顶管工作井工程施工设计方案11

一、工程概况1、工程简介本工程位于深圳市龙岗区龙城街道龙西社区及龙岗街道龙岗社区和新生社区，工程内容包括由中国市政工程中南设计研究院设计的横岭污水处理厂配套干管二期工程一标段 (龙西河)的全部施工图纸 内容，其中直埋段起止桩号：1、A 段 WA1 ( K0+0.000)至 WA13(K0+726.29)，WA12-WA13间为龙西河西干渠过河管道；2、B 段 WB1( K0+0.00)至 WB18(K1+021.79)；3、C 段 WC1( K0+0.00 至 WE1( K2+723.45)，WC60-WE1 间为龙西河东干渠过河管道；4、D 段 WD1 ( K0+0.00)至 WE1( K2+199.63)；5、F 段 WF1( K0+0.00)至 WF10( K0+338.65)；6、G 段 WG1(K0+0.00)至 WG13(K0+359.63)；其中顶管段起止桩号：1、A 段 WA13( K0+726.29)至 WE4( K1+493.04)；2、B 段 WB18( K1+021.79)至 WA14( K1+499.84)；3、E 段 WE1( K0+0.00)至 WE32( K3+371.06)本工程截污干管主管及支管共 18.5公里，其中明挖管道为13.9公 里；顶管施工为4.6公里。本工程工作井、接收井原设计施工工艺为沉井施工，因沉井施 工受到场地及地下市政管线的限制，且沿线大部份管线距离周边建 筑物较近，无法按原方案施工。现顶管工作井、接收井、检查井考 虑采用逆做法施工工艺施工。为了确保周边建筑物及施工安全，在 工作井接收井周边采用水泥土700搅拌桩支护，搭接200伽。2、工程量顶管工作井沉井工程量表：工作井、接收井编号及数量如下：工作井序号井规格编号数量16000WB5,WB19,WB21,WE24个27000WA14,WA16,WA18, WA20, WE4,WE6,WE27,WE29,WE319个37500*4500WE8,WE10,WE12,WE 仃,WE19,WE21,WE23,WE258个接收井序号井规格编号数量14000WB4,WB18,WB19 :WB20,WB22,WA13,WE3,7个25000WA15,WA17,WA19,WA21,WE5,WE7,WE9,WE11,WE18,WE20,WE22,WE24,WE26,WE28,WE3015个检杳井序号井规格编号数量14000WA22,WE132个顶管工作井、接收井标高一览表序号名称井编号规格地面标咼(m)井底标高(m)埋深(m)1接收井WB4400037.629.887.722工作井WB5 600037.5929.787.813接收井WB18 400033.3426.127.224工作井WB19 600034.526.128.385接收井WB19 400034.825.938.876接收井WB20700035.0824.8210.267工作井WB21 600034.825.789.028接收井WB22700034.425.558.859接收井WA13400034.7925.469.3310工作井WA14700034.0425.308.7411接收井WA15 500034.8125.259.5612工作井WA16700034.725.189.5213接收井WA17 500035.0025.089.9214工作井WA18 700034.924.999.9115接收井WA19 500034.524.919.5916工作井WA20400034.0824.829.2617接收井WA21 500035.124.7310.3718检查井WA22400036.0024.6611.3419工作井WE2 600035.326.648.6620接收井WE3400035.4725.3210.1521工作井WE4700035.1424.2610.8822接收井WE5500035.1824.0911.0923工作井WE6700035.0524.0311.0224接收井WE7500034.3123.8610.4525工作井WE84500*700034.1523.7910.3626接收井WE9500034.0423.6410.427工作井WE104500*700033.9423.6210.3228接收井WE11 500033.6823.4510.2329工作井WE124500*700033.523.3810.1230检查井WE13400033.3523.2210.331工作井WE174500*700032.4122.919.532接收井WE18 500032.322.749.5633工作井WE194500*700031.6922.679.0234工作井WE20500031.4922.58.9935接收井WE214500*700031.7922.439.3636接收井WE22 500031.922.269.6437工作井WE234500*700031.922.199.7138接收井WE24 500031.9222.059.8739工作井WE254500*700031.8921.989.9140接收井WE26 500031.8621.8110.0541工作井WE27700031.8421.7410.142接收井WE28500032.5421.5910.9543工作井WE29700032.221.5310.6744接收井WE30500031.8821.3610.5245工作井WE31700031.6221.2910.33二、工程地质状况参考中国市政工程中南设计院编制的工程勘察报告（详勘），本工程有关的场地地层从上往下依次为：(1) 、人工填土层(Qm1 )素填土 ：褐黄、红色、灰褐等色，松散-稍压实，局部压实状， 主要由粘性土组成，局部含少量碎石及多量块石，顶部0.2M为砼路 面。该层沿线仅3个钻孔未见及，层厚0.400.72m。进行标准贯入 试验26次，击数为：3.97.5击，平均5.4击。(2) 、第四系冲积层(Qal)2-1粉土：褐黄、褐灰、灰、灰黑等色，稍湿湿，松散稍 密、含多量粉细砂及粘粒，局部含少量有机质，摇振反应中等，无 光泽反应，干强度低，韧性低。该层沿线共45个钻孔见及，顶板标 高26.9339.50m。层厚0.202.40m。进行标准贯入试验 6次，击 数为：3.77.1击，平均5.2击。2-2粉质粘土 ：褐红、浅黄、灰黄等色，湿饱和，可塑、以粉 粘粒为主，局部含多量粉细砂及少量碎石或砾。该层沿线共113个 钻孔见及，顶板标高24.4039.74m ,层厚0.609.70m。该层进行 标准贯入试验106次，击数为：5.610.7击，平均7.7击。2-3粘土 ：灰黄，褐黄色，饱和，软塑状，干强度高，韧性高，局 部含有机质及粉砂粒。该层沿线共9个钻孔见及，顶板标高25.93 35.91m ,层厚0.303.70m。该层进行标准贯入试验 3次，击数 为：2.76.5击，平均4.6击。2-4淤泥质土 ：灰黑色，饱和，软塑状，含淤泥质粘粒，具腥臭 味，易污水。该层沿线共5个钻孔见及，顶板标高30.2034.74m , 层厚0.802.60m 。该层进行标准贯入试验4次，击数为：1.85.7击，平均4.0击。2-5粉细砂：褐黄、褐灰、灰黄、灰黑色，湿饱和，松散稍 密状，成分主要为石英，分选性好，含少量粘粒。该层沿线共27个 钻孔见及，顶板标高28.2937.85m ,层厚0.507.30m。该层进行 标准贯入试验21次，击数为：5.812.1击，平均8.3击。2-6中粗砂：灰黄、浅黄、浅灰色，湿饱和，松散稍密状， 颗粒成分主要为石英，分选性一般，含少量细砂粒。该层沿线共57 个钻孔见及，顶板标高26.9535.24m ,层厚0.209.30m。该层进 行标准贯入试验32次，击数为：9.814.0击，平均11.4击。2-7含砾粉质粘土 ：褐黄、褐灰色，饱和，软可塑状，以粉粘 粒为主，含灰岩碎屑及砾粒。该层沿线共21个钻孔见及，顶板标高 26.2533.06m ,层厚0.705.60m。该层进行标准贯入试验 10 次，击数为：5.38.1击，平均6.5击。(3) 、第四系坡积层(Qdl)粉质粘土 ：褐红、黄色，稍湿湿，可硬塑，含少量粉细砂、 砾，局部含少量碎石。该层沿线共 14个钻孔见及。顶板标高 35.0842.35m ,层厚1.103.50m。该层进行标准贯入试验 7次， 击数为：6.512.1击，平均9.2击。(4) 、第四系残积层(Qe1)粉质粘土：浅黄、褐黄、褐红、灰褐等色，湿很湿，可硬塑 状，由原岩风化残积而成，结构尚可辨认，含少量结核和砾粒，风 化不均，局部见强风化碎块。该层沿线共39个钻孔见及。顶板标高26.6939.45m ,揭露厚度 0.907.30m。该层进行标准贯入试验16次，击数为：15.525.2击，平均19.8击。(5) 、石炭系下统砾岩层(C1)强风化砂岩：褐黄、褐红色，岩芯呈半岩半土状、碎块状，原岩 结构大部分已破坏，强度较低。该层沿线共20个钻孔见及。顶板标 高25.5940.99m ,揭露厚度1.6010.60m。该层进行标准贯入试 验9次，击数为：49.856.6击，平均52.8击。三、施工前期准备1、清楚地表各种障碍物，将施工场地填垫、平整，浇筑混凝土面。2、保证进场临时道路畅通，施工用电采用二台200KVA的临时变压 器供电。3、 根据桩位平面图及主要轴线，用经纬仪定向，钢尺量距，确定井 位。项目组织机构人员配置安排表序号人员配置姓名资质证号1项目经理曾彦2技术负责人邱治银3安全员李宝林4安全员闵云斐5安全员苟诗勇6施工员廖小红7机械员何喜良8材料员马王康9预算员周光兰主要施工机械设备计划安排表序号名称单位数量进场时间退场时间备注1HD820反铲挖掘机台5开工进场完工退场2人货车辆3开工进场完工退场38吨自卸车辆15开工进场完工退场4高压旋喷桩机台2开工进场完工退场5高压注浆机台2开工进场完工退场6100KW发电机台5开工进场完工退场7木工台锯台5开工进场完工退场8吊土方用升降机台10开工进场完工退场9铲车辆2开工进场完工退场10电焊机台6开工进场完工退场11100污水泵台15开工进场完工退场12人力斗车台40开工进场完工退场四、搅拌桩施工（一）顶管井围护使用距井边1500mm的700水泥搅拌桩，搭接200mm支护，进入粉质粘土质层200mm ,水泥采用强度等级 为32.5的复合硅酸盐水泥，水泥用量为200kg/m 3 （在淤泥层部 位水泥用量加大为250 kg/m 3），水灰比0.5，上部4m采用复 搅，以提高桩顶强度。桩长与根数具体见下表：序号名称井编号规格桩长（米）根数备注1接收井WB440009.7232工作井WB5 60009.8283接收井WB1840009.2234工作井WB19 600010.4285接收井WB19 400010.8236接收井WB20700012.2317工作井WB21 600011288接收井WB22700010.8319接收井WA13400011.32310工作井WA14700010.73111接收井WA15 500011.52612工作井WA16700011.53113接收井WA17 500011.92614工作井WA18 700011.93115接收井WA19 500011.62616工作井WA20400011.32317接收井WA21 500012.32618检查井WA22400013.42319工作井WE2 600010.62820接收井WE3400012.22321工作井WE4700012.83122接收井WE5 500013.12623工作井WE6700013.003124接收井WE7 500012.42625工作井WE84500*700012.43626接收井WE9 500012.42627工作井WE104500*700012.33628接收井WE11 500012.22629工作井WE124500*700012.23630检查井WE13400012.32331工作井WE174500*700011.53632接收井WE18 500011.52633工作井WE194500*700011.003634工作井WE20500010.002635接收井WE214500*700011.43636接收井WE22500011.62637工作井WE234500*700011.73638接收井WE24500011.72639工作井WE254500*700011.93640接收井WE26500012.002641工作井WE27700012.003142接收井WE28 500013.002643工作井WE29700012.63144接收井WE30 500012.52645工作井WE31700012.331（二）、水泥搅拌桩的施工工艺流程及质量控制深层水泥搅拌桩是利用水泥作为固化剂的主剂，通过特制的深层搅拌机械在地基深部就地将软土和固化剂强制拌和 ，使软土硬结而 提高地基强度。这种方法适用于处理淤泥、淤泥质土、泥炭土和粉 土，处理效果显著，处理后可很快投入使用。1、施工准备1.1搅拌桩施工场地应事先平整，清除桩位处地上、地下一切障碍 （包括大块石、树根和生活垃圾等）。场地低洼时应回填粘土，不得回 填杂土。1.2水泥搅拌桩施工机械应配备电脑记录仪及打印设备，以便了解和控制水泥浆用量及喷浆均匀程度。1.3水泥搅拌桩施工机械必须具备良好及稳定的性能，所有钻 机开钻之前应由监理工程师和项目经理部组织检查验收合格后方可 开钻2、施工工艺流程桩位放样t钻机就位t检验、调整钻机t正循环钻进至设计深度 T打开高压注浆泵T反循环提钻并喷水泥浆T至工作基准面以下0.3 m重复搅拌下钻并喷水泥浆至设计深度t反循环提钻至地表t成 桩结束T施工下一根桩3、施工控制3.1水泥搅拌桩开钻之前，应用水清洗整个管道并检验管道中 有无堵塞现象，待水排尽后方可下钻。3.2为保证水泥搅拌桩桩体垂直度满足规范要求，在主机上悬 挂一吊锤，通过控制吊锤与钻杆上、下、左、右距离相等来进行控 制。3.3对每根成型的搅拌桩质量检查重点是水泥用量、水泥浆拌制的罐数、压浆过程中是否有断浆现象、喷浆搅拌提升时间以及复搅 次数。3.4为了确保桩体每米掺合量以及水泥浆用量达到设计要求，每台机械均应配备电脑记录仪。同时现场应配备水泥浆比重测定 仪，以备监理工程师和项目经理部质检人员随时抽查检验水泥浆水 灰比是否满足设计要求。3.5水泥搅拌配合比：水灰比0.5、水泥掺量200kg/m 33.6水泥搅拌桩施工采用二次喷搅工艺。喷浆搅拌时钻头的提升（或下沉）速度不大于0.5m/min,钻头每转一圈的提升（或下沉）量 以1.01.5cm。每根桩的正常成桩时间应不少于 40分钟，喷浆压 力不小于0.4MPa。搭接施工的相邻桩的施工间隔时间应不超过10小时。3.7为保证水泥搅拌桩桩端、桩顶及桩身质量，第一次提钻喷浆 时应在桩底部停留30秒，进行磨桩端，余浆上提过程中全部喷入桩 体，且在桩顶部位进行磨桩头，停留时间为30秒。3.8在搅拌施工过程中采用 叶缘喷浆”的搅拌头。这种搅拌头的 喷浆口位于叶片的最外缘，当浆液离开叶片向桩体中心环状空间运 移时，随着叶片的转动和切削，浆液能较均匀地散布在桩体中的土 中。长期使用证明，叶缘喷浆”搅拌头能较好地解决喷浆中的搅拌 不均问题。3.9施工时应严格控制喷浆时间和停浆时间。每根桩开钻后应连 续作业，不得中断喷浆。严禁在尚未喷浆的情况下进行钻杆提升作 业。储浆罐内的储浆应不小于一根桩的用量加50kg。若储浆量小于上述重量时，不得进行下一根桩的施工。3.10施工中发现喷浆量不足，应按监理工程师要求整桩复搅，复 喷的喷浆量不小于设计用量。如遇停电、机械故障原因，喷浆中断 时应及时记录中断深度。在12小时内米取补喷处理措施，并将补喷 情况填报于施工记录内。补喷重叠段应大于100cm ,超过12小时应 米取补桩措施。五、工作井、接收井、接收井逆做法工作井、接收井桩芯内土的开挖方法采用：对于较软的土方采用 人工使用铁锹、镐，对较硬的强风化、中风化岩采用空压机凤镐等 工具进行挖掘。桩芯土的提升使用电动挖孔桩机架提升 ，水平运输采用手推车运 输至堆土处，然后用挖掘机装至倒运汽车，运输至土方暂时存放点 存放，晚上由运土自卸汽车运至弃土地。(一)、施工方法：1、逆做法土方开挖及井壁施工：(1) 、施工顺序、方法：逆做法施工顺序：在开挖前，由测量工根据图纸尺寸进行桩位测放，经校核无误后，用红砖砌出200m高240mm厚桩护圈，并用醒目的红三角在护 圈上标出桩心十字线，方可进行土方开挖施工。采用人工从上至下 逐层用镐、锹进行挖土，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，然后进行井壁钢筋绑扎、支定型钢模板和浇筑砼,循环作业至 设计要求深度。为保证桩的垂直度，要求每灌柱三节井壁，就应校 核该桩中心位置及垂直度一次（2）、施工中可能遇见问题及处理：如遇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 300500mm、并在支模前先采取特殊的 防护措施，如堵沙包、稻草、护壁砼加厚、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捣护壁混凝土的同 时，用混凝土填好。（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：每节护壁高度不能大于一米，竖向钢筋下料加长 200，便于搭 接，水平钢筋及竖向钢筋采用二级螺纹钢筋，14200单层双向网 片配置。1 I-护壘訓肪用绑扎好后，经质监站、甲方和监理验收合格后，方可支模浇筑砼。(4) 、井壁模板支设：井壁模板支设：井壁模板采用加工好的定型钢模板 ，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，拼装中留一道接缝夹一根 048钢管，以便拆模；必要时采用 048钢管加固支撑对顶。(5) 、井壁砼浇筑：井壁砼浇筑采用商品混凝土 ，强度为C30,厚度为200mm ,加 早强剂。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，砼采用人捣实，每次分层厚度100200mm , 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：井壁混凝土终凝8个小时后才能拆除支撑，强度达到1MPa以上时 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 洁，变形的模板应及时修整。接着进行下一节护壁施工。(7) 、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 前基坑四周地面设排水明沟，同时设置集水井，经沉淀后再让地表 水排向地下管道。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。（二）逆做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，采用独个孔桩围护施工，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，以及做进口出料。2、护横杆采用60钢管600mm ,立杆采用60钢管 2500mm ,每支立杆用60钢管以60支撑，并采用膨胀螺丝 及电弧焊焊接固定。高度为2.2m ,栏板采用胶合板，并挂安全 标识牌。栏板下用砂灰砖砌400mm高120厚。3、交叉路口部份的井口，设专人指挥交通，确保施工生产全。4、挖井时，采用独节进深方法施工，每一节深度为900mm ,在地质较差部份，每节深度应为300500mm ,每挖一节后应立即 浇灌混凝土井壁。地面节浇灌混凝土井壁应高于地面0.3mm ,地面水才不会流入井内和地面上的杂物、泥土掉落井内，确保井 下工作人员安全。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 的用电设备的线路必须加装漏电保护设置。6、 开挖井口 2米范围内严禁堆放杂物，井口和四周围要装设护栏栅，井周围平台上发现有杂物要及时清除。7、井深挖至操作人员高度时，在距挖土面2米处设置安全保护 挡板，吊筒上下时，井下人员应避于护板下，护板位置应随孔深 增加，随作业面下移，在孔内上下递物和工具是严禁抛和下吊， 必须严格用吊索系牢，孔口应设置活动安全盖板，下班后必须盖 好盖板，并安全示警灯。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 ，必须戴好安 全帽，上下井必须扎好安全带。（2）井挖深至4米以下，需用可燃气体测定机，检查孔内 是否有沼气，应立即妥善处理后，方可下井作业。（3）下井前应对井内气体抽样或放小动物检查孔内是否存 在有害气体，若发现有害气体含量超过允许值时，应将有害气体 排出后，并不再产生毒气时，方可下井作业。（4）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。（5）井上、井下人员必须随时保持有效、可靠的联系，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 睬孔壁或乘吊渣桶上下。（6）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500mm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、井口上电路的电缆必须架高 2.0M以上，严禁拖地或埋入土 中。引进井孔内的电缆、电线必须有防磨、防潮、防断等的防护 措施。14、施工用电必须一孔一个箱。15、施工作业照明应采取安全矿灯或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 GJ46的规定。16、坚持安全检查制度。规定每月由项目安质部长牵头对工地进 行两次安全检查，安质部要不定期地组织人员进行检查，专职安 全员必须天天检查。对检查出的问题、隐患要做好文字记录，并 落实到人，限期整改完毕，对危及人身安全的险情，必须立即整 改。对每项要整改的问题整改完毕后都要由安全员进行验证 。我 公司组织每月一次的安全、消防、文明施工大检查，对工地安全 状况进行监督。