降水、沉井与顶管专项工程施工设计方案

1、降水、沉井与顶管施工方案审批：段项目部目录1.工程概况51.1工程简介51.2编制依据51.3地质概况672.1施工方案选择72.2施工管理72.3管理目标10103.1施工流向安排103.2施工测量103.3施工工艺流程11124.1降水方案124.2降水计算12185.沉井181818185.4沉井计算19265.6沉井测量、质量控制与须知事项 276.顶管施工316.1顶管机的选择316.2施工工艺流程326.3平面布置与井布置33平面布置图34施工方法343839416.8测量、监控4242436.11检查井砌筑444444 447.1基坑等级与监测目的：44447.3监测方法、频率和

2、要求458.质量目标与质量保障措施468.1质量管理目标468.2质量保证体系478.3质量管理组织机构488.4质量管理制度488.5质量控制程序498.6质量检测制度与程序52539.1工期目标539.2保证措施5310.2保障措施55 565711.1文明施工措施5711.2环保措施58595912.2基坑开挖措施6012.3混凝土施工措施6060606061616115.应急救援预案626262636464656666676817附表见下页681.工程概况1.1工程简介工程施工现场场地开阔，经查阅地勘报告与现场调查走访，施工围地上、地下 无管线与建筑物、构筑物等障碍。本工程管道埋深较大

3、，地下水位较高，管道顶推力较大，工作井和接收井采用 沉井的方式。1.2编制依据1施工图纸2地质勘察报告详勘3国家现行的施工技术规、验收标准与质量、安全技术规程1给水排水管道工程施工与验收规 GB50262008；2给水排水工程顶管技术规程 CECS246-20083建筑基坑支护技术规JGJI20-2012；4地下工程防水技术规GB50108-2008;5建筑地基处理技术规JGJ79-2012；6混凝土结构工程施工质量验收规GB50202015；7给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程CECS137 2015;8建筑与市政降水工程技术规JGJT111-19989给水排水构筑物工程施工与验收规GB

4、50141-200810）建筑施工计算手册江正荣编著11）沉井设计与施工段良策、殷奇12）顶管施工技术与验收规中国非开挖技术协会行业标准13）危险性较大分局部项工程管理方法建质2009 87号文14）建筑施工安全检查标准 JGJ59-201115）建筑深基坑工程施工安全技术规JGJ311-20135我单位对本工程项目现场踏勘和了解的结果和以往类似工程的施工经1.3地质概况地勘报告对地质描述如下：根据钻探揭示的地层岩性，结合原位测试、室物理力学试验与地调等成果，将 桥基岩土体可划分为8个工程地质层，自上而下依次为： 土 Q42al+pl：浅黄色，稍湿，松散以粉粒为主，约含10%粉砂，含植物根系。

5、钻孔揭示层厚 1.806.20m。fa0=120kPa。 细砂Q42al+pl :褐灰色，稍湿，松散，主要成份以石英、长石为主，云 母次之，级配一般。钻孔揭示层厚 1.02.10m。fa0=160kPa。 卵石Q42al+pl：褐灰色，饱和，中密，多呈浑圆状，母岩成份以石英岩、 砂岩为主，泥砂质充填。钻孔揭示层厚 0.36.10m。fa0=650kPa。 粉质黏土 Q42al+pl：褐黄色，饱和，硬塑，以粘粒粒为主，土质均匀， 局部含铁锰氧化物。钻孔揭示层厚 6.7014.20m。fa0=300kPa。 细砂Q42al+pl :褐灰色，饱和，中密，主要成份以石英、长石为主，云 母次之，级配一般

6、。钻孔揭示层厚 1.48.20m。fa0=210kPa。 粉质黏土 Q41al+pl：褐黄色，饱和，硬塑，以粘粒为主，土质均匀，局 部含铁锰氧化物。钻孔未揭穿该层。fa0=330kPa。 粉质黏土 Q41al+pl：褐黄色，饱和，坚硬，以粘粒为主，土质均匀，局 部含铁锰氧化物。钻孔未揭穿该层。fa0=350kPa。 细砂Q41al+pl：褐灰色，饱和，密实，主要成份以石英、长石为主，云 母次之，级配一般。钻孔揭示层厚 3.75.20m。fa0=300kPa。根据区域地质资料与进展砂土液化判别，项目区未发现对工程有影响不良地质现象。拟建场地属非自重湿陷性场地，湿陷等级为I级轻微。区地下水为赋存于

7、第四系全新统松散层中的孔潜水，埋深一般3.07.5m，水量较大，水位变化较小。据水质分析成果，地表水和地下水对混凝土具微腐蚀性， 对混凝土中的钢筋具微腐蚀性。根据拟建场地工程地质条件，按建筑抗震设计规GB50011-2010规表4.1.1 划分，拟建场地为可进展建设的一般场地。根据中国地震动参数区划图GB18306-2015查得，工点处地震动峰值加速度为 0.15g，相当于地震根本烈度叫度，动反响谱特征周期为0.40s。土壤物理学指标见附表。本标段顶管施工管段埋深为 9.88m最浅处14.92m最深处，根据地勘报 告，管道处于地质单元里的粉质粘土层。2.1施工方案选择工作井与接收井的施工方式根

8、据给水排水工程顶管技术规程CECS:246中第条的规定，并结 合分析其余施工方式，在考虑了地质情况、施工操作性、经济性等因素后，按设计 要求工作井与接收井采用排水法沉井施工。顶管机的选择根据地勘报告可知，本地区土质多为粉土与粉质粘土，且地下水丰实。根据给 水排水工程顶管技术规程CECS:246并结合以往施工经验，采用泥水平衡法顶 管施工。2.2施工管理顶管施工是一项专业性很强的工作,故施工的专业技术负责人拉入本项目部管理班子，以加强项目部对顶管施工之控制。项目部组织机构如如下图所示:项目部组织机构图序号姓名职务联系1项目经理2项目副经理3总工4安全、质量负责人5专业技术负责人6工作井土建7顶管

9、负责(1)项目经理职责1对本专业工程的质量目标负全面领导责任，对工程施工过程质量活动的控 制、管理、监视、改良负责。2贯彻执行IS09002各项工作程序，建立工程的质量保证体系，制定岗位责 任制度，建立质量工作讲评，奖罚制度。3按照优良质量标准管理、监视、检查各岗位负责人工作目标执行情况，并 予以考核评定。4控制材料设备的采购与管理。5制定本钱计划，对工程技术、经济指标进展控制，负责项目本钱管理。6主管经营，落实合同条款，对合同管理负责。项目副经理1负责调配人力、物力、财力，保证施工正常进展，对工程进度负责。2协助项目经理搞好经营，落实合同条款。3协助项目经理落实材料设备的采购与管理。4对现场

10、生产安全负主要责任。(3)项目技术负责人1负责本专项施工的质量管理、技术管理和科技管理工作，直接领导技术质量部的工作2负责在本专项施工中贯彻技术规程、施工规、质量标准与公司有关文件规 定并督促实施。3负责本专项施工的检验、测量和试验设备控制与计量管理工作。4负责组织施工技术调查，编制专项施工方案。5组织审核设计文件，解决施工生产中的技术问题。6组织施工过程控制技术工作的具体实施。7参加本专项工程施工验收工作。(4)项目专职安全员1对施工现场安全、文明施工和劳动保护工作的检查与安全隐患的督促整改 负直接责任。2协助项目领导，认真贯彻执行党和国家的安全生产方针、政策和有关条例 与各项规章制度。3参

11、加项目部安全、文明施工和劳动保护措施的制订工作。4认真做好日常检查，做到预防为主，监视实施各项安全技术措施和安全技 术交底，制止违章指挥和违章操作，遇有严重险情，有权暂停生产并组织人员撤离, 与时报领导处理，对不听从劝阻的，应越级反映。对少数执意违章者、经教育不改 的，有权执行处罚方法。5协助项目部领导做好安全生产检查，督促、指导、检查各施工班组搞好班 前、班后安全活动，总结、交流、推全生产经验，搞好新工人进场教育、安全技术 培训与变换工种教育，负责安全生产宣传，开展安全活动。6对安全隐患存在较多较严重的施工部位，有权签发隐患通知单，并责令班 组负责人限期整改。7参加脚手架、安全网等各种安全设

12、施的验收工作。8参加项目部工伤事故的调查。9记录、搜集、整理和保管各种安全资料。5技术员1配合技术负责人和专业技术负责人编制本专项工程施工方案。2按照施工组织设计、施工方案和施工工艺规程的要求，编制技术交底。3领导试验员、资料员的日常工作，并监视、检查。4制定包括有见证取样要求的材料试验计划。5对工程所有原材料提出质量标准和技术要求，协助材料人员签订合同。6质检员1负责整个专项工程质量的检查、监视工作，贯彻执行IS09002质量保证体系 的各项工作程序。2执行日常检查，组织工序之间的验收，执行奖罚制度，确保不合格工序不 许流入下一个环节。3组织保管员、试验员对进场物资进展检查，确保工程材料合格

13、。4组织日常分项工程的报验工作。2.3管理目标1质量目标：合格。2安全文明施工目标：安全文明标准化工地。3工期目标：计划工期为160天。3.1施工流向安排根据本顶管工程特点，自下游向上游施工，原如此上以每个检查井作为顶管工 作井或接收井，施工由下游开始向上游实施。本段顶进完毕后移至下一相邻段，其 后有土建组进展检查井施工与基坑回填。这样每个作业组自行流水，各工序交叉作 业，以达到优质高效完本钱工程的目的。3.2施工测量1测量放线在现场交桩的根底上进展施工放线，布设临时水准点和管道轴线控制桩。该标 段在具体施工放线时，在检查井处应设置中心桩，必要时应设置控制桩。2管道施工测量1在两个施工单位施工

14、的工程衔接处，所设置的临时水准点应相互测校调整2在管中心线和转折点的适当位置应设置控制桩，控制桩应妥善保护。3测量时，应对仪器进展检查调整，对原始记录作详细校对。4施工测量的允许偏差，应符合下表的规定。10 / 74项目允许偏差水准测量高程闭合差平地2时L mn导线测量方位角闭合差40订丨导线测量相对闭合差1/3000直接丈量测距两次较差1/50003.3施工工艺流程图 3.3 -14.1降水方案根据地勘报告，本标雨水管道埋设位置处于地下水位以下，采用排水下沉的施工方式。排水下沉为在基坑周围采用井点降水的方式将水位降至基坑底部1.0m以下。降水井施工工艺流程为：平整场地钻机成孔下管管井四周填滤

15、料清洗 管井一降水。4.2降水计算根据地勘报告显示，地下水位于原地面以下 5至6米围，此处按5米计。场地各岩土层结构特征表土层层号土层名称层厚m各层 厚度m颜色湿度土层描述粉土浅黄 色稍湿稍密、土质均匀，局部含少量 砂砾，其中00.7m为种植土， 含少量植物根系，岩芯呈柱状细砂褐灰 色稍湿稍密，主要成分以长石，石英， 云母，级配良好，砂质均匀， 岩芯呈散状。卵石褐灰 色饱和中密，呈浑圆状，一般粒径 2060mm最大100mm约占 60%泥砂质充填，母岩成份 以石央石、砂岩为主，岩心呈 散状。粉质黏土褐黄 色饱和硬塑，以粘粒为主，土质均匀， 局部含少量铁锰氧化物，刀切 面较光滑，岩芯呈柱状。细砂

16、褐灰 色饱和中密，主要成分以石英、长石 为主，云母次之，级配一般。粉质黏土褐黄 色饱和硬塑，以粘粒为主，土质均匀， 局部含铁锰氧化物假定：由于第六层粉质粘土的渗透系数远小于其它土层的渗透系数，近似将第六层视为不透水层。 含水层厚度：H=16.5+1-5=12.5 m 16.5米为沉井最大下沉深度，1米为降 水降至基坑底部1米以下位置。 管井深度：依据JGJ/T111-98建筑与市政降水工程技术规，井点管深度为：H/=Hv+Hv+Hv+Hv+Hv+Hv6式中：H降水井深度HviH降水水位距离基坑底要求的深度，取1mH水力坡度作用基坑中心所需增加的深度。由于基坑等效半径r=7.5 m，按照降水井分

17、布周围的水力坡度i为1/101/15，如降水井需影响到基坑中心，所需 的降水管井深度Hw=r*i=0.750.50，取Hv=0.7 m，原理如如下图：r 基坑等效半径 R-降水影响半径S-降水深度H-含水层厚度Hw降水期间地下水位幅度变化。根据地质资料，Hv4Hw5Hn6代入上式：Hw>因此降水模型按照潜水非完整井进展设计计算。降水管井采用直径300mm勺无砂混凝土管，布置在基坑上口 2.5m处。1基坑等效半径基坑为沉井基坑，沉井净长 a' =9m净宽b' =9m第一节沉井井壁厚ho等效半径 r = 0.29a+b=0.29 x 11.0+11.0=6.38m，综合考虑取

18、等效半径r=7.5 m2渗透系数由于含水层穿越多个土层，故采用加权平均法计算含水层渗透系数土的渗透系数K土名称渗透系数Km/dcm/s粘土6*10A-6粉质粘土6*10A-61*10A-4土名称渗透系数Km/dcm/s粉土1*10A-46*10A-4黄土3*10A-46*10A-4粉砂6*10A-41*10A-3细砂1*10A-36*10A-3中砂6*10A-32*10A-3均质中砂25-504*10A-26*10A-2含粘土中砂20-252*10A-23*10A-2粗砂20-502*10A-26*10A-2均质粗砂60-757*10A-23*10A-2圆砾50-1006*10A-21*10A

19、-1卵石100-5001*10A-16*10A-1无填充物卵石00-10006*10A-11*10稍有裂隙岩石0-602*10A-27*10A-2裂隙多的岩石60>7*10A-2根据上表可以查得土层层渗透系数K分别为：0.3m/d、3m/d、300m/d、 0.05m/d。采用加权平均法计算的含水层综合平均渗透系数=10.00 m/d3降水影响半径R 2S2lkHm，取 R=322 m4总涌水量Hh)2 )1.366k -Rlg( 1)r。H2hmLlg( 10.2 士)lr°=577.44 m 3/d其中 H=12.5m，ro=7.5m ， R=322m K=10m/d5单井

20、出水量根据建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012，单井出水量为:q=120n rsl' 3 K 3/d式中：q单井出水量mVd；rs管井半径m ,取；i' 过滤器进水局部的长度m ；根据本项目地勘，滤水管自卵石层顶面 m K含水层渗透系数m/d按照按水泵抽水功率出水量计算3 I3q=65n dl'K =1440rr/d式中：q单井出水量mVd；rs拟采用水泵抽水管管径m ； i' 过滤器进水局部的长度m ；K含水层渗透系数m/d；m/d考虑管井相互影响，根据以往施工经验，实际的单井出水量只有设计计算的70% 故最终单井出水量为 q=1000 m3/d6管井数

21、量管井数量为：考虑常规水泵损坏时维修问题，取1.1的富余系数，管井数量为 1.1*0.58=0.638 口，故每个工作井设置1 口管井,另外预留一口管井备用，如原管 井降水不能满足施工需要时，与时补设管井，布设在靠近泾河的一侧，以确保地下 水位始终位于基坑底1m位置。综上所述，本工程降水管井为直径 300mm的无砂混凝土管，管井深度为 22.2 米，抽水水泵采用流量90nVh，功率7.5kw，扬程为25米，抽水管径为100mm 并备有两台应急水泵和一台发电机，确保降水连续。根据以上深井降水的技术参数测算，沉井外围应布置2 口深度为22.2m的深井， 降水深度可达到16.5m左右，以此保证降水效

22、果能满足排水沉井和干封底的施工的 需要。降水井应布置在基坑四周呈封闭状态，因抽出的水为清洁的地下水，所以可以经就近的灌渠直接排放，最终流入泾河。降水井布置平面图如下：沉井基坑降水井降水井降水井4.4降水监测与管理1降排水之前观测一次自然水位，在抽水开始的510天，要求每早晚各观测一次水位、流量；以后改为每天观测一次，并作好记录。进入雨季或出现新的 补给源时，应增加观测次数。2对观测记录应与时整理，绘制 Qt抽水量与时间与St水位下 降值与时间关系曲线图，分析水位下降的趋势与流量变化，预测水位下降达到设 计要求的时间；根据实际抽水情况，研究降水设计的可靠程度或提出调整措施：查 明抽水过程中的不正

23、常状况与其产生的原因，与时组织排除。3对抽水设备应建立定期检修保养制度，保持设备的正常运行，并备有两 台应急水泵，一台备用发电机，以确保抽水连续。4抽出的水应排至降水区以外，不应产生回渗。遇有大雨或暴雨，应与时 排除地面和基坑积水，以减少下渗，保证降水。1丨管井必须清洗干净，井管应高出四周地面 50c m以上并对沉井抽水实验, 合格后正式运转，抽水时间从工作坑施工之日起前一周至该段检查井砌筑完毕。2闭水试验完成前，抽水昼夜进展。5.沉井沉井为临时性结构，主要为顶管施工服务，顶管施工完成后，在工作井、接收 井浇筑检查井、升井筒，回填沉井。本工程中的沉井分为工作井、接收井两种，采用钢筋混凝土方形构

24、筑物，工作 井净尺寸为9*9m,刃脚、第二节壁厚1.0m，第一节沉井壁厚0.8m,井筒面积为81斥。 接收井净尺寸为6.0*6.0m，刃脚、第二节沉井壁厚0.9m，第一节沉井壁厚0.7m,井 筒面积约36吊。工作井沉井结构高度分别为 丫12(H=12.19m)、丫14(H=14.30m)、丫16(H=16.5m)、 Y18(H=12.12m)、Y19(H=11.56m);接收井沉井结构高度分别为 Y13(H=13.19m)、Y15 H=15.41m)、Y17(H=11.92m)。工作井、接收井结构按设计采用 C30砼，干封底混凝土采用700mn厚底板毛石 混凝土。沉井施工流程为：基坑开挖一砂砾

25、土垫层找平一刃角砖模垫层一钢筋绑扎一模 板支设一砼现浇一养护一拆模一刃脚下沉一第二节沉井的制作一养护一拆模一沉 井下沉f第一节沉井的制作f养护f拆模f沉井下沉f沉井圭寸底。沉井采取在基坑中制作，以减少下沉深度，降低施工作业面。基坑开挖深度为2米，考虑到拆除垫层和支架模板操作的需要，基坑应比沉井宽2米，基坑外侧设挡水围堰，防止外来水进入基坑。距基坑 2.5米布设管井，降低地下水位。沉井施工过程中，挖出的土方应与时外运至指定弃土场，以免对沉井下沉与周边环境造成影响。为保证制作沉井的地基具有足够的承载力，基坑底部假如为松软的土质，必须 予以去除，以砂或砂土回填、整平、夯实，防止在沉井制作过程中发生不

26、均匀沉降, 造成井壁开裂。基坑开挖用反铲挖土机进展，并辅助人工整平。5.4沉井计算1按设计要求采用C15砼浇筑，厚度为0.3m，宽度为2m。2沉井模板计算取第一次施工高度7.0m，墙厚0.8m，浇筑速度 V=2.0m/h，混凝土重力丫c=25KN/m浇筑温度T=30C,模板后竖楞采用50*100木方，间距250mm横楞采用248*3.0钢管，间距500mm可按下二式计算,式 3-1式 3-2采用部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力, 并取二式中的最小值F=y cH式中F新浇筑混凝土对模板的最大侧压力kN/m;丫 c混凝土的重力密度KN/m，取丫 c=25kN/m；t 0新浇筑混凝土

27、的初凝时间h,可按实测确定。当缺乏试验资料时,可采用t=200/ T+15计算;T 混凝土的温度C;V混凝土的浇灌速度m/h;3 1外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取时取1.2 ;1.0 ;掺具有缓凝作用的外加剂3 2混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85 ; 5090mm时，取 1.0 ; 110150mm寸，取 1.15。混凝土侧压力的计算分布图如如下图所示，有效压头高度h m按下式计算:h=F/ 丫 c根据上述公式算出的混凝土最大侧压力标准值列于下表4.2-1浇筑速度V(m/h)混凝土的最大侧压力标准值(KN/m5C10C15C20 r25 r30 r35 r0.3

28、30.1224.1020.0817.2115.06P 13.3912.050.642.6034.0828.4024.3421.3018.9317.040.952.1841.7434.7929.8226.09r 23.19 :20.871.260.2548.2040.1734.4330.1226.7824.101.567.3653.8944.9138.4933.68:29.94:26.941.873.7959.0349.1942.1736.9032.8029.522.179.7063.7653.1445.5439.85:35.42:31.882.485.2168.1656.8048.6942.6

29、037.8734.082.790.3772.3060.2551.6445.19:40.17：36.153.095.2676.2163.5154.4447.6342.3438.114.0*110.0088.0073.3362.8655.00:48.8944.005.0*122.98*98.3981.9970.2861.4954.6649.196.0*134.72*107.7889.8176.9867.3659.8853.89注：1.根据式3-1计算，普通混凝土坍落度为59cm未掺外加剂; 2.带*的数值实际应按90kN/ni的限值采用。荷载计算：0 B 1 B 2V =(0.22*25*200/

30、(30+15)*1*1*24kN/m，分别F=Y作为对模板侧压力标准值，并考虑倾倒产生的水平荷载标注值取荷载分项系数1.2和1.4 ,如此作用于模板的总荷载设计值为：q=34.57*1.2+4*1.4=47.08 kN/ m2当墙侧采用木模板时，支承在楞上，一般按三跨连续梁计算，按强度和刚度要求，容许跨度间距按下式计算：按强度要求式 4-3按刚度要求l400qil 4150EI式 4-4式中M墙侧模板计算最大弯矩Nmmqi作用在侧模板上的侧压力N/mn；l侧板计算跨度mr；b侧板宽度mr，取1000mmh侧板厚度mr；fm木材抗弯强度设计值，取 13 N/mm；3侧板的挠度mr；3 侧板容许挠

31、度，取1/400 ；E弹性模量，木材取 9.5 x 103 N/mml;钢材取2.1 x 105 N/mmf;I侧板截面惯性矩mm，I=bh3/12按刚度要求，采用标准荷载，同时不考虑倾倒混凝土荷载qi =1.2*34.57* 仁 41.18 kN/m=41.18 N/mm按强度要求由式7-3计算：需要楞间距I：1=147.1*15* 1/34.57? =321.57 mm按刚度要求由式7-4计算：需要楞间距I：1=66.7*15*(1/34.57? =227.07 mm取二者中较小值l=277.07mm>250mm满足要求。墙侧模板计算最大弯矩M:2/10= 318466.81 N m

32、m2 2M=f mbh /6=13*1000*15 /6= 487500.00 N mmM<M,弯矩满足要求。4/ 150*9.5*10 3*1000*153/12 ,挠度满足要求。3钢筋绑扎与模板支拆在钢筋绑扎前，搭设好施工用脚手架兼作砼浇筑工作平台，且施工脚手架不得与模板支架相连接。钢筋绑扎与摸板支立应交织进展，刃脚斜面砖砌粉饰一一 绑扎刃脚钢筋一一临时支立墙身侧模板一一支立外侧模板一一模板整体加固。模板采用普通钢模和异形模板拼成大模板，主要对穿螺杆拉撑固定，辅以钢管支撑，安 拆用吊车进展。第一节沉井顶面下沉至距沉井外侧地面高度1.0m为位置，应暂停下沉。开始绑扎第二节沉井钢筋、支设

33、模板， 模板底面应至少高出地面0.5m第三 节沉井施工也应满足此要求。筋绑扎和搭接应按规严格执行，并参照设计说明和 图纸施工，尤其注意各种预埋件、预留钢筋的位置、数量与规格。4混凝土浇筑混凝土浇筑采用商品混凝土。坍落度控制在 120mm由汽车吊吊至脚手平台， 人工入模。混凝土入模应注意对称布料并与时振捣，使上下砼结合成一体。入模振 捣用插入式振捣棒进展，为确保振捣质量，在模板一侧开一定数量的振捣窗，便于 振捣棒入模振捣，浇筑完窗下局部混凝土后，立即封闭。工作井按设计要求采用分次制作、分次下沉的方法施工。第一次混凝土浇筑完 成后，待混凝土强度达到设计强度后，拆除刃脚砌体与C15砼垫层，开始下沉。

34、第一次下沉、第二次下沉应在高出地面 1.0m处暂停下沉。开始浇筑第二节混凝土， 施工缝应凿毛，并用水冲，再铺一层 20mm砼配比的水泥砂浆，然后浇筑。浇筑混 凝土时，应有专门的指挥人员，保证连续、对称作业。混凝土浇筑后应与时加强养护，加盖草包与湿水润湿，并确保带模养护时间。（5）井壁预留孔洞处理为防止下沉时泥土和地下水涌入沉井，下沉前井壁预留洞口采用在混凝土浇筑时预埋长0.5米螺杆，外露8cm沿预留洞口按0.2米间距埋设；其次将事先加工 好厚1cm预先打好对应螺栓孔的钢板穿入对应螺杆，最后在螺杆上穿入钢圈，按设 计要求施宁螺母。沉井施工完成后，顶管开始顶进前，松开螺母，在钢圈、钢板上 分别焊接

35、吊环用人工配合，拆除钢圈、钢板，开始顶进施工。预留洞口封堵如如下 图。沉井上部无建筑，考虑依靠自重下沉。根据使用要求，沉井平面为矩形，净长L1=9m净宽L2=9m结构高度H=16.5m 地下水位埋深1m采用分次制作，分次下沉。场地各岩土层结构特征表土层 层号土层 名称层厚m颜色湿 度单位摩 阻力fkKpa土层描述粉土浅黄 色稍 湿15稍密、土质均匀，局部含少量 砂砾，其中00.7m为种植土， 含少量植物根系，岩芯呈柱状细砂褐灰 色稍 湿15稍密，主要成分以长石，石英， 云母，级配良好，砂质均匀， 岩芯呈散状。土层 层号土层 名称层厚m颜色湿 度单位摩 阻力fkKpa土层描述卵石褐灰 色饱 和2

36、0中密，呈浑圆状，一般粒径 2060mm最大 100mm约占 60% 泥砂质充填，母岩成份以石英 石、砂岩为主，岩心呈散状。粉质黏 土褐黄 色饱 和25硬塑，以粘粒为主，土质均匀， 局部含少量铁锰氧化物，刀切 面较光滑，岩芯呈柱状。场浅层地下水为赋存第四系全新统松散层中的孔潜水，埋深一般3.07.5m ,水量较大，水位变化小，主要受大气降水与泾河河水补给下沉验算与刃脚假设刃脚、第二节壁厚g仁100cm,第一节井壁厚g2=80cm，外长 L1仁L1+2g1=9+2*1.0=11.0m,外宽 L2仁L2+2g1=9+2*1.0=11.0m;刃脚踏面宽度 a=20cm,b=g-a=80-20=60c

37、m,刃脚斜面高度hl=50cm,底板厚度B2=70cm井壁钢筋混 凝土 重度按 丫 c=25KN/m 计算。计 算跨度 L10=L1+g1=9+1.0=10.0m， L20=L2+g仁9+1.0=10.0m。沉井采用三次制作，三次下沉，刃脚的制作高度为5.4m, 第一节与第二节分别为5.5m、5.6m。地勘报告显示地下水位位于原地面以下 5至6米，故验算过程中地下水埋深按5m计。根据桥头钻孔，沉井深度围各土层厚度依次为：3.2m、1.9m、2.7m与13.8m。工工芒二二讥：蔦二:二寫:a驷剖面图平面图1井壁重计算V井壁=583.58 m3Gk=V井壁 XX 25=14589.60 KN2摩阻

38、力计算多层图的加权平均单位摩阻力:/il + A2+/*3+A1' 带入相应数值，计算得f k=20.84 KPa沉井外壁为直壁，井壁侧摩阻力分布如如下图所示;井壁总摩阻力为：Ffk=fk*5/2+fk*(H-5)(L11+L21)*2=12836.65 KN3下沉系数计算由于沉井采用排水施工下沉，浮力：Ffw，k=0下沉系数：kst= G-F fw,k/F fk满足下沉要求。4下沉稳定验算由于下沉系数较小，且无软弱土层，故无需进展下沉稳定验算2使用阶段沉井抗浮验算1使用阶段沉井自重计算G=Gk+L1*L2*hl* 丫 c=16855.90 KN2使用阶段浮力计算Ff=V井，水乂丫 s

39、=18755.00 KN3抗浮系数计算K=G+Fk/Ff= 16855.90+12836.65/18755.00=1.58> 1.15，满足抗浮要求。（3）刃脚按设计要求，工作井、接收井刃脚高度均为0.7米。本工程中沉井是整个工程的根底，故下沉控制非常重要，一旦发生倾斜就会给 后续工序带来困难，故需精心施工，均匀下沉。每次沉井下沉前均要按规进展沉井 下沉计算，需满足下沉系数 K> 1.05。每次下沉前都要注意有关下沉的技术数据， 如井壁实际阻力等，供每次下沉系数计算时考虑。1初沉阶段沉井浇筑后，开始首次下沉。沉井下沉必须由专人指挥。初沉采用人工配合机 械下沉。初沉是沉井下沉最关键的

40、工序。此时四壁无约束无摩擦力，全部重量靠垫层承 当，下沉系数很大。沉井重心又高，开挖假如不均匀，就可能倾斜位移，刃脚下的 垫层要分层均匀开挖，每层厚度15cm在刃脚沿线全面进展。沉井入土后，挖土应 分层、均匀、对称的进展，分层厚以 15cm左右一层为宜。2平稳阶段沉井均匀对称下沉，井土面高差一般应控制在0.5m以，为防止突沉，靠近刃脚处尽可能不掏土，发现沉井倾斜，应与时纠偏，如出现突沉，应分析原因，与时 米取措施。3受控阶段终沉在下沉至设计标高2m时进展。沉井终沉采用长臂钩机挖土，汽车运土。沉井下沉过程中，在做好观测、分析 刃脚压力变化、分析挖土深度与沉井下沉量的关系的根底上，确定合理的开挖深

41、度, 让沉井缓缓“穿刺下沉，防止因开挖过深形成突沉，特别是沉井最终接近设计标 高时，尽量控制好井底开挖量。(5) 沉井封底当沉井沉到设计标高，一般经23天，下沉稳定，在8h累计不大于10mm寸， 即可进展沉井封底。本工程采用排水封底方案，对封底质量要求严格，不允许出现 渗漏。分两步进展，第一步进展土形整理，使之呈锅底形，自刃脚向中心挖放射形 排水沟，填以石子做成滤水暗沟。在中部设4 口集水井，另外备用积水井2 口，井 深12m，插入直径0.60.8m周围有孔的钢管，采用土工布包裹，并在四周填 以卵石，使井中的水都聚集到集水井中，然后用潜水泵抽出，以确保地下水位保持 低于井底面50cm刃脚混凝土

42、凿毛、洗刷干净，然后在井底对称均匀浇筑混凝土底 板，。混凝土养护14d，在封底的集水井中应不连续地抽水， 待底板混凝土达到70% 设计强度后，进展第二步，对集水井逐个停止抽水，逐个进展封堵。方法是在抽除井筒水后，立即向滤水井中灌入 C50早强干硬性混凝土捣实，再在上面浇筑一层混 凝土，使之与底板平。封底时因上部结构尚未施工，设备管道未安装，应观测沉井 的稳定性。(6) 沉井外壁空隙处理沉井下沉完毕后，应与时采用注入水泥砂浆的方式对沉井外壁空隙进展填充 处理，以确保沉井与沉井周边土体稳定。注浆时应依据试验确定的注浆压力和注浆 量进展控制，并严控注浆围。5.6沉井测量、质量控制与须知事项1沉井下沉

43、测量要求1在凿除砖砌斜面和砼垫层前，必须在井顶与井壁上画出沉井的纵横中线，中线用于沉井垂直度与位移的监测。2凿除斜面底模和砼垫层时，要加强垂直度，下沉量测量，发现倾斜立即纠 正。3沉井初沉时，每班至少作两次监测，中线位移、垂直度、下沉量，每开 挖一层土均应作一次下沉量、垂直度测量。4挖土下沉时，视下沉速度，每班测 1-2次，发现异常现象，应加密监测次数并采取相应技术措施进展纠偏。5在纠偏过程中要增加监测次数。6沉井接近设计标高时，应放慢下沉速度，沉井沉至距设计标高100mm寸停止挖土下沉，并加强监测直至稳定。2下沉须知事项1沉井下沉时，井除土应先从中间开始，均匀、对称地逐步向刃脚处分层取 土，

44、使沉井均匀下沉，防止偏斜，特别是下沉初期，沉井入土较浅，土层对沉井的 平衡稳定作用差，容易产生偏斜，尤应注意。在挖土下沉过程中，不应偏除土，防 止沉井发生偏斜。2下沉中随时掌握土层变化情况，分析和检验土壤阻力与沉井重量的关系， 控制其除土部位与除土量，使沉井平衡地下沉。3下沉过程中，应做好标高、下沉量、倾斜和位移的测量工作、随时注意纠 正沉井的偏斜。4）当第一次沉井接近预定标高时，应调平沉井，准备接高。此时应特别注意除 土部位与深度，防止沉井下沉量过大或产生较大偏斜，增加接高工作的困难。5沉井下沉至设计标高以上2m前，控制井除土量，注意调平沉井，防止因除 土量过大与除土不均，而使沉井突然大量下

45、沉并产生较大的偏斜，增加准确下沉至 设计标高的困难。6在工作井沉井开始下沉前，在其周围构筑物与地面设置一定数量的沉降、 位移观察点，随时观测沉井周围地面的塌陷、开裂情况和构筑物沉陷、位移的情况， 以便迅速采取措施，确保附近设施的安全。沉井下沉开挖方法示意图：说明：1 沉井刃脚2边壁留置土堤1、2、3、4削坡次序3施工偏差的处理由于工作井和接收井是本顶管工程的根底，因此在沉井施工过程中一定要加强 控制，确保沉井准确下沉到位，并且要制定尽可能详细的处理措施，为施工过程中 可能出现的问题做好准备工作。1）倾斜处理沉井下沉过程中倾斜率要控制在1/1501/200，超过1/200时就要进展纠偏, 纠偏方

46、法是在倾斜的相反一侧刃脚偏除土，在井壁外侧射水冲刷，井顶施加水平力 予以纠偏。2）水平位移处理纠正位移时，可先有意偏除土使沉井向偏位的方向倾斜，然后沿倾斜的方向下 沉，直至沉井底面中心与设计中心位置相合或接近时，再将倾斜纠正或纠至向相反 方向倾斜一些，最后调整至使倾斜和位移都在容许偏差围为止。3）沉井位置扭转的纠正在两对角偏除土，在另两对角偏填土，借助于刃脚下不相等的土压形成的扭矩使沉井在下沉过程中逐渐纠正其位置。4沉井下沉中特殊情况的处理1）沉井突沉的处理为了确保施工顺利进展，防止由于挖土过快或地质骤变等使下沉失控，产生突 沉，在施工前一定要对施工地点进展实地考察， 详细了解土质情况，做到心

47、中有数 在下沉过程中如遇到突沉采取如下处理措施： 沉井下沉速度过快时，首先要放慢挖土速度，始终保持刃脚以上有较厚的土, 使井壁侧亦承受一定的摩阻力，刃脚下土的阻力和井壁、外侧摩阻力之和与沉井自 重处于极限平衡状态，沉井徐徐“穿刺下沉。 采用井壁外回填，以增强井壁外摩阻力。2）超沉的处理 在刃脚处回填土，垫加石块，增加阻力。 向井灌水，增加沉井所受的浮力。3）遇障碍物的处理沉井下沉发现障碍物，应立即停止下沉，根据障碍物的性质、大小、位置等情 况决定处理方法。刃脚下如遇较小的孤石，可将四周土掏空后取出；较大孤石，可 用风动工具破成小块后取出。5质量要求沉井施工质量按国家相关标准确保合格，质量控制标

48、准如表所示：质量控制标准表沉井制作质量项目允许偏差长度± 0.5%且w 100mm宽度± 0.5%且w 100mm对角线差对角线长1%井壁厚度± 15mm井壁垂直度1%预埋件、预留孔位移± 20mm下沉后 质量刃脚平均标高100mm水平位移V下沉总深度的1%任意两角高差V两角水平距离1%且v 300mm6.顶管施工本工程采用d2800mnS冈筋混凝土 III级钢承口管，最小顶进距离为49m,最大顶 进距离为100m采用机械顶管的施工方式，钢筋混凝土管道的混凝土强度等级不得 低于C50,抗渗等级不应低于S&6.1顶管机的选择根据地勘报告可知，本地区

49、土质多为粉土与粉质粘土，且地下水丰实。根据给 水排水工程顶管技术规程CECS:246中表与第92页对于顶管机的适用 场合描述，并结合以往施工经验，采用泥水平衡法顶管施工比拟适合。如如下图：M'S:旬爲誓R本掘进机的优点是：1适用的土质围比拟广，如在地下水压力很高，以与变化围很大的条件下, 都适用。2可有效地保持挖掘面的稳定，对所顶管子周围的土体扰动比拟小，因而 由顶管引起的地面沉降较小。3与其他类型的顶管比拟，泥水顶管施工时的总推力比拟小，尤其在粘土 层这种表现得更为突出，所以特别适用于长距离顶管。4工作坑的作业环境较好，作业比拟安全，由于它采用泥水管道，输送弃 土，不存在吊土，搬运等

50、危险的作业。5泥水输送弃土为连续作业，因此进度比拟快。6可在控制台上进展电视监测与方向控制，精度高。带有双光靶方向控制31 / 74系统，有经验的操作人员可以将方向误差控制在 10mn之。7使用主千斤顶不连续便可单独顶进一节管子。8泥水别离装置是一种密封性好，操作灵活的别离系统，且能节省安装空 间。此机型在现今使用较广，技术成熟、可靠，对土层扰动少的特点。偏心破碎泥 水平衡顶管掘进机是根据含水量较高的淤泥土而专门设计的。因此特别适应本工地基顶管的施工。6.2施工工艺流程施工工艺流程如如下图所示:6.3平面布置与井布置在工作井围实行全封闭隔离施工并布置以下必要的设施，配电室、管材堆场、 拌浆站、

51、降水井、泥浆池、泥浆别离系统、龙门吊等。布局要合理，环境整洁、卫 生，并有专职人员进展管理。2井布置工作井井布置主要是后靠背、导轨、主顶油缸、油泵动力站、钢制扶梯等。平面布置图泥水分离系统泥浆池施工围护施工围护注浆机配电箱管材堆场 龙门吊车门房办公室会议室配电室库房顶管机控制室门房施工方法641、泥水平衡顶管施工原理泥水平衡顶管施工技术是利用泥水压平衡掘进面土压和地下水压的一种施工 方法。其根本原理是由水泵将具有一定浓度的泥水送至挖掘面，再经井旁通压力调 整阀与调整排泥泵转速来调整进水压大小，使其平衡地下水压与挖掘面土压力，使 掘进机刀盘在平衡压力下工作，从而防止由于挖掘面的失稳，造成地面沉降

52、和隆起泥水平衡顶管施工工法采用机械掘进技术，其特征为：刀盘将切削的土壤送入 泥水仓，然后由送水泵将具有一定浓度的泥水送至挖掘面，通过刀盘充分搅拌后由 排泥泵经排泥管道将泥水送至地面泥浆池，经沉淀、别离后泥水可重复利用，残渣 与时外运；掘进过程通过刀盘以与顶速平衡正面土压力，调节循环水压用以平衡地 下水压；采用流体输送切削泥仓的土体。顶进过程中不连续，施工速度快；无需土 质改良或降水处理，施工后地表沉降小。642、工作井设备安装1工作井导轨安装导轨是在根底上安装的轨道，由于本工程顶进的管材较重，为此采用装配式复 合型基坑导轨。复合型基坑导轨在每一根导轨上都有两个工作面，水平工作面是供 顶铁在其上滑动，倾斜工