城市道路改造工程沉井及顶管施工技术及安全施工专项方案

PAGEPAGE59宁镇路改造一期（宁波大学-金河路）工程标段沉井及顶管施工技术及安全专项方案编制人:职务：编制日期：年月日审核人:职务：审核日期：年月日批准人:职务：批准日期：年月日九峰海洋生态建设集团有限公司宁镇路改造一期（宁波大学-金河路）工程II标段项目部目录TOC\o"1-2"\h\z\u一、编制依据 4二、工程概况 4（一）工程总体概况 4（二）沉井、顶管工程概况 4（三）地质水文情况 6（四）周边环境情况 10三、施工场地部署 10四、项目管理体系 11（一）组织管理程序 11（二）技术上的保证措施 13（三）经济上的保证措施 13（四）管理上的保证措施 13五、沉井施工方案 15（一）施工流程图 15（二）场地整平、垫层施工 16（三）沉井分节制作下沉 17（四）沉井施工的问题与处理对策 24（五）沉井工程力学计算书 26六、顶管施工工艺 35（一）顶管所处土层描述 35（二）顶管施工方法 35（二）设备的安装 36（三）顶管施工测量和方向控制 37（四）出土方案 38（五）顶进工作开始前应检查和注意如下事项 38（六）泥水平衡顶管掘进机操作步骤 38（七）泥水平衡掘进机的停机操作程序 39（八）顶管力学计算 39（九）沉井、顶管施工中地下管线及地上建筑物的保护措施 41七、安全文明施工 41（一）安全生产目标及文明施工目标 41（二）安全管理体系及措施 41（三）安全教育与培训 42（四）安全检查 42（五）安全用电措施 42（六）施工机械的安全控制措施 43（七）安全围护及上下逃生通道设置 44（八）环境管理目标 44（九）文明施工措施 45八、施工进度计划 45九、主要设备机械投入及劳动力计划 45十、应急预案 47（一）应急救援组织机构及成员 47（二）应急救援组织机构职责 47（三）安全健康管理措施 48（四）防高空坠落及物体打击措施 50（五）防触电措施 51（六）防有毒、有害气体伤害措施 51（七）防洪防台防雷措施 52（八）管涌安全 53（九）塌方抢救措施 53（十）防机械吊装伤害 54（十一）宁波特色医院清单 54

一、编制依据国家标准《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）国家标准《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）国家标准《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2015）国家标准《给水排水管道工程施工及验收规程》（GB50268-2008）国家标准《建筑结构荷载规范》（GB5009-2012）国家标准《给水排水构筑物工程施工及验收规范》（GB50141-2008）国家行业标准《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》（CECS137:2015）国家行业标准《沉井施工工艺标准》（QB-CNCECJ01046-2004）国家行业标准《给水排水工程顶管施工技术规程》（CECS246-2008）国家行业标准《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-2012）国家行业标准《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）国家行业标准《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）住建部《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》（建质[2009]87号）《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》国家安全局发布《关于进一步做好危险性较大的分部分项工程管理工作的若干意见》（甬建发[2009]162号）17、宁波市城建设计研究院有限公司提供的设计图纸18、《地质勘察报告》及现状条件、周边情况19、我公司类似工程的施工经验和施工能力二、工程概况（一）工程总体概况宁镇路改造一期（宁波大学-金河路）工程标段位于镇海区，西起K4+300，东至K5+550，全长约1250米，道路标准断面宽度68米或60米。道路等级为城市主干路，双向6车道。（二）沉井、顶管工程概况本工程K4+300至K4+770和K4+980至K5+550段道路南侧管道采用顶管施工，中间部分考虑到保护煤气管道的因素采取钢管直埋的方式敷设，顶管部分为Wa1沉井～Wa7沉井，泵站～W3沉井～W10沉井段DN800（管材采用内径系列）污水管采用钢筋混凝土F管顶管，顶管总长度1127m，施工采用机顶形式。本工程中Wa1、W5、W9为D560cm圆井，W3、W4、W6、W8、W10为D700cm圆井，Wa3、Wa5、Wa7、W7为300cm*500cm的方井，Wa2、Wa4、Wa6为500cm*700cm的方井，参数详见下表（表1-1）。表1-1编号选用沉井标高（m）沉井高度板顶覆土沉井内净高型号顶板顶标高刃脚底标高（cm）hH(m)H1(m)H2(m)Wa1D5601.962-6.9508.6221.55.412Wa2500*7001.850-6.8508.6101.55.200Wa3300*5002.028-6.7808.5181.55.308Wa4500*7002.099-6.7008.7091.55.299Wa5300*5002.450-6.6108.1761.54.966Wa6500*7001.850-6.4908.2501.54.840Wa7300*5002.079-6.4008.1891.54.979泵站沉井1190*7700.15-13.513.65010.300W3D7001.95-6.958.1591.55.109W4D7002.01-8.5439.7571.56.347W5D5602.702-7.639.2971.56.087W6D7002.37-6.2837.7361.54.326W7300*5002.15-6.027.6701.54.460W8D7002.043-6.1247.5341.54.124W9D5601.608-8.169.2211.56.011W10D7002.266-7.53110.0861.56.676（三）地质水文情况1、土层物理性质（参照《岩土工程勘察报告》LGZK84点）土层序号土层名称含水量（%）天然重度（Kn/m3）饱和度（%）孔隙比压缩模量（MPa）固结快剪快剪承载力特征值fak（KPa）摩阻力标准值fa（KPa）渗透系数（cm/s）固快C（KPa）固快φ（°）快剪C（KPa）快剪φ（°）Kv10-7Kh10-7①2淤泥质粉质粘土36.018.496.91.0103.8311.67.675154.246.27②1a淤泥质粉质粘土46.117.396.41.3062.3318.65072.403.77②1b粘质粉土31.218.894.90.8918.9514.926.1709②2b淤泥质粉质粘土45.417.698.71.2553.192.05583.084.84②2b淤泥质粉质粘土40.817.997.11.1473.3315.59.510.12.75583.084.84②2b淤泥质粉质粘土37.218.296.31.0503.2215.08.810.12.15583.084.84②b淤泥质粉质粘土42.419.798.81.1722.564.15581.853.212、土层特征描述①0层：填土（mlQ）道路：杂色，以灰色为主，顶部为20cm左右的混凝土路面，下部成分主要为块石、碎石等组成，块石一般20~50cm，个别大于50cm，含量一般30~40%，碎石一般2~20cm，含量50~60%，余为小颗粒，稍密，局部地段含少量黏性土。绿化：黄灰色，松散，主要成分为黏性土和碎块石组成，各地段成分不均一，一般黏性土含量40~50%，碎石2~20cm含量20~30%，块石20~30cm含量10~20%，局部分布大于30cm块石，局部地段含较多建筑垃圾或生活垃圾。揭露层厚0.60～3.50m，在轨道2号线下方填土分布较厚，在绿化带内填土一般不超过2.0m。①1层：黏土（al-lQ43）灰黄色，可塑，厚层状，有光泽，含氧化斑点，由上往下性质渐变差，局部地段相变为粉质黏土，韧性高，干强度高，无摇震反应。本层场地大部分地段分布，在河道内缺失，道路范围内局部缺失，层厚0.80～2.90m，顶板埋深0.00～3.40m，顶板标高-0.23～2.16m。①2层：淤泥质黏土（mQ43）灰色，流塑，厚层状，稍光泽，含少量有机质斑点，局部夹腐殖质，韧性高，干强度高，无摇震反应。本层场地个别地段分布，层厚0.90～3.20m，顶板埋深1.70～2.30m，顶板标高0.19～1.06m。②1a层：黏土（mQ42）灰色，软塑~流塑，厚层状，稍光泽，含少量有机质斑点，局部夹腐殖质，韧性高，干强度高，无摇震反应。本层场地部分地段分布，层厚0.40～2.20m，顶板埋深2.60～4.30m，顶板标高-0.74～0.64m。②1b层：黏质粉土（mQ42）灰色，稍密，饱和，湿，厚层状，无光泽，韧性低，干强度低，摇震反应迅速。本次仅GZK51孔分布，层厚3.20m，顶板埋深4.30m，顶板标高-0.30m。②2a层：淤泥质黏土（mQ42）灰色，流塑，厚层状，有光泽，含少量粉土颗粒，局部相变为淤泥，在人行地道区域为淤泥质粉质黏土，韧性高，干强度高，无摇震反应。本层场地均有分布，层厚1.80～10.80m，顶板埋深3.00～5.50m，顶板标高-2.26～0.16m。②2b层：淤泥质粉质黏土（mQ42）灰色，流塑，厚层状，稍光泽，含少量粉土颗粒，局部地段相变为淤泥质黏土，韧性中等，干强度中等，无摇震反应。本层场地大部分布，主要分布于GZK26孔及其以后，层厚2.70～10.30m，顶板埋深3.60～10.30m，顶板标高-6.38～-0.99m。②3a层：淤泥质黏土（mQ42）灰色，流塑，厚层状，略显鳞片状，有光泽，含少量粉砂颗粒，局部相变为淤泥质粉质黏土或淤泥，韧性高，干强度高，无摇震反应。本层场地均有分布，层厚1.70～12.70m，顶板埋深10.20～15.70m，顶板标高-11.78～-6.20m。②3b层：淤泥质粉质黏土（mQ42）灰色，流塑，厚层状，略显鳞片状，稍光泽，含少量粉土粉砂颗粒，下部粉砂含量渐变高，，韧性中等，干强度中等，无摇震反应。本层场地局部地段分布，层厚0.70～1.50m，顶板埋深17.40～18.50m，顶板标高-15.25～-14.44m。③1层：含黏性土粉砂（al-mQ41）灰色，中密，饱和，湿，厚层状，无光泽，含少量黏性土，一般少于10%，局部地段含量稍高，相变为含黏性土粉砂。本层场地分布不均匀，部分地段缺失，层厚1.40～6.40m，顶板埋深16.70～22.90m，顶板标高-18.91～-13.38m。③2层：粉质黏土夹粉砂（al-mQ41）灰色，流塑，局部软塑状，厚层状，稍光泽，含较多粉土、粉砂颗粒，局部夹粉砂薄层，土质不均，局部相变为淤泥质粉质黏土，韧性中等，干强度中等，无摇震反应。本层场地均有分布，仅个别地段缺失，层厚0.80～9.30m，顶板埋深17.60～25.40m，顶板标高-21.49～-14.61m。④2层：黏土（mQ41）灰色，软塑，局部流塑状，厚层状，有光泽，局部相变为淤泥质粉质黏土或粉质黏土，韧性高，干强度高，无摇振反应。本层场地大部分地段分布，层厚0.90～8.50m，顶板埋深22.40～27.20m，顶板标高-23.96～-19.05m。⑤1层：黏土（al-lQ32-2）灰绿，褐黄，灰黄色，可塑，局部硬塑，厚层状，稍光泽，含氧化斑，粉土颗粒，局部相变为黏土，韧性中等，干强度中等，无摇震反应。本层场地局部地段缺失，揭露层厚1.40～10.80m，顶板埋深23.70～34.80m，顶板标高-31.55～-20.93m。⑤3a层：黏质粉土（al-lQ32-2）灰黄色，中密，饱和，湿，土质十分不均，局部相变为砂质粉土，韧性低，干强度低，摇震反应迅速。本层场地个别地段揭露，层厚3.70m，顶板埋深27.70m，顶板标高-24.93m。⑥2层：粉质黏土（mQ32-1）灰色、软塑，局部软可塑，厚层状，稍光泽，局部粉粒、砂颗粒含量较多，局部夹黏质粉土薄层，韧性中等，干强度中等，无摇震反应。本层场地个别地段揭露，最大揭示层厚1.20m，顶板埋深35.80m，顶板标高-32.62m。作为顶管工作井的沉井刃脚底标高为-9.550~-4.419m。沉井深度内土层有①1层黏土、①2层淤泥质黏土、②1a层黏土、②1b层黏质粉土、②2a层淤泥质黏土、②2b层淤泥质粉质黏土和②3a层淤泥质黏土。沉井施工时应注意：(1)、做好清表工作，场地①0层填土，渗透性较好，且场地地下水位埋深较浅，同时还应做好相应的截水、排水、隔水措施。(2)、浅部大部分分布的①1层黏土性质尚好，可能需采取助沉措施。(3)、①2层淤泥质黏土、②1a层黏土、②2a层淤泥质黏土、②2b层淤泥质粉质黏土和②3a层淤泥质黏土极差，沉井穿越该层时，应采取措施以防发生突沉、下沉幅度过大或倾斜现象，应加强现场管理与控制。(4)、下部承压水主要分布在③1层含黏性土粉砂，本工程基坑开挖深度预计为7.5～13.0米，基坑底板至=3\*GB3③1层层顶厚度8.0m左右，按《建筑基地基础设计规范》（GB50007-2011）附录W进行抗渗流稳定性计算，稳定性系数Kh＜1.1，在基坑开挖时存在突涌的可能性，设计时应引起注意，采取降水等措施。污水管工程拟采用顶管施工，管径DN800，标高-3.92~1.35m。从地层分布情况看，埋深范围内土层主要有①1层黏土、①2层淤泥质黏土、②1a层黏土、②1b层黏质粉土、②2a层淤泥质黏土和②2b层淤泥质粉质黏土中。从地层分布情况看，该段顶管施工主要在②2a层淤泥质黏土和②2b层淤泥质粉质黏土中进行，该层土物理力学性质差，适宜顶管施工。设计与施工时应注意：、管线穿越深度内土质软弱，易产生缩径，施工时宜采取措施保护孔壁。由于顶管作业位于流塑状态的土层中，为防止塌方，可采用局部气压技术；如需减少管壁四周摩阻力，可在管壁四周压注触变泥浆。(2)、管道工程顶管施工，应注意①0层填土的厚度及底板埋深。即一方面顶管施工时应尽量避开该层，尤其在该层局部底板埋深较大处。同时也要考虑到在其厚度较大地段，顶管穿越时该层给予上覆土层的附加应力，其可能对管道施工产生较大摩阻力或上覆土层不稳定等不良问题。(3)、管线穿越河流时，宜采用封顶法，同时应注意顶管过程中对河岸的影响，必要时采取适当的护岸措施。当管线穿越道路时，应注意其下是否有障碍物存在，从而影响顶管施工。(4)、管线途径内河多条，河水水流受闸门方式控制，河水深度不大，不通航。设计宜根据河流大小和施工成本酌情考虑施工方法，采用顶管施工，穿越点位置应考虑对河岸岸坡稳定性影响，宜远离河岸提前入土穿越，避开河岸桥基基础和河岸石砌护坡，并视具体情况确定是否对岸坡进行加固。管道穿越位置距河底的垂直距离应满足最小安全距离的要求。3、水文情况地下潜水埋藏较浅，为0.5～4.3m，分布广泛，地下潜水同地表水联系紧密。因此，场地地表水以及浅层地下水对人行道基坑开挖、工程管道基槽开挖、沉井基坑开挖有较大影响。后期施工时，应做好截水排水措施。在沉井基坑开挖时，应引起高度重视，做好防护工作。深部孔隙承压水因其埋深较深，上部弱透水层很厚，其承压水压力对本工程的沉井下沉影响一般不大。（四）周边环境情况顶管、沉井施工范围内处于宁镇路的南侧位置，原地面标高为+3.0m~+4.7m左右。施工范围内存在大量的地下管线，施工条件比较复杂。主要涉及到的管线有：电厂的DN400和DN500的自来水管道，材质为钢管，埋设在原地面一下1米左右；一根电力管线，有开挖和拖拉管组成，具体的深度不一致，需根据现场具体情况确定，个别离沉井位置较近的线路需在施工前进行人工探明，在确定其位置和埋深后才能进行沉井施工；一个煤气管线，主要采取开挖的方式埋设，深度在1.5米左右；还有一根通讯管线，主要采取开挖的方式进行埋设，深度一般在1米左右。为了确保沉井周边管线的安全，在沉井施工前请管线产权单位到现场实地查勘，确定管线的位置和埋设，对煤气、电力、自来水及通讯管线尽可能做到人工探沟进行探明，在沉井下沉前，在管线与沉井之间采取拉森钢板桩进行维护，确保沉井在下沉的过程中不会引起周边土体的移位，以确保周边管线的安全。其中W4-W5、W9-W10顶管穿越河道，现状河道底标高约为+0.00m，河道开挖设计底标高为-1.87m。三、施工场地部署沉井（工作井、接收井）施工前，根据现场地形条件，在沉井外围设置场地围护结构，围护结构所用材料选择彩钢板，彩钢板每隔2.5m设置一道斜杆和竖向立柱（槽口型材），以增加彩钢板围护的稳定性和抗风能力，彩钢板底部有专用的钢制槽口，先将槽口专用螺丝固定在已经施工完成的混凝土顶面上，再将彩钢板插入口内，彩钢板顶部设置配套的倒置槽口，各段彩钢板连接处也有竖向专用槽口，是彩钢板围护结构可以满足工地需要的长度，按相关规范要求，场地围护结构高度不小于2.5m。为了施工安全，在彩钢板上面张贴相关安全警示标语，或者挂设宣传横幅及标牌等，以促进工地施工安全。围护结构距外围范围视施工场地条件和施工机械设备的作业半径及施工材料堆放位置面积而定。沉井施工过程中计划在基坑周围设置临时护栏，其高度不小于1.2m，护栏结构用单排立杆和横杆组合，立杆间距按1.2m，横杆竖向（上下）间距按0.6m，即沿1.2m高立杆设置3道水平横杆，形成底部1道横杆，中间和顶部各1道横杆。横杆与立杆之间视具体情况用直角或旋转扣件连接，护栏材料使用常规钢管，护栏挂设安全网，挂设安全警示标语和安全标志标牌，以提高施工过程中的安全系数。另外，根据施工进度或其他要求，如需在夜间施工，则按照需要，增加夜间照明装置和设置警示灯，同时安排夜间值班人员做好引导工作，并设置安全标志标牌，避免施工人员、车辆等不慎跌入基坑，尽量排除隐患，防止安全事故发生。具体布置详见《施工平面布置图》。四、项目管理体系本工程施工内容较多，根据工程现场的实际情况，工程计划分为两个阶段施工，第一阶段：在2017年3月正式开工，计划在6个月完成W3、W4、W5、W9、W10及泵站沉井和顶管，施工时间为180日历天，第二阶段：在南北改道以后，计划在6个月完成Wa1、Wa2、Wa3、Wa4、Wa5、Wa6、Wa7、W6、W7、W8沉井及顶管部分，施工时间为180日历天。工期较紧，所以工程一开工就高度重视工程进度，根据工程特点科学安排施工，保证工程如期完成。首先，根据本工程的实际情况，抓住工作面广的特点，科学投入人力和物力，对照节点计划，以只准提前不准退后为原则，精心组织施工，进行流水作业，并以不影响总工期为原则进行适当调节。对于有可能出现短缺的材料，做到早进场早施工。为了充分发挥专业施工队伍的骨干力量和机械设备齐全的优势，我们仔细考虑了工程特点，决定采取以下措施来保证工程按期完工。（一）组织管理程序1、建立进度控制管理网络图如下：项目经理项目经理项目部经济组技术员施工员质量员安全员材料员预算员统计员机管员各作业班组项目部施工组项目经理项目经理项目部经济组技术员施工员质量员安全员材料员预算员统计员机管员各作业班组项目部施工组2、工程进度管理程序如下：总进度计划的编制总进度计划的编制编制：项目部施工组根据总进度计划编经济曲线计划编制：项目部经济组编制形象月进度计划碰头会主持：施工队负责人参加；各作业班组长编制形象周进度计划总进度计划报监理工程师审批，作为检查进度计划的依据经济曲线计划报给公司，作为检查月、季度进度计划的依据项目部生产会议落实月进度计划主持：项目经理施工班组周会落实作业计划主持：施工班组组长（1）根据工程项目特点、内容、工期要求，编制进度计划报于监理审批，作为检查进度的依据。（2）项目部每月由项目部经理主持召开生产会议，组织项目部内所有管理人员和各工区负责人参加，检查上月计划执行情况和落实本月的进度计划。（3）每周由施工工区编制周作业计划，在项目部施工负责人主持下召集每个施工工区的管理人员召开计划会，检查和落实周作业计划。（4）每天在上班或下班前，由每个施工工区的负责人主持召开本施工工区下面的每一个班组长碰头会，研究、安排今天或次天的工作。（5）在施工过程中当某项工程进度出现问题时，施工班组及时召集各作业小班开会，检查、研究、落实补救措施，并做好会议记要。如多次开会研究，工作仍无多大改进，及时向有关班组提出警告，限期改进管理，增加人员、机械，有必要的话对其进行罚款或清退。（6）在作业班组进场前必须签订严格的施工合同。（二）技术上的保证措施1、根据以往同类工程施工中存在的问题和普遍存在的技术难题，积极开展群众性的技术革新活动，人人动脑筋，尊重科学，在应用和研制新技术、新工艺、新材料、新设备方面依靠技术进步，为优质快速地建设本项目服务。2、按照工期要求，分阶段制定施工计划和实施方案，重点工程和难点项目，重点做好施工组织设计，合理安排各分项工作的施工顺序，充分利用我方经验丰富的有利条件，缩短流水作业的流程，努力加快各环节的施工进度，确保总体工程顺利竣工。（三）经济上的保证措施1、在工程施工前期，我方将投入一定数量的自有流动资金，保证工程前期所需的人员材料和设备及时到位，确保前期工作的顺利展开。2、对业主支付的工程进度款，实行专款专用。业主支付的工程进度款，是材料周转和工程实施的重要保证，是广大民工的工资的有利保证，必须做到专款专用，不得挪作它用。（四）管理上的保证措施1、抽调精干的工程技术人员和富有经验的项目经理组建项目经理部，统一指挥，协调施工；选派技术力量较强的施工队伍，投入各施工工区进行施工，从人员落实和机械配备上保证工程按期完成。2、项目经理部安排一名专业人员负责材料的采购、运输保管，领导和协助材料供应，确保工程需要，坚决杜绝停工待料现象的发生。工程所需的各种材料，视材料的性质和价格，分别采用外购和当地采购的办法予以解决，并作一定数量的储备。3、加强职工安全法规教育，增加安全生产的意识。各施工班组成立安全小组，设专职人员负责日常生产的安全检查、督促，保证施工的顺利进行。4、加强机械设备和车辆的维修保养，保障施工机械的正常运转；搞好职工食堂，防病治病，保障职工身体健康，保证正常的出勤率，以确保工期。5、加强与业主的联系，尊重附近居民，做好与当地政府和群众的协调工作，维护人民群众的利益，取得当地政府与人民群众的支持，使工程施工顺利展开。五、沉井施工方案（一）施工流程图场地整平，垫层施工场地整平，垫层施工第一节刃脚施工（脚手架、模板、钢筋、砼浇筑）第二节施工（脚手架、模板、钢筋、砼浇筑）第一次开挖下沉第三节施工（脚手架、模板、钢筋、砼浇筑）第二次开挖下沉，封底顶管完成后，封顶（支架、模板、钢筋、砼浇筑）（二）场地整平、垫层施工基坑的位置根据设计图纸中的坐标确定，按照沉井轴线控制桩和中心桩，在地面上放出沉井基坑样位。基坑底平面尺寸的确定，需要充分考虑沉井外脚手架工作宽度，计划比刃脚外壁每侧各放大30cm；根据土质及施工需要确定基坑放坡为1:0.3。基坑开挖的深度，根据土质、地下水位、施工现场条件进行确定，清除杂填土的厚度，保留相对的硬壳层。开挖深度如下表：井位场地标高Z1基底标高Z2备注Wa13.961.96Wa23.891.89Wa33.711.71Wa43.581.58Wa53.771.77Wa64.522.52Wa73.941.94W33.221.22W44.292.29W53.301.30W63.261.26W73.291.29W83.131.13W93.971.97W103.071.07泵站3.781.78基坑开挖采用履带式挖掘机，挖出的土直接由自卸车运出施工场地。基坑采用明排水措施，设置集水井40cm*40cm*40cm，用排水泵将集水井内的水排到附近雨水窨井，集水井内经常保持最低水位，保持坑底不积水。基坑开挖完成后，施工80cm厚砂垫层和30cm厚C15混凝土垫层作为刃脚基础垫层。（三）沉井分节制作下沉根据设计图纸，本工程沉井井壁分三节浇筑二次下沉。第一节刃脚和第二节侧墙浇筑完成后，进行第一次开挖下沉。第三节侧墙浇筑完成后，进行第二次开挖下沉，下沉到位后进行封底。顶管完成设备吊出后，进行封顶。分节如下表：井位第一节（刃脚）高度第二节高度第三节高度顶板厚度Wa1315cm330cm177cm40cmWa2335cm350cm136cm40cmWa3315cm330cm167cm40cmWa4335cm350cm146cm40cmWa5315cm330cm133cm40cmWa6335cm350cm100cm40cmWa7315cm330cm134cm40cmW3335cm350cm127cm40cmW4335cm350cm251cm40cmW5315cm330cm245cm40cmW6335cm350cm49cm40cmW7315cm330cm82cm40cmW8335cm378cm0cm40cmW9315cm330cm237cm40cmW10335cm350cm284cm40cm泵站360cm480cm480cm40cm1、第一节刃脚、第二节侧墙制作及第一次下沉（1）脚手架搭设脚手架采用4.8cm钢管进行搭设，每层高度1.8m，设置脚手片作为人工作业平台。（2）钢筋制作严格按照设计图纸进行钢筋下料、弯曲、制作。钢筋的焊接、绑扎符合设计及相关规范要求。（3）模板安装模板采用1.5cm厚竹胶板，用5*10@20cm方木作为背楞，采用止水对拉杆进行固定对拉，对拉杆水平间距40cm，垂直间距60cm。内外环采用25螺纹钢弯曲定位，二次浇筑交接面采用预埋300mm*2mm止水钢板处理。第一节刃脚施工（脚手架、模板、钢筋、砼浇筑）止水对拉螺杆大样图二次浇筑面止水做法大样图第二节施工（脚手架、模板、钢筋、砼浇筑）（4）混凝土浇注及养护混凝土浇注采用泵送混凝土，分层进行浇注，分层振捣，分层厚度不大于50cm。混凝土浇注前需检查保护层厚度、模板的支护与拼接、钢筋的制作焊接、止水钢板的定位情况，监理验收合格后，出具混凝土浇捣令后方允许进行。混凝土浇注完成后达到设计强度的25%后，一般情况24小时后允许拆除模板，气温较低时需延长时间。拆除模板后应及时进行养护，防止收缩裂缝的产生，养护采用保养布洒水湿润，养护不小于7d。现场留标养试块不少于1组，同条件试块不少于1组。（5）第一次开挖下沉待混凝土强度达到设计强度后（同条件试块进行试压）方允许开挖下沉。开挖前用2台风镐人工凿除底部混凝土垫层，凿除过程应对称进行，防止沉井刃脚倾斜。垫层凿除后采用长臂挖机在坑内进行挖土，挖土过程应缓慢、分层、对称进行，随挖随纠，确保整个井体缓慢平稳下沉。在下沉过程中顶面应做好测量观测点，测定顶面标高，在最后阶段（第一次浇注顶面距离坑底高度约60cm）应放慢开挖速度，增加观测频率，防止超挖导致沉井下沉量过大，最终第一次浇筑顶面距离坑底约30cm停止开挖，修整坑底，中心处挖出集水坑。反复观测沉井标高至标高稳定为止。第一次开挖下沉2、第三节侧墙制作及第二次下沉（1）脚手架搭设脚手架采用4.8cm钢管进行搭设，每层高度1.8m，设置脚手片作为人工作业平台。（2）钢筋制作严格按照设计图纸进行钢筋下料、弯曲、制作。钢筋的焊接、绑扎符合设计及相关规范要求。（3）模板安装模板采用1.5cm厚竹胶板，用5*10@20cm方木作为背楞，采用止水对拉杆进行固定对拉，对拉杆水平间距40cm，垂直间距60cm。内外环采用22螺纹钢弯曲定位，洞口位置采用竹胶板弯曲成圆形与两侧侧模固定。模板大样图如下：（4）混凝土浇注及养护混凝土浇注采用泵送混凝土，分层进行浇注，分层振捣，分层厚度不大于50cm。混凝土浇注前需检查保护层厚度、模板的支护与拼接、钢筋的制作焊接情况，监理验收合格后，出具混凝土浇捣令后方允许进行。混凝土浇注完成后达到设计强度的25%后，一般情况24小时后允许拆除模板，气温较低时需延长时间。拆除模板后应及时进行养护，防止收缩裂缝的产生，养护采用保养布洒水湿润，养护不小于7d。现场留标养试块不少于1组，同条件试块不少于1组，拆模试块不少于1组。（5）第二次开挖下沉。待第三节井壁混凝土强度达到设计强度的70%后（同条件试块进行试压）方允许开挖下沉，开挖下沉前采用砖砌封堵洞口。采用长臂挖机在坑内进行挖土，挖土过程应缓慢、分层、对称进行，随挖随纠，确保整个井体缓慢平稳下沉。在下沉过程中顶面应做好测量观测点，测定顶面标高，在最后阶段（第一次浇注顶面距离坑底高度约30cm）应放慢开挖速度，增加观测频率，防止超挖导致沉井下沉量过大，最终挖至设计坑底标高停止开挖，修整坑底。（6）封底封底前应反复测量沉井标高（至少观测1天），确保其无沉降后方允许浇注封底垫层及混凝土底板。在封底前在沉井的底部设置集水坑，采取泥浆泵及时排水，确保沉井底部无明显积水现场。第二次开挖下沉、封底3、沉井封顶（1）支架模板施工沉井封顶在顶管完成验收合格后进行。首先在沉井内部搭设钢管支架作为封顶的承重架。立杆间距0.9m，成矩形布置，与井壁交接横杆悬臂过大处增加立杆。横杆底板以上20cm布置一道扫地杆，标准段横杆步距1.2m。顶层横向钢管上部铺设5×10方木@20cm和1.5cm竹胶板作为底模。水平剪刀撑在底层和顶层各设置一道，按规范设置纵向剪刀撑。支架布置图（2）钢筋制作严格按照设计图纸进行钢筋下料、弯曲、制作。钢筋的焊接、绑扎符合设计及相关规范要求。（3）混凝土浇注混凝土浇注采用泵送混凝土，先分层浇注，分层振捣井壁部分，分层厚度不大于50cm。然后进行顶板部分混凝土浇注。混凝土浇注前需检查保护层厚度、模板的支护与拼接、钢筋的制作焊接、止水钢板的定位情况，监理验收合格后，出具混凝土浇捣令后方允许进行。混凝土浇注完成后达到设计强度的75%后，允许拆除模板。拆除模板后应及时进行养护，防止收缩裂缝的产生，养护采用保养布洒水湿润，养护不小于7d。现场留标养试块不少于1组，同条件试块不少于1组。（四）沉井施工的问题与处理对策1、沉井倾斜原因分析（1）沉井刃脚下的土软硬不均匀；（2）没有及时回填夯实；井外四周的回填土夯实不均匀；（3）没有均匀挖土使井内土面高差悬殊；（4）刃脚下掏空过多，沉井突然下沉，易产生倾斜；（5）刃脚一侧被障碍物搁住，未及时发现和处理；（6）井外弃土或堆物，井上附加荷重分布不均匀，造成对井壁的偏差。处理对策（1）加强下沉过程中的观测和资料分析，发现倾斜及时纠正；（2）对称、均匀破除垫层，及时用砂或者砂砾回填夯实；（3）在刃脚高的一侧加强取土，低的一侧少挖或不挖土，待正位后再均匀分层取土；（4）在刃脚较低的一侧适当回填砂石或石块，延缓下沉速度；（5）挖土纠偏。通过调整挖土的高差，即调整沉井刃脚处保留土台的宽度，进行纠偏。在下沉较慢的一侧多挖土，逐步挖掉刃脚处的土台使刃脚悬空，其高度宜为20cm，沿刃脚四周长度宜为沉井直径的1/2，促使该侧下沉。同时在下沉较快的一侧沿刃脚四周长度为直径的1/2多保留刃脚处土台的宽度；如该处土体松软时，夯实或填碎石作为加固，并在该处井筒外部地面上堆土夯实，以增加其抗力和摩阻力。采用上述的方法，如一次不能全部纠正偏斜，可按上述的方法重复进行，至符合规定误差为止。而后按正常下沉挖土。(6)射水纠偏。沉井在下沉过程中发生偏斜而用挖土纠偏仍不见效时，采用下沉较高一侧的沉井井筒外部沿外壁四周注射压力水，使该处的土成为泥浆，减小土的抗力；泥浆起润滑作用，减小沉井外壁与土之间的摩阻力，促使沉井较高一侧迅速下沉。当纠偏接近正常位置时停止射水，并将沉井外壁与土之间的空隙用细土或砂填充。（7）局部增加荷载纠偏。当井筒下沉过程中出现倾斜时，可在井筒较高的一侧增加荷载（一般采用铁块、砂石袋加压）或用震动机震动，促使井筒较高侧较快下沉。2、沉井偏移原因分析（1）大多由于倾斜引起，当发生倾斜和纠正倾斜时，井身常向倾斜一侧下部产生一个较大压力，因而伴随产生一定的位移，位移大小随土质情况及向一边倾斜的次数而定；（2）测量定位发生差错。处理对策（1）、控制沉井不再向领衔方向倾斜；（2）、有意使沉井向偏移的相反方向倾斜，当几天倾斜后，即可恢复到正确位置或有意使沉井向偏移的一方倾斜，然后沿倾斜方向下沉，直至刃脚处中心线与设计线位置相吻合或者接近，再将倾斜纠正；（3）、加强测量的检查复核工作。3、沉井下沉过快原因分析（1）遇软弱土层，土的耐压强度小，使下沉速度超过挖土速度；（2）长期抽水或因为砂的流动，使井壁与土之间摩阻力减少；（3）沉井外部土体液化；处理对策（1）用木垛在定位垫架处给以支承，并重新调整挖土；在刃脚下不挖或部分不挖土；（2）将排水法下沉改为不排水法下沉，增加浮力；（3）在井外壁与土壁之间填粗糙材料，或将井筒外的土夯实，增加摩阻力；如沉井外部的土液化发生虚坑时，可填碎石进行处理；（4）在地梁下设置沙袋，以增加阻力。4、沉井下沉极慢或停沉原因分析（1）井壁与土壁间的摩阻力过大；（2）沉井自重不够，下沉系数过小；（3）遇有障碍物。处理对策（1）继续浇灌混凝土增加自重或井顶均匀加荷重；（2）不排水下沉改为排水下沉，以减少浮力；（3）清除障碍物。5、发生流砂原因分析（1）井内“锅底”开挖过深，井外松散土涌入井内；（2）井内表面排水后，井外地下水压力将土压入井内；处理对策（1）采用排水法下沉，水头宜控制在1.5—2.0m；（2）挖土避免在刃脚下掏挖，以防流砂大量涌入，中间挖土也不宜挖成“锅底”形；5、发生流砂原因分析（1）沉井封底时下沉尚未稳定；（2）测量有差错。处理对策（1）当沉井下沉至距设计标高以上1.5—2.0m的终沉阶段时，应加强下沉观测，待8h的累计下沉不大于8mm时,沉井趋于稳定，方可进行封底；（2）加强测量工作，对测量标志应加固校核，测量数据须准确无误（五）沉井工程力学计算书◆基础验算基础大样图■混凝土垫层承载力验算第一节刃脚和第二节混凝土方量：G第一节刃脚和第二节重量，G=26*91.12=2369.1KN。G1第二节模板、钢管、支架等重量，G1=100KN.q砂垫层所受线荷载，q=2369.1/（3.14*7.5）=100.60KN/m。[Q]C15混凝土垫层抗压标准值10Mpa。B刃脚底宽，取25cm，C15混凝土垫层受压强度Q=q/B=100.6/250=0.402Mpa≤[Q]，满足要求。■砂垫层承载力验算G第一节刃脚和第二节重量，G=26*91.12=2369.1KN。G1第二节模板、钢管、支架等重量，G1=100KN.G2C15混凝土垫层重量，G2=0.85*0.3*3.14*7.5*2400kg/m³=144.1KN。α混凝土垫层扩散角，按45°考虑B刃脚底宽，取25cmh混凝土垫层厚度30cm[Q1]砂垫层承载力设计标准值取140Kpa砂垫层受上部荷载Q=（G+G1+G2）/[(B+2*h*tg45°)*3.14*7.5]=130.55Kpa≤[Q1]，满足要求。■土基承载力验算G第一节刃脚和第二节重量，G=26*91.12=2369.1KN。G1第二节模板、钢管、支架等重量，G1=100KN.G2C15混凝土垫层重量，G2=0.85*0.3*3.14*7.5*2400kg/m³=144.1KN。G3砂垫层重量，G3=18*1*1.5*7.5*3.14=635.85KNB刃脚底宽，取25cmα砂垫层扩散角，按25°考虑h混凝土垫层厚度30cmH砂垫厚度，100cm[Q2]土基承载力设计标准值80Kpa土基受上部的荷载：Q1=（G+G1+G2+G3）/[(B+2*h*tg45°+2*H*tg25°)*3.14*7.5]=77.40Kpa≤[Q2]，满足要求。◆沉井侧模对拉螺杆力学计算：浇筑过程中混凝土侧压力的计算（取两式中较小值）F=0.22γctoβ1β2V1/2（公式1）F=γcH（公式2）式中：F—新浇筑混凝土对模板的侧压力，kN/m2；γc—混凝土的重力密度，24kN/m3；to—新浇混凝土的初凝时间（h）采用to=200/(T+15)=5.71计算（T为混凝土的温度=20）；V—混凝土的浇筑速度m/h，（按泵车浇筑速度30m3/h进行控制，浇筑长度22m，则混凝土浇筑速度为V=30/（22*0.5）=2.7m/h；H—混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度，H取3.85m；β1—外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0，掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；（本段取1.0）；β2—混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15。（本段取1.15）。F=0.22γctoβ1β2V1/2=0.22×24×5.71×1×1.15×1.64=56.86kN/m2F=γcH=24×3.85=92.4kN/m2取两者较小值56.86kN/m2计算。螺栓直径（mm）螺纹内径（mm）净面积（mm2）质量（kg/m）容许拉力（N)129.85750.89129001411.551051.21178001613.551441.58245001814.931742296002016.932252.46382002218.932822.9847900每道螺杆所涉及的混凝土面积（横向40cm，竖向60cm）为0.4×0.6=0.24m2每道螺杆所受拉力0.24×56.86×1000=13646KN，故选用直径为14mm的螺杆能够满足施工要求。◆内外环螺纹钢强度计算（按均布荷载、三跨连续梁简化计算）G混凝土侧压力,取56.86kn/m2H螺纹钢竖向间距,600mml对拉螺杆横向间距,400mmq单根螺纹钢均布荷载,q=G*H/1000/2=17KN/mWφ25螺纹钢截面抵抗距，W=πd3/32==1533.2mm3；Aφ25螺纹钢截面积，A=3.14×12.5×12.5=490.6mm2；Eφ25螺纹钢弹性模量，取215000Mpa；Iφ25螺纹钢方惯性距，I=πd4/64=19165mm4；[σ]=205Mpa；[ζ]=125Mpa；[f]=l/250=1.6mm；弯曲强度：σ=ql2/（10W）=（17×4002）/（10×1533.2）=177.4Mpa≤[σ]，满足要求剪切强度：ζ=3×0.6×ql/（2A）=（1.8×17×400）/（2×490.6）=12.5Mpa≤[ζ]，满足要求挠度：f=0.677×ql4/（100EI）=（0.677×17×4004）/（100×215000×19165）=0.7mm≤[f]，满足要求◆沉井竹胶板侧模力学计算（按均布荷载、三跨连续梁简化计算）：G混凝土侧压力,取56.86kn/m2H竹胶板厚度，取15mmB竹胶板宽度，按对拉螺杆间距取600mm；l竹胶板跨度，按方木间距取200mm；A竹胶板截面积，A=15×600=9000mm2；W竹胶板截面抵抗距，W=H2×B/6=22500mm3；E竹胶板弹性模量，取6500Mpa；I竹胶板惯性距，I=W×H/2=168750mm4；[σ]=14.5Mpa；[ζ]=1.5Mpa；[f]=l/250=1=0.8mm；荷载q=1.2×G×B=1.2×56.86×(600/1000)=40.9（kn/m）弯曲强度：σw=ql2/（10W）=（40.9×2002）/（10×22500）=7.3Mpa≤[σ]，满足要求剪切强度：ζ=3×0.6×ql/（2A）=（1.8×40.9×200）/（2×9000）=0.82Mpa≤[ζ]，满足要求挠度：f=0.677×ql4/（100EI）=（0.677×40.9×2004）/（100×6500×168750）=0.4mm≤[f]，满足要求◆沉井侧模方木背楞力学计算（按均布荷载、三跨连续梁简化计算）：G混凝土侧压力,取56.86kn/m2J方木间距，取200mmH方木厚度，取100mmB方木宽度，取50mm；l方木跨度，按对拉螺杆间距，取600mm；A方木截面积，A=100×50=5000mm2；W方木截面抵抗距，W=H2×B/6=83333.3mm3；E方木弹性模量，取11000Mpa；I方木惯性距，I=W×H/2=4166666.7mm4；[σ]=14.5Mpa；[ζ]=1.5Mpa；l=600mm；[f]=l/250=2.4mm；荷载q=1.2×G×J=1.2×56.86×(200/1000)=13.6（kn/m）弯曲强度：σw=ql2/（10W）=（13.6×6002）/（10×83333.3）=5.9Mpa≤[σ]，满足要求剪切强度：ζ=3×0.6×ql/（2A）=（1.8×13.6×600）/（2×5000）=1.47Mpa≤[ζ]，满足要求挠度：f=0.677×ql4/（100EI）=（0.677×13.6×6004）/（100×11000×4166666.7）=0.26mm≤[f]，满足要求◆沉井顶板竹胶板力学计算：G1：顶板砼厚40cm，钢筋混凝土容重取26kn/m3G2：动荷载取3.5kn/m215mm竹胶板计算（取1m长度计算）参数取值：A=15000mm2；W=37500mm；E=6500Mpa；I=281250mm4；[σ]=14.5Mpa；[ζ]=1.5Mpa；l=300mm；[f]=l/250=1.2mm；按均布荷载、三跨连续梁简化计算：荷载q=（1.2×G1×0.4+1.4×G2）×1=17.38（kn/m）荷载q´=（G1×0.4+G2）×1=15.3（kn/m）弯曲强度：σw=ql2/（10W）=（17.38×3002）/（10×37500）=4.17Mpa≤[σ]，满足要求剪切强度：ζ=3×0.6×ql/（2A）=（1.8×17.38×300）/（2×15000）=0.31Mpa≤[ζ]，满足要求挠度：f=0.677×q´l4/（100EI）=（0.677×15.3×3004）/（100×6500×281250）=0.46mm≤[f]，满足要求◆沉井顶板5cm×10cm方木力学计算：G1：顶板砼厚40cm，钢筋混凝土容重取26kn/m3G2：木模取0.4kn/m2G3：动荷载取3.5kn/m25×10方木计算（取0.9m长度计算）参数取值：A=5000mm2；W=83333.3mm；E=11000Mpa；I=4166666.7mm4；[σ]=14.5Mpa；[ζ]=1.5Mpa；l=900mm；[f]=l/250=3.6mm；按均布荷载、三跨连续梁简化计算：荷载q=[1.2×（G1×0.4+G2）+1.4×G3]×0.3=5.358（kn/m）荷载q´=[（G1×0.4+G2）+G3]×0.3=4.29（kn/m）弯曲强度：σw=ql2/（10W）=（5.36×9002）/（10×83333.3）=5.21Mpa≤[σ]，满足要求剪切强度：ζ=3×0.6×ql/（2A）=（1.8×5.36×900）/（2×5000）=0.87Mpa≤[ζ]，满足要求挠度：f=0.677×q´l4/（100EI）=（0.677×4.29×9004）/（100×11000×4166666.7）=0.42mm≤[f]，满足要求◆沉井顶板支架顶托钢管计算：G1：顶板砼厚40cm，钢筋混凝土容重取26kn/m3G2：木模取0.4kn/m2G3：动荷载取3.5kn/m2Φ48×3.5钢管计算（取单根钢管，0.9m长度计算）参数取值：A=489.3mm2；W=5077.79mm；E=215000Mpa；I=121867mm4；[σ]=205Mpa；[ζ]=125Mpa；l=900mm；[f]=l/250=3.6mm；按均布荷载、三跨连续梁简化计算：荷载q=[1.2×（G1×0.4+G2）+1.4×G3]×0.9÷2=8.04（kn/m）荷载q´=[（G1×0.4+G2）+G3]×0.9÷2=6.4（kn/m）弯曲强度：σw=ql2/（10W）=（8.04×9002）/（10×5077.79）=128.25Mpa≤[σ]，满足要求剪切强度：ζ=3×0.6×ql/（2A）=（1.8×8.04×900）/（2×489.3）=13.31Mpa≤[ζ]，满足要求挠度：f=0.677×q´l4/（100EI）=（0.677×6.4×9004）/（100×215000×121867）=1.08mm≤[f]，满足要求◆沉井顶板支架立杆稳定性计算：G1：顶板砼厚40cm，钢筋混凝土容重取26kn/m3G2：木模取0.4kn/m2G3：动荷载取3.5kn/m2Φ48×3.5钢管立杆稳定性计算（步距1.2m）参数取值：A=489.3mm2；W=5077.79mm；E=215000Mpa；I=121867mm4；f=205Mpa；[ζ]=125Mpa；单根立杆所受的上部荷载N=[1.2×（G1×0.4+G2）+1.4×G3]×0.9×0.9=14.47kn查表得Q235钢材抗压强度:f=205MPa；截面回转半径：i=15.78mm；长细比：λ=L/i=1200/15.78=118＜[λ]=210，满足要求。查表得轴心受压构件的稳定系数φ=0.626。N/（φA）=14.47×1000/（0.626×489.3）=47.24（MPa）＜205（MPa），立杆整体稳定性满足要求。◆沉井下沉系数计算：沉井下沉时是靠在沉井内不断挖取土，由沉井自重克服井壁四周土壤的摩阻力和刃脚踏面下的正面阻力实现的。为保证沉井下沉时平稳，防止沉井突沉，按规范沉井的下沉系数宜在1.05~1.25之间。下沉系数K1=（GK-FK）/(Tf+R1)GK：沉井自重KN钢筋混凝土取26KN/m3FK：沉井下沉过程中地下水浮力KN，不排水下沉时，FK=A*H1*УA：沉井踏面面积m2，У：地下水取10KN/m3H1：底板面至水面高度mR1：刃脚踏面及斜面下土的支撑力（KN），R1=U0（c+n/2）RdU0：沉井外壁轴线周长mC：刃脚踏面宽度n：刃脚斜面与井内土体接触面的水平投影宽度mRd：地基的极限承载力KPaTf：井壁总摩阻力KPaTf=U*AU：沉井井壁外围周长mA：单位周长摩阻力KN/mH:沉井下沉深度mA=(H-0.25)ff：单位面积摩阻力KPaGK=2.549×26.4×26+2.1×26.4×26=3191.074KNFK=A×H1×r=26.4×0.3×5.85×10=463.32KN水浮力R1=U0(c+n/2)Rd=26.4×(0.3+0.85/2)×58=1110.12KNf=（0.6×0+1.3×35+0.9×15+3.05×22）/5.85=21.56KNA=(5.85-2.5)×21.56=72.23KN/mTf=U*A=28.8×72.23=2080.22KN沉井第一次下沉系数：K1=（GK-FK）/(Tf+R1)=(3191.074-463.32)/(2080.22+1110.12)=2727.754/3190.34=0.86<1.05不符合要求，沉井下沉过程中会出现搁置现象，井顶采取增加配重等措施。第二次下沉系数：GK=26.4×1.36×26+3191.074(第一次重量)=4124.578KNf=（0.6×0+1.3×35+0.9×15+5.6×22+0.43×17）/8.23=23.03KPaA=(8.23-2.5)×23.03=131.96KN/mTf=28.8×131.96=3800.45KNR1=26.4×(0.3+0.85/2)×56=1071.84KNFK1=A×H1×У=26.4×0.3×8.54×10=676.368KNK1=(GK-FK)/(Tf+R1)=(4124.578-676.368)/(3800.45+1071.84)=0.71<1.05不符合要求，沉井下沉过程中会出现搁置现象，井顶采取增加配重等措施。沉井下沉稳定系数验算：本沉井下沉系数过小，沉井较难下沉，但采取措施后可能导致沉井加速下沉，计算如下：K2=（GK-FK）/(Tf+R1)=0.8-0.9K2：下沉稳定系数第一次下沉稳定系数K2=0.860.8<0.86<0.9符合要求第二次下沉稳定系数K2=0.71<0.8不符合要求采取措施：下沉时监测下沉情况，当出现下沉倾斜时，应采取不同方向来纠偏。沉井接高时稳定验算：本工程分三次制作，二次下沉，当二次下沉以后，紧接着是沉井的第三次制作，即沉井继续接高。此时沉井最上部的几米高出地面，井壁外侧无摩擦力，自重增加。由于沉井第一次下沉时K2=0.86，第二次下沉时K2=0.71，均小于1，因此，沉井不会发生自行下沉，考虑下沉系数较接近控制值（0.8-0.9），则还需采取井内填土等措施，确保接高时地基稳定。六、顶管施工工艺（一）顶管所处土层描述顶管土层处于淤泥质粘土，灰色，厚层状，高压缩性，摇震反应无，干强度高，韧性高，土面有油脂光泽，土质不均，含贝克碎片，局部为淤泥。天然含水量49.3%，密度17.1，天然孔隙比1.400，液限41.7%，塑性指数19.5，液性指数1.39，粘聚力7.8，内摩擦角1.2°。（二）顶管施工方法本工程拟采用泥水平衡式机械进行顶管施工。1、泥水平衡式顶管施工优点①泥水顶管施工时的总推力较小，尤其在黏土层这种土质表现得更为突出；②泥水平衡顶管采用泥水管道输送弃土，不存在吊土、搬运等危险作业；③泥水顶管可有效的保持挖掘面稳定，对所顶管字周围的土体扰动较小，对地面沉降较小；④泥水顶管采用泥水输送弃土，连续作业，施工进度比较快。泥水平衡顶管系统2、顶进过程采用触便泥浆减摩措施，减少顶进阻力在顶管顶进过程中，采用触便泥浆进行减摩。触便泥浆压送与顶进同时进行，在顶进过程中，应经常检查泥浆管路，控制好送浆量与送浆压力，发现泥浆失水变稠，应及时调整泥浆配比进行补浆，减少顶管顶进过程中的阻力。3、过河段顶管施工工况分析W4-W5，W9-W10顶管，穿越现状河道，现状河道标高约+0.00，设计河底标高-1.87，该位置顶管顶标高约-4.0，按照设计河底标高计算还有厚度2.13m的覆土厚度，覆土厚度能够满足该段管道穿越的抗浮要求，无需采取特殊措施进行处理。（二）设备的安装1、沉井底板混凝土强度达100%设计强度时，方可进行顶管施工。2、设备安装（1）后座安装后座安装时必须与反力墙贴紧，与顶管轴线垂直。如不垂直须加后座调整垫，使调整垫与油缸的接触面垂直于顶管轴线。（2）主油缸安装①安装主油缸时按操作规程施工，不平行度在水平方向不允许超过3mm，在垂直方向不允许超过2mm。②数台千斤顶共同作，则其规格须一致，同步行程须统一，且每台千斤顶使用压力不大于额定工作压力的70％。③为了减少后座倾覆、偏斜，千斤顶受力的合力位置位于后座中间，4台千斤顶双层布置时，其合力位置在管道中心以下0～20cm处，每层千斤顶高度须与环形顶铁受力位置相适应。④主油缸先安装两台100T级千斤顶，油路必须并联，使每台千斤顶有相同的条件，每台千斤顶须有单独的进油退镐控制系统。以后视顶力和土质、摩阻力情况决定增加只数。⑤千斤顶根据不同的顶进阻力选用，千斤顶的最大顶伸长度比柱塞行程少10cm。⑥油泵必须有限压阀，滤油器，溢流阀和压力表等保护装置，安装完毕后必须进行试车，检验设备的完好情况。（3）导轨安装①导轨安装时，复核管道的中心位置，2根导轨必须互相平行、等高，导轨面的中心标高按设计管底标高适当抛高（一般为0.5～1cm）。②安装导轨时，要在穿墙下留出一定空隙，为焊接拼管之用。3、穿墙准备（1）穿墙前对工具管进行检查试验，止水试验在不小于0.2MPa的压力下不漏水方可使用。（2）液压纠偏系统无渗漏，工具管纠偏灵活，测角表要调整为零。（3）水力机械试运转半小时正常工作，水力冲、吸泥运转正常，管路无漏水。（4）压缩空气管路接能通后试运转，操作室加压试验。（5）泥浆系统试验合格方可顶进。（三）顶管施工测量和方向控制1、测量及控制指标为了保证顶进轴线控制在设计轴线允许偏差范围内，在顶进过程中要密切注意激光点的偏向。轴线测量的控制系统设在工作井内液压主顶装置中间。施工中需经常对控制台进行复测，以保证测量精度，控制台基础应用混凝土浇筑在沉井底板上。按独立坐标系放样后用测量控制台使它精确地移动至顶管轴线上，用它正确指挥顶管的施工方向。2、施工顶管测量和方向控制在后顶观察台架设J2型激光经纬仪一台，通过后视测机头的光靶及后标点的水平角和竖直角各一测回，编排程序计算顶管的头部及尾部的平面及高程。3、测量与方向控制要点(1)有严格的放样复核制度，并做好原始记录。顶进前必须遵守严格的放样复测制度，坚持三级复测：施工组测量员→项目管理部→监理工程师，确保测量万无一失。(2)布设在工作井后方的仪座必须避免顶进时移位和变形，必须定时复测并及时调整。(3)顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在10’～20’不得大于0.5°。并设置偏差警戒线。(4)初始推进阶段，方向主要是主顶油缸控制，因此，一方面要减慢主顶推进速度，另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。(5)开始顶进前必须制定坡度计划，对每一米、每节管的位置、标高需事先计算，确保顶进时正确，以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则4、注意问题顶管施工初次放样及顶进尤为重要，另外由于顶管后靠顶进中要产生变化，后台的布置应保持始终不变形、移位来确保顶管施工测量的正确性。（四）出土方案泥水平衡式顶管的出土采用全自动的泥水输送方式，被挖掘的土通过在机舱内的搅拌和泥水形成泥浆，然后由泥浆泵抽出，高速排土。由于场地有限，在沉井旁放置泥浆箱，并及时外运。泥浆箱尽量靠近工作井边，可以减少排泥管路过长而产生的管路摩阻力，设置可沉淀块状物的配置，防止块状物直接进入排泥泵引起排泥泵堵塞和损坏。（五）顶进工作开始前应检查和注意如下事项1、检查液压动力站的液压油是否加注充分；2、应确保液压管路和泥浆管路各接头连接正确、可靠；3、操纵台上的所有控制开关都应处于空档或停止位置；4、确保供电电源符合要求；5、电动机的旋转方向正确无误。（六）泥水平衡顶管掘进机操作步骤1、启动之前，所有按钮开关和选择开关都应处于“断开”或“停止”位置；2、合上电源开关，指示灯亮，接通电视监控器；3、调整测斜仪到零位；4、启动基坑旁路装置的进泥泵和排泥泵；5、按下液压动力装置的“启动”按钮；6、把泥浆送入顶管掘进机后，调整泥浆压力达到稳定值；7、启动切削刀盘，使其开始旋转切削土层；8、起始顶进时，调整电视监控屏上土压表的显示的压力数值，使之保持在设定的压力值范围内；9、确保掘进机工作平稳，当切削刀盘位移指示器指在“零位”左右时，表明掘进机处于良好工作状态中；10、掘进机在正常作业过程中，操作人员还应经常通过电视监控器上仪表的显示进行适当调整，主要操纵内容包括：调整土压力，控制切削刀盘位移，启闭主切削刀具，纠偏油缸行程的伸缩，操作泥浆截止阀，操纵旁通阀，泥浆流向变换，抽除掘进机内积水等等。（七）泥水平衡掘进机的停机操作程序1、主顶千斤顶停止顶进作业；2、停止切削刀盘转动；3、把机内“旁通阀”开关拨到“开启”位置；4、把“泥浆截止阀”拨到“闭合”位置；5、关闭“机内液压动力机组”开关；6、关闭“进泥泵”和“排泥泵”；7、开启“放泄阀”；8、关闭“工作回路”开关；9、关闭电视监控器及主电源。（八）顶管力学计算◆管道顶进力计算：W3沉井至W4沉井的顶管距离L=116m。管径D=800mm，每米管的重力W=1.208KG/m，土的容重γ=17.1kN/m3；内摩擦角1.2°，管与土的粘着力C=14KPa，覆土深度H=7.396m。F为顶进力与各种阻力之和：F=NF+πD0Lfk；（给排水管道工程施工及验收规范GB50268—2008）其中：F—顶进阻力（KN）；NF初始顶力（迎面阻力）；D0—管道外径；L—管道长度；fk—管道外壁与土的单位面积平均摩阻力，计算取3KN/m2初始顶力NF=γHπD02/4（给排水管道工程施工及验收规范GB50268—2008）=17.1×7.396×3.14×0.862/4=73.43KN总顶力F=NF+πD0Lfk=73.43+3.14×0.86×116×3=1013.17KN实际施工过程中采用于2台不小100T的千斤顶，2×1000=2000KN＞1013.17KN,满足要求。◆管道允许顶力验算：DN800污水主管，最小壁厚不小于3cm，管材极限顶力不小于5876KN，顶力安全系数Kj=3.5，管道管材最大允许顶力不小于1676KN，计算顶力为1013.17KN。根据上述计算结论，玻璃纤维增强塑料管满足顶管要求。◆千斤顶后靠背设计与计算总顶力F=NF+πD0Lfk=73.43+3.14×0.86×116×3=1013.17KN式中：R-总推力之反力（一般大于推力的1.2－1.6）a－系数（取1.5－2.5之间），此处取1.8B－后座墙的宽度（m）此处取4mγ－土的容重（KN/m³)此处取17.9KN/m³H－后座墙的高度(m)此处取3.5mKp-被动土压系数tg²(45°+¢/2)¢此处取9.3°c-土的粘聚力（kPa)此处取13kPah-地面到后座墙顶部土体的高度（m），此处取6.5mR-总推力之反力（一般大于推力的1.2－1.6）R=1.8×4×（17.9×3.52×1.18/2+2×13×6.5×√1.18+17.9×6.5×3.5×1.18）=5712.3KN＞实际最大顶力最大1005.1KN，满足要求。（九）沉井、顶管施工中地下管线及地上建筑物的保护措施为了确保沉井周边管线的安全，在沉井施工前请管线产权单位到现场实地查勘，确定管线的位置和埋设，对煤气、电力、自来水及通讯管线尽可能做到人工探沟进行探明，在沉井下沉前，在管线与沉井之间采取拉森钢板桩进行维护，确保沉井在下沉的过程中不会引起周边土体的移位，以确保周边管线的安全。七、安全文明施工（一）安全生产目标及文明施工目标施工安全目标：1、不发生人身死亡和重伤事故，控制轻伤事故在3‰以内；2、不发生重大施工机械设备和电力设备损坏事故；3、不发生重大环境污染事故；4、不发生重大跨（坍）塌事故。（二）安全管理体系及措施1、确定安全生产管理组织机构。建立、完善以项目经理为组长的安全生产领导小组，有组织、有领导的开展安全管理工作。2、建立健全安全生产管理制度根据国家、上级安全监督管理部门和项目部制定的有关安全生产政策、法规、条例、规范和标准，结合本工程项目的实际情况，严格执行安全生产各项规章制度，杜绝“三违”。3、建立健全安全生产管理体系，落实安全生产责任制。各岗位人员安全生产责任制，明确其安全责任，做到纵向到底，横向到边，各自作好本岗位的安全工作。4、本工程实行安全生产三级管理，即：一级管理由项目经理负责，二级管理由项目部专职安全员负责，三级管理由施工班组长负责。5、施工前要编制施工方案，书面向施工人员交底并做好交底记录，项目经理部安全负责人对安全措施的执行情况进行监督检查。6、坚持特殊工种的持证上岗制度，杜绝无证上岗操作行为。7、对施工机械要加强维修与保养，严格选用符合技术和安全规定的施工机具。8、施工现场危险地点应按照有关规范规定设置警示标志标牌，对有车辆和行人经过的基坑周围根据需要设置安全警示牌。（三）安全教育与培训1、安全教育与思想意识教育相结合，提高操作者的安