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文档简介

肇庆市端州区蓝塘南路市政工程污水顶管专项施工方案编制单位:广西远达建筑安装工程有限公司编制时间:二零一七年十二月目录第一章工程概况 1一、编制依据 1二、工程概况 1三、地质概况 2四、工程数量表 8第二章施工部署 10一、施工总体安排 10二、施工工序安排 10三、施工进度计划安排: 14三、交通疏导 16四、施工流程 16五、施工难点和相应对策 19第三章施工项目组织管理 21一、施工组织管理机构 21二、施工人员及机械配置 22第四章施工准备 24一、施工临时设施准备 24二、技术及顶管施工设备准备 24第五章工程主要施工工艺和技术措施 27三、机械顶管设备安装 45四、机械顶管顶进施工 50五、顶管施工纠偏措施 60六、顶管施工特殊情况及应急措施 62八、施工变形监测及应急措施 64第六章安全生产保证措施 70一、安全生产管理目标 70二、保证体系 70三、针对本工程机械顶管施工专项安全施工措施 71四、保证措施 75五、重大安全健康危害因素的识别、管理措施 78第七章进度保证措施 80一、保证进度目标的组织措施 80二、保证进度目标的技术措施 81三、保证进度目标的经济措施 82四、保证进度目标的合同措施 82第八章文明施工保证措施 84一、保证体系 84二、保证措施 84第九章质量保证措施 87一、质量保证体系 87二、质量保证措施 88第十章安全生产事故应急救援预案 93一、中毒应急救援方法 93二、触电应急救援方法 93三、火灾应急救援方法 94四、骨折应急救援方法 94五、止血应急救援方法 94六、物体打击应急救援方法 94七、高空坠落应急救援方法 95八、防塌措施 95九、塌方应急措施 96十、事故应急救援器材、设备 97第十一章有限空间作业安全生产责任制 99一、主要负责人职责 99二、作业负责人职责 99三、监护者职责 99四、作业者职责 100五、禁止以下作业 100六、应急物资 100肇庆市端州区蓝塘南路市政工程污水顶管专项施工方案PAGE15/100第一章工程概况一、编制依据1、肇庆市端州区蓝塘南路市政道路工程设计图纸及相关设计计算书;2、本工程的施工承包合同书;3、本工程的招标文件;4、建设部颁发的《建筑工程施工现场管理规定》;5、广东省标准《顶管技术规程》(DBJ15T-106-2015);6、协会标准《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS137-2015);7、协会标准《给水排水工程顶管技术规程》(CECS246-2008);8、《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008);9、《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002);10、《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012);11、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2011);12、《建筑边坡工程技术规范》(GB50330-2013);13、《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2012);14、广东省标准《建筑地基处理技术规范》(DBJ15-38-2005);15、《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB50068-2001);16、《建筑结构荷载规范》(GB50009-2001)(2012年版);17、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010);18、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)(2016年版);19、《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001);20、《软土地区岩土工程勘察规程》(JGJ83-2011);21、国家现行技术标准、施工及验收规范,工程质量评定标准及操作及操作规程;24、《施工组织设计》二、工程概况(一)总体概况工程名称:端州区蓝塘南路市政道路项目建设单位:肇庆市代建项目管理局勘察单位:核工业广州工程勘察院设计单位:华蓝设计(集团)有限公司施工单位:广西远达建筑安装工程有限公司监理单位:广东兆业工程管理有限公司本项目污水管是肇庆市端州区蓝塘南路市政工程配套的分项工程,道路里程桩号K0+033~K1+159,西起于蓝塘南路~端州一路交叉口东北侧,蓝塘泵站前,接现状已建市政污水管,往东止于蓝塘南路~规划建设一路交叉口,预留规划建设一路污水管接入条件;蓝塘南路污水管,在K0+820W13号污水井,往南,接入现状污水处理厂连接管。(二)本工程施工重点和难点1、本工程采用顶管施工时,根据管线所在位置的高程可知工作井埋置深度较深,施工难度较大,工艺比较复杂。2、进行顶管施工时,临近现状羚山涌,地下水位较高。3、工程属于地下施工,必须做到安全施工,保证施工作业人员的人身安全。4、顶管施工中,对地质要求较高,要认真研究地质资料,清晰掌握地质情况,对遇到的各种问题及时采取相应措施。(三)周边环境本项目工程的机械顶管施工均位于已施工路基。顶管施工段管道经现场勘查及业主提供的管线资料,暂未发现存在其它地下管线影响施工。(四)施工区域临近建筑物保护措施顶管施工会造成对土层的扰动,使地面可能发生微量的下沉,故对周围建筑物和临近的供电高压电塔应采取监测保护措施。

第一、施工监测:

对有可能造成破坏的路面进行监测,其方法是在井顶面以及周边的建筑物、构筑物布设沉降观测点,定期进行水准测量观测,随时注意道路的变化,是否发生沉降。

第二、顶管顶进控制:

在顶管施工中,采取措施控制地基土层沉降量,其措施方法主要有:控制超挖、多挖土及土层的流失;控制(调整)顶管偏差、控制注浆压力及均匀注浆;控制顶进速度,以减少顶管对土层的扰动。

第三、保护措施:

当建筑物地基和道路沉降过大,对建筑物和道路的安全产生危害时,必须对建筑物进行保护。三、地质概况拟建工程位于肇庆市端州区黄岗镇,场地属西江北岸冲积平原地貌,总体地势平坦开阔,拟建道路北面紧邻羚山涌。场地地形地貌条件简单。(一)岩土工程地质分类及特征:场地主要出露地层有:第四系人工填土层(Qml)、第四系全新统河流相冲积层(Qal)和第四系残坡积层(Qel)。地下水稳定水位埋深0.7~1.2m。根据岩土层的成因类型,自上而下分述如下:1、第四系人工填土层(Qml)层序号“1”1-素填土:褐黄色、褐灰色,稍湿,松散~稍密,主要由粉质粘土、中粗砂及少量碎石块回填而成,碎石块径2~10cm,局部顶部为20~30cm混凝土路面。该层广泛分布于场地表部,所有钻孔均有揭露。其主要岩土参数指标如下:岩土指标ω(%)ρ0(g/cm3)e(/)IL(/)φ(度)C(KPa)av(MPa-1)Es(MPa)最大值24.62.060.6820.3213.248.80.2807.81最小值21.92.020.6250.1210.034.70.2106.01平均值22.92.030.6470.2212.041.00.2486.74该层进行标准贯入试验,锤击数N’=7~10击,平均8.0击,经杆长修正后标贯统计标准值N=7.4击。根据标贯试验及土性特征,该层推荐地基土承载力基本容许值[fao]=70kPa。2、第四系冲积层(Qal),层序号“2”根据物理力学性质,按土性特征,可划分为8个亚层,描述如下:2-1粉质粘土:褐灰色、灰色,可塑,局部偏软塑,土质不均匀,粘性较好。其主要岩土参数指标如下:岩土指标ω(%)ρ0(g/cm3)e(/)IL(/)φ(度)C(KPa)av(MPa-1)Es(MPa)最大值37.52.000.9830.6219.139.40.4507.16最小值26.31.900.7180.094.711.00.2504.05平均值30.11.950.8240.4410.424.00.3635.19标准差3.8480.0370.0870.2045.45611.9280.0701.094变异系数0.1280.0190.1050.4610.5230.4960.1940.211该层进行标准贯入试验,锤击数N’=5~12击,平均7.0击,其σ=2.530,δ=0.361,经杆长修正后标贯统计标准值N=6.3击。综合标贯试验及土性特征,该层推荐地基土承载力基本容许值[fao]=120kPa。2-2淤泥质土:灰色、深灰色,饱和,流塑~软塑,富含有机质,局部地段含较多腐木碎屑或树根,具腐嗅味。其主要岩土参数指标如下:岩土指标ω(%)ρ0(g/cm3)e(/)IL(/)φ(度)C(KPa)av(MPa-1)Es(MPa)最大值89.51.822.0011.737.914.22.0704.44最小值23.51.420.8190.461.10.00.4101.31平均值47.71.701.2631.313.85.70.9132.79标准差12.3260.0980.2390.2111.8603.7070.4160.783变异系数0.2590.0580.1890.1610.4930.6460.4550.280该层进行标准贯入试验,锤击数N’=2~4击,平均3.0击,其σ=0.743,δ=0.246,经杆长修正后标贯统计标准值N=2.3击。综合土工、标贯试验、十字板剪切试验及土性特征,该层推荐地基土承载力基本容许值[fao]=50kPa。2-3细砂:褐黄色,饱和,中密,颗粒均匀,级配差,局部含较多粘粒。其主要岩土参数指标如下:岩土指标ω(%)ρ0(g/cm3)e(/)IL(/)φ(度)C(KPa)av(MPa-1)Es(MPa)最大值22.02.040.7080.7259.828.20.3507.09最小值19.11.890.5610.3253.526.70.2204.56平均值21.01.990.6220.5156.627.40.2736.16该层进行标准贯入试验,锤击数N’=17~25击,平均20.2击,经杆长修正后标贯统计标准值N=14.1击。综合标贯试验及土性特征,该层推荐地基土承载力基本容许值[fao]=120kPa。2-4粉质粘土:褐黄色,可塑,局部软塑或硬塑,土质不均匀,粘性较好。其主要岩土参数指标如下:岩土指标ω(%)ρ0(g/cm3)e(/)IL(/)φ(度)C(KPa)av(MPa-1)Es(MPa)最大值31.82.030.8710.7030.956.70.41012.93最小值21.31.930.619-0.155.411.00.1304.16平均值26.11.990.7320.4912.324.20.3136.40标准差4.3300.0330.0900.3299.46816.8500.1043.290变异系数0.1660.0170.1220.6690.7700.6960.3330.514该层进行标准贯入试验,锤击数N’=6~17击,平均10.8击,其σ=4.335,δ=0.402,经杆长修正后标贯统计标准值N=7.9击。综合土工、标贯试验及土性特征,该层推荐地基土承载力基本容许值[fao]=130kPa。2-5粉质粘土:褐黄色为主,局部浅灰色、灰白色或褐红色,硬塑,局部可塑,土质较均匀,粘性一般。其主要岩土参数指标如下:岩土指标ω(%)ρ0(g/cm3)e(/)IL(/)φ(度)C(KPa)av(MPa-1)Es(MPa)最大值34.11.980.9480.2922.360.40.4307.22最小值24.41.900.7210.029.023.00.2704.41平均值29.41.940.8410.1414.941.70.3146.01标准差3.0850.0290.0740.1034.57913.8630.0560.965变异系数0.1050.0150.0880.7520.3080.3320.1780.161该层进行标准贯入试验,锤击数N’=18~24击,平均20.5击,其σ=1.950,δ=0.095,经杆长修正后标贯统计标准值N=16.5击。综合土工、标贯试验及土性特征,该层推荐地基土承载力基本容许值[fao]=150kPa。2-6淤泥质土:深灰色,饱和,流塑~软塑,土质不均匀,富含有机质,含少量腐木碎屑。其主要岩土参数指标如下:岩土指标ω(%)ρ0(g/cm3)e(/)IL(/)φ(度)C(KPa)av(MPa-1)Es(MPa)最大值36.71.801.0311.405.418.90.6503.67最小值35.91.791.0081.313.64.70.5503.13平均值36.31.791.0191.344.712.20.6003.38该层进行标准贯入试验,锤击数N’=3~4击,平均3.5击,经杆长修正后标贯统计标准值N=2.4击。综合土工、标贯试验、十字板剪切试验及土性特征,该层推荐地基土承载力基本容许值[fao]=52kPa。2-7粉质粘土:灰色、褐黄色、褐灰色、青灰色,可塑,局部偏硬塑,土质较均匀,粘性一般,局部含较多细砂。其主要岩土参数指标如下:岩土指标ω(%)ρ0(g/cm3)e(/)IL(/)φ(度)C(KPa)av(MPa-1)Es(MPa)最大值32.72.050.8930.7517.555.10.45010.01最小值20.91.920.6020.043.09.40.1603.97平均值27.21.980.7470.549.323.90.3415.49标准差3.4710.0430.0870.2094.45112.6840.0851.611变异系数0.1280.0220.1160.3900.4770.5300.2490.294该层进行标准贯入试验,锤击数N’=6~14击,平均11.0击,其σ=2.596,δ=0.236,经杆长修正后标贯统计标准值N=7.7击。综合土工、标贯试验及土性特征,该层推荐地基土承载力基本容许值[fao]=160kPa。3、第四系残坡积层(Qel),层序号“3”3-粉质粘土:褐黄色,硬塑,为砂岩残积土,土质不均匀,粘性一般,局部夹少量强风化砂岩碎块,块径2~6cm,呈亚圆状。其主要岩土参数指标如下:岩土指标ω(%)ρ0(g/cm3)e(/)IL(/)φ(度)C(KPa)av(MPa-1)Es(MPa)最大值20.62.090.5960.0232.263.00.21026.61最小值18.22.070.521-0.1017.539.40.0607.24平均值19.42.080.559-0.0424.951.20.13516.93该层进行标准贯入试验,锤击数N’=18~28击,平均21.0击,经杆长修正后标贯统计标准值N=14.7击。综合土工、标贯试验及土性特征,该层推荐地基土承载力基本容许值[fao]=250kPa。(二)污水井地质参照表:序号井编号井桩号井类型参照钻孔编号1W-1K0+033工作井ZK-22W-2K0+071接收井ZK-33W-3K0+142工作井ZK-54W-4K0+223接收井ZK-75W-5K0+297工作井ZK-96W-6K0+365接收井ZK-117W-7K0+415工作井ZK-128W-8K0+454接收井ZK-139W-9K0+525工作井ZK-1410W-20-1K0+520接收井ZK-1411W-10K0+595接收井ZK-1612W-11K0+669工作井ZK-1813W-22K0+670接收井ZK-1814W-12K0+749接收井ZK-2015W-13K0+820工作井ZK-22(三)岩土设计参数建议值表:土层编号岩土名称状态含水量ω重度γ天然快剪容许承载力建议值[fao]钻(冲)孔桩侧土的摩阻力标准值qik内摩擦角φq粘聚力Cq%kN/m3度MPa(kPa)kPa1素填土松散70202-1粉质粘土可塑30.119.44.719.4120352-2淤泥质土流塑~软塑57.916.62.510.250232-3细砂中密24.120.3120382-4粉质粘土可塑31.819.39.017.3130402-5粉质粘土硬塑26.919.612.428.4150452-6淤泥质土流塑~软塑36.417.95.013.152252-7粉质粘土可塑27.919.811.116.9160503粉质粘土硬塑18.22.0917.539.425060四、工程数量表机械顶管施工路段如下汇总表:序号井编号井类型污水井底高程工作井底高程井地面高程埋深管径管材顶管长度墙背米米米米毫米米道1W-1工作井-1.748-2.3987.60210.01500钢筋砼管6012W-2接收井-1.784-2.4347.56610.03W-3工作井-1.827-2.4777.52310.01500钢筋砼管7121500钢筋砼管804W-4接收井-1.875-2.5257.47510.05W-5工作井-2.019-2.6697.33110.01500钢筋砼管7331600钢筋砼管681000钢筋砼管326W-6接收井-2.059-2.7097.29110.07W-7工作井-2.09-2.747.2610.01600钢筋砼管5221600钢筋砼管508W-8接收井-2.12-2.777.2310.09W-9工作井-2.35-3710.01600钢筋砼管6231800钢筋砼管711200钢筋砼管3410W-20-1接收井-1.722-2.37279.3711W-10接收井-2.407-3.0576.94310.012W-11工作井-2.466-3.1166.88410.01800钢筋砼管7431800钢筋砼管801000钢筋砼管3513W-22接收井-1.631-2.2816.88410.014W-12接收井-2.53-3.186.8210.015W-13工作井-2.587-3.2376.76310.01800钢筋砼管702800钢筋砼管90第二章施工部署一、施工总体安排本工程在保证总工期的前提下,合理组织施工,主要关键项目先安排,次要工作或工作量少的后安排。各专业施工班组主要是市政施工队伍、顶管施工队伍、土方施工队伍、砼结构施工队伍等。二、施工工序安排施工现场计划安排一支专业顶管施工队伍进行施工。首先进行施工的位于蓝塘南路~端州一路交叉口东北侧,蓝塘泵站前,接现状已建市政污水管的W-1号污水工作井,最后施工位于蓝塘南路~规划建设一路交叉口的W-25号工作井,。在各顶管作业段施工完毕后,工作井、接收井砌筑及回填完毕后,立即进行路基恢复,保持周边道路的畅通。(一)施工总体工序安排:地下管线探测测量放线地下管线探测测量放线放样复核放样复核旋喷桩(进出洞口加固)地下管线保护旋喷桩(进出洞口加固)地下管线保护工作井、接收井施工(止水桩、加固桩)顶管施工砌井、回填监理工程师检查、验收工作井、接收井施工(止水桩、加固桩)顶管施工砌井、回填监理工程师检查、验收(二)高压旋喷桩施工工艺流程:机具就位检查验收报检查验收报检查验收验收拔管及冲洗旋喷注浆试喷浆桩位放线施工前准备工机具就位检查验收报检查验收报检查验收验收拔管及冲洗旋喷注浆试喷浆桩位放线施工前准备工(三)顶管井体逆作法施工流程:顶管井施工准备顶管井施工准备超前加固、止水帷幕及洞口加固旋喷桩施工超前加固、止水帷幕及洞口加固旋喷桩施工逆作井壁板分节开挖并浇筑井壁混凝土逆作井壁板分节开挖并浇筑井壁混凝土否达到设计基底标高达到设计基底标高浇筑底板混凝土(并插入竖梁)浇筑底板混凝土(并插入竖梁)后座墙(前墙)浇筑混凝土后座墙(前墙)浇筑混凝土安装顶管机设备安装顶管机设备设置竖腰梁及支撑设置竖腰梁及支撑逆作井壁板管洞切割逆作井壁板管洞切割进行机械顶管施工进行机械顶管施工(四)顶管施工工艺流程:混凝土管安装混凝土管安装材料运输堆放测量与纠偏出洞准备取出掘进机及附属设备施工队自检监理工程师复检接口、洞口处理工作井设备安装及出洞准备设备调试注浆注浆材料准备地面设备安装顶进泥浆置换管材进场

三、施工进度计划安排:为保证本工程的施工顺利进行和施工质量,主要在考虑施工部署时应将施工带来的干扰减少到最小程度。确保施工工期,关键控制机械顶管施工工期。采用流水作业,根据进度情况及时调整进场顶管机械台数。尽早安排工作井、接收井施工。不影响后续顶管顶进施工。当顶管施工完工后,应及时清理路上的建筑材料及施工机具等,做到完工料进,不影响下道工序。多余泥浆采用泥浆运输车在晚上运输至指定的泥浆倒放点处理,在泥浆的运输过程中,严禁污染沿途的路面。本工程计划进场1台顶管机进行施工,工作井、接收井采用流水作业。工程计划于2018年01月日开工,整个机械顶管工程计划工期为天。(计划表见下页)肇庆市端州区蓝塘南路市政工程污水顶管专项施工方案PAGE96/100三、交通疏导(一)交通疏导遵循原则1、施工期间尽量不中断现有施工便道的交通,维护现有的交通设施。2、当施工与交通有干扰时,需要施工方面让步的,我们自觉、积极地服从并严格按照分段施工,做到施工一段恢复一段,路口位置利用晚上施工,白天放行。(二)施工现场管理及施工围蔽为确保安全、文明施工,防非施工人员进入施工现场,施工范围的围蔽统一按相关文件要求执行。(三)交通疏导措施交通疏导工作是本工程现场施工管理过程中必须高度重视和落实解决的。四、施工流程(一)总体施工顺序地下管线探测测量放线地下管线探测测量放线地下管线保护放样复核地下管线保护放样复核旋喷桩(进出洞口加固)旋喷桩(进出洞口加固)旋喷桩(超前加固止水帷幕)工作井、接收井施工旋喷桩(超前加固止水帷幕)工作井、接收井施工顶管施工砌井、回填监理工程师检查、验收工作井、接收井施工(逆作法)顶管施工砌井、回填监理工程师检查、验收工作井、接收井施工(逆作法)(二)工作井、接收井施工工艺流程图井体逆作法施工流程顶管井施工准备顶管井施工准备超前加固、止水帷幕及洞口加固旋喷桩施工超前加固、止水帷幕及洞口加固旋喷桩施工逆作井壁板分节开挖并浇筑井壁混凝土逆作井壁板分节开挖并浇筑井壁混凝土否达到设计基底标高达到设计基底标高浇筑底板混凝土(并插入竖梁)浇筑底板混凝土(并插入竖梁)后座墙(前墙)浇筑混凝土后座墙(前墙)浇筑混凝土安装顶管机设备安装顶管机设备设置竖腰梁及支撑设置竖腰梁及支撑逆作井壁板管洞切割逆作井壁板管洞切割进行机械顶管施工进行机械顶管施工(三)旋喷桩施工工艺流程检查验收报检查验收报检查验收验收拔管及冲洗旋喷注浆试喷浆机具就位桩位放线施工前准备工

(四)顶管施工工艺流程检查验收报检查验收报检查验收验收拔管及冲洗旋喷注浆试喷浆机具就位桩位放线施工前准备工混凝土管安装材料运输堆放测量与纠偏出洞准备取出掘进机及附属设备施工队自检监理工程师验收接口、洞口处理工作井设备安装及出洞准备设备调试注浆注浆材料准备地面设备安装顶进泥浆置换管材进场混凝土管安装材料运输堆放测量与纠偏出洞准备取出掘进机及附属设备施工队自检监理工程师验收接口、洞口处理工作井设备安装及出洞准备设备调试注浆注浆材料准备地面设备安装顶进泥浆置换管材进场

五、施工难点和相应对策1、施工难点和相应对策本工程主要采用顶管法施工,顶管最长一段有80米,在顶管作业的过程中角度、坡度一旦出现微小偏差,都有可以致使顶管偏离接收井或者高度不符合设计,致使顶管与接收井连接不上,造成重大损失。因此,我们将顶管纠偏控制作为工作重点。当管道发生横向或竖向偏差,控制顶进方向的主要方法是控制机头前端四个纠偏油缸的伸缩,达到控制机头与土层切削面的角度,从而得以控制顶管机走向。2、机械顶管在顶进施工中顶偏的对策:(1)当顶管机机头没有全部入洞机头中心、高程偏差大于20毫米时,应停止顶进,若此时纠正高程,轨道上管道要加配重;纠偏中心,轨道管要加两侧支撑。(2)机头全部入土后,高程、中心偏差大于10毫米时,可用机头纠偏油缸纠偏。(3)在顶进时出现偏差时,应依据测量得到的机头折角、倾斜仪基数和走动趋势、前后尺读数比较编写纠偏方案,要尽量避免0.5°的大动作纠偏。(4)对于出洞阶段的纠偏,既可以用纠偏系统也可以用主顶装置来进行。利用主顶装置纠偏是通过对主顶油缸进行合理的编组,利用主顶的合力作用点的变化对工具进行纠偏。第三章施工项目组织管理一、施工组织管理机构项目经理项目经理朱月淘技术负责人梁庆曾技术负责人梁庆曾项目副经理陈文明安全管理组廖儒光陈俊才合同预算组刘伟婷潘明江资料管理组安全管理组廖儒光陈俊才合同预算组刘伟婷潘明江资料管理组程丽珠材料管理组吴凯姗范洪学质量管理组张泳仪施工管理组王毅全曾旭传伍炳权林宝顶管施工队(含钢筋、混凝土、木工、顶管班组)组)顶管施工队(含钢筋、混凝土、木工、顶管班组)组)项目部组织机构设置说明:①本项目经理部组织机构是根据本工程的工程特点并针对该工程工期紧迫、质量要求高等特点而设置。②项目部组织机构是参照以下原则进行设置的:⑴精干高效;⑵分工明确;⑶专业化。③项目经理部采取项目经理负责制,项目经理全权负责本项目经理部的运作,将工程项目实施的责、权、利与项目经理及整个项目班子捆绑在一起,向管理要效益,以实现工程项目的施工目标。二、施工人员及机械配置(一)人员配置1、项目部主要管理人员基本情况及分工表序号姓名技术职称本项目职务职责1朱月淘工程师项目经理负责项目全面管理工作2陈文明工程师项目副经理负责项目生产管理工作3梁庆曾高级工程师技术负责人负责技术管理工作4廖儒光工程师安全员负责现场安全管理工作5陈俊才工程师安全员负责现场安全管理工作6张泳仪工程师质检员负责质量检查工作7刘伟婷工程师预算员计量、变更管理8程丽珠工程师资料员负责工程资料编制9杜准良工程师施工管理负责现场施工管理10陈健汉工程师材料员负责工程材料的采购工作2、劳动力投入计划本工程的工期非常紧张,需要有数量足够、素质高的现场施工人员。我们将调遣具有较高施工技术水平和同类工程施工经验的施工队。本工程劳动力安排如下:工种人数土方工模板工钢筋工砼工机械操作人员及司机第一井体施工队64553第二井体施工队64553第三井体施工队64553顶管机班组20(二)机械配备序号机械或设备名称型号规格数量产地额定功率备注1电焊机AX5—50010台中国22KVA2钢筋切断机KQ-408台中国13KW3钢筋弯曲机8台中国4长臂挖掘机PC2004台日本5顶管机NPD2套中国6自卸车RD0404台7汽车吊2台中国8插入式振动器ZX508支中国50t9发电机500KW4套中国10冲击电钻8支中国11水泵12台中国12圆盘锯4台中国13泥浆罐车4台中国14通风机CF-52台中国15压浆机BW-2002台中国16泵浆机0.2m32台中国17液压风炮机YEB902台中国18液压抓斗HS843HD2台中国19牙轮钻机GPS-152台中国20冲击钻GC-1200(配方锤)2台中国21泥浆搅拌机2台中国22洒水车P环形GH5140GSS3台中国23注浆泵BW-1502台中国24锁口管引拔机2台中国25泥浆泵IS-7.5型15台中国26高压旋喷桩机D85-1475台中国27抓斗机四索双瓣4台中国28龙门吊4台中国第四章施工准备一、施工临时设施准备(一)施工围蔽结合本工程实际情况,为了减小对交通影响,施工现场进行对工作井和接收井的围蔽,全部采用高为2.5米装配式双面彩钢夹心围板进行围蔽,并且树立安全警示牌及夜间警示灯等安全标志。(二)施工用水用电1、用水;根据具体情况,本次施工生活用水和施工均采用市政自来水,经与周围村委会或企业商量提供供水管接驳点,采用DN50PVC管接至各个用水点,并在接驳点安装水表以便日后统计用水数。2、用电:从周围企业协商接驳点接驳铺设电力传输线路和安装配电设施至各用电点,施工用电主要是顶管、高压旋喷桩施工、水泵抽水及工作井施工使用,为了保证在施工前期暂时没有市电供应的情况下仍能顺利开展工作,以及避免因市网供电线路停电检修而中断生产的影响,现场备用4台120KW发电机,供施工临时供电,现场配备的4台500KW的发电机供机械顶管时使用。为减少发电机噪音扰民,所有发电机均使用静音发电机。发电机只限在日间使用,以防止夜间施工对周围民居生活的影响。(三)污水、垃圾处理1、把施工产生的污水排入污水沉淀池,经沉淀后就近接入市政污水管系统或环保部门允许排放的其他地方,严禁随处排放污水。2、对施工现场临时办公室、卫生间及工地范围内的生活垃圾及时进行清理,每日安排专人负责收集和处理垃圾。(四)其它设施1、工地临时办公室配备必要的医疗药品。2、各施工营地储备足够的消防灭火器材,确保施工的防火安全。二、技术及顶管施工设备准备(一)施工技术准备由于本顶管工程施工难度较大。因此应作好充分的施工技术准备,使工程按质、按期完成。①掌握地形、地质、水文等勘察资料,对顶管顶进线路的地层情况(尤其是砂层、岩层)、地下水位情况进行充分的分析,预先分析施工中可能遇到的各种不利因素,并提出相应的解决方法和措施。②组织有丰富施工经验的技术人员成立施工技术组,仔细阅读、熟悉图纸,以便作好图纸会审工作,充分了解和掌握设计意图、结构特点和技术要求。③对各复杂部位和关键部位进行技术讨论,作好资料、图表上墙。④做好施工过程中需监测项目的前期准备,施工过程各种记录表格的前期整理。⑤在施工前对各工种、各施工班组进行详细的技术交底。⑥编好顶管施工工艺卡,做好顶管施工操作人员的再培训工作。⑦绘制临时工程及施工非标准设备工具图纸。(二)施工现场准备1、施工测量放线根据提供的水准点和坐标点,建立测量控制网,按设计图纸对顶管沿线进行测量放样,测放出各井位的位置和标高,并做出标记。各控制点(坐标桩和水平基准点桩)均应设置保护措施,以防破坏。2、做好现场的“三通一平”工作在施工现场范围内修通临时道路,接通施工用水、用电,平整好施工场地。①场地内施工临时道路要求有足够承载力,以保证施工材料设备及施工机具的正常运输。②接通供电线路:现场供电包括施工用电和照明用电两部分,供电线路均按施工平面布置图确定的位置和要求接通。3、组织机械设备进场根据施工机具的需用量计划,按施工平面布置图的要求,组织施工机械设备进场,机械设备进场后按规定地点和方式布置,并进行相应的保养和试运转等工作。4、组织材料和构配件的进场根据顶管施工进度计划组织其所需的材料、构配件进场,材料进场后立即向驻地监理进行报审及原材料试验等工作,并按规定地点和方式存放或堆放,做好组织和保护措施。5、工作井安设起重机,布设泥浆箱、鼓风机、压浆泵等辅助设备。(三)顶管设备准备1、顶管选用的机具为国内众鑫科技有限公司生产的NPD型号的泥水平衡术顶管机械设备,直径为3000mm,相关的设备有刀盘、显示系统、进排浆系统、动力系统、纠偏油缸、纠正系统等。对顶管的工具头、顶铁、轨道、支架等进行设计、加工制造,满足设计精度要求。2、对顶管设备就位调试包括:电气系统采用低压照明、设漏电开关;通讯系统,采用对讲机,保持通讯顺畅;油压系统,给千斤顶供油,流量足够,压力均匀稳定,控制自如,管路不漏油,接头牢固;触变泥浆系统,泥浆达到指标,压力均匀稳定,各出口保证泥浆达到量,防止堵塞;通风系统,达到要求送风量;排土系统,出土速度度快、动作连贯、安全。3、顶管起重设备:顶管机头重量为45吨,需选用200t汽车吊方能吊装。顶管管材以DN1500钢筋混凝土管为主,每节2米,单节管自重约12.6t,因此起吊用机选用80t汽车吊。第五章工程主要施工工艺和技术措施一、工作井、接收井施工(逆作法施工)1、逆作法技术要求(1)逆作法适用条件:地下常水位以上、IL<=0.25,自立性较好的粘土底层。(2)对于地下常水位以下、砂层、淤泥及淤泥质土层,必须在井周边采用旋喷桩或搅拌桩加固底层和起到止水帷幕作用。(3)逆作拱墙法工作施工次序:先做周边旋喷桩,待其达到设计强度98%,才能开始施工逆作拱墙;(4)井内土方开挖应根据地层实际情况合理确定循环进尺,并且施工时先开挖井周边土体,防止四周积水,及时浇筑拱墙,尽快将拱圈闭合,待拱墙完成闭合后且砼强度达到80%以上以后才能大面积开挖本节拱墙内土方;(5)为保证顶管井井壁开洞处墙段布置,井壁最下方4段墙段高度每段取定为1米,而上部墙段高度则需根据井深做相应调整。处于淤泥段井壁,每段允许开挖浇筑高度不得超过0.5米。(6)井深与井护壁厚度:井深小于或等于10米时,井护壁厚度为0.3米。工作井平、剖面图接收平、剖面图2、逆作法土方开挖及井壁施工:(1)施工顺序、方法:逆作法施工顺序:在开挖前,由测量员根据图纸尺寸进行桩位测放,经校核无误后,用红砖砌出0.2m高0.24厚的桩护圈,并用醒目的红三角在护圈上标出桩心十字线,方可进行土方开挖作业。采用人工从上至下逐层用镐、铁锹进行挖掘,挖土顺序为先中间后周边。其尺寸允许偏差不超过30mm。按标出的桩心十字线吊线检查孔中心位置和孔径,然后进行井壁钢筋的绑扎、支定型模板和浇筑砼,循环作业至设计要求的深度。为保证井的垂直度,要求每灌注三节井壁,就应校核井中心位置及垂直度一次。(2)施工中可能遇到的问题及处理:如遇到局部回填土及淤泥质土层或地下水较大时(如构造蚀变带),出现塌方、流砂等现象,应采取井壁节高适当缩减到0.3~0.5m、并在支模前先采取特殊的防护措施,如堵沙包、稻草、井壁砼加厚、钢筋加密等加固措施。同时在坑底一侧挖一临时集水坑,加泵抽水,防止塌方加大,经加固处理后再进行挖土,所塌方后的孔洞应在浇筑护壁砼的同时采用砼填充。(3)井壁钢筋绑扎采用预先下料、井下绑扎的施工方法,工作井及接收井护壁钢筋配筋如下:每节护壁高度不大于1m,竖向钢筋下料加长0.2m,便于搭接,水平钢筋及竖向钢筋采用二级螺纹钢筋,螺纹钢筋12@250竖向箍筋、螺纹钢筋18@225水平双排钢筋配置。绑扎好后,经监理工程师验收合格后,方可支模浇筑砼。(4)井壁模板支设:井壁模板采用加工好的定型模板,按井径分块拼装,安装之前应涂刷脱模剂,安装时用U型扣件连接及固定,沿模板底打短钢筋加固,拼装中使用两道φ48钢管进行斜撑,以便拆模;必要时采用φ48钢管加固支撑对顶。井护壁模板采用15mm厚竹胶板,内竖楞采用80mm×80mm木枋,外横楞采用φ48X3.5钢管,对拉螺栓采用钢筋Q235M14,中间加一3mm厚钢片止水,对拉螺栓间距为350mm。对拉螺栓用以墙体模板内、外侧模板之间的拉结,承受混凝土的侧压力和其他荷载,确保内外侧模板的间距能满足设计要求,同时也是模板及其支撑结构的支点。(5)井壁砼浇筑:井壁砼采用商品砼,强度为C25水下砼,厚度为0.3~0.4m,加早强挤。砼利用吊桶下送,用圆形防护板作布料台,砼应对称浇筑,防止模板侧移,砼采用人工捣实,每次分层厚度0.1~0.2m,防止漏捣。首节井壁砼拆模后,放出中心线及标高于其上。(6)模板拆除:井壁砼终凝8小时后才能拆除支撑,强度达到2.5Mpa时才能拆模,拆模时先拆除钢管,再撬模板;拆下的模板应及时清理干净,变形的模板应及时休整。接着进行下一节护壁施工。(7)工作井钢支撑1)工作井竖向采用1道钢支撑支护,采用φ500*12钢管对撑,钢管与竖梁(2I50C工字钢)对接接头采用法兰盘,轴线对齐后用高强螺栓固定。2)支撑的布置避开预埋件、结构变形缝、施工缝等。根据以上施工的要求,合理调整支撑的位置,以确保基坑的安全和满足施工的需要。

3)地面上要有专人负责检查支撑及其配件,支撑在使用前应进行试拼装,以保证支撑有适当的长度和足够的安装精度,对不符合技术要求的支撑配件一律弃用。4)由于工作井井壁存在不平整,使竖梁与井壁接触面产生空隙,在支撑受力后,成为点支撑或线支承,将使钢支撑受压时产生较大的偏心受力,从而影响支撑的受力情况。所以在安装支撑前应凿除找平,安装支撑时预留3~5cm,采用快凝早强砂浆浇灌填实,使竖梁与支撑、井壁紧密接触。

5)当土方开挖至支撑面下0.5m时,停止开挖基坑,施作钢支撑,确保护壁结构的稳定。钢支撑采用基坑外整体拼装,由25T汽车吊吊起整根安装。(9)井壁洞口切割在洞门凿除前对端头加固效果进行地面、洞内抽芯检测,察看加固体强度、抗渗性等指标。确认在指标满足要求(洞门外土体能稳定自立相当长一段时间)的情况下再进行凿除搭设脚手架施工,如不满足各项指标要求,采用补强注浆连同坑外降水的措施,保证洞门范围围护结构在凿除前掌子面的稳定,若加固能使掌子面土体稳定,允许凿除洞门。

由上往下分层凿除,首先将开挖面桩钢筋凿出裸露并用氧焊切割掉,然后继续凿至迎土面钢筋外露为止,然后再将余下的钢筋割掉,打穿剩余部分护壁,并检查确定无钢筋。在盾构始发前先对掌子面进行素喷豆石混凝土,封闭掌子面,防止暴露时间过长。

(10)井坑地表水及井坑排水1)地面排水:为防止地表雨水冲刷基坑,造成塌方,在基坑开挖前在基坑四周地面设排水明沟,同时设置集水井,经沉淀后再排向地下管道。2)井坑内施工排水,施工时在井底中间设置集水坑,及时抽水,以免浸泡井底。(11)顶管后背墙施工在顶管过程中,为了使分散的各个油缸推力的反力变成均匀地作用在工作井的井壁上,一般都需要浇筑一堵后背墙,在后座墙与主顶油缸尾部之间,再垫上一块4cm厚的钢制后靠板,这样,由后靠板和后背墙及井壁及井壁后方的土体组成了顶管的后背。根据设计图纸中顶管设计说明中关于顶管设计要求,“千斤顶的安装应符合:千斤顶宜固定在支架上,并与管道中心的垂线对称,其合力的作用点应在管道中心的垂直线上”。后背墙在工作井底板施工完成后施工,后背墙砼采用C35商品水下砼,螺纹钢筋14@200竖向筋、螺纹钢筋16@150水平筋,双层钢筋配置,在底板施工时与底板钢筋预埋连接,插入底板深度为600mm,墙厚为500~700mm,墙高5000mm,宽度按工作井方向全长布置。背墙模板安装必须垂直,以保证后背墙的平面与顶管轴线垂直。背墙施工如图所示:(12)施工工艺流程图:后背墙钢筋预埋后背墙钢筋预埋底板砼浇筑后背墙钢筋绑扎后背墙模板安装后背墙砼浇筑后背墙模板拆除(13)后背墙钢筋预埋:在底板钢筋施工过程中,将后背墙双向双层配筋与底板钢筋预埋连接,插入底板深度为600mm。(14)后背墙钢筋绑扎:底板砼浇筑完成达到一定强度后,可以进行后背墙钢筋绑扎,钢筋为螺纹钢筋14@200竖向筋、螺纹钢筋16@150水平筋,双层钢筋配置,宽度按照井壁宽度,高度为5米(板底面以上4.0米,板底面以下1.0米),保护层为4cm。(15)后背墙模板安装:钢筋绑扎成型后,以井壁作为内模,外侧模板采用复合夹板,以保证内模的密封性。外侧模板必须垂直以保证后背墙与顶管方向垂直。支架采用空心钢管支撑。钢管支架必须架设稳固,采用单边斜撑支架,增加外模的稳定性。(16)后背墙砼浇筑:通过混凝土泵车把混凝土直接送进模板内,混凝土振捣采用插入式振捣器振捣,振捣棒插入时应离开钢筋,但应防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况,防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。3、施工过程受力计算:靠墙顶力计算:后背墙需足够的强度和刚度及压缩变形均匀性。参考本工程设计图纸,设计处理利用工作井井壁前、后主、被动土压力承受顶力外,同时利用井周边设置的高压旋喷桩的抵抗力。第一、顶推顶进力计算:a、参照《顶管技术规程》(DBJ15T-106-2015)以及设计图纸,本项目顶管采用泥水平衡法机械顶推工艺。b、规程第6.8.2点,顶管顶进阻力,F=F1+F2管道的外径:D=1.8+0.18×2=2.16m;管道顶进施工长度:L=75.0m;管道外壁与土的单位面积平均摩阻力:fk=5.0顶管机截面中部的压力,对于泥水平衡顶管取顶管机截面中部的地下水压力,P=γFF顶管顶进阻力F=F第二、工作井顶推总抗力R计算a、参照《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS137-2015)第6.2.8点,圆形井在顶管力作用下,后背土体的抵抗力Ptk工作井入土深度:H=11.0m,土压力合力至工作井壁底的距离:hp=H考虑顶管力与土压力合力作用点可能不一致的折减系数,ξ=井底部的被动土压力系数Kpi=tg245°+φ井底部的主动土压力系数Kai=tg245°-φ后背土体的抵抗力Ptk=ξ×0.8×Epk-Eep,k=0.6568×b、板底摩擦力计算:板底面积:S=0.25×π×D板底摩擦力计算:Pdbc、本设计拟采用的高压旋喷桩桩径为D=0.5m,桩无侧限抗压强度为fcs=2200kPa,呈圆周布设作为工作井的支护及止水桩(共63条),参考《建筑基坑支护技术规程》(JGJ120-2012)第6.1.5点,旋喷桩抗剪强度设计值每次顶推的背墙共有30条高压旋喷桩受横向抵抗力,即Pxpzd、顶推工程,工作井的总抵抗力:R=Ptk+Pdb+4、逆作法施工质量保证措施(1)井护壁第一节挖深约1.0m,安装井壁钢模板,浇筑井壁混凝土、井口圈梁混凝土,完成第一节后,从第二段开始,拱墙土方应分段逐层开挖,拱墙水平方向分为4段施工,垂直方向每段长度不大于1米循环。即挖好每一节土后接着浇筑下一节混凝土井壁;一搬土层中每节高度为1000mm,在不利地质区段每节高度不宜大于500mm,下挖速度应视井壁的安全情况而定;施工时应先开挖拱墙位置土方。待拱墙完成闭合后且混凝土强度达80%以上强度后才能大面积开挖拱墙后土方,施工期间应注意施工安全,应在36小时内将拱圈闭合。(2)为保证井的垂直度每浇筑三节的井壁校核井中心位置及垂直度一次,拱轴线沿曲率半径方向误差不超过±40mm,不平整度不大于50mm。(3)上道拱墙合拢且混凝土强度达到设计强度的90%以上后,才可进行下道拱墙的施工;下道拱圈应采用分段跳挖施工,防止开挖下道拱圈时,使上道拱圈失去支撑而导致破坏。上下两道拱墙竖向施工缝应错开,错开距离不少于2m。拱墙施工应连续作业,每道拱墙施工时间不超过36小时,折模时间要须混凝土渗速凝剂的效果和气温而定,一搬需24h以上方可拆除模板。(4)施工期间应密切留意天气预报,如果报告有台风暴雨应暂停施工。如施工期间遇一般小雨,已开挖的拱墙位置应用编织布遮盖,并开泵抽水,避免雨水长时间浸泡沟槽。若发现变形较大应用碎石回填拱脚已开挖部分。(5)设置好的监测点,作好井的水平位移监测、邻近建筑物构筑物的变形监测、地下水位监测、土体竖向变形监测等。(6)如果施工时发现地质情况与勘察资料相差较大,应立即会同业主、监理、设计等单位工同协商解决。(7)容许偏差:1)横向和高程均为±50mm;2)垂直度为±20mm;3)椭圆度±8%D。5、逆作法施工安全防护措施在开工前,将现场踏勘情况进行分析,研究、设计安全、文明施工措施,具体措施如下:(1)要保持现状的交通,采用独个井孔围护施工,采用封闭式施工,每个井口用护栏独立围护,并设置工作门,工作门专门给作业工人及机械出入,以及做进出料口。(2)防护横杆采用φ48钢管@0.6m,立杆采用φ48钢管@2.5m,每根立杆用φ48钢管以60度支撑,并采用爆炸螺丝及电焊焊接固定,高度为2.5m,栏板采用组合板安装,并挂设安全标识牌。栏板下用砖砌0.4m高0.2m厚的裙脚。(3)交叉路口部分的井口,设专人指挥交通,确保施工生产安全。(4)挖井时,采用独节进深方法施工,每一节深度为0.9m,在地质较差部分,每节深度应为0.3~0.5m,每挖一节后应立即浇筑井壁砼。地面节浇筑砼井壁是应高于地面0.3m,地面水才不会流入井内和杂物、泥土掉落井内,确保井下工作人员的安全。(5)井下施工采用安全行灯照明,电压不高于36伏,供电给井下用电设备的线路必须加装漏电保护装置。(6)开挖井口2m范围内严禁堆放杂物,井口和四周要装设护栏,井周围平台上发现杂物要及时清除。(7)井深挖至操作人员高度是,在距挖土面2m处设置安全保护挡板,吊筒上下时,井内人员应避于挡板下,护板位置应随井深增加随作业面下移,在井内上下递物和工具严禁抛郑,必须采用吊索系牢,孔口应设置活动安全盖板,下班后必须盖好盖板,并设置安全警示灯。(8)吊桶上下要扶正、牢固,并在摇动不大的情况下起吊或下放、吊桶钩的保险装置必须完好、牢固,吊桶内不装满,防止砂、石坠落伤人。(9)注意事项:1)进入施工现场的人员不准赤脚或穿拖鞋,必须佩戴好安全帽,上下井必须扎好安全带。2)井挖深至4m以下,需用可燃气体测定机,检查井内是否有沼气,若有时应立即妥善处理后方可下井作业。3)上班前采用鼓风机向井底送风,必要时(井底过深)应适当送氧气,然后再下井作业。在作业过程中,应保持通风。4)井上、井下人员必须随时保持有效、可靠的连续,每井节放一条软梯供施工人员从井上至井底上下用。严禁用手脚爬踩孔壁或乘吊渣桶上下。5)井下作业人员应穿绝缘鞋,戴绝缘手套,以免漏电伤人。(10)井下作业必须在交接班前或终止当天当班作业时,用手钻或不小于直径16mm钢钎对孔下作业面不少于三点的品字形查探,正常作业时,应每挖深0.5mm检查一次,待无异常情况时,方可继续下挖。(11)作好单井开挖、成型、井壁、井底岩层(土层)等有关技术资料的记录和汇总。(12)挖井过程中如遇意外,急需进行安全抢救或技术处理时,必须严密组织急救工作,要有相应的技术安全措施。(13)施工用电必须一孔一箱。(14)施工作业照明应采用安全矿灯或12V以下的安全工作灯,并应遵守《施工现场临时用电安全技术规范》的规定。(15)如果在基坑开挖过程中,发现支护结构出现漏水、涌砂,需要马上进行回压,反压土方可以利用挖机就近开挖基坑边土方,也可以采用事先准备好的沙包。然后对漏水、涌砂部位进行灌砂压浆加固,将涌砂部位于水砂流失部位造成的塌方恢复成原样。(16)施工现场必须准备砂袋、水泥、水玻璃、灌浆设备,并确保灌浆设备的完好性,设备要由专职人员经常用试运行,能够随时启动进行灌浆加固,设置专人负责应急预案的实施、随时启动预案。(17)施工期间应密切留意天气预报,如果报告有台风暴雨等恶劣天气,应暂停施工,施工人员及设备撤离现场,并在支护基坑面上覆盖蓬布以免塌方,同时增加监测次数,并做好相应的措施(如临时回填或在坡脚增加堆载)防止滑坡,基坑内配备逃生软梯,遇紧急事故时第一要务是保证人员的安全。二、高压旋喷桩施工工作井高压旋喷桩平面布置图接收井高压旋喷桩平面布置图(一)操作工艺a钻机就位钻孔b钻孔至设计高程c旋喷开始d边旋喷边提升e旋喷结束成桩1、正式施工前需试桩,检查确定旋喷桩施工的各项参数,以作为以后施工的依据。2、先把液浆管下(打)到预定加固范围最深点,然后自下而上进行高压喷射注浆(加凝固剂)切割土体,一次成桩,其工作步骤为:(1)钻机就位:钻机需平置于牢固坚实的地方,钻杆(注浆管)对准孔位中心,钻孔的位置与设计的位置偏差不得大于50mm,打斜管时需按设计调整钻架角度。(2)钻孔下管或打管:钻孔目的是将注浆管顺利置入预定位置,可先钻孔后下管,亦可直接打管,在下(打)管过程中,需防止管外泥沙或管内水泥浆小块堵塞喷嘴。(3)试管:当注浆管置入土层预定深度后应用清水试压,若注浆设备和高压管路安全正常,则可搅拌制作水泥浆开始高压注浆作业。(4)高压注浆作业:按设计图纸,水泥浆的水灰比为0.8~1.2,水泥用量200~300Kg/m。(5)高压射浆自下而上连续进行,注意控制和检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转、提升速度等参数应符合设计要求。在射浆过程中参数可随土质不同改变之,以满足设计桩径。(6)喷浆结束与拨管:喷浆由下而上至设计高度后,拨出喷浆管,喷浆即告结束,把浆液填入注浆孔中,多余的清除掉,但需防止浆液凝固时产生收缩的影响,拨管要及时,切不可久留孔中,否则浆液凝固后不能拨出。(7)机具冲洗:当喷浆结束后,立即清洗高压泵,输浆管路,注浆管及喷头。(二)质量标准1、施工前应检查水泥、外掺剂等的质量,桩位,压力表、流量表的精度和灵敏度,高压喷射设备的性能等。2、施工中应检查施工参数(压力、水泥浆量、提升速度、旋转速度等)及施工程序。3、施工结束后,应检验桩体强度、平均直径、桩身中心位置、桩体质量及承载力等。桩体质量及承载力检验应在施工结束后28d进行。4、高压喷射注浆地基质量检验标准应符合下表的规定。高压喷射注浆地基质检验标准项目序号检查项目允许偏差或允许值检查方法单位数值主控项目1水泥及外掺剂质量符合出厂要求查产品合格证书或抽样送检2水泥用量设计要求查看流量表及水泥浆水灰比3桩体强度或完整性检验设计要求按规定方法4地基承载力设计要求按规定方法一般项目1钻孔位置mm≤50用钢尺量2钻孔垂直度%≤1.5H经纬仪测钻杆或实测3孔深mm±200用钢尺量4注浆压力按设定参数指标查看压力表5桩体搭接mm>200用钢尺量6桩体直径mm≤50开挖后用钢尺量7桩身中心允许偏差≤0.2D开挖后桩顶下500mm处用钢尺量,D为桩径高压喷射注浆可根据工程要求和当地经验采用开挖检查、取芯、标准贯入试验、载荷试验或围井注水试验待方法进行检验,并结合工程测试、观测资料及实际效果综合评价加固效果。检验点应布置在下列部位:有代表性的桩位;施工中出现异常情况的部位;地基情况复杂,可能对高压喷射注浆质量产生影响的部位。检验点的数量为施工孔数的1%,并不应少于3点。(三)施工注意事项1、由下而上喷射注浆,喷射分段提升的搭接长度不得小于100mm。2、对需要扩大喷射注浆范围或提高强度的施工部位采取复喷措施。3、搅拌时间超过4小时的水泥浆液,不宜使用。4、喷射注浆时,若发现地下有块石等障碍物时,可采用放慢或停止提升、定位注喷等方法。5、喷射注浆时,邻近不得进行抽水作业,可提前抽水。6、喷射孔与高压注浆泵距不宜大于50m。7、施工中应严格按照施工参数和材料用量施工,并如实做好各项记录。(四)避免工程质量通病1、钻机就位后应进行水平、垂直校正,钻杆应与桩位吻合,偏差控制在10mm内。2、旋喷桩施工前必须确定旋喷参数(旋喷速度、提升速度、喷嘴直径)参阅下表。项目双管法参数喷嘴直径(mm)Φ2~3喷嘴个数(个)2旋喷速度r/min20~25提升速度cm/min20~25机具性能高压泵压力MPa≥20流量L/min60~120(浆液)空压机压力MPa—流量L/min—泥浆泵压力MPa—流量L/min—水灰比不小于1.0水泥土无侧限抗压强度≥2.0MPa水泥用量200kg/m3、旋喷桩管达到预定深度后,应进行高压射水试验,合格后方可喷射浆液,待达到预定压力排量后,再逐渐提升旋喷管,深层旋喷时应先喷浆后旋喷和提升,防止注浆管扭断。4、喷射固结体的渗透系数可达10-6~10-7m/sec。5、旋喷冒浆处理:(1)冒浆:旋喷时高压喷射流在地基中把土体切削破坏,其范围就是在喷射距离加上渗透部分长度为半径的圆柱体,一部分细小的土粒被喷射浆液所置换,随着液流被带到地面上(俗称冒浆)其余与浆液搅拌混合。(2)在旋喷过程中往往有一定数量土粒随着一部分浆液沿着注浆管壁冒出地面,通过对冒浆观察,冒浆(内在土粒,水及浆液)量小于注浆量20%为正常现象,超过20%或完全不冒浆时查明原因,采取相应的措施。(3)地层中有较大的空隙而引起不冒浆或冒浆量较小时,则可在浆液中掺加适量的速凝剂,缩短固结时间,使浆液在一定范围内凝固,另外,还可在空隙地段增大注浆量,填满空隙再继续正常旋喷。(4)冒浆量过大是有效喷射范围与注浆量不适应所致。减小冒浆量措施:1)提高喷射压力;2)适当缩小喷嘴孔径;3)加快提升和旋喷速度。(5)在插管旋喷过程中,要注意防止喷嘴被堵水、气、浆、压力和流量必须符合设计值,否则要拨管清洗,再重新进插管和旋喷,使用双喷嘴时,若一个喷嘴被堵,则用复喷方法继续施工。插管过程中,为防止泥沙堵塞,可边射水边插管,水压力控制在1MPa,高压水喷嘴要用塑料布包裹,以免泥土堵塞。(6)选用水泥应经试验及过筛,其细度应在标准筛(孔径0.08mm)的筛余量不大于15%,浆液搅拌后不得超过4h(小时),当超过时应经专门试验,证明其性能符合要求方可使用。(7)钻杆的旋转和提升必须连续不断,拆卸钻杆要保持钻杆有0.1m以上搭接长度,以免使旋喷固结体脱节,中途机械发生故障,应停止提升,钻杆和旋喷以防桩体中断,并应立即检查,排除故障,为提高旋喷桩承载能力,在桩底部1m范围内应采取较长持续时间的措施。(8)当采取水泥浆进行旋喷时,在浆液与土搅拌混合的凝固过程中,由于浆液析水作用,一般均有不同程度收缩,造成固结时出现凹陷通常在桩顶0.3~1m之间,深度随土质,浆液析出固体直径等因素而异,当桩头凹陷量大对土基加固及防渗影响大,应采取静压注浆补强。(五)主要安全技术1、旋喷施工的动力泵采用高压喷射为主的手段,安全措施尤为重要。2、高压泥浆泵应全面检查和清洗干净,防止泵体的残渣和铁屑存在,各密封圈完整无泄漏,安全阀中的安全销要进行试压检验,确保能在额定最高压力时断销卸压,压力表应定期检查,保证正常使用,一旦发生故障,要停泵停机排除故障。3、司钻人员需熟练操作技能,了解注浆全过程及钻机旋喷注浆作用。4、浆液材料不要受潮或变质,使用水泥不受潮,不用结块或过期水泥,对外加剂要分别存放,浆液材料及外加剂均应采用无毒材料。5、高压胶管不能超过压力范围使用,使用时屈弯不小于规定的弯曲半径,防止高压胶管破裂,延长使用时间。三、机械顶管设备安装顶管形象示意图所示:主要包括工作井、接收井(本工程直接顶出)、管、泥水平衡顶管机、中继环系统、整体式顶进系统、进泥泵、排泥泵、泥水管道、激光导航系统、遥控室,起重设备。泥水平衡顶管形象示意图泥水平衡顶管形象示意图顶管机管泥水管道激光制导系统中继环整体式顶进钢架工作井排泥泵泥浆箱进浆泵泥水分离主控室起重器接收井1、工作井起重设备工作井地面起吊设备拟采用50t汽车式起重机,主要负责井内设备安装、混凝土管管段吊放、顶管期间工作井的垂直和水平运输等。2、地面顶管设备安装工作井顶管地面设备安装包括:泥水循环系统设备安装、主顶油泵房及主控室安装。(1)泥水循环系统设备安装泥水循环系统设备主要由2个泥浆箱、泥水分离器、一台进泥浆泵、一台排泥浆泵及泥水循环钢管管路等组成。其中泥水分离器主要功能是将循环泥浆中的泥渣、砂石等杂物分离出来,用装泥车运走,而泥浆可以循环再用。即有利于经济效益,又有利于施工现场的文明措施。泥水分离泥水分离泥浆箱泥浆泵泥浆管路泥水分离泥水分离地面泥水循环现场示意图(2)油泵设备房主顶油泵和刀盘驱动油泵站的遮盖房采用ф25钢管焊成支架,上面铺铝钢板。主要放置组合式主顶油泵和刀盘液压油泵站(含控制部分)及油管。油泵站的工作是通过控制台控制的,操作方式为半自动控制。(3)主控室主控室采用简易集装箱,主要放置PLC自动操控台、电脑监控台、以及顶进的配电柜。可编程控制器(PLC)对电气系统进行集中控制,使控制系统更加稳定可靠。同时可远距离监控工具头的工作情况。顶管施工的所有操作,如刀盘启动、停止、正转、反转,液压动力源的开与关、纠偏油缸的纠偏,进、排泥泵的开与关、旁通循环与工作循环的转换等动作均能由一人在控制台上通过各种按钮来实现。施工现场的PLC全自动操控台及电脑监控系统。主控室主控室主顶油泵工作井电脑监控台PLC操控台地面主控室现场示意图3、井内设备安装工作井设备安装包括:整体式顶进构架的安装、后座垫块、导轨、测量棚、穿墙止水设备的安装。(1)整体式顶进构架的安装在基坑底板面放出顶管的顶进轴线,先调整整体式顶进构架的中线对准顶进轴线,根据图纸,垫高整体式顶进构架调整其高度,当纵向及高程调整好后,将整体式顶进构架与底板钢筋用地脚螺栓焊牢,空隙采用混凝土浇捣填实,整体式顶进构架定位安装尺寸误差控制在2mm以内。整体式顶进构架设计及现场示意图600T千斤顶600T千斤顶整体式顶进钢架(2)后座垫块安装后座垫块是把主顶油缸推力的反力传递到工作井后座墙处,通过后座垫块,可把油缸的反力较均匀地传递到后座墙上,这样后座墙就不太容易损坏。先根据设计图纸将垫铁的安装位置放好线,在后座墙体表面把后座垫块的四个角的位置用红油漆作好标志,凿平垫铁范围内的墙体,底部用砖块垫平,将后座垫块吊到安装位置,调整横向纵向的方向(采用2mm的薄铁皮垫底部),该平面需要垂直于顶管的顶进方向,定位安装尺寸误差控制在2mm以内,调整好后,后座垫块与后座墙的空位插入Ф18@200钢筋支模采用混凝土填充密实。(3)导轨安装基坑导轨是由两道平行的特制钢结构固定在底板上构成,主要作用是使顶进钢管在工作井中有一个稳定的导向,并使推进管沿该导向进入土体。在基坑底板面放出顶管的顶进轴线,先调整导轨的中线对准顶进轴线,根据图纸,垫高导轨调整导轨的高度,当纵向及高程调整好后,将导轨与底板钢筋焊牢,空隙采用混凝土浇捣填实,导轨的定位安装尺寸误差控制在2mm以内。具体做法如图(4)测量平台安装测量平台位于顶进构架后部,用于放置激光经纬仪进行顶进轴线测量。测量平台采用膨胀螺栓锚固在底板上。周边设置保护支架用于保护一起。(5)穿墙止水设备安装洞门内衬墙施工时预埋洞门钢圈,洞门钢圈与顶管外壁间存在环向空隙,为防止顶管机头出洞时土体从该间隙流失和保持工作泥水压力,需要安装洞门洞口防水密封环,洞门洞口防水密封环由钢圈止水橡胶、圆环形板、扇形压板及连接螺栓组成的密封装置,作为施工临时防水措施。该部分的安装时机可穿插在内衬墙施工完毕后就可进行。其施工分为两步进行:1)在始发端墙施工过程中,做好始发洞门预埋件的埋设工作,预埋件必须与端墙结构钢筋连接在一起。2)在顶管正式始发之前,清理完洞口的渣土后及时安装洞口密封压板及橡胶压板。具体做法如图所示:止水橡胶圈止水橡胶圈止水压板前端墙顶管机穿墙止水设备现场安装示意图(6)顶管机及管线安装上述(1)~(5)设备安装完毕后,进行顶管机及连接管线安装,顶管机安装主要将在地面组装调试好的泥水平衡顶管机整体吊下工作井,放在导轨上,连接好主控室与顶管机的电缆线信号线等管线,连接好泥水管道。顶管机安装如图顶管机顶管机各种管线刀头顶管机安装现场安装示意图四、机械顶管顶进施工(一)顶管施工方法及推力计算1、方法选定根据本工程管道所穿过的地层主要为素填土、粉质粘土、砂土层;根据设计图纸,采用泥水平衡机械顶管工艺。本工程将先安排1套直径DN3000mm的NNP型的泥水平衡设备进场施工,然后再根据现场实际情况增加设备。名称泥水平衡顶管掘进机电焊机发电机液压千斤顶200T空压机数量1台2台1台4套2台2、顶进阻力计算在普通泥水顶管施工中,推力计算:参照《顶管技术规程》(DBJ15T-106-2015)规程第6.8.2点,顶管顶进阻力,F=F1+F2管道的外径:D=1.8+0.18×2=2.16m;管道顶进施工长度:L=75.0m;管道外壁与土的单位面积平均摩阻力:fk=5.0kN/顶管机截面中部的压力,对于泥水平衡顶管取顶管机截面中部的地下水压力,P=γFF顶管顶进阻力F=F考虑地下工程的复杂性及不可预见因素,最终顶力按600t配置设备,符合要求。3、中继间设置由于本次顶推长度最大为80米,小于规范要求设置中继的要求,本施工方案暂不考虑中继间的设置。(二)顶管顶进设备顶管选用的机具为国内众鑫科技有限公司生产的NPD型号的泥水平衡术顶管机械设备,直径为3000mm,设备主要包括刀盘、显示系统、进排浆系统、动力系统、纠偏油缸、纠正系统,相关设施还有导轨、顶铁、千斤顶(油泵)、后背及后座墙等。对顶管的工具头、顶铁、轨道、支架等进行设计、加工制造,满足设计精度要求。1、千斤顶千斤顶是顶管顶进的主要设备,本工程拟采用4台200t的千斤顶。千斤顶在工作井内的布置采用四台对称分布式,顶力合力作用点与管壁反作用力作用点应在同一轴线,防止产生顶时力偶,造成顶进偏差。根据施工经验,采用机械切削土方,管上半部管壁与土壁有间隙时,千斤顶的着力点作用在管子垂直直径的1/4~1/5处为宜。2、油泵由电动机带动油泵工作,选用额定压力为62MPa的ZB-500柱塞泵,经分配器,控制阀进入千斤顶,各千斤顶的进油管并联在一起,保证各千斤顶活塞的出力和行程一致。3、顶铁顶铁是传递和分散顶力的设备。要求它能承受顶压力而不变形,并且便于搬动。根据顶铁位置的不同,可分为横顶铁、顺顶铁和U形顶铁三种。(三)机械顶管施工本工程采用泥水平衡法机械顶管施工,总施工管段长度约为1252米。1、顶管施工平面布置、井内布置及管内布置(1)在工作井范围内实行全封闭隔离施工并布置以下必要的设施,地面指挥监测中心、办公室、仓库,布局要合理,环境整洁、卫生,污水沉淀池、液压机组、操纵台等等,并有专职人员进行管理。(2)现场布置采用50t汽吊,用于吊放顶管机、混凝土、导轨等等设备。(3)井内布置工作井井内布置主要是后座墙、导轨、钢制扶梯、激光经纬仪等。(4)顶管施工工艺如下图所示:2、顶管施工顺序顶管施工顺序见下图所示:3、顶进施工工作坑内设备安装完毕,经检查各部处于良好状态,即可准备进行出土和顶进。首先将管子下到导轨上,就位以后,装好顶铁,校测管中心和管底标高是否符合设计要求,合格后即可进行顶进施工。顶进利用千斤顶出镐在后背不动的情况下将被顶进管子推向前进,其操作过程如下:(1)安装好顶铁挤牢,管前端到一定长度后,启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个工作行程,将管子推向一定距离。(2)停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。(3)添加顶铁,重复上述操作,直至需要安装下一节管子为止。(4)下顶铁,下管,在混凝土管接口处放木垫圈,以保证受力均匀。(5)重复以上操作。4、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。在井上部砌沉淀池。沉淀的余土外运需按文明施工要求和渣土处理办法,运到永久堆土点,不得污染沿途道路环境。(四)进出洞方案进洞施工流程安装出洞口橡胶密封圈安装出洞口橡胶密封圈机头安装调试推机头进密封圈机头磨削剩余封墙进水管压入高压水顶进至可安装第一条管出水管吸出泥浆送入泥浆池破部分封墙机头筹备(五)洞口止水环的安装为防止出洞口及顶进过程中泥水压力过大涌入工作井内,在洞口内预先安装一个单法兰穿墙钢套管,用于安装橡胶止水圈及止水封板,在顶管顶进施工前,对工作井、接收井周边采用高压旋喷桩进行加固。由于顶进距离长,造成管材表面及F型钢套环、砂等对橡胶止水圈不可避免的磨损,需经常更换橡胶止水圈。因此,我们在洞口里侧增加一道橡胶止水圈,当需更换外部橡胶止水法兰时,洞口内部的橡胶止水圈可防止地下水进入井内。井制作时,在洞口位置预埋一环钢法兰,井下沉封底后,由于洞口标高可能与设计值有误差,必须使管道标高尽可能符合设计标高,在预埋钢法兰上再焊一圈钢法兰,法兰中心与洞口中心错位,而与实际管道中心保持同心度要求,这环后焊的法兰中心就是洞口止水装置的中心,预埋钢法兰应与井牢固的锚固在一起,锚固强度与焊缝具有足够的强度,钢法兰中心与管道中心保持同心,误差不大于5mm。(六)测量以及设备安装1、测量的方法工作井工作井接收井(1)通视条件下的测量1.1.1使用交汇法引工作井及接收井预留洞口中心至各自的井壁。置经纬仪至A点,后视B点,作BA直线的延长线,并在工作井后部定出一点C。保证C、A、B在一条轴线上,置经纬仪在C点上,后视A点,在工作井井壁上定出一点A,,置激光经纬仪基座于井下D点,并抄平固定激光经纬仪架,置经纬仪于A点,后视B点,在激光经纬仪器架上定出D点,D点同A,A,B点在竖直方向上成一直线,安装激光经纬仪于仪器架上,对中D点,后视A,点,依设计轴线打好角度,既可定出轴线。(2)不通视条件下的测量①引出A、B两点后可根据导线法以及平移法定出C、D、A,,其余步骤同通视条件下测量定位。②后背墙导轨及后顶的安装轴线确定后先安放后靠背,后靠背后部距离井壁100~200mm,调整后靠背前后以及左右方向,应尽量保证后靠背的中心于轴线相重合,调整方法见图(本工程工作井为圆形,可参照下述长方形工作井执行):在轴线定好后既可安装导轨以及后顶,先根据导轨本身的尺寸计算出导轨顶面至轴线的高差h,置水平仪于井下,在井四周作出4~6个临水点,保证轴线标高-临水点高程=h,安放导轨时可用线绳在相对的两个临水点拉出一条直线,使导轨顶轻触于线绳既可,然后根据轴线调整导轨轴线在竖直方向上于已知轴线的竖直投影线重合,导轨轴线方向调整好后再精调导轨的高程,最后支撑导轨至井壁上。引轴线至井底前后两侧A、B两点,分中后靠背,在后靠背上作一分中点C,开始放置后靠背时尽量使C点在AB的延长线上,此值可肉眼鉴定,误差不应大于10cm,在后靠背边缘定出任意等高两点D、D,,测量AD和AD,的距离,只需保证AD的距离约等于AD,的距离既可,误差不应大于3cm,导轨左右方向确定后既固定下面

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