沉井顶管施工方案34552.pdf

沉井顶管专项方案 目 录 第一章 工程概况.4 1.1 工程概况.4 1.2 编制依据.5 第二章 地质条件.6 2.1 工程地质性质.6 2.2 地下水特征.6 第三章 工作井、接收井施工方案.7 3.1 概述.7 3.2 沉井施工流程.7 3.3 工程的特点和难点.8 3.4 沉井制作、接高、下沉分析.9 3.4.1 沉井制作时砂垫层和下卧层承载力验算.9 3.4.2 沉井下沉稳定性验算.10 3.4.3 下沉系数分析.11 3.5 沉井地基处理施工.13 3.5.1 测量放线.13 3.5.2 基坑开挖.13 3.5.3 铺筑砂垫层、砼垫层.14 3.6 沉井结构制作.14 3.6.1 起重设备及脚手工程.14 3.6.2 模板工程.15 3.6.3 钢筋工程.17 3.6.4 砼工程.18 3.6.5 回填砂工程.18 3.7 沉井下沉.18 3.7.1 下沉施工.18 3.7.2 沉井助沉措施.20 3.7.3 下沉纠偏.21 3.8 沉井封底、底板施工.23 3.9 骑马式沉井施工方法.25 3.10 钻孔桩接收坑施工方案.26 3.10.1 施工顺序.26 3.10.2 钻孔灌注桩施工.27 3.11 旋喷桩施工.34 第四章 顶管施工方案.39 4.1 施工准备.39 4.2 施工现场组织.39 4.2.1 管线保护与地面监测措施.39 4.2.2 周围建筑物的保护.40 4.2.3 施工组织准备.40 4.3 施工方法.40 4.3.1 施工工艺流程.40 沉井顶管专项方案 2 4.3.2 施工现场平面布置及工期安排.40 4.3.3 工具管选用.41 4.3.4 中继环选用及设置.41 4.4 后座顶进系统.42 4.5 后靠土稳定计算.43 4.6 注浆设备.44 4.7 出土系统.45 4.8 止水措施.45 4.9 地面沉降的控制.46 4.10 顶管施工技术措施.47 4.11 曲线顶管.49 4.11.1 曲线顶管计算.49 4.11.2 曲线顶管施工及技术措施.50 4.12 长距离供电及照明.53 4.13 长距离顶管通讯、监控.53 4.14 长距离通风、气体监测.53 4.15 钢管顶管焊接.54 4.16 沉降和隆起的控制.55 第五章 质量保证措施.57 5.1 地基处理的质量保证措施.57 5.2 沉井制作、接高、底板的质量保证措施.57 5.3 沉井下沉的质量保证措施.58 5.4 沉井施工质量要求.59 5.5 顶管质量保证措施.59 5.6 公路沉降观测措施.60 第六章 安全文明措施.61 6.1 沉井施工安全措施.61 6.1.1、施工准备.61 6.1.2 施工过程.61 6.2 顶管施工安全措施.63 6.2.1 顶管工作井.63 6.2.2 顶进作业.64 6.2.3 电器设备.66 6.2.4 长距离顶管.67 6.3 施工用电.68 6.3.1 施工用电设备一览表.68 6.3.2 电力负荷计算.69 6.3.3 1#分配箱电力负荷计算.70 6.3.4 2#分配箱电力负荷计算.71 6.3.5 3#6#分配箱电力负荷计算.72 6.3.6 用电安全措施.72 6.3.7 用电防火措施.74 6.3.8 检查与维修.74 第七章 施工进度计划和保证措施.75 沉井顶管专项方案 3 7.1 施工总进度.75 7.2 保证工期措施.75 第八章 施工机械设备配置及布置.77 8.1 投入施工的机械设备.77 8.2 主要施工机械设备的布置.77 第九章 季节性施工措施.78 9.1 夏季施工措施.78 9.2 雨季施工措施.78 主要施工机械设备表.79 测量仪器设备表.80 主要劳动力计划表.80 工程施工进度横道图.80 施工平面布置图.80 沉井顶管专项方案 4 第一章 工程概况 1.1 工程概况 本工程为宁波市北环快速路（北海路东侧康庄南路东侧）工程 IV 标段的顶管工程，工程位于宁波市北外环西路（浙东轻纺城四号路庄桥立交桥北外环 1#泵站），顶管全长 1445 米，其中 2000 钢筋砼顶管 925 米，2000 钢管顶管 280 米，1000钢筋砼顶管 166 米，600 钢筋砼顶管 74 米。沿线设 3 座工作井，3 座接收井和 1 座SWM 工法围护井，8 座骑马井。工作井内净尺寸直径*平均深为 8m*11.92m（深为砼井壁顶至井刃脚底），接收井内净尺寸直径*平均深为 5.5m*9.09m，SWM 工法围护井内净尺寸长度*宽度*桩长为 5m*5m*15m，骑马井内净尺寸直径*平均深为 1m*9.98（深为现状道路标高至井流水标高）。考虑现状公路的安全，以及在下沉深度内的土层在淤泥质粉质粘土，本方案采用不排水法施工方案，避免沉井施工过程中水土流失对公路和周围建筑物的影响。本工程沉井采取二次井壁制作二次下沉。沉井下沉采用不排水下沉方法，不排水下沉取土方式为空气吸泥机出土下沉，同时配潜水员水下冲泥配合。当沉井下沉系数偏小时可开启空气幕系统助沉，而不宜采用掏挖刃脚下土体的方式助沉，以防止沉井产生突沉。同时在下沉过程中还可利用分组开启空气幕系统进行辅助纠偏，下沉至设计标高后，还可利用空气幕系统的管路压入水泥浆阻沉及增加沉井的抗浮能力。各井参数一览表 序号 井号 类型 尺寸 流水标高 距离 管材 管径 D 井深高度H 1 W20-03#接收井(III 标)5500-6.36 9.18 2 W20-04#骑马井 1000-6.43 85.00 钢筋砼管 2000 9.49 3 W20-05#骑马井 1000-6.49 70.00 钢筋砼管 2000 9.68 4 W21-01#骑马井 1000-6.61 150.00 钢筋砼管 2000 9.93 5 W21-02#骑马井 1000-6.65 55.00 钢筋砼管 2000 9.95 6 W21-03#工作井 8000-6.76 138.00 钢筋砼管 2000 11.92 7 W22-01#骑马井 1000-6.86 121.00 钢管 2000 9.40 8 W22-02#工作井 8000-6.93 85.00 钢管 2000 11.73 9 W22-03#骑马井 1000-6.98 65.00 钢筋砼管 2000 10.84 10 W22-04#骑马井 1000-7.05 92.00 钢筋砼管 2000 10.25 11 W23-01#骑马井 1000-7.15 121.00 钢筋砼管 2000 10.31 沉井顶管专项方案 5 12 W23-02#接收井 5500-7.24 116.00 钢筋砼管 2000 11.34 13 W23-03#工作井 8000-7.30 74.00 钢管 2000 12.10 14 W23-03#工作井 8000-4.30 12.10 15 W23-04#围护井（老井）5000*5000-4.32 33.00 钢筋砼管 2000 15.00 16 W23-03#工作井 8000-3.08 12.10 17 W23-03A 接收井 5500-3.00 74 钢筋砼管 600 7.65 18 W22-02#工作井 8000-4.57 11.73 19 W22-02A#接收井 5500-4.41 151.00 钢筋砼管 1000 8.27 20 W22-02B#检查井 1500-4.39 15.00 钢筋砼管 1000 7.05 合计 1445.00 1.2 编制依据 1、上海市政工程设计研究总院提供的宁波市北环快速路施工图设计图集施工IV标段第四册管线综合及排水工程第二分册排水工程施工图；2、宁波市市政排水工程通用图（1992）；3、给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-2008）；4、给水排水工程顶管技术规程（CECS246:2008）；5、给水排水构筑物工程施工及验收规范（GB50141-2008）；6、地基与基础工程质量验收规范（GB50202-2002）；7、市政排水管道工程及附属设施（06MS201）；8、钢筋焊接网混凝土结构技术规程（JGJ/J 114/97）；9、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）；10、砌体工程施工质量验收规范（GB50203-2002）；11、电气装置安装工程施工及验收规范（GBJ147-149-90）；12、建筑工程施工质量验收统一标准（GB50300-2001）；13、现场踏勘资料。沉井顶管专项方案 6 第二章 地质条件 2.1 工程地质性质 根据地基土的成因、年代及物理力学性质，场地勘察深度 25m 范围内土体主要为海积相淤泥质土，表层硬壳层大部分地段缺失，属典型软土地基。地基土承载力一般为 50-65KPa，整体强度低压缩性高，天然工程地质条件较差，主要工程地质问题为：区内地下水位较高，浅层淤泥质土处于饱和状态，具有含水量高、压缩性高、强度低的特征，容易造成道路地基沉降。地基土各土层分布厚度及结构特征自上而下分述见下表：层号 土层 名称 土层平 均厚度(m)层底 标高(m)层底 深度(m)土 层 描 述 T 杂填土 2.94-3.11 2.12 1.00 6.00 杂色，松散，主要由粘性土混含碎石、砾石组成。1 灰黄灰色粘土 1.39-3.65-1.25 1.8 6.5 灰黄色，软可塑，含 Fe、Mn 质结核，无摇振反应，稍有光泽，韧性中等，干强度高。2 灰色淤泥质粉质粘土 10.51-13.33-7.12 10.20 16.80 流塑，偶含腐植物及贝壳碎屑，局部为淤泥质粘土，有光泽，韧性高，干强度高，无摇震反应。32 灰色粉质粘土夹粉土 2.58-16.78-10.66 14.00 19.00 土质不均，粉粒含量局部较高软塑流塑，稍有光泽，韧性高，干强度高，无摇震反应。41 灰色淤泥质粉质粘土 10.70-30.18-11.38 15.00 33.50 灰色，很湿，稍密，摇振反应迅速，无光泽反应，含云母碎屑，韧性低，干强度低，局部夹薄层粉质粘土及粉砂，土质较均匀。控制区域内普遍分布。2.2 地下水特征 场地勘察深度范围内地表水系发育，地下水类型有浅层潜水、承压水。浅层潜水地下水水位埋深0.26.9m左右，高程为-3.083.59m。根据水质分析结果，地表水、地下水在干湿条件下对混凝土具有腐蚀性；在长期浸水条件下，地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋有微腐蚀性。在干湿交替条件下，地下水对钢筋混凝土结构中的钢筋有中腐蚀性；土对混凝土具有腐蚀性。根据区域水文地质资料，地下水水位受季节影响较大，地下水年变化幅度1.0 米左右。根据勘察资料揭示，层夹薄层粉砂较多，在一定水头的动水压力作用下易产生流砂管涌现象，影响基坑安全。场区地下水位较高，在工程施工时应积极重视。沉井顶管专项方案 7 第三章 工作井、接收井施工方案 3.1 概述 本方案以 W21-03#工作井为例，其平面最大外包尺寸为直径 9.5高 11.92m，刃脚至顶板高度为 h=11.92m。本方案以 W23-02#接收井为例，其平面最大外包尺寸为直径 6.6高 11.34m，刃脚至顶板高度为 h=11.34m。工作井和接收井施工分二次井壁制作，二次下沉。W21-03#工作井刃脚制作高度从-10.26m 至-7.21m，高度为 3.05m，第一次井壁制作高度从-7.21 至-2.33m，高度 4.88m，然后下沉至-2.83m。第二次井壁制作从-2.33m至+1.66 m，高度 3.99m，然后下沉至-10.26m。以 W23-02#接收井为例刃脚制作高度从-10.64m 至-7.74m，高度为 2.9m，第一次井壁制作高度从-7.74 至-4.08m，高度 3.66m，然后下沉至-4.58m。第二次井壁制作从-4.08m 至+0.7 m，高度 4.78m，然后下沉至-10.64m。根据本工程实际情况结合设计要求、工期及下卧层承载力，沉井采用二次井壁制作、二次下沉的施工方法。沉井下沉采用不排水下沉，不排水下沉取土方式为空气吸泥机出土下沉，同时配以潜水员水下冲泥、清基，配合下沉。沉井四周设环形施工便道，宽度为 6m，保证重型施工机械设备行走，沿沉井的边侧搭设钢筋加工场、模板拼装场地、临时堆场，硬化地坪。3.2 沉井施工流程 沉井顶管专项方案 8 3.3 工程的特点和难点 本工程中的沉井细而高，根据规范要求及我公司对沉井施工的经验，沉井制作高度在下沉前不宜超过沉井的短边长度。因此，我公司对沉井拟采用二次制作，二次下沉的施工工艺。在沉井制作的过程中，加强对沉井沉降的观测，根据地质详勘资料及现场监测情况调整沉井分节高度，严格确保沉井制作的质量和安全。沉井第一次和第二次下沉都采取不排水下沉，封底采用浇注水下混凝土封底。沉井下沉过程中应加强监测，及时纠偏。尤其注意沉井初沉阶段的纠偏工作。针对沉井下沉系测量放线 施工准备 沉井基坑开挖 砂垫层构筑 刃脚制作 浇筑素砼垫层 架立内模 绑扎钢筋 搭设架手架 架立外模 钢筋加工 浇筑砼 第一次下沉 第二节制作 第一节制作 沉井封底 浇筑钢筋砼底板 第二次下沉 下道工序 沉井顶管专项方案 9 数偏小的问题，在沉井下沉施工中拟采用空气幕法助沉措施。由于沉井高度较高，因此沉井下沉过程中应加强测量，并注意两侧对称出土，防止沉井下沉中产生位移、扭转，以保证沉井顺利下沉和减少沉井下沉对周边土体的扰动。并通过在下沉过程中及时调整气幕对沉井四壁的供气量，达到控制沉井侧壁摩阻力的目的，从而满足沉井纠偏和下沉的要求。沉井施工区域地下水位较高，而根据地质资料显示，有可能出现沉井下沉需穿越粉砂层，为防止在水头差下产生流砂现象，因此沉井下沉采用不排水下沉和水封底。并应保持井内水位能够平衡井内外水头差。沉井终沉后刃脚座落在42层灰色粉质粘土层上，因该层土土质较差，为保证沉井顺利下沉至底标高，防止沉井超沉，应通过以下手段加以控制：a、根据设计要求在沉井封底时考虑采用水封底，通过控制井内水位来平衡井内外水位高差，防止流砂的产生。并且沉井水封底时由于浮力的作用可有效减轻沉井的自重，减小对基底土层的影响。b、沉井在粉砂层中下沉时，如下沉系数偏小可采用气幕法助沉，可保证沉井稳定下沉，并可有效减少沉井下沉对周边土体的扰动。c、考虑到基底土层压缩性较大，在沉井终沉时根据实际情况预留一定的自沉深度。d、下沉时井体与土体之间空隙应灌砂,随沉随灌。e、封底时采用分格对称进行水下混凝土浇注，封底时保持沉井内外水位平衡，杜绝存在水头差，影响封底质量。f、在沉井封底结束后，及时进行底板施工，防止沉井建成后期产生较大沉降。3.4 沉井制作、接高、下沉分析 3.4.1 沉井制作时砂垫层和下卧层承载力验算 根据本场地的地质条件，本工程沉井分二次制作，二次下沉，沉井砂垫层厚 0.8m，采用承载力较高的粗砂，刃脚素砼垫层宽 1.2m，厚 20cm 的 C20 混凝土浇注。工作井和接收井第一节制作高度分别为 7.93m、6.56m。沉井刃脚砂垫层及下卧层验算：1、沉井二次制作时砂垫层和下卧层的承载力验算 沉井第一次制作高度为 7.93m，砂垫层厚度需确保沉井在制作时砂垫层及下卧层 沉井顶管专项方案 10 满足承载力要求，以保证沉井制作时的要求。W21-03#沉井砂垫层下卧层为1 层灰色粘土,其地基承载力较好。a.砂垫层承载力=BG 每延长米沉井自重，沉井井壁每延长米自重为：（131.48+24.32）（m3）24.5（密度）/（28.7）（长度）=133（KN/m）；B刃脚下素砼垫层宽度（m），素砼垫层宽度为 1.2m；砂垫层极限承载力，取 250Kpa；经计算：=133/1.2=110.83Kpa，承载力满足施工要求。b.下卧层承载力 下=G/（B+2Htg）+H砂 G每延长米沉井自重（KN/m）；B刃脚下素砼垫层宽度（m）；tg砂垫层内摩擦正切值，取其内摩擦角为 22.5 度；H砂垫层厚度，取 0.8m 砂砂容重取 16KN/m3 注：砂垫层厚度小于 1m 时，可不考虑砂垫层本身附加重力。经计算：下=133/(1.2+20.8tg22.5)=71.4KPa；下卧层复合地基极限承载力为 80 Kpa，其承载力能满足施工要求。3.4.2 沉井下沉稳定性验算 沉井下沉稳定性可按下式计算：下沉稳定系数：K2=(G-B1)/(T+R1+R2)1 式中：G井位自重（KN），沉井砼共浇筑 196.16+24.32=220.48m3；自重 5401.76KN。T井壁总摩阻力，3739.9KN(详见沉井下沉系数分析)；B1地下水浮力，浮力为 220.48（KN）；R1刃脚踏面及斜面下土的支承力（KN）；R1=ARRj=26.06*65=1693.9KN 沉井顶管专项方案 11 AR刃脚踏面及刃脚斜面与井内土壤接触面 26.06（m2）；R2底梁下土的支承力 0（KN）；R2=AlRj=12.8*65=832KN Al底梁下土的总支承面积 12.8（m2）；Rj土的极限承载力 65（KN/m2）。经计算：K2=(G-B1)/(T+R1+R2)=0.971 满足沉井接高稳定性要求。3.4.3 下沉系数分析 1、下沉中土层与井壁的总摩阻力计算 沉井下沉时，土层与井壁的总摩阻力按下式计算：T=UA 式中：U井壁的外围周长 29.8（m）；A单位周长摩阻力（KN/m），A=（H-1.5）f 其中 1.5 为地下水位标高 f单位面积摩阻力 20（KN/m2）；H沉井下沉深度（m）。2、沉井下沉系数计算 K=(G-B1)/(T+R1+R2)式中：G分次下沉时井体自重（KN），不考虑封底混凝土和底板；B1地下水浮力，排水下沉时为B1=0；T沉井与土之间的摩擦力；R1刃脚踏面及斜面下土的支承力；R2沉井内部隔墙和底梁下土的支承力。根据计算，起初沉井下沉系数较大，在下沉过程中不宜掏空刃脚，在终沉和终沉阶段必须采用气模法助沉。下沉系数分析见下表。沉井顶管专项方案 12 不排水时下沉系数分析表 下沉标高及地质 下沉深度 单位面积摩阻力f0(kn/m2)侧壁摩阻力f1(kn)地基承载力（kn/m2）沉井 浮重 下沉系数 K=G/(T+R)h(m)f1=U*(h-1.5)*f0 底梁刃脚斜面掏空 底梁掏空 A=10.06(m2)刃脚斜面不掏空 A=26.06(m2)1.16(粘土)起沉标高 0 0 0 80.00 5401.76 6.71 2.59 0.11(粘土)1.05 30.00 938.70 80.00 5382.34 3.09 1.78-3.09(灰色淤泥质粉质粘土)3.20 17.00 1799.92 50.00 5323.14 2.31 1.72-6.27(灰色淤泥质粉质粘土)第一次下沉标高 3.18 20.00 3739.90 65.00 5264.31 1.20 0.97-10.26(灰色淤泥质粉质粘土)第二次下沉标高 3.99 20.00 7962.56 65.00 5181.24 0.60 0.54 不排水下沉时井内水位在 1.5m。根据计算，沉井在第二次下沉时下沉系数较小，在下沉过程中可以采用在井周外侧挖除 1.05m 粘土层或气幕法助沉。沉井顶管专项方案 13 3.5 沉井地基处理施工 3.5.1 测量放线 施工前，应根据设计图纸座标及甲方提供的基准点测量定位，同时在沉井周围，且在施工影响范围之外布置座标控制点和临时水准点，建立的控制点精度为1mm。并应填写测量复核单，由甲方和监理认可，施工过程中控制点应加以保护，并应定期检查和复测。在沉井四周设置龙门桩，并用石灰粉划出井中心轴线、基坑轮廓线，作为沉井制作和下沉定位的依据。1、导线测量 导线点应根据总平面图布设，所选点位应选择净空地带，并应考虑便于使用、安全和长期保存。2、角度测设 角度观测采用全圆测回法进行，测回数及测量限差与方格网角度观测要求相同。3、高程测量 本工程高程测量控制网采用三、四等水准测量方法建立。水准网的绝对高程应从业主提供的高级水准点引测并联系于网中一点，作为推算高程的依据。4、标桩埋设 导线控制点和高程控制点均应远离沉井下陷区范围以外，至少保持 50m 以外的安全距离，点桩应深埋，并设置保护装置，定期检查和校核。3.5.2 基坑开挖 为减少沉井下沉深度，降低施工作业面，采取在基坑中制作沉井，基坑开挖深度为 2.3 米，考虑到放坡支模操作等工作的需要，基坑底边比沉井周边宽 1.0米，按 1：1 放坡。基坑开挖时，在四周挖排水盲沟，四角设置集水井，在沉井两边设置两只观察井,使地下水位降至基坑底面以下 0.5 米，基坑开挖采用一台0.6m3反铲挖土机开挖，同时配合人工修边和平整坑底，土方随挖随运。开挖至距坑底标高 20cm 左右时应采用人工修坡、平底，防止扰动基地土层，坑底如遇淤泥或松软土质应彻底清除并采用砂性土回填、整平夯实。施工时应尽量减少基坑暴露时间。基坑开挖过程中，应利用排水沟结合集水坑进行排水。挖出土方应及时运走，沉井顶管专项方案 14 不得堆置在坑边。在沉井两边设置两只观察井,以便及时了解地下水位情况。3.5.3 铺筑砂垫层、砼垫层 1、砂垫层铺筑 基坑开挖结束后，及时铺筑砂垫层，砂垫层厚度 0.8m，砂垫层采用中粗砂，每 25cm 铺一层，边洒水边振实，同时应分层进行测试干容量，干容量应不小于1.56tm3，铺筑砂垫层应在四周设置集水井，基坑底部设置盲沟，施工期间应不停抽水，严禁砂垫层浸泡在水中。2、素砼垫层浇筑 为了扩大沉井刃脚的支承面积，减轻对砂垫层的压力，在砂垫层上铺上一层C20 素砼垫层，素砼垫层的厚度为 20cm。素砼宽度分别取井壁外 40cm。砂垫层铺设完毕经干容重测试合格后，即可在砂垫层上浇筑素砼垫层，素砼垫层保证水平，误差小于 5mm，以便模板施工，且表面抹光以此作为刃脚的底模。3.6 沉井结构制作 3.6.1 起重设备及脚手工程 1、起重设备 沉井结构在制作及下沉阶段，选用 25t 履带吊作为起重设备。2、脚手工程 本工程的特点是沉井制作与下沉交替施工，因此沉井外脚手与内脚手的搭设有所不同。沉井第一次内外脚手是直接在沉井外的砂垫层上搭设的。在沉井制作期间，由于沉井可能出现不同程度的沉降，为安全起见，内外脚手与井壁是脱离的，距离约 30cm，在沉井下沉期间，由于沉井周围土体可能出现沉陷或塌方，脚手必须拆除。工作井第二节接高制作时，重新在井外搭设外脚手。沉井内脚手的搭设平台是在沉井井壁的预埋件上焊接牛腿，牛腿上焊接 32 号槽钢 4 根，组成方框架平台。沉井连续制作，脚手便连续接高。本工程内外脚手架均为扣件式钢管脚手架，钢管为外径 48mm，壁厚 3.5mm 沉井顶管专项方案 15 的高频焊接钢管。外脚手沿沉井井壁四周组成整体框架结构，每 4m 设抛撑一根，外侧用粗眼安全网封闭，内外脚手的作业层均铺竹笆。3.6.2 模板工程 1、模板工程 模板拼装、围令、立筋应按模板的翻样图施工，模板要有脚手架提供操作立模条件，予埋件及穿墙洞应在内模架立后完成，并应确保其位置、标高、轴线的正确。本工程高位井为二次制作两次下沉，模板均采用 18mm 厚胶合板模，在预留洞、井壁底板位置等特殊部位采用木模，在沉井插筋部位用 5cm 木板间隔拼装，拼装的木模其表面应进行刨光，拼缝严密平整不漏浆，所有模板表面平整度符合规范要求。围檩立筋采用 48 钢管或 8#槽钢，拉杆螺栓采用 14mm 圆钢，模板內侧拉杆两端各留 2cm，焊上限位卡进行限位和放置 505020cm3的木方，待拆除模板后凿除木块，并用比结构高一强度的水泥砂浆抹平，通过外侧的拉杆中间焊一块 50mm50mm3mm 的止水钢板，钢板与拉杆周边满焊，以防拆模时拉杆松动而导致墙体渗水损坏墙内钢筋。拉杆螺栓设置水平间距 40cm，垂直间距40cm。为防止浇砼时爆模，在水平加固模板用的 225 钢筋两端接头处上点焊，所有拼缝及模板接缝处要逐个检查嵌实，防止漏浆，模板架立好后应请业主、监理工程师进行验收，验收重点是平面尺寸和断面尺寸，平整度，予埋件、穿墙洞等项目。内外模板立模顺序。原则上先立内模，后立外模。模板与钢筋安装应相互配合进行，若妨碍绑扎钢筋的模板、应待钢筋安装完毕后再立模。2、模板支架稳定性验算 采用内部振捣器振捣新浇筑砼侧压力标准值，按下列二式计算，并取两式中的较小值：F1=0.22t012V F2=24h 式中:砼重力密度,普通钢筋混凝土取 24.5KN/m;t0新浇筑砼初凝时间,t0=200/（T15）,T 为砼温度;T常温下取 25,t0=5 沉井顶管专项方案 16 V砼浇筑速度 3m/h 1外加剂影响系数,加外加剂时取 1.2 2砼坍落度修正系数,泵送砼取 1.15 h有效压头,当浇筑速度 V 较快时,t0VH,则应取 h=H 新浇混凝土自重标准值：24.5 KN/m3 施工人员及设备荷载标准值：1.0 KN/m2 振捣混凝土时产生的荷载标准值：2.0 KN/m2 已知：大模板高度 488，模板为整体拼装式木胶合板，面板=18,外侧为竖背肋为 50 80 木方间距 250,外侧为横背肋为直径 20 螺纹钢筋400mm,内侧采用定型木模，现对大模板的强度与刚度进行验算。荷载计算：新浇筑砼对模板侧压力计算：F1=0.2224.551.21.153=64.416KN/F2=24h=244.88=117.12 KN/振捣砼对垂直模板所产生的荷载为 4 KN/垂直模板侧压力设计值为：F=64.416KN/4 KN/=68.4KN/对拉螺栓计算 对拉螺栓水平间距 400,垂直间距 400,对拉螺栓所承受的拉力为:Nt=0.4m 0.4m 68.4KN/=10.944 KN 选用 M14 对拉螺栓,An=105,fb=215N/,则对拉螺栓承载力为 Anfb=105215=22.575 KNNt=10.944 KN 故满足要求。竖背肋的计算 竖背肋是支承在横背肋上的连续木方。强度计算 q=68.4KN/0.4m=27.36KN/m 依据建筑施工手册，考虑荷载是最不利时，Mmax=Kmql 式中 Km 为弯矩影响系数，最不利情况下取 0.125,查表得 50mm80mm 木方 沉井顶管专项方案 17 WX=53.33,IX=256 4 Mmax=0.12527.36KN/m0.25=0.214KN.m=Mmax/WX=0.214KN.m/53.33=4.01N/f=5.13N/故强度满足要求。横背肋的计算 横背肋是支承在竖背肋上的连续钢筋。强度计算 q=68.4KN/0.4m=27.36KN/m 直径 20 螺纹钢筋屈服强度完全满足，故强度满足要求。3.6.3 钢筋工程 本工程的钢筋规格、种类繁多，对进场钢筋要进行验收，按规格分批挂牌堆放在有衬垫的钢筋堆场上，防止底层钢筋锈蚀。对进场钢筋应按批按规格抽样试验，严格遵守“先试验、后使用”的原则。为了保证本工程施工质量，对上岗操作人员进行严格培训，培训合格者方可上岗操作，特别在本工程中所采用有闪光对焊接头，上岗人员须进场试件考核，合格者方可上机作业，做到万无一失，确保焊接接头质量。制作成型钢筋，按其规格，绑扎先后，分别挂牌堆放，对其成型的具体尺寸，规格有工地质量员抽样检验把关，同一截面的钢筋接头要求严格按施工操作规程要求执行。钢筋绑扎要结实，井壁的内外层钢筋之间要设定位撑。在钢筋绑扎后，采用同结配砂浆垫块，控制保护层，保证钢筋在砼中有效截面。1）钢筋进场必须要有质保书，进场、后对原材料按规范要求进行试验，无证或试验不合格的钢筋严禁使用，需要替代其他规格品种的钢筋必须要设计单位认可及符合规范有关规定。2）翻样加工：按设计要求依图出大样图，算出钢筋配料长度，机械成型，为规格堆放，主筋接头情况宜采用闪光接触焊。3）钢筋绑扎 钢筋绑扎时钢筋的规格、数量、形状、间距均应按设计要求施工，绑扎接头、焊接接头按规定错开，每一截面内接头数不超过 50%，砼保护层采用砼垫块，各 沉井顶管专项方案 18 类予埋件要有测量工精确测放，型号、数量、锚固长度应正确无误，严禁遗漏。3.6.4 砼工程 本工程砼采用商品砼。砼浇筑时浇筑的自由高度不应大于 2m，如超过 2m应加串筒浇筑。砼浇筑时应对称平衡进行，采用分层平铺法，分层厚度控制在30cm 左右，振捣时防止漏振和过振现象，以确保砼的质量。砼布置由专人统一负责指挥，并按规定顺序进行砼布料，由于井壁较薄，必要时为便于振捣在井壁模板上适当部位开门子板，位置视实际情况定。在浇筑过程中，加强沉井平面高差、下沉量的观测，随着砼浇筑总量有增大，测量密度相应增大，如出现意外情况采取相应措施确保沉井施工安全。每次浇筑砼前充分做好准备工作，每次浇砼根据规范做好坍落度抗渗、抗压的试验工作。钢筋、模板及各类预埋件经隐蔽验收合格。砼开浇前全面检查准备工作情况并进行技术交底，明确各班组分工、分区情况，砼入仓前清除仓内各种垃圾并浇水湿润，合格后方可浇注砼。施工中严格控制层差，杜绝冷缝出现，砼振捣时振捣器应插入下层砼 10cm左右，注意不漏振、过振，钢筋密集处加强振捣，分区分界交接处要延伸振捣1.5m左右，确保砼外光内实，钢筋工、木工加强值班检查，发现问题及时处理，保证正常施工，交接班时交清情况后才能离岗。施工缝处理，在沉井上、下节井壁间设置施工缝，施工缝表面砼凿除松散部分，并用水冲清，充分湿润，但不得有积水，并在井壁内设置钢板止水条。沉井接高前，施工缝进行凿毛冲洗干净，使骨料外露。用同标号水泥浆接浆，厚 12cm。砼浇注完毕后，须覆盖草包，当砼达到一定强度才能拆除模板，一般需养护72 小时，承重模板必须达到设计强度后方可拆除。3.6.5 回填砂工程 在第一次下沉结束后，应立即井内回填黄砂，增加井体内壁磨阻力，保持井体内外压力平衡。3.7 沉井下沉 3.7.1 下沉施工 沉井下沉采用不排水下沉，第一次下沉至 0.11m 后采用不排水下沉工艺，然 沉井顶管专项方案 19 后采用不排水继续下沉至-10.26m 设计刃脚底标高。1、不排水下沉 为确保道路的安全，保证在沉井下沉过程中井体四周土体的稳定，最有效的办法就是采用不排水下沉的下沉工艺。不排水下沉取土方式为空气吸泥机出土下沉。采用我公司自制的专用冲吸设备出土下沉。利用 25T 汽车吊起吊冲吸泥设备，进行移动吸泥达到清除井内各个位置上的土体。空气吸泥吸出的泥浆通过管道直接排放到泥浆池，经沉淀池沉淀后把上层清水排至业主指定区域。、冲吸设备和工作原理 冲吸主要设备装置由 10m3空压机、180KV 高压水泵、进气管路、空气吸泥器，排泥管路、高压射水装置等，以及供水、供气、吸泥等的配套设备组成，是沉井不排水下沉施工的必要设备。空气吸泥器包括约 500mm600mm 的圆柱状空气箱、200mm 吸泥管、50mm 进气管，并有二根 50mm 的高压射水管，在空气吸泥器上打设直径为5mm 小眼孔，其中孔眼总截面积为进气管截面积的 1.21.4 倍。当空气吸泥装置工作时，压缩空气沿气管进入空气箱以后，通过内管壁上的一排排向上倾斜的小孔眼进入混合管，在混合管内与水和泥形成容重小于 1 的气水混合物，当送入的压缩空气足够充足，空气箱在水面以下又有相当的深度时，混合管内的混合物在管外水气压力的作用下，使顺着排泥管上升而排出井外。由此可知：供气量越大，气、水、土混合物的容重越小，压差增大，吸泥效果越好；水深越大，吸泥效果也越好。、穿越硬土层的技术 如果下沉过程中遇到较硬的土层，要采取必要的技术措施，确保沉井快速、平稳、安全地下沉至设计标高。a、增大水枪压力，加大破坏该土层的力度。b、增大气压使块石等障碍物能顺利吸出井外。c、潜水员配合施工，对井下泥面标高情况作出较为准确的反应，并清除井底垃圾，石块等障碍物。d、刃脚预埋高压射水管破坏该土层。沉井顶管专项方案 20 e、吸泥器底部设置水平水枪，增大破坏范围。f、定点冲泥，按泥面标高测量数据控制冲泥位置。g、用空气幕助沉。h、安装潜水电钻，破碎硬土层。i、分析高差、位移等资料，及时纠偏。施工中，在沉井壁上设 4 个观测点，每天定时测量，一般每 2 小时测量一次。测量结果的整理是以 4 个点下沉量的平均值作为沉井每次的下沉量，以下沉量最大的一点为基准与其他各点的下沉量相减作为各点的高差，来指导纠偏下沉施工。下沉过程中应根据测量资料随偏随纠。当沉井偏斜达到允许值有 1/4 时必须纠偏。3.7.2 沉井助沉措施 沉井下沉时，为防止对周围土体产生较大的扰动和沉井的顺利下沉，采用空气幕法助沉，空气幕法是一种较好的助沉减阻方法，且在施工时能在较大程度降低沉井对周围土体扰动影响，除此原因外，采用空气幕法还有以下两方面的好处。a、可以利用空气幕的不均衡压气减阻来达到纠偏下沉的目的；b、沉井下沉到标高后，为防止沉井超沉，可通过空气幕管路进行侧壁压浆，来达到阻沉、稳定沉井的目的。空气幕系统主要是由一套压气设备组成，包括空压机、气包，井壁中的予埋管，气龛以及地面供气管路等（见空气幕压气流程示意图）。气龛是空气系统的关键设施，它直接决定空气幕的使用效果，气龛是预设在沉井外壁上的凹槽，空气幕气孔即开口于此，它对喷气孔有保护作用，并便于由喷气孔射出的高压气扩散，沿沉井壁上升，形成气幕，本工程采用倒梯气龛设置在沉井外壁 10cm 的砼层内，气龛排列在水平方向以 1.5m 为标准间距，相邻两层气龛交错布置，垂直方向按 1.5m 间距布置，考虑到气龛位置如放的过低，可能会导致高压气流沿刃脚底进入井内引起翻砂，因此气龛在离刃脚 2m 处开始布置，由于接近地面一段，气体会沿井壁冒出故离地面 4m 范围内不布置气龛，为便于施工压气和纠偏，全部气龛沿沉井周向划分为若干个组，每组均有独立的竖向供气支管供气。井壁内予埋管路：空气幕的喷气孔是在供气管上用手枪钻打出的，这些带有 沉井顶管专项方案 21 喷气孔的管路通常有竖直和水平两种布置方式，本工程考虑到纠偏和控制下沉速度的需要，采用水平管方式，即沿沉井周向每一组均为水平管，相邻两根水平管利用三通与一根竖向供气管相连，所有水平管采用 25mm 聚乙烯管和竖管均采用 25mm 无缝钢管。喷气孔在气管位置用于手枪钻在水平管上打出 3mm 的孔，根据以往经验，为便于气体扩散，气孔位置稍偏上为宜，同时注意磨掉小孔处的毛料，以防止堵塞气孔，下沉施工前，要进行压气试验，以检验气孔及管路是否通畅。井外供气总管：井壁外供气管路搁置在井壁顶部的牛腿上为 100 无缝钢管，通过空气分流装置连接到空气幕每个组的供气支管，在分流装置上设有阀门和气压表以便于控制。空气机及气包：空压机采用 10m3空电动空压机 1 台，6m3气包 1 只。防堵措施：空气幕在使用过程中，影响其效果的重要因素是喷气孔堵塞，为解决这一问题，本工程拟采用两种防堵措施，一是在气管两端设置沉淀筒，二是在喷气孔上外套一单向橡胶皮环防止堵塞。3.7.3 下沉纠偏 在沉井下沉过程做到，刃脚标高每 2 小时至少测量一次，轴线位移每天测一次，当沉井每次下沉稳定后进行高差和中心位移测量。沉井初沉阶段每小时至少测量一次，必要时连续观测，及时纠偏，终沉阶段每小时至少测量一次，当沉井下沉接近设计标高时增加观测密度。尤其是本工程中沉井开始时的下沉系数较大，在施工时必须慎重，特别要控制好初沉，尽量在深度不深的情况下纠偏，符合要求后方可继续下沉。下沉初始阶段是沉井易发生偏差的时候，同时也较易纠正，这时应以纠偏为主，次数可增多，以使沉井形成一个良好的下沉趋势。下沉过程中，应做到均匀，对称出土，严格控制泥面高差，当出现平面位置和四角高差出现偏差时应及时纠正，纠偏时不可大起大落，避免沉井偏离轴线，同时应注意纠偏幅度不宜过大，频率不宜过高。沉井在终沉阶段应以纠偏为主，应在沉井下沉至距设计标高 1m 以上时基本纠正好，纠正后应谨慎下沉，在沉井刃脚接近设计标高 30cm 以内时，必须不再有超出容许范围的位置及方向偏差，否则难于纠正。沉井顶管专项方案 22 如在下沉过程中发生下沉困难，一般常采用在沉井刃脚斜面、刃脚底掏土的方法助沉。但本工程穿越砂土层结构松散，易坍塌。因此，不宜采用直接捣挖刃脚的方法应尽量采用挤土下沉，下沉困难时可考虑了空气幕的助沉措施，当下沉发生困难或出现坍方时即可启动空气幕助沉和减少对井壁外土体的扰动。尽量采用空气幕下沉，不宜捣穿刃脚。1、造