积水治理工程施工方案

一、编制依据：1.1施工文件1.1.1（1）丰益桥、东管头桥桥区积水治理工程（西南三环雨水泵站升级改造工程）施工图。1.2工程应用的主要法规1.2.1中华人民共和国建筑法1.2.2中华人民共和国环境保护法1.2.3中华人民共和国安全生产法1.2.4建设工程质量管理条例1.2.5城市市容和环境卫生管理条例1.2.6建设项目环境保护管理办法1.3工程有关规范、技术规程和质量评定标准1.3.1工程测量规范(GB50026-2007)1.3.2建筑机械使用安全技术规程(JGJ33-2001)1.3.3建设工程施工现场安全资料管理规程(GBJl1/383-2006)1.3.4建筑地基基础工程施工质量验收规范(GB50202-2002)1.3.5混凝土结构工程施工质量验收规范(GB50204-2002)1.3.6砌体工程施工质量验收规范(GB50203-2002)1.3.7钢结构工程施工质量验收规范(GB50205-2001)1.3.8钢筋焊接及验收规程(JGJl8-2003)1.3.9北京市市政基础设施工程暗挖施工安全技术规程(DBJ01-87-2005)1.3.l0手持式电动工具的管理、使用、检查和维修安全技术规程(GB3787-2006)1.3.11建筑施工场地噪声标准(GB12348-90)1.4其它公司质量保征体系文件现场踏勘二、工程概况：本工程为丰益桥、东管头桥桥区积水治理工程（西南三环雨水泵站升级改造工程），起点南岸桩号0+000，终点北岸桩号0+042工程设计在污3（T59污4段穿越现况丰草河，设计DN400污水管道长度为42m。本次设计丰草河过河段采用DN1050钢筋砼顶管施工，钢筋砼套管内穿DN400（HDPE）污水管道。河道两侧设置顶管工作坑（锚喷坑）2座。（0+000）顶进工作坑尺寸为46m，深约6米，（0+042）接收工作坑尺寸为44m，深约5米。顶管施工完成后在工作坑内砌筑污水检查井2座。河水自西向东流，污水管线垂直穿越丰草河河底，在管道穿越位置河北岸为现况D1600污水管道（与其相接），河南岸为原有泵房。新建污水管道排入丰草河北侧的现况D=1600mm污水管内。污水管采用钢筋混凝土柔性接口管和PE管，其中过河段采用PE管道，顶管施工。其余管道开槽施工。检查井采用钢筋混凝土检查井。丰草河该段为整治后河床，河底宽8m，上口宽20m，河床为0.5m厚浆砌石护底，基础为0.3m厚级配砂石。经现场测量，现况河道内河水断流，河道已干枯，因地下水位埋深较浅，为确保施工安全，在工作坑开挖施工时需考虑降水措施。因施工工期处于雨季施工，故考虑河道内积水及水务部门防洪、调水等因素，采用围堰导流方法施工。确保雨季施工河道水位变化时，对河底顶管施工造成安全风险。本工程主要工程量为：河道设施的拆除及原样恢复、河道清淤、渡槽围堰、顶管工作坑、DN1050砼管顶进、河道清淤及河底护砌等。应相关管理部门要求，还需对施工段50m范围内的河道进行清淤及护砌。施工方案以建设单位提供施工图纸为编制依据。同时参照市政施工技术规范相关条款。三、工程特点：（1）在污水管道施工过程中，为保证工程顺利进行，需要与水务管理单位协调，做好以下工作：1）管道施工过程中，减少河道过水量。2）工程施工完成后，对该段河道管线上下游25米进行护砌。3）施工全过程保证河道内及设施的清洁，同时不向河道内排放污水。对对应河底段围堰施工范围内淤泥进行清理，清淤深度设0.5米，清淤面积850米。由于河底淤泥多为粉细沙土质，运输中为防止遗撒污染环境，故采用1：3搀好土外运，运距约20公里。（2）本段工程施工处于河道管理范围内，根据河道施工特点，为保证施工安全，防止施工时河道积水灌入下部管道，故本工程采用渡槽围堰方法施工，围堰工程量较大。（3）围堰工程结束后，对污水管线上下游各25米范围内进行护砌恢复，护砌长50米，宽8米。结构为：级配砂石基础30cm；50cm厚浆砌石护底。四、主要工程内容：1、工作坑开挖及支护 2、钢模围堰导流 3、DN1050钢筋砼套管顶进 4、检查井砌筑及回填 5、河道清淤 6、河底护砌及恢复 五、施工布置：1、施工工期：本工程开工日期：2013年4月1日 竣工日期：2013年5月20日 施工总工期为50日历天，根据现场拆迁及其他因素，工期相应顺延，总体施工计划不变。2、施工组织机构： (项目部组织机构如下图)。项目经理王东亮生产副经理张继文技术员李立锋安全员李东亮资料员王云龙电工王文武专 业 施 工 队六、施工准备：1、人工准备：根据工程特点，主要的工作是顶管工作坑开挖及支护、顶管、修筑渡槽围堰、拆除恢复浆砌石护底等，暂定壮工25人，瓦工15人，电工2人，测量1人。劳动力人员配置 序号工种人数1瓦工152壮工253电工24测量12、工具、材料准备：铁锹30把，尖镐10把，撬棍5根，双轮车10辆。所需主要材料为钢筋、混凝土、渡槽、D1050钢筋砼管、块石、级配砂石等，我公司提前与供应商联系，确保货源充足。3、机械、设备准备：机械需用计划表序号机械名称规格单位数量1挖掘机1m3台12自动翻斗车辆23电焊机台14蛙式电夯HW01台45水 泵4寸台46水 泵2寸台407汽 车15t辆58吊 车25t辆19发电机200KW台210水车辆111顶管设备套14、技术准备：技术人员提前熟悉图纸，现场勘察，定出管道中心线、管道纵向施工范围、河道中心线，为进场施工做准备。5、入场准备：现场调查，了解周边环境，确定临建如何解决，确定电源接口。施工现场用水采取水车供应，施工用电采取租用两台200kw发电机确保施工期间用电。七、施工方法及技术措施1、围堰、导流（1）围堰是工程中临时挡水构筑物，应具有一定的强度和具有足够的稳定性、防渗性和抗冲性，渡槽围堰是河道施工常用的一种方法，故本工程采用渡槽导流围堰施工。渡槽规格长24米宽3米高4米，水流量断面积为34=12平米。渡槽两端设置斜角，并铺设防水布。围堰两端防水布向外侧铺设长度大于10米，防止河水从围堰底部渗流。根据工程场地条件，拟采用重力式钢模围堰加渡槽导流，确保工程顺利实施。综合考虑管线采用顶管施工、围堰内集水坑排水、施工安全距离等因素，确定渡槽纵向导流长度不小于20米。两侧封端考虑流态，按45。布置。（2）围堰施工时，在河道中间布置渡槽导流围堰，保证过水宽度b=3m。考虑流态，封端围堰按45度角布置，围堰搭设完再进行污水管道顶管施工。（二）、围堰水力计算 因考虑河道调水、排洪等因素，河道不能截流，为保证顶管施工顺利进行，围堰底宽度为3m，详见【围堰及管线施工断面示意图】 此围堰断面最大过流量计算：根据河道资料显示，河道束窄后水深按h=3m考虑，渡槽围堰高度4m，过水断面b=3m，槽底纵坡取现状渠道纵坡i=0.610000，膜布糙率取n=0.025，按明渠均匀流计算，试算公式如下：试算过程：Q=AC(Ri)1/2 C=R1/6/n（1/6次方） R=A/X已知：水深h=3m，糙率n=0.025，坡比i=0.00006 C一谢才系数，m1/2/s：R一水力半径，m：n一糙率； A一过水断面面积m2； Q一断面过水流量，m3； b一围堰内宽度，m； x一湿周，m； h_过水深度，m。 A=12m2； x=3m： R=A/X=12/3=4m：C=R1/6/n=41/60.025=1.2599210499 /0.025=50.4m1/2s Q=AC(Ri)1/2=12*50.4*(4*0.00006)1/2=10m3/s 经计算围堰过流流量为Q=10m3/s。（三）临时导流围堰施工方法及技术措施工作坑开挖及支护 渡槽及围堰搭建 河底堰内顶管施工 围堰拆除 检查井施工 河道护砌施工 河道设施恢复及清理1、渡槽围堰采用场外加工制作，采用2cm厚普通钢板焊接而成，中间设置工字钢横撑，以防止渡槽在侧压力作用下产生变形，渡槽焊口处进行严密性实验，防止焊缝处发生渗漏水现象。渡槽安装时采用两台100吨吊车进行吊装作业，渡槽安装牢固后再进行横头钢模围堰施工。2、围堰两端横头位置做重力钢模围堰钢架采用12#槽钢焊接成三角形骨架，纵渠道每片骨架间距为0.75米，底角用钢筋橛固定，防止围堰侧滑，钢筋橛间距1.5米，背后用架子管及扣件将槽钢架子连接，架子管间距0.3米，使之成为一个整体，迎水面坡面铺定型钢模板，钢模板外铺衬单层PVC加强防渗膜，外压石子袋。3、在抽排堰内存水时，随堰内水位的下降及时进行加固，确保围堰的整体稳定。4、钢模板每块为一个单元，顺槽钢立柱下滑，上下块间用卡具连接，形成整片，露出水面部分与槽钢立柱连接牢固，待抽围堰内水时，随堰内水面的降低，逐层连接牢固。5、在导流槽迎水面铺设PVC高强防水布，防水布项部与单榀槽钢顶连接绑固，保证防渗膜有一定松弛度。防渗膜槽底及搭接部位用石子袋压实固定，所有石子袋用尼龙绳栓牢，尼龙绳露出水面并系于钢架处便于导流槽拆除时石子袋清理。 6、防渗膜布从下游向上游铺设，错茬处上游膜压下游膜，搭接长度要求不小于3倍水深，减少渗水产生。 7、堰内积水排水采用6台排水泵进行堰内排水。随堰内水面的降低，逐层将导流槽钢架和重力式钢模围堰钢架连接牢固。8、围堰日常维护 配备专业人员对围堰进行监控、维护。围堰投入使用期间，围堰绕流渗水及结构本身渗水，根据以往施工经验，在围堰内设置集水方沟，在各期围堰内安放6台3寸抽水泵随时进行抽排水，另准备3台备用。在施工导流运行期间，派专人对导流建筑物进行检查、监测，并在明显位置挂设相关安全标志。主要检查事项为漏水、结构物损坏、安全标志缺少等。并在上、下游渠道安装水位测尺，随时观察水位变化，必要根据水文现象采取相应应急措施。9、导流围堰拆除顶管施工完毕，进行河道结构恢复后，将水导入围堰内，随着水位的不断升高，同时采用与抽水加固钢架相反逆序解除钢架加固件，待水位平衡后利用浮船将压膜石子袋清理干净，撤出PVC防渗膜，然后将脚手架、槽钢骨架分段拆开，用汽车吊车吊至岸边，分片拆解后运出施工现场。2、施工降水（1）工程井点深度确定首先考虑应将地下水降至沟槽底部最少0.5m以下。其次应考虑坝底侧渗水不能渗入顶管工作坑。开挖线线降水井 降水曲线（2）降水工作待回填结束后方能拆除，以确保管道干槽作业和边坡稳定，不出现工程事故。故降水周期为30天。（3）降水方案A、降水井布设根据理论计算及以往在相似水文地质条件的场区进行降水的经验，本工程降水管井间距5m，共布设2组（20眼）降水井。依场地条件布设，达到封闭状态；抽水井距基坑边1.01.5m为宜，井位偏差不宜大于0.51.0m。B、单井设计井径：大于600，管径350，采用无砂混凝土井管；井深：15m；滤料：选用24碎石滤料；水泵：选用11.5英寸潜水泵；水泵下入深度：12m；（5）降水施工工艺A、施工准备1) 详细调查地下管线分布情况（走向及埋深），关闭、阻断渗漏水源；2) 调查场地雨污水管线，清除管道淤泥，安排排水通道；3) 组织项目人员进行安全、技术交底；4) 水、电齐备，场地平整后，材料、设备进场；5) 连接水、电，安装调试设备；6) 规划现场平面布置，合理安排钻机施工顺序。B、施工工艺流程放线定井位挖泥浆坑挖探坑钻机就位钻孔换浆下井管填滤料粘土封井洗井下入潜水泵试抽水铺设水泵试抽水辅设排水总管及沉砂池联网抽水1）挖泥浆池根据场地条件在基坑内距降水井3m处挖泥浆池，每13口井共用一个泥浆池。2）挖探坑为清除井位下障碍物，应在井位处挖探坑，直径800，深1.01.5m，当井口土质松散时，须设置护筒，避免泥浆浸泡冲刷导致孔口坍塌。3）凿井管井采用正反循环钻机成孔，地层自造浆护壁。井径不小于600，井孔应保持圆正垂直，孔深与设计井深误差小于300。4）换浆井管下入前应注入清水置换，用水泵或捞砂管抽出沉渣，使井内泥浆密度保持有1.15-1.25g/cm3。5）吊放井管井管采用无砂砼管，在混凝土预制托底上入置井管，在底部中间设导中器，四周拴8号铁丝，缓缓下放，当管口与井口相差200时，接上节井管，接头处用玻璃丝布粘贴，以免挤入混砂淤塞井管，竖向用24条30宽竹条固定井管。为防止上下节错位，在下管前将井管依方向立直。吊放井管要垂直，并保持在井孔中心，为防止雨水泥砂或异物流入井中，井管要高出地面200，井口加盖。6）填滤料井管下入后立即填入滤料。滤料沿井孔四周均匀填入，宜保持连续，将泥浆挤出井孔。填滤料时，应随填随测滤料入井高度，当填入量与理论计算不一致时，及时查找原因，不得用装载机直接填料，应用铁锹下料，以防不均匀或冲击井壁。洗井后，如滤料下沉量过大，应补填至井口下1m处，其上用粘土封填。7）洗井成井后，用污水泵反复进行恢复性抽洗，抽洗次数不得少于4次，必要时应用空压机洗井。8）水泵安装潜水泵连接至电源，铺设电缆和电闸箱，安装漏电保护系统。9）铺设排水管网排水管网采用钢管、硬塑料管做为排水主管路，排水管直径150。排水管线布置在降水井外侧，每58m设托台，排水管居中放置。井口设置保护砌衬并加盖。在排水管线转角连接处，排水管网井入市政管线接口处设置沉淀池，沉淀池可采用铁桶，若采用砌砖池，须做防水处理。10）抽降联网抽降后应视水位变化情况，有效的合理的启动水泵。11）水位观测抽水前应进行静止水位的观测（基坑外观测），抽水初期每天早晚7点观测2次，水位稳定后每天观测1次（平整场地后，基坑内也应该设置观测点，经放线不应与CFG桩发生冲突，坑内观测点设置23个）。C、施工材料要求1）滤料为水洗砂料，粒径为13，含泥量5。2）井管为400水泥砾石滤水管，底部2m作为沉淀用。3）现场准备2个水位计。D、施工技术要求1) 01.5m粘土封孔，此工作在洗井之后进行；2) 24小时内洗井，洗到水清砂净为止；3) 下管时，井管周围用铅丝绑34个竹皮，使井管与孔中心一致；4) 填料要四周均填，使滤料均匀分布在井管周围；5) 其它要求均按通常的规范和要求执行，保证把地下水处理好，达到基础工程施工的要求。E、排水要求1) 排水点设置沉淀池12个；2) 抽水开始时，井点抽出的水先进入沉淀池，后再排到指定处；3) 排水总管采用4导管，防止因季节不同而排水困难。3、DN1050钢筋砼钢承口管道顶管施工本段工程施工处于河道范围内，采用顶管方式穿越丰草河时，通过注浆孔对顶管与周围土体之间进行注浆，避免套管外侧与土体间有较大的空隙，引起地表沉降，甚至形成渗漏通道。并在施工过程中加强监测，保证河底、边坡及堤防内坡安全稳定是工程施工的重点内容。（1）材料准备根据上程实际需要提出材料计划，选择供货厂家，为材料及时进场做好前期准备。施工主要材料为顶管用管材，项管管材采用DN1050混凝土管。管材为钢筋混凝土钢承口管(III级)。表1-1顶管施工所需管材表序号顶段管材种类规格单位数量备注112机头管1050节2人工顶管普通管1050节12图1-2顶进坑平面布置示意图（2）机械设备本工程所投入的主要人工为顶管施工工具，主要设备及用量，详见表1-3。表1-3顶管施工主要机械设备表序号机械设备名称规格单位数量备注1顶管掘进机1050套1土压平衡2电焊机22KW台23注浆泵台24灰浆搅拌机台15主顶泵站YG-200台26主顶油缸YG-200个67全站仪GTS-722个18经纬仪GJG22台19水准仪DS3台110吊车50T(100T)台111运土车辆112空压机台213水泵台5表1-4人工顶管施工主要物资计划表序号品名规格单位数量备注1顶铁1.5m块42顶铁1.2m块43后背铁23.5O.4m块84护口铁2400200块45基坑道轨6m套46基坑道轨2m套47管内道轨6mm728土车个29土斗个210油缸支架1050套111经纬仪支架1050套112储浆池600900213注浆钢管DN326000m10014高压橡胶管DN3220000根215低压变压器台116电闸箱套617低压铝线10mm2m26018低压灯泡36V,60W个2019碘钨灯1000W个620架子管6000根3021架子管2000根3022架子管1000根3023铅丝8#KG10024围档块8025十字扣卡个5026挂勾个427钢丝绳164000根428方木根3029槽钢32#m20030钢板20mm块231膨润土吨2532碱KG25033液压油桶234水泥吨25换浆35粉煤灰吨80换浆36风镐个2（3）测量1.1对建设单位提供的施工区内的导线网与水准网及其控制点进行复测，经核对无误后方可使用，测量工作从外业到内业必须做到步步校核。1.2平面测量控制施工测量按工程测量规范GB50026-2007的有关规定执行。1.3高程测量高程控制采用城市四等水准测量的技术施测，使用DS3水准仪往返观测各一次，高程闭合差在l2mm之内(L为水准跨线长度，以千m计)为合格。1.4顶管施工测量顶管施工采用连续测量与间断测量结合的方式。连续测量：在顶进坑后方安放一台激光经纬仪，激光经纬仪按照设计顶进轴方向发出一束激光，照射到掘进机的光靶上，施工人员按照激光指示路线顶进。间断测量：每顶进一节管后，测量人员对激光经纬仪进行校核，并且采用水准仪测量管道高程偏差，采用水平尺测量管道水平偏差。（4）工作坑施工区占地顶进坑施工区：占地面积为10m8m。接收坑施工区：占地面积为8m8m。（5）顶管施工方法和技术措施1.1顶管方式根据此次施工所穿越的土质、顶进长度、钢管顶进、管道内径等因素综合考虑，确定采用人工顶管，土压平衡人工顶管施工方式。长度为42m；顶管工艺流程图见图1-4。施工准备竣工测量出洞入洞正常顶进开挖工作坑设备安装泥浆置换完成止水圈后背铁道轨开洞入土抽水抽水抽水抽水抽水图1-4顶管工艺流程图1.2顶力计算通混凝土管的口径D=1050 mm ,壁厚t=225 mm ,管外径BC=1275mm ,每米管的重力W=19.63 KN /m ,土的容重=18 KN / m3 ，内摩擦角 =15，土的内聚力C= 10 Kpa ,管与土的粘着力C= 10 Kpa , 标准贯入数 N = 4 ,复土深度H = 6 m ，顶程L =42m。1、 总顶力为初始顶力与各种阻力之和 F = F0 + (BCq + W ) + BC C LF 总顶力 （ KN ） F0 初始顶力 BC 管外径 q 管周边均布载荷 （ Kpa ） 管与土之间的摩擦系数 k 土的太沙基侧向压力系数， k=1 2、初始顶力 F0 = 13.2BC N =13.23.14159261.2754 =211.38（ KN ）3、挖掘直径 B t = BC + 0.1 =1.275 +0.1 = 1.375m4、管顶的扰动宽度 B e = B t =1.375() = 2.8 m5、土的摩擦系数 = tg=tg15= 0.2686、土的太沙基载荷系数 Ce = 1-e= 1-0.487 = 4.58 m7、管顶上方土的垂直载荷 We = ( - ) Ce = (18- )4.58 = 59.9 (Kpa )8、冲击系数 i = 0.65 0.1H = 0.65 0.6 = 0.059、地面的动载荷 p = = = 6.25 Kpa 10、管周边的均布载荷 q = We + p = 59.9 + 6.25 = 66.15 Kpa 11、管与土之间的摩擦系数 = tg =tg= 0.132 12、总顶力 F = F0 + (BCq + W ) + BC C L = 211.38 + （3.14159261.27566.15+19.63）0.132 + 3.14159261.27510 42=211.38+(284.460.132+62.83)42= 4427.28 KN =442.73吨 （力） 使用2个400 T 千斤顶 按70%效率计算 T = 400 T270% = 560 吨 （力） 因此 T F =442.73 吨 （力） 所以千斤顶配置满足要求1.3工作坑尺寸顶管需开挖工作坑，工作坑分为顶进坑与接收坑，综合顶管机具尺寸及作业要求，确定顶进坑与接收坑的净空尺寸： 顶进坑：4m6m1.4顶管工作坑做法工作坑施工工序见图1-5。施工准备机械人员材料圈梁施工浇筑砼开挖绑钢筋井身施工喷射砼开挖安榀架封 底浇筑砼开挖绑钢筋图1-5工作坑施工工序为了保证顶管工作坑能够承受顶进施工中的顶力，安全顺利地完成施工，确定工作坑采用钢筋锚喷混凝土+工字钢支撑的联合支护方式。工作坑的施工原则：快开挖、强支护、小分块、短进尺、早成环。1.4.1管线调查：工作坑施工前需进行地下管线的调查，提出对原有管线的保护方案，施工中不得损坏原有管线。1.4.2探槽：工作坑施工须先开挖探槽，开挖相互垂直的二条探槽，以探查地下管线及其它构筑物的情况，深度通常在2m左右。1.4.3地圈梁：工作坑上口设混凝土地圈梁，地圈梁尺寸为宽高=1000mm500，主筋使用1420和414的螺纹钢，箍筋使用12150和12500的钢筋，混凝土强度C30。1.4.4土方开挖：待圈梁混凝土强度达到90后进行基坑土方开挖，开挖顺序由上至下进行，同层间隔开挖，每层除中心土外分成六个开挖断面，间隔、对称进行，严禁同层贯通挖土，每一循环挖深为每步格栅距离，出现土体松散、地下水较大、有流沙时，可根据情况缩短每循环的挖深距离。1.4.5支撑：选用216a对焊沿竖向每隔一榀钢格栅设一道，最低一道临时支撑距竖井底不小于1.75m，以便于安装顶管设备。每道支撑有直撑与角撑两种形式。顶进工作坑在四个角内侧焊接角撑，；接收坑在四个方角内侧，焊接角撑。工作坑施工过程中，应根据现场实际情况及时调整临时支撑。临时支撑与钢板之间焊接牢固，且与井壁间连接可靠。1.4.6钢格栅：其主筋使用20的螺纹钢4根，其断面尺寸为288180，支撑钢筋使用12的钢筋弯成波浪形与主筋焊接牢固。箍筋使用8300钢筋。钢格栅分段加工现场组装，钢格栅之间的连接采用焊接方法，钢筋相互搭接时，其搭接长度要求为：双面焊接为倍的钢筋直径，单面焊接为10倍的钢筋直径。水平钢格栅自埋深4m以上竖向间距0.75m，自埋深4m以下0.5m，其间洞口上方1m范围内设置3榀钢格栅。1.4.7网片：网片采用6的钢筋焊接而成，网格间距150150，在钢格栅内、外放置双层网片。网片搭接重叠一个网格宽度。1.4.8连接筋：地圈梁与钢格栅之间及每个相邻的钢格栅之间均需使用连接筋，连接筋使用18的螺纹钢，在钢格栅内、外两侧同时使用连接筋，内外两侧交错排列，连接筋间距定为0.5m。顶部的连接筋需弯折成90度，并插入地圈梁长度不小于300，弯折长度不小于500。连接筋之间搭接要求为双而焊接5倍、单面焊接10倍钢筋直径。1.4.9墙壁锚喷：工作坑施工时应依次向下逐层施工，土体开挖、安装外网片、内连接筋、安装钢格栅、内连接筋、内网片、锚喷混凝土。锚喷混凝土厚度为30，混凝土强度等级C25，材料为水泥、中粗砂、豆石(粒径在5l0) ，并加入速凝剂，经验配合比为水泥：砂子：石子=1：1.9：1.9，速凝剂掺入量为水泥重量的35。1.4.10底板：工作坑采用钢筋混凝土封底，在挖深达到工作坑底标高后施工。采用14150和14200螺纹钢，单层双向排列，底板厚度为300，混凝土要求强度为C25。图1-8分部挖土顺序平面、断面及网片大样图1.5顶管设备安装1.5.1后背安装工作坑验收合格后，安装顶管设备，首先安装后背，根据我公司的施工经验，后背采用后背铁，后背铁尺寸为23.50.4m。1.5.1.1人工顶管后背结构为：锚喷墙+混凝土+后背铁。1.5.1.2紧贴锚喷墙垂直地面放置后背铁，后背铁与墙面之间的空隙以C10素混凝土浇灌填充。1.5.1.3后背的安装允许偏差为：垂直度：0.1%H水平扭转度：0.1%L其中H为后背的高度，L为后背的宽度。1.5.2工作坑坑导轨安装导轨安装是顶管施工中一项重要的工作，安装的准确与否直接影响管道的顶进质量。 导轨间距图：导轨内距的确定： A=2其中：A一两导轨内距(mm)；D一管外径(mm)，D=1275m； d一管内径(mm)，d=1050mm； 则：A=2=724(mm)导轨安装内距为724，这样确定的导轨项面与管道流水高程相同。1.5.2.1在工作坑底部上铺洒一层厚约15的豆石，豆石之上铺设置150150的方木，方木长度为2m，方木之间的间距为400，方木顶面高程与顶进坡度一致。1.5.2.2将钢质导轨平铺于方木之上，测量导轨的中线位置与高程偏差，其允许偏差为：导轨内距：2mm；中 心 线：3mm；顶面高程：03mm。1.5.2.3安装后导轨要牢固，不得在顶进施工中产生位移，且需设专人经常进行检查。1.5.3止水环安装为防止推进机入洞时泥砂涌入工作坑，在顶进方向的墙壁上需安装止水环。首先，进行测量，确定止水环安装的位置；其次，将止水环底圈固定到墙壁上，用混凝土封闭底圈与墙壁之间的缝隙；然后，在底圈上固定防水橡胶板；最后，安装止水圈压板。在推进机入洞之前才允许将止水环内的墙壁凿除。1.5.4掘进机就位使用吊车吊装，将掘进机轻轻放入顶进坑内的导轨上，前端距井壁约400。就位后检查掘进机的轴线是否与顶进坑轴线、导轨轴线以及主项油缸的轴线保持一致；检查导轨下沉幅度是否过大。一切正常后再进行电路、油路、注浆系统的安装调试。1.6入洞将掘进机徐徐推进洞口，观察主顶泵站压力，在可以顶进的前提下，尽量向前顶进，土体进入管道内部，人工只在管道内部挖土，边挖土边顶进。待掘进机全部入洞后，连接第一节管做反封闭，掘进机与首节管要连接牢固。1.7正常顶进1.7.1土仓压力的设定：按计算表数值设定，施工时设备自控可保证10的土仓压力变化，遇有砂砾石层、下穿道路、离构筑物较近时，土仓压力设定适当加大到30左右，以提高安全系数。1.7.2触变泥浆减阻：顶管过程中，须同步注入减阻泥浆，它是减少顶进阻力、提高顶进速度的重要一环，减阻泥浆采用膨润土配制而成，膨润土要求胶介质在80以上。在机头尾部设置有触变泥浆注浆孔，顶进施工的同步注入触变泥浆，以形成原始浆套；在每节钢管的前端均有三个注浆孔，顶进过程中，通过注浆孔持续补浆。注浆使用挤压式注浆泵，注浆口压力控制在O.10.2MPa。1.7.3顶进测量：顶管测量主要使用激光经纬仪，安装于顶管坑后背处的顶管掘进中心线上。在掘进机内安装有激光靶，激光照射到光靶上，机手根据激光点的位置变化确定掘进机的方向变化。初始顶进每米测量一次，正常顶进时，每一节管测量一次，纠偏时每米测量一次。图3-15土压平衡顶进示意图1.7.4顶进纠偏：连续观察光靶上激光点的行走轨迹，如发生偏移大于20，预测机头又有向偏差大的方向发展的趋势时，采取纠偏措施。纠偏时开动纠偏千斤项，顶出最大不超过1.5。纠偏的原则是勤纠、微纠。1.7.5顶进速度：顶进速度控制在3050/分钟，刚入洞及纠偏时用较低速度，以后视出土情况、刀盘扭矩情况适当加快顶进速度。1.7.6出土外运：掘进机刀盘切削破碎土体，由螺旋输送机将泥土输入到管道内部，使用土车通过管道将泥土运入顶进坑中，再使用吊车运到地面，倒入泥土暂存区，定期外运。1.8土体加固。在顶进过程中管壁外的土体受到扰动，上层土体易形成松动或空洞，引起地面沉降或塌陷。顶管工序结束后，从钢管内部通过注浆孔向管外土体注入加固浆液，对土体进行加固。使用的注浆材料为水泥加粉煤灰浆，其配比为水：水泥：粉煤灰=6：l：3。由管道内部的注浆孔压注，注浆次数不少于三次，两次间隔时间不大于24小时。每两节管编为一组，第一节管注浆孔注浆，第二节管注浆孔排浆，从管道一端开始，依次进行。图3-16土壤加固示意图1.9设施拆除顶进、换浆后，拆除顶镐、后背铁、止水环、基坑导轨等顶管设施。1.10填充浆施工（1）触变泥浆：为了减少顶进阻力，增大顶进长度，采用在管壁与土壁的缝隙间注入触变泥浆，形成泥浆套，减少管壁与土壁之间的摩擦阻力，泥浆在输送和灌注过程中具有流动性、可泵性。顶进10米后开始注浆，以保证泥浆套环的连续性，达到减阻的目的。 调浆设备：拌浆机及储罐。 灌浆设备：注浆泵、输浆管。 触变泥浆材料主要成分：膨润土、碱（碳酸钠）和水。 配合比见下表：（重量比） 膨润土的胶质价 膨润土 水 碱（碳酸钠） 6070 100 524 23 7080 100 524 1.52 8090 100 614 23 90100 100 614 1.52 触变泥浆的拌合和程序：1.将定量的水放入搅拌罐内，并取其中一部分水溶化碱；2.在搅拌过程中，将定量的膨润土徐徐加入搅拌罐内，搅拌均匀；3.将溶化的碱水倒入搅拌罐内（碱水必须在膨润土搅拌均匀后加入）,再搅拌均匀，放置12h后即可使用。 触变泥浆使用应注意的事项：搅拌均匀的泥浆应静置后方可灌注。注浆孔在未下管前用冲击钻成孔，每节管中间设一孔，环氧树脂埋固钢管。下管时将注浆孔放置在斜上方，且前后两节的孔应错开布置。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。灌浆压力可按不大于0.1Mpa开始加压，在灌浆过程中再按实际情况调整。每次顶进同时灌浆，按灌浆孔断面位置的前后顺序进行依次进行，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。（2）填充注浆：顶管、接口工序结束后，立即进行由管内通过注浆孔向管外注水泥浆充填，最大限度地消除因顶管施工造成的地面沉降，水泥浆充填可以有效地补偿顶管管外侧空隙部分，从而达到管体外侧土体密实。 注浆所需设备：泥浆泵、搅拌机、注浆管，注浆机械设备由专人进行全面设备维护检修，确保设备完好可用，并随时有维修人员在施工现场负责设备的维修工作，提前备足维修配件和消耗材料，(盘根、螺栓、工具等)所用注浆泵设备加装隔膜型压力表，确认注浆压力，并为注浆记录提供参考压力数据。 注浆管要求无破损，接头牢固，不堵塞，使管内浆液输送流畅。 材料供应：注浆材料以低标号水泥为主，为节约材料可适当添加粉煤灰或石灰膏，具体注浆材料的配比暂按水泥:粉煤灰1:1(重量比)，加水量以目测稠度适当，(可参考水：灰1:1)并能够具备注浆泵适用。 检查量测确定注浆量：具体材料用量，由施工员对已顶管完成段进行测量、探查、计算，在管底部1350以上为探查范围，通过注浆孔进行检查，确定管外空隙量，检查、测量需有记录，(按每段管注浆孔编号记录)。具体注浆步骤：检查注浆孔是否齐全，孔位是否在管顶的斜上方，如不能满足孔深及孔距，须重新补齐。对于顶管的两端头，须进行封堵处理确保封浆严密，采用就地取土的办法，用镐将管外缝隙夯实，即缝隙填土后进行捣固，在管上顶埋设一个排气管，用于注浆排气，见浆液后用木楔将排气管堵死。注浆顺序由管段下游向上游倒孔注浆，待一次注浆初凝后迅速疏通注浆管，进行二次注浆。 1.10.1注浆孔封闭管道内部的注浆孔，采用石棉水泥填充。1.10. 2管道顶部注浆加固由于顶管施工位置在河道底部，顶进施工时极易发生土地塌方或滑落现象，故采用深孔注浆（改性水玻璃）的方式来固化管道顶部土层，保证施工安全及进度。1.11工程监测本工程监测重点为基坑监测和顶管施工监测。监测部位为基坑坡顶水平位移、坡顶竖向位移和顶管沿线地表高程监测。1.11.1基坑监测基坑坡顶部的水平位移和竖向位移监测点沿基坑周边布置，基坑周边中部阳角处布置舱测点监测点，监测点设置在基坑边坡坡顶上。1.11.2水平位移监测水平位移监测基准点要埋设在基坑开挖深度3倍范围以外不受施工影响的稳定区域。设置有强制对中的观测墩；采用精密的光学对中装置，对中误差不宜力于O.5mm。基坑围护墙顶水平位移监测精度根据围护墙(坡)顶水平位移报警值按下表确定。表基坑维护墙（坡）顶水平位移监测精度要求（mm）项 目控制值范围设计控制值30306060监测点坐标中误差1.53.06.0注：监测点坐标中误差，系指监测点对测站点(如工作基点等)的坐标中误差，为点误差的l。1.11.3竖向位移监测基坑围护墙(坡)顶、墙后地表与立柱的竖向位移监测精度应根据竖向位移报警值按下表确定。表基坑围护墙（坡）顶、墙后地表的竖向位移监测精度（mm）项 目控制值范围竖向位移报警值20（35）2040（3560）40(60)监测点测站高差中误差0.30.51.5注：l.监测点测站高差中误差系指相应精度与视距的几何水准测量单程测站的高差中误差；2.括号内数值对应于墙后地表及立柱的竖向位移报警值。1.11.4监测点设置在顶进坑和接收坑圈梁上，具体基坑水平、竖向位移监测点布置如下图： 监测点 圈梁基坑1.11.5项管沿线监测在进行顶管施工前，在顶管管道沿线布置监测点，项管施工时即进行监测。序号项目允许偏差（mm）1地面隆起最大极限+302地面沉降最大极限-30（公路下-20）1.11.6监测点保护监测点处加设砼墩，并设标识牌醒目标识。1.11.7监测频率基坑工程监测工作贯穿于基坑工程和顶管施工全过程。监测工作一般应从基坑工程施工前开始，直至地下工程完成为止。监测次数定为一天一次。当出现下列情况之一时，应加强监测，提高监测频率，并及时向委托方及相关单位报告监测结果：1.11.7.1监测数据达到报警值；1.11.7.2监测数据变化量较大或者速率加快；1.11.7.3存在勘察中未发现的不良地质条件；1.11.7.4超深、超长开挖或未及时加撑等未按设计施工；1.11.7.5基坑及周边大量积水、长时间连续降雨、市政管道出现泄漏；1.11.7.6基坑附近地面荷载突然增大或超过设计限值；1.11.7.7支护结构出现开裂；1.11.7.8周边地面出现突然较大沉降或严重开裂；1.11.7.9邻近的建构筑物出现突然较大沉降、不均匀沉降或严重开裂；1.11.7.10基坑底部、坡体或支护结构出现管涌、渗漏或流砂等现象；1.11.7.11基坑工程发生事故后重新组织施工；1.11.7.12出现其他影响基坑及周边环境安全的异常情况。当有危险事故征兆时，应实时跟踪监测。1.11.8监测报警报警值：三级预警，根据每次的监测结果，设黄、橙、红三级预警，预警值(F)按如下公式确定：F=实测值/允许值当FO.8时，黄色预警当lF0.8时，橙色预警当F1时，红色预警针对各级预警须采用不同的安全技术措施：黄色预警：视为安全，可进行正常施工，每天将监测结果上报工程项目部：每班施工人员上岗前须召开现场会议，向每名施工人员说明路面、桥体变形值，提示施工人员注意。橙色预警：视为危险，将观测结果上报项目部的同时上报公司技术部，会同公司技术人员召开现场工作会议，研讨针对性方案；将顶管掘进机的土仓压力增大到正常压力的l525；降低顶进速度；加强管外壁注浆，增大机头管注浆量，增加已顶进管道的补浆量；增设一名专职注浆协调员，负责注浆量、注浆压力、土仓压力、管道漏浆、地面变形、墙体变形的检查，并及时与操作人员勾通。红色预警：视为极度危险，立即停止顶进施工，将监测结果上报公司总工办、总经理办：会同项目部、公司技术人员、建设单位召开现场工作会议，必要时邀请专家召开专题研讨会，商讨应对措施：在停工期间，为防止变形最加大，须持续进行管外壁注浆，增大机头管注浆量，增加已顶进管道的补浆量；对地面进行第二次注浆，与顶进前注浆孔相间布置，直到控制住变形幅度，并且研讨出切实可行的方案后再恢复顶进施工。当出现下列情况之一时，必须立即采取红色预警；若情况比较严重，应立即停止施工，并对基坑支护结构和周边的保护对象采取应急措施。1.11.8.1当监测数据达到报警值；1.11.8.2基坑支护结构或周边土体的位移出现异常情况或基坑出现渗漏、流砂、管涌、隆起或陷落等；1.11.8.3基坑支护结构的支撑或锚杆体系出现过大变形、压屈、断裂、松弛或拔出的迹象；1.11.8.4周边建(构)筑物的结构部分、周边地面出现可能发展的变形裂缝或较严重的突发裂缝；1.11.8.5根据当地工程经验判断，出现其他必须报警的情况。1.12顶管中的安全技术措施1.12.1管内照明管道内每10m装一只照明灯，照明灯采用36V的安全电压供电。为防止电缆接头松动、管道内配有部分活动接头箱，即保证了接头质量，又可以避免接头的包扎受潮而产生的漏电事故。地面备用一台发电机，遇突然停电时供电，保证照明、通风。1.12.2通风在顶进施工过程中，随着管道不断向前延伸，空气中的氧气会逐渐稀少，会给在管内的工作人员带来极大危害，甚至会造成恶性事故。为改善管内工作环境，在管道施工的全过程中采取通风措施，加大管道内空气流通，营造良好的作业环境。采用压入式通风，空压机安装在地面上，用DNl00的硬质PVC通风管道，将风送至掘进机端部。1.13顶管质量监控顶管施工质量要求过程名称质量控制点检测手段质量等级轨道安装允许偏差：