泥水平衡--沉井--頂管及沉井施工方案

1、目目 錄錄 第一章第一章 工程概要工程概要 .3 1.1 工程概況.3 1.2 工程地質(zhì).3 第二章第二章 總體計劃和施工部署總體計劃和施工部署 .4 2.1 施工技術準備.4 2.2 施工現(xiàn)場準備.4 第三章第三章 施工組織機構(gòu)施工組織機構(gòu) .6 3.1 建立現(xiàn)場管理機構(gòu).6 3.2 施工管理及管理人員組織架構(gòu)圖.6 第四章第四章 機械設備及測量設備投入計劃機械設備及測量設備投入計劃 .7 4.1 主要機械設備計劃表.7 4.2 主要測量設備計劃表.7 第五章第五章 沉井施工方案沉井施工方案 .8 5.1 沉井概述.8 5.2 施工工藝概述.8 5.3 沉井施工工藝流程圖.9 5.4 沉井地

2、基處理.9 5.5 沉井結(jié)構(gòu)制作.10 5.6 沉井下沉.14 5.7 底板施工.16 5.8 沉井質(zhì)量保證措施.16 第六章第六章 頂管施工方案頂管施工方案 .19 6.1 頂管工程施工流程圖.19 6.2 頂管施工主要設備.19 6.2 頂管施工主要設備.20 6.3 頂管設備安裝.20 6.4 工具頭吊裝落井、全套設備調(diào)試.21 6.5 頂管頂進示意圖.22 6.6 泥水平衡式頂管工藝流程圖.22 6.7 頂管工程力學參數(shù)確定.23 6.8 頂管主要施工工序.24 6.9 頂管施工簡圖.28 第七章第七章 安全生產(chǎn)文明施工方案安全生產(chǎn)文明施工方案 .29 7.1 安全文明施工方針目標.2

3、9 7.2 安全文明施工工作計劃.29 7.3 安全施工措施.31 7.4 文明施工及環(huán)境保護保證措施.34 第一章第一章 工程工程概要概要 1.1 工程概況 一、本工程為水口鎮(zhèn)沿江路截污管網(wǎng)及道路修復工程。污水主管道頂管部分 埋深較大約 6.0-7.0m，管線總長約 1000 米，擬將采用泥水平衡式頂管機進行頂 進施工。 二、本工程主干管頂管為 DN1000 鋼筋混凝土管，施工方法采用頂管施工。 管材：頂管用管材均采用國標級鋼筋混凝土管，F(xiàn) 型接口，橡膠圈止水。 三、施工用井：工作井 7 座，接收井 5 座，具體尺寸見工作井、接收井施 工圖。 四、本工程工期要求為：120 天。 1.2 工程

4、地質(zhì) 主要以雜填土、淤泥質(zhì)土、粉質(zhì)粘土為主。根據(jù)巖土工程勘察有限公司提供 的地質(zhì)資料顯示，土層分層敘述如下： 一、雜填土：褐黃、褐、棕紅色，以粉質(zhì)粘土混建筑垃圾為主，局部以素填 土為主，土質(zhì)較松散。 二、淤泥質(zhì)土：深灰、灰黑色，含少量有機質(zhì)，局部含粉細砂，呈流軟塑狀。 三、粉質(zhì)粘土：褐紅、褐灰、灰白色、濕，不均勻含中砂，呈軟可塑狀。 第二章第二章 總體計劃和施工部署總體計劃和施工部署 2.1 施工技術準備 一、掌握地形、地質(zhì)、水文等勘察資料，對管線線路的地質(zhì)水文情況進行充分的 分析，預先分析將來施工中可能遇到的各種不利因素（如施工用水等） ，并提出相應 的解決方法措施。 二、組織有豐富施工經(jīng)驗

5、的技術人員成立施工技術組，仔細閱讀、熟悉圖紙，以 便作好圖紙會審工作，充分了解和掌握設計意圖、結(jié)構(gòu)特點和技術要求。 三、與建設和設計單位一起進行設計交底，圖紙會審和測量交樁。 四、細化施工組織設計，做好技術交底和培訓工作，做好試驗準備工作。對各復 雜部位和關鍵部位進行技術討論，作好資料、圖表上墻。 五、做好施工過程中需監(jiān)測項目的前期準備，施工過程各種記錄表格的前期整理。 六、在施工前對各工種、各施工班組進行詳細的技術交底。 七、做好施工操作人員的再培訓工作。 八、辦理有關施工許可證件：開工前將有關文件、方案報當?shù)亟ㄔO委員會建管處、 治安、環(huán)衛(wèi)等部門辦理施工許可證、余泥排放證等手續(xù)。 2.2 施

6、工現(xiàn)場準備 一、施工測量放線 根據(jù)業(yè)主提供的水準基準點和坐標控制點，建立測量控制的導線，按設計圖紙 對管道沿線進行測量放樣，測放出管道開挖面、各井位的位置和標高，并做出標記。 各控制點（坐標樁和水平基準點樁）均應設置保護措施，以防破壞。 二、做好現(xiàn)場的“三通一平”工作 本工程采用發(fā)電機配合施工；現(xiàn)場部分管線有市政道路可使用，但有部分管線 只有一條可通車的泥路，應適當填埋即可使用；生活用水已打水井解決，施工用水有 待解決；場地平整、布置已進行。 三、組織機械設備進場 根據(jù)施工機具的需用量計劃，組織施工機械設備進場，機械設備進場后按規(guī)定 地點和方式布置，并進行相應的保養(yǎng)和試運轉(zhuǎn)等工作。 四、組織材

7、料和構(gòu)配件的進場 根據(jù)施工所需的材料、構(gòu)配件進場，并按規(guī)定地點和方式存放或堆放，做好組 織和保護措施。 五、現(xiàn)場臨時設施搭設 在施工現(xiàn)場落實現(xiàn)場指揮機構(gòu)及部分施工人員的生活、生產(chǎn)設施。確定施工范 圍，做好施工圍蔽。修建各種臨時設施，平整場地，架設動力和照明線路，接通臨時 水管、便道，做好場地內(nèi)的臨時排水，制定、落實文明施工計劃和措施。 第三章第三章 施工組織機構(gòu)施工組織機構(gòu) 3.1 建立現(xiàn)場管理機構(gòu) 現(xiàn)組織具有多年頂管施工經(jīng)驗、管理水平高、計劃性強、質(zhì)量安全意識強的精英 力量，調(diào)動最好的施工隊伍，投入先進的施工機械設備，建立一套完善的管理體系和 質(zhì)量控制體系，嚴格按項目法組織本工程施工。科學組

8、織，嚴格管理，精心施工，確 保工程驗收達到業(yè)主要求。 3.2 施工管理及管理人員組織架構(gòu)圖 項目負責人 現(xiàn)場負責人技術負責人 頂 管 班 ） 土 方 班 鋼 筋 班 木 工 班 機 電 班 第四章第四章 機械設備及測量設備投入計劃機械設備及測量設備投入計劃 4.1 主要機械設備計劃表 序號名稱型號規(guī)格單位數(shù)量施工部位 1挖掘機WZ-320臺1土方開挖 2電焊機DJ-630臺2焊接 3吊機12t臺1頂管 4載重汽車東風牌臺3土方外運 5鋼筋彎曲機臺1鋼筋彎曲 6鋼筋切斷機GJ540臺1鋼筋切斷 7空氣壓縮機Y250M-6臺2沉井、頂管施工 8泥水平衡式工具頭DN1000臺1頂管 9渣漿泵臺2泥漿

9、循環(huán)系統(tǒng) 10泥漿泵臺2泥漿系統(tǒng) 11泥漿攪拌機臺1制作觸變泥漿 12水泵臺5基坑排水 13油壓千斤頂320t臺2頂管 14高壓油泵ZB50臺1頂管 4.2 主要測量設備計劃表 序號設備名稱規(guī)格單位數(shù)量 1 激光電子經(jīng)緯儀博飛 DJD2-2GJ臺 1 2 水準儀蘇光 DZS2臺 1 3 鋼卷尺50 米把 1 4 檢測尺5 米把 2 第五章第五章 沉井施工方案沉井施工方案 5.1 沉井概述 本工程頂管施工用井（工作井、接收井）結(jié)構(gòu)形式采用鋼筋混凝土沉井。根據(jù)本段工 程實際情況，設置 7 個工作井和 5 個接收井。 5.2 施工工藝概述 一、根據(jù)設計要求，工作井與接收井均采用五節(jié)或六節(jié)制作，分五次

10、或六次下沉。 沉井每節(jié)高度不宜大于 1.5m。下沉采用井外井點降水排水法下沉施工，挖機及人工配 合取土，封底采用排水法混凝土干封底。 沉井封底后，澆筑底板，進行頂管施工。下沉時按設計施工圖，下沉接近設計標 高時，應嚴加注意，切不可超沉。 二、主要工程量 見本段工程管線圖有關沉井的工程量。 三、沉井尺寸 見本段工程沉井施工圖紙。 5.3 沉井施工工藝流程圖 圖 5-3 沉井施工工藝流程圖 5.4 沉井地基處理 一、測量放線 墊層施工前，根據(jù)設計圖紙坐標及甲方提供的基準點測量定位，同時在沉井周圍， 且在施工影響范圍之外布置坐標控制點和臨時水準點，建立的控制點精度為1mm。 并填寫測量復核單，由甲方

11、和監(jiān)理認可，施工過程中控制點要加以保護，并定期檢查 和復測。在沉井四周設置龍門樁，并用石灰粉劃出。井中心軸線、基坑輪廓線，作為 沉井制作和下沉定位的依據(jù)。 1、導線測量 測量放線 施工準備 砂漿墊層構(gòu)筑 架立內(nèi)模 綁扎鋼筋 搭設架手架 架立外模 鋼筋加工 澆筑砼 第二節(jié)接高 澆筑鋼筋砼底板 第一節(jié)制作 頂管施工 沉井下沉 沉井下沉 土方開挖及外運 土方開挖及外運 砌筑磚井墻 導線根據(jù)總平面圖布設，所選點位最好選擇凈空地帶，并要考慮便于使用、安全 和長期保存。 2、角度測設 角度觀測采用全圓測回法進行，測回數(shù)及測量限差與方格網(wǎng)角度觀測要求相同。 3、高程測量 本工程高程測量控制網(wǎng)采用三、四等水準

12、測量方法建立。水準網(wǎng)的絕對高程從業(yè) 主提供的高級水準點引測并聯(lián)系于網(wǎng)中一點，作為推算高程的依據(jù)。 4、標樁埋設 導線控制點和高程控制點均遠離沉井下陷區(qū)范圍以外，保持 30m 以外的安全距離， 樁要深埋，并設置保護裝置，定期檢查和校核。 二、鋪筑砂漿墊層 場地平整結(jié)束后，先開挖約 1m 深，面積以井外尺寸加上 1m，為了擴大沉井刃腳 的支承面積，減輕對地基的壓力，根據(jù)實際開挖地質(zhì)情況，只需在土層上鋪上一層砂 漿墊層（有必要時在土層上先鋪上一層碎石墊層） ，以滿足第一節(jié)井壁自重。 工作井和接收井墊層的厚度均取 20cm，砂漿寬度分別取井壁外 30cm。墊層保證 水平，誤差小于 5mm，以便模板施工

13、，且表面抹光以此作為刃腳的底。 5.5 沉井結(jié)構(gòu)制作 一、起重設備及腳手架工程 1、起重設備 根據(jù)沉井的實際情況，沉井結(jié)構(gòu)在制作及下沉階段，選用挖土機作為起重設備。 2、腳手架工程 腳手架是直接在沉井外的上搭設的。在沉井制作期間，由于沉井可能出現(xiàn)不同程 度的沉降，為安全起見，內(nèi)、外腳手架與井壁應脫離，距離約 30cm。 本工程內(nèi)外腳手架均為扣件式鋼管腳手架，鋼管為外徑 48mm，壁厚 3.5mm 的高頻 焊接鋼管。外腳手沿沉井井壁四周組成整體框架結(jié)構(gòu)，內(nèi)外腳手架的作業(yè)層均鋪模板。 二、支模工程 1、刃腳砌筑 根據(jù)本工程地質(zhì)情況，可不用做刃腳專項施工。 2、模板工程 （1）模板拼裝、圍檁、立筋應

14、按模板的大樣圖施工，模板要有腳手架提供操作 立模條件，預埋件及穿墻洞應在內(nèi)模架立后完成，并應確保其位置、標高、軸線的正 確。 （2）模板采用鋼模板，圓井刃腳部分內(nèi)模采用砌磚。在預留洞部位采用沙包填 充。圍檁立筋采用 50 鋼管或 8#槽鋼，拉桿螺栓采用 12mm 圓鋼，中間設置 5050mm、=3mm 的止水片，周邊焊，拉桿螺絲設置水平間距 75cm，垂直間距 60cm。為防止?jié)岔艜r爆模板應加強支撐及模板接縫處檢查，所有拼縫及模板接縫處要 逐個檢查嵌實，防止漏漿，模板架立好后應請甲方、監(jiān)理進行驗收，驗收重要是平面 尺寸和斷面尺寸，平整度，預埋件、穿墻洞等項目。 （3）模板鉆孔后，先套上塑管，再

15、穿上拉桿螺絲，以方便回收?；厥绽瓧U螺絲 后，為了防止墻孔漏水，可在墻孔外側(cè)抹上水泥漿。 （4）內(nèi)外模板立模順序：原則上先立內(nèi)模，后立外模。模板與鋼筋安裝應相互 配合進行，若妨礙綁扎鋼筋的模板、應待鋼筋安裝完畢后再立模。 三、鋼筋工程 1、本工程的鋼筋規(guī)格、種類繁多，對進場鋼筋要進行驗收，按規(guī)格分批掛牌堆 放在有襯墊的鋼筋堆場上，防止底層鋼筋銹蝕。 2、為了保證本工程施工質(zhì)量，對上崗操作人員進行嚴格培訓，培訓合格者方可 上崗操作。 3、制作成型鋼筋，按其規(guī)格，綁扎先后，分別掛牌堆放，對其成型的具體尺寸， 規(guī)格有工地質(zhì)量員抽樣檢驗把關。鋼筋搭接長度嚴格按施工操作規(guī)程要求執(zhí)行。 4、鋼筋綁扎順序：從

16、下到上綁扎。鋼筋綁扎要結(jié)實，井壁的內(nèi)外層鋼筋之間要 設定位撐。在鋼筋綁扎后，采用砂漿墊塊，控制保護層，保證鋼筋在砼中有效截面。 5、有關鋼筋工程的一些要求 （1）鋼筋要有出廠證明書試驗報告單、鋼筋表面或每捆（盤）鋼筋要有標志。 在鋼筋加工過程中發(fā)現(xiàn)脆斷，焊接性能不良或力學性能顯著不正?，F(xiàn)象要求對該批鋼 筋做化學分析檢驗。 （2）鋼筋進場按規(guī)定分批進行驗收。經(jīng)過驗收后的鋼筋要分批按規(guī)格堆放整齊、 并避免銹蝕和污染。 （3）鋼筋外表有嚴重銹蝕、麻坑、裂紋、夾砂等缺陷時，不準在工程中使用。 （4）鋼筋的類別和直徑要按設計中所規(guī)定的采用。以另一種類別或另一種直徑 的鋼筋代替設計中規(guī)定的鋼筋時，必須經(jīng)設

17、計單位認可，并經(jīng)工程師代表批準。 （5）使用進口鋼材時，必須嚴格遵守“先試驗后使用”的原則，并經(jīng)工程師代 表批準，禁止盲目使用。 （6）鋼筋要根據(jù)設計圖紙及 GBJ50205-92 中有關規(guī)定進行加工，成型后的鋼筋 除外得到工程師代表同意后才能重新成型。 6、鋼筋的固定 鋼筋的骨架都要以定位墊塊或座子穩(wěn)定在設計圖紙規(guī)定的位置上，所有交叉的鋼 筋處應用軟鐵絲綁扎牢固，綁扎好的鋼筋骨架要有足夠的剛度和穩(wěn)定性。鋼筋在入模 前在底部位加好砼墊塊（墊塊厚度與設計規(guī)定保護層相同） ，在側(cè)部綁好砼墊塊。為 使鋼筋位置在灌筑時不致變動可增加扎結(jié)點或加撐筋，已綁扎好的鋼筋架不得踐踏或 放置重物。 未經(jīng)工程師代表

18、對已綁扎好的鋼筋檢查和批準之前，不準開始澆搗混凝土。 7、鋼筋綁扎與安裝 （1）鋼筋綁扎與安裝需按圖紙設計綁扎牢固不偏位。受力鋼筋的箍筋疊合處要 錯開設置。 （2）鋼筋綁扎標準（規(guī)范） a、網(wǎng)的長、寬 允許偏差10mm b、網(wǎng)眼尺寸 允許偏差20mm C、骨架的寬及高 允許偏差5mm d、骨架長度 允許偏差10mm e、箍筋的間距 允許偏差20mm f、受力鋼筋的間距 允許偏差10mm，排距為5mm （3）采用 C25 混凝土的受力鋼筋的搭接長度：級鋼筋為 35d，為 30d。 （4）鋼筋混凝土保護層厚度：底板 35mm，現(xiàn)澆板 10mm，其余 25 mm。 四、混凝土工程 1、本工程井體砼采

19、用 C25Sb 商品砼，由攪拌車送至施工點，泵送到位的方法。 每井由一臺汽車泵輸送。砼澆筑時澆筑的自由高度不得大于 2m，如超過 2m 需加串筒 澆筑。砼澆筑時需對稱平衡進行，采用分層平鋪法，分層厚度控制在 30cm 左右，振 搗時防止漏振和過振現(xiàn)象，以確保砼的質(zhì)量。 2、在澆筑過程中，加強沉井平面高差、下沉量的觀測，隨著砼澆筑總量有增大， 測量密度相應增大，如出現(xiàn)意外情況采取相應措施確保沉井施工安全。 3、每次澆筑砼前充分做好準備工作，攪拌車到達現(xiàn)場及時測定砼坍落度，每次 澆砼根據(jù)規(guī)范做好抗?jié)B、抗壓的試驗工作。鋼筋、模板及各類預埋件經(jīng)隱蔽驗收合格。 4、砼開澆前全面檢查準備工作情況并進行技術

20、交底，明確各班組分工、分區(qū)情 況，砼入倉前清除倉內(nèi)各種垃圾并澆水濕潤，合格后方可澆注砼。 5、施工中嚴格控制層差，杜絕冷縫出現(xiàn)，砼振搗時振搗器插入下層砼 10cm 左右， 注意不漏振、過振，鋼筋密集處加強振搗，分區(qū)分界交接處要延伸振搗 1.5m 左右， 確保砼外光內(nèi)實，鋼筋工、木工加強值班檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，保證正常施工， 交接班時交清情況后才能離崗。 6、澆灌混凝土時的注意事項： （1） 、混凝土沿壁周的水平高度均勻澆搗，每次澆注混凝土分層高度不大于插入 式振搗器作用半徑的 1.25 倍，以免造成地基不均勻下沉或產(chǎn)生傾斜。 （2） 、由于沉井工作量不大，每節(jié)沉井混凝土一次連續(xù)澆注完。 （

21、3） 、大體積砼結(jié)構(gòu)由于在水泥水化過程中釋放的水化熱引起的溫度變化和砼本 身的收縮，會在砼內(nèi)部產(chǎn)生溫度應力和收縮應力，當應力超過砼的抗拉極限，裂縫隨 之產(chǎn)生。防止裂縫產(chǎn)生的主要措施： 摻入減水劑和微膨脹劑。摻加一定數(shù)量的減水劑或緩凝劑，可以減少水泥用量， 改善和易性，推遲水化熱的峰值期。而摻入適量的微膨脹劑或膨脹水泥，也可以減少 砼的溫度應力。 摻入粉煤灰外摻劑。在砼中加入少量的磨細粉煤灰取代部分水泥，不僅可降低 水化熱，還改善砼的塑性。 采用分層分段法澆筑砼，有利于砼消化熱的散失，減小內(nèi)外溫差。 為減少砼澆筑后所產(chǎn)生的內(nèi)外溫差，夏季應采用保濕養(yǎng)護，冬季應保溫養(yǎng)護。 大體積砼結(jié)構(gòu)終凝后，其表面

22、蓄存一定深度的水，具有一定的隔熱保溫效果，縮小了 砼內(nèi)外溫差，從而控制裂縫的開展。 一些體積最厚的位置，預埋鋼管，通循環(huán)水進行冷卻。 （4） 、混凝土強度檢查，一般可作抗壓強度試驗；在設計上有特殊要求時，須做 混凝土的抗凍性、抗?jié)B性等試驗。 （5） 、混凝土抗壓強度檢查用試件，應由工地試驗人員按標準方法制作，并在標 準硬化條件下養(yǎng)護至規(guī)定日期，然后進行壓力試驗。 （6） 、拆模時對混凝土強度要求：當達到設計強度的 25以上時，可拆除不承受 混凝土重量的側(cè)模；當達到設計強度的 70或設計強度的 90以上時，可拆除刃腳 斜面的支撐及模板。 5.6 沉井下沉 本工程沉井均采用排水下沉法： 一、下沉施

23、工 1、沉井下沉前準備 下沉第一節(jié)時沉井強度須達到設計強度規(guī)范要求 100，第二節(jié)時沉井強度須達 到設計強度規(guī)范要求 70。在沉井四周井壁上畫出測量標尺寸、并設立水平指示尺， 用水準儀復測。 2、排水下沉 在沉井混凝土達到設計強度后，首先用水泵排干井里的水，然后用挖土機配合人 工開挖土方，井跟著下沉。在下沉過程測量人員用水準儀保持觀察，隨時指導沉井下 沉，及時糾偏，保證均勻下沉。 3、下沉控制措施主要有： （1）出土順序由內(nèi)向外：先挖松中央部分土，吸取中間部分的土，再取井周圍 內(nèi)側(cè)土，最后形成全刃腳支承的大鍋底，使沉井安全下沉。 （2）嚴格控制刃腳外土塞，為保證沉井受力均勻、內(nèi)部應力沒有集中現(xiàn)

24、象，在 刃腳全支承不能滿足下沉要求時，需用鐵鏟在刃腳處挖土，取土時做到均勻、對稱、 層層剝離，循序漸進。 （3）通過電測和光學儀兩種手段對下沉量，四角高差，偏位進行測量，及時了 解下沉速度，并進行糾偏，當沉井達到允許偏差值 1/4 時必須糾偏。在開始 5m 以內(nèi) 下沉時，要特別注意保持平面位置與垂直度正確，以免繼續(xù)下沉時不易調(diào)整，確保沉 井在初始下沉階段形成良好的下沉軌道。 （4）對周圍建構(gòu)筑物等布點監(jiān)測，隨時掌握由于沉井下沉引起的環(huán)境影響問題。 （5）在距離設計標高 20cm 左右停止開挖土方，依靠沉井自重下沉到設計標高。 二、下沉糾偏 1、施工中，在沉井壁上設 4 個觀測點，每天定時測量，

25、一般不少于四次。測量 結(jié)果的整理是以 4 個點下沉量的平均值作為沉井每次的下沉量，以下沉量最大的一點 為基準與其他各點的下沉量相減作為各點的高差，來指導糾偏下沉施工。 2、在沉井下沉過程做到，井面標高每班至少測量二次，軸線位移每天測一次， 當沉井每次下沉穩(wěn)定后進行高差和中心位移測量。 3、沉井初沉階段每小時至少測量一次，必要時連續(xù)觀測，及時糾偏，終沉階段 每小時至少測量一次，當沉井下沉接近設計標高時增加觀測密度。 4、尤其是本工程中沉井開始時的下沉系數(shù)較大，在施工時必須慎重，特別要控 制好初沉，盡量在深度不深的情況下糾偏，符合要求后方可繼續(xù)下沉。下沉初始階段 是沉井易發(fā)生偏差的時候，同時也較易

26、糾正，這時要以糾偏為主，次數(shù)可增多，以使 沉井形成一個良好的下沉軌道。 5、下沉過程中，要做到均勻，對稱抓土土，嚴格控制泥面高差，當出現(xiàn)平面位 置和四角高差出現(xiàn)偏差時要及時糾正，糾偏時不可大起大落，避免沉井偏離軸線，同 時要注意糾偏幅度不宜過大，頻率不宜過高。 6、沉井在終沉階段要以糾偏為主，要在沉井下沉至距設計標高 1m 以上時基本糾 正好，糾正后要謹慎下沉，在沉井刃腳接近設計標高 30cm 以內(nèi)時，必須不再有超出 容許范圍的位置及方向偏差，否則難于糾正。 7、如在下沉過程中發(fā)生下沉困難，可采用在沉井斜面、刃腳下掏土的方法助沉。 （1）造成沉井產(chǎn)生傾斜偏轉(zhuǎn)的常見原因： a、沉井刃腳下土層軟硬

27、不均勻； b、沒有均勻除土下沉，使井孔內(nèi)土面高低相差很多； c、刃腳下掏空過多，沉井突然下沉，易于產(chǎn)生傾斜； d、刃腳處出現(xiàn)涌砂，沉井受力不均導致傾斜； e、刃腳一角或一側(cè)被障礙物擱住，沒有及時發(fā)現(xiàn)和處理； d、由于井外棄土或其他原因造成對沉井井壁的偏壓； (2) 糾偏方法 沉井在下沉過程中發(fā)生傾斜偏轉(zhuǎn)時，要根據(jù)沉井產(chǎn)生傾斜偏轉(zhuǎn)的原因，可以用下 述的一種或幾種方法來進行糾偏。確保沉井的偏差在容許的范圍以內(nèi)。 a、偏除土糾偏 沉井在入土較淺時，容易產(chǎn)生傾斜，但也比較容易糾正。糾正傾斜時，一般靠近 刃腳高的一側(cè)抓土。隨著沉井的下沉，在沉井高的一側(cè)減少刃腳下正面阻力，在沉井 低的一側(cè)增加刃腳下的正面

28、阻力，使沉井的偏差在下沉過程逐漸糾正，這種方法簡單， 效果較好。 糾偏位移時，可以預先使沉井向偏位方向傾斜。然后沿傾斜方向下沉，直至沉井 底面中軸線與設計中軸線的位置相重合或接近時，再將傾斜糾正或糾至稍微向相反方 向傾斜一些，最后調(diào)正至使傾斜和位移都在容許范圍以內(nèi)為止。 b、井外射水、井內(nèi)偏除土糾偏 當沉井入土深度逐漸增大，沉井四周土層對井壁的約束力亦相應增加，這樣給沉 井糾偏工作帶來很大的困難。因此，當沉井下沉深度較大時，若糾正沉井的偏斜，關 鍵在于破壞土層的被動土壓力。 高壓射水管沿沉井高的一側(cè)井壁外面插入土中，破壞土層結(jié)構(gòu)，使土層的被動土 壓力大為降低。這時再采用上述的偏除土方法，可使沉

29、井的傾斜逐步得到糾正。在有 條件時，還可以在沉井頂部加偏壓重的方法來糾正沉井的傾斜。 c、壓重糾偏 在沉井高的一側(cè)用沙包壓重， ，這時沉井高的一側(cè)刃腳下土的應力大于低的一側(cè) 刃腳下土的應力，使沉井高的一側(cè)下沉量大些，亦可起到糾正沉井傾斜的作用。這種 糾偏方法可根據(jù)現(xiàn)場條件進行選用。 d、沉井位置扭轉(zhuǎn)時的糾正 沉井位置如發(fā)生扭轉(zhuǎn)，可在沉井偏位的二角處挖土，另外二角處填土，借助于刃 腳下不相等的土壓力所形成的扭矩，使下沉過程中逐步糾正其位置。 5.7 底板施工 沉井下沉至設計標高經(jīng)過觀測在 2h 內(nèi)累計下沉量不大于 10mm 或沉降率在允許范 圍內(nèi)時，沉井下沉已經(jīng)穩(wěn)定時，可進行沉井封底。按干封底法

30、施工鋼筋混凝土底板。 底板厚度為 500mm，混凝土強度等級均為 C30。采用“一個坡度、分層澆筑、循 序推進、一次到頂”的斜面分層法澆筑?；炷翝沧⒁B續(xù)，一氣呵成，不留任何施 工冷縫。 5.8 沉井質(zhì)量保證措施 一、地基處理的質(zhì)量保證措施 1、基坑開挖深度及平面尺寸等符合設計要求； 2、砂漿墊層鋪設時有專人管理、監(jiān)督，并有專人負責抽水； 3、砂漿墊層面用水準儀抄平，誤差不得大于 10mm，便于支模； 二、沉井制作、接高、底板的質(zhì)量保證措施 1、鋼筋等原材料要有出廠合格證，并按規(guī)范要求的噸位和結(jié)構(gòu)部位取樣做力學 試驗； 2、鋼筋的綁扎應按規(guī)范要求； 3、試驗取樣必須請監(jiān)理到場并簽證； 4、每

31、節(jié)或特殊部位鋼筋綁扎完畢后進行自檢，并會同監(jiān)理工程師進行檢查。 5、模板拼縫要嚴密，表面的平整度、光潔度、垂直度要符合規(guī)范要求，安裝前 模板表面應涂脫模劑，便于脫模并使砼表面光潔； 6、拉桿螺栓加工時應根據(jù)墻體厚度設置限位，并在中部焊一塊 5cm*5cm，=3mm 的鋼板作為止水片； 7、底梁等承重結(jié)構(gòu)養(yǎng)護至砼強度達設計強度后方可拆模，防止發(fā)生砼質(zhì)量問題； 8、內(nèi)外腳手搭設應按操作規(guī)程施工，多設斜撐和剪刀撐，外腳手按規(guī)定設置拋 撐，扣件應緊固，以保證腳手架的穩(wěn)定性和牢固性； 9、按規(guī)范做好砼抗壓，試塊，并在同等條件下養(yǎng)護； 10、砼澆筑采用分層平鋪法施工，每層砼澆筑高度 30cm 左右，上下兩

32、層砼澆筑 間歇時間不得超過 2 小時； 11、串筒懸掛應能保證砼的自由下落高度不大于 2m； 12、砼澆筑時采用插入式振搗器進行振搗，遇穿墻管等局部變化處及鋼筋密集處 應慢進料精心振搗； 13、砼澆筑時沉井內(nèi)外應有木工值班，防止暴模事件發(fā)生； 14、在每節(jié)砼澆筑時與澆筑后應進行沉降觀測，并做好記錄。砼澆筑過程中要防 止不均勻沉降的發(fā)生，若發(fā)生不均勻沉降應及時采取相應措施； 15、為防止出現(xiàn)冷縫，砼澆筑時應嚴格控制砼澆筑層差，并確保砼供應量。 16、沉井下過程中應加強沉降情況的觀測防止發(fā)生不均勻沉降。 三、沉井下沉的質(zhì)量保證措施 1、沉井第一節(jié)砼達到設計強度 100方可進行下沉； 2、沉井下沉前

33、應按規(guī)定順序鑿除砂漿墊層，墊層鑿除原則為先內(nèi)后外，對稱進 行，以保持沉井均勻下沉； 3、沉井下沉時應取中央部分土首先形成鍋底，逐步均勻向周圍擴大，嚴禁直接 掏挖刃腳下土體； 4、沉井下沉時應均勻出土，以保持沉井均勻下沉。鍋底不宜過深，一般控制在 11.5m 以內(nèi)； 5、盡量減小沉井下沉過程中的偏差，測量控制點、高程控制點等網(wǎng)點要經(jīng)常復 核； 6、沉井下沉應做好班前交底與接班交底，并及時做好記錄，以保證下一班了解 沉井下沉情況，及時采取相應措施； 7、沉井下沉過程中應加強沉井沉降情況的觀測防止發(fā)生不均勻沉降； 8、當沉井下沉至距設計標高近 2m 時，應放緩沉井下沉速度，以糾偏為主，并密 切注意沉

34、井的下沉速度，防止超沉，使沉井順利下沉至設計標高。沉井到標高后，8 小時內(nèi)下沉量不超過 10mm，方可進行封底混凝土澆筑。 圖 6-1 頂管施工工藝流程圖 第六章第六章 頂管施工方案頂管施工方案 6.1 頂管工程施工流程圖 管道排泥 下一管節(jié)吊放就位 管道貫通、回收工具頭 工作井、接收井施工 施工前期準備 測量放樣、復核 工作井上下設備安裝準備 工具頭吊裝下井、全套設備調(diào) 試 工具頭穿墻頂進 后續(xù)吊放鋼筋砼襯膠管 是否需加中繼環(huán) 加中繼環(huán) 管道頂進 閉水試驗 竣工驗收、清場 測量控制及糾偏 廢泥漿外運 否 6.2 頂管施工主要設備 密封泥水平衡式工具頭 1 個、2 臺渣漿泵、2 臺螺桿式泥漿泵

35、、輸泥輸漿管路 1 套、吊機 1 部，后座泵站 1 套、整體式頂進構(gòu)架 1 套、泥水處理系統(tǒng) 1 套、激光經(jīng)緯 儀 1 臺，另外還有通用設備電焊機、水泵、泥漿桶、泥漿池、泥漿車等。 6.3 頂管設備安裝 一、工作井內(nèi)設備安裝 1、工作井內(nèi)設備安裝包括后座墊鐵、導軌、油缸支架及油缸、測量棚、穿墻止 水設備的安裝。 (1)后座墊鐵安裝 后座墊鐵是把主頂油缸推力的反力傳遞到頂進井后座墻處，通過后座墊鐵，可把 油缸的反力較均勻地傳遞到后座墻上，這樣后座墻就不太容易損壞。 現(xiàn)根據(jù)圖紙將墊鐵的安裝位置放好線，在后座墻體表面把后座墊鐵的四個角的位 置用紅油漆作好標志，鑿平墊鐵范圍內(nèi)的墻體，底部用磚塊墊平，將

36、后座墊鐵吊到安 裝位置，調(diào)整橫向縱向的方向(采用 2mm 的薄鐵皮墊底部)，該平面需要垂直于頂管 的頂進方向，定位安裝尺寸誤差控制在 2mm 以內(nèi)，調(diào)整好后，后座墊鐵與后座墻的 空位采用 C25 混凝土填充密實。 (2)導軌安裝 基坑導軌是由兩道平行的輪子固定在鋼支架上構(gòu)成，主要作用有兩點：一是使推 進管在頂進井中有一個穩(wěn)定的導向，并使推進管沿該導向進入土體；二是讓環(huán)形、弧 形頂鐵工作時有一個可靠的托架。 在基坑底板面放出頂管的頂進軸線，先調(diào)整導軌的中線對準頂進軸線，根據(jù)圖紙， 墊高導軌調(diào)整導軌的高度，當縱向及高程調(diào)整好后，將導軌與底板預留鋼筋焊牢，空 隙采用混凝土澆搗填實，導軌的定位安裝尺寸

37、誤差控制在 2mm 以內(nèi)。 (3)油缸支架及油缸安裝 油缸支架是由槽鋼焊接合成的一個支架，起固定主頂油缸的作用，使油缸工作時 有一個可靠的托架。 根據(jù)基坑底板面放出頂管的頂進軸線，先調(diào)整支架的中線對準頂進軸線，根據(jù)圖 紙，墊高支架調(diào)整支架的高度，當縱向及高程調(diào)整好后，將支架與底板鋼筋焊牢，空 隙采用混凝土澆搗填實，24 小時后，將油缸吊裝到支架上，采用鋼板壓實，油缸支 架及油缸的定位安裝尺寸誤差控制在 2mm 以內(nèi)。 (4)測量棚搭設 測量棚位于油缸及后座墊鐵位置，在測量時的起保護儀器作用，并作為電子經(jīng)緯 儀的基座。頂部采用 25 鋼管焊成支架，上面鋪石棉瓦。 (5)穿墻止水設備安裝 穿墻止水

38、設備安裝在工作井出洞洞口，具有制止地下水和泥砂流到工作井的作用， 止水橡膠圈預制好后，運輸?shù)浆F(xiàn)場，然后用螺絲固定到井墻出洞口處。 (6)工作井集水坑排水 在頂進井的一側(cè)設一 0.6m0.6m0.6m 的集水井，澆筑底板時四周向集水井位 置傾斜，形成排水坡度，收集由管道內(nèi)流出的水及基坑的積水，集水井內(nèi)布置一個潛 水泵抽水。 二、地面設備安裝 1、工作井地面設備安裝包括：主控棚搭設及主頂裝置安裝、泥漿棚搭設及泥漿 系統(tǒng)設備安裝、通風棚及通風設備安裝。工作井起重采用不小于 8T 吊機。 2、主控棚搭設及主頂裝置安裝 主控棚內(nèi)主要放置頂管操作平臺、主頂泵站。主頂裝置包括主頂油缸(井下)、主 頂泵站(含

39、控制部分)及油管。主頂油缸的推進和回縮是通過主頂泵站來控制的。 3、泥漿棚搭設及泥漿系統(tǒng)設備安裝 泥漿棚采用鋼管焊成支架，上面鋪石棉瓦。泥漿棚內(nèi)主要放置一個電箱、兩臺泥 漿泵及兩個泥漿箱。 6.4 工具頭吊裝落井、全套設備調(diào)試 工作井上下設備安裝完畢后，將運到現(xiàn)場的工具頭吊裝下井，將電力電纜、信號 線、油管接好，對整機進行現(xiàn)場調(diào)試、對整體式頂進構(gòu)架進行調(diào)試、對泥水處理系統(tǒng) 進行調(diào)試、調(diào)好測量系統(tǒng)的激光經(jīng)緯儀，調(diào)試工作必須全面細致，確保正式頂進時設 備的萬無一失。 6.5 頂管頂進示意圖 6.6 泥水平衡式頂管工藝流程圖 頂管工種： 工具頭機械工兼測量工 泥漿工 電工 電焊工 起重工 雜工 整體

40、式頂進構(gòu)架調(diào)節(jié)頂塊 泥水處理系統(tǒng)處理砂土、裝車、外 運 頂進前準備所有機械設備交班檢查 工具頭刀盤轉(zhuǎn)動、開進出渣漿泵 頂進、調(diào)整進出渣漿泵流量到達平 衡 拆開各管路、鋼筋砼管吊裝 及接口連接、各管路安裝 1 個行程 頂進結(jié)束 測量工具頭的偏位、作好記錄、糾 偏 1 節(jié)鋼筋 砼管頂進 1 個頂進循環(huán)結(jié)束、重復頂進 1 個行 程 頂管管內(nèi)管道： A 電纜管 B 觸變泥漿管 C 進泥漿管 D 出泥漿管 E 信號線 F 油管 壓觸 變減阻 漿 泥漿 制作 6.7 頂管工程力學參數(shù)確定 頂管過程是一個復雜的力學過程，它涉及材料力學、巖土力學、流體力學、彈塑 性力學等諸多學科。但頂管計算的根本問題是要估計

41、頂管的推力。頂管的推力就是頂 管過程管道受的阻力，包括工具頭正面泥水壓力、管壁摩擦阻力。泥水平衡壓力：在 封閉的工作倉內(nèi)加泥水壓力平衡地下水壓力，是防止泥砂涌入的重要方法。泥水壓力 一定要合理。壓力較小，大量的泥砂涌入，會造成路面破壞，地表設施受損；壓力過 大，會增大主千斤頂負荷，嚴重的可能產(chǎn)生冒頂現(xiàn)象。 一、管段頂力計算 DN1000 鋼筋混凝土管頂管段： 1、頂力計算 以頂管段長 120m 計算作為例子，管頂覆土 6m ： LfFF 00 式中： F總推力（kN） F0初始推力（kN） f0每米管子與土層之間的綜合摩擦阻力（kN/m） （1） 2 0 4 )( cwe BpppF 式中：

42、Bc管外徑，取 0.96m Pe挖掘面前土壓力（取 Pe150kPa） Pw地下水壓力（kPa） P附加壓力（一般取 20kPa） 100010660000Pa60kPaghpw 式中： 水的密度（kg/m3） g 重力加速度（m/t2） h 地下水位到挖掘機中心深度，取 4.75m 得： F0（150+60+20）3.140.960.96/4166.4（kN） （2） WfRSf 0 式中： R綜合摩擦阻力（kPa） ，取 15kPa S管外周長（m） ，得 S3.140.963.01（m） W每米管子的重力（kN/m） ，得 W2.5103.14/4（1.12-12）4.1（kN/m） f

43、 管子重力在土中的摩擦系數(shù)，取 0.2。 得： f0153.01+4.10.245.97（kN/m） （3）最后得出：總推力 F166.4+45.971205682.8（kN） 2、頂進系統(tǒng) C60 的 DN1000 鋼筋混凝土管軸向允許推力為 18661kN，根據(jù)總推力、工作井 所能承受的最大頂力及管材軸向允許推力比較后，取最小值作為油缸的總推力。暫定 工作井設計允許承受的最大頂力為 8000kN，大于 F5667.8kN，主頂油缸選用 2 臺 3200kN 級油缸。每只油缸頂力控制在 3000kN 以下，這可以通過油泵壓力來控制， 千斤頂總推力 6000kN。 二、工作井后座的受力計算 在

44、頂管過程中，各個油缸推力的反力都將要作用到工作井的后方土體上，所以須 對后座土體作受力計算，計算方法采用下式： )2 2 ( 2 PP P rhHKKcH K rHaBR 式中： R總推力之反力（KN） ，即土體安全承載力，為頂進總推力的 1.2-1.6 倍 a系數(shù)（取 1.5-2.5 之間） r土的容重（KN/m3） H后座墻的高度（m） Kp被動土壓力系數(shù)為) 2 45( 02 tg c土的內(nèi)聚力（kpa） h地面到后座墻頂部土體的高度（m） 6.8 頂管主要施工工序 一、進出洞措施 頂管進出洞是整個施工過程中的關鍵環(huán)節(jié)之一，進出洞成功等于整個頂管工程成 功了一半。 1、工作井出洞處理：在

45、出洞前，將螺絲固定到井墻上，并將止水鋼環(huán)焊接到螺 絲上，再將止水橡膠圈安裝在止水鋼環(huán)上。在準備出洞時，洞口剛破好，應立即頂進， 縮短停頓時間，這時止水橡膠圈已能發(fā)揮作用了。頂進工具頭到穿墻管內(nèi)，工具頭與 第一節(jié)砼管采用剛性聯(lián)結(jié)，避免工具頭“磕頭” 。頂管出洞的施工環(huán)節(jié)相當關鍵，根 據(jù)實際情況，有必要時應在出口的位置需要作好防水措施，在頂管出洞位置施工 2 個 內(nèi)徑 1.0m 的人工挖孔成孔的降水井，深度為頂管深度以下 4 米，在頂管穿墻時降水， 避免頂管穿墻時大量的流砂導致周邊的沉降及管段的沉降。 2、在出洞施工初期，由于頂管機正面主動土壓力遠大于頂管機周邊的摩擦力和 與導軌間的摩阻力的總和，因此極易產(chǎn)生頂管機反彈，引起頂管機前方土體不規(guī)則坍 塌，使頂管機再次推進時方向失控和向上爬高。為此，在洞口的兩側(cè)平行地面各安裝 好一條工字鋼，當主頂油缸準備回縮加頂鐵時