专家评审沉井及顶管专项方案621

Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date专家评审-沉井及顶管专项方案2015-6-21施工组织设计编制办法1、编制依据 本工程的招投标、工程施工合同及其它有关文件。 武汉市建设委员颁发的有关市政规程，安全及文明施工文件。 本公司有关施工、施工质量、安全生产、技术管理等文件。 建质200987号文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 工程采用的施工技术标准、规范和验评标准2、工程概况2.1工程描述本工程施工场地两侧建筑物密集，根据场地工程地质与水文地质条件及周边环境状况，雨水箱涵所占断面较宽，且沟槽深度达56m，受施工场地限制必须支护开挖。污水管道埋深达79m，拟全线污水采用顶管施工。 王家墩商务区排水出口污水管道顶管，从振兴三路W1沉井开始，沿常飞路、复兴三路W17为止，管道规格和长度依次为：d1200mm长约179m、d1350m长约1014m、d1500mm长约77m长度总计约1.27km。顶管处于淤泥质粘土中，部分位置管道断面含有粘土和粉质粘土，顶管覆土深度约79m。管道中线在复兴三路凯旋佳园住宅楼水平距离仅4m，在常青路铁路北侧距既有箱涵水平距离约6m，在顶管施工时必须加以防护，防止损坏现有房屋、箱涵等构筑物。 顶管施工不用开挖地面，能避免破坏路面，节约开挖土方量，且能减少对交通的不利影响，能避免开挖过程中现状管线的破坏，占地面积小，可减少沿途拆迁，故本工程中污水干管全线采用顶管施工方案。本工程在污水检查井位置设置顶管工作井及接收井，本标段有工作井8座，顶管接收井9座，均采用沉井施工,沉井形式如下：井号形式管径mm长度（m）埋深（m）W1接收井8.889120090W2工作井10.138120088.45W3接收井9.914135050W4工作井10.043135052.66W5接收井9.668135080W6工作井9.726135080W7接收井9.314135080W8工作井9.762135057W9接收井9.717135034.48W10工作井10.19135096.57W11接收井9.648135067W12工作井10.167135078W13接收井10.179135082W14工作井10.293135085W15接收井9.678135085W16工作井9.393135085W17接收井9.645150077.362.2 环境与地质条件2.2.1 场地地形、地貌及地质构造特征拟建道路排水工程沿线所经场区地貌单元为长江冲积一级阶地。拟建道路沿线目前主要涉及常发里及常展里的居民区及商铺，场地地势较平坦。地面标高一般在20.51-23.06m之间。2.2.2场区工程地质条件在勘探控制深度范围内，拟建道路沿线场地地层自上而下可为4个不同的单元层，各单元层因物理力学性质的差异又可分为若干不同的亚层，具体为：（1-1）层人工杂填土（Qml）、（1-2）层湖塘沉积淤泥（Ql）；（2-1）（2-4）层第四系全新统冲积一般粘性土、淤泥质土及淤泥质土夹粉土（Q4al）；（3）层第四系全新统冲积粉砂夹粉土（Q4al）；（4）层第四系全新统冲积粉砂夹粉土（Q4al）。由于拟建污水管道于该里程段设计标高已调整至13.5m左右，较详勘时规划标高（约16.1m）深2.6m，依据补勘结果管底已进入场地（2-4）淤泥质粉质黏土夹粉土层。建议对管底以下该层土采取止水与加固措施，并对上部（2-3b）粉土透镜体也应采用相同的止水与加固措施。2.2.3周边环境常飞路及复兴三路现状分布大量老旧房屋、高压电杆等，在顶管施工前需进行拆迁，部分保留的房屋应采取地基加固处理措施，防止顶进过程中发生沉降、变形。 附图 常飞路现状房屋 附图：常青路常超路高压电杆 附图：常超路常飞路周边房屋2.3 实施目标 2.3.1质量目标：本工程的质量目标定为合格标准，各分项工程严格按设计图纸和施工规范优质高速地组织施工。2.3.2工期目标：自2015年4月10开始至2015年11月25日工程结束，总工期：199天。2.3.3安全目标：完善安全措施，提高安全意识，杜绝重伤和死亡事故发生，月工伤频率控制在0.3以下。2.3.4文明施工目标：划分职责，严格按施工平面图进行管理，设专人打扫现场和周围道路清洁，做到物流有序，施工顺畅，文明施工。2.3.5服务目标： 服务周到，业主满意，信守合同，认真协调与有关各方面的关系，接受并积极配合业主和监理对工程质量、工程进度、计划协调、现场管理的控制与监督。3、 施工准备由于本工程施工工期紧、工程量大、地下管线复杂、房屋拆迁量大的特点，顶管施工前需对顶管区域内的地上、地下管线进行详细调查，并采取相应保护措施。3.1技术准备我公司将立即组织人员进场边筹建边进行施工前期的各项技术准备工作。由项目总工程师组织编制沉井、顶管专项施工方案，开工前建立健全工程洽商通道及变更设计通知和原材料的试验及检验工作和做好向监理工程师的材料报验、资料报审工作。施工前期的各项技术准备工作流程如下： 项目经理部筹建机构人员组织工程部计划合同部机电物资部办公室图纸会审工程洽商建立材料控制网原材料试验检验安全质量计划协助征地拆迁及场地布置机械设备的购买物资调拨及供应进度材料计划合同编制实施性施工组织设计编制技术交底和施工组织设计交底开 工 报 告准 备 开 工施工组织机构框图技术准备工作框图3.1.1 图纸会审在获得施工图纸及相关施工文件后，及时组织工程部人员进行图纸会审。主要审核构筑物类别及其技术、经济、环境条件；结构类型和结构形式；平面位置、高程、结构尺寸；使用材料及设备的品名、规格、质量标准；工程地质、水文、气象条件、施工工法、施工程序和施工措施及工程质量等，从而达到了解设计意图，领会设计精神，掌握设计的技术标准，主要的技术条件和设计原则，以及新材料、新工艺的运用。对设计图纸中的漏、缺、差、错等事通过工程洽商渠道及时与设计人取得联系，完善设计文件，使设计更加符合施工现场的实际，确保施工安全、工程质量和按期完成工程任务。3.1.2控制测量导线网的建立接桩后，及时组织人员进行现场踏勘，根据线路的大致走向，在设计提供的控制桩基础上，按需要加密布桩，测量复核加密导线网的精度及复核设计提供的导线精度是否能满足设计文件及施工规范地要求，避免出现大及重大的测量事故。根据复测的结果，对线路中心线进行布桩测量，查看在平面及纵断面上是否与设计文件相符合，并在监理工程师旁站的情况下对开工有影响的原地面进行测绘，做好原始资料备查。3.1.3材料试验及检验在熟悉和了解设计图纸的基础上，根据材料进场情况，及时对原材料进行材料试验和检验。所有材料的取样及送样工作都必须是有监理工程师在场（对外送检的材料必须密封于送样箱内送检），只有检测合格的材料才准使用于本工程中，对检验不合格的材料坚决予以退货等处理。3.1.4机电设备、物资进场计划根据本项目的施工工法、施工程序和进度，详细编制本项目需用的机械设备、物质材料的进场计划，以保证分项工程开工前所有的机械设备全部到场。3.1.5进度计划编制在熟读设计文件并了解设计意图的基础上，根据详细的工程地质情况、工程环境、征地拆迁的进度情况和工程总工期的要求，编制详细的、操作性强的旬日施工进度作业计划，要求计划进度指标能最大满足施工生产的实际，同时编制计划时又必须满足工期提前预留不可预见而影响工期的时间的要求，制定相应的工期保障措施，确保工程工期目标的实现。建立安全、质量、工期保证制度。根据工程特点，业主要求及本公司对该项目的目标责任，分别建立健全安全、质量、工期保证制度，争取做到“技术先进、工期提前、质量领先、安全达标”，争创安全、质量样板标准工地。3.1.6编制沉井、顶管专项施工方案，搞好技术交底工作在图纸会审工作完成并熟悉和消化设计文件、详细踏勘施工现场、详细讲座施工方法和施工程序的基础上，结合业主的要求和本公司的创优目标，编制沉井、顶管专项施工方案报监理审批。同时做好设计、施工“三交底”和施工组织设计交底工作，详细向参加施工的人员介绍本工程的工程概况、工程规模、工程工期、结构类型、施工方法、施工工艺、操作要求、施工重难点和安全防护、质量目标等，使参战员工心中有数，能预见性指导施工，避免出现安全质量事故。3.2现场施工准备进场后，由项目副经理负责组织办公室等人员进行现场详细勘察，积极协助业主搞好征地拆迁工作，主动和当地取得联系，搞好电源接驳、临时设施场地的租借、地方道路使用等手续，同时与当地派出所、治安联防队取得联系，共同搞好工地的安全和保卫工作，为及早开工创造条件。3.2.1与各单位部门的协调我项目部将办好开工、夜间施工、余泥、散体物料运输及排放、租地等事宜，联系好弃土、泥浆外运地点，加强与各主办单位的联系，为工程的顺利进行创造有利的条件。3.2.2场地平整规划考察本项目所处的地理位置和周边环境，进场后对临设位置分别进行场地平整规划。所有的临时设施建设均充分考虑需现场环境，充分利用既有道路和交通设施，做到临设布置既方便施工的现场管理，又不影响施工生产。3.2.3临时便道修筑本工程沿现状道路右人行道外侧修建一条临时便道，便道宽度为6m，便道基础铺设30cm厚毛渣层。3.2.4布设水电管路、接通水电施工用电，由我司向当地单位进行借电，并沿线布置供电线路、连通各施工点。同时我项目部在施工现场自己配备2台150千瓦的发电机组，如遇突然停电或用电高峰时，我项目部将自行发电补充。施工用水，由我司向当地单位进行借水，并沿线布置供水线路、连通各施工点和施工营地。另在施工营地设置排水边沟，将生活污水排入污水沉淀池。3.2.5修建排水设施施工临设设立污水沉淀池，并将排污系统的位置图纸上报监理工程师，同时征得当地环保部门的同意。把施工和生活产生的污水排入污水沉淀池，经沉淀后就近排入环保部门允许排放的其他地方，严禁随处排放污水。临水施工点修筑截水边沟，防止施工污水污染道路。3.2.6设置保安及消防设施在施工出入口和材料堆放场、加工场设置值班室，配备值班人员24小时值班，以防外来人员及车辆进入施工现场及做好防盗防火工作。配备足够的消防灭火器材，并在施工沿线每50m设置一个消防器材存放点，确保整个工程施工的防火安全。修建消防用水储备水池，确保消防用水。3.2.7现场通讯施工现场则主要通过对讲机并辅以手机进行协调、指挥和调度，对讲机4台，确保施工期通讯畅顺。3.2.8应急救援在施工临近联系一个卫生室，聘请一位合格的医务工作人员，负责现场的人员急救工作，卫生室需配置一定的医疗设备，并储备足够的药品。3.3材料、机具准备对现有施工设备、机具以及试验、检验设备由汽车运输到施工现场；机械设备进场后及时组织人员进行检修、维护和保养，确保开工后设备运转正常。我公司在材料采购过程中，严格把关，杜绝不合格材料进入本项目内，确保工程材料质量达到国家规定要求。3.3.1材料进场的检验坚持材料进场检验制度，确保原材料、半成品、成品使用前符合技术规范的质量要求。管材进场前应检查强度、裂缝情况、管口节及产品合格证。严格控制原材料、半成品的质量。施工中所用的钢材、水泥、管材等除须具有相应的质量证明书外，还须按规范要求进行抽检试验，合格后方可使用，对经试验达不到设计要求的原材料或作降级使用、或作退货处理。原材料、半成品的堆放应符合现场要求，分类分规格堆放，并挂上标识牌，以防误用。公司工程管理部每季度将对不合格半成品、成品或不合格的原材料进行统计分析，对一些容易出现质量通病的工序，分析该工序所用材料、工艺、生产设备、操作规程、操作人员的技艺或其他因素，对质量的不同影响，区别对待并提出和采取预防措施。3.3.2主要材料的质量控制对于在施工阶段各工作区段要使用的管材、构件等，我们将于施工前的5天从供应商处提取，并做好质量检验工作，确保安装顺利进行。3.4 顶管施工测量方案3.4.1概述为保证本工程的施工质量，开工前，根据业主及设计院提供的平面控制点及水准控制点，按三角网、导线网及三等水准测量的要求，建立施工使用的平面控制网及高程网。新建立的控制网经测量复核业主交付的控制点和有关测量资料后，如果有桩不足、不妥，位移移动或者精度与要求不符，均须进行补测、加固，并将和核测结果报送监理、业主审批。3.4.2测量放样的基本内容 根据业主和设计院移交的测量控制点位布设控制网，并定期检查（一般一个月一次） 测定顶管井接收井中心的位置。 补充施工中需要的水准点。 施工过程中，测定并检查施工部位的位置和标高。 顶管顶进轴线、标高测量。 建筑物的外部变形观测点的埋设和定期观测。 竣工测量。3.4.4平面控制测量3.4.4.1平面控制点检测根据业主及测绘院提供的平面控制点作为向管道内传递坐标和方位的联系测量依据。对甲方所提供的平面控制点进行双月复测，并上报监理给予复核，如果检测的成果超限，立即以书面形式报监理工程师确认，并及时会同业主和武汉设计院研究解决。其中平面点实测与理论值较差为：夹角5（边长大于1公里）；当边长小于1公里时按照下列公式：E/D*（E=0.025、D=边长、=206265）。其中最大不超过10，边长实测与理论值较差为1/90000。3.4.4.2地面趋近导线测量地面趋近导线测量的目的是从测量交桩点通过附和导线的形式把坐标、方位引测到顶管井位附近点位或施工控制点上，为竖井传递或测量放样做好准备。也可采用边角三角形引测近井点的坐标和方位。近井点或施工控制点的个数不得少于3个，并相互通视。技术指标为：（1）每边测距中误差 6mm（2）测角中误差 2.5（3）测回数4（1全站仪）（4）方位角闭合差 5n（5）全长相对中误差 1/35000（6）相邻点相对点位中误差 8mm观测采用左右角观测，左右角平均值之和与360的较差小于4。边长往返测各两测回，一测回三次读数的较差小于3mm，测回间平均值较差小于3mm，往返平均值较差小于5mm。气象数据每条边在一端测定一次。测距边只进行气压、温度等气象改正和倾斜改正，不进行高程归化和投影改正。（如下图）工作井控制点控制点3.4.5高程控制网测量3.4.5.1水准控制点检测测量复核业主交付的工程测量控制点、水准点等桩志和有关测量资料，提供的水准控制点应满足规范要求，对所提供的水准控制点进行定期检测，上报监理给予复核，如果检测的成果超限，立即以书面形式报监理工程师确认，并及时会同业主和设计院研究解决。其中高程为相邻区间高程较差10mm。3.4.5.2地面趋紧水准测量地面趋近水准测量的目的是把业主提供水准控制点引测到每个顶管井近井水准点或施工水准点上，为竖井传递高程放样做好准备。在甲方提供的控制水准网下布设水准网，布设成附合路线。在每个顶管井边设置23个水准点，采用往返测。主要技术要求为：视距小于60m，往返较差、附合或环线闭合差12L mm，L以km计。3.4.5联系测量3.4.5.1水准测量依据水准测量原理，从已知水准点将高程引测至工作井或接收井附近，然后将地面高程引至井下（如图7-1）：HB=HA+a-(d-c)-b (A为已知水准点)从而就可以测得所需高程。图4-15 导线控制19 井口投点示意图3.4.5.2轴线测量轴线测量就是将设计顶管轴线放样至实地位置，即轴线放样。该工作在顶管施工中非常重要，它关系到顶管预留洞口正确位置的确定，同时也为之后要进行的顶管的测量奠定良好的基础。轴线测量采用AUTO CAD软件（内业）和全站仪（外业）进行。首先，将轴线点坐标和井中心坐标载入AUTO CAD软件中，然后以井中心为中心画一圆（略大于工作井半径），再将轴线延长，与圆相交。其次，利用全站仪将2点坐标放样出来即可。将点放出来后，利用铅垂原理将轴线中心引至设计标高即可。顶管轴线方向3.4.6 竣工测量本工程顶管管道贯通后应进行贯通误差测量，贯通误差测量应在接收井的贯通面设置贯通相遇点，利用接收井和工作井传递下来的控制点分别测定贯通相遇点三维坐标，贯通误差应归化到线路纵向和横向的方向上。管道贯通后应利用工作井和接收井控制点进行贯通管道地下控制网的附合路线测量，并重新严密平差作为以后测量依据。竣工测量内容包括管道横向偏差值、高程偏差值、水平直径、竖直直径、椭圆度等。3.4.7测量误差控制3.4.7.1图纸误差复核对图纸上井位及轴线坐标进行细致的复查，特别是核对平面图和结构图上的轴线误差。3.4.7.2保证控制网布设精度的控制确保施工控制点之间的边长要接近等距，以保证观测的精度。在设置控制点时，根据施工现场实际情况，设在能够互相通视，地质将是便于保存的路面或建筑物上。3.4.7.3控制点精度措施（1）根据施工现场情况加密控制点时，必须严格进行计算，防止因计算错误而产生的偏差。（2）施工过程中，对控制点进行定期复核，一旦发现控制点出现偏差，应及时进行调整或重新布置。（3）在测量过程中禁止通过短距离对长距离进行放样，以防止产生较大误差。（4）测量精度严格按照工程测量规范(GB50026-2007)执行。三角测量精度主要指标平面控制内容精度要求相对闭合差1/5000边长丈量相对误差1/10000测量中误差20方位角闭合差60高程控制每公里高程误差7.5mm闭合差124、 施工部署武汉中央商务区排水出口项目施工2标段工程顶管施工，设计考虑到道路全线分布有软土，从经济、安全考虑宜采用泥水平衡式顶管的施工方法进行施工。据地勘成果报告，顶管施工层面位于（2-4）淤泥质粉质黏土夹粉土层，施工前需采取降排水和加固措施，提高施工过程中的安全性。根据现场施工条件顶管施工流程分为三段：第一段：W10W14位于复兴三路上，初步具备施工条件，因此选择此段先行施工。第二段：W1-W10，常飞路段房屋拆迁工作未完成，顶管施工暂无工作场面，待房屋拆除后再进行顶管作业。第三段：W14-W18，待远洋地产地下室底板施工完毕后再施工此段。（顶管位置离武勘围墙较近，拆除后方可施工）4.1基坑降水本工程场地地下水类型主要由上层滞水及孔隙承压水两种类型构成，勘测资料显示勘测期间实测承压水头标高为18.4m，按设计要求沉井及顶管施工前应对施工区域采取降排水措施。在每个顶管工作井、接收井及顶管区间设深井降水。由于新建道路包括常飞路、复兴三路。因该项目为市政新建道路改造工程，机动车道及人行道下附有雨水管、污水管、煤气管道、电信、给水管、高压电线杆等；道路两侧有商铺、居民楼。考虑到深井降水可能对周边的地面建筑物及地下管线造成破坏，建议对沉井及顶管施工区域采取旋喷桩加固方案。4.1.1井点降水说明 初步选定管井孔径为550mm，管径为250mm，管井长度为30m，滤水管有效长度不小于16m，设计单井出水量不小于50t/h。管井距离基坑边缘应有2m以上，应将承压水水位降至基坑底标高以下1m。在降水施工实施过程中，必须先施工具有代表性的单井，并进行试验性抽水。在校核当地水文地质设计参数和明确抽排效果的前提下，再适当调整管井降水的具体实施方案，并用以指导其他地段降水井施工。4.1.2降水井施工（1）成井设备及材料入场后按规定编制材料总体需用计划，分批到位入场，把好材料验收关，认真组织好工程材料的计划、采购、抽查和复检。并做好进场施工设备的检查和维修工作（2）前期准备测放井位；挖泥浆池；埋设护筒；安装钻机（3）成井施工钻进成孔；清孔换浆；井管下置；围填滤料（4）质量验收井身偏差：井身应圆正，上口保持水平，井身顶角倾斜度不能超过1度。洗井效果：洗井充分，水位反映灵敏。单井涌水量：不小于50m3/h。出水含砂量：抽水稳定后，单井抽水含砂量不超过1/100000。 （5）涌水量的估算按均质含水层、稳定流、潜水承压水、非完整井考虑 ，采用建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012中（F.0.3.1公式）对开挖段进行估算： Q=1.366(2H-M)M-h2/lg(1+R/r0)式中：Q涌水量(m3/d)； k含水层渗透系数； M含水层厚度；R抽水影响半径； r0基坑折算半径。降水井施工断面图：4.2地层加固4.2.1高压旋喷桩加固根据设计图纸要求，沉井、顶管施工前应及时对施工区域内采取加固措施。顶管区间位于常飞路及复兴三路上，周边房屋、商铺距顶管中轴线较近，暂时未能拆迁。为使沉井及顶管施工顺利进行，根据施工环境及地质、水文条件建议采用高压旋喷桩加固方案。4.2.2高压旋喷桩施工技术高压旋喷桩施工采用三重管法，如图4-2-2，XJ-100型钻机钻孔，使用分别输送水、气、浆三种介质的三重注浆管，在以高压泵等高压发生装置产生20MPa左右的高压水喷射流的周围，环绕一股0.7MPa左右的圆筒状气流，进行高压水喷射流和气流同轴喷射冲切土体，形成较大的空隙，再另由泥浆泵注入压力为25MPa的浆液填充，喷嘴做旋转和提升运动，最后在土中凝固为直径较大的圆柱状固结体。4.2.3高压旋喷桩加固参数1、加固平面：加固区域沿常飞路、振兴三路（W1-10）及复兴三路(W10-W18)顶管施工范围内加固。2、加固范围：沉井、顶管施工范围及周边房屋。3、桩间距：桩径，600mm；间距，500mm。 图4-2-2 三重管喷射注浆示意图-4.3组织机构为保证工程能按质量、按安全、按期完成，强化施工现场的组织管理工作。项目部组织架构如下:旋喷桩施工队项目经理技术负责人施工员测量员测量员机电员材料员沉井施工队顶管施工队安全员测量员质检员测量员4.4工作井（接收井）施工工艺及流程4.4.1工作井（接收井）结构形式为节约成本和优化施工，根据施工图设计基础，采取检查井所在位置设置工作井，避免修筑检查井时重复开挖，且检查井间距根据发展大道-常飞路-复兴三路-京广铁路段）污水管工程施工图设计设定。根据王家墩商务区地质勘察报告及水文地质资料显示，本工程确定工作井（接收井）采用沉井施工法施工，沉井结构为矩形（W10为圆形工作井），钢筋砼工作井内径尺寸：L*B=8*5m，壁厚0.5m；接收井L*B=5.8*4.3m，壁厚0.4m；混凝土采用C30商品砼，沉井施工采取分节制作、分次下沉和排水、干封底的施工方法。沉井断面图沉井平面图沉井施工流程图：施工准备测量放样，确定井位基坑施工第一、二节沉井制作砂垫层和素混凝土垫层施工第二次下沉第三节沉井制作第一次下沉底板浇筑沉井干封底4.4.2基坑放样沉井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。基坑底平面尺寸比刃脚外壁每侧各大1.0m，基坑底部四周设置排水沟，并接入基坑内的集水井中，集水井至少应比水沟深50cm。用排水泵将集中井内的水排到远离基坑以外处，集水井内经常保持最低水位。4.4.3沉井制作4.4.3.1基坑为保证沉井制作均匀下沉，先将井区范围的障碍物与表层土挖出。根据设计要求及考虑沉井整体制作的方便可行，基坑底平面尺寸为沉井结构外边线放宽2米（长：L+2；宽：B+2）。为保证制作沉井的地基具有足够的承载力，基坑底部若为松软的土质，必须予以清除，以砂或砂土回填、整平、夯实，防止在沉井制作过程中发生不均匀沉降，造成井壁开裂。基坑开挖用挖掘机进行，并辅助人工整平。4.4.3.2垫层制作在刃脚底部设置50cm砂垫层和垫木，砂垫层（外墙尺寸+100mm）采用平板式振捣机分2层夯实。同时砂垫层做好防水措施，应避免受水浸泡。垫木采用250*20*16cm的枕木，枕木对称摆放，对称枕木中线必须通过沉井中心，对称的枕木应编上相同的号码，枕木间隔20cm摆放。铺设垫木时应使顶面保持在同一水平面上，并用水准仪找平使高差在10mm内，垫木摆放时要先在纵、横轴中心线上摆放两组定位枕木，然后对称摆放其他枕木，枕木缝之间用砂填平（见图4.4.3.2）。4.4.3.3钢筋工程绑扎刃脚钢筋时，因竖向井壁插筋较高，为确保钢筋位置正确，在绑扎前先搭设钢管支架（兼浇混凝土平台），竖向钢筋的间距按设计图纸要求分布，应严格按设计的搭接长度和锚固长度，焊接钢筋应留有足够的焊接规定长度。钢筋绑扎时铁丝必须扎紧，其两头应向内，不得有滑动、折断、移位等情况。立模前钢筋两侧绑好保护层垫块，确保钢筋的保护层厚度。钢筋需要接长时，优先采用焊接，10以下时可以做出绑扎接头。钢筋接头位置必须按规范要求错开，同一截面的搭接数量不能超50%。同时在安装刃脚钢筋时，要预埋好底板及预留洞口的插筋并按设计图纸分布，不得出现少筋或者漏筋，确保混凝土浇筑的整体性。钢筋进场做好材料进场检验工作，并做好相关记录。4.4.3.4临时施工悬挑平台悬挑平台采用钢筋支撑加固，框架内采用16螺纹钢筋做内撑，保证悬挑平台的稳定性。钢筋框架支撑间距1.5m，沿沉井周围布置。悬挑平台宽60cm，提供施工作业人员行走，浇筑混凝土、绑扎钢筋等（见临时工施工平台断面图）4.4.3.2刃脚施工示意图而下琢层拆卸，并分类堆放整齐。4.4.3.5模板工程施工中模板采用组合钢模，钢筋绑扎验收后，应进行架立外模。模板井壁内外用串心螺栓固定。螺栓采用16的圆钢，两端铰成螺纹，用钢螺帽固定，中间设置止水片，拉杆间距控制在45cm*45cm。两端设置铁皮控制井壁厚度。拆模时拆去钢螺帽。割去外露部分。在用同标号防水砂浆二度抹平。确保不掺水(P23沉井井壁定型钢模板支设示意图)。4.4.3.6混凝土浇筑混凝土浇筑采用商品混凝土，抗惨等级P6，由混凝土泵车泵送，人工配合入模。混凝土入模应注意对称布料并及时振捣，使上下砼结合成一体。入模振捣用插入式振捣棒进行，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，浇筑完窗下部分混凝土后，立即封闭。工作井分三次制作完成。第一次混凝土浇筑完成后，待混凝土强度达到70%设计强度后，开始浇筑第二次混凝土，施工缝凿毛，用水冲，再铺一层10mm左右，水灰比0.30.4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。混凝土浇筑过程中，做好混凝土的试块工作及加强养护，并确保带模养护时间。4.4.3.7封砌预留孔严格按照设计图纸要求，设置和封砌各种预留孔，并保证在沉井下沉过程中，预留孔内不渗水。4.4.3.8沉井下沉A、沉井下沉需待混凝土强度达到设计要求后，方可开始挖土下沉。下沉前在井外井壁上标志井中心线及水平线，在井内挂好线锤测倾斜度，做好沉降标尺。B、下沉时，先凿除刃脚下垫层及垫木，派专人负责对称、同步地进行。敲除刃脚下垫木过程中，应随敲随填夯黄砂，在刃脚内外应填筑成小土堤，并分层夯实，同时加强下沉过程中观测，发现偏移、扭曲等及时纠正。C、沉井上部采用挖掘机挖土，剩余部分采用人工挖土下沉施工，挖土深度控制在30-50cm，且一切行动听从指挥。挖出的土采用挖机装车由自卸车运走。井内挖土始终保持中间稍低于四周，但高差控制在0.5m内，严禁深锅挖土，防止突沉造成沉井四周地面沉陷和倾斜的危险。D、沉井下沉至接近设计标高1m时，应减速下沉，记录下沉速度。最后20-30cm处停止开挖。观测沉井在不开挖的情况下的下沉速度，如果沉降量过大则立刻组织急救措施，在井外侧附图：沉井井壁定型钢模板支设示意图3001500定型钢模8号槽钢围檩483.5钢管龙骨16对拉螺栓aaaaabCCCCCCCC说明：a 450mm b 250mm C 450mm采用碎石回填或者在刃脚处垫方木，增加摩擦力及沉井下沉阻力，减缓下沉速率。确保沉井下沉标高在控制范围。E、沉井下沉至设计标高后，经观测在8小时内累计下沉量不大于100mm，或沉降速率在规范允许范围内时，即可进行沉井封底。F、沉井下沉计算下沉系数计算稳定系数计算K1沉井下沉系数；K2沉井稳定系数；G沉井自重（KN）；R刃脚反力（KN）；Tf沉井外壁摩阻力（KN）；B被井壁排出的水重（KN）；由于采用排水下沉，故B取0；经计算后可知沉井的下沉系数及稳定系数均满足施工要求。4.4.3.9沉井封底沉井下沉至设计标高后进行封底，封底采用30cm级配碎石+15cm C25混凝土+一层水泥浆及一层热沥青+50cm C30钢筋混凝土。基底处理a、基底面应尽量整平。b、清除浮泥，防止封底砼和基底间渗入有害杂质。c、刃脚与封底砼接触面处的泥污应予清除。d、超挖部分用级配碎石回填。e、用粗砂找平。砼浇筑采用商品混凝土。C30 P6坍落度控制在14020mm，由泵车泵送至井内，人工配合浇筑，并及时振捣；4.4.3.10底板砼浇筑封底砼达到设计强度后，方可抽排沉井内积水，以防封底砼承受水压而遭受破坏。井内水抽干后即可进行底板砼浇筑。钢筋绑扎按设计图纸进行，与井壁预插钢筋配合布置。砼浇入后，用插入式振捣器振捣密实，再用平板振捣器提浆初平，最后人工找平，收面。4.4.4沉井测量、质量控制及注意事项4.4.4.1沉井下沉测量要求(1)在凿除垫层枕木前，必须在井顶及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，每两班测l-2次，发现异常现象及时采取相应技术措施。(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时停止挖土下沉，并加强监测直至稳定。4.4.4.2下沉注意事项(1)沉井下沉时，井内除土应先从中间开始，均匀、对称地逐步向刃脚处分层取土，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，避免沉井发生偏斜。(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，控制其除土部位及除土量，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及深度，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1m前，停止取土并静置观测其沉降速率。控制井内除土量，注意调平沉井，防止因除土量过大及除土不均，而使沉井突然大量下沉并产生较大的偏斜，增加准确下沉至设计标高的困难。4.4.4.4施工偏差的处理由于工作井和接收井是本顶管工程的基础，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时就要进行纠偏，纠偏方法是在倾斜的相反一侧刃脚偏除土或者在刃脚处加垫木稳固，调整沉井的水平垂直度。(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，沉井下沉至设计标高，垂直度、倾斜度满足质量验收规范要求。(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。4.4.5沉井下沉中特殊情况的处理4.4.5.1沉井突沉的处理为了确保施工顺利进行，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行实地考察，详细了解土质情况，做到心中有数。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，使井壁内侧亦承受一定的摩阻力，刃脚下土的阻力和井壁内、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。4.4.5.2超沉的处理在刃脚处回填土，垫加石块，增加阻力。向井内灌水，增加沉井所受的浮力。4.4.5.3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办法。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。4.4.6质量要求沉井施工质量按国优标准确保优良，质量控制标准如表所示；质量控制标准表沉井制作质量项目允许偏差长度0.5%且100mm宽度0.5%且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水平位移下沉总深度的1%任意两角高差两角水平距离1%且300mm4.5顶管施工工艺及流程4.5.1施工工艺流程：测量引点测量放样、复核井下导轨机架、液压系统、止水圈等设备安装地面辅助设施安装顶管掘进机吊装就位激光经纬仪安装掘进机出工作坑正常顶进顶管机出洞接收，如下图所示。顶管机出洞顶管设备就位机头刀盘运转顶管机进洞送排泥泵开启顶进出土泥水混合主顶推进到位回缩主顶拆除管内管线管节安装安装管内管线排泥出运顶管机转场进洞密封器安装出洞密封器安装放样、复核井施工顶管井加盖顶管井施工4.5.2施工安排根据总工期要求及施工组织安排，为保证合同总工期目标的实现，本次顶管施工采取如下施工部署：顶进前准备工作、顶管出洞段顶进施工、顶管正常段顶进施工、顶管进洞段施工。4.5.3顶进掘进机选型本工程选用机械式泥水平衡顶管掘进机。由一名受过高度训练的操作人员，在地面控制室外内操作并仔细检测着整个操作系统、观察掘进机内的土压、油压、激光束位置。控制台提供操作数据和控制整套系统的电子按钮。控制板可以是人工控制方向和数据记录，或者是全自动控计算机控制方向和记录，其他的工作人员则负责井内管道和顶铁的更换以及进行、进排泥管和电缆的连接。当掘进机到达接收井时，挖掘会暂时中断，如果遇到有地下水或软土层时，还需有洞口止水圈安装在接收口墙上。最后，掘进机头从土层出来进接收井，就完成整个管道的铺装。泥浆系统有二个作用：送走被挖掘机的渣土和平衡地下水。泥浆系统是由密封的管道组成，通过机头循环，形成泥浆混合物，由排泥管送走，最后沉淀在地面上的泥浆池内，泥浆通过众多的排泥泵被排出。再由进水泵进水送入机头，排泥由变速的排泥泵进行控制。机坑旁通装置可控制进排泥浆的速度、方向，以防止泥渣堵塞管道，淤积现场。当挖粘土时，可能使普通粘土，有一定的粘合度，可以直接将泥浆排入泥浆池内，但是当挖沙土时，泥浆中必须添加一定的粘合剂（诸如膨润土等）以增加泥浆粘度，以达到排渣的最终目的。夹带泥砂的泥浆，可通过振动筛、循环沉淀器、干燥器等，处理分离渣质，泥浆被再用，渣质被积累后处理。处理渣土用翻斗车，泥浆用罐车运出场区，堆置于郊外，处理时注意不得污染路面等环境。进排泥水系统起着第二个作用：在有地下水存在的地方，掘进机表面的压力可以降低到小于水中的压力。这样避免了抽地下水的需要。进排泥水系统中的压力感应器可测出地下水的压力。机内泥水循环系统，电磁阀，旁通装置及载水阀可以起到调节水压的作用。机内电磁阀和旁通系统，可以阻止水压的变化，保持水压，在加管道时，不至于减小机头的水压，保证内部压力平衡。4.5.4泥水系统的安装泥浆池应尽量靠近工作井边，可采用并联法，见图：泥浆池尽量靠近工作井边，可以减少排泥管路过长而且产生的管路摩阻力，沉石箱的配置可沉淀块状物，防止块状物直接进入排泥泵引起排泥泵堵塞和损坏。注浆系统应尽量使用螺杆泵以减少脉动现象，浆液应保证搅拌均匀，系统应配置减压系统，在泵出品处1米外以及机头注浆处各安装一只隔膜式压力表。4.5.5主要材料准备本工程管道为钢筋混凝土管（1）本工程所用管节为“F”管，“F”管受力性能好，接头稳定性高，接口处止水密封性能好。（2）管材运送、起吊均应有专用夹具，搁置时应用方木垫高，防止“F”型管接口的套环受压变形。4.5.6劳动力准备工种人数工作内容工长1管理和指导各工种工作电焊工2现场焊接、切割等起重指挥1指挥各类吊车吊车司机1现场设备吊运和管节、土箱吊放挖机司机1出土拌浆工4拌制各类浆液电工2电器和电路检修机修工2负责机械设备维修保养操作司机2负责操作顶管机辅助工4负责配合顶管施工测量人员2负责工程放样及测量合计224.5.7顶进前准备工作4.5.7.1地面准备工作1）在顶管推进前，按常规进行施工用电、用水、通道、排水及照明等设备的安装。2）备齐施工材料、设备及机具，以满足本工程的施工要求。3）井上、井下建立测量控制网，并经复核、认可。4.5.7.2井下准备工作（1）洞门安装由于洞圈与管节间存在着4cm的建筑空隙，在顶管出洞及正常顶进过程中可能出现外部土体及触壁泥浆涌入始发井内的严重质量安全事故。为防止此类事故发生，根据设计要求，施工前在洞圈上安装刚性防水套管。洞口止水装置应安装在洞口设计预留法兰上。为保证较好的止水效果，根据设计图纸，在钢管与套管间加挡圈，在需与设计管位保持同心，误差2mm。挡圈与套管间的空隙用油麻填实，套管与钢管间其它部位用石棉水泥填实。具体如下图；混凝土管（2）顶管后背墙设计顶管利用坑壁土体作后背，后背所能承受的最大的顶力取决于顶管管道所能承受的最大顶力，在最大顶力确定后，据此可进行后背的结构设计。后背的尺寸主要取决于管径大小和后背土体被动土压力。所设计的后背具有充分的强度、刚度、且后背墙表面要平直。1）后背墙布置顶管后背采用拼装式，在墙面横排200mm200mm枕木，枕木前密排30#工字钢，在工字钢前再横排顶铁。横排枕木是为了使顶力均匀的分散在后背墙上，同时将工字钢下扎500mm是为了加强锚固。2）后背墙核算工作坑后备的受力分析见右图：反力R应为总推力P的1.21.6倍,确保安全。后背墙每米宽度上的被动土压力：P被=0.5*rh2* KP+2chKP0.5=0.5*19*2.5*2.5*3.215+2*7.8*2.5*1.793=260.82kN/m总被动土压力R总= P被*B*h=260.82*5*2.5= 3260.25kN式中：P被：每米宽度上的被动土压力（kN/m） R总 总的被动土压力kNg：土的容重（KN/m3）取19 KN/m3h：后背墙的高度（m）取2.5mB：后座墙的宽度 取5mKP：被动土压系数 KP= tg2(45+31.7/2) c：土的内聚力（KPa）取7.8 kN/m2R/P=3260.25/2537 =1.285,可确保安全（3）顶管机吊装下井顶管下井以及吊出需要采用大型起重设备。为确保吊装安全，施工前，需对起重设备停机位置进行地耐力检测。A. 各主要部件尺寸、重量参数序号名 称外形尺寸宽高长（mm）重量（t）数量1刀盘及驱动段6540434052008612后部纠偏铰接段6540434022007631) 主要起重运输和安置设备2) 起重机械：50吨汽车吊1台。3) 运输车辆：自卸运输车若干B. 设备下井步骤1) 发射架、后顶装置下井安装调试。2) 刀盘及驱动段下井放置在发射架上正确的位置上。3) 后部纠偏铰接段整体下井，放置在发射架后与刀盘及驱动段用螺栓连接、紧固。4) 2只螺旋机先后下井，并安装到位。5) U型顶铁下井安装到位。6) 电器柜安放在妥当的位置。C. 编制吊装方案，上报有关部门认可；配备专业施工人员进行指挥、操作。吊装前对有关人员进行详细的技术及安全交底教育。D. 顶管机头的吊装：顶管机从平板车上被吊起后，要作片刻的停顿，一是确定顶管机头的实际重量是否在吊车的起重范围内；二是观察吊车对路面及工作井的影响。在确定是安全的情况下，将顶管机头缓慢吊入工作井，准确地停放在发射架上。E. 在顶管机头起吊过程中，加强对周围地面的观测，如发现路基变形，立即将机头放下，吊车移位，同时对井周围原有的混凝土路面下进行注浆加固。F. 主顶的定位及调试验收主顶的定位将关系到顶进轴线控制的难易程度，故在定位时要力求与管节中心轴线成对称分布，以保证管节的均匀受力。主顶定位后，需进行调试验收，保证所有千斤顶的性能完好。G. 顶管机就位、调试验收为保证顶管出洞段的轴线控制，顶管机吊下井后，需对顶管机进行精确定位，尽量使顶管机轴线与设计轴线相符。在顶管机准确定位后，必须进行反复调试，在确定顶管机运转正常后，方可进行顶管出洞和正常顶进工作。（4）工作井导轨安装1）导轨的作用是引导管节按设计的中心线和坡度顶进，导轨安装时必须安装牢固，满足管节中心高程及坡度的要求, 导轨面标高与管子内管底面的标高相等。两导轨要顺直、平行、等高，其纵坡与管道设计坡度一致。安装后的导轨要牢固，不得在使用中产生位移，并应经常检查校核。2）本工程导轨为双排120工字钢、20槽钢焊接而成，导轨为预制加工。3）导轨安装利用测量仪器监控，导轨安装允许偏差为轴线位置：左右3mm；顶面高程：0+3mm；两轨内距：2mm。4）两导轨净距计算140mm818mm导轨安装图25mm1620B=2*（D-h-e)*（h-e）0.5=2*（1620-140-25)*（140-25）0.5=818mm其中：B基坑导轨间距（mm）D管外径（mm） h导轨高（mm）e管外底距枕铁面的距离（mm）按上述公式求出DN1620顶管导轨之间的宽度为818mm。（5）千斤顶安装1）本工程采用2台300t的千斤顶。千斤顶固定在支架上，并与管道中心的垂线对称，要求其合力的作用点与管壁反作用力作用点在同一轴线上，防止产生顶进偏差。根据施工经验，千斤顶的着力点作用在管节垂直直径的1/41/5为宜。2）千斤顶选用ZB.50型的高压油泵，由电动机带动油泵工作，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，油管安装时做到顺直、转角少。3）油泵宜设置在千斤顶附近，油管要顺直、转弯少，油泵与千斤顶相匹配，并有备用油泵，油泵安装完毕，进行试运转。（6）顶铁的安装1）顶铁是顶进管道时，千斤顶与管道端部之间临时设置的传力构件。其作用是将一组千斤顶的合力，通过顶铁均匀地分布在管端，并起调节千斤顶与管端之间距离的作用。顶铁可分为环形顶铁和u形顶铁两种，本标段用U型顶铁。2）安装顶铁时，顶铁与导轨之间、顶铁与顶铁之间的接触面，要擦拭干净，防止接触不良，相互滑动。安装后，要使千斤顶轴线、顶铁轴线和管道的轴线相互平行。顶铁轴线必须与管道中心的垂线对称，避免顶力产生偏心，导致“崩铁”。顶铁拼装后要进行锁定。3）顶铁与管口之间垫缓冲材料联接（胶合板），使顶力均匀地分布在管端。4）安装后的顶铁轴线与管道轴线平行、对称，顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污。顶铁要有足够的刚度，顶铁单块放置时能够保护稳定，顶铁的相邻面互相垂直，顶铁上有锁定装置。顶铁与管口之间采用缓冲材料衬垫，当顶务接近管节材料的允许强度时，管端应增加U型或环形顶铁。5）管节未进入土层前，接口外侧垫麻丝、油毡或木垫板，管口内侧留有1020mm的空隙；顶紧后两管间的孔隙宜为1015mm。6）顶铁布置顶铁选用1组3000kN（300t）级专用配套顶铁（顺铁）。每组配套顶铁的规格见顶铁规格选用表顶铁规格选用表200*300顶