顶管工作井专项施工方案(新版).pdf

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1、第一章第一章 工程概况工程概况1 1 工程概况工程概况大道是新城塬北综合服务区内重要的南北向主干道之一。道路南起线，北至大道，道路长度为 5725.154m，大道以南段规划红线宽 30m，大道以北段红线宽度 50m。本工程为省西区大道市政工程-雨水工程，第二分层顶管坑及非标检查井。本工程顶管工作井、接收井及检查井均采用钢筋混凝土井。8m，埋深越 11.32813.442m；非标检查井 5 座。其中顶管工作井、接收井均采用逆作法施工，顶管工作结束后，分别在顶管井内施工检查井。基坑仅作为顶管施工过程的临时支护措施，顶管完毕后除利用基坑护壁作为检查井壁的顶管坑外其余基坑可废弃，顶管施工完成后在临时支

2、护坑内按设计图进行检查井施工。顶管施工计划表井编号顶管坑类型管径地面高设计管管道埋作业方式支护形式程m 内底 m 深mY18Y19Y20Y21Y22双向直流型管坑d3500双向直流型管坑d4000接收井d4000机械作业钢筋砼护壁机械作业钢筋砼护壁机械作业钢筋砼护壁机械作业钢筋砼护壁机械作业钢筋砼护壁双向直流型管坑d4000接收井d40002 2 地质条件地质条件第 1 页 共 17 页拟建工程场地地貌单元属北岸黄土塬， 地形整体南高北低， 呈缓坡状。勘探点地面高程 439.62m452.41m，最大高差 12.79m。2.2 不良地质作用根据现场调查和访问， 拟建市政工程场地及其附近无地裂缝

3、、 滑坡等不良地质作用。场地地形相比照较平坦，地层分布连续、稳定，场地稳定性较好，适宜工程建设。2.3 地层结构及描述根据钻孔揭露， 拟建工程场地地勘探深度范围内地层主要为第四系对基层，20m 范围地层由全新统人工素填土、上更新统风积黄土、残积土土壤、中更新统风积黄土组成。根据土层时代、成因及土物理力学性质指标等， 将勘探探深度范围内的地层由上而下划分为5 个工程地质层，地层岩性综合描述表土层编 名称号土层范围值m 岩性描述层 厚 层 底 层底高 颜 状 包括物及其它特性m深 度 程m 色 态m 素填土 Q4ml黄 松 稍湿，多为耕植土，以黏褐 散 性土为主，含零星砖渣、色煤渣等。局部为建筑垃

4、圾。 黄土Q3eol黄 硬 土质较均匀，大孔发育，褐 塑 含蜗牛壳、虫孔、钙质条色纹及植物根等。属高压缩第 2 页 共 17 页性土。 黄土Q3eol褐 软 土质较均匀，孔隙发育，黄 塑 含蜗牛壳、虫孔、钙质条色 古土壤 Q3eol纹等。局部呈流塑状态。褐 可 孔隙发育，具团粒结构，红 塑 含少量钙纹、钙质结核等，色底部约 0.3m 钙质结核层。 黄土Q2eol褐 可 土质较均匀，孔隙发育，黄 塑 含蜗牛壳、虫孔、钙质条色纹等。局部呈软塑状态。根据区域水文地质资料， 主要以大气降水和地下径流补给， 以地下径流形式向下游排泄为主， 农田灌溉用水排泄次之。 潜水流向由南向北。年变化幅度为 2.0m

5、 左右，本次勘察期间地下水位处于年丰水期水位。第二章第二章编制依据编制依据1、省新区新城大道市政工程施工图设计2、施工区域的水文、地质勘查资料第 3 页 共 17 页3、建设部危险性较大的分部分项工程安全管理方法的通知建制【2009】87 号文4、 建设工程安全生产管理条例国务院令第393 号5、 给水排水工程顶管施工技术规程 CECS 24620086、 给排水管道工程施工及验收标准 GB5026820087、 建筑基坑支护技术规程 JTJ12020128、 施工现场临时用电安全技术标准(JTJ262005)9、 建筑基坑工程监测技术标准 GB50497-200910、 湿陷性黄土地区建筑基

6、坑工程安全技术规程 JGJ167200911、 建筑与市政降水工程技术标准(JGJT111-98)第三章第三章施工计划施工计划8m，Y20、Y22 为接收井 8m8m。第 4 页 共 17 页3.23.2 施工进度计划：施工进度计划：结合施工现场实际情况，施工任务采用一个施工班组流水作业法安排施工。施工总工期：2017 年 3 月 052017 年 5 月 15 日二、保证质量施工措施1)抗沉降措施：沿井外壁设置抗沉锚杆，其做法参照土钉锚杆做法，锚杆直径200mm与井壁成45 度夹角，纵横布距与锚杆深度均为2m，砼标号与井壁相同，钢筋与井壁同。2、钢筋混凝土护壁质量控制为保证剪力墙护壁质量过关

7、，施工员在施工过程中必须严格检查钢筋工程和模板工程，控制范围参照国家强制性标准与接收井施工图。每层1.5m基坑土方开挖与护壁制作必须在监理单位验收合格后方能进行下一层的施工。4、施工期间应密切留意天气预报，如果报告有大风暴雨应暂停施工。如施工期间遇一般小雨，已开挖的拱墙位置应用编织布遮盖，并开泵抽水，防止雨水长时间浸泡沟槽。假设发现变形较大应用碎石回填拱脚已开挖部分。5、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。第 5 页 共 17 页6、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、设计等单位工同协商解决。表 3-2

8、 拟配备本工程的试验和检测仪器设备表序号1234567仪器设备名称全站仪水准仪激光经纬仪钢卷尺钢卷尺激光垂直仪试模型号规格南方S3J2-250m5m-150150150数量1 台2 台1 台2101 台6国别产地北京苏州苏州广州广州广州沈阳制造年份2013201520142016201620152016用途测量、监测测量、监测测量、监测测量、监测测量、监测混凝土检测混凝土试样备注第四章第四章主要施工工艺及技术方案主要施工工艺及技术方案4.14.1 施工工艺流程施工工艺流程第 6 页 共 17 页接收井放 样挖机就位检验中心点及开挖范围开挖至第一层深度剪力墙钢筋绑扎剪力墙模板安装剪力墙混凝土浇筑

9、开挖至第二层并循环上述工作到基底制作接收井底板绑扎钢筋、模板安装、混凝土浇筑接收井完成4.24.2 逆做法土方开挖及井壁施工：逆做法土方开挖及井壁施工：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位置测放，经校核无误后， 用石灰放出开挖边线， 并用醒目的标记在基坑中间标出十字线，方 可 进行土方开挖施工。 采用机械从上至下逐层挖土， 挖土顺序为先中间后周边。 其尺寸允许偏差不超过 100mm。按标出的十字线吊线检查井中心位置和井的尺寸。然后进行剪力墙钢筋分层绑扎，以逆作法施工， 该接收井剪力墙分为 7 次制作如图一，每层剪力墙上下钢筋伸出500mm以便上下层钢筋绑扎搭接

10、并通过现浇混凝土有效连接。为保证每层剪力墙自重不超过与外侧原土的摩擦力， 每一层模板高度不超过。 因第一次基坑开挖深度为3m，故第三层先绑扎钢筋及模板安装，浇筑混凝土完成后再安装第二层剪力墙，最后第一层剪力墙 ,并按设计要求施工最顶上井口圈梁混凝土。接着第四层基坑开挖， 基坑中心为机械开挖， 剪力墙下方为人工清理，然后开始制作第四层剪力墙。循环作业 12m 深，按照设计图纸制作接收井底板，至此完成接收井结构施工。 为保证剪力墙的垂直度， 要求每灌柱一节，就应校核该桩中心位置及垂直度一次。施工中可能遇见问题及处理：第 7 页 共 17 页如遇局部回填土及淤泥质土层或地下水较大时如构造蚀带，出现塌

11、方、流砂等现象，应采取井壁节高适当缩减到5001000mm、并在支模前先采取特殊的防护措施，如堵沙包、稻草、剪力墙砼加厚、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剪力墙混凝土的同时，用混凝土填好。井壁钢筋绑扎：采用预先下料、井下绑扎的施工方法，接收井剪力墙钢筋配筋如下：每节护壁高度不能大于米，竖向钢筋下料加长 500mm， 便于搭接。 绑扎好后，经甲方和监理验收合格后，方可支模浇筑砼。井壁模板支设：井壁模板采用加工好的钢模板，按井尺寸分块拼装，安装之前应涂刷脱模剂，安装后模板必须加固，沿模板底打短钢筋加固；必要

12、时采用 48钢管与顶托加固支撑对顶。井壁砼浇筑：井壁砼浇筑采用商品混凝土，强度为 C30，砼利用输送泵浇筑，且应对称浇筑，防止模板侧移，砼采用人工捣实，每次分层厚度200300mm，防止漏捣。首节井壁砼拆模后，放出中心线及标高于其上。模板拆除：井壁混凝土终凝8 个小时后才能拆除支撑，强度到达 1MPa以上时才能拆模， 拆模时先拆除支撑， 再撬模板； 拆下的模板应及时清洁，变形的模板应及时修整。必须等上层砼强度到达 80%后进行下一节护壁施工。4.34.3 工作井计算书：工作井计算书：第 8 页 共 17 页设计条件12.4长宽高 ；2、混凝土强度等级：C30；3、钢筋采用 HRB335级热轧钢

13、筋；4、钢筋保护层厚度：壁板 35mm,底板 40mm；5、回填土重度：18KNm3；6、选用汽-20 荷载等级20Nm27、地基承载力 fa=200KPa，内摩檫角=30.4 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-/2)式中：Ea=主动土压力kPar=18KN/m3土天然重度 =坑壁土平均内摩擦角200 h=基坑深度m Ea=18*15* tg2(450-200/2)=132kPa首层 3m Ea=18*6* tg2(450-200/2)=26.4kPa2、护壁厚度计算：d= kEaD/

14、2fc式中：k=1.65 安全系数查建筑工地施工计算手册D=基坑井壁直径m Ea=主动土压力kPafc=混凝土早期抗压强度kPa,查施工手册第四版得弹性模量 E3*104N/mm2=1.65*132*13.4*/3*104首层 3m 时 d=1.65*26.4*13.4*/3*104第 9 页 共 17 页结论：首层护壁厚度 30cm，第二节护壁厚度 80cm 满足要求。满足要求。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 M50.000000kN-m轴心力设计值 N224.000kN矩形截面宽度 b5500.0 改为mm矩形截面高度

15、h1000.0 改为 15000mm钢筋合力点至截面近边的距离 aa35.0mm 2、计算参数:根据设计要求查标准得:重要性系数 混凝土 C30 的参数为:系数 系数 混凝土轴心抗压强度设计值 fc14.3N/mm2混凝土轴心抗拉强度设计值 ft1.43N/mm2正截面混凝土极限压应变 钢筋 HRB335 的参数为:钢筋抗拉强度设计值 fy300N/mm2钢筋弹性模量 Es2.0100000N/mm2 3、计算过程:截面有效高度:h0ha965.0mm偏心距:第 10 页 共 17 页e0MN223.2mm判别结构破坏类型:h2a965.0mm因为 e0h2，属于大偏心受拉钢筋面积计算:ee0

16、h2a688.2mmAsAs0Nefyh0a1299.0mm2配筋率验算:标准要求最小配筋率min取大者0.2，45ftfy0.21%minbh11550mm2Asminbh11550mm2Asminbh11550mm24.44.4 降排水设计降排水设计根据地质水文情况，施工时必须通过降水及时降低管道沿线土层的含水量，以防止流砂等不良现象的发生，拟采用管井直径600mm降水来到达本次降水的目的，根据标准要求，水位降至作业面以下1m。由于距渭河较近。周边工程环境本工程的雨水顶管基坑位于北侧辅道上，周围建筑物离开挖作业点较远，基坑对周边建构筑物基本无影响。降水技术方法选择及布置：依据勘察报告所提供

17、水文地质条件，含水层岩性为细中砂、圆砾、粉质粘土， 底板埋深 515m， 结合我公司的降水经验及施工工艺等特点，降水方案可选择管井降水方案。管井降水施工简单，质量易控制，降水第 11 页 共 17 页效果明显，根据水头高度不同布置降水数量，降水点布置在距基坑边缘2m3m 之间。管道沿线按梅花型布设降水井，降水井深统一按比工作面深 14m 打井。1、基坑涌水量计算当基坑降水 8-10m 时 ：本工程基坑远离边界且属潜水完整井， 其涌水量按 建筑基坑支护技术规程 JGJ12099F.0.11 式计算，为：Ks(2H-s)s/1g(1+R/r0)=1.366*5*10*14-10*10/1g(1+1

18、20/8)=2268(m3/d)式中 Q基坑涌水量 m3/d；K渗透系数设计参考值为 5m/d ；M承压含水层厚度 m；H潜水层含水厚度； 按 7mS基坑水位降深 m； 按 10mR降水影响半径 m宜通过试验或根据当地经验确定，当基坑侧壁安全等级为二、 三级时， 可按经验公式计算 R=2S kH ,=2*10*(5*7)=120式中 H含水层厚度；r0 基坑等效半径 mr0=0.29*a+b=0.29*15+12=8单根井点管的出水量，按建筑基坑支护技术规程 JG120-99式计算，q=120rslK =120*3.14*0.3*3*K第 12 页 共 17 页 =758m3/d式中：q单根井

19、点管的出水量m3/d rs过滤器半径m ； l过滤器进水部分长度 m ， 经验值不小于 1/3 含水层厚度； k渗透系数设计参考值为 5m/d ；降水井的数量 n，可按建筑基坑支护技术规程 JGJ12099式计算， 2、基坑涌水量计算：当基坑 8m 时 Q =1.366*5*8*14-8*8/1g(1+96/6)=2131(m3/d)当基坑降水为 5m 时 n=2当基坑降水为 3m 时 n=1由以上计算得出当基坑降水 8-10m 采用 4 口井进行降水， 当基坑降水 5-8m 采用 3 口井进行降水， 当基坑降水 3-5m 采用 2 口井进行降水,当基坑降水 3m 以内采用 1 口井进行降水。

20、降水过程中注意地下水位观测。在基坑开挖前及开挖过程中，眼井全部启动强力降水，之后可以根据水位观测情况及天气情况适当调整降水井数。管井内水泵位置置于底标高以下 1 米处，当管井内水位低于水泵时，停止抽水，当水位高于水泵位置，继续抽水。第 13 页 共 17 页施工流程：设备进场井点定位管井施工试抽水开始降水基础施工基础回填管井封闭设备退场。管井定位根据轴线控制点，用钢卷尺定位。成井采用泥浆护壁盘旋钻机钻进成孔。成孔后要洗井冲净孔底沉渣，并连续下入井管和滤料。安装管井井管采用 PVC 波纹管， 长度为 18 米。 管与管连接口要用胶带密封，用铅丝扎紧。 在 PVC 波纹管管身波纹与波纹之间用 10

21、 号钻头， 每隔 10mm布置渗透眼， 打孔过后再管身上面用 60 膜的尼龙网布均匀缠绕在滤管上并绑牢。井管外填滤料，滤料采用5#10#的瓜子片掺中粗砂灌至地面。摆放 PVC 波纹管时要扶正，确保井管整体垂直度。洗井管井安装后，及时放入 1.5 千瓦的高扬程水泵抽水洗井，防止时间闲置，使滤管堵塞。抽水洗井 1224 小时后，流出清水，即可连续抽水。如出现出水浑浊并大量含有粉粒成分时，要调细滤料粒径。排水第 14 页 共 17 页抽出来的通过高扬程泵直接排至原有村里的排水渠， 通过排水渠排至泾河。施工控制降水过程中注意地下水位观测。在基坑开挖前及开挖过程中，眼井全部启动强力降水，之后可以根据水位

22、观测情况及天气情况适当调整降水井数。管井内水泵位置置于底标高以下 1 米处，当管井内水位低于水泵时，停止抽水，当水位高于水泵位置，继续抽水。第五章第五章质量保证措施质量保证措施1、工程前，项目部向作业班组进行详细的技术交底工作，每道工序开工和职工上岗前进行简短的质量要求和技术交底，由各专业工程人员实施，使每个职工上岗前做到人人心中有数，以确保工程质量。2、摸清施工沿线的地下管线的详细情况，并制定详细的技术措施。第 15 页 共 17 页3、 沿井外壁设置抗沉锚杆，其做法参照土钉锚杆做法，锚杆直径200mm 与井壁成 45 度夹角，纵横布距与锚杆深度均为 2m，砼标号与井壁相同，钢筋与井壁同。4

23、、为保证剪力墙护壁质量过关，施工员在施工过程中必须严格检查钢筋工程和模板工程，控制范围参照国家强制性标准与接收井施工图。每层1.5m基坑土方开挖与护壁制作必须在监理单位验收合格后方能进行下一层的施工。5、 施工期间应密切留意天气预报， 如果报告有大风暴雨应暂停施工。如施工期间遇一般小雨，已开挖的拱墙位置应用编织布遮盖，并开泵抽水，防止雨水长时间浸泡沟槽。假设发现变形较大应用碎石回填拱脚已开挖部分。6、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。7、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、设计等单位工同协商解决。第六

24、章第六章 安全文明施工及环保措施安全文明施工及环保措施7.17.1 施工安全措施应急预案施工安全措施应急预案针对本工程的可能发生的事故紧急情况引发的伤害(如基坑坍塌、 高处坠落等)，必须及时采取抢救行动和补充措施，使其得到最大限度地减少伤害和损失。第 16 页 共 17 页1、应急预案的方针与原则坚持“安全第一，预防为主”的方针，贯彻“常抓不懈、统一指挥、高效协调、持续改良”的原则。2、机构与职责一旦发生施工安全事故，公司领导及有关部门负责人必须立即赶赴现场，组织指挥抢险，成立现场应急救援领导小组。组长: 副组长: 成员: 职责:研究、审批抢险方案;组织、协调各方抢险救援的人员、物资、交通工具等;保持与上级领导机关的通讯联系，及时发布现场信息。3、应急资源应急资源的准备是应急救援工作的重要保障，项目部应根据潜在事性质和后果分析，配各应急救援中所需的消防手段、救援机械和设各、交通工具、医疗设备和药品、生活保障物资。4、教育、演练为全面提高应急能力，项目部应对抢险人员进行必要的抢险知识教育，制定出相应的规定，包括应急内容、计划、组织与准各、效果评估等。并定期组织应急演练。第 17 页 共 17 页