定,在沉井四周刃脚及底梁制作位置下,应做好基础,基础采用中粗砂垫层上加混凝土面层。为方便施工,在刃脚下挖一宽2.5m,深0.50m的沟槽,中填粗砂垫层,砂垫层必须夯实,每层厚度为25cm,共铺两层混凝土垫层的作用:为了扩大沉井刃脚的支撑面积,减轻对16、砂垫层的压力,省去刃脚下的底模板,便于沉井下沉,故在砂垫层上,应先铺筑素混凝土垫层,其厚度应经过计算,太薄则容易压碎,太厚则对沉井下沉不利,素混凝土强度也不可太高,一般取C20。混凝土垫层厚度的计算:计算公式为 式中 G为沉井下沉前的单位长度重量,G=10021/42.8=234 KN/mR1砂垫层的承载力设计值,取200KPa;b刃脚踏面宽度(m); b取值1m; =(234/200-1)/2=0.085m增加安全系数取:混凝土垫层厚度15cm,强度C20。砂垫层宽度:b=1.58m取混凝土垫层宽度为1.6m,砂宽度亦为1.6m。(2)接收井基础加固混凝土垫层厚度的计算:计算公式为 式中 G17、为沉井下沉前的单位长度重量,G=8365/36.6=228 KN/mR1砂垫层的承载力设计值,取200KPa;b刃脚踏面宽度(m);包括刃脚及砖胎底宽,b取值1m; =(228/200-1)/2=0.07m增加安全系数取:混凝土垫层厚度15cm,强度C20。砂垫层宽度:b=1.554m取混凝土垫层宽度为1.6m,砂宽度亦为1.6m。排水沟砂槽C20砼垫层基坑开挖断面图4、沉井刃脚砖模的砌筑按尺寸及刃脚高度砌筑砖模。砌筑材料选用MU10机砖、M7.5水泥砂浆。为了便于沉井下沉时砖模的拆除,砌筑时每一米为一段,每段间隔150毫米,间隔缝隙用满条法顺坡度砌筑。砌筑后斜坡面和顶面采用1:2水泥砂浆抹面18、并轧光,抹面厚度25毫米。抹面砂浆干透后做隔离层。将地板革裁成斜面长度的宽条,用胶水将地板革条粘贴到砖模斜面。胶水粘贴使用条贴法。刃脚砖模图5、沉井制作5.1 模板架立(1)模板拼装、围檩、立筋应按模板的翻样图施工,模板要有脚手架提供操作立模条件,穿墙洞应在内模架立后完成,并应确保其位置、标高、轴线的正确。井壁的内外模板全部采用组合式的定型钢模板,散装散拆,以方便施工。本工程采用钢管脚手架从地面往上搭设,井壁内外搭设双排钢脚手架作为操作平台。脚手架立杆下须放置小木板,再支撑在地基上,保证支撑点牢固平衡。脚手架的立杆纵向间距1.50m,横向间距0.90m,各排搭设步距1.5m,并按规定设剪刀撑,19、每层脚手架上分层铺设上脚手板,在脚手架的外侧四周挂好安全防护网,防止高空物体掉落而击伤下面的行人及施工作业人员。每隔水平7m 竖向4m 距离,采用一拉一顶固紧脚手架,拉固用6 钢筋,顶拉采用钢管打入地下作支点。脚手架保持高出结构高度1.8m 以上。(2)模板安装的工艺流程:位置、尺寸、标高复核与弹线 井壁内模支设(配合钢筋安装) 井壁外模支设(配合完成钢筋隐检验收) 模板支撑加固 模板检查与验收。(3)模板的制作尺寸要准确,表面平整无凹凸,边口整齐,连接件紧固,拼缝严密。安装模板按自下而上的顺序进行。模板安装应做到位置准确,表面平整,支模要横平竖直不歪斜,几何尺寸要符合图纸要求。(4)井壁侧模20、安装前,应先根据弹线位置,用14短钢筋离底面50mm 处焊牢在两侧的主筋上(注意电焊时不伤主筋),作为控制截面尺寸的限位基准。限位钢筋间距为0.8m0.8m。一侧模安装后应先采用临时支撑固定,然后再安装另一侧模板。两侧模板用限位钢筋控制截面尺寸,并用上下连杆及剪刀撑等控制模板的垂直度,确保稳定性。(5)沉井的制作高度较高,混凝土浇筑时对模板所产生的侧向压力也相应较大。为了防止浇砼时发生胀模或爆模情况,井壁内外模板必须采用16对拉螺栓紧固。对拉螺栓的纵横向间距均为750mm。对拉螺栓中间焊一100mm100mm3mm钢板止水片。底部第一道对拉螺栓的中心离地250mm。(6)第一节沉井制作时,井壁21、的内外模板均采用上、中、下三道抛撑进行加固,以保证模板的刚度与整体稳定性。第二节沉井制作时,井壁外模仍按上述方法采用抛撑,井壁内模可采用井内设中心排架与水平钢管支撑的方法进行加固。水平钢管支撑呈辐射状,一端与中心排架连接,另一端与内模的竖向龙骨连接。(7)封模前,各种预埋件或插筋应按要求位置用电焊固定在主筋或箍筋上。预留套管或预留洞孔的钢框应与钢筋焊接牢固,并保证位置准确。(8)模板安装前必须涂刷脱模剂,使沉井混凝土表面光滑,减小阻力便于下沉。5.2 钢筋加工及安装(1)对进场钢筋要进行验收,按规格分批挂牌堆放在有衬垫的钢筋堆场上,防止底层钢筋锈蚀。对进场钢筋应按批按规格抽样试验,严格遵守“先22、试验、后使用”的原则。无证或试验不合格的钢筋严禁使用,需要替代其他规格品种的钢筋必须要设计单位认可及符合规范有关规定。(2)为了保证本工程施工质量,对上岗操作人员进行培训和技术交底,特别在本工程中所采用的闪光对焊及电渣压力焊,焊工必须持有有效的焊工考试合格证。(3)翻样加工:按设计要求依图出大样图,算出钢筋配料长度,机械成型,分规格堆放。制作成型的钢筋,按其规格,绑扎先后,分别挂牌堆放,对其成型的具体尺寸,规格有工地质量员抽样检验把关,对直径12mm以上钢筋宜采用闪光对焊或电弧焊接,对小于直径12mm受拉钢筋接头,钢筋接头位置要互相错开,同一截面的钢筋接头要求严格按施工操作规程要求执行。(4)23、钢筋绑扎时钢筋的规格、数量、形状、间距均应按设计要求施工,绑扎接头,焊接接头按规定错开。(5)井壁钢筋绑扎的顺序为:先立2-4根竖筋与插筋绑扎牢固,并在竖筋上划出水平筋分档标志,然后在下部和齐胸处绑扎两根横筋定位,并在横筋上划出竖筋的分档标志,接着绑扎其它竖筋,最后再绑扎其它横筋。主筋接头现场采用电渣压力焊。井壁钢筋应逐点绑扎,双排钢筋之间应绑扎拉筋或支撑筋,其纵横间距不大于600mm。混凝土保护层采用带铁丝混凝土垫块或塑料垫块,纵横向按1000间距布置。(6)井壁水平筋在联梁等部位的锚固长度,以及预留洞口加固筋长度等,均应符合设计抗震要求。(7)合模后对伸出的竖向钢筋应进行修整,宜在搭接处绑24、扎一道横筋定位。浇灌混凝土后,应对竖向伸出钢筋进行校正,以保证其位置准确。5.3混凝土施工(1)每次浇筑混凝土前应充分做好准备工作,施工现场必须创造良好的交通条件给搅拌车进出,并派专人指挥及平衡搅拌车,搅拌车到达现场应及时测定混凝土坍落度,每次浇混凝土根据规范做好抗渗、抗压的试验工作。钢筋、模板及各类预埋件经隐蔽验收合格。(2)混凝土开始浇筑前全面检查准备工作情况并进行技术交底,明确各班组分工、分区情况,混凝土入仓前清除仓内各种垃圾并浇水湿润,合格后方可浇注混凝土。(3)由于沉井每次浇捣的高度较大采用泵送混凝土,而且应将输送管头端的软管放入浇捣段,离浇捣面高度在2m以内,防止混凝土离析。(4)25、沉井由汽车泵输送,并配置两台混凝土搅拌车。至现场的混凝土应加强现场检查发现有离析现象,应在浇筑前进行二次搅拌,混凝土浇筑时浇筑的自由高度不应大于2m,如超过2m应加串筒浇筑。(5)将沉井分成若干段对称均匀地分层浇筑,每层浇筑厚度30cm,均衡下料,以免造成地基荷载不匀,产生不均匀沉降或产生倾斜,振捣时防止漏振和过振现象,以确保混凝土的质量。(6)在浇筑过程中,应加强沉井平面高差,下沉量的观测,随着混凝土浇筑总量的增大,测量密度相应增大,如出现意外情况应采取相应措施确保沉井施工安全。(7)施工中严格控制层差,杜绝冷缝出现,采用插入式振捣,混凝土振捣时振捣器应插入下层混凝土10cm左右,注意不漏振26、过振,钢筋密集处加强振捣,分区分界交接处要延伸振捣1.5m左右,确保混凝土外光内实,钢筋工、木工加强值班检查,发现问题及时处理,保证正常施工,交接班时交清情况后才能离岗。(8)为保证井壁不渗漏,施工缝在浇筑新混凝土前将松散部分除去,并用水冲洗干净,充分湿润,然后铺上一层同级配混凝土(除去粗骨料)的水泥砂浆,厚约2.5cm,再浇筑混凝土,并仔细振捣,确保新老混凝土的良好结合。灌入第一层混凝土时应轻倒,避免砂浆挤散形成蜂窝。拆除时如发现接缝处不平,先清平后,在施工缝上下20公分内用环氧沥青漆三涂外层,内层在立模时高出半块模板,减少不平度的可能性。(9)当混凝土达到一定强度才能拆除模板,承重模板必27、须达以设计强度后方可拆除。(10)沉井制作时应严格按图留出预留孔。对于管道在沉井上的预留孔应按设计要求封堵。(11)销栓孔采用塑料垫块,塑料垫块紧贴模板放置,拆模后将塑料垫块取下后,用环氧砂浆封堵。(12)砼工程的质量保证措施及注意事项 所使用混凝土,其骨料级配、水灰比、外加剂以及塌落度、和易性等,应按普通混凝土配合比设计技术规程进行计算,并经过试配和试块检验合格后方可确定; 严格实行混凝土浇灌令制度,经过技术、质量和安全负责人检查各项准备工作。 混凝土的浇捣必须严格进行,严格控制沉实时间,钢筋密实处尽可能避免浇灌工作在此停歇以及分班施工交接,确保混凝土的浇捣密实。 两节沉井间的施工缝预留凹式28、施工缝,在续接上一节沉井时,必须进行凿毛处理并清理干净;模板支设完毕浇筑混凝土之前需进行清洗,保证新旧混凝土的结合,提高防水质量。 混凝土浇筑完毕后12小时内应采取养护措施,可对混凝土表面复盖和浇水养护,井壁侧模拆除后应悬挂土工布并浇水养护,每天浇水次数应满足能保持混凝土处于湿润状态的要求。浇水养护时间的规定为:采用普通硅酸盐水泥时不得少于7天,当混凝土中掺有缓凝型外加剂或有抗渗要求时不得少于14天。6、沉井下沉6.1 下沉前的准备工作(1)检验井壁砼强度,按同条件养护之砼试块强度等级值为准,第一节砼强度必须达到100%,第二节砼强度必须达到70%。(2)对原来的定位桩,高程点进行复查,并在四29、面井壁上部做出与控制桩对应点的标志,以检验沉井的位移。(3)在井壁内侧设垂线,其中南北墙各两条,东西墙各一条,以吊线锤观察沉井的倾斜。(4)在井壁外侧四角上用红漆画出标尺,每一标志线间距50cm,并标出下沉前的实际高度和下沉完毕后的标高,以观测沉井下沉情况。(5)现场备中粗砂或粉煤灰,作为沉井与土体间间隙的填料,以利减少沉井下沉过程中与土体侧摩阻力。6.2凿除垫板砼沉井应待混凝土达到设计强度后始可拆除垫层及砖胎模,拆除时应分组、依次、对称、同步地进行。在凿除混凝土垫板时应先内后外,应分区域、依次、对称同步凿除,凿断处应与刃脚平齐,凿断的残渣要及时清除,对混凝土垫层的定位支点处应最后凿除,不得漏30、凿。在凿除混凝土垫板前后,要对沉井所设测点进行测量观测,如发现有倾斜应立即纠正。当素混凝土垫层敲拆后,沉井重心偏高,沉井井壁的四周无摩擦力,沉井的下沉系数较大,掏挖刃脚下的土若不均匀,将会成沉井很大的倾斜,所以在沉井挖土前,沉井的刃脚先采用人工全面同时分层掏挖,挖除的土方先集中在仓底中央,让沉井逐渐下沉部分,使沉井刃脚埋在土层中,降低沉井重心。6.3挖土下沉沉井挖土量大,故挖土采用27M长臂挖机挖土进行,刃脚处采用人工挖土辅助下沉。根据土质情况,采用锅底形挖土自重破土方式。从中间开始挖向四周,均衡对称地进行,使其能均匀竖直下沉。当沉井下沉接近设计标高上1米左右时,放慢下沉速度,机械挖除井中部分31、土方,再采用人工挖土下沉,每层挖土厚度为0.3M左右,在刃脚处留1.21.5M宽土台,用人工逐层切削,每人负责23M一段。方法是按顺序分层逐渐往刃脚方向削薄土层,每次削515CM, 当土垅挡不住刃脚的挤压而破裂时,沉井便在自重作用下破土下沉。削土时应沿刃脚方向全面、均匀、对称地进行,使均匀平稳下沉。刃脚下部土方必须边挖边清理。下沉中根据测量随偏随纠,做到勤测、勤纠、缓纠,保持继续下沉。沉井下沉过程中,沉井外壁灌砂减摩助沉,同时也引起平衡周边土体的作用。II1100015004005002I1IV1III11234说明:1沉井刃脚 2边壁留置土堤 1、2、3、4削坡次序沉井下沉开挖方法示意图沉井32、下沉过程中,在沉井外侧四周及时填灌黄砂,并均匀充实,使沉井下沉过程中的摩阻力相近,下沉稳定。沉井下沉必须随时测定四周标高,确保均匀下沉。矩形沉井倾斜后纠偏较为困难,故挖土时应及时掌握四周顶上标高作好观测,发现情况及时纠偏,若沉井下沉困难应另外采取措施,不准大量挖深,造成突沉使四周土体扰动。沉井挖土需三班制连续作业,中途不应有停顿,我们采用6小时2班的交替施工,确保沉井连续安全下沉。沉井时,如发现有异常情况,应及时分析研究,采取有效的对策措施:如摩阻力过大,应采取减阻措施,使沉井连续下沉,避免停歇时间过长;如遇到突沉或下沉过快情况,应采取停挖或井壁周边多留土等止沉措施。沉井开始下沉至5m以内的深33、度时,要特别注意保持沉井的水平与垂直度,否则在继续下沉时容易发生倾斜、偏移等问题,而且纠偏也较为困难。沉井下沉各阶段速度控制:沉井初沉阶段:即下沉深度0.3m内,为保证沉井形成稳定准确的下沉轨迹,此时缓慢下沉,速度严格控制在0.2-0.5m/d,刃脚高差20cm以内。沉井中沉阶段:仍以缓慢为主,因沉井较高,应缓慢控制下沉,纠偏为主,保证下沉过程中缓慢下沉,防止出现突沉或倾斜等情况发生。沉井终沉阶段:即距设计标高还有2.5m时,应减缓下沉速度,仍以纠偏为主,做到有偏必纠,速度宜在0.2-0.5m/d。下沉至距设计标高还有50cm,停止下沉观察24小时,根据连续观测得出的沉降量,严格控制沉井下沉标34、高,使沉井终沉达到设计要求。7、沉井下沉验算 (1) 工作井、接收井受力简图 工作井、接收井受力简图竖直方向受土压力示意图: (2)沉井摩阻力计算 工作井摩阻力计算沉井阻力PUfihi+qiAp42.8*2.1*9.2+0=826.9t=8103KN式中P沉井阻力(t)U沉井周长(m)hi各土层厚度(m)fi井侧阻力系数(t/m2),fi2.1Ap沉井截面积(m2)qi井底阻力系数(t/m2),沉井前将沉井底部土体清除,取qi0。沉井自重(按刃脚1.3m,井筒9.2m计算):刃脚体积:(0.3+1)*1.3*46/2=38.87 m3井室体积:0.8*9.2*42.8+8.6*0.6*9.2=35、362 m3G=(38.87+362)*25=10021.8KN因G10021.8KNP8103KN,所以沉井能够自沉。 接收井沉井摩阻力计算沉井阻力PUfihi+qiAp36.6*2.1*9.3+0=714t=7005KN式中P沉井阻力(t)U沉井周长(m)hi各土层厚度(m)fi井侧阻力系数(t/m2),fi2.1Ap沉井截面积(m2)qi井底阻力系数(t/m2),沉井前将沉井底部土体清除,取qi0。沉井自重(按刃脚1.3m,井室9.31m计算):刃脚体积:(0.3+1)*1.3*36.6/2=31 m3井室体积:0.8*9.31*36.6+5.5*0.6*9.31=303.6 m3G=(36、31+303.6)*25=8365KN因G8365KNP7005KN,所以沉井能够自沉。8、沉井下沉观测与控制测量靶盘:在沉井的四个角设置测量靶盘,靶盘高度设置在刃脚踏面以上1.20米处,靶盘用钢板和钢管制作,用 20150150毫米钢板钻12毫米孔四个,钢板中心位置垂直焊接25毫米、长250毫米钢管成为支架。用膨胀螺栓将支架与混凝土连接固定,再将画有厘米格20300300毫米钢板水平焊在支架上。用25毫米、长1.8米的钢管与沉井顶部的钢筋水平焊接牢固,将线坠垂直在靶盘中心后固定。在沉井外壁醒目处,用红色油漆刻画尺度线并标注尺度,如示意图所示。对应尺度线在沉井外侧将两米长脚手管砸入地下0.8米37、,在立管上焊三角架固定指示箭头。箭头两侧注明尚差深度和已沉深度。沉井控制测量主要是控制沉井外部地面及沉井自身,做到勤测、勤纠,每班至少测量2次。接近设计标高时,加强观测每两小时一次,预防突沉。有专人负责记录,如有倾斜,位移现象,应及时通知指挥人员纠正。距离底板0.2米时,停止土方开挖,进行沉降观测,靠其自重下沉到设计位置,经观测8小时,等剩下下沉量不大于10毫米应进行沉井封底,为了防止过沉刃脚下面砌片石。初沉阶段沉井很容易产生倾斜和位移,因此挖土不需过快,每步从中心向四周放射挖土。挖土过程必须保证统一指挥、统一速度、统一深度、统一方向。该沉井下沉系数较大,初沉阶段井壁与土壤的摩擦系数很小,下沉38、速度较快,不需掏挖刃脚,挖土可分三个层次(详见沉井下沉开挖方法示意图);下沉过程中根据下沉的深度和速度随时调整挖土层次。挖土过程中随挖土深度逐节拆除大口井无砂管,为防止杂土和残管落入井内,每眼井按右图形式配置木板井盖,如右图,拆管时先将无砂管提起,将两片井盖盖在下一节管口上,再破除上一节管。 出土与外运:选用27m长臂挖掘机挖土,人工配合出土,视土方的存储量分次调车外运。 纠偏:测量人员要随时观测靶盘,分析倾斜趋势并及时与技术负责人沟通,做到超前纠偏。纠偏时不能一侧超挖纠偏,应与相邻的两侧同时进行,一次纠偏不要过大,让沉井在下沉过程中缓慢校正。如下图所示。少挖超挖纠偏示意图2纠偏示意图1 终沉39、:当挖至距设计基底高程1.5米时停止各格中间部位大面积的挖土,进行墙底、梁底的掏挖。当沉井踏面沉至适当高程时集中人力分段对称挖刃脚槽和码放片石。片石顶面高程比设计基底高程高100mm,作为预沉量。从此时开始至封底混凝土浇筑,测量人员每天要对沉井进行高程监测。9、沉井封底沉井下沉到位后进行8小时的连续观测,如下沉量小于10mm,可进行封底。沉井下沉至设计标高止沉后,应先清除浮泥等杂物,超挖的土方必须用碎石夹砂填实,不得用土填,井内不得有积水。必须确保深井的正常工作,不允许有停泵发生,同时加强对水位观察井的观察,必须保证井底干燥无渗涌水现象。封底采用干封底,按设计要求浇筑C15素混凝土层。垫层混凝40、土达到一定强度后,施工钢筋混凝土底板,在施工钢筋混凝土底板前,必须将底板和井壁接触处部位凿毛和清洗,避免封底后渗漏,底板浇筑前必须对施工用预埋件进行检查,确保位置正确。混凝土浇筑采用泵送,导管或串筒送料,钢筋及混凝土浇捣要求基本同沉井结构制作。底板砼浇筑时由西向东方向进行,每一仓底板必须一次浇捣完成,并应有专人负责及时进行收水抹面和湿治养护工作,以免产生表面收缩裂缝。10、沉井下沉施工常遇问题和预防处理方法表:沉井下沉施工常遇问题和预防处理方法常遇问题原因分析预防措施及处理方法下沉困难(沉井被搁置或悬挂,下沉极慢或不下沉)1井壁与土壁间的摩阻力过大2沉井自重不够,下沉系数过小3遇有地下管道、树41、根等障碍物4遇流砂、管涌1继续浇筑混凝土增加重量,在井顶均匀加铁块或其他荷重2挖除刃脚下的土,或在井内继续进行第二层碗形破土;用小型药包爆破振动,但刃脚下挖空宜小,药量不宜大于0.1kg,刃脚应用草垫等防护3不排水下沉改为排水下沉,以减少浮力4在井外壁装置射水管冲刷井周围土,减少摩阻力;射水管亦可埋于井壁混凝土内,此法仅适用于砂及砂类土5在井壁与土间灌入触变泥浆或黄土,降低摩阻力,泥浆槽距刃脚高度不宜小于3m6清除障碍物;控制流砂、管涌下沉过快(沉井下沉速度超过挖土速度,出现异常情况)1遇软弱土层,土的耐压强度小,使下沉速度超过挖土速度2长期抽水或因砂的流动,使井壁与土间摩阻力减小3沉井外部土42、体液化1可用木垛在定位垫架处给以支承,并重新调整挖土,在刃脚下不挖或部分不挖土2将排水法下沉改为不排水法下沉,增加浮力3在沉井外壁间填粗糙材料,或将井筒外的土夯实,加大摩阻力,如沉井外部的土液化发生虚坑时,可填碎石处理4减少每一节筒身高度,减轻沉井重量突沉(沉井下沉失去控制,出现突然下沉的现象)1挖土不注意,将锅底挖得太深,沉井暂时被外壁摩阻力和刃脚托住使处于相对稳定状态,当继续挖土时,土壁摩阻力达极限值,井壁阻力因土的触变性而突然下降,发生突沉2流砂大量涌入井内1适当加大下沉系数,可沿并壁注一定的水,减少与井壁的摩阻力2控制挖土,锅底不要挖太深;刃脚下避免掏空过多3在沉井梁中设置一定数量的支43、撑,以承受一部分土反力4控制流砂现象发生倾斜(沉井垂直度出现歪斜,超过允许限度)1沉井刃脚下的土软、硬不均2没有对称地抽除垫木或没有及时回填夯实;井外四周的回填土夯实不均3没有均匀挖土,使井内土面高差悬殊4刃脚下掏空过多,沉井突然下沉,易于产生倾斜5刃脚一侧被障碍物搁住,未及时发现和处理6排水开挖时,井内一侧涌砂7井外弃土或堆物,井上附加荷重分布不均,造成对井壁的偏压1加强沉井过程中的观测和资料分析,发现倾斜要及时纠正2分区、依次、对称、同步地抽除垫木,及时用砂或砂砾填夯实3在刃脚高的一侧加强取土,低的一侧少挖土或不挖土,待正位后再均匀分层取土4在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块,延缓下沉速度44、5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6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续表:沉井下沉施工常遇问题和预防处理方法常遇问题原因分析预防措施及处理方法偏移(沉井轴线与设计轴线不重合,产生一定的位移)1大多由于倾斜引起的,当发生倾斜和纠正倾斜时,井身常向倾斜一侧下部产生一个较大的压力,因而伴随产生一定位移,位移大小,随土质情况及向一边倾斜的次数而定2测量定位差错1控制沉井不再向偏移方向倾斜2有意使沉井向偏位的相反方向倾斜,当几次倾斜纠正后,即可恢复到正确位置或有意使沉井向偏位的一方倾斜,然后沿倾斜方向下沉直至刃45、脚处中心线与设计中线位置相吻合或接近时,再将倾斜纠正3加强测量的检查复核工作遇障碍物(沉井被地下障碍物搁置或卡住,出现不能下沉的现象)沉井下沉局部遇孤石、大块卵石、地下沟道、圬工、管线、钢筋、树根等,造成沉井搁置、悬挂,难以下沉1遇较小孤石,可将四周土掏空后取出;较大孤石或大块石、地下沟道、圬工等,可用风动工具或用松动爆破方法破碎成小块取出,炮孔距刃脚不少于50cm,其方向须与刃脚斜面平行,药量不得超过200g,并设钢板防护,不得用裸露爆破;钢管、钢筋、树根等可用氧气烧断后取出2不排水下沉,爆破孤石,除打眼爆破外,亦可用射水管在孤石下面掏洞,装药破碎吊出遇硬质土层(沉井破土遇坚硬土层,难以开挖46、下沉)遇厚薄不等的黄砂胶结层、姜结石,质地坚硬,用常规方法开挖困难,使下沉缓慢1排水下沉时,以人力用铁钎打人土中向上撬动,取出或用铁镐、锄开挖,必要时打炮孔爆破成碎块2不排水下沉时,用重型抓斗、射水管和水中爆破联合作业,先在井内用抓斗挖2m深锅底坑,由潜水工用射水管在坑底向四角方向距刃脚边2m冲4个400mm深的炮孔,各用200g炸药进行爆破,余留部分用射水管冲掉,再用抓斗抓出封底遇倾斜岩层(沉井下沉到设计深度后遇倾斜岩层,造成封底困难)地质构造不均,沉井刃脚部分落在岩层上,部分落在较软土层上,封底后易造成沉井下沉不均,产生倾斜应使沉井大部分落在岩层上,其余未到岩层部分,如土层稳定不向内崩坍,47、可进行封底工作;若井外土易向内坍,则可不排水,由潜水工一面挖土,一面以装有水泥砂浆或混凝土的麻袋堵塞缺口,堵完后再清除浮渣,进行封底。井底岩层的倾斜面,应适当做成台阶遇流砂(井外土粉砂涌入井内的现象,造成沉井突沉、偏斜或下沉过慢或不下沉等现象)1井内锅底开挖过深,井外松散土涌入井内2井内表面排水后,井外地下水动水压力把土压入井内3爆破处理障碍物,井外土受振进入井内4挖土深超过地下水位0.5m以上1采用排水法下沉,水头宜控制在1.52.0m2挖土避免在刃脚下掏挖,以防流砂大量涌入,中间挖土也不宜挖成锅底形3穿过流砂层应快速,最好加荷,如抛大块石增加土的压重,使沉井刃脚切入土层4采用深井或井点降低48、地下水位,防止井内流淤;深井宜安置在井外,井点则可设置在井外或井内5采用不排水法下沉沉井,保持井内水位高于井外水位,以避免流砂涌入超沉(沉井下沉超过设计要求的深度)1沉井下沉至最后阶段,未进行标高观测2下沉接近设计深度,未放慢挖土下沉的速度3遇软土层或流砂,使下沉失去控制1沉井至设计标高,应加强观测2在井壁底梁交接处设置承台(砌砖),在其上面铺方木,使梁底压在方木上,以防过大下沉3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标高或接近设计标高4避免涌砂发生(三)、进度保证措施1、资源计划1.1、劳动力需求计划 工 种施工阶段投入劳动力情况钢筋工30木工45砼工149、2瓦工10普工601.2、沉井下沉所需仪器、机械、设别表序号名 称数量单位型 号1经纬仪1台J22水准仪1台S33潜水泵7台2.5KW,备1台4水泵2台2.5KW5挖掘机6台1m36长臂挖掘机1台27m7吊车2台50t8推土机2台9发电机2台250KVA10插入振捣器4只11平板振捣器2只2、强化进度计划管理工程开工前,必须严格根据工期要求,提出工程进度计划,并在对其是否科学、合理,能否满足合同规定工期要求等问题,进行认真细致论证。发挥设备优势,提高机械化施工能力,提高工作效率,施工前保证机械设备按时进场。在工程施工总进度计划的控制下,施工过程中坚持逐月(周)编制出具体的工程施工网络计划和工作50、安排计划,并对其科学性、可行性进行认真的推敲。工程计划执行过程,如发现未能按期完成工程计划,必须及时检查分析原因,立即调整计划和采取补救措施,以保证工程施工总进度计划的实现。选聘技术熟练、纪律严明、能打硬仗的高素质的作业队伍在该工程上施工。3、施工进度的控制建立严格的工程日报、周报制度,逐日详细记录工程进度,质量、修改、工地洽商和现场拆迁等问题,以及工程施工过程必须记录的有关问题,坚持每周定期召开一次,由工程施工总负责人主持,各专业工程施工负责人参加的工程施工协调会议,听取关于工程进度问题的汇报,协调工程施工外部关系,解决工程施工内部矛盾,对其中有关施工进度的问题,提出明确的计划调整意见。提前51、为下道工序的施工,做好人力、物力和机械设备的准备,确保工程一环扣一环地紧凑施工。主要领导和有关管理人员必须跟班作业,必要时组织有效力量,加班加点突破难点,以确保工程总进度实现。现场由各专业人员共同组成攻关小组,集体解决施工中出现的技术问题。4、人员材料设备的科学管理实行项目法施工,项目经理和技术负责人对施工管理人员和作业人员进行优化组合,采用技术熟练、责任心强的人员负责各工程的管理,并保证施工强度所要求的施工人数。每道工序定工日工时,确保当日任务当日完成,采取严格的奖罚措施,形成制度。确保材料的及时供应,工程进度款必须专款专用。按施工组织设计的要求配备足够的机械设备和施工机具,及时做好机械设备52、的保养和维修工作。做好材料计划和用款计划,保证生产所需的各项材料及时供应至现场。(四) 质量及技术保证措施1、质量保证措施1.1、 建立健全各项制度(1)建立健全各级技术责任制,正确划分各级技术管理的权限,使每位工程技术人员各有专职,各司其责、有职、有权、有责,以充分发挥每一位工程技术人员的工作积极性和创造性,为本工程建设发挥应有的作用。(2)坚持“三检”制度。即每道工序完,首先由作业班组进行自检,再由质检员组织有关施工人员、施工员、技术员进行互检和交叉检。隐蔽工程在做好“三检”的基础上,请监理工程师审核并签证认可。(3)建立健全技术复核制度和技术交底制度;在认真组织进行施工图纸会审和技术交底53、的基础上,进一步强化对关键部位和影响工程全局的技术工作复核。工程施工过程,除按质量标准规定的复查、检查内容进行严格复查、检查外,在重点工序施工前,必须对关键的检查项目进行严格的复核。如建筑物轴线坐标和高程;基础的土质、位置、标高、尺寸;梁、板、柱混凝土模板的尺寸、位置、标高,以及预埋件(管)和预留孔的位置;混凝土的配合比和钢材、水泥的试验成果资料:特殊项目大样图的形状、尺寸;以及其它需要复核的项目。杜绝重大差错事故的发生。(4)实施混凝土开仓证签发制度。混凝土浇灌前,混凝土施工员必须向监理工程师提出签发“混凝土开仓证”的书面申请,经监理工程师审查确认已具备浇灌条件后,签发“混凝土开仓证”,否则54、不得进行混凝土工程施工,申请签发“混凝土开仓证”时,必须递交以下资料:“混凝土开仓证”申请。由工程监理和质量监督等单位现场代表共同签证的混凝土浇筑部位的各隐蔽项目的隐蔽工程验收记录。(4)对于工程施工过程中出现的质量问题,一经发现,组织力量严肃进行处理,由项目技术负责人负责全权组织。对于质量问题的处理,绝不允许心慈手软,必须按照“三不放过”原则,认真处理,防患于未然。1.2、强化质量管理基础工作(1)把质量教育作为一项战略任务,污水处理工程工期紧,难度大,要加强质量意识和质量管理工作,要把质量教育工作作为一项战略任务齐抓共管,不断提高质量意识,确保各项指标。(2)加强质量信息管理,及时掌握质量55、信息,不断改进和提高质量,务项质量资料要齐全,要有签证,要按ISO9001的要求整理。(3)加强计量器具的管理和现场测试计量器具的确认,认真进行质量控制和检测。(4)建立质量控制点、严格控制关键的质量环节。(5)质量控制点由专人负责管理和跟踪,严格按标准控制质量,发现问题及时采取措施,确保质量。(6)建立质量控制点的跟踪和管理的见证资料。2 、技术保证措施2.1、根据有关规范的作业指导书组织分部分项技术人员编制各工序工种的质量保证措施,并对施工人员交底,质量检查员进行监督。保证质量措施要点为:(1)认真做好质量技术交底,将质量技术交底和作业指导书发到施工班组。(2)所有原材料、半成品必须有合格56、证(材质证明)或检验报告。(3)所有隐蔽工程记录,必须经监理工程师等有关验收单位签字认可,方可组织下道工序施工。(4)每次测量放线后必须坚持做好复检工作。(5)模板及其支架须具有足够的强、刚度和稳定性。模板在周转使用时要将表面用清洁剂清理干净。(6)钢筋除锈后表面必须清洁,弯钩朝上正确,搭接长度符合规范要求,绑扎钢筋网片,其缺口、松口不超过应绑扎扣数的10,且不应集中。(7)钢筋焊接接头处折弯不大于4 度,焊接部位无裂缝及明显烧伤,焊缝均匀。(8)按规范要求制作混凝土、砂浆试块,并做好标识,在标养水池内养护。到28天时送检。(9)加强成品、半成品的保护工作,如钢筋绑扎好后,要及时在过往通道上铺57、垫木板,防止踩踏。2.2、防水混凝土技术措施(1)防水混凝土拌合物,掺外加剂时,应根据外加剂的技术要求确定搅拌时间。(2)振捣密实,振捣时间宜为1030s,以砼开始泛浆和不冒气泡为止,并应避免漏振、欠振或超振。(3)砼应连续浇筑,宜少留施工缝。当预留施工缝时,应遵守下列规定:顶板、底板不宜留施工缝,顶拱、底拱不宜留纵向施工缝,墙体水平施工缝不应留在剪力与弯矩最大处或底板与侧墙的交接处,应留在高出底板表面不小于200mm 的墙体上。(五)、安全保证措施(1)严格执行国家颁布的有关安全生产制度和安全技术操作规程。认真进行安全技术教育和安全技术交底。施工过程中,对安全防范的关键部位进行重点检查,及时58、排除不安全因素和事故隐患。(2)做好地质详勘工作,查清沉井范围内的地质、水位情况,对存在的不良地质条件采取针对性的技术措施,防止沉井在下沉过程中发生不正常情况,以确保施工的安全。(3)落实沉井垫层拆除和土方开挖的安全防护措施,控制均匀挖土和刃脚处破土速度,防止沉井发生突然下沉和严重倾斜而导致人身伤亡事故。井内土方挖运实行人机同时作业,必须加强对井下的操作工人的安全教育和培训,强化工人的安全意识,并落实安全防护措施,以防止事故发生。(4)做好沉井期间的排水与降水工作,并设置可靠电源,以保证沉井挖土过程中不出现大量涌水、涌泥或流砂现象,避免造成淹井事故。(5)沉井口周围须设置安全防护栏杆,并有防止59、坠物的措施。井下作业应戴安全帽,穿胶鞋。下井应设安全爬梯,并应有可靠的应急措施。(6)认真遵守用电安全操作规程,防止超负荷作业。电动工具、潜水泵等应装设漏电保护器。夜班作业时,沉井内外应有足够的照明。井内应采用36V低压电。(7)输电线路应架设在安全地点,并有可靠的绝缘装置。井下作业人员应具有良好的安全防范意识,因为水有导电性,电流有可能通过水柱传导至人体而造成触电事故。(8)沉井内的作业人员应先经过医生的体格检查,凡患有心脏病、肺结核 等疾病者均不得下井施工。五、顶管施工(一)、顶管设备及配套设备选择1、顶管机的选择针对业主方提供的地质情况,我们选用NPD2400大刀盘泥水平衡式顶管机。该种60、顶管机有如下特点:a、 大刀盘切削装置由2组电机提供动力,保证具备足够的扭矩力穿越可能存在的障碍物,两组变数箱为整机进口件,保证设备的可靠运行;b、 泥水平衡,能较精确的控制地面沉降;c、 采用泥水方式出土,大大提高了工作效率。2、顶管动力配套、人员安排(1)、顶管动力配套(以一套设备为例)序号设备名称数量总功率(kw/h)1刀盘电机2742进排泥泵2403纠偏油泵电机114后方顶液压动力站电机1305 注浆泵电机1 46潜水泵 2 157电焊机3159合计175(2)、 人员安排计划机头控制 4人 测量工 2人注浆工 10人 电工 2人电焊工 4人 辅助工 10人合计 32人3、 管子与接口61、(1)、管子根据设计要求,采用“F”型钢筋砼管,接口采用契形橡胶密封圈。(2)、管材与接口验收选用优良管材并处理好管子接口对顶管施工是十分重要的。对于成套管材,要按有关规范对管材作现场检查验收,如发现不合格品坚决予以退回。(3)、施工期间的复验施工前再次检查管子接头的槽口尺寸,橡胶圈和衬垫板的外观和质地,确认合格后方可使用。承插接管前要将橡胶圈和垫衬板用硅胶牢牢粘在管材上,保证接管时橡胶圈不移位,不反转,不露出管外。(二)、顶管施工周期顶管施工推进速度按20M/天考虑: 辅助系统安装 3天 测量及导 主顶、后座 机头拼装 联机调试 轨安装 进排泥系统安装 及调试 出洞施工 推进施工2天 2天 62、1天 1天 20M/天 1天 进 7天 设备转场 洞 注浆 1天(三)、顶管施工工艺流程图 工程开始测量放样放样复核基坑构筑 工作坑设备安装 地面设备安装 出洞准备 注浆材料准备机头出洞 中继间安装 顶管推进 注浆减摩下管、接口安装水平顶进顶管进洞结 束(四)、顶管顶进控制 1、顶速控制:调节顶进速度使出泥量控制在95%98%左右,水压力控制在设定范围内,顶进中,根据地面沉降观测和刀盘电流及时调整水压力和顶进速度,使沉降量控制在允许范围内,以确保地面上构筑物的安全。2、轴线和高程的测量控制:(1)、顶管工程的测量工作是整个顶管工程质量的关键,它的实施好坏将直接影响到管线线形的平顺,甚至影响到顶63、管的顺利贯通,因此需精心实施,确保无误。(2)、本工程测量包括高程测量和轴线测量两部分。(3)、高程测量:在地面上把永久性水准引测至井边,通过垂直吊钢尺引测至井下,设临时水准点,再在管道内架设水准仪测至机头内标靶,即可知道机头高程偏差。此水准还可从机头测出来,闭合差按二级水准控制。(4)、轴线测量:在井内设固定的测站,根据设计坡度,激光经纬仪调好竖直角度,通过激光在光靶上的变化刻度来控制机头的方向。另外在顶进过程中必须对轴线进行复核,确保轴线的准确性。(5)、根据接收井预留洞口间隙,考虑到沉井土建施工存在误差,机头操作也存在误差,我们把管道内导线测量误差控制在25mm。导线测量测回数定为一测回64、,必要时增加测回数。3、顶进中要做到勤测量、勤纠偏、微纠偏,在出洞和进洞阶段适当增大测量密度,出现偏差应马上纠偏,减少与轴线的偏差次数。前两节连接成整体。(五)、推进顶力的理论计算和中继间的设置(一)推进顶力的理论计算F=F1+F2 其中F总推力 F1迎面阻力 F2顶进阻力 F1=(/4)*D2*P(D管外径2.88 m P控制土压力) P=KO*HO 式中KO-静止土压力系数,一般取0.55 HO-地面至掘进机中心的厚度,取平均值5m -土的湿重量,取1.9t/m3 P=0.55*1.9*5=5.23t/m2 F1=(3.14/4)*2.88 2*5.23=34tF2=D*f*L2,我们拟采65、用750吨主顶进行施工,按照我们在该土质的施工经验和数据积累,式中摩擦系数f=0.3 L2=(750+34) /(3.14*2.88 *0.3)=346.78米根据计算,该标段顶管主顶最大推进长度为346.78米,大于设计的最大顶程(254米),故不需要设置中继间顶。(六)、进出洞口,顶进施工 顶管施工中,进出洞口工作是一项很重要的环节,要加倍的认真对待,确保其安全性,可靠性。1、出洞 如果出洞安全、可靠又顺利,可以说这节顶管施工已成功了一半。出洞前要做好以下工作: a、安装洞口止水圈 先将止水圈装置初步就位,临时固定在出洞孔井壁上,然后推进掘进机至止水圈,根据掘进机外圆与止水圈板内圆的周边等66、距离来固定止水圈,确保止水圈中心与管道中线轴线一致。止水圈里平面与井壁要密实,以防漏浆,影响注浆效果。 b、导轨按管道设计坡度铺设,尽力向设计标高修正; c、在出洞孔砼上安装延伸导轨,其坡度和标高与道轨一致。d、破除出洞孔处的砖墙,将顶管机切入土体,同时启动刀盘,当迎面土压力达到计算土压力时开始出土。e、当机头切入原状土后,即可正常顶进。2、顶进 (1)测定实际土层中的压力值 顶管掘进机徐徐推出洞口,切入原状土层后停止推移,观察顶管掘进机土层压力表上的值,若此时值与计算值不符时,要以实际测定值为准,并要对原来计算的推进压力控制值和总推力值进行相应的调整。 (2)砼管顶管施工,用3节管子与掘进机67、头做刚性连接,防止顶管机磕头; (3)严格执行控制值。 a、顶进时出泥率控制值95-98%,根据实际情况及时调整。 b、管道每推进250-300mm时测一次中心轴线,若一发现偏移趋势就进行纠偏,若偏移量达到20mm时,立刻停止顶进,查明原因有措施保证后再顶进,确保顶管轴线的质量,勤测勤纠。 c、根据地面和房屋沉降监测反馈信息及时调整水压力控制值、出泥量与顶进速度。 d、若发现沉降值超标,立即停止顶进,查明原因,采取相应措施后才能重新顶进,确保地面建筑物安然无恙。e、刚开始向井下卸管、装管时,用钢支架固定已顶入的管节,防止油缩回过程中管节后退。 (4)、注浆减摩 为了减少推进过程中的阻力,在顶管68、掘进机外壳上涂沫仿瓷材料;在顶进中对管子外壁周围注入润滑浆。 注浆材料选用专用的非开挖成品膨润土粉。按粉:水=1:8(重量比)的比例拌成润滑浆。 膨润土经过拌浆设备与水拌匀后放入注浆贮存池,经充分的膨胀,有足够的稠度再用螺杆泵通过管道泵入管子的外壁上,形成浆套。 工作井附近搭建贮存注浆材料膨润土的防雨棚,贮存量为10t。拌浆桶、盛浆桶、注浆贮存池布置在工作井的北侧,螺杆注浆泵放在工作井内。 注浆主管道采用1.5”镀锌钢管。 注浆管的安排: 在掘进机头后连续放四节有注浆孔的管子,后面每隔二节管子排放一只有注浆孔的管子。前面较密的注浆管功能是让其形成浆套,后面段主要出于补浆的目的。顶进过程中按具体69、情况适当地调整注浆位置、注浆量与注浆压力。补浆量视具体顶力大小情况而定。3、进洞 在掘进机进洞前,做好以下工作: a、通过放样准确确定进洞位置。 b、掘进机顶进至接收井予留洞口,顶力明显上升后,停止推进,同时开始从接收井内破除予留洞口砖墙。 以上工作完成后,就可以将掘进机推入接收井内已铺设好的接收导轨上,用起重机从接收井中吊出掘进机。(七)、道路、地面构筑物的沉降控制及保护措施该段顶管在农田、道路下推进,覆土深度深浅不一。顶管施工时,需确保道路的绝对安全,这是关系到国家和人民生命财产安全的一件大事。为了保证在施工中做到对环境的充分保护,我们将从以下几方面采取措施,来控制沉降,确保道路和房屋的安70、全。1、泥水平衡机头施工可控制地面沉降本次施工我们选用NPD2400大刀盘泥水平衡顶管机。在顶管作业时,可通过操作台控制顶速。根据我公司过去经验,在顶进过程中,控制好顶进压力、注浆量、推进速度,以及控制好轴线测量工作,作到勤纠勤测,精心操作,精心施工,沉降量可以做到0.5cm1.0cm以内,这样可有效的控制沉降,达到预期的控制目标,确保路面及建筑物的安全。2、顶管跟踪注浆与顶管结束后补浆可控制沉降顶管顶进过程中,通过提高触壁泥浆的稠度,可以起到控制触壁泥浆的流失,防止地面沉降发生的效果。3、道路与房屋的沉降监测(1)、监测范围根据道路及房屋安全保护监测的有关规定,及结合我公司以往类似工程的一些71、经验,本次监测范围为2400顶管中心轴线地面、房屋基础。(2)、监测内容 主要针对地面及地面构筑物的沉降量进行监测。 a、在顶管中心轴线上方地面布置沉降观测点。b、在顶管轴线上可能影响到的建筑物布置沉降观测点。(3)、测点布置a、在可能影响的房屋上布置沉降观测点:在需监测的房屋四角上各布置一点;重点观测房屋的各角差异沉降。b、地面上沉降观测点布置:沿顶管轴线方向布置,顶管起始段50m范围内每隔10m布点,以后每30m布点。(4)、监测措施a、严格按照上海市的有关技术规范和规定进行施工全过程跟踪监测。b、在顶管顶进以前,需对房屋的结构及原有缺陷作进一步了解,做好原有缺陷的认证工作。c、监测点的设72、置与建设、监理、顶管操作单位等多方协商,并明确标明监测点的位置。d、监测频率为每天1次,视施工情况加密监测频率,在关键部位要及时跟踪监测并提供监测报告,遇特殊情况,提供速报。e、监测仪器事先经过有关技术部门的标定和校正,以保证监测数据的可靠性。f、当监测值接近报警值时,及时预警,并提请有关方面注意;当达到报警值时,及时报警,并分析原因。g、施工监测工作延续到施工结束后,观测值稳定一周后方要停止监测。h、对房屋监测,当监测值超过0.5cm时为报警值。路面沉降达到1cm时为报警值。管线报警值为0.5cm。(5)、监测仪器设备a、S1水准仪、铟钢水准尺;b、J2经纬仪、棱镜、刚尺、垂球等;c、计算机73、打印机及数据处理软件。(6)、其它a、配合监理及专业监测队伍的监测工作,监测数据必须进行比较分析,以正确地指导施工。b、现场配置观察员,一旦居民房屋有少许损坏,应及时向有关部门汇报,并积极配合处理。(八)、顶管施工质量措施1、顶管前,项目部向作业班组进行详细的技术交底工作,每道工序开工和员工上岗前进行简短的质量要求和技术交底,由各专业工程人员负责实施,使每个员工上岗前做到人人心中有数,以确保工程质量。2、摸清施工沿线的地下管线的详细情况,并制定详细的技术措施。3、做好施工资料管理工作,及时填写原始记录和隐蔽工程记录(含照片),及时完成竣工资料。4、顶进过程中,应严格控制顶力在允许的范围内,并74、留有足够的安全系数。5、顶管控制在质量标准范围以内,如果在顶进过程中,发现方向失控,应该立即停止顶进,逐级上报,经研究同意后,方可以继续顶进。7、作好地质勘察及资料整理工作,认真编制好施工方案和通过不同土层的技术措施及纠偏措施,确保管道的顺利顶进。8、加强操作控制,使顶管均匀平稳,受力均匀,尽可能减少顶进过程中的倾斜、偏移、扭转,防止管壁出现裂缝、变形。 9、顶管结束后,顶管应满足以下要求:(1) 顶进管道不偏移,管节不错口,管道坡度不得有倒落水。(2) 管道接口套环应对正管缝与管端外周,管端垫板粘结牢固、不脱落。(3) 管道接头密封良好,橡胶密封圈安防位置正确,需要时应按要求进行管道密封检验75、。(4) 管节无裂纹、不渗水,管道内部不得有泥土、建筑垃圾等杂物。(5) 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,填塞物应抹平,不得突入管内。(6) 钢筋混凝土管道的接口应填料饱满、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。顶管施工质量控制项目允许偏差钢筋砼管最大偏角0.5管线轴线偏差L 100M50MM标高偏差L 100M+3040相邻管节错口 15MM无碎裂接口抗渗试验应达0.11MPa内腰箍不渗漏,橡胶止水圈不脱出顶进过程中地面沉降控制范围项目允许变化范围(MM)地面隆起的最大极限+10地面沉降的最大76、极限-10顶管在纠偏过程中,应勤测量,多微调,每项纠偏角度应保持1020,不得大于1(十)顶管施工安全措施1、沿工作井四周设置1.2 米高的固定护栏,护栏上挂安全网,工作井四周要挂相应的警示标语。2、挖土施工时工作井必须设置爬梯,供人员上下井用。使用的卷扬机等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置。3、挖出的土石方应及时运离工作井,不得堆放在工作井四周1 米范围内。4、顶管作业人员必须戴硬安全帽。5、顶管施工区域沿线采用标准围蔽。6、严格遵循土方开挖程序,控制均匀挖土,防止发生偏位,严重倾斜或管涌等现象,做好作业前和施工中的通风换气工作,每次进入管道时,保证管内通风,以免导致人身事故。7、吊车、起重77、设备由专人操作和专人指挥,统一信号,预防发生碰撞。吊车靠近工作井边坡行驶时,加强对地基稳定性检查,防止发生倾翻事故。吊管下工作井时,注意安全。吊车驾驶员须证件齐全,吊车年检合格,起重用钢丝绳等无破损现象,且满足承载力要求。8、加强机械设备维护、检查、保养。机电设备由专人操作,认真遵守用电安全操作规程,防止超负荷作业。9、开挖前详细了解沿线管线资料,做好沿线管线保护措施。10、作业人员轮换制。每个作业人员在管内作业时间不得超过1小时,避免劳动强度过大引起危险。11顶进过程中,施工人员必须使用安全带,洞口必须有施工人员照应,洞内用不大于12 伏照明灯照明,每班作业时必须有合格的电工当班。12、利用78、轴流式抽水泵在工作井设置的集水井内进行抽水,保持井内无积水,抽水时,施工作业人员不得站立在积水范围内。13、采用卷扬机垂直牵引出土时,井下不能站人,工作井上平台的作业人员出土时必须使用安全带。14、自制木板小车,用于放置压缩空气呼吸器和运载进管人员,并在车尾部拴上绳子,在万一发生意外的情况下由管外监护人员迅速将管内人员拉出管外进行抢救。15、利用鼓风机并购买80米长的软管,用于输送空气进入管道,加强管内空气的流动和循环。16、管外配备专职监护人员,密切注意入管作业人员状态,定期向管内人员进行呼喊,或用一条绳子每隔一定时间拉一下作业人员, 在得不到安全的反馈情况下立刻采取相应应急措施。17、井上配备相应药品。作业前要对施工人员进行紧急救援的培训,使全体人员懂得救人步骤,并进行实地现场考核合格后才施工。18、电动卷扬机必须设置防冲顶装置。19、施工过程中使用的有关机械设备必须严格按照各机械的安全操作规程进行操作,全部用电设施必须符合施工现场临时用电安全技术规范。