过路顶管安全专项施工方案

目录 1 编制依据及原则 1 1 1编制依据 1 1 2编制原则 1 2 工程概况 1 2 1综合说明 2 2 2工程简介 2 2 3施工场地条件 2 2 4场地工程地质及水文情况 3 2 5参建单位 4 2 6顶管工程数量 4 2 7实施目标 4 3 施工准备 4 3 1技术准备 4 3 2测量准备 5 3 3现场准备工作 5 3 4顶管机械设备 管材进场准备 6 3 5施工人员组织 7 3 6交通组织 9 4 工程施工方案与工艺 9 4 1总体施工工艺流程 9 4 2深井降水施工 9 4 3基坑支护结构设计 10 4 4基坑开挖 13 4 5钢板桩支撑施工 14 4 6基坑回填 14 4 7钢板桩的拔出 15 4 8施工过程基坑监测 15 4 9工作井 接收井施工 16 4 10 顶管施工 19 4 11 监测方案 34 4 12 针对性技术措施 36 4 13 附属施工 38 4 14 其它 38 5 质量保证措施 39 5 1质量保证总体措施 39 5 2质量预防处理措施 39 5 3顶进管道的施工质量 41 6 安全保证措施 41 6 1安全生产目标 41 6 2安全管理组织机构 41 6 3安全施工措施 42 6 4基坑支护安全措施 42 6 5顶管安全管理措施 43 6 6吊车操作安全措施 44 6 7临时用电安全措施 45 7 文明施工与环境保护措施 45 7 1文明施工措施 45 7 2环境保护措施 45 7 3消防安全主要措施 46 8 施工进度保证措施 47 9 基坑施工安全应急预案 47 9 1应急预案的方针与原则 47 9 2应急预案工作流程图 47 9 3明挖深基坑开挖存在的危险因素及预防 应急措施 48 9 4应急救援组织架构 51 9 5事故报告 52 9 6应急结束 53 9 7后期处置 53 通启路高架工程通启路高架工程 A1 标标 排水工程 污水排水工程 污水 DN800 过路顶管安全专项施工方案 过路顶管安全专项施工方案 1 编制依据编制依据及原则及原则 1 1编制依据编制依据 1 建质 2009 87 号文 关于印发 危险性较大的分部分项工程安全管理办 法 的通知 2 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 2012 3 钢结构工程施工质量验收规范 GB50205 2001 4 建筑施工模板安全技术规范 JGJ 162 2008 5 建筑结构荷载规范 GB 50009 2011 6 本工程设计变更图纸资料及地勘报告 7 建筑基坑工程监测技术规范 GB50497 2009 8 给水排水工程顶管技术规程 CECS246 2008 9 给水排水管道工程施工及验收规范 GB50268 2008 10 建筑与市政降水工程技术规范 JGJ T111 98 11 国家现行的有关施工及验收规范 规程 1 2编制原则编制原则 1 组织专业队伍上场 装备足够的优良机械设备进行专业化施工 保证在 规定的工期内完成施工任务并力争提前 2 严格遵循施工图纸及技术规范要求 采用先进的工法施工 提高施工机 械化程度 统筹安排 均衡生产 3 严格执行工程施工过程中涉及的规范和操作规程 强化施工安全技术组 织措施 使各项工作落实到实处 确保工程质量与施工安全 4 强化安保体系 细化安全措施 加大投入 有针对性地狠抓各施工环节 的安全落实 杜绝安全事故的发生 5 遵守环境保护法并切实按有关要求和规定来组织实施 妥善处理施工组 织与周边接口问题 周密安排交通导行和管线保护 使施工对周边环境的影响 最小化 2 工程概况工程概况 2 1综合说明综合说明 按照城乡建设部建质 2009 87 号文有关要求 针对深基坑工程应编制安全 专项施工方案 组织专家对方案进行论证并报企业技术负责人进行审批 合格 后方可组织实施 为了规范施工过程中的作业行为 防止各类安全事故的发生 有效地保障 施工作业中人员的安全 特制定顶管安全专项施工方案 2 2工程简介工程简介 本项目 A1 标段 为整个通启路高架工程的一部分 施工起点桩号 K0 302 003 施工终点桩号 K2 063 线路全长 1761m 为配合通启路高架立交 的新建 在道路下新建排水管线 由于 96 年过工农路预留的 DN400 污水支管 及检查井 年久淤积严重 管道也已局部下沉 错位 无法与新建管线衔接 根据在城建中心召开的污水管道过工农路变更会商会议精神 为配合此次路口 渠化改造 污水下游出口改造需同步跟进 本次设计过工农路采用顶管施工 以确保年底高架主线通车 由于工农南路为贯穿通城南北的重要交通干道 为减小对地面交通的影响 文明安全施工 污水下游过工农路井段采用泥水平衡顶管法施工 新建的污水 管道通过穿路 DN800 管排入工农南路西侧运行的现况 DN1200 污水总管 2 3施工场地条件施工场地条件 道路下新建的污水管道已经完成 顶管段及基坑位于工农路与虹桥路交叉 路口南侧 行人及车辆对施工有一定影响 经现场调研 考虑接原污水检查井 时总管调水施工难度较大 为了方便施工 加快施工进度 在接入原污水检查 井处设置钢筋混凝土接收井 东端工作井位于工农路东北角新建人行步道上 原麦克隆建筑已经拆迁 场地较开阔 工作井结构尺寸内径为 6m 4m 6m 深度 西端接收井位于工农路西侧非机动车道内 接入原污水检查 井处设置一座钢筋混凝土接收井 接收井结构尺寸内径为 1 5 m 1 24m 5 12m 深度 工作井及接收井均采用开挖施工 本工程设计使用年 限为 50 年 抗震设防烈度为 7 度 施工时井坑都需做围蔽交通和疏导工作 进排泥 钢管 工农路 路口 操作平台平面和补充注浆系统平面布置图 过路段地面标高 4 1m 左右 管深 4 7m 左右 平均覆土厚度为 4 5m 过路 顶管长度为 50 m 顶管采用 DN800A 型钢承口钢筋混凝土管 级 接口采 用 A 型钢接口 顶管施工前需对施工范围内的所有地下管线情况进行详细的调 查 并采用雷达物探 认真核对设计管线高程与地下管线高程中心 极为重要 接收井破路施工前需向交管部门及市政设施管理处办理掘路 占路手续 管道 勾头时需请管线产全单位现场进行监护 待接收井处管道勾头施工完成并回填 压实 恢复道路面结构层后再开放通行 2 4场地工程地质及水文场地工程地质及水文情况情况 根据地质资料 该段地质土层自上而下依次为 1 杂填土层 层厚约 2m 层底标高 4 1 2 1 m 绝大部分处在现况工农路 上 2 粉土夹粉质粘土层 层厚约 3 2m 层底标高 2 1 1 1 m 3 粉砂层 层底标高 1 1 8 6m 地下水位较高 约地下 2 0m 左右 土层饱和含水 水位随季节及降雨量波 动变化 顶管穿越的土层大部分为粉土夹粉质粘土层 且地下水位高 地基容许承 载力 150KPa 2 5参建单位参建单位 建设单位 南通市城市建设工程管理中心 设计单位 南通市市政工程设计院有限责任公司 监理单位 南通市交通建设咨询监理有限公司 施工单位 北京市政建设集团公司有限责任公司 2 6顶管工程数量顶管工程数量 DN800 顶管段总长约 50m 工作井 接收井各一座 800 2000mm 钢筋 混凝土管 25 节 2 7实施目标实施目标 2 7 1 质量目标 本工程的质量目标定为优良等级标准 各分项工程严格按设计图纸和施工 规范优质高速地组织施工 2 7 2 工期目标 按照建设方的统一部署安排 项目部将精心组织顶管施工人员 设备和材 料进场 按先施工工作井 后进行管道顶进施工 施工计划定于 2013 年 1 月 18 日开始施工 于 2013 年 3 月 31 日全部结束 有效工期定位约 50 天 2 7 3 安全目标 完善安全措施 提高安全意识 杜绝重伤以上事故发生 轻伤事故控制在 5 以下 2 7 4 文明施工目标 划分职责 实行施工现场标准化管理 施工场地合理布置 施工有序 符 合文明施工标准 认真协调与有关各方面的关系 接受并积极配合业主和监理对工程质量 工程进度 现场管理的控制与监督 3 施工准备施工准备 3 1技术准备技术准备 1 施工前认真勘察现场实际情况 对施工管线范围内地下障碍物进行处理 作好物探工作 确定地下管线及其它障碍物位置 高程并做好记录 2 组织工程技术人员熟悉设计图纸 进行图纸会审 技术交底以及对施工 人员进行相关培训 3 结合现场情况 编制详细的顶管专项施工方案用以指导施工 方案报送 专家评审 并组织召开专项技术交底会 参加人员涉及顶管施工的所有工种 使参战员工心中有数 能预见性指导施工 避免出现安全质量事故 3 2测量准备测量准备 1 做好导线点及水准点的复核工作 必要时进行加密控制 施工中经常进 行校核 施工前 根据测定的控制点 进行放线测量 并认真作好沉降观测点 的布置工作 确保工程顺利进行以及随时掌握管线所处地面的沉降情况 2 进行施工测量和现场 工作井 接收井和顶进轴线 放线工作 3 井下高程点的设置 施工时地面高程点的导入采用悬挂钢卷尺法 导入标高之前 首先在工作井的适当位置埋设高程点 待稳定后进行高程 导入 工作井的同一高程点进行三次独立导入标高 其互差必须在规定值以内 精度指标不大于 3mm 然后将其作为顶管施工中高程控制的绝对高程点 工作井内的高程点必须大于 2 个 并在施工中要定期互相校对 顶进过程中高 程测量可依靠工作井内的任一水准点作为后视高程点 校核激光束高程和已顶 进管道高程 4 中心测量控制 直线顶管施工 首先将管道中心桩用经纬仪 精度 2 引入工作井两侧井 壁上或支架上 作为顶管中心的测量基线 然后将其投入工作井内 将激光经 纬仪安装在工作井靠近后背并在两侧顶镐架子中间稳定的位置 固定有独立 的特制安装支架 通过调整使仪器强制对中点位于中线位置 对出竖盘角度值 使激光束符合设计坡度值 这样通过调整激光斑点与机头内测量靶中心重合 顶进过程中测量靶中心和激光斑点的偏离值即为顶管中心和高程的偏差值 此 偏差值可通过顶管机内摄像头直接反映到地面操作台 作为顶管中心和高程控 制的依据 定期校核激光束的位置 使管子始终沿着设计轴线前进 3 3现场准备工作现场准备工作 1 施工用水 施工用水拟采用临近河流供水方式 2 临时排水 临时设施周围设置良好的排水渠道 并在沿线设置足够的 沉垫池 施工废水先排入沉淀池 并经沉淀后 排入地方排水系统 施工期间 派专人定期清理沉淀池及附近的排水系统 保证经沉淀处理后的水能达标排放 3 施工用电 采用桥区甲方提供的 1 变压器引入电源 合理配置临时架 空线路及变电箱 提供施工降水 顶管施工 混凝土浇筑 照明等设备用电 同时为保证施工顺利进行 现场备用 1 台 50KW 发电机供顶管施工应急使用 4 综合现场的具体情况 本工程在工作井附近设置顶管配套设备 机械 材料等工作场地 5 由于顶管时工作井 接收井施工属于深基坑施工 根据安全文明施工管 理的规定 施工区域与非施工区域应分隔开 设置彩钢围挡全围蔽施工 6 组织各类施工材料 设备及机具进场 以满足本工程的施工要求 并建 立相应的库房和堆场 7 上下通道 上下井通道利用预埋在砼井内壁 1cm 钢板焊接钢牛腿 做 井梯 带安全护笼 供人员上下 8 顶管施工进场前先进行物探 复核该段施工范围内地下管线及障碍物情 况 施工中对地下设施及周边建筑物做好保护 3 4顶管机械设备 管材进场准备顶管机械设备 管材进场准备 1 针对地质特点和工程管材选定与之相适应的顶管掘进设备 顶管施工工 艺 对顶管配套设备 设施进行检修及调试 使其保持在良好的待用状态 设 备进场后 操作人员必须持证上岗 并进行必要的技能培训和安全教育 2 顶管管节采购成品管 提前做好管材供应计划 对生产厂家资质和生产 能力进行考查 生产过程中派专人检验 检验质量必须在外观质量 尺寸及允 许偏差都检验合格后方可送至工地 运至工地后要进行抽验 合格后才能送至 工作面使用 3 对所供应的原材严格把关 保质保量定时进场并出具产品合格证 提前 做好混凝土配合比验证工作 对进场材料和半成品实行复试 不合格材料严禁 使用 4 本工程所需主要机械 设备配置计划见下表 主要机具设备表主要机具设备表 序号名称规格单位 数量用途 1泥水平衡顶管机NPD B1 台掘进机 3 5施工人员组织施工人员组织 建立项目施工管理层 选择具有丰富顶管施工经验的施工队伍进驻现场施 工 施工前做好全面的技术交底和安全交底 安排各工种的劳动力人数 做到 服从指挥 各司其职 严格施工纪律 施工劳动组织安排如表所示 1 项目部现场管理组织 施工现场管理机构表施工现场管理机构表 2发电机50KW2 台机头用电 3水车5T1 辆施工用水 4主顶泵站31 5Mp1 台顶进泵站 5油压千斤顶200T6 个顶镐 6泥浆搅拌机 1 台制备膨润泥浆 7螺杆泵1 5 寸1 台管壁注浆 8渣浆泵 30kw 4 寸2 台进排泥浆 9离心泵3 寸2 台供水排水 10注浆泵 UB 3C 型2 台压浆 11自卸卡车 20t3 辆土方运输 12吊车25T1 台下安管 挪移顶铁 13吊车16T1 台吊运钢筋 模板 14挖掘机1m32 台基坑开挖 15破碎炮 1 台路面破除 16装载机ZL501 台土方运输 17有毒有害气体检测仪万康四合一1 台气体检测 18交流电焊机 BX3 3002 台钢筋连接 19振动锤DZJ 602 套钢板桩打入 20 型拉森钢板桩9m55 2m基坑围护 21喷射泵80ZJS 4502 台射水 22振捣器 506 台混凝土振捣 23水准仪DS31 台高程点引测 24激光全站仪2 1 台高程 中线控制 序号职务姓名主要职责 1项目经理武子荐总负责 负责项目施工全过程的管理工作 2项目副经理刘凯负责项目施工生产 管理 协调 3项目总工王景华 负责项目技术管理 技术问题处理及质量控 制 4技质部长张峥负责现场技术管理和质量检查工作 5安保部长张鹏飞负责施工现场安全质量监督管理 6物资部长郭俊才负责材料的采购 进场 验收 调度和发放 7总经济师赵旭负责项目的合同结算 变更计价 成本预算 8质量负责人王京卫负责现场质量检查验收工作 9测量负责人韩克军负责测量验线工作 10试验负责人见新生负责材料取样送检及现场的试验工作 2 劳动力组织 工种人数工作内容 工长2管理和指导各工种工作 电焊工4现场焊接 切割等 吊车司机3现场设备和管节吊运 挖机司机2出土 注浆工4拌制 灌注浆液 电工2电器和电路检修 机修工2负责机械设备维修保养 顶管操作司机3负责操作顶管机 顶管辅助工6负责配合顶管施工 振动锤操作司机1负责操作振动锤 振动锤辅助工2负责配合振动锤 钢 筋 工8钢筋加工及绑扎 模 板 工8模板支搭 混凝土工7混凝土浇筑 测量人员2负责工程放样及测量 合计56 顶管施工一般需要三班制连续作业 每班人员的配备见下表 顶管施工每班人员配备表顶管施工每班人员配备表 序号人 员数 量职责分工 1技术 测量人员2 负责技术 质量 测量 数据收集与分析 发现问题并提 出解决措施 2班 长1在技术人员指挥下进行指挥 调度 计划安排 质量控制 3顶管机操作员1操纵机头运转 顶进 进排泥泵运转 纠偏等 4起重机驾驶员1操作起重机械 5压 浆 工1拌浆 压浆 6辅 助 工2接管 拆管 挂钩等 3 6交通组织交通组织 本工程位于工农南路与虹桥路交叉路口往南过路段 通启路新建污水管线 采用顶管方式接至工农南路西侧污水主管 WS11 号井内 WS11 号井位于西侧 非机动车道内 施工前必须进行交通导行 围挡封闭工农南路路口西侧非机动车道 长约 30m 共 12m 宽 将非机动 车导行至西侧人行步道上 行驶过施工区域后重新回到非机动车道行驶 安排 交管人员对交通进行疏导 将顶管施工对道路交通造成的影响程度降到最小 尽可能减少对主线交通的干扰 围挡全封闭 不占用机动车道路面 在与机动车道相邻处浇筑 50cm 高的 混凝土防撞墩 长度 9m 围挡迎车面设置成倒流尖 设置防撞桶 醒目交通标 志 夜间挂串灯 爆闪灯 4 工程施工方案与工艺工程施工方案与工艺 本污水管道下游工程 是因受到工农路道路交通及地下管线等因素的影响 从经济 安全考虑宜采用泥水平衡式顶管的施工方法进行施工 4 1总体施工工艺流程总体施工工艺流程 施工准备 测量放线 深井降水 井坑钢板桩支护 井坑开挖 工作井施 工 后背回填 导轨及设备安装 导轨标高 轴线复测 管道顶进 管内标高 中心线复测 设备拆除 管内压浆孔封堵 闭水验收 基坑回填 竣工验收 4 2深井深井降水施工降水施工 由于施工区域地下水位较高 为确保基坑边坡稳定 工作井基坑土方开挖 前需提前进行降水 根据地质资料和以往施工经验 本工程基坑降水主要采用 管井降水配合明沟排水方案 使水位降至坑底面以下 1m 左右 然后进行支护 开挖 在工作井 接收井基坑两侧各布置 2 口管井 降水井开终孔直径 600mm 井管直径 320mm 井深 15m 距基坑外缘 2m 布置 为防止降 水对西侧临街建筑物的影响 接收井基坑管井降水深度控制在 8 米以内 如 在开挖过程中发现井点降水未达到预期效果 可在围护内布设轻型井点补充降 水 4 2 1 施工工艺流程 井位放样 做井口 安护筒 安装钻机 成孔 清孔 井管安装 管壁四周回填滤料 洗井 安装潜水泵 排水管道 抽水 4 2 2 成井施工 每口深井配备一台潜水泵 成井施工结束后 在降水井内及时下入潜水泵 安设排水管道及电缆 抽水与排水系统安装完毕后进行试抽水 4 2 3 降水运行 试运行前准确测定各井口和地面高 静止水位 以检查抽水设备与排水系 统能否满足降水要求 整个排水管网通畅方可正式投入抽水 降水运行过程中 现场实行 24 小时值班制 确保不间断降水 值班人员做 好各井的水位观测工作 每天 1 2 次 认真做好各项质量记录 对降水运行 的记录及时分析整理 以提高降水运行的效果 降水一周并且观测井中水位达 到降到基坑底开挖面以下 1 0m 后方可进行土方开挖 井结构完成并回填土后 方可拆除井点系统 所留孔洞用砂堵塞 4 2 4 降水系统监测 因接收井基坑周围为道路及已有建筑 故在基坑降水井外围加设水位观测 井兼回灌井 水位观测井每口深井 8m 每天专人对各降水井及观测井的水位 水量进行同步监测 作好记录 并绘制水位变化曲线 及时掌握地下水位动态 和漏斗形状 降水影响范围 4 2 5 周边环境监测 降水期间须对基坑围护进行位移和沉降监测 同时须对四周道路及临近建 筑物设观测点进行沉降观测 因坑外地下水位的下降会影响邻近建筑物的安全 产生沉降 因此在开挖 井室施工过程中发现钢板桩锁口渗漏时应立即封堵 达到安全施工的目的 如果发现沉降 水平位移异常 坑外水位下降 及时通 报监理 业主 必须及时采取回灌措施 确保外围道路及建筑物的安全 4 2 6 施工注意事项 1 降水前对地下情况进行勘测 以防钻井孔时破坏地下管线 2 加强水位观测 使靠近建筑物的水位与附近水位之差保持不大于 0 5 米 防止建筑物出现不均匀沉降 如有异常现象 会同业主及监理采取应急措 施 3 施工现场配备发电机设备 正式抽水后不得停电停泵 4 在降水过程中 现场设专人 24 小时看护 巡视每个水泵查看水位变 化情况 防止水泵干抽发生事故 5 降水期间 必须 24 小时有专职电工值班 持证操作 6 安装管井质量是降水效果能否达到要求的前提条件 选派有经验丰富 的施工员及质检员严格控制质量 尤其是关键环节 如成孔直径 滤料投入量 等 7 注意保护井口 防止杂物掉入井内 经常检查排水管 沉淀池 防止 渗漏 8 在更换水泵时 应测量井深 掌握水泵安装的合理深度 防止埋泵 9 各施工班组密切配合 保证降水设备正常运转 加快施工进度 尽量 缩短降水周期 避免长期降水加剧对环境的影响 4 3基坑支护结构设计基坑支护结构设计 4 3 1 支撑详细情况 工作井 接收井基坑开挖深度在 5 1 5 5m 左右 根据地质资料不宜采用自 然放坡开挖 为减少占路 使基坑开挖和地下工程能够安全顺利施工 基坑必 须采取支护措施 先支护 后开挖 拟采用拉森 型钢板桩作为基坑围护体系 桩长 9m 嵌入基坑底土体近 4m 在老污水管道及井管进出口部位 采用 6m 长的拉森桩 工作井 拉森桩 长 9m 104 根 拉森桩长 6m 6 根 接收井拉森桩长 9m 60 根 拉森桩长 6m 11 根 基坑内侧由上至下共设置 2 层围檩 围檩采用 40 型钢进行连接 并进行八字角撑支撑 第一道支撑位置为基坑顶面往下 1m 第二道支撑距第一道支撑高度 2m 与接收井相邻现况老井处土方只开挖 至第二层围檩底面 确保老井及管道不被损坏 详见钢板桩围堰支撑示意图 4 3 2 基坑围护体系的计算 经拉森桩围堰内力计算 稳定性 坑底抗隆起以及抗倾覆等安全系数均满 足规范要求 基坑围护处于安全状态 该围护方式可行 详见后附钢板桩围堰 计算书 4 3 3 拉森钢板桩施工 1 钢板桩施工的一般要求 钢板桩的设置位置要符合设计要求 便于管道施工 尤其是在工作井 接收井边缘外留有支模 拆模的余地 基坑护壁钢板桩的平面布置形状应尽量平直整齐 避免不规则的转角 以便标准钢板桩的利用和支撑设置 各周边尺寸尽量符合板桩模数 在整个管道施工期间 挖土 吊管 扎钢筋 支模板 浇筑混凝土 回 填等施工作业中 严禁碰撞支撑 禁止任意拆除支撑 禁止在支撑上任意切割 电焊 也不应在支撑上搁置重物 2 基坑支护施工步骤 钢板桩位置的定位放线 施打钢板桩 挖去表层土体 安装钢围檩和支撑 基坑开挖 开挖前进行降水 现浇井施工 井四周回填 顶管施工 拆除 支撑围檩 拔出钢板桩 在桩的缝隙处用中粗砂回填密实 3 钢板桩进场检验 钢板桩进场后 进行检查 丈量 分类 编号 对有弯曲 破损 锁口 不合的钢板桩进行整修 整修后的钢板桩达到锁口内外光洁并呈一直线 锁口 在拼接处的高低差不大于 2mm 锁口间隙不大于 3mm 锁口全长不得有破裂 缺损 扭曲成死弯 全长不应有焊瘤 钢板 角铁或其它突出物 保持平滑 两端均应切割整齐 钢板桩接长焊接时 用坚固夹具夹平 以免变形 接长采用焊接 先切 齐并打坡口 双面电弧焊对接 最后再焊接加固板加强 注意接头处锁口的平 顺度且不能有凸起 新桩或接长桩的桩端制作吊桩孔 在拉森桩锁口内涂抹黄油以减少插打时锁口间的摩擦和减少拉森桩围护 的渗漏 4 拉森桩的插打 选用 型 9m 长拉森钢板桩支护 采用履带式液压挖土机 KATO 1250 的液 压振锤的锤机施打 施打前先熟悉地下管线 构筑物的情况 准确放出支护桩 中心线 控制打入精度 插打定位钢板桩 准备工作完成后 将钢板桩转运到基坑处 用振动锤斜插到钢板桩顶口 整体起吊振动锤和钢板桩 利用自重顺锁口下插 然后测量观测钢板桩垂直度 和平面位置 满足要求后开启振动锤一边振动 一边插打下沉 为了确保插打位置准确 第一片拉森钢板桩是插打的关键 第一根钢板 桩必须插正 打正 以免影响后面的拉森桩 插打在导向架上设置一个限位框 架 大小比拉森桩每边放大 1cm 插打时拉森桩背紧靠导向架 边插打边将浮 吊钩缓慢下放 用两台经纬仪观测控制 以确保拉森桩插正 插直 然后以第 一根拉森桩为基准 再向两边对称插打拉森桩 为防止锁口中心线位移 可在打桩行进方向的钢板桩锁口处设卡板 阻 止板桩位移 同时在围檩上预先标出每块钢板桩位置 以便随时检查纠正 打 桩开始第一 二块钢板桩的打设位置和方向要精确 使起导向样板的作用 故 每入土 1 米测量一次 围堰钢板桩插打顺序为 首先插打角上的拉森桩 插打完成后测量检测 平面位置和垂直度 满足要求后利用锁口导向和定位导向依次施打其余钢板桩 为防止打桩时把相邻的已打桩标高的桩因磨擦作用而带入土中 要求每 打好一根桩就要在顶部用电焊与相邻的桩相固定 连接成一片 加大抗磨擦力 其它钢板桩插打 将拉森桩装运到基坑旁 整体起吊拉森桩 利用自重顺锁口下插 然后 测量观测拉森桩垂直度和平面位置 满足要求后开启振动锤一边振动 一边插 打下沉 在整个拉森桩围护施打过程中 开始时插一根打一根 即将每一片拉森 桩打到设计位置 到剩下最后 10 20 片时 要先插后打 到最后封闭时有偏差 可用轴线修正法修正 如发现过大倾斜时 要用倒链拉住桩身 边拉边打逐步 纠正 合拢后 再逐根打到设计深度 每根钢板桩的插打详细步骤如下 在预施打的拉森桩锁口内涂黄油 并在桩的下端系两根缆风绳 安绑主副吊点 其中副吊点未焊吊环 用钢丝绳捆扎时 应垫以木枋 以防滑移和受力后吊点处锁口变形 起吊一定高度后 慢慢放松副吊点 使拉森桩接近垂直状态 并利用风 缆控制正反方向 拉森桩就位下插 第一根拉森桩系沿导向木下插 是整个围护拉森桩的 基准 要反复挂线检查 使其方向垂直位置准确 其余各桩 则以插桩为准 对好锁口后 利用自重下插 当自重不能迫使其下插时 可利用滑车组进行加 压 安设桩锤进行振动锤击 使拉森桩下沉到河床预定标高位置 将已插好的拉森桩点焊固定于顶层内支撑导向架 用短钢筋 按上述步骤逐根下插钢板桩 5 施工要点及质量保证措施 施工前 必须对场地标高进行复测 施工时用水准仪测量 确保板桩桩 顶的标高准确 在打桩就位后 校正桩架的垂直度 确保板桩垂直 并确保板桩之间较 好地咬合 特别要注意基坑围护形状的不规则 对桩间的就位更应准确 板桩打好后 及时固定 以防止板桩移位 插桩要求 在插桩过程中 应做到 插桩正确 分散偏差 有偏即纠 调 整合拢 的要点 板桩围堰内空尺寸 工作井 10m 9 5m 接收井 7 4m 4 3m 钢板桩打设公差标准 项目 允许公差 板桩轴线偏差 10cm 桩顶标高 10cm 板桩垂直度 1 4 4基坑开挖基坑开挖 4 4 1 挖机开挖 钢板桩插打前根据钢板桩放线 接收井的路面采用破碎炮破除 废料装车 外弃 钢板桩施打完成后 首先用挖机在进行开挖 必须分层均衡开挖 开挖过 程中 防止土方开挖设备碰撞支护结构 避免扰动基底原状土 预留 30cm 厚 土人工挖除 严格按标高整平坑底 开挖出来的泥土转运到堆场外弃 坑底四周挖排水沟 集水井进行明排水 基坑周边不得堆载 土方开挖至设计标高后应立即浇筑素砼垫层 并在基 坑四周设置防护栏杆和警示标志 防护栏杆用安全立网封闭 4 4 2 防渗堵漏 基坑开挖过程中 若发现钢板桩锁口不密封漏水时 人工用棉絮 麻绒等 在板桩内侧嵌塞堵漏 以防止周围地面沉降 4 5钢板桩支撑施工钢板桩支撑施工 4 5 1 内支撑构件加工 钢围檩内支撑构件统一在指定地点加工完成后 运送至施工现场进行安装 内支撑构件主要有纵梁 横梁 斜撑 牛腿 三角板组成 纵横梁采用 40 型 钢作为钢围檩 斜撑同样 40 型钢组拼而成 牛腿利用 60cm 长 30a 工字钢斜切 围檩与内撑交接处 围檩四角处均焊接三角加强板 加强板尺寸 20cm 40cm 加强板厚度 10mm 要求连接处采用接触边满焊 焊缝高度不小 于 8mm 4 5 2 内支撑构件安装 1 钢板桩围堰的支撑包括围檩 水平撑及八字斜撑 采用两层布置 土方 开挖至板桩顶以下 1m 处 进行第一道支撑施工 开挖至板桩顶以下 3 m 处 进行第二道支撑施工 开挖 安装过程中要密切注意土壤的移位变化 2 安装第一道钢围檩内支撑 钢板桩合拢后土方开挖至第一道围檩标高下 方 50cm 处 即进行第一道内支撑安装 首先将牛腿 围檩托架 焊接在钢板 桩桩身上 牛腿布置间距约 3m 接着吊装纵 横梁安放在牛腿上焊接加固 焊 缝质量等级为三级 围檩与钢板桩的空隙用碎钢板焊牢抵紧 3 围檩安装完毕后 转角焊接八字斜撑 完成后再开挖土方 为方便第二 道钢围檩内支撑纵 横梁的安装 安装斜撑前 须先将第二道钢围檩内支撑的 纵 横梁吊放入钢板桩围檩内 最后安装斜撑 围堰内挖土至第二道支撑位置 处时 安装第二道围檩 支撑方法类同 4 支撑安装要求 支撑两端的标高差不大于 20mm 支撑水平轴线偏差不大于 30mm 同层支撑中心标高高差不大于 30mm 4 6基坑回填基坑回填 1 顶管施工结束后 及时进行基坑回填 并按照设计要求采用土加碎石进 行基坑回填 回填土须分层夯实 压实度按道路填方要求 2 覆土至支撑下 20cm 按有关规定的压实系数分层压实后 拆除支撑 3 回填土至地面标高左右 开始拔除钢板桩 4 路西侧接收井位于工农路非机动车道内 回填质量须严格控制 防止路 面下沉 路结构基层则可采用混凝土回填振实 在加盖沥青面层 4 7钢板桩的拔出钢板桩的拔出 1 板桩应在填土达到密度要求后 报监理工程师审批通过后方可拔除 2 钢板桩的拔出仍用履带式液压拔桩机 间隔拔除板桩 利用振动锤产生 的强迫振动 扰动土质 破坏板桩周围土的粘聚力以克服拔桩阻力 依靠附加 起吊力的作用将桩拔除 拔出钢板桩留下的空隙 用黄砂回填密实 3 拔出的钢板桩清刷 修补整理 并堆放在地面 及时运离施工现场 4 8 基坑监测 基坑围护结构的安危关系到本工程的安全 还关系到附近建筑物 城市管 线及道路设施的保护等 为保证施工过程中基坑的安全和施工的顺利进行 必 须对拉森钢板桩桩顶水平位移和基坑底部垂直位移进行监测 4 8 1 监测点的布置 在基坑四周的拉森桩钢板桩桩顶中心布置监测点 用于监测拉森钢板桩围 护结构顶部的位移状况 4 8 2 仪器及设备 位移监测采用全站仪 精度在 2mm 可以满足要求 沉降观测采用 DS3 水 准仪 仪器定期进行检校 各项指标需符合规范要求 4 8 3 观测方法及技术指标 1 位移监测 位移监测采用坐标测量和前方交汇相结合的方法对监测点进行观测 每个 监测点观测数不少于 2 次 2 沉降监测 沉降点监测采用二等观测 测站观测顺序为往测 奇数站为后 前 前 后 偶数站为前 后 后 前 返测 奇数站为前 后 后 前 偶数站为后 前 前 后 水准测量精度指标 等 级 视线 长度 前后 视距差 前后 视距累 积差 视线高度 往返较 差 附合或 环线闭合差 二 等 30m 1 0 m 3 0 m 0 3 m 4 注 L 为路线长度 单位 km 4 8 4 监测频率 基坑开挖 支护阶段 每天监测不少于 2 次 其他时段每 2 3 日测一次 雨天和雨后或位移速率较大时适当加密观测次数 每天将观测结果上报至监理 如桩顶位移值较小且趋于稳定 可适当减少监测次数 监测过程应持续至顶管 完成至基坑回填完毕 如在施工过程中发现钢板桩桩顶位移超过设计值 应及 时向监理和业主汇报 4 8 5 监测注意事项 1 施工前对原场地进行全面调查并作记录 必要时照相存档 2 每次观测结果详细记入汇总表并绘制沉降与位移曲线 3 每次观测应用相同的观测方法和观测线路 观测期间使用一种仪器 一 个人操作 不能更换 4 监测数据 资料要及时整理 及时反馈给有关人员 发现异常现象及时 汇报 当测试值接近规范要求时 要立即组织相关人员分析原因 研究对策 必要时采取果断措施 以防发生意外 4 8 6 位移控制及应急预案 钢板桩桩顶位移超过 5mm 时 应增加观测的密度 加强对基槽的监测 钢 板桩桩顶位移超过 10mm 时 采取钢板桩两侧卸载的措施 4 8 7 监测点布置图 监测点钢板桩围护 井室 4 8工作井 接收井施工工作井 接收井施工 顶管工作井 净空为 6m 4m 接收井 净空为 1 5m 1 24m 采用现浇 混凝土矩形结构 严格按照井设计结构图和有关规范进行施工 依照设计图纸 结合施工现场的地质情况和周围环境条件 确定工作井及 接收井采取明挖支护支模现浇法施工方案 施工前采用大口径深井降水 井结构 施工时采取全封闭施工 施工期间作好安全与文明施工工作 并配合当地有关 部门做好施工期间的交通安全 施工排水等工作 4 9 1 垫层施工 验槽合格后须立即安排浇筑垫层混凝土 用木方做模 用钢钎固定 垫层 混凝土厚 10cm 采用 C15 预拌混凝土 罐车运输 采用溜槽入模 平板夯振 捣二遍 木抹子成活要求平整 浇筑完成后应及时覆盖洒水养护 垫层混凝土 上强度后进行底板基础放样 4 9 2 钢筋施工 1 钢筋加工 钢筋进场时材质证明必须齐全 并按试验规定取样进行力学性能试验 复试合格方可加工使用 钢筋现场设加工场成型制作 按图加工确保钢筋规格 型号 尺寸正确 加工好的钢筋分类 堆放整齐 并挂牌标明种类及使用部位 箍筋与主筋绑扎 其末端应做弯钩 弯钩的弯曲直径 平直部分长度 弯钩的形式应严格按图纸及规范施工 2 底板钢筋绑扎 施工顺序 弹线 布置底板下层短向主受力筋 布置底板下层长向主受 力筋 架立墙立筋 穿置底板上层长向筋 穿置底板上层短向筋 穿置底板上 下层网之间拉结筋 在垫层混凝土上用墨线弹出每根钢筋位置 钢筋的保护层 间距 定位 等应和设计图要求一致 按弹出的钢筋位置线 先铺底板下层短向钢筋 再铺 上层长向钢筋 严格按施工图和有关规范规定进行绑扎 确保钢筋骨架稳固 绑扎整齐 对必要地方应用电焊焊接加强 基础钢筋接头位置按照规范要求布置 错开距离 500 且 35d 底板上层 钢筋标高采用通长 20 钢筋马凳控制 底层钢筋标高采用混凝土垫块控制 混 凝土净保护层厚度 40mm 呈梅花形间距 50cm 布置 在底板筋上绑扎通长钢筋 用以固定墙插筋位置 3 墙体钢筋绑扎 严格按施工图纸进行绑扎 侧墙钢筋绑扎的关键是控制好钢筋的搭接位 置与搭接长度 钢筋的垂直度与保护层厚度 竖向钢筋顶部的高度 绑扎前 首先测设高程控制线 支搭内外脚手架 清理预留筋表面灰浆 调整预留筋的垂直度与倾斜度 侧墙钢筋为双向钢筋网 竖筋在外 水平筋在内 对需接长的钢筋优先 采用焊接 电焊工必须持证上岗 钢筋接头位置应在受力较小处并相互错开 搭接长度按设计和规范要求 接头相互错开 50cm 同一截面钢筋接头率不大 于 50 钢筋接头双面焊缝长度不得小于 5d 单面焊焊缝长度时不得小于 10d 内外层钢筋净距布置拉筋控制 垫块与钢筋绑扎要牢固 并相互错开 布距均匀 按照图纸设计要求绑扎洞口加筋 绑扎后的侧墙钢筋 应稳固不变形 竖向筋保持垂直 横向筋保持水平 特别要注意墙转角处的垂直度与钢筋保护层不超差 4 9 3 脚手架施工 1 本工程内外脚手架采用扣件式双排钢管脚手架 支架的底脚衬垫 20 5cm 木板 立杆纵 横向按 1 2m 1 2m 间距布置 支架横杆步距 1 2m 立竖 杆后及时加纵 横向平面钢管固定 竖杆底部设置纵 横向扫地杆 2 外脚手架沿井壁四周组成整体框架结构 支架外侧立面设置剪刀撑 沉 井内脚手架为满堂 在支架顶部搭设施工平台 平台外围支架加高 1 50m 平 台上设防护栏及安全网封闭 内外脚手架的作业层均铺脚手板 4 9 4 模板安装 1 底板模板 基础模板采用木模 按设计图中给定的尺寸弹出模板安装的基准线 以此 安放模板 支撑固定 其模板垂直度采用水平尺贴靠调整 2 墙身模板 模板采用15mm厚竹胶板 先立内模 后立外模 竖肋为10cm 10cm方 木间距为30cm 横肋为2根 48钢管间距60cm 内外模采用 16mm对拉螺杆固 定 螺栓水平 上下间距为60 60cm 拉结螺杆中部设钢板止水片 止水片与 螺杆满焊 墙体模板加固采用 48 3 5钢管斜向支撑 在墙身两侧搭设操作支架 绑扎墙身钢筋 拼装墙身模板 支设模板时 在复核墙身 板底标高并校正轴线位置无误后 拉线找直 加以固定 模板支立好以后 检查模板垂直度 空间尺寸及位置 各种连接件 支 撑件 加固配件安装牢固 无松动现象 模板拼缝严密 模板安装完成后及时 约请监理工程师验收 模板接缝应严密合缝 防止振捣砼时发生漏浆现象 支撑时必须挂垂球 随时校正模板平面位置 平整度和垂直度 固定在模板上的预埋件和预留孔洞均不得遗漏 安装必须牢固 位置准 确 4 9 5 混凝土浇筑 1 底板基础浇注 井室采用 C30 S6 混凝土 表面平整度和高程控制要达到规定标准 采用预拌混凝土 分两层浇筑完成 在浇筑混凝土前 全部钢筋 模板 验收合格 积水要清理干净 混凝土搅拌车水平运输 通过滑槽直接入模进行 浇筑 采用插入式振捣器振捣密实 混凝土表面做好凿毛并清理干净 以利于 与墙身二次混凝土衔接 混凝土浇筑完毕后及时覆盖养护 2 井侧墙浇注 混凝土浇注前质检人员对模板 钢筋进行预检 报请监理工程师验收合 格后方可进行浇注 商品砼应提前预定 并派人检查商品砼的材料质量 商品砼的坍落度必 须严格控制 到达现场控制在 14 16cm 现场设置坍落度筒 对每一车砼进行 坍落度检验 浇筑采用泵车输送浇筑 浇筑采用分层平铺法 每层厚度控制在 30cm 50cm 均匀对称浇灌 泵管插入模板内 使混凝土的落差不超过 2m 避 免混凝土造成离析 选择细心的工人负责振捣 振捣棒应插入下层混凝土 5 至 10 厘米 振点移动控制在 40cm 左右 确保混凝土振捣密实 表面平整 在砼 浇筑过程中 应经常观察模板 支架 钢筋 预埋件和预留孔洞的情况 当发 现有变形 移动时 应及时采取措施进行处理 振捣时采用快插慢拨的原则 振捣时间控制在混凝土不在下沉 没有明 显气泡上升 表面平坦 泛浆为止 混凝土浇筑完毕后 及时对顶面进行修整 抹平 成活后的混凝土采用土工布覆盖养护 做好商品砼的浇灌记录和并按规 范制作标养试块 砼浇筑施工时 钢筋 木工班组派人跟班作业 负责本工种的检查 纠 正工作 4 9 6 模板的拆除 1 砼强度达到设计强度 2 5MPa 时方可拆模 并保证混凝土表面及棱角不 受损坏 2 模板拆除的顺序遵守后支的先拆 先支的后拆 按自上而下的原则顺序 拆模 模板拆除要注意对结构成品的保护 严禁猛砸硬撬 拆撤整体大块模板 必须有吊车配合 拆模时 作业人员要站立在安全地点进行操作 以免发生安 全事故 3 拆下的模板 配件等 严禁抛扔 按指定地点堆放 并做到及时清理 维修和刷涂好隔离剂 以备待用 4 拆模以后墙体要继续覆盖养护 养护时间应不少于 7 天 4 9顶管施工顶管施工 针对本工程顶管段水文 地质条件及顶管管径较小特点 采用泥水平衡顶 管工艺施工 4 10 1 泥水平衡顶管工艺基本原理 泥水平衡式顶管机是利用泥水压力来平衡顶进工作面上的水压力和土压力 通过调节出泥舱的泥水压力稳定开挖面 弃土以泥水方式排放出顶管机 在不 开挖地表的情况下 利用液压顶进工作站从工作坑将铺设的管道顶入 从而在 顶管机之后直接铺设管道 4 10 2 泥水平衡顶管具有以下优点 1 适用的土质范围比较广 如在地下水压力很高以及变化范围较大的条件 下也可适用 2 可有效的保持挖掘面的稳定 对所顶管周围的土体扰动比较小 因此施 工引起的地面沉降很小 3 与其他类型顶管相比 泥水顶管施工时的总推力比较小 尤其是在粘土 砂土层表现得更为突出 适宜较长距离顶管 4 工作坑内的作业环境比较好 作业也比较安全 由于它采用泥水管道输 送弃土 不存在吊土 搬运土方等容易发生危险的作业等问题 5 泥水输送弃土的作业连续不断地进行 其施工进度快 能有效的保证工 期 4 10 3 顶管掘进机选型 针对地质特点 本工程过路段顶管选用目前较为先进的 NPD 型泥水加压平 衡顶管掘进机施工 该机对挖掘面的土压平衡控制精确 操作简易 NPD 型泥水平衡顶管机采用一种新颖的多边形偏心结构 顶管机的刀盘和 泥土仓均采用多边形棱体 且刀盘轴线与主轴之间有一个偏心距 本顶管机具 有结构简单 轧碎卵石效率高 主轴 减速机泥水密封性能好 泥土仓内的高 塑性粘土不易堵塞等优点 本顶管机是一种土压平衡和泥水平衡的双重平衡顶 管机 切削下来的泥土在泥土仓内形成土压的塑性体 以平衡土压力 另外 在泥水仓内建立高于地下水压力 10 20Kpa 的泥水压力 以平衡地下水压力 同时 把进水添加粘土等成分的比重调整到一定范围内 可以在挖掘面是砂的 土质中形成一层结实的不透水泥膜 此时的泥水压力又可以同时平衡地下水压 力和土压力 所以该型顶管机施工过后的地面沉降很小 4 10 4 泥水平衡顶管工艺流程图 顶管施工工艺流程图 施工准备 测量放线 工作井施工 顶进设备安 装 导轨安装 后座顶板安装 后座千斤顶安装 洞口止水装置安装 出泥准 备 管道顶进 轴线偏差测量控制 管内出泥 顶进纠偏 管道拼装 接 口检验 管道顶进结束 竣工测量 设备转移 4 10 5 顶力计算 施工前 应对总顶力进行估算 以验算设备及材料承受力和确定工艺 顶力计算参考 给水排水工程顶管技术规程 CECS246 2008 1 顶力计算 0 1 式中 总顶力标准值 kN 0 管道外径 m 取 0 96m 1 管道设计顶进长度 m 取 50m 管道外壁与土的平均摩阻力 kN 本工程粉土夹粉质粉土层取 5 0 顶管机的迎面阻力 kN 4 2 式中 土的重度 kN m 取 18 36kN m 覆盖层厚度 m 取 3 6m 顶管机外径 m 取 1m 4 0 982 18 36 3 6 49 83 0 3 14 0 96 50 5 49 83 803 4 根据以上计算 总顶力需 80 3T 工作井所能承受的最大顶力为 1100kN 110T 使用两个 200T 千斤顶 按 70 效率计算 200 2 70 280 因此 0 80 3 所以以上千斤顶配置满足要求 2 后背墙面积计算 F P 803 4 150 5 4m2 式中 F 后背墙面积 m2 P 计算总顶力 kN 土体的允许承载力 kN m2 根据地勘报告取 150KPa 工作井井室内后背高 4m 宽 4m 4 4 16m2 5 4m2 所以井室后背符合顶力要求 4 10 6 顶管准备工作 1 根据设计轴线 高程 进行顶管中线 高程放样 以确定导轨的安装高 度和方向 测量放样严格按三级放样制度进行测放复核 确定无误后 放可进 行下道工序施工 2 导轨安装 导轨工字钢通过焊接与底座固定 根据施工图设计 管内底到工作井底板 上表面距离为 500mm 本工程导轨与管道中心夹角取 60 导轨 底座及斜撑 采用型钢制作 其中导轨选用 14 工字钢 净间距 b 48cm 斜撑采用 8 槽钢 布置间距 1 5m 底座采用槽钢拼装而成 布置间距 1 0m 导轨做法见下图所示 导轨做法示意图 两根导轨应顺直 平行 等高 导轨安装牢固 其纵坡与管道纵坡一致 3 顶进后背安装 为增大后背强度和抗力 在工作井后背方向加设一整块铁板 3 0m 3 0m 5cm 钢后背安装要与两井间的中心方向轴线垂直 且在纵断面上 要与导轨面垂直 导轨安装的允许偏差应满足下列要求 轴线位置 3 顶面高程 0 3 两轨净距 2 4 顶进设备安装 安装前应对高压油泵 液压油缸 液压管路控制系统 压力表进行检查 校定 设备性能合格方可安装 安装高压油泵 管路及控制系统 油泵宜设置在千斤顶附近 油管应直 顺 转角少 油泵应与千斤顶性能相匹配 油泵流量宜满足顶进速度 100mm min 的要求 并应有备用油泵 千斤顶的油路应并联 每台千斤顶应有进油 退油的控制系统 千斤顶的合力中心应低于管中心 其尺寸宜为管道外径的 1 10 1 8 主顶千斤顶安装于工作井内 用于向土中顶进管道 千斤顶安装要求位 于管道两侧 并与管中心左右对称 每只千斤顶均与管轴线平行 主顶油泵车安装到位后 需对油泵车进行调试 调试完成后 用高压油管与 主顶千斤顶连接 并对主顶千斤顶进行调试 如发现问题及时调换或检修 机头整体吊至基坑导轨上 调正机头