黄浦江过江管施工组织设计Word文件下载.docx

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GB50205-2001

《钢结构工程施工质量验收规范》

2工程概况

2.1概况

上海城市环境项目APL一期城市污水管理子项目（上海市污水治理三期工程）为世界银行贷款项目，其B块系统主要覆盖区域为杨浦区、虹口区和浦东新区。

本工程为其中的污水总管及过江井管理站（即UWW2.6标），污水总管由嫩江路东部起，穿越黄浦江底，途经东塘路及规划洲海路，全长约2244m。

其中，浦西段为φ3500-252m；

过江管为2×

φ2700，单根管长709m，浦东段为φ3500-1283m，所有管道均采用顶管法施工。

本工程共设工作井4座（浦西倒虹井、1号井、3号井、4号井），接收井2座（浦东倒虹井、1号井）。

其中，浦西倒虹井、3号井及4号井采用沉井法施工；

1号井和2号井采用SMW围护、顺筑结构施工；

浦东倒虹井采用地下连续墙围护、顺筑结构施工。

φ3500顶管共分5段，分别为：

嫩江路段（军工路以东约1Km～浦西倒虹井），东塘路段（1号井～浦东倒虹井，1号井～2号井），规划洲海路段（3号井～2号井，3号井～4号井）。

φ2700顶管为黄浦江过江段，共2根，浦西倒虹井～浦东倒虹井。

2.2工程地质条件

㈠地形地貌

本工程浦西段位于嫩江路东部，近黄浦江，工程浦东段位于规划洲海路沿线及东塘路，沿线场地地形较为平坦，因处于黄浦江边，地势较高，地面标高为+4.2～+5.5m，工程沿线地貌形态较单一，属滨海平原地貌类型。

㈡地基土的构成和特征

经勘探查明，场地地基土在25.3m深度范围内为第四系松散沉积物，主要为饱和粘性土及粉性土组成，土层分布主要为：

①1填土（以杂填土为主），①a吹填土，①2浜土，②11褐黄色粉质粘土，②12褐黄色粘质粉土，②2灰黄色粘土，②3灰色粘质粉土，③1灰色淤泥质粉质粘土，③2灰色砂质粉土，④灰色淤泥质粘土，⑤1灰色粘土。

㈢场地地震效应

根据上海市工程建设规范《建筑抗震设计规范》（DBJ082-9-92）有关规定，拟建场区地基土为软弱场地土，属Ⅳ类场地，抗震设防烈度为7度。

㈣地下水

拟建场区在勘探期间测得地下水位标高埋深为0.83～2.45m，属潜水类型，受季节、气候及其他原因而有所变化。

经调查拟建管线附近无污染源，按《DGJ08-11-1999》第3.2.5条规定，场区地下水对混凝土无腐蚀性。

3施工计划

根据招标文件，从业主开工通知规定日起至竣工的期限为17个月。

我公司一旦中标，将首先组织施工队伍进行顶管各工作井的施工，待顶管施工条件具备后，立即进行顶管顶进施工，保证将施工工期控制在业主要求范围内。

具体施工进度计划见附图3-01：

施工进度计划横道图。

4施工部署

4.1工程施工总体目标

⑴工期目标：

保证在业主规定的施工期限内工程竣工。

⑵质量目标：

工程达到竣工备案的要求，确保上海市市政工程金奖。

⑶文明目标：

保证施工现场附合上海市文明施工的统一标准，确保现场安全文明施工达到“市级文明工地”标准。

⑷安全目标：

确保工程无重大安全事故。

4.2施工组织

根据本工程实际情况，我公司将组织有专业特长和实践经验的工程技术人员和经营管理人员，在施工现场设立工程项目经理部，对本工程作全面管理，对整个工程的资金周转进行调度安排，保障工程原材料的供应与补充，并能在全公司范围内调动机械、劳力和技术人员，从而保证本工程在进度、质量、安全和文明施工等各方面全面达标。

为做好施工管理，项目经理部将设置项目经理、项目付经理、项目总工等岗位，其下成立工程管理部、质安管理部、材料设备部、综合办公室。

具体组织网络见附图4-01：

施工组织网络图。

4.3施工设备计划

拟投入本工程施工的机具设备见附表-01：

主要机械设备表。

各道主要工序的施工机具保证在各道工序开工前全部进场。

4.4施工材料计划

本工程材料供应由项目管理部统一负责。

材料供应将采取统一采购、统一调运的原则进行，所有材料的供应单位均应符合业主提出的要求，并取得监理工程师的同意。

材料质量是工程质量的生命，为此必须严格控制材料进货渠道，把好质量关，即使是业主指定或提供的材料，同样要进行质量自检。

4.5技术力量配置及劳动力安排

根据上述总体施工布署，项目经理部将组织沉井施工、围护结构施工、内衬结构施工、顶管施工等各单项工程施工队。

根据施工进度安排，施工人员在开工日全部进场投入施工，若在每星期召开例会上发现有进度落后的工序，立即采取措施，增加人力和机械设备，把进度落后的工序抓上去。

通常施工时，安排二班制作业，工期紧张或脱节时，安排三班制作业，以保证工程按进度计划安全优质地完成。

本工程施工劳动力需求量见下表：

劳务计划表

单位：

人

工种、

级别

自发布开工通知起的月份

16

17

一、砼工

四级以上

四级以下

二、钢筋工

三、木工

四、架子工

五、操作工

20

六、电焊工

七、机修工

八、辅助工

18

5施工平面布置

本工程施工场地狭长、施工流动性较大，施工场地集中在各工作井附近，根据工程分项项目的不同、所处位置不同及施工工艺的要求，工程施工平面布置考虑按照不同的分项项目分别布置。

见附图5-01~附图5-06：

各工作井、接收井施工平面布置示意图。

5.1施工前期准备

⑴施工场地围护

①工地围护采取全封闭隔离措施，一律用彩钢板进行场地围护，围墙底部用50cm高的砖墙砌筑。

②为防止工地内的污水、泥浆溢出工地，工地围墙50cm高度内的砖墙用防水砂浆粉刷。

⑵场地清理及施工道路

①清除施工用地范围内的建筑垃圾、行道树、电线杆等地面与空间障碍物。

②平整施工场地，并以5‰坡度向明沟方向落坡;

③拟构筑施工道路的地基用压路机压实或人工夯实。

④施工场地内道路部分可利用原有路面，新筑施工道路采用钢筋砼结构，厚15cm，宽5米左右。

⑶行政生活设施搭建

①在业主提供的施工场地上设置本工程的行政生活基地，生活基地设在浦东倒虹井施工场地内。

②在行政生活基地内，设置办公室、会议室、医务室及更衣室、食堂、浴室及厕所等行政生活设施。

③在工地的适当地方设置集装箱式料具间，油库和危险品库，可以根据工程进展和平面布置的调整随时迁移地方。

⑷临时施工设施

①用于围护施工的临时设施

a.钢筋笼制作场

钢筋笼制作场由钢筋加工棚、钢筋堆场和钢筋笼制作胎模组成。

b.泥浆系统

泥浆系统由半埋式泥浆池、集装式泥浆箱、泥浆材料仓库、泥浆拌制机械、泥浆分离设备、泥浆输送泵及泥浆循环管路结合而成。

c.临时集土坑

因地下连续墙成槽作业时挖出的土方带有浆液和烂泥，直接装车外运会沿途滴漏，造成环境污染。

为此，拟在工地上设置一个能容纳2幅地下墙土方的临时集土坑，用来临时收集成槽作业挖出的湿土，待沥干泥浆后，再驳外弃。

d.泥浆沉淀池

本工程部分工作井采用沉井法施工，下沉采用水力机械冲泥的方法，出自沉井

内的泥浆先输入泥浆沉淀池中进行沉淀，待泥水分离后涝出土碴装车外弃。

②用于结构施工的临时设施

a.现场试验室

b.木工间和木模加工场。

c.钢筋间和钢筋加工场

d.支撑材料堆放场

⑸施工用地

根据本工程施工平面布置及生产、生活设施设置情况，具体的施工用地状况大致如下表统计：

土地的计划用途

所有面积（m2）

位置

需用时间

1、生产设施用地

8600

各工作井附近

2004.1~2004.11

2、生活设施用地

1500

浦东倒虹井附近

2004.1~2005.3

3、施工临时道路用地

1900

4、其他临时设施用途

600

2004.1~2004.8

合计

12600

⑹施工用电、用水

①根据招标文件，各个工作面用水、用电问题由承包商自己解决，其高峰需求量按下表考虑：

高峰用水需求：

15立升/秒

高峰用电需求：

500千伏安

②供配电方案

a.动力电源从施工变配电所引出，采用橡套电缆供电，沿工地周围布设2路电缆主干线。

b.照明电源单独从施工变配电所引出，采用橡套电缆供电，沿工地围墙布设照明电缆线，分别通到工地照明配电箱中。

③现场给水管路布置

a.现场给水主管路采用Dg50（2〃），沿工地围墙敷设。

为了方便施工用水，给水主管路沿线相隔10～15m设一个给水站，各装一只Dg25（1〃）和Dg15（1/2〃）的带宝塔头接管的阀门。

b.施工设施和生活设施用水根据设施的落实情况与用水量需求，敷设适当通径的给水支管路。

⑺工地排水

①为确保工地环境整洁，达到文明、标化要求，在工地上建立有效的排水系统，并与地区的排水系统沟通。

②工地排水采用明沟排水系统，明沟沿工地围墙构筑，每隔15m左右设一口集水井。

施工污水经过明沟集流，沉淀以后，间接排入地区的排水系统。

6施工方案

6.1沉井施工方案

本工程浦西倒虹井、3号工作井、4号工作井均采用沉井法施工，此章节所述施工方案以浦西倒虹井为例。

6.1.1沉井基本参数

浦西倒虹井平面形状为圆形，内径尺寸φ13.5m，总高度为20.7m，采用排水下沉法施工。

倒虹井刃脚底标高为-15.07m，至地面深度约20.5m，侧壁厚度分别为0.8m、0.6m，井壁结构为钢筋砼结构。

倒虹井所处土层为：

层①填土，层厚0.90~2.70m；

层②3灰色粘质粉土，层厚一般2.90～4.70m；

层③2灰色砂质粉土，层厚一般为5.10～8.20m；

层④灰色淤泥质粘土，层厚一般为6.00～9.00m；

层⑤1灰色粘土。

沉井下沉过程中将穿越层①、层②3、层③2、层④土层，终沉座落在⑤1层粘土中。

6.1.2沉井分节

根据沉井高度，沉井分为四次制作，两次下沉。

第一节制作高度3.6m（-15.07~-11.47m），第二节制作高度4.4m（-11.47~-7.07m），达到设计要求强度后，开始第一次下沉。

待沉到标高约-2.0m，并且稳定后，开始制作第三、第四节沉井。

第三节制作高度6.8m（-7.07~-0.27m），第四节制作高度5.2m（-0.27~+4.93m），达到设计要求的强度后开始下沉，待沉井沉到设计标高-15.07m后，进行干封底，浇注混凝土底板。

6.1.3砂垫层厚度

沉井结构制作前，首先要开挖砂垫层基坑。

开挖基坑后，铺筑砂垫层，以确保沉井在制作时的地基稳定。

砂垫层厚度应根据沉井制作的重量和地基承载力通过计算确定。

设定砂垫层厚度hs=0.6m，复核满足下式条件：

p＇≤f

p＇—传布到砂垫层底部下卧地基表面的压力（kpa）

f—砂垫层下地基土允许承载力（kpa）

p＇=[Q/A＇]+γs×

hs

式中：

Q—沉井第一、第二节自重

A＇—经扩散角砂垫层作用在基坑底的受力面积

hs—砂垫层厚度hs=0.6m

γs—砂垫层重度γs=15kN/m3

Q—沉井第一、第二节自重，Q=8456kN

A＇=129m2

p＇=Q/A＇+γs×

hs=8456/129+15×

0.6=74.5kpa

砂垫层下地基容许承载力f，按地质资料提供的C、Φ值，根据地基基础设计规范，按下式计算确定：

f=NDγDD+NCC

取C=10kpa，Φ=6.0°

，查表得ND=1.30，NC=3.58

D—基坑坑底深度D=2.0m

γD—基础底面以上土的平均重度（地下水位以下取有效重度）

γD=17.6kN/m3

f=1.30×

17.6×

2.0+3.58×

=80.8kpa

复核结论p＇=74.5kpa＜f，所以设定的砂垫层厚度0.6m能满足地基容许承载力要求。

根据计算，砂垫层厚度取0.6m，采用抽条铺筑的方法。

基坑开挖深度为2.0m，开挖放坡1:

1，素砼垫层为150mm厚。

详见附图6-01：

浦西倒虹井沉井结构制作基坑开挖平、剖面图。

6.1.4沉井施工步骤

根据施工现场工程地质情况及工程工期的要求，沉井分两次下沉。

两次下沉均按排水下沉、干封底的方法施工，下沉挖土方法采用水力机械破土排土。

本沉井下沉总深度约为20.5m，下沉深度较深，沉井下沉将主要穿越粉土层。

本工程范围内地下水较丰富，水位埋深一般在地下0.83~2.45m左右，为了保证沉井第一次、第二次排水下沉顺利进行，并顺利实现干封底，必须采取有效的技术措施，确保沉井下沉时井底土体稳定的施工要求。

为此，拟采取沿基坑四周布置大口径深井井点降低地下水位的施工技术措施，以达到沉井平稳下沉和防止井内土体隆起的目的。

大口径深井井点沿井壁外侧布置，共6口，井点管的长度为27m。

附图6-02：

浦西倒虹井沉井施工步骤图。

6.1.5沉井下沉系数

（1）沉井下沉施工前，应估算和掌握各个下沉阶段和深度时的沉井“下沉系数”，作为确定下沉施工方法和采取相应技术措施的依据，以确保和控制沉井平稳，顺利地下沉。

第一次沉井下沉系数“K”按下式估算：

K=Q/（R1+R2+R3）式中：

Q—第一、第二节沉井自重Q=8456KN

R1—四周井壁与土体总摩阻力。

井壁面积为47m2/m，下沉总深度为7m，井壁与土体的单位面积摩阻力按15KN/m2计算。

R2—刃脚踏面下土的正面阻力。

刃脚踏面面积为24m2，正面阻力按200KN/m2计算。

R3—刃脚斜面与土体的摩阻力。

刃脚斜面面积为45.6m2，斜面阻力按100KN/m2计算。

沉井第一次下沉各阶段的计算下沉系数见下表：

入土深度

2m

3m

4m

5m

6m

7m

下沉系数K1

1.13

1.10

1.06

1.00

0.94

0.89

下沉系数K2

1.59

1.49

1.40

1.28

1.19

备注：

K1值是在所有刃脚斜面土体未开挖工况下之值。

K2值是在刃脚斜面土体被开挖工况下之值。

（2）第二次沉井下沉系数“K”按下式估算：

Q—沉井总重Q=17525KN

井壁面积为47m2/m，井壁与土体的单位面积摩阻力按15KN/m2计算。

N—沉井所受的浮力。

沉井第二次下沉各阶段的计算下沉系数见下表：

8m

10m

12m

14m

16m

18m

20m

1.09

0.95

0.90

0.85

0.81

0.76

1.48

1.43

1.39

1.31

1.24

1.16

1.11

6.1.63号井、4号井沉井施工技术参数

3号井、4号井沉井为3节制作，1次下沉，采取排水下沉干封底。

基本尺寸、分节制作高度、砂垫层厚度等施工参数见下表：

编号

尺寸（m）

分节制作

高度（m）

基坑开挖

深度（m）

砂垫层厚度（cm）

下沉深度（地面至刃脚底）

井点根数（L=22m）

3号

8×

2.4+5.35+4.96

2.0

60

16.98

4号

Ф10.0

2.4+6.0+5.94

17.84

6.2围护结构施工方案

6.2.1SMW施工方案

（1）1号工作井、2号接收井围护结构为SMW水泥土搅拌桩,厚度为1.4m，工作井、接收井围护形式见下表。

工作井、接收井SMW形式简明表

内净尺寸（m）

基坑开挖深度（m）

搅拌桩深度（m）

H钢尺寸（mm）

1号工作井

φ11.2

15.53

25.5

700×

300×

13×

24

2号接收井

φ9.2

15.58

（2）SMW水泥土搅拌桩主要施工参数

a.SMW水泥土搅拌桩布置

1号工作井、2号接收井SMW水泥土搅拌桩布置见附图6-03、6-04。

b.SMW水泥土搅拌桩构造尺寸

桩径：

φ850；

中心距：

550mm；

内插型钢（Q235钢）型号：

24。

c.桩身采用325新鲜普通硅酸盐水泥，水泥掺入比为15%，要求28天无侧限抗压强度qu≥0.8MPa。

d.SMW水泥土搅拌桩施工流程

见下图：

SMW（型钢水泥土搅拌桩）施工流程图

开挖导沟

（构筑导墙）

设置机架移动导轨

水泥材质检验

SMW搅拌机架设

SMW搅拌机定位

报监理工程师

型钢进场焊接成型

水泥浆拌制

H型钢质检

制作试块

搅拌、提升、喷浆

重复搅拌下沉

H型钢涂隔离剂

残土处理

重复提升

经纬仪测斜、纠偏

设置导向框架和悬挂梁

插入型钢

施工完毕

H型钢起拔

H型钢回收

e.

主要施工参数

f.下沉速度：

0.5～0.8m/min

g.提升速度：

0.5m/min

h.搅拌转速：

30～50rod/min

i.浆液流量：

40L/min

j.浆液配比见下表：

项目材料

水

水泥

规格

自来水

325#

重量比

0.45~0.5

k.质量标准

（a）施工过程必须严格控制跟踪检查每根桩的水泥用量、桩长、搅拌头下降和提升速度、浆液流量、喷降压力、成桩垂直度、H型钢吊装垂直度、标高等。

（b）H型钢验收标准见下表：

实测项目

允许偏差

长度

±

20mm

截面高度

4mm

截面宽度

3mm

腹板中心线

2mm

型钢对接焊缝

符合设计要求

型钢挠度

10mm

（c）H型钢安装验收标准见下表：

型钢定位轴线

顶标高

型心转角

2°

垂直度

3‰

（d）搅拌桩桩体验收标准见下表：

桩位

偏差

平行基坑方向

30mm

垂直基坑方向

成桩深度

＋100mm，－0mm

6.2.2地下连续墙施工方案

（1）浦东倒虹井围护结构为地下连续墙,厚度为0.8m，墙体深度42m，围护结构内净尺寸为φ13.3m，基坑开挖深度为27.64m。

（2）地下连续墙施工主要技术参数

a.地下连续墙施工采用的工法

本工程地下连续墙施工采用由隧道公司编制的国家级工法：

“地下连续墙液压抓斗工法”。

“地下连续墙液压抓斗工法”主要工序见附图6-05。

b.地下连续墙施工流程图

地下连续墙施工流程图

施工准备

测量放样

泥浆系统设置

导墙制作

挖槽机组装

新鲜泥浆配制

槽段挖掘

泥浆贮存供应

土方外运

成槽质量检验

泥浆复制再生

清沉渣换浆

泥浆分离净化

振动筛

钢筋笼制作

吊装钢筋笼

吊装接头箱

旋流器

吊装接头管

沉淀池

设置砼导管

回收槽内泥浆

商品砼供应

浇灌墙体砼

劣化泥浆处理

拔出接头管

拔出接头箱管

c.导墙结构形式

为了使导墙具有足够的刚度与良好的整体性，本工程导墙采用现浇钢筋混凝土结构，其断面尺寸及配筋见附图6-06。

d护壁泥浆

（a）泥浆性能指标及配合比设计

a）新鲜泥浆的各项性能指标见下表。

新鲜泥浆性能指标表

项目

粘度（秒）

比重

PH值

失水量（㏄）

滤皮厚（㎜）

指标

24～28

8～9

≤10

≤2

b）新鲜泥浆的基本配合比见下表。

新鲜泥浆配合比表

泥浆材料

膨润土

纯碱

CMC

清水

1m3投料量（㎏）

116.