顶管工作井支护方案

第一章 编制说明及依据 错误 !一、编制说明 错误!二、编制依据 错误!第二章工程概况及特点错误 !未定义书签。工程概况错误 !未定义书签。二、工程特点 第三章 工作井支护方式的选择第四章 工作井平面布置第五章 施工计划 一、施工进度计划 二、材料与设备计划 第六章 施工技术方案 一、工作井支护设计二、施工工艺流程三、工序施工方法错误 !未定义书签。错误 !未定义书签。错误 !未定义书签。错误 !未定义书签。错误 !未定义书签。错误 !未定义书签。错误 !未定义书签。错误 !未定义书签。错误 !未定义书签。错误 !未定义书签。1、土方开挖 错误!2、模板工程 错误!3、钢筋工程 错误!错误 !1、基底换填 错误 !2、浇筑C15硅垫层 错误!错误 !未定义书签。错误 !未定义书签。错误 !未定义书签。错误 !未定义书签。错误 !未定义书签。错误 !未定义书签。错误 !未定义书签。错误 !未定义书签。错误 !未定义书签。错误 !未定义书签。3、绑扎底板钢筋 4、底板砼浇筑五、注意事项 第七章 技术质量保证措施第八章 安全施工保证措施一、安全施工一般要求二、特殊过程安全要求三、安全应急预案第九章 工作井设计计算一、工作井设计计算书 第一章 编制说明及依据一、编制说明根据建设工程安全生产管理条例和建设部建质【2009】 87 号文件危险性较大的工程安全专项方案编制及专家论证审查办法要求，开挖深度超过 5 米(含 5 米)的基坑开挖、支护工程必须由施工企业组织专家组，对编制的安全专项方案进行认证审查。由我单位施工的西安市东门立交项目管道工程涉及的深度大于 5 米的工作井共有3座，分别为CH1-1# CH3 -1#和YB11#根据我公司专项方案编制管理规定 ，本方案已由工程项目技术负责人组织相关技术人员编制，公司技术质量部进行审核、完善，并经公司主管工程师审批，现提请专家组对本方案进行认证审查，以便我部修订完善后实施。二、编制依据1、西安市市政设计研究院有限公司东门立交工程施工图设计2、 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-20023、 给水排水工程顶管技术规程( CECS 246-2008)4、 给水排水管道工程施工及验收规范( GB50268-2008)5、 建筑基坑支护技术规程( JGJ120 99)6、 湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程( JGJ167 2009)7、 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范(JGJ130-2011)8、 建设工程安全管理条例国务院令第393 号9、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(建制【 2009】 87 号文)10、 建筑基坑工程监测技术规范( GB50497-2009)11、本工程施工组织设计12、本工程现场障碍物调查情况及地质调查情况第二章工程概况及特点一、工程概况东门立交项目南起枣园巷，北止东门以北，根据交通要求，本工程采用两层分离式立交形式，立交南北方向长 760米，道路总宽41米，南北方 向机动车道以箱涵形式下穿东门。为解决立交雨水排放，需在立交东、西 辅道设置雨水管道，以解决辅道路面雨水和沿线相交道路、沿线用户雨水 排放；同时需在立交下穿通道设置雨水管道、边沟等排水设施将雨水排入护城河。其中YB11CH2段，CHkCH艘及YF”排水口段管道埋置较深， 且地下管道复杂，按设计要求采用顶管施工。1、CHi:管径d2400mm长度米，埋深米；2、YB段：管径di350mm，长度米， 埋深；管径di000mm长度33米；埋深9;3、YF段：管径di000mm长度27米，埋深米；4、管材为田钢筋混凝土钢承插口管，橡胶圈接口。二、工程特点根据对施工现场地质及地上、地下障碍物调查情况，认为本工程顶管施工具有如下特点：1、本工程顶管工程主要土层09米为杂填土和素填土层，915米为 I级湿陷性黄土层，土质情况较好；2、补勘显示CH1-1处地下水位米，CH3-1处地下水位米。具体勘探点 位如下图北3、地下水位埋深米，故不考虑降水，只采用基底集水井明排的方式 进行排水；4、工作井范围内开挖十字形探槽深度3 米，未发现地埋管线，利于施工组织；5、选择的CH1-1和CH3-1工作井位位于现有的绿化导流岛内，场地面 积450500n2,可满足施工需求，同时既不影响现有交通；6、施工处于秋季，气温适中，区域气候条件良好，对工程实施无明显制约。第三章 工作井支护方式的选择目前在湿陷性黄土地质条件下，广泛采用的工作井支护方式主要有钢筋混凝土逆作法支护、沉井支护、板撑支护等。为贯彻技术先进、安全适用、经济合理、确保质量的国家技术经济政策，结合本工程施工特点，我单位进行多项指数必选，最终确定选用钢筋混凝凝土逆作法支护作为本工程顶管工作井支护方式。钢筋混凝土逆作法顶管工作井支护形式施工工艺成熟，其基本施工原理是：利用土体自身结构强度和稳定性，自上而下分层开挖土体，在井内分层浇筑钢筋混凝土，并在一定高度设置水平横撑完成工作井支护。钢筋混凝土逆作法支护特点：设备简单，占用场地小，结构截面尺寸和刚度大，承载力高，抗渗、耐久性好，内部空间可再利用，顶管完成后可作为永久检查井。第四章 工作井平面布置根据现场施工条件及基坑支护安全要求，本着安全、合理、经济的原则，工作井现场平面布置如下图所示(CH3-1) 。第五章施工计划一、施工进度计划根据本工程施工特点，各工作井可平行施工，具体施工进度计划 如下：施工进度计划横道图工作井施工进度横道图工期工序20天123456789011121314151617181910作井制作准备工工 作第一段 井体浇 筑第二段 井体浇 筑第三段 井体浇 筑第四段 井体浇 筑碎底板浇筑导轨安装、材料与设备计划材料与设备计划表月号；名称规格单 位数量备注1钢管48XT122木模板2400X1200X 182 m5003木杨60X1003 m304扣件个10005围挡板1800X 2000块3506吊车25T辆17电焊机台28钢筋切割机台19钢筋若台110振动棒台2第六章施工技术方案一、工作井支护设计1、工作井尺寸确定：矩形工作井底部尺寸应符合以下要求底宽 =D1+S底长 =L1+L2+L3+L4+L5式中：S操作宽度（m）,取一一管外径（m）L1管子顶进后，尾部压在导轨上的最小长度（mmL2管节长度（m）L3取一出土工作间长度，根据出土工具而定，宜为一一液压油缸长度（ m）L5取一后背所占工作坑长度，包括横木、立铁、横铁（m）根据以上要求本工程工作井底部净尺寸为：D2400mm管工作井米（宽）X 7米（长）。2、工作井采用钢筋混凝土逆作法支护，混凝土强度等级C3Q各层支护厚度及配筋详见下图。护壁形式结构示意图6420（M）、a_l4 苴)N3L0-_ _ oLnL0Z 3筝看)N5InoLn额寸5(2 蛆)04 MB 寸 /77noLr)覆 83工作井护壁配筋图3、工作井每层开挖深度不大于3米，井壁混凝土浇筑采用扣件式钢管 满堂支撑，模板采用2400X 1200X 18木模板，模板支撑架根据所承受的荷 载选择立杆的间距和步距，根据本工程工作井结构和空间特点立杆平面布 置为700m忻700mm水平杆步距为1000mm底层纵横向水平杆作为扫地杆, 距地面高度不大于300mm模板支撑架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑， 顶端和底部设置水平剪刀撑。二、施工工艺流程逆作法钢筋混凝土支护施工工艺流程为：土方开挖一钢筋制作一模板 制作一第一段井体浇筑-第二段井体浇筑-第三段井体浇筑-第四段井体 浇筑一地基处理一硅底板浇筑。三、工序施工方法1、土方开挖工作井土方开挖遵循“开槽支撑、先撑后挖、分层开挖、严禁超挖”的原则进行开挖和支撑。土方开挖3 米以内采用机械开挖，人工修整，并根据土质情况，及时进行钢筋混凝土护壁的支护，从坑壁开挖至浇筑完混凝土所用时间不超过4 天。 3 米以下采用人工开挖， 机械出土， 下层挖土时严禁出现大的扰动现象，以避免上层钢筋混凝土护壁后发生塌孔现象。必要时采用单侧开挖支护，即先开挖一侧，然后进行支护，待混凝土强度达到设计强度的80%后再进行另一侧的开挖、支护。2、模板工程模板选用优质竹胶板制作，模板尺寸为X。模板支撑采用扣件式钢管满堂支撑，根据本工程工作井结构和空间特点立杆平面布置为 700mmx 700mm水平杆步距为1000mm底层纵横向水平杆作为扫地杆，距地面高度不大于300mm， 模板支撑架四周从底到顶连续设置竖向剪刀撑， 顶端和底部设置水平剪刀撑。3、钢筋工程主筋钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净；钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋均应调直；预制构件中的主钢筋均采用对焊、焊接并按照有关规定抽样送检；钢筋接头应互相错开，并严格按照国家标准混凝土结构工程施工及验收规范( GB5020492)中的有关规定执行；现场钢筋绑扎时，其交叉点应用扎丝绑扎结实，必要时用电焊焊牢。钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定，绑扎钢筋时应采用撑件将二层钢筋位置固定，保证钢筋设计间距。为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相错开。钢筋绑扎完成后，应上报监理工程师进行隐蔽验收。隐蔽验收合格后，方可进行立内模。绑扎钢筋时严格按照管道位置的要求，设置各种预留孔，预留孔的位置必须准确，预留孔周围设置加强箍筋进行补强。4、混凝土工程模板和支架工序完成后，必须经监理工程师进行验收。验收合格后，方可进行混凝土的浇筑。为缩短施工周期和保证工程质量，采用泵送商品1米混凝土。泵送混凝土可将输送管的软管直接放入浇筑段，距离浇筑面左右，保证混凝土不离析。混凝土浇捣前应严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸，严禁漏放和错放。混凝土振捣采用插入式振捣棒振捣，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。采用分段浇筑混凝土时，严格按规范要求做好施工缝。施工缝做成凸缝，并在后浇时将连接处的混凝土凿毛，并用水清洗干净，浇筑时先用水泥砂浆坐浆，然后轻倒第一层混凝土并振捣密实，以免形成蜂窝，影响内衬墙的质量。在混凝土浇捣过程中，还应做好混凝土的试块工作，保证质保资料的完善。混凝土浇捣完成后应及时养护，养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。在养护过程中，对混凝土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土。养护时应确保混凝土表面不发白，至少养护七天以上。养护期内，不得在混凝土表面加压、冲击及污染。在拆模时，应注意时间和顺序。拆模时间控制在混凝土浇筑后的34天内进行，过早或过晚的拆模对混凝土的养护都是不利的；拆模顺序 一般是先上后下，小心谨慎，以免对混凝土表面造成破坏。对于分段浇捣混凝土部位，应保留最后一排模板，利于向上接模。四、施作工作井底板根据详细调查情况，地下水位埋深米。因我部工作井开挖深度为范围内，故不考虑降水，只采用基底集水井明排的方式进行排水，排水采用扬程20m的污水泵进行，排水后确保基坑底无积水，无流砂，无翻浆。1、基底换填基底应采用透水性好的材料进行换填，我部选用砂砾石。在第四层护壁做完后，拟将工作井基坑下挖1mi同时在基坑两侧做集水井，视集水情况用污水泵进行抽水。然后进行 50cm厚的砂砾石垫层施工，砂砾石垫层施 工时必须用水准仪抄平，保证基底的平整度。2、浇筑C15硅垫层砂砾石垫层施式完毕，有砂砾石垫层上部施工15cm厚C15硅垫层。垫 层施工完毕后，需保证无地下水上冒现象。3、绑扎底板钢筋底板纵向钢筋采用20筋，水平筋采用12钢筋，分上下两层布置。底板钢筋需伸入井壁且与护壁钢筋连为一个整体，同时在底板与井壁连接的地方布置12的倒角筋，钢筋绑扎注意事项同井壁一致。4、底板砼浇筑钢筋绑扎完毕，报监理工程师验收合格后即可进行井底砼浇筑，底板混凝土采用导管法施工。导管为钢制法兰短管连接而成，法兰短管每节长1.0m， 直径为300mm。 在浇筑混凝土前， 将混凝土导管按预先设定的位置准确地放入工作井内。混凝土采取商品混凝土，根据砼浇筑进度安排提前与商品混凝土搅拌站进行预约，确保施工过程中混凝土供应量，混凝土运到现场后直接卸在导管漏斗内，通过导管浇筑。导管底距硅面不得超过1m，以防硅离析。因底板硅厚度为40cm,因此现场分两层浇筑，且需保证在下层硅初凝前进行 上层砼的浇筑。砼浇筑注意事项同井壁砼一致。五、注意事项1、若开挖后地质条件较差，土体自稳性较弱，为杂填土或砂土的情况下，则按以下方式开挖：井护壁第一节挖深约，安装井壁模板，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，基坑土方需逐层开挖，每层厚度1 米左右循环。即挖好每一节土后接着浇筑下一节混凝土井壁；一般土层中每节高度为1000mm下层开挖需等上层护壁混凝土强度达80犯上强度后方可进行，施工期间应注意施工安全。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，垂直度误差不得超过 40mm不平整度不大于50mm护壁浇筑到井深的1/3位置时，浇筑第一 层内衬墙硅，然后继续开始基坑开挖，以此循环，直至开挖至设计标高。详细形式见下图：I*1 江一:、二,I土质不良时护壁钢筋布置图2、基坑开挖应注意以下事项：a、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，已开挖的井壁位置应用防雨布遮盖， 并开泵抽水, 避免雨水长时间浸泡沟梢。若发现变形较大应用碎石回填拱脚已开挖部分。b、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。c、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、设计等单位共同协商解决。3、工作井防护工作井周围必须安装护栏，护栏高度米，封闭围挡。护栏采用（钢管48mm钢管搭设，钢丝网圭t闭，钢管打入地面 5070cm深。钢管离基坑 边口的距离，取80cm工作井上下应配有梯子，梯子必须有扶手，其踏步尺寸不大于30cmi作业人员应从规定的通道上下，不得从非通道进行攀登, 也不得任意利用吊车臂架等施工设备进行攀登。(1)、工作井平面图如下：400350耳内那J(2)工作井防护图栏杆详见栏杆大样图排水沟详见大样图地面井壁结构详 见11截面基坑底集水井，内放扬 程20m勺水泵(3)洞口加固大样图(4)护栏及排水沟大样图15C24 上7 5脉楠献悔第七章技术质量保证措施1测量定位所有的全站仪、水准仪等测量仪器必须经过鉴定合格,在使用周期内的计量器具按计量标准进行计量检测控制。2、轴线定位、控制点要严格保护、避免毁坏，在施工期间定期复查。3、总标高控制点的引测，采用闭合测量方法，确保引测结果精度。4、 混凝土振捣密实， 控制好振捣棒布点、 插入深度及振捣时间、 次数。5、在结构施工过程中，保证钢筋、模板工程的实体质量，严格按照规范要求施工，保证工程质量。第八章 安全施工保证措施. 为加强现场安全施工管理工作，在施工前对全体参与施工人员进行全面的安全生产教育，全面进行安全施工交底，在施工过程中认真按照各项安全操作规程执行，杜绝各种安全事故的发生，以保证安全施工的顺利进行。一、安全施工一般要求1） 、参加施工的人员必须熟知本工种的安全操作规程，在操作规程中严格遵守，听从指挥。凡是不了解本规程技术人员和未受过安全技术教育的工人，都不许参加施工工作。2、所有特种作业人员必须经过专业培训，持证上岗。3、必须设置安全网、护栏、施工危险部位设置警示牌，以提醒施工工作人员的注意。4、一切电器、设备安装须按安全技术操作规程进行。5、施工现场夜间作业要有足够的照明设施，并有电工跟班巡视，查出隐患应及时处理。6、施工人员进入施工现场必须戴好安全帽。7、各类电器使用的闸箱必须设置漏电保安器，负责电器操作的人员配备绝缘鞋和绝缘手套以防触电防人。8、基坑除设护栏外同时应挂安全网，夜间施工应有足够的照明，重 点路口应设警示灯，防止行人和自行车撞入沟槽。9、经常组织安全检查工作，以增强施工人员的安全意识，设专职人 员负责安全工作，发现问题随时纠正处理。10、贯彻执行安全生产责任制、做到分组负责，分片负责，事事有人 负责，时时有人负责，把安全工作贯彻到各个生产环节，并与民工队签订 安全合同或协议，明确责任。11、建立由项目经理和项目专职保卫员主管、各单位工程项目负责人 及保卫员配合的保卫组织体系。将保卫工作系统，责任化，形成由项目经 理部，项目分部，施工作业队三级管理的保卫网络。12、对项目全体职工经常性的进行法制教育和法制宣传，增强职工的 法制观念和保卫防范意识，让职工自觉遵守的各项规章制度。尤其是当地 区政府及管理部门的有关治安保卫方面的规定。组织职工加强学习，保证 与群众建立友好的关系。13、项目经理部和分部保卫人员要定期对施工路段的消防、保卫、交 通安全等项工作进行检查。对发现的各项隐患及时给予整改，当时无法整 改的，要制定临时防护措施，进行专项登记研究，制定出切实可行的解决 办法。14、为保证保卫防范制度的充分落实与实施，项目经理部将制定奖惩 制度，对保卫工作成绩突出的个人进行物质和精神奖励，对于违反规定的 个人，将视情节轻重，给予不同程度经济或纪律处分，确保做到奖惩分明。二、特殊过程安全要求1 、深基坑作业，坑周围围挡必须符合公司规定的要求，坑内上下梯 设置专用梯，并设有扶手，安装要牢固并且要有一定的坡度。2、工作井顶部严禁堆放各种材料，以免增加荷载，滑落等，工作井 四周4米范围内不得堆载。3、工作井支护施工过程中，安全人员要密切观察边坡稳定情况，发 现问题及时采取有效措施，避免事故发生。4、工作人员上、下基坑必须走扶梯，严禁攀登支护或支撑上下；严 禁酒后作业。三、安全应急预案为落实“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，在工程施工前, 须对施工中的重大危险源制定应急预案。1、成立项目部应急救援小组，负责过程安全措施和应急预案的落实和紧急情况发生时的组织、指挥和协调姓名职务组内分工联系方式吴勇项目经理组长李锋项目书记组长张辉总工程师副组长郭凯生产副经理副组长张增超成本副经理副组长岳二涛项目副总工成员王亚楠安质部部长成员宋海波工程部部长成员李忱计划部部长成员陈红强办公室主任成员史超施工队队长成员2、辨识本段顶管施工中的重大危险源本工程施工中的重大危险源主要有：1）、基坑坍塌；2）高空坠物：3）、触电3、重大危险源预防控制措施1）、预防基坑坍塌的措施：A、施工前对作业人员进行详细的施工技术、安全交底，严格按照操作规程施工;B、根据土质情况及时调整每层开挖?知麦，每层最大挖深不得大于3米，土质较差的地层每层挖深不得大于 1 米。C工作井四周设置排水沟，防止雨水流入基坑；2） 、预防高空坠落的措施：A、严格按照安全巡查检查制度，每日检查工作井护栏、行人爬梯是否稳固；B、工作井必须设置符合规范要求的护栏，并在危险部位设置明显的警示标志；C、对现场提升设备进行定期检修和不定期检查，并建立安全检查记录台账；D加强对操作人员的安全教育与培训，提高安全防护意识；3） 、预防触电的措施A、工地施工用电应由专业电工按施工现场临时用电安全技术规范 的相关要求进行配置；B、电缆线的使用期限应进行登记标识，年久老化与使用功率不匹配的电线、电缆禁止使用；C、各种电器应设置防潮措施，所有线、缆接头必须用绝缘胶布包扎 好并打结。第九章 工作井设计计算一、工作井设计计算书：（一）设计条件1、本工程位于环城东路，为顶管工作坑：钢筋混凝土整体深井结构：净尺寸7XX （长X宽X高）；2、混凝土强度等级：C30；3、钢筋采用HRB335（中）级热轧钢筋；4、钢筋保护层厚度：壁板 35mm底板上层35mm地板下层40mm顶 板 30mm35、回填土重度：18KN/ m;6、由于地上为行车道，故选用汽-20荷载等级（20N/ m2）7、地基承载力fa=200KPa,内摩榛角=4）30.（二）壁板计算井护壁厚度计算如下，支护混凝土等级选定为C30。1、土压力计算：查公路施工手册-桥涵，土压力按库仑公式计算，Ea=rhtg2（450-忖式中：Ea拄动土压力（kPa）r=18 （KN/m3 土天然重度刻=坑壁土平均内摩擦角（200）h= 基坑深度（mm= 18* tg2（450-20/2）=（kPa）2、护壁厚度计算：d= kEaD/2fc式中：卜=安全系数（查建筑工地施工计算手册）D=S坑井壁直径（m Ea= 主动土压力（kPa）fc=混凝土早期抗压强度（kPa）,查施工手册第四版得弹性模量E（3*104N/mm2=*10780/2*3*104=（cmj）结论：经计算工作井、接收井护壁厚度取值 350mn可满足安全要求， 根据建筑基坑支护技术规程规定，工作井壁厚不得小于 400mm本工程 壁厚（护壁+内衬墙）取值为：原地面以下 H/3范围内取450mm基底以上1H/3 范围内取650mm。(三) 配筋计算( 1) 设计要求:结构安全等级: 一级混凝土强度等级: C30钢筋等级 : HRB335弯矩设计值 M= (kN-mj)轴心力设计值N= (kN)矩形截面宽度b= (mm矩形截面高度h = ( mm钢筋合力点至截面近边的距离 a =a= (mm( 2) 计算参数:根据设计要求查规范得 :重要性系数丫 0 =混凝土 C30的参数为：系数 1 =系数B 1 =混凝土轴心抗压强度设计值fc = ( N/mm2混凝土轴心抗拉强度设计值ft = (N/mm2 正截面混凝土极限压应变& cu =钢筋HRB335勺参数为：钢筋抗拉强度设计值fy =300 (N/mm2钢筋弹性模量 Es= (x 100000N/mm2( 3) 计算过程: 截面有效高度：h0=h a= (mm 偏心距：e0=M/ N= (mm判别结构破坏类型h/2 a= (mm因为e0h/2,属于大偏心受拉 钢筋面积计算：e =e0+h/2 a = (mrmAs=As= 丫 0XNX e/fy / (h0 a) = (mm 2 配筋率验算：规范要求最小配筋率p min=取大者(, 45Xft /fy %)=( %)p minx bx h= 11550 (mm2As p minx bx h = 11550 (mm2As p minx bx h= 11550 (mm2( 4)选用钢筋计算已知：钢筋面积 As= 11550 (mm2选用钢筋：根数=36 (根)，直径0= ( mrm,总面积=(mm2,单根 钢筋理论重量=(kg/m)。已知井宽5500，钢筋36 根，计算钢筋间距为： 5500/36=取150mm具体配筋如钢筋图所示。6420（M）(2 蛆)04 MB 寸 /77(=*oLn额寸5ie、a_l4 苴)N3L0-_ _ oLnL0Z 3筝看)N5In