吴凇工业园区市政配套雨水管沉井及顶管工程施工方案

XX工业园区市政配套XX路XX改建工程B标(K0+085~K1+375段φ3000雨水管沉井及顶管工程)补充施工方案XX（集团）有限公司XX年XX月XX日第一节沉井施工方案1、工程概述：1．1工程概况：本工程计有6个沉井，3个为顶管工作井，3个为顶管接受井。具体情况见下：沉井编号里程桩号尺寸大小壁厚（mm）埋深Y3--5¢11.4mS6c25700Y3--4¢8.5mS6c25500Y4--910.3*7..8S6c25900Y4--510.3*7..8S6c25900Y4--17.3*5.88S6c25650Y5--27.3*5.88S6c256501.2工程特点；本工程特点是沉井数量较多结构各异，不仅有方型沉井而且有圆型沉井。所以井内结构复杂。尺寸大，埋入深，地基土层差，所以施工难度较大。2、施工部署：2.1施工安排：根据工程特点，采取先制作井后下沉。先地下后地上，先管线后顶进设备安装顺序施工。第一次制作高度2.5米，后次3米左右，一次下沉。沉井挖土下沉与上节支模绑钢筋，浇筑混凝土适当采取立体交叉施工，以缩短工期。2.2施工顺序：沉井采取3节制作1次下沉。施工顺序为：施工准备施工放样基坑开挖垫层制作制作沉井井底井字架坼模凿除垫层喷射井点降水挖土下沉沉井封底安装顶管顶进设备。2.3、施工准备阶段：施工准备工作在整体施工中已经作好，重点是平整场地，沿基坑边缘铺设3.5米宽的临时道路，与其他区域贯通，尽量利用正式道路路基，在平整场地时即对该工程范围内所有分项工程进行测量放样，引测水准点龙门板，并将其进行妥善保护处理。3、施工工艺：3.1基坑开挖：1）根据地下水及土质情况，第一次开挖至基底坑地标高，在自然水位线上0.5米以上，可不进行专业排水。2）考虑到撤除垫层，支模，脚手架操作的需要，基坑宽比沉井宽2米，四周挖排水沟，集水井，基坑底不得积水，浸泡。3）挖土用1台抓斗挖土机挖土，配合人工修坡和平整场地。挖出的土方除部分在周围修筑0.3米高，8米宽的护道，挡地面雨水，剩余土方汽车短驳至弃土场地。4）基坑进行1：1防坡。3.2分节高度的确定：根据一般经验，本工程沉井高度小于10米，一次下沉，高度应保证其稳定性，按下式计算：Q.BL(H-2.5)F+RK1=≥1.15Q.BL(H-2.5)F+R式中Q：沉井自重及附加荷重（t）B被沉井井壁排除的水重（t）H沉井下沉深度（米）L沉井外部周长（米）2.5按摩擦力在深5米时达到最大值，5米以下保常值Q+RBFQ+RBK2=≥1.25K1大与1.15，K2大于1.25可以满足下沉要求。3.3刃角支垫：1）刃角支设模板，有垫架法，半垫架法和无垫架法。本沉井高度高，面积较大，重量重，地基强度较低，根据以往经验采用枕木作为垫木，枕木不宜抽出，因此本沉井垫层用黄沙基层上浇筑混凝土垫层，垫层只作刃角及低部隔梁，混凝土层上刷隔离剂，然后在其上支设刃角及井壁模板浇筑混凝土。2）混凝土垫层根据刃角，井壁厚度，混凝土宽度定为2米，标号选C15，垫层厚度根据各沉井大小取定为15~30厘米。3）砂垫层：砂垫层厚度根据沉井重量和垫层底部地基上的承载力计算，经计算采用0.6米厚砂垫层，选用中砂，用平板振动机分层振捣，层厚小于30厘米，并洒水，控制干密度≥1.56T\立方米，地基应该清理整平设砂层，使顶面保持在同一水平面上，同水准仪控制其标高在10厘米偏差以内。3.4模板支设1）沉井井壁采用规格为钢木组合模板拼装。2）在刃角内侧，圆井壁以及墙壁对穿螺栓处，均采用非标准木模板。3）在刃角架垫上模板应分段安装，以便垫架坼除，刃角上部井壁模板采用4套钢木模板进行循环周转。4）考虑浇筑速度快，对模板产生很大的侧向压力，用2根8#槽钢圈以¢16毫米对拉螺栓固定，穿螺栓部位采用1500（1000）*100*55毫米木模，螺栓纵横间距均为1米，中间设止水片。与螺栓接触的一圈满焊，相应也在靠混凝土一面以小方木等距离支顶，槽钢圈按井壁曲率制作，用螺栓连接，并利用上一节沉井模板固定下一节沉井模板。5）外壁支模和混凝土浇筑，在井架外搭设双排钢管脚手架，内壁模板支设，采取在上节沉井上预埋铁件的办法焊悬脚手架。对于井壁上预留管孔，为防止下沉时质量不等。产生重力偏移而让泥水涌入井内，施工中采取在洞内外预留钢框和螺栓用钢板和木版封住，中间填与孔洞重量相等的砂石级配重量。3.5钢筋的绑扎：1）钢筋在加工场机械成型，用双轮车水平运输，用15T覆带吊车进行垂直吊装就位人工绑扎。2）每节井壁竖筋一次绑扎好，水平筋分段绑扎，与上节井壁连接处，伸出钢筋，接头错开1/4。3）为保证钢筋位置正确，垂直钢筋间距采用开槽的木卡控制，水平筋间距选用一批竖筋按间距焊上短钢筋头控制。3.6混凝土浇筑：1）混凝土采用s6c25商品混凝土，垂直水平运输采用混凝土泵车。2）混凝土采用分层平铺法，每层厚度控制在30厘米---50厘米均匀浇灌，一次连接浇灌完毕。灌筑混凝土时沿着井壁四周匀称进行，避免混凝土面高低相差悬殊，压力不均而产生基底不均匀沉降，每层混凝土要求在2小时内浇捣完毕。3）混凝土采用自然养护，为加快坼模下沉，在混凝土中添加浞凝剂，减水剂。4）混凝土外表面如有蜂窝，麻面等缺点，应用水泥砂浆仔细修补整平。5）沉井制作时节与节之间用止水钢板。3.7刃角垫架拆除1）沉井拆除模板在混凝土强度达到25%即可拆除，刃角垫架在混凝土达到100%强度始可拆除下沉。2）在破碎混凝土垫层之前，应对封底及底板接缝部位混凝土进行凿毛处理，凿毛应在专人指挥下分区，依次，对称，均匀的进行。3）拆除方法是将混凝土底部挖去，使垫层架空，利用空压泵气汽锤或人工重磅榔头破碎，刃角下应随即用砂或砂乐回填夯实。在刃角内外侧应用夯筑成小土堤，以承担部分井筒重量，接着破碎另一段，如此逐点进行。破除垫层时要加强观察，注意下沉是否均匀，如发现倾斜，应及时处理。3.8排水方法基坑内雨水排水采用明沟集水井排水，由水泵现场抽入排水明沟内，经2级沉淀后排入市内窖井。使地下水位降到比基坑面低0.5米。3.9挖土下沉1）沉井每层挖土量较大时，挖土采用机械和人工配合进行，根据土质情况，采用碗型挖土，自重破土方式。采用覆带挖铲抓斗1台，在井外挖土，从中间开始挖向四周，均衡对称地进行，使其能均匀下沉。每层挖土厚度为0.4---1.5米，在刃角处留1.2—1.5米宽土台，用人工逐层切削，每人负责2—3米一段，方法是按顺序分层逐渐往刃角方向削薄土层，每次削5—15厘米。使沉井均匀下沉。2）沉井下沉至上口离基坑底50厘米高，即应该停止下沉，继续接高或采取安全措施。3）在沉井开始下沉时和将沉至时设计标高时，周边开挖深度应该小于30厘米，避免发生倾斜，尤其在开始下沉5米以内时，其平面位置与垂直度要特别注意保持正确，否则继续下沉不易调整，在设计深度20米左右应停止取土，依自重下沉至设计标高。4）下沉完毕，挖掘机体与臂铲解体，用起重机吊出井外。3.10测量控制与观测沉井位置的控制，在井外地面设置十字控制线，水准基点。下沉时在井壁上设十字控制线，并在四侧设水平点。于壁外侧用红铅笔油画出标尺，以侧沉降。井内中心线与垂直度的观测系在井筒内壁纵横四等分标出垂直轴线，各吊垂直线一个，用经纬仪观测来控制。挖土时随时观测垂直度，当垂球偏离50毫米，或者达到允许值的1/4时，即应该进行纠正，采取措施。沉井下沉过程，每班至少观测2次，并应在每次下沉后进行检查。当沉至离设计标高2米时，对下沉与挖土情况加强观测。3.11下沉倾斜.位移.扭转的预防及纠正：一）沉井下沉过程中，会出现倾斜，位移，扭转等情况，应该加强观测，及时发现并采取措施纠正。二）对倾斜产生的可能原因有：刃角下土质软硬不均：坼刃角垫脚，不对称进行，或未及时回填。挖土不均使井内土面高低悬殊。刃角下掏空许多，使沉井不均匀忽然下沉。排水下沉，井内一侧出现流砂现象。刃角局部被大石块埋设或搁住。井内弃土或施工荷重对沉井一侧产生偏压。三）操作中可针对原因预于预防，及时进行校正。3.12封底当沉井沉到设计标高，应该预留沉降量。经2-3天下沉已稳定，或在8小时内累计下沉量部小与10毫米时，即可进行沉井封底。本沉井采取排水封底法，份两部进行，第一步进行土形整理，使至成为锅底形填以级配块石，同时要抛石回填。自刃角向中心挖放射形排水沟，填以石子做成滤水暗沟，在中部设1-2米集水井，插入直径0.5M周围有孔的钢套管，管外浇至水环，四周填以卵石，使井底的水都汇集到集水井中，用水泵排出。使地下水位保持底于井底面30~50CM。刃角砼凿毛处应洗刷干净。然后在井底对称均匀浇一层0.2M的砼垫层。强度达到70%后，绑扎底板钢筋，浇筑防水砼底板。浇筑应在整个沉井上分层，由四周向中间进行，每层的厚度控制在30~40CM。并振捣密实。砼养护14天期间，在封底的集水井中应不间断的抽水，封底板砼强度达到70%后。进行第二部，对集水井逐个停止抽水，逐个进行封底。3.13施工质量标准一）沉井制作尺寸允许偏差表：项次项目允许偏差1平面尺寸：长、宽L/200≤1100mmm曲线部分半径R/200≤±±50mmm两对角线差B/1002二）下沉完毕的沉井允许偏差项次项目允许偏差1底面中心、位置置偏移H>10M≤H/100H≤10M100MM2刃脚平均标高与与设计标高高的偏差±100mm3刃脚底面高差L>10ML/100且不不大于L≤10M300mm注：H为下沉总深度、L为最底与最高两角间距离第二节．顶管施工方案工程概况1.1工程顶管主要为路基下原土地段，起始桩号为K0+850~K1+375。雨水管为φ3000F型钢筋砼管。本工程长度为578米，埋设深度为7.55~7.73米。1.2地质条件：a．沉管轴线主要在②~③层土中，土质为灰色砂质粉土。b．顶管管底轴线在③层土中，土质为灰色淤泥质粉质粘土。2、顶管施工工艺2.1施工主要安排：：1）该工程施工，在在工作井处处设置一台台35吨履带吊吊，进行管管段卸车及及管段下管管拼装。2）采用泥水平衡衡式工具头头施工，施施工中采用用泥浆减阻阻和中继间间接力须进进技术。3）中继间设计须须力：千斤顶组合的顶顶力按工作作坑允许承承受最大顶顶力以10000KN计算，管管节周边摩摩阻力经验验系数为20KNN/M2。采用减减阻工艺时时以15KNN/M2计算。经初步计算，凡凡顶管长度度超过80米，则以50M加一中间间节，可确确保顶力满满足要求。2.2顶管施工工艺流流程图：测量放线施工准备测量放线施工准备ⅰⅰ.导轨安装ⅱ.后座顶板安装ⅲ.后座千斤顶安装ⅳ.洞口止水装置安装顶进设备安装顶进设备安装掘进机试运行掘进机井内就位掘进机试运行掘进机井内就位ⅰⅰ.割开洞板ⅱ.后座千斤顶顶进ⅲ.出泥准备掘进机穿墙掘进机穿墙ⅰ.偏差测量ⅰ.偏差测量ⅱ.轴线控制管内出泥管道须进管内出泥管道须进须进纠偏须进纠偏ⅰⅰ.砼管进场验收ⅱ.接口检查砼管拼装设备转移顶管须进结束砼管拼装设备转移顶管须进结束施工测量施工测量2.3供水排泥系统生活及生产用水水：由建设单位提供供一根φ50给水口接接入每个工工作井现场场，现场用用φ25管管引入入车间，泥泥浆房，蓄蓄水池等处处。2.4供电系数。每个工作井现场场设置一台台360KVVA以上的的变压器，按按顶管施工工要求，应应有可靠的的两路电源源供电。输出端采用电缆缆分三层。第一路：泥浆房房、空压机机房、水泵泵房；第二路：井下顶顶管；第三路：现场照照明；2.5井内平面布置：：导轨、后座、千千斤顶支架架等均布置置在顶管轴轴线上。每根管道均采用用四只顶力力10000KN的千斤斤顶。施工工中控制油油压，避免免超载。导导管安装高高差要求在在±4mm以内，轴轴线偏差±3mm以内。2.6工具管进出洞及及后座1）始顶时，为了了防止机头头下沉，确确保准备进进洞，对洞洞口外的土土体采用压压密注浆进进行地基加加固，加固固范围长7米、宽4米，深度度自洞口中中心线起向向下4米。浆液采用：水泥泥：水：粉粉煤灰：水水玻璃=1：0.55::0.4::0.011.2）顶管穿墙止水水为利于顶管进出出洞的快速速施工，沉沉井洞口采采用砌筑砖砖墙封堵的的方法，或或者采用钢钢封板，钢钢封板每块块重3吨，用预预埋螺栓固固定在洞口口的井壁上上。止水系统采用市市政工程顶顶管的习惯惯做法，即即用15mm厚的定制制环行橡胶胶，用钢压压板固定在在洞口四周周，使橡胶胶板与顶进进管道的外外周密贴，以以阻断泥水水流入井内内的通道。在机头将要达到到接受井时时，要精确确测出扣头头姿态位置置，尽量满满足预留孔孔与机头同同心的要求求。3）顶顶管工作坑坑设施机坑导轨应具有有足够的强强度和刚度度。本工程程基坑导轨轨由工字钢钢和钢板焊焊接而成，在在工作井底底板基础上上应事先预预埋钢板，预预埋钢板的的位置与基基坑轨道相相吻合，便便于导轨与与之焊接。预预埋钢板上上的锚固钢钢筋要焊牢牢，并有足足够的锚固固长度，导导轨安放后后，还应在在两侧用型型钢支撑好好，必要时时再浇筑砼砼，确保导导轨在撞击击的条件下下，不走动动、不变形形。主须油缸架是拼拼装式结构构，主须油油缸架的安安装也要定定位准确。保保证油缸受受力点的正正确位置。其其高程和平平面安装误误差小于5mm.承压壁是承受和和传递全部部须力的后后座须，更更应具有足足够的强度度和刚度，并并有足够的的安全性。后后靠钢板用用δ=70钢板，在在钢板和砼砼上平面之之间衬满堂堂50mm松木板，承承压座的面面积：H×B=4×3.5M.2.7管线保护措施由于本本工程处在在空旷的农农田处，相相邻并无管管道线路和和大型建筑筑，所以不不需要进行行定期观测测。2.8管道定向测量：：1）地面上按设计计院提供的的井位轴线线控制桩定定向，采用用J6经纬仪仪，精度控控制在±6''以内。2）井上井下点位位传递：采用苏光J6经经纬仪将须须管轴线标标点精确地地放至井下下。3）须管测量方向向：在后座千斤顶须须站中间的的钢质仪器器平台上，设设置S2激光经纬纬仪一台，激激光管功率率在2mw以上；光光斑打在直直线段前端端中轴线上上，并用激激光测距仪仪定出该点点须进长度度，再根据据距离和曲曲率半径推推算出管轴轴线上第二二个仪器点点的角度，直直到测出工工具管中出出处的偏差差。2.9管道的水准测量量：利用设计院移交交的水准点点作为测量量的依据。管管内水准测测量在距离离大于100mmm时以连通通管为主，水水平仪进行行校对，测测得的结果果告诉纠偏偏人员进行行纠偏和控控制顶进。2.10管道顶进方向控控制1）采用测力纠偏偏的原理，勤勤测勤纠的的原则进行行精确施工工，泥水平平衡式工具具头，也可可根据力的的变化，工工具头的状状态，输入入计算机，按按计算机指指出的纠偏偏方法进行行纠偏。2）本次顶管纠偏偏原则如下下：a、勤测勤纠：即即、每顶进进一段距离离，测量一一次工具头头轴线及标标高偏差情情况，用电电话通知工工具头纠偏偏人员，纠纠偏人员根根据工具头头现在的纠纠偏角度，前前几个冲程程的偏差数数据等综合合分析后进进行纠偏。B、小角度纠偏：：每次纠偏偏度要小，一一般情况每每次纠偏角角度不要大大于0.55度，当总总纠偏角度度大时应与与值班工程程师联系，决决定纠偏，此此时应特别别慎重。C、纠偏操作中，不不能大起大大落，如果果在某处出出现较大偏偏差时，这这时也要保保持管道轴轴线以适当当的曲率半半径逐步的的返回到轴轴线上来。3）须须管初期方方向控制：：工具管穿墙的偏偏差大小直直接影响到到须管的质质量，所以以，工具头头穿墙前应应特别注意意，防止工工具头下落落，工具头头未全部出出动之前不不准纠偏。2.11管内通风：因须进长度较长长，通风条条件差，为为此采用鼓鼓风机和φ300软管进行行通风。2.12管内供电：管内动力采用3380V和220V电源，管管内照明采采用36V安全电电压。2.13工具头纠扭及扭扭转指示：：工具头尾部上口口设置扭转转指示按表表，当工具具头出现扭扭转后会给给施工操作作造成困难难，所以须须管施工中中，必须保保持原有的的方