安徽某污水管道工程顶管专项施工方案.doc

1 合肥市合肥市合肥市合肥市滨滨滨滨湖新区湖新区湖新区湖新区华华华华山路（中山路山路（中山路山路（中山路山路（中山路- - -方方方方兴兴兴兴大道）大道）大道）大道） 污污污污水建水建水建水建设设设设工程工程工程工程 顶 管 专 项 施 工 方 案 工程集工程集工程集团团团有限公司有限公司有限公司 二二二 o o o 一四年五月五日一四年五月五日一四年五月五日 2 目目 录录 一、编制依据 .3 二、工程概况 .3 三、现场地质、水文情况 .3 四、施工部署 .3 五、主要施工方案 .6 六、安全施工措施 21 七、季节性施工措施 26 八、工期进度计划及进度保证措施 27 九、工程质量管理措施 28 3 一、编制依据一、编制依据 1.给水排水管道工程施工及验收规范 （gb50268-2008） ； 2.给水排水工程顶管技术规程 （cecs246:2008） ； 3. 国家建筑标准设计 04s516混凝土排水管道基础及接口 ； 4. 我公司编制的工程质量保证手册 、 质量体系程序文件 ； 5.顶管施工法用钢筋混凝土排水管 （jc/t640-2010） 6.设计图纸、业主招标文件、现场踏勘资料等； 工程建设相关单位： 建设单位：合肥市重点工程建设管理局 监理单位：广东海外建设监理有限公司 设计单位：江苏省科佳工程设计院有限公司 安徽省交通规划设计院有限公司 施工单位：工程集团有限公司 二、工程概况二、工程概况 本次实施的工程内容包括华山路（中山路方兴大道）污水管道、徽州大道（南宁路嘉 陵江路）污水管道。 华山路华山路（中山路方兴大道）管道工程：本次设计污水主管道位于道路中心线以东 3m 处（过河 段位于中心线以东 23 米处） 。本段污水共一个出口：接中山路现状污水管道，自北向南排入方 兴大道现状污水管道中。本段（ws-8ws-13）段为大开挖法，其余均采用机械顶管法施工，管 径 dn800。大开挖段管材采用级钢承口钢筋混凝土管(f 型)，滑动胶圈接口，基础采用同基础； 顶管段管材采用级钢承口钢筋混凝土管(f 型)，滑动胶圈接口。检查井 ws-10、ws-11 采用钢 筋砼压力井，其余均为砼模块式检查井。顶管工作井、接收井均采用沉井施工。 徽州大道徽州大道（南宁路嘉陵江路）管道工程：本次施工 w10w13 段，检查井位置依据污水纵断面 图中的道路桩号和距道路中心线的距离或平面图中的测量坐标确定。本段采用机械顶管法施工， 管径 dn1000，管材采用级钢承口钢筋混凝土管(f 型)，橡胶圈接口。检查井采用普通砼实心 砌块。顶管工作井、接收井采用沉井施工。 三、现场地质、水文情况三、现场地质、水文情况 一、地质情况(详见地质报告) 二、水文情况(详见地质报告) 四、施工部署四、施工部署 1、现场组织机构建立 （1）针对顶管施工的特殊性，我单位特别重视，施工该段管道顶进时，以我单位组建的项 4 目经理部为中心，特别安排以项目副经理为该处施工的第一负责人的管理机构，主要具体分工 如下表所示： 项目经理： 史其林 施工负责人： 朱寒雨 安全负责人： 张智宏 技术负责人： 谢小波 材料供给组管道顶进组 2. 技术准备 .组织学习本项目图纸文件中关于顶管施工技术条款及施工规范，认真审核设计图纸和说 明，做好图纸会审，结合地质勘探报告编制顶管工程专项施工方案。 .编制实施性专项施工方案。并对各作业队管理人员及技术人员进行技术交底。 .临时工程设计与施工。 .编制施工工艺标准和保证措施。 .制定技术管理办法和实施细则。 3.机械设备、材料准备 根据施工要求，采用挖掘机、推土机、多余土方自卸车外弃以及顶管成套设备、机电设备、 吊车及其他辅助机具。 4.作业条件准备 、顶管施工前，根据设计图纸和施工方案的要求，将施工区域内的地下管线调查清楚并 及时通知相关产权单位进行迁移和保护、地上障碍物清除完毕。 、根据工程地质资料采取降低地下水位措施，水位降至坑（槽）底 0.5m 以下。 、施工区域内供水、供电、临时设施满足顶管施工要求，道路平整畅通。 、做好机械、运输车辆及各种辅助设备的维修检查和进场工作。 5.安全应急措施准备 5 所有机械操作人员须持特殊工种上岗证书。 所有新进员工必须进行岗前三级安全教育。 各种安全防护用品现场准备到位。 提前进行安全应急预案。 坚持以人为本把各种安全隐患消灭在萌芽状态。 6.外业工作准备 .现场详细调查。 .现场交接桩与复测。 .料源合格性测试分析。 .测试仪器的计量标定。 .布设导线点、水准点。 技术准备按时间进程分前、中、后三个阶段，前期是基础，中期是强化，后期是完善，需 要做到项目齐全，标准正确，内容完善，计划超前，交底及时，重在落实。 7.材料准备 工程开工前编制材料计划，由经理部统一组织各种材料的采购和供应，并利用当地的运输 力量，购置地材，原则是“就近择优购置” ，选用质量较好厂家生产的产品，经试验合格后报监 理工程师批准方可使用。 根据施工进度计划提前做好工作井砌筑材料、商品砼、安全支护材料、f 型钢承口管材及 其他辅助材料的采购。 8. 施工机具及试验检测仪器准备 根据工程实际情况，在计划施工日期前 10 天我公司拟向本工程派遣包括：顶管成套设备及 其辅助机具、挖掘机、推土机、回填用电动冲击夯、振动压路机等施工机械和砼、砂浆拌和机。 现场设立工地临时试验室并配备相应的试验检测仪器，如检测压实度采用的环刀法、灌砂法等 都能在工地试验室进行，其他检测项目由我单位委托的试验单位完成。 9.场地清理 进场后立即开始场地清理工作，按照设计征地范围清理地上构筑物、障碍物，同时处理好 与当地行政主管部门和居民的关系，为临时和主体工程的施工创造条件。 10.施工便道 在用地边线、界沟内修筑一条临时道路，并与现状道路相连，作为机械、材料等工程所需 物资进出场道路。 11.临时用电 为确保施工期间停电能正常施工，现场配柴油发电机作为临时的应急电源，发电机房与配 6 电房设在一起。需要发电时，通过双电源互投柜联网输出。 12.临时用水 生活、生产用水拟由附近池塘、单位或居民区的给水管线接入，供小型搅拌站、生产和生 活区使用。 7 5 5、主要主要施工方案施工方案 （一）（一） 、顶管施工、顶管施工 1 1、测量放线、测量放线 布设临时水准点和管道轴线控制桩，施工放线时，可每隔 20m 设中心桩，另外在检查井处 应设置中心桩，必要时应设置控制桩。 2 2、工作井的设置和计算工作井的设置和计算 （1） 、工作井的选址： 1） 、利用管线上的检查井，待顶管完成后，沉井留作检查井的箱室。 2） 、考虑排水、出土和运输方便； 3） 、靠近电源和水源； 4） 、当管线坡度较大时，工作井宜设置在管线埋置较深的一端； 5） 、在有曲线又有直线的顶管中，工作井宜设置在直线段的一端。 （2） 、工作井、接收井的结构形式： 本工程计划工作井支护采用“沉井支护”方式。沉井高度不小于 6 米，先放坡开挖至沉井 起沉平台，坡度采用 1：0.67，沉井下沉后，上部采用砖砌体砌筑，再分层回填夯实至路床处 理底面。 顶管工作井、接收井设置见顶管工程工作井、接收井设置概况一览表。 顶管工作井、接收井设置平面图见 附表。 1） 、顶管工作井断面图： 200 70 50*50集水坑 600200 30 钢筋砼圈梁 井 井 井 井 井 井(井井cm) 工作坑底板 45 3760037 8 本工程现场地表为农田，表面 0.51.0 基本为耕植土，且大部分地段为挖方段，可采取先 将沉井周边的土方挖去一部分，然后再施工沉井，这样就减少了沉井的深度。 （3 3） 、深基坑支护结构力学验算、深基坑支护结构力学验算 、工作坑的受力验算（土压力） 。 工作坑最大主动土压力（有地下水，粘土）验算： p=htg2(45-)-2ctg(45-) 2 2 p 为 h 处最大主动土压力 kn/m2。 为土体湿土状态下容重 kn/m3。取 =20kn/m3 h 为工作坑地面到工作坑基础深度 m。 土体内摩擦角。本工程取 130。c 为粘聚力，取 34kpa。 依据地质水文报告，本工程地下水为上层滞水，埋深 1.5-3.0m,考虑基础最深度是处于无 水状态。 a、工作坑最大深度为 10.5 米，沉井深度 h 取最大值 10.5 米。 p2010.5tg2（450- 130/2）-234tg2（450- 130/2）=89.85kn/m2=0.090 mpa b、上部砖砌体深度 h 取最大值 6 米。 p206tg2（450- 130/2）-234tg2（450- 130/2）=32.9kn/m2=0.033mpa 工作井结构厚度验算： t 允许=kpd/2fc ， t 允许为工作井墙厚度 m。 k 为安全系数一般取 1.65。 p 为土和地下水对壁的最大侧压力（mpa）也就是工作坑最深处主动土压力，等于上列计算 p。 fc 为设计工作坑结构允许应力(mpa)，一般 mu10 砖体取 1.9mpa，c25 混凝土取 5.0mpa。 d 为工作坑内径。 a、沉井的允许厚度 t 允许=1.650.096(25)，计算 t 允许 =0.089m。 9 钢筋混凝土沉井厚度 t 取 0.45m，大于计算结果（t 允许 =0.089m） 。 b、砖砌井墙体厚度 t 允许=1.650.0336(21.9)，计算 t 允许 =0.086m。 砖砌体厚度 t 取 0.370m，大于计算结果（t 允许 =0.086m） 。 由以上验算知，工作井结构满足要求。 （3）顶力估算 顶管的顶力就是顶管过程管道受的阻力，包括工具管迎面阻力、管壁摩擦阻力。 管道的总顶力按下式估算：f0=d1lfk+nf 其中 f0为总顶力标准值（kn） ； d1为管道外径（m）: l 为管道设计顶进长度； fk为管道外壁与土的平均摩阻力，取 3kn/m2; nf为顶管机的迎面阻力，按nf=/4d12rshs a、800 管道的最大顶力 f0=d1lfk+nf f0=3.14*0.8*200（顶距取值）*3+3.14/4*0.8*0.8*20*10（地面至掘进机中心取值） =1607.68kn b、1000 管道的最大顶力 f0=d1lfk+nf f0=3.14*1.0*240（顶距取值）*3+3.14/4*1.0*1.0*20*10（地面至掘进机中心取值） =2417.8kn 、管节允许顶力计算 各种管节许用顶力根据以前施工经验和采用管节实际情况，800 取 1700kn，1000 取 2500kn。 当估算总顶力大于管节允许顶力设计值或工作井允许顶力设计值时，不考虑设置中继间， 考虑增加工作井满足设计要求。 10 800 管节，设计主顶采用 2 台 200t 千斤顶，总顶力为 2*200*0.8=320t，大于最大计算顶 力 169.3t,顶力满足要求。 1000 管节，设计主顶采用 2 台 200t 千斤顶，总顶力为 2*200*0.8=320t，大于最大计算 顶力 238.64t,顶力满足要求。 、工作井后背允许顶力计算 后背位于工作坑的后部，它决定了管道顶进的成败。虽是临时性结构物，但必须安全可靠。 对后背有以下要求： 为满足本工程管径顶管的要求，后背设计工作井为混凝土沉井的井体，后背的厚度为 500的 c25 砼钢筋结构。 浇注砼必须用插入泵振实，具有一定的密实度，浇注后按时洒水养护。 后背要求壁面平整，垂直于中轴线，以便顶管设备安装。 后背处土壤为一致的原状土，确保受力时压缩均匀，以免顶力使后背倾斜。 a、800 后背墙的结构和被动土压力验算： 后背采用 c25 钢筋混凝土，尺寸为长高厚=2.0m1.8m0.5m，14200 钢筋网片， 由于工作井为混凝土沉井，后背与沉井浇注在一起，计算时后背长度取 5.8 米。 取最深处验算，后背中心处深度为 h=8.0m，20.0 kn/m3， 13，c=34 kn/m2。 后背中心处被动土压力：p=htg2(45+/2)+2ctg(45+/2) =20.08.0tg2(45+13/2) +234tg(45+13/2) =338.36kn/m2 后背总被动土压力：ep=pbh=338.365.81.8=3532.5 kn 3532kn设计最大推顶力 f=1608kn 故后背墙的结构满足设计要求。 b、1000 后背墙的结构和被动土压力验算： 后背均采用 c25 钢筋混凝土，尺寸为长高厚=2.0m2.0m0.5m，14200 钢筋网片， 由于工作井为混凝土沉井，后背与沉井浇注在一起，计算时后背长度取 5.8 米。 11 取最深处验算，后背中心处深度为 h=8.0m，20.0 kn/m3， 13，c=34 kn/m2。 后背中心处被动土压力：p=htg2(45+/2)+2ctg(45+/2) =20.08.0tg2(45+13/2) +234tg(45+13/2) =338.36kn/m2 后背总被动土压力：ep=pbh=338.365.82.0=3924.97 kn 3924.97kn设计最大推顶力 f=2418kn 故后背墙的结构满足设计要求。 所以：根据上面计算可见，在充分考虑各种因素的情况下，此种工作坑施工方案是安全、 可靠、可行的。 3 3、接收井施工、接收井施工 结合本工程施工实际管径顶管，深度均在 5m 以上，接收井内径选择为 4500mm，采用高 6 米钢筋混凝土沉井加砖砌，每 2 米一道圈梁支护. 200 40 50*50集水坑 600200 30 钢筋砼圈梁 井 井 井 井 井 井(井井cm) 接收坑底板 40 3745037 12 4、沉井施工程序 基坑测量放样基坑开挖立井筒内模和支架钢筋绑扎立外模和支架浇捣混凝土 养护及拆模井点安装及降水凿除垫层、挖土下沉沉降观察浇筑混凝土垫层绑扎底板 钢筋、浇捣底板混凝土混凝土养护井周围回填。 基坑测量放样基坑测量放样 根据沉井设计图纸和工程地质报告所揭示的地质情况，沉井基坑开挖深度取 2 米，基坑边 坡采用 1:1。整平场地后，根据沉井的中心座标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖 边线。施工放样结束后，须经监理工程师复核准确无误后方可开工。 工作井、接收井基坑布置根据施工图现场调整(详见附图)。 基坑开挖基坑开挖 经监理工程师认可的基坑开挖边线确定后，即可进行挖土工序的施工。挖土采用 1 米 3 的 单斗挖掘机，并与人工配合操作。基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥，在底部四周 设置排水沟与集水井（500mm）相通，集水井内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除，防止积 水而影响施工。 立井筒内模和支架立井筒内模和支架 由于顶管沉井高度较深，因此，井身混凝土分两次浇捣，内模同样分两节按装。井筒模板 采用组合钢模与局部木模互相搭配，以保证内模的密封性。井身内模支架采用空心钢管支撑。 钢管支架必须架设稳固，如有必要，可采用对撑支架，增加内模的稳定性。 钢筋绑扎钢筋绑扎 本工程的钢筋规格 25、22、20、18、16、14、10、8 进场要进行验收， 按规格、种类分批挂牌堆放在由衬垫的钢筋堆场上，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“先试验，后使用”的原则。 钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净；钢筋应平直，无局部弯折，成 盘的钢筋均应调直；预制构件中的主钢筋均采用对焊、焊接并按照有关规定抽样送检；钢筋接 头应互相错开，并严格按照国家标准混凝土结构工程施工及验收规范 （gb5020492）中的 有关规定执行；现场钢筋绑扎时，其交叉点应用 21铁丝绑扎结实，必要时用电焊焊牢。钢筋 规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定，绑扎钢筋时应采用撑件将二层钢筋位置固定，保证钢 筋设计间距。为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块， 垫块应与钢筋扎紧并互相错开。钢筋绑扎完成后，应上报监理工程师进行隐蔽验收。隐蔽验收 合格后，方可进行立外模。 立外模和支架立外模和支架 钢筋绑扎验收后，应进行架立外模和支架。井壁内外模用串心螺丝固定，串心螺丝采用 13 18 的螺纹钢，中间设置止水片，两端设置铁片控制井壁厚度尺寸，圆钢两端头上铰成螺纹， 用定制钢螺帽固定，拆模时拆去钢螺帽，割去外露部分，再用同标号防水砂浆二度抹平，确保 不渗水。外模支架必须稳、牢、强，保证在浇捣混凝土时，模板不变形，不跑模。 浇捣混凝土浇捣混凝土 模板和支架工序完成后，必须经监理工程师进行验收。验收合格后，方可进行混凝土的浇 捣。为缩短施工周期和保证工程质量，采用泵送商品混凝土。泵送混凝土可将输送管的软管直 接放入浇捣段，距离浇捣面 1 米左右，保证混凝土不离析。 混凝土浇捣前应严格检查各种预留 孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸，严禁漏放和错放。混凝土振捣采用插入式振捣器振捣， 振捣棒插入时应离开钢筋，但应防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。 混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况，防止模板因混凝土振捣的原因 而跑模。 在混凝土浇捣过程中，还应做好混凝土的试块工作，保证质保资料的完善。 养护及拆模养护及拆模 混凝土浇捣完成后应及时养护，养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。在养护过程中， 对混凝土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土。养护时应确保混凝土表面不发白， 至少养护七天以上。养护期内，不得在混凝土表面加压、冲击及污染。在拆模时，应注意时间 和顺序。拆模时间控制在混凝土浇捣后的 34 天内进行，过早或过晚的拆模对混凝土的养护都 是不利的；拆模顺序一般是先上后下，小心谨慎，以免对混凝土表面造成破坏。对于分段浇捣 混凝土部位，应保留最后一排模板，利于向上接模。 挖土下沉挖土下沉 沉井下沉需待混凝土强度达到设计强度的 75%要求后，方可开始挖土下沉。挖土工具采用 长臂挖机挖土吊出井外。沉井挖土顺序应中间稍低于四周，沉井内的挖土高差控制在 1 米以内， 禁止深锅底挖土，防止沉井突沉造成沉井倾斜的危险。另外，井壁外如有空洞将采取灌砂必须 均匀充实，使沉井下沉时四周摩阻力相近，均匀下沉。沉井下沉时，应防止倾斜，发现问题及 时纠偏，若沉井下沉有困难时不准大量挖深，造成突沉。沉井挖土三班制连续作业，中途不停 顿，确保沉井连续、安全地下沉就位。 当下沉距离距设计标高 1.5 米时，沉井下沉速度应逐渐放缓，挖土高差控制在 30cm 内，严 禁超沉和超挖。 在素混凝土封底完成后，就可在其上绑扎底板钢筋浇捣底板混凝土。底板混凝土浇捣完成 后应及时养护，确保其表面不露白，并应防止阳光及温差的剧烈变化，以免底板出现收缩裂缝， 影响沉井的施工质量和使用功能。水泥搅拌桩机械定位、成型、检测试验皆按照设计要求进行 施工。 沉井下沉常遇问题及预防处理方法 14 沉井挖土下沉是沉井施工中非常重要的一道工序，也是施工中必须引起重视的一个环节。 沉井挖土必须事先制定好挖土计划、合理配备施工人员和机械设备。沉井开始下沉阶段，井体 入土的深度不大，井体下沉时所受的土方阻力较小，并且此时由于沉井大部分还在地面以上， 侧向土体的约束作用很小，稳定性较差，所以沉井最容易产生偏移和倾斜。这一阶段应严格控 制挖土的程序和深度，注意要均匀挖土，对于结构体大的井体，根据需要，必须安排多个作业 面，同时对称均匀挖土。实际上在挖土下沉时不可能是竖直均匀下沉，每沉一次，难免有些倾 斜，继续挖土时，可在井体倾斜的反方向一边增大挖土量。在开始阶段，要经常检查沉井的平 面位置，在纵横方向都应作好标记，随时注意防止较大的倾斜。在中间阶段，可能会出现下沉 困难的现象，但在上节井体接高后，下沉又会变得明显，且仍可能出现偏斜事故。当下沉到后 阶段时，由于沉井井体很大部分进入土中，受土体侧向约束作用，摩阻力增大，沉井将会出现 下沉困难，而倾斜的可能性就很小了。所以沉井挖土下沉主要出现偏斜和下沉困难两个问题， 针对这两个问题，可采取下述措施。 （1）纠正井体偏斜的措施 原因分析：引起沉井偏斜的原因，可能是沉井在制作时，就出现歪斜或挖土出现不均匀 或地层土质软硬不均匀或井外侧临时堆土不当或沉井底部的一部分遇到障碍物等，都会引起沉 井偏斜。 纠正措施： 、偏出土纠偏 沉井在入土较浅时，容易产生倾斜，但也比较容易纠正。纠正倾斜时，一般可靠近刃脚高 的一侧吸泥，必要时可由人工配合在刃脚下除土。随着沉井的下沉，在沉井高的一侧减少刃脚 下正面阻力，在沉井低的一侧增加刃脚下的正面阻力，使沉井的偏差在下沉过程逐渐纠正，这 种方法简单，效果较好。 纠偏位移时，可以预先使沉井向偏位方向倾斜。然后沿倾斜方向下沉，直至沉井底面中轴 线与设计中轴线的位置相重合或接近时，再将倾斜纠正或纠至稍微向相反方向倾斜一些，最后 调正至使倾斜和位移都在容计范围以内为止。 、用增加偏土压或偏心压重来纠偏 由于弃土堆在沉井一侧，以及由于其他原因形成的沉井两则有土压力差存在，能使沉井产 设 计 中 心 设 计 中 心 第一次挖除部分 偏 移 中 心 (4) (3) 偏 移 中 心 设 计 中 心 第一次挖除部分 设 计 中 心 偏 移 中 心 (2) 沉井纠偏平面示意图 (1) 15 生偏斜。同理，在沉井倾斜低的一侧回填砂或土，并进行夯实，使低的一侧产生的土压力大于 沉井高的一侧土压力，亦可起到纠偏的作用。如在沉井高的一侧压重，最好使用钢锭或生铁块， 这时沉井高的一侧刃脚下土的压力大于低的一侧刃脚下土的压力，使沉井高的一侧下沉量大些， 亦可起到纠正沉井倾斜的作用。这种纠偏方法可根据现场条件进行选用。 、沉井位置扭转时的纠正 沉井位置如发生扭转，可在沉井偏位的二角偏出土，另外二角偏填土，借助于刃脚下不相 等的上压力所形成的扭矩，使下沉过程中逐步纠正其位置。 （2）克服下沉困难的措施 原因分析： 井壁摩阻力太大，超过了沉井本身的自重。刃脚尖端处未挖土或在刃脚 方向削土深度不够，从而产生正面的阻力过大。刃脚底部可能遇孤石或大块石等障碍物，沉 井局部被搁住，或刃脚被砂砾挤实。遇摩阻力大的土层，未采取减阻措施，或减阻措施遭到 破坏，侧面摩阻力增大。在软粘性土层中下沉，因故中途停沉过久，侧压力增大而使下沉过 慢或停沉。 助沉措施 ：沉井所用的模板表面必须平整光滑，制作时做到拼缝严密，相邻块高差符 合要求。采用加重法即在沉井顶面铺设平台，放上泥土、沙袋或石块等重物，使沉井有足够 的下沉自重。在软粘性土层中，对下沉系数不大的沉井，采取连续挖土，连续下沉，中间停 歇时间不要过长。采用射水法即在井壁腔内的不同高度处对称预埋射水管，在井壁外侧留有 喇叭口朝上方的射水嘴，遇下沉缓慢或停沉时，用高压水射水以减少井壁与土层之间的摩阻力。 采用泥浆润滑套法即在井壁周围空隙中充填触变性较大的泥浆(膨润土 20、火碱 5、水 75)或黄泥浆，使其形成一个具有润滑作用的泥浆套，可以大大减少作用在井壁上摩阻力，并 加强管理，防止泥浆流失。对于不排水下沉的沉井，可采用抽水法，可以从井孔中抽出一部 分，以减少浮力，增加向下压力使沉井下沉 当下沉距离距设计标高 1.5 米时，沉井下沉速度应逐渐放缓，挖土高差控制在 30cm 内，严 禁超沉和超挖。 在素混凝土垫层完成后，就可在其上绑扎底板钢筋浇捣底板混凝土。底板混凝土浇捣完成 后应及时养护，确保其表面不露白，并应防止阳光及温差的剧烈变化，以免底板出现收缩裂缝， 影响沉井的施工质量和使用功能。水泥搅拌桩机械定位、成型、检测试验皆按照设计要求进行 施工。 沉降观察沉降观察 沉井在下沉过程中，必须随时测定沉井标高，确保均匀下沉，并做好沉井下沉记录。沉井 下沉至设计标高（包括抛高）后，应先清除表面浮泥等杂物，超挖的土方必须用素混凝土填实， 不得用土填，井内不得有积水，并确保井点的正常工作，不允许发生停泵，同时加强观测地下 水位，必须保证地下水位在距离垫层以下。底板必须将表面混凝土全部凿毛并露出石头，便于 16 新老混凝土的结合。 沉井下沉监测及对周围构筑物、公用管线的监测保护措施 在沉井施工中，利用监控指导施工是十分必要的，我们将根据各沉井周围的具体情况，对 沉井 5 米范围内的构筑物进行监测。为准确地指导沉井下沉施工，确保施工顺利安全进行本工 程监测措施如下： 在沉井拆模后，在三个仪器检测站，相对应标出井壁上弹出纵横间距的墨线，引测三个基 准点至基坑外侧加以保护，并测量、记录下沉前的各项原始数据值，作为今后监测中的原始依 据，以便进行分析对比从而控制沉井下沉过程中井体的偏移、扭转量 井体下沉开挖施工过程中，在基坑周围，以沉井的中心，圆心角为 120。 。设置三个监测 站。 各监测站架设一台经纬仪，以井壁上的纵向墨线为依据进行井体扭转量的监测。井体下沉 的高差控制，在检测站上采用水准仪进行监测。沉井下沉至设计标高，需密切进行沉降观测， 在 8 个小时内下沉量应不大于 10mm 时，方可认为沉井基本趋于稳定。 施工要求施工要求 施工时，先探测地下管线，以防损坏未知管线。工作井开挖时间越快越好，占用的面积越 少越好，做到少扰民，工作井四周范围用硬质防护，并安装施工标志，警告标示牌及夜间安全 照明设备。在工作井范围内实行全封闭隔离施工并布置以下必要的设施，地面指挥监测中心、 仓库、配电柜等。布局要合理，环境整洁、卫生，并有专职人员进行管理。现场布置设备进场 时采用汽吊作业。工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯。 5、顶管设备及系统安装 工作井井内布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯。 泥水平衡顶管 系统，现场布置设备进场时采用 16t 或 25t 汽吊作业。 泥水加压平衡顶管工法的特征是在机械掘削式顶管前部的刀盘附近安装隔板，形成泥水压 力仓，将加压的泥水送入泥水压力仓，使开挖面稳定，刀盘切削下来的土砂以泥水形式被输送 到地面。泥水平衡顶管系统主要由顶管机、泥水输送、泥水处理及顶进管理四个系统组成。 1） 、工作坑内设备的安装 、出土设备安装 泥水平衡式顶管的出土采用全自动的泥水输送方式，被挖掘的土通过在机舱内的搅拌和泥 水形成泥浆，然后由泥浆泵抽出，高速排土。在沉井上部砌 2 只沉淀池。沉淀的余土外运需按 文明施工要求和渣土处理办法，运到永久堆土点，不得污染沿途道路环境。 、测量以及设备安装 测量的方法 cda b 工作井 接收井 17 a、通视条件下的测量 使用交汇法引工作井及接收井预留洞口中心至各自的井壁。置经纬仪至 a 点，后视 b 点， 作 ba 直线的延长线，并在工作井后部定出一点 c。保证 c、a、b 在一条轴线上，置经纬仪在 c 点上，后视 a 点，在工作井井壁上定出一点 a， ，置激光经纬仪基座于井下 d 点，并抄平固定激 光经纬仪架，置经纬仪于 a 点，后视 b 点，在激光经纬仪器架上定出 d 点，d 点同 a，a，b 点 在竖直方向上成一直线，安装激光经纬仪于仪器架上，对中 d 点，后视 a 点，依设计轴线打好 角度，既可定出轴线。 b、不通视条件下的测量 引出 a、b 两点后可根据导线法以及平移法定出 c、d、a，其余步骤同通视条件下测量定位。 后靠背导轨及后顶的安装 轴线确定后先安放后靠背，后靠背后部距离井壁 100200mm，调整后靠背前后以及左右 方向，应尽量保证后靠背的中心于轴线相重合。 调整方法见图： 在轴线定好后既可安装导轨以及后顶，先根据导轨本身的尺寸计算出导轨顶面至轴线的高 差 h，至水平仪于井下，在井四周作出 46 个临水点，保证轴线标高-临水点高程= h，安放导 轨时可用线绳在相对的两个临水点拉出一条直线，使导轨顶轻触于线绳既可，然后根据轴线调 整导轨轴线在竖直方向上于已知轴线的竖直投影线重合，导轨轴线方向调整好后再精调导轨的 高程，最后支撑导轨至井壁上。 a b c d d 1 顶 进 方 向 18 引轴线至井底前后两侧 a、b 两点，分中后靠背，在后靠背上作一分中点 c，开始放置后靠 背时尽量使 c 点在 ab 的延长线上，此值可肉眼鉴定，误差不应大于 10cm，在后靠背边缘定出 任意等高两点 d、d1，测量 ad 和 ad1 的距离，只需保证 ad 的距离约等于 ad1 的距离既可，误 差不应大于 3cm，导轨左右方向确定后既固定下面两侧各一点，后使用线坠调整前后方向既可， 最后根据实际情况填塞 c15-c30 的混凝土至井壁到后靠背的间隙，后方顶的安装在后靠背的安 装完毕后进行，抄平后顶后只要保证所以千斤顶后平面贴实后靠背既可固定。 导轨安装完毕后需在预留洞口内安装副导轨，副导轨的轴线以及高程均要与主导轨保持一 至，此副导轨用于防止机头进洞后低头，见下图： 增高装置可根据机头重量以及增高量选择枕木，钢支架或砼垫层。 、泥水系统的安装 泥浆池应尽量靠近工作井边，可采用并联法，见图： 1 号 泥 浆 池 2 号 泥 浆 池 注浆系统 送水泵 补水 送 水 泵 送 水 泵 旁 通 装 置 排泥 送水 19 泥浆池尽量靠近工作井边，可以减少排泥管路过长而且产生的管路摩阻力，沉石箱的配置 可沉淀块状物，防止块状物直接进入排泥泵引起排泥泵堵塞和损坏。 注浆系统应尽量使用螺杆泵以减少脉动现象，浆液应保证搅拌均匀，系统应配置减压系统， 在泵出品处 1 米外以及机头注浆处各安装一只隔膜式压力表。 2） 、顶进开始调试： 顶管下井前应作一次安装调试，油管安装先应清洗，防止灰尘等污物进入油管，电路系统 应保持干燥，机头运转调试各部分动作正常，液压系统无泄漏。 机头下井后刀盘应离开封门 1 米左右，放置平稳后重测导轨标高，高程误差不超过 5mm， 既可开始凿除砖封门，砖封门应尽量凿除干净，不要遗留块状物，同时可进行土体取样工作， 使用 100，l=500mm 的两根钢管在洞口上下部各取长 400mm 的土样，取样工作完成后随既顶机 头，使机头刀盘贴住前方土体。 机头属于不可伸缩型，土压力表所显示的土压力为泥仓土压，显示的土压力与实际顶进的 土压力存在一个压力差 p，此值一般取 15-30t，由于进泥口是衡定的，机头的土压控制主要 通过顶速来调节，每次初顶时先调节好送水压力，然后打开机内止水阀，转动刀盘，关闭机内 旁道，待流量达到额定值的 80%时既可开始顶进，送水压力可通过机内压力调节既可完成。 6、顶管施工 （1） 、试顶： 导向管（第一节管）的高程和方向制约着顶进质量，因此，在正式顶进前，我们都采取试 顶，导向管落轨及入土脱轨的高程和方向应严格控制在 5mm 范围内。 （2） 、正式顶进： 第一节管子下到导轨上，量测中心及前后端的高程，确认合格后方可顶进。顶进方向和 高程须准确。 顶进开始时，缓慢进行，各部位密合后，按正常速度顶进。 顶进中油路压力突然增高，停止顶进，检查原因，处理后，可继续顶进。回镐时，油路 压力不得过大，速度不得过快。 对大直径顶管，需对机头进行适当改造，以适应弱膨胀土性质，并能加快施工进度。 （3)、顶进过程控制 由于机头本身所具有的方向诱导装置，操作员只要通过纠偏动作，始终保证激光点在二号 光耙的中心既可。 测量与方向控制要点 有严格的放样复核制度，并做好原始记录。顶进前必须遵守严格的放 20 样复测制度，坚持三级复测：施工组测量员项目管理部监理工程师，确保 测量万无一失。 布设在工作井后方的仪座必须避免顶进时移位和变形，必须定时复测并及时调整。 顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在 1020不得大于 0.5。并设置 偏差警戒线。 初始推进阶段，方向主要是主顶油缸控制，因此，一方面要减慢主顶推进速度，另一方 面要不断调整油缸编组和机头纠偏。 开始顶进前必须制定坡度计划，对每一米、每节管的位置、标高需事先计算，确保顶进 时正确，以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。 （4） 、触变泥浆减阻： 顶管的推力就是顶管过程管道受的阻力，包括工具管切土正压力、管壁摩擦阻及工具管气 水压力。 为了减小顶压进阻力，增大顶进力，并且为了防止出现塌方，顶管过程中，根据需要应考 虑采用在管壁与土壁的缝隙间注入触变泥浆，形成泥浆护套，减少管壁与土壁之间的摩擦力。 泥浆在输送和灌注过程中具有流动性、可泵性。 a、触变泥浆的材料 触变泥浆的主要成份是膨润土、掺入碱和水配制而成。 为了在顶进完毕后使触变泥浆固结增强，可掺入石灰膏。但为了施工使用时保持流动性， 还必须掺入缓凝剂和塑化剂。 b、触变泥浆的拌合程序 将定量的水放入搅拌罐内，并取其中的一部分水来溶化碱； 在搅拌过程中，将定量膨润土徐徐加入搅拌灌内，搅拌均匀； 将溶化后的碱水倒入搅拌灌内，再搅拌均匀，放置 12h 后即可使用。 c、触变泥浆应注意的事项 注浆孔的布置宜按管道直径大小确定，一般每个断面可设置 34 个，并具备排气功能。 搅拌均匀的泥浆应放置一定时间方可灌注。 灌浆前，应通过注水检查灌浆设备，确认设备正常后方可灌注。 灌浆压力可按不 0.1mpa 开始加压，在灌浆过程中再按实际情况调整。 灌浆时，按灌浆孔断面位置的前后顺序依次进行并应与管道和中继间的顶进同步。灌浆遇 有机械故障、管路堵塞、接头渗漏等情况时，经处理后方可继续顶进,长距离顶管施工中，顶力 控制的关键是最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最有效的方法是进行注浆。注浆使管 周外壁形成泥浆润滑套，从而降低了顶进时的摩阻力。 21 （5） 、顶进质量控制措施 、有严格的放样复核制度，并做好原始记录。顶进前必须遵守严格的放样复测制度，坚 持三级复测：施工组测量员项目管理部监理工程师，确保测量万无一失。 、顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在 1020不得大于 0.5。并设 置偏差警戒线。 、开始顶进前必须制定坡度计划，对每一米、每节管的位置、标高需事先计算，确保顶 进时正确，以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。 （6） 、顶进过程中的安全检测及日常巡视 、管道顶进期间，安排人员对工作坑进行观测，观测点如下图所示： 通过观测 a、b、c 三点之间的距离，确定工作井是否变形。 、安排专人对现场做日常巡视，并做详细记录，对于不符合规定的应及时制止。 7、管接口质量控制 本工程所用管节为“f”管， “f”管受力性能好，接头稳定性高，接口处止 水密封性能好。 选用优良管材并处理好管子接口顶管施工是十分重要的。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。 管材运送、起吊均应有专用夹具，搁置时应用方木垫高，防止“f”型管接口的套环受压变 形。 接管前再次检查管子接头的承插口尺寸，橡胶圈和衬垫板的外观和质地。确认合格后可在 接口处均匀涂抹薄层硅油等对橡胶无侵蚀性的润滑材料以减少摩阻力。承插接管时要保证与上 节管的钢套环同轴度，并且加力要均匀，应保证橡胶圈不移位，不反转，不露出管外。顶管结 束后要按设计要求在管内间隙处填充弹性密封膏，并与管口抹成个光滑的渐变面。密封圈的 b a c 22 胶结应在使用前两天完成并检查其牢固性。 管材供应 在顶进过程中，管材的供应是非常重要的，如果供应不及时造成顶进停止，后果是非常严 重的，由于机头重量一般较大，长时间的滞留会造成机头沉降，使轴线发生偏差；或已顶好的 管子和周围土体固结，使得摩阻力增大。因此，在开始顶进前，需指定详细周全的供应计划， 现场应备有足够余量。 设备维修及保养 在本工程项进过程中，特别需要对掘进机进行维修和保养，使掘进机始终处于优良的使用 状态，从而顺利完成本工程实施。 8、应急措施 地质发生很大的变化，突然间变硬或变软。这可以通过刀盘的转矩来判断，如果突然变硬 了，则向土仓内加入水或泥浆，掘进机上设有加泥孔，其目的就是用来加泥的。如果太软，可 把第一至第三节管子及工具头都联成了一个整体，以增加它们的刚性，从而可避免机头突然沉 陷。 在顶管施工过程中，如果出现异常的偏差或纠偏失效，必须在允许偏差标准以内就停下来， 分析原因，找出对策再继续顶进，切不可盲目行动。操作人员必须严格遵守这样一条规定：无 论何种情况，超过允许偏差一律停下来，并且如实汇报情况，以便分析原因，找准对策。 9、工作井回填： 工作井土方回填前彻底清除坑底淤泥、积水，选择含水量适当的好土分层回填，对于回填 土质含水量较大的情况，适当加灰。采用小型夯实机械逐一夯实，每层填厚不宜大于 20cm，对 于拐角铁夯难以夯到的地方采取手夯实。并按规定分层检测密实度，确保全坑填土质量符合规 定要求。 10、其他说明： 采用的施工机械不同，机械的工艺性能就不同，工作井、接收井设置数量会根据实际情况 有合理的调整 23 六、安全施工措施六、安全施工措施 1 1、井口安全防护措施、井口安全防护措施 （1） 、施工现场严禁闲杂人员入内，工作井周围设置防护栏； （2） 、施工现场设置醒目的安全施工标语牌、警示牌、危险地加设警示牌，进行规范安全防 护，在夜间悬挂红灯； （3） 、做好临时用电施工安全措施和停电应急预案； （4） 、工作井的安全性不仅体现在井壁的加固，工作井的内外围护同样重要，在工作井倒挂 完后除工作的一面外在其他三面还须埋设钢管，并用 2 米高双层铝塑夹心板围挡三面围起来， 在无人作业时用反光带在外围全部围起来并在显目地方悬挂相关提示标语。在夜间特别是在各 路口和危险地段的井口悬挂了红灯，以作警示。 （5） 、挖出的土方要及时运走，不让异物坠落坑内，坑内所有施工人员必须佩戴安全帽和其 他安全防护措施。 （6） 、为高效安全顺利地完成该顶管工程，我公司指定专人每日对各施工点（段）容易疏漏 的环节进行安全巡视，由施工员做好危险源台帐认真填写巡察记录。 2 2、吊装安全措施、吊装安全措施 我方在整个施工过程中，起吊最大重量为 10 吨，吊装设备均采用 25t 吊车起吊。起吊时应 绑牢起吊物。吊钩悬挂点应与吊物的重心在同一垂直线上，吊钩钢丝绳应保持垂直，严禁偏拉 斜吊，落钩时应防止吊物局部着地引起吊绳偏斜，吊物未固定时严禁松钩;起吊管材时，应在吊 件上拴以牢固的溜绳。吊起的管材、土体不得在空中长时间停留，在空中短时间停留或起吊时， 井下作业人员应躲进管内。操作人员不得离开工作岗位;起吊前应检查起吊设备及其安全装置; 重物吊离地面约 10cm 时应暂停起吊并进行全面检查，确认良好后方可正式起吊。 起吊设备在工作中如果遇机械故障或有不正常现象时，应放下重物，停止运转后进行故障 排除，严禁在运转中进行调整或检修。如果起吊设备发生故障无法放下重物时，施工人员立即 24 撤出危险作业面，严禁以运行的设备、管道以及脚手架、平台等作为起吊重物的承力点;利用构 筑物或设备的构件作为起吊重物的承力点。 3 3、挖土工程安全措施、挖土工程安全措施 挖土时要注意土壁的定性，发现有裂缝及倾坍可能时，人员要立即离开并及时处理。人工 挖土，前后操作人员间距离不应小于 2-3 米，推土要在 1 米以外，并且高度不得超过 1.5 米。 每日或雨后必须检查土壁及支撑稳定情况，在稳定安全情况下继续工作，并且不得将土和其它 物件放在支撑上，不得在支撑下行走或站立。机械挖土，启动前应检查离合器、钢丝绳等，经 空车试运正常后再开始作业 。机械操作中进铲不应过深，提升不应过猛。机械不得在输电线路 下工作，在输电线路一侧工作。不论在任何情况下，机械的任何部位与架空输电线路的最近距 离应符合安全操作规程要求。机械应停在坚实的地基上，如基础过差，应采取走道板等加固措 施，不得将挖土机横履带与挖空的基坑平行 2 米内停驶。运土汽车不宜靠近基坑平行行驶，防 止塌方翻车。配合拉铲的清坡、清底工人，不准在机械回转半径下工作。向汽车上卸土应在车 子停稳后进行，禁止铲头从汽车驾驭室上越过。基坑四周必须设置 1.5 米高护栏，要设置一定 数量临时上下施工楼梯。场内道路应及时整修，确保车辆安全畅通，各种车辆应有专人负责指 挥引导。车辆进出门口的人行道下，如有地下管线（道）必须铺设厚钢板，或浇捣砼加固。清 坡清底人员必须根据设计标高做好清底工作，不得超挖。如果超挖不得将松土回填，以免影响 基础质量。挖土机不得在施工中碰撞支撑，以免引起支撑破坏或拉损。 4 4、管道工程安全措施、管道工程安全措施 在拉设临时电源时，电线均应架空，过道须用钢管保护，不得乱拖乱拉，电线被车辗压。 电箱内电气设备完整无缺，设有专用漏电保护开关，必须按城乡建设部标准：一只漏电开关控 制一只插座，严禁不用插头而用电线直接插入座内。各类电动机械应勤加保养，及时清洗、注 油，在使用时如遇中途停电或暂时离开，必须注意立足点牢固性。用管子钳管接管时，要一手 按住钳头，大力扳揪，防止齿口打滑失控附落。现场挖掘管槽或深坑时，应根据土质情况加设 挡土板，防止倒塌，如土质不良，管坑深满 1 米时，均应使用支撑或斜坡，地沟或深坑须设置 明显樗。在电缆附近挖土时，事先须与有关部门联系，采取安全措施后，才能施工。 5 5、砼工程安全措施、砼工程安全措施 串搭车道板时，两头需搁置平稳，并用钉子固定，在车道板下面每隔 1.5 米需加横楞、顶 撑，2 米经上高空串班，必须装有防护栏杆。车道板上应经常 清扫垃圾、石子等，以防车跳滑 跌。车道板单车行车道不小于 1.4 米，双车来回不小于 2.8 米。在运料时，前后应保持一定车 距，不准奔走、抢道或超车。到终点卸料时，双手应扶牢车柄倒料，严禁双手脱把，防止翻车 伤人。使用振动要前应检查电源电压，输电必须安装漏电开关，保证电源线线路是否良好，电 源线不得有接头，机械运转是否正常，振动机移动时，不得硬拉电线，更不能在钢筋和其他锐 利物上拖拉，防止割破拉断电线而造成触电伤亡。 25 6 6、砌筑工程安全措施、砌筑工程安全措施 砌基础时，应检查和经常注意基坑土质变化情况，有无崩裂现象，堆放砖块材料应离开坑 边 1m 以上，当深基坑装挡板支撑时，操作人员应设梯子上下，不得攀跳，运料不得碰撞支撑， 也不得踩踏砌体和支撑上下。墙身砌体高度超过地坪 1.2m 以上时，应搭设脚手架，在一层以上 或高度超过 4m 时，采用里脚手架必须支搭安全网，外脚手架应设护身栏和挡脚板后方向砌筑。 脚手架上堆料是时不得超过规定荷载，堆砖高度不得超过 3 皮侧砖同一块脚手板上的操作人员 不应超过人。不准站在墙顶上做做划线、刮缝和清扫墙面或检查大角垂直等工作。如遇雨天及 每天下班时，准备好防雨措施，以防雨水冲走砂浆，使得砌体倒塌。在同一垂直面上下交叉作 业时，必须设置安全隔板，上方操作人员必须戴好安全帽。 7 7、回填土工程安全措施、回填土工程安全措施 装载机作业范围不得有人平土。打夯机工作前，应检查电源线是否有缺陷和漏电，机械运 转是否正常，机械是否装置漏电开关保护，按一机一开关安装，机械不准带病运转，操作人员 应带绝缘手套。基坑（槽）的支撑，应按回填的速度，按施工组织设计要求及时拆除，回填土 时应从深到浅分层进行，填好一层拆除一层，不