污水管道顶管竖井深基坑支护方案

北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 1 第第一一章章 编编制制依依据据 1 11 1 甲方提供图纸甲方提供图纸 图纸名称图纸编号发放日期 北京市怀柔新城中高路排水工 程雨污水施工图 2008J904 SS00PS0101PS2010 8 北京市怀柔新城中高路 111 国道 雁栖湖西路 排水工程 及污水泵站岩土工程勘察报告 2009技42 1 2010 8 1 1 2 2 主要规程 规范 标准主要规程 规范 标准 序号名 称编 号类别 1 建筑基坑支护技术规程 JGJ120 99 行业 2 2 基坑土钉支护技术规程 CECS96 97 地方 3 3 锚索喷射混凝土支护技术规范 GB50086 2001 国家 4 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 国家 5 建筑边坡工程技术规范 GB50330 2002 国家 6 建筑地基基础施工质量验收规范 GB50202 2002 国家 7 工程测量规范 GB50026 2007 国家 8 建筑工程施工质量验收统一标准 GB50300 2001 国家 9 建筑机械使用安全技术规程 JGJ33 2001 行业 10 施工现场临时用电安全技术规范 JGJ46 2006 行业 11 建筑工程施工现场供电安全规范 GB50194 93 国家 12 建筑施工安全检查标准 JGJ159 99 行业 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 2 13 建筑变形测量规程 JGJ T8 97 行业 14 北京地区建筑地基基础勘察设计规范 DBJ11 501 2009 地方 15 建筑工程资料管理规程 DB11 T695 2009 地方 16 建筑工程施工技术管理规程 DBJ01 80 2003 地方 17 建筑基坑支护技术规程 DB11 489 2007 地方 18 钢筋焊接及验收规程 JGJ18 2003 行业 19 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 行业 20 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 国家 21 建筑基坑工程监测技术规范 GB50497 2009 国家 1 31 3 主要法规 规定主要法规 规定 序号名 称编 号 1 中华人民共和国建筑法 2 中华人民共和国环境保护法 3 中华人民共和国消防法 4 中华人民共和国计量法 5 建筑工程质量管理条例 6 建筑安全生产监理管理规定 建设部第 13 号令 7 建设工程施工现场管理规定 建设部第 15 号令 8 北京市防火安全工作管理规定 政府令第 53 号 9 北京市建设工程施工现场管理方法 政府令第 72 号 10 建设工程安全生产管理条例 国务院第 393 号令 11 房屋建筑工程和市政基础设施工程实行见 京建质 2000 578 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 3 证取样和送检的规定 12 危险性较大的分部分项工程安全管理办法 建质 2009 87 号 13 北京市实施规定 京建施 2009 841 14 北京市危险性较大分部分项工程安全专项 施工方案专家论证细则 1 41 4 地区经验地区经验 我公司掌握的附近地区的岩土工程勘察资料 区域地质资料及区域水文 地质资料 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 4 第二章第二章 工程概况工程概况 2 12 1 工程简介工程简介 北京市怀柔新城中高路排水工程 设计单位为北京市市政工程设计研究 总院 建设单位为怀柔区工务局 工程地址位于怀柔区城区东北部 西起 111 国道 怀丰路 东至乐园大桥 全长约 1 8 公里 北京市怀柔新城中高路雨污水工程 设计沿中高路自西向东新建污水管 D 400 1000mm 下游沿雁栖河西侧巡河路新建污水管 D 1000mm 下穿 雁栖河后 于乐园大桥东南侧新建污水泵站 污水经泵站提升后 沿雁栖河 东侧巡河路向南 下穿牤牛河后 接入雁栖开发区现况污水干管 D 1000 最终排入庙城污水处理厂 管底高程 36 800m 低于下游雁栖开发区现况污 水管高程 39 30m 设计污水管位于中高路规划永中南侧 12 05 米 111 国道 至雁栖镇七路 中高路规划永中南侧 15 55 米 雁栖镇七路至雁栖河西路 本工程中采用顶管施工的污水管长度约 1393 米 2 1 12 1 1 顶管主要工作量 顶管主要工作量 1 37 井至 42 井 长 234 米 深约 8 4 米 2 42 井 43 井长 62 米 深 8 4 米 3 出泵站后 50 68 井顶管 长 1062 米 深 4 5 米 6 3 米 4 69 DW3 现况污水井 长 35 米 深约 5 6 米 2 22 2 地下管线及周边建筑物情况地下管线及周边建筑物情况 2 2 1 雁栖河西岸有大量企业和民宅 东岸为北侧为企业用地 南侧为 空旷地 企业厂房均为二层办公楼 墙体结构为彩钢板 民宅为一层两坡砖 瓦房 基础埋深均在 0 8 米左右 企业厂房和民宅距地下管线均在 30 米以外 对污水管线施工无影响 2 2 2 污水管道路径沿线上的邻近道路为雁栖河两岸的河堤路 东岸是 沥青混凝土路面 西岸是土路 两岸道路均为辅路 平时行驶车辆较少 2 2 3 中高路上无现况污水管 仅在雁栖开发区内有现况污水管 牤牛 河处局部有采石坑 周边没有其他地下管线及地下埋藏物 2 32 3 地质情况地质情况 依据北京昆仑利时勘察基础工程有限公司提供的勘察报告 地基土由人 工堆积层 新近冲洪积层和一般第四纪冲洪积层组成 自上而下分述如下 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 5 2 1 人工填土层 表层为厚 0 5 1 8m 的人工堆积杂填土 层和粉土素填土 1层 2 3 2 在人工堆积层之下为新近冲洪积层 细砂 层 卵石 层 粉质粘 土 2层 2 3 3 在新近冲洪积层之下为一般第四纪冲洪积层 中粗砂 层 层卵石层 层卵石层厚度较大 最大揭露深度 12 80m 2 42 4 地下水地下水 根据工程勘察报告 勘察期间 2009 年 7 月上旬和 2009 年 8 月中旬 钻孔最大深度 25 米内未见地下水 2 52 5 抗震设计条件及场地评价抗震设计条件及场地评价 本地区抗震设防烈度为 8 度 设计地震分组为第一组 设计基本地震加 速度值为 0 15g 本场地拟建建筑场地类别为 类 本场地的地基土不会产生地震液化 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 6 第三章第三章 设计参数设计参数 3 1 地面超载 按 q 10kPa 考虑 锚喷支护中上部按超载设计 设计 q 80kPa 3 2 基坑变形 按二级基坑控制变形 3 3 力学指标 C 值 综合考虑 等见下表 土层代号及土名称 C kPa 度 kN m3 qsik kPa 素填土 10151920 细砂 层 0252040 卵石 层 03522150 中粗砂 层 0302050 卵石 层 04022150 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 7 第四章第四章 排水设计方案排水设计方案 根据本工程水文地质条件 本场区地下水埋藏较深可不考虑基坑降水 如果遇因管道渗漏或集中降雨等上层滞水和地表水时可采用基坑内明排方式 排除滞水及地表水 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 8 第五章第五章 基坑支护设计方案基坑支护设计方案 5 15 1 基坑设计原则和重要性等级基坑设计原则和重要性等级 基坑设计的原则是 技术先进 经济合理 安全可靠 从而确保地下管 线施工期间基坑边坡稳定 基坑周围建筑物 道路及地下设施安全 基坑支 护设计与施工 尚应综合考虑工程地质与水文地质条件 基坑开挖深度 周 边环境 基坑周边荷载等因素 因地制宜 合理设计 精心施工 严格监测 本工程基坑最深处为 8 40m 5 1 1 37 井至 42 井 设工作坑 3 个 接收坑 3 个 5 1 2 42 井 43 井 设工作坑 1 个 接收坑 1 个 5 1 3 出泵站后 50 68 井 设工作坑 10 个 接收坑 10 个 5 1 4 69 DW3 现况污水井 设工作坑 1 个 接收坑 1 个 5 25 2 基坑支护结构图选型对比基坑支护结构图选型对比 根据规程中支护结构选型 场地周边地下地上情况和我公司多年的类似 工程经验 在总结类似基坑工程成功的经验和失败教训的基础上 进行基坑 支护方案的选型设计 本工程根据地层情况 场地周边建筑物情况以及经济 原因考虑 本基坑工程采用锚喷支护体系进行基坑支护 5 35 3 基坑支护设计基坑支护设计 5 3 1 坑深 4 5 8 4m 采用锚喷混凝土支护体系进行基坑支护 开挖坡 角 90 度考虑 坑底留 700mm 肥槽 5 3 2 基坑支护形式的选择 根据本工程地质水文条件 基坑周围环境及支护结构的使用功能 结合 目前同类施工条件下 基坑开挖及支护所采用的较为成熟 可靠的施工工艺 为能够最大限度地减少基坑开挖对周边环境的影响 并保证施工过程的安全 操作 同时考虑顶管施工的需要 本工程根据多个项目施工经验类比法 采 用 钢筋榀架 钢筋网片 锚喷混凝土 的倒挂施工支护结构 并在井口处设 置闭合的冠梁 5 3 2 1倒挂支护的结构形式 坑体结构形式 顶管坑平面净空为4 0m 6 0m 为确保基坑稳定和安全 提高支护结构刚度 在满足顶管施工操作需要的前提下 尽量减少支护结构 长度 在垂直于基坑长边方向 增设支撑墙 使顶管坑和接收坑平面均为两 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 9 室形式 1 支护结构的做法 1 冠梁采用C30模筑混凝土结构 断面尺寸为600 400mm 主筋采用 8 20 箍筋采用 8 200 在冠梁内预埋纵向连接筋 20 梁内锚固长度 1m 并打入地下土层内50cm 2 工作坑壁及支撑墙均为C25喷射钢筋混凝土结构 厚度为 120mm 20mm 3 工作坑壁格栅主筋为4 20 箍筋采用 8 200 在冠梁以下0 6 5m范 围内 钢格栅竖向间距为0 6m 6 5m以下竖向间距为0 45m 为了加强结构的 强度 在每榀钢隔栅转角部位设置2 25的加强筋 与 20钢筋焊接连接 钢 隔栅之间采用4M25螺栓连接 所有钢格栅均采用工厂预制加工 集中运送至 现场 然后现场安装 安装时 第一榀钢隔栅必须紧贴冠梁底部 4 工作坑壁及支撑墙钢隔栅内外两侧均满铺设置 8 100 100钢筋网格 5 上下层钢隔栅采用 20 1000的竖向连接筋连接 内外层竖向连接钢 筋须穿过钢隔栅内部 内外层间隔500mm 并与钢隔栅焊接牢固 上下层竖向 连接筋之间采用焊接连接 焊接长度不小于200mm 6 钢隔栅锚杆内打设 32 5 3 25锚杆 沿向下15 角打入 每隔一榀 设置一层 锚杆水平间距为1 0米 上下两层锚杆梅花状布置 锚杆固定后注 入改性水玻璃浆液 7 结构底部采用内外双向 16 200钢筋网格 C25预拌混凝土 结构厚 度为300mm 8 在倒挂支护结构外侧分别用安装3个盘撑 结构为20 工字钢平放并与 钢隔栅焊接连接 顶管坑 接收坑具体结构见附图 5 45 4工作坑施工工作坑施工 混凝土地圈梁 在工作坑外边尺寸范围内挖土深l 0m 施做钢筋混凝土 冠梁 冠梁顶要在地面下0 5米深处 冠梁上砌砖墙 内抹面 0 6m 即高出 地面0 1m 待竖井使用完后方便拆除 5 4 1 工作平台 平台用 40a 工字钢做主梁 南北向放置 间距 2 5 米 并需要让开吊管 位置 负梁采用 25 工字钢 15 15 方木采用满铺方式 吊架采用 四不搭 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 10 架设 管子采用 159 10 钢管 起重机械采用 10 吨卷扬机一台 四不搭 架子座落在圈梁上的预埋板 5 4 2支护墙体施工 5 4 2 1土方开挖 1 待混凝冠梁强度达到 90 后进行基坑土方开挖 2 开挖顺序由上至下 对角开挖 中间留核心土的方式进行 每一循 环挖深与钢格栅竖直间距相等 开挖顺序示意图见附图 中间支撑墙体锚喷 前 先从一侧将支撑墙投影位置的土方掏出 并保留另一侧投影外的土方 待中间墙体锚喷完成后再开挖另一侧的土方 3 开挖出的土方用小推车及时运出工作坑 4 土方开挖后进行钢格栅安装 混凝土锚喷施工 之后进行下一循环 的土方开挖 钢隔栅安装 混凝土锚喷施工 5 挖至设计标高施做封底 最终形成整体支护 开挖顺序示意图开挖顺序示意图 5 4 2 2锚喷和支护 1 基坑壁用 20 连接筋与混凝土圈梁下部骨架连接 并在混凝土圈 梁底部安装第一层钢格栅 钢格栅各部分之间采用螺栓连接 与预留竖向连 接筋焊接牢固 2 基坑施工时分部位进行挖土 安装钢格栅 钢筋网片及锚喷混凝土 依次向下逐层交叉施工 钢格栅层与层间用连接筋焊接连接 外挂钢筋网片 分 2 至 3 次喷射混凝土达到厚度要求 逐层重复施工直至达到深度 最终形 1 4 2 3 5 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 11 成钢筋混凝土锚喷护壁 3 在每一层基坑壁钢隔栅安装时 同步安装支撑墙相应的钢隔栅 在 基坑壁锚喷混凝土时同步对支撑墙进行锚喷施工 4 喷射混凝土设计强度等级为 C25 基坑壁每隔一榀打设一层锚固钢 管 钢管选用 32 5 3 25 的普通钢管 钢管长 3 5 米 斜向下 15 每 层锚固钢管采用梅花状布置 并通过锚固钢管向土壁注入改性水玻璃浆液 5 支撑墙体钢格栅与基坑壁钢格栅采用螺栓连接 上下钢格栅之间采 用竖向连接筋焊接牢固 6 施工缝处混凝土浇筑要求 当原混凝土的强度达到 1 2MPa 后方可浇筑新混凝土 对已硬化的混凝土表面 应清除混凝土软弱层 并用气泵吹干净 水 平施工缝在新老界面处浇筑 3 5cm 厚与混凝土配比相同的减石子混凝土 5 4 2 3 封门 顶管过程中 管从工作坑进洞 还是出洞 管子与洞口之间都必然会有 间隙 必须做好封闭 如封闭不严 触变泥浆及回填注浆就会从该间隙中流 到坑中 影响坑内作业 严重时会造成洞口的塌落 造成事故 故洞口必须 做好止水 根据设计高程在施做工作坑锚喷护壁时 将预制好进出洞口的圆拱形钢 格栅 钢隔栅主筋采用 4 20 钢筋 箍筋为 8 200 洞内径尺寸略大于管子 外径 8 10 cm 与横向钢格栅连接 洞口部分的钢格栅及锚喷混凝土在水 泥混凝土管就位后再拆除 另做止水洞口 为了方便施工 在隔栅墙底部也开设洞门 洞门边距离连接螺栓不小于 0 5m 施工方法同上 5 4 2 4 封底 工作坑混凝土封底在挖深达到设计管底高 管壁厚 设备底座安装尺寸 导轨高后进行 打底板混凝土要注意与设备安装的予埋相配合 坑底部一 角施做与底板混凝土浇筑成一体的集水坑 5 55 5 接收坑施工接收坑施工 接收坑施工方法同顶管工作坑 5 65 6 质量检验 质量检验 按一个工作坑或接收坑计算 5 6 1取砼试块按一个工作坑计算 冠梁砼试块 3 组 C25 喷射砼试块 3 5 组 喷射砼厚度打孔检查 2组 共6个点 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 12 5 6 2 锚杆验收试验 3 根 5 6 4 在基坑周围布置 4 个水平变形观测点 冠梁上布设 4 个水平变形 观测点 从施工开始到管线验收回填全过程观测 施工期间每天在固定时间 测量一次 每天最少观测一次 做好记录 确保基坑及周围建筑物安全 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 13 第六章第六章 基坑开挖监控基坑开挖监控 6 1施工监测的原则 1 1 施工监测应以获得定量数据的专门仪器测量或专用测试元件监测 为主 以现场目测检查为辅 1 2 各监测项目在结构施工前应测得稳定的初始值 且不少于两次 1 3 各项监测工作的时间间隔根据施工进程确定 当变形超过有关标 准或场地条件变化较大时 应加密观测 当有危险事故征兆时 则需要进行 连续观测 1 4 量测数据必须完整 可靠 对施工工况应有详细描述 使之真正 能起到施工监控的作用 为设计和施工提供依据 1 5 测试单位根据对当前测试数据的分析 较好的预报下一施工步骤 中地层 支护的稳定与受力情况及地表沉降等 并对施工措施提出相应的建 议 1 6 所有测点均应反映施工中该测点受力或变形等随时间的变化 即 从施工开始到完成 测试数据趋于稳定为止 1 7 按规定及时向建设单位 设计单位提供量测报告 内容包括 测 点布置 测试方法 经整理的量测资料及分析的主要成果 结论及建议 量 测记录汇总等 同时 施工过程中依据监控资料进行现场分析 以便判断支 护状态 采取相应变更设计参数和施工方法 2 监控量测的重点 6 2 1 监控量测重点主要有以下几点 在施工过程中要特别注意加强监 控量测 以指导安全施工及保护工程周边环境 采取必要的施工保护措施 确保其安全 1 基坑结构沉降 2 基坑结构墙变形 3 地表下沉 6 2 2 监控量测的施工准备 1 监测项目的计划和监测方案 根据工程的特征 制定详细的观测计划 和信息传输方法 2 监测 监测应在基坑施工之前就开始进行 以得到可靠的初始记录 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 14 在监测中 监测频率是根据项目的设计要求和施工情况来确定的 3 信息传输 所有现场测得的数据 要通过自动或人工的形式 及时安 全地传送到数据库系统中 以便按时提供可靠的结果 4 定期简报 将现场测得的数据的分析结果和预测 定期以简报形式汇 报有关单位 分日报 周报 月报 关键时刻要进行小时报 6 2 3 监测内容及测点布置 1 根据设计要求和相应的规范规程 为确保施工安全 做到信息化施工 拟定的施工监测项目主要有 基坑结构位移 地表下沉等 2 具体的监测项目 测点布置 使用仪器设备及观测频率如下表所示 表表 6 16 1 量测项目及施测方法量测项目及施测方法 序 号量 测 项 目施 测 方 法 1地 表 下 沉0 5 级精密水准仪 2基坑结构下沉0 5 级精密水准仪 3基坑结构侧墙位移GY 85 型尺式收敛仪 表表 6 26 2 测点布置及测点安设点数测点布置及测点安设点数 序 号量 测 项 目测 点 布 置 每断面测点 数 1地 表 下 沉地面每 50m3 15 点 2基坑结构下沉井口圈顶部2 点 3基坑结构侧墙位移侧墙1 对 表表 6 36 3 施工内部量测数据控制界限施工内部量测数据控制界限 序 号 量 测 项 目 允许极限值 mm 控制界限值 mm 跨径 8m4020 跨径 8m55451地表下沉 跨径 8m0 6 0 8 0 4 0 6 表表 6 46 4 量测项目的频率表量测项目的频率表 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 15 序 号量 测 项 目施工掌子面距测点位置量测频率 次 d 距测点或超过测点 3 倍洞径1 1 超过测点 3 倍 5 倍洞径1 2 超过测点 5 倍以上洞径1 7 超过测点 3 5 倍洞径1 2 1地表下沉 超过测点 5 倍洞径1 7 施工期间1 1 建成 1 个月内1 72基坑结构下沉 建成 1 个月以后1 30 或不定期 竖井施工期间1 1 竖井建成 1 个月内1 73 基坑结构侧墙 位移 竖井建成 1 个月以后1 30 或不定期 2 4 监测点的布置 1 基准点设置 水准基准点 又称监控点 是沉降观测起始数据的基本控制点 拟布设 深埋混凝土结构水准基准点 3 个 形成监控网 基准点设置在所观测建筑物 50m 的沉降影响变形区以外 工作基点距离拟建建筑物的距离不得小于建筑 物基础深度的 1 5 2 0 倍 工作基点与联系点也可在稳定的永久建筑物墙 体或基础上设置 点与点之间的距离小于 30m 要求埋设于车辆 行人少 通视情况良好且便于保存的地方 见附图 基准点埋设深度应达到原状土层 具体深度以勘察报告或实际揭露为准 采用洛阳铲钻孔 直径为 150mm 灌注混凝土 中间埋设直径 22mm 的螺纹 钢筋 混凝土浇注养护稳定后方能开始引测基准点标高 并进行首次联测 2 变形监测点的埋设 根据规范及设计要求 沉降观测点标志制作采用埋设 L 形螺纹钢 22mm 的方案 并用红油漆标记编号 基坑周围地表沉降标志采用钻孔 法或探井法埋入 标志形式为直埋式 具体规定按 建筑物变形测量规程 第 C 0 2 条规定执行 2 5 监测点保护措施 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 16 1 监测点是一切测试工作的基础 因此特别加强对各监测点的保护工作 完善检查 验收措施 2 在每个监测点埋设完成后 应立即检查埋设质量 发现问题 及时整 改 3 确认埋好后 埋设人员及时填写埋设记录 并准确测量初始数据存档 作为开挖时监测的参考 由项目负责人进行实地验收 在埋设记录上签字确 认 4 对于所有预埋监测点的实地位置应做精确记录 露出地坪的应做出醒 目标志 并设保护装置 2 6 施工监测 1 基坑施工现场必须组织专职量测小组 量测小组在施工单位项目部技 术负责人领导下 负责测点埋设 日常量测和数据处理等工作 并及时向主 管技术领导和部门反馈量测数据 2 五固定 固定观测人员 固定观测仪器 固定观测水准尺 固定观测 路线 固定观测方法 3 每次观测之前将仪器露天放置 30 分钟 4 烈日下观测使用观测伞 温差变化较大时使用仪器罩 5 常规水准观测顺序为后前前后 6 在线路上预先测量距离 水准仪与水准尺之间的距离不超过 50m 分 别在水准尺和水准仪摆设处作相应标志 7 基坑支护过程监控测量 表表 6 56 5 基坑支护过程监控测量表基坑支护过程监控测量表 序 号 监测内容 单 位 数 量 监测仪器测点布置测试频率 1 竖井圈梁水 平位移和垂 直位移观测 点4 全站仪 测倾仪 井口圈梁施工过程中 每天进行 2 竖井周围地 面沉降观测 点8精密水准仪 井口附近地表施工过程中 每天进行 8 异常情况的判别和对策 制定量测监控方案时应根据有关规范 规程 计算资料和设计文件确定 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 17 监控量测项目的管理基准值 并把管理基准值的 70 时定为监控量测项目的 警戒值 在量控监测的过程中 若发现观测值达到了警戒值 则应进一步加 大观测频率 密切观测 当监测数据达到或超过管理基准值时 应停止施工 报告监理 并向监理报送应急补救措施 修正支护参数后方能继续施工 警 戒值见下表 表表 6 66 6 警戒值设定表警戒值设定表 监测项目警戒值 mm 管理基准值 mm 地表沉降2130 基坑支护结构水平位移2130 地下管线变形7 2110 30 建筑物允许倾斜率 0 140 2 2 7 数据处理 1 鉴于量测数据控制界限尚未有统一的规定 为了施工本身及基坑施工 影响区范围的地上 地下建 构 筑物的安全 施工过程中必须按控制界限 严于国家 GBJ86 85 和铁道部标准 进行控制 当数据与国家 地方 设计 标准矛盾时 执行后者规定界限 2 量测数据处理 遵守下列规定 1 现场量测数据及时绘制位移 时间曲线图或位移 进尺曲线图 2 当位移 时间曲线图或位移 进尺曲线图趋于稳定时 进行数据处 理以推算最终位移值和掌握位移变化规律 3 数据处理一般采用回归分析方法 3 施工现场必须建立下列量测记录图表 并按规定填报 绘制 1 现场监控量测记录表参见表 2 现场监控量测信息反馈分日 周 旬 月报表 3 现场监控量测位移 时间曲线图或位移 进尺曲线图 4 回归分析拟合曲线和位移趋势预测曲线 2 8 信息反馈 在施工过程中 对现场测得所有观测数据 均实行信息化管理 由富有 经验的专职人员根据不同的观测要求 绘制不同的变形或形变曲线 并打制 相应表格 预测变形发展趋向 定期以简报的形式汇报 分为日报 周报 月报等 根据工况 监测人员做到随叫随到 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 18 1 一般情况的处理 一般情况下 下一次观测时应提供上一次的观测成果 既在开挖 15 天 内 一日一报 16 30 天两日一报 30 天以后一周一报 2 特殊情况的处理 特殊情况施工单位必须随时向业主或监理书面报告 紧急情况可口头报 告 提供技术资料 必要时提供阶段性报告 量测数据遇有下列情况必须立即向上级或上级部门技术领导反馈反馈 1 支护结构出现大量明显裂缝 2 实测数据绝对值已达到或超过控制界限值 3 实测数据绝对值已接近允许极限值 4 量测数据绘制的散点图出现不符合正常图形规律的异常变化 5 量测数据接近规定 或国家规范 设计及建设单位规定的允许值 3 监控量测反馈程序 本标段沉降变形监测资料均用计算机配专业技术软件进行自动化初步分 析 处理 根据实测数据分析 绘制各种表格及曲线图 当曲线趋于平衡时 推算出最终值 监测人员按时向施工监理 设计单位提交监控量测周报和月报 并综合 分析监测成果 对当月的施工情况进行评价并提出施工建议 及时反馈指导 信息 调整施工参数 保证安全监测反馈 2 9 监测管理 1 监控量测小组与监理工程师密切配合工作 及时向监理工程师报告有 关情况和问题 并提供真实可靠的量测资料 2 仪器在安装埋设的全过程中 对仪器 监测元器件和设备工艺等进行 连续性的检验 以保证其质量的稳定性 并作安装记录 组长负责监测工作 的组织计划 外协及监测资料的质量审核 3 制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施 4 成立专门监测组承担施工监测 量测人员保持固定 保证资料的连续 性 5 仪器采用专人专用 专人保养 专人校检的方法管理 6 仪器设备和元器件在使用前均经严格的校验 合格后方可投入使用 7 在监测过程中 必须遵守相应的测试细则及相应的规范要求 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 19 8 量测资料均应经现场检查 室内复核两道程序后方可上报 9 量测资料的储存 计算 管理均采用计算机系统管理 进行信息化管 理 3 测量安全保证措施 1 监测人员须将工作日程通知现场负责人 得到现场负责人的批准后方 可进入现场 2 监测人员进入施工现场要戴安全帽 佩带标识 服从指挥 3 未经工地批准 监测人员不得随意移动或操作工地的施工设备 不得 擅自拉引电源线 4 监测人员登高时 应使用坚固可靠的工作梯 不得登踏斜木板或木箱 5 监测人员在有车辆通行的路面工作 应穿好安全背心 必要时要设置 车辆绕行或缓行标志 6 4 应急预案 1 发生坍塌事故时 要立即封闭现场疏散人员 封锁现场隔离带与事故 地点应保证安全距离 2 排险和抢救由有经验人统一指挥进行 3 因坍塌造成人身事故后同时采取两个方面的措施 一方面立即扒土 扒土时必须使用保证遇难者不被伤害的工具 并密切注意伤员情况 防止二 次伤害 另一方面对伤员上部土体采取临时支撑措施 防止因二次塌方伤及 抢救者或加重事故后果 4 对于不稳定的土体采用垂直注浆加固土体 5 对危害大的复杂塌方 应由安全部门共同商定处理方案 6 认真贯彻基坑施工 短开挖 强支护 快封闭 勤量测 施工原则和 预防为主的方针 采取施工量测 控制地表沉降在允许范围内和杜绝塌方发 生 7 加强监控量测 并根据监控量测 信息反馈 位移反分析来调整支护 参数 确保施工安全 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 20 第七章第七章 竖井应急预案竖井应急预案 7 1 成立应急事件处理领导小组 作为应急情况发生时的组织领导机构 选择 3 名身体健康 体健的工人 成立应急情况处理突击队 随时待命 作 为抢险使用 本公司应急事件处理领导小组组织机构如下 抢险指挥部 抢险总指挥 生产指挥部总工办设计室项目技术负责 质检员施工员安全员材料员资料员 抢险突击队施工队电焊工 电工 测量队 7 2 建立信息反馈制度 监测单位每天应向业主 监理 施工单位汇报监测 结果 以便发现问题 及时解决 信息反馈程序如下 总包单位技术负责监理工程师 7 3 当坡体及附近建筑物变形超过报警值或变形速率超过规定值时 应 及时通知业主 监理 总包方进行会商 查找原因并作好应急措施 业主 测量队主管总工程师 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 21 当变形超过预警值 要求监测队每天监测 2 次 当变形超过警戒值时 要求每小时测一次 并启动应急预案 7 4 边坡工程施工出现险情时 应作好边坡支护结构和边坡环境异常情 况收集 整理及汇编等工作 7 5 当边坡变形超过预警值 周边环境出现沉降开裂等险情时应暂停施 工 根据险情原因选用如下应急措施 1 坡脚被动区临时压重 2 坡顶主动区卸土减载 并严格控制卸载程序 3 作好临时排水 封面处理 4 对支护结构临时加固 5 对险情段加强监测 6 尽快向勘察和设计等单位反馈信息 开展勘察和设计资料复审 按施工的 现状工况验算 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 22 第第八八章章 顶顶管管施施工工 本次顶管施工采用人工掘进顶管施工 工作坑工作平台采用工字钢 方木 搭板搭设 工作坑处吊运设备用架子采用工字钢龙门架 顶进前采用改性水 玻璃浆液进行土壤固化 过程中采用触变泥浆减阻 顶进后采用水泥浆液填 充 8 18 1设备安装设备安装 8 1 1工艺流程 工作平台安装 垂直起重运输设备安装 导轨安装 顶进设备安装 检查验收 8 1 2 工作平台的安装 1 工作平台应按照施工方案设计图要求支搭 2 工作平台承重主梁应根据管重及其他附加载荷计算选用 主梁两端支 搭在工作坑壁外不小于 1 2m 必须根据起吊设备能力及起吊物质量核算起重架 支搭于工作平台 上的起重架 应安装牢固 并设有防雨棚 工作坑上的平台口必须安装护栏 并设专用人行爬梯 8 1 3 垂直起重运输设备安装 安装前必须对卷扬机 电动葫芦等起重设备进行全面检查 设备完 好 方可安装 电动葫芦起重能力应与行走梁匹配 起重设备安装后在正式作业前必须试吊 吊离地面 10cm 左右时 检 查重物 设备有无问题 确认安全后方可起吊 起重设备设专人检验 安装并必须遵守安全操作规程 8 1 4 导轨安装 在槽底用C20混凝土铺一层 20cm基础 宽度较枕木长 50cm 在混凝土内部埋设 15cm 15cm枕木 埋深 13cm 枕木长度应比导轨外缘两边各长出30cm 间距40cm 枕 木埋入混凝土的面需包油毡 顶管坑的支护以及平台搭设完成后 进行导轨安装 导轨选用须根据管径确定 1 两导轨的间距 导轨间距计算 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 23 导轨采用重轨 H 152mm 1050 管外径为 1250 mm 设计管外皮离地面 为 30mm AB OB OB OA OA OB R 1250 2 625 mm 1050 OA R 30 H 625 30 152 503 mm 1050 AB 625 625 503 503 370 9mm 1050 L 2 AB 741 8 mm 1050 经计算 导轨间距为 741 8mm 1050 导导轨轨间间距距示示意意图图 2 导轨安装质量检验标准 导轨应直顺 平行 等高 安装牢固 其纵坡与管道设计纵坡一致 安装导轨高程及内距允许偏差为 2mm 中心线允许偏差为 3mm 顶面高程允 许偏差为 0 3mm 导轨应根据管材规格选配相应的钢轨做顶进导轨 应在检验合格的基础上安装枕木 在检验合格的枕木上安装导轨 结合管道基础设计 确定混凝土面的高程及宽度 水泥混凝土基础的宽 度比管外径大 40mm 厚度采用 20 30mm 混凝土基础顶面应低于枕木顶面 1 2cm O L A B H R 30mm 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 24 8 1 5 顶进设备安装施工 安装前应对液压缸 高压油泵 液压管路控制系统进行检查 设备完好 方可安装 应根据顶管坑的施工设计 安装高压油泵 管路及控制系统 油泵宜设 置在液压油缸附近 油管应直顺 转角少 油泵应与液压油缸相匹配 并备 有备用油泵 液压油缸的油路应并联 每台液压油缸应有进油 退油的控制系统 液压油缸的着力中心应位于管总高的 1 4 处 且不小于组装后背高度的 1 3 工具管应在导轨 工作平台 垂直起重设备安装完成后进行安装 安装 前应对设备进行检查 使其处于完好状态 顶铁应放置在工作坑内顶进方向的两侧 摆放整齐 方便安装 顶铁应有足够的刚度 长短搭配满足顶进需要 外形尺寸规整 顶面与 轴线垂直 安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行 对称 顶铁与导轨和顶铁 之间的接触面不得有泥土 油污 更换顶铁时 应先使用长度大的顶铁 顶铁的允许连接长度 应根据顶 铁的截面尺寸确定 当采用截面为 20cm 30cm 顶铁时 双行使用的长度不得 大于 2 5m 且应在中间加横向顶铁相连 顶进设备安装后应试车运行 导轨及设备的安装质量应符合下列要求 枕木的安装高程应低于管外高程 1 2cm 间距均匀 其铺装纵坡应与管 道纵坡一致 两根导轨应直顺 平行 等高 导轨安装牢固 其纵坡与管道 设计坡度一致 导轨 高程及内距允许偏差为 2mm 中心线允许偏差为 3mm 顶面高程 允许偏差为 0 3mm 顶进设备液压系统应符合施工设计要求 管路连接不得漏油 压力表应 经过校验合格 起吊设备各连接部件应牢固可靠 电葫芦应检验合格 限位装置齐全有 效 起吊索具 吊钩 钢丝绳 经过检验合格 安全可靠 8 28 2顶管坑后背设置顶管坑后背设置 后背土壁应平整 并与管道顶进方向垂直 在平直的撑板前紧贴撑板横 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 25 排 20cm 20cm 方木 方木前放置立铁 立铁前横向叠放 15cm 40cm 横铁 方木及立铁应埋至工作坑底以下 50cm 1 顶进时总顶力 P nGL P 计算总顶力 kN G 管子单位长度管体自重 kN m L 顶进总长度 m n 土质系数 取 2 0 取管径 D1000 顶距为 48 米进行计算 顶坑尺寸为 4 5 6 5m D1000 顶管 L 2m 每节管重为 7 78 吨 76 244KN p 2 76 244 48 3659 712 全部顶力 2 后背墙允许抗力 Ep 2h5 0 ppp 2 KCHKHKH K B Ep 后背墙的允许抗力 KN B 后背墙的宽度 取 2 0 米 K 安全系数 取 2 0 后背土体的重力密度 取 20 KN m H 后背墙高度 施工中坑壁采用钢筋混凝土锚喷护壁 取 H 10 米 Kp 被动土压力系数 Kp tan2 45 2 C 后背土的粘聚力 KN m2 取 15 Kp tan2 45 2 tan2 45 2 tan2 45 25 2 2 464 Ep 2 2 0 5 20 100 2 464 20 10 2 2 464 2 15 10 464 2 3920 6KN 3 后背墙被动土压力作用点 符号意义同上 3 CKphH CKphHH H E 42 63 3 0 H0E 10 3 2 10 3 2 6 15 2 10 2 2 464 2 4 15 4 496m464 2 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 26 4 后背墙稳定性验算 Ep H0E 3920 6 4 496 17627 02KN m P h 3659 712 2 1 075 11253 61 KN m 结论 后背墙稳定 每段顶管需根据顶进深度进行验算 5 后背坑壁横排方木的面积 F P F 横排方木的面积 m2 P 计算顶力 kN 土的允许承载力 kN m2 取 150kN m2 后背安全系数的核算 一般土壤允许承载力 KN 150 湿度较大的粉砂允许承载力 KN 100 亚粘土及密实的砂土砾土允许承载力 KN 200 锚喷混凝土结构能够允许承载力 KN 400 F 3659 712 400 9 15 后背墙根据管径大小及后背铁布局 高度一般为 2 4m 宽度为 1 2 3 0m 顶管工作坑及后背墙的施工允许偏差见表 工作坑及后背墙的允许偏差表 项 目允许偏差 mm 宽 度 长 度 施工设计规定 工作坑每侧 垂 直 度0 1 H 后 背 墙水平扭转度0 1 L 注 H 为后背墙的高度 mm L 为后背墙的长度 mm 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 27 第九章第九章 管道顶进管道顶进 1 1 作业条件作业条件 全部设备已经检查 并经过试运行确认正常 首节管在导轨的中心线 坡度 高程应符合导轨设备安装规定 2 2 工艺流程工艺流程 触变泥浆降阻 测量放线 首节管空顶就位 初始顶进 管道顶进 回填注浆 检查验收 顶进测量 9 39 3 土层加固土层加固 当顶管开挖面及管顶部位遇有粉细砂及砂砾石土层时 注浆加固土层 防止顶进过程管前产生坍塌 加固范围 管线为全线加固 加固方式为在管 道内采用钻孔方法 15cm 形成梅花状 钻孔高度距顶管上管壁 15cm 为宜 然后采用 10cm 花管伸入孔内 便可注液加固土壤 土层加固采用灌注水玻璃浆液的措施 加固应符合下列要求 对注浆原料进行检验 并测试凝结时间 渗透半径 酸碱度等指标 浆液配制搅拌时 混合顺序应按照 硫酸溶液稀释 降温后 方可进入 搅拌装置内 水玻璃溶液稀释 碳酸氢钠溶液进行混合 水玻璃 碳酸氢钠 溶液应按混合液凝结时间需要掺入 每次配制浆液 需与现场注浆速度及所需量相适宜 9 49 4 顶管操作工艺顶管操作工艺 首节管空顶就位后 拆除洞口封门应符合要求 采用钢木支撑 立板密撑时 应采取措施保持洞口上方支撑稳固 采用锚喷护壁时 封门拆除前 对封门背后土体进行注浆加固 封门拆 除后将工具管立即顶入土层内 4 1 初始顶进 封门拆除后 初始顶进 5 10m 范围内 应增加测量密度 首节管允许偏差为 轴线位置 3mm 高程 0 3mm 当接近允许偏差时 应采取措施纠偏 土壤固化 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 28 管前挖土长度 土质良好 在正常顶管地段 可超越管端 30 50cm 在 不良地段开挖超越管端距离不得大于 30cm 在正常顶管地段 管顶部位最大超挖量宜控制在 1 5cm 左右 管底部位 1350 范围内不得超挖 在不允许土层下沉顶管地段 管子周围不得超挖 人工挖土顶管时 管前挖土人员应在管内操作 土质不良 管前应加工 具管 严禁挖土人员在工具管外进行作业 人工挖土前 应先将工具管刃口部位切入周边土体中 挖土应根据地层 条件 辅助以必要的降水或注浆加固等措施 4 2 填充注浆 顶管终止顶进后 应对管外壁与土层之间形成的空隙或触变泥浆层进行 充填 置换 保障被穿越的地面构筑物安全 注浆应符合下列要求 在顶进过程中 将对管外壁的土壤造成松动和空洞 顶管施工完毕 为 不造成今后的事故需对管外壁压入填充物 本次压入物选定为水泥粉煤灰液 其配比为 10 1 使用定量水稀释水泥粉煤灰 置入压力罐中 使用高压空 气压入 压入口还使用触变泥浆孔管 如在压浆孔加固不当的 采用从地面 打孔的方法压浆加固 具体详见下图 4 3 顶进过程 顶铁拆装及使用要求 顶铁应无扭曲现象 安装应顺直 每次退回液压缸活塞换放顶铁时 应换用可能安放的最长顶铁 在顶进过程中 顶铁上方及侧面不得站人 并随时观察 顶铁有错 位 扭曲现象时 必须采取措施 防止崩铁 4 4 质量标准 管道接口勾缝必须密实 平顺 不脱落 管内不得有泥土 石子 砂浆 砖块 木块等杂物 管外壁与土体间的空隙 采用雷达探测 并填充处理完毕 顶管允许偏差见下表 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 29 顶管允许偏差表顶管允许偏差表 检验频率 序 号 项目 允许偏 差 mm 范围点数 检验方法 D 1500 30 1中线位移D 150 0 50 每节管1 测量并查阅测量记录 有错口时测量 2 点 2D 1500 10 20 3 管内底高程 D 150 0 20 40 每节管1 用水准仪测量 有错口时测量 2 点 4D 1500 10 5 相邻管间错 口 D 150 0 20 每个接 口 1用尺量 6对顶时管节错口 30 对顶接 口 1用尺量 注 D 为管内径 4 5 应注意的问题 顶进应昼夜三班连续施工 除不可抗拒情况外 不得中途停止作业 应严格执行测量放样复核制度 每次测量前 要先检查测量标志点 是否移动 为防止管端破损 应在顶进过程中认真控制好方向 纠偏不得大起 大落 为防止接口管渗漏 在吊装过程中应采用专用吊具 严禁用钢丝绳 直接套入管口吊运 以防损坏管口及钢套环 为防止地面沉降 应严格控制超挖量 顶进完成后要及时进行注浆 5 5 顶管闭水试验顶管闭水试验 闭水试验在管道填土前进行 并在管道满水后浸泡一至二昼夜再进行 闭水试验的水位为试验段上游管内顶以上 2m 闭水试验时对接口和管外身进 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 30 行外观检查 以无漏水 无严重渗水为合格 渗水的测定时间应不少于 30min 闭水试验允许漏水量 以小于市政管道闭水允许漏水量标准为准 6 6 顶坑回填顶坑回填 6 1 对新施工检查井周围回填 检查井周围采用 1 9 灰土回填 且要确保使用压实机具进行回填 其工 作面宽度不应小于 50cm 特殊情况可采用低标号混凝土进行灌注 如有水的 情况下 采用级配砂石料而后用水沉的方法进行回填 6 2 基层范围内检查井回填 保证基层二灰砂砾施工质量 路床位置处检查井要用钢板把检查井遮 盖 基层二灰砂砾施工后 采用反挖法长井子 井周 50cm 内基层深度范围 内用 C10 混凝土处理 6 3 面层范围内检查井回填 在表面层施工前 用 C20 豆石混凝土稳井盖 检查井的高程要求与油 面的高程一致 用三米直尺进行十字交叉法控制 符合市政工程质量检验评 定标准 层层必须验收 并且每个检查井都有回填记录 作为施工试验最后进 入竣工资料内 北京市怀柔新城中高路污水管道人工掘进顶管专项施工方案 31 第十章第十章 顶管施工测量顶管施工测量及现况设施保证措施及现况设施保证措施 10 110 1 一般要求一般要求 根据管道中心位置 在地面上先测出中心桩 高程引点到井坑边 工作 坑挖完后引入坑底 在施工过程中主要对轴线中心位置和高程进行重点测量 控制 施工中严格执行三级测量复核制度 做好测量原始记录 及时对测量成果 进行复测 施工中如发现水平桩错位和丢失 需及时进行校测并补设桩点 10 210 2 测量顶进测量顶进 10 2 1 测量应建立平面与地下测量控制系统 控制点设在不易扰动 视 线清楚 方便校核 易于保护之处 在首节管及校正偏差过程中 应按顶进及纠偏方案及时对中心线及高 程进行测量 在正常顶进中 每顶进 50 100cm 测量一次 2 顶距在 60m 以内 中心线测量宜根据工作坑内设置的中心桩挂设中心 线 利用特制的中心尺 测量首节前端的中心偏差 顶距超过 60m 时 宜使 用经纬仪测量中心线或采用激光经纬仪和光栅靶测量 3 高程测量 应使用水准仪和特制的高程尺进行 除测量首节管前端管 底高程 还应测量首节管后端管底高程 以掌握首节管的坡度 工作坑内应 设置稳固的水准点 2 个 供测量高程时互相闭合 4 在一个顶管段完成后 应测量一次管道中心线和高程 每个接口应测 量一点 有错口时测量 2 点 并形成文件 5 在顶进过程中依据测量结果进行纠偏 纠偏应遵循小角度渐进方式 使顶进管段逐渐复位 工具管产生转角时的复位应遵循渐进原则 10 2 2 中心线