顶管工程专项施工方案.docx
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顶管工程专项施工方案
顶管工程施工方案
一、止水帷幕
1、选择高压旋喷桩止水帷幕的原因：
选择高压旋喷桩止水帷幕的原因：
高压旋喷桩，是以高压旋转的喷嘴将水泥浆喷入土层与土体混合，形成连续搭接的水泥加固体。
适用于处理淤泥、淤泥质土、流塑、软塑或可塑黏性土、粉土、砂土、黄土、素填土和碎石土等地基。
高压旋喷桩水泥用量大，强度高，防水防流砂效果好，进度快。
而水泥深层搅拌桩的水泥用量小，强度低，防流砂效果差，如地下水大时或出现流砂时，不能起到应有的帷幕作用，进度慢。
故在沉井周围设置双排高压旋喷桩作为止水帷幕。
2布置方式
止水帷幕设置在距离沉井周边3米外，长度、宽度根据沉井形式的不同分别计算，双排错开布置，高压旋喷桩直径为50cm，互相搭接10cm。
水泥采用普通硅酸盐水泥，掺量为65kg/m。
因未知不透水层具体深度，暂定桩长16m，上部1m为空桩，有效桩长15m。
3工艺流程
准备工作→钻机就位→制浆→钻孔→插管→高压泵加压→试喷→注浆→拔管→移位→补灌。
4具体工艺
（1）准备工作
准备充足的水泥加固料和水。
水泥的品种规格符合规范及设计要求。
水泥使用42.5普通硅酸盐水泥。
在选择的试验点加固范围内的代表性土层用薄壁取土器取样并送检。
室内配合比试验，根据现场土样的情况，按不同含水量设计并调整几种配合比，通过试验确定施工配合比。
根据室内试验确定的施工喷浆量、水灰比在现场打设数根试验桩，根据试桩结果调整喷浆量，确定钻机的提升速度、回旋速度、喷入压力停浆面等工艺参数。
用推土机、挖掘机配合自卸车清除地表30cm种植土，将原地面按设计要求整平，完成施工放样，定出桩位。
（2）移动旋喷桩机到指定位置，将钻头对准孔位中心，整平钻机，垂直度偏差不大于1-1.5%。
（3）水泥将液选用普硅42.5号水泥，水灰比控制在0.5—0.55。
拌制时间为10-20分钟，然后通过两道滤网后流入浆液桶中备用。
（4）启动钻机，同时开启高压泥浆泵低压输送水泥浆液使钻杆沿导向架震动射流成孔下沉直到桩底设计标高，
（5）喷浆管下沉到设计深度后，停止钻进，高压泥浆泵压力增加到设计值（20-40Mpa），坐底喷浆30s后，边喷浆边旋转，同时严格按照设计和试桩确定的速度提升钻机。
（6）当旋喷管提升接近桩顶时，应从桩顶以下1米开始，慢速提升旋喷，旋喷数秒，再向上提升0.5米，直至桩顶停浆面。
（8）向浆液罐中注入适量清水，开启高压泵，清洗全部管路中的残存的水泥浆，直至清洗干净后，将钻机移位到下一个桩位。
（9）喷射注浆完成后，由于浆液的析水作用，会有不同程度的收缩，使顶面出现凹陷，及时用水泥浆补灌。
（10）旋喷桩直径为50cm，桩与桩之间交叉10cm，两排桩之间交叉10cm。
深度15米。
（11）施工用水用电应在施工前全部落实，否则，应配备相应的发电机及水车。
旋喷桩施工质量标准
序号
项目
允许偏差
检查数量
检查方法及说明
1
固结体位置（纵横方向）
50mm
抽检2%，但不少于2根
用经纬仪检查（或钢尺丈量）
2
固结体垂直度
1.5%
用经纬仪检查喷浆管
3
固结体有效直径
±50mm
开挖0.5-1米深后尺量
4
状体无侧限抗压强度
不小于设计规定
钻芯取样，无侧限抗压强度试验
5
复合地基承载力
不小于设计规定
抽检2%，但不小于1处
平板荷载试验
6
渗透系数
不小于设计规定
按设计要求数量
钻孔注水试验
二、沉井施工
沉井设置的原则是尽量利用图纸设计检查井的位置，同时兼顾支管的设计位置。
根据图纸平面图K1+370.62-K2+720段污水检查井P1—P20的平面位置及支管的设计位置，K1+370.62—K2+720段共设置10座7m*7m工作井，4座7m*5m工作井,18座4.5m*4.5m接收井。
工作井、接收井均为钢筋混凝土结构、沉井工艺，井底为50cm砖砌流槽+50cmC30底板混凝土+0.3mC30垫层混凝土。
井室深度低于管道流水面1.3m，沉井井壁总高10.78-12.57m。
根据施工现场的地质情况和周围环境条件，确定沉井采取三节制作、三次下沉和降水挖干、干封底的施工方案，第一节为5.7m，第二节为4m，第三节为1—3m。
混凝土采用C30商品混凝土泵送。
钢材采用国标一级、二级钢材。
第一节长度计算：
L=垫层0.3+底板0.5+流槽0.5+管节2.4+上部预留2=5.7m
工作井、接收井尺寸的确定
1.工作井的设计
工作井内应有足够的工作面，尺寸计算如下：
⑴长度=靠背0.7+顶铁0.2+千斤2.4+机头4.2+工作空间0.3=7.8m
⑵宽度=沉井预留孔洞2.7+（工作宽度1+爬梯0.15）*2=5m
2、接收井尺寸
（1）长度=机头4.2+工作宽度0.3=4.5m
（2）宽度=沉井预留孔洞2.7+（工作宽度0.9）*2=4.5m
3、故三通、四通、L型工作井尺寸为7m*7m
二通工作井尺寸为7m*5m
接收井尺寸4.5m*4.5m
沉井施工程序：
基坑测量放样、平整场地及确定井位打设管井降水基坑开挖刃脚垫层施工第一节立井筒内模和支架第一节钢筋绑扎第一节立外模和支架第一节浇捣混凝土第一节养护及拆模第一节封砌预留孔第一节凿除垫层、挖土下沉第一节沉降观察、接槎处理第二节立井筒内模和支架第二节钢筋绑扎第二节立外模和支架第二节浇捣混凝土第二节养护及拆模第二节封砌预留孔（如果有）第二节挖土下沉第二节沉降观察、接槎处理第三节立井筒内模和支架第三节钢筋绑扎第三节立外模和支架第三节浇捣混凝土第三节养护及拆模第三节封砌预留孔（如果有）第三节挖土下沉第三节沉降观察铺设封底混凝土绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土混凝土养护检查井施工回填、平整场地。
1、基坑测量放样、平整场地及确定井位
工作井、接收井的位置选择在图纸检查井的位置，用全站仪进行放线定位，并用水准仪准确测量地面高程。
根据现场地质情况，沉井基坑开挖深度取2米，沉井刃脚外侧面至基坑边的工作距离取2米，基坑边坡采用1:
0.5。
整平场地后，根据沉井的中心座标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。
施工放样结束后，须经监理工程师复核准确无误后方可开工。
2、管井井点降低地下水位
管井井点布置：
管井井点沿污水管道线路两侧布设，井深15m。
管井井点工艺程序：
井点测量定位—挖井口安装筒—钻机就位—钻井—回填井底砂垫层—吊放井管—回填井管与孔壁间的砂砾过滤层—洗井—井管内下设水泵—试抽水—降水井正常工作—降水完毕封井
成孔采用回转钻钻机，用泥浆护壁，孔口设置护筒，以防止孔口塌方，并在一侧设排水沟、泥浆坑。
孔径应较井管直径大200mm。
成孔后应立即安装井管，以防塌方。
管井井管沉放前应清孔，用吊筒反复上下取出泥渣洗井。
井管采用无砂混凝土管下设，将预先制作好的井管用吊车分段下设，外壁绑长竹竿导向，使接头对正。
井管过滤部分应放置在含水层适当的范围内，井管下入后，及时在井管与土壁间用铁锹分层填充沙砾滤料。
粒径不大于滤网的孔径，一般为细砾石。
填滤料要一次连续完成。
从底填到井下1m左右，上部采用不含沙石的粘土封口、洗井。
潜水泵在安装前，应对水泵本身和控制系统做一次全面细致的检查，如无问题，可放入井中使用。
管井内潜水泵用绳索吊入滤水层部位，上部应与井口固定，电缆接头应有可靠绝缘，每台泵应配置一个控制开关，安装完毕应进行试抽水，满足要求后开始转入正常工作。
3、基坑开挖
经监理工程师认可的基坑开挖边线确定后，即可进行挖土工序的施工。
如果冬季施工工作井基坑底面应包括暖棚的使用空间。
挖土采用1m3的单斗挖掘机，并与人工配合操作。
基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥，基坑开挖用反铲挖土机进行，并辅助人工整平。
在底部四周设置排水沟与集水井相通，集水井内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除，防止积水而影响刃脚垫层的施工。
基坑形成后立即以粗砂分层回填夯实，每层厚度为15cm，共分两层，辅以洒水，用平板振动器或蛙夯密实，以保证填砂的承载力。
4、刃脚垫层施工
刃脚垫层采用砂垫层和混凝土垫层共同受力。
砂垫层采用加水分层夯实的办法施工，夯实工具为平板式振捣器，砂垫层厚度为20厘米。
混凝土垫层表面应用水平仪进行校平，使之表面保持在同一水平面上，混凝土垫层厚度为20厘米。
5、立第一节井筒内模和支架
沉井分三次制作，三次下沉。
第一节高度为5.7m。
井筒模板采用组合钢模或竹胶板与局部木模互相搭配，以保证内模的密封性。
刃脚踏脚部分的内模采用砖砌结构，宽度与刃脚同宽。
井身内模支架采用空心钢管支撑。
钢管支架必须架设稳固，采用对撑支架，增加内模的稳定性。
井壁采用组合木模板，与混凝土接触面用脱模剂先进行涂抹，与刃脚接触的空隙要塞要防止漏浆。
沉井的外侧模板采用竖缝支立，立好后严格核对上下口各部分尺寸、井壁的垂直度。
支撑拉杆完成后必须检查是否牢固。
6、第一节钢筋绑扎
钢筋绑扎在内模支立完毕，外模尚未扣合时进行。
先将制好的焊有锚固钢筋的刃脚踏面摆放在碎石砂垫层的刃脚画线位置，进行焊接后再布设刃脚钢筋、内壁纵横筋、外壁纵横筋，内外侧箍筋设置保护层垫块。
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》（GB50204—92）中的有关规定执行；现场钢筋绑扎时，其交叉点应用21＃铁丝绑扎结实，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，方可进行立外模。
在冬季施工期间，钢筋施工应注意以下几点：
1、钢筋的负温冷拉；
钢筋可以在负温度条件下冷拉，其环境温度不低于-20℃。
负温冷拉应采用与常温施工相同的伸长率。
负温下冷拉的控制应力较常温提高3Mpa。
2、钢筋的负温焊接：
（1）钢筋在室外焊接，其环境温度不低于-20℃，同时应有防雪挡措施。
焊后的接头，严禁立刻碰到冰雪，若出现上述情况，施工方应做出相应调整。
（2）负温电弧焊：
a进行邦条电弧焊或搭接电弧焊时，第一层焊缝，先从中间引弧，再向两端运弧；立焊时，先从中间向上方运弧，再从下端向中间运弧。
以使接头端部的钢筋达到一定预热效果。
b焊接电流应略微增大，焊接速度适当放慢。
在焊接过程中，应采用短弧焊，防止断弧，且不要产生烧伤现象和在非焊接区引弧，以避免是钢筋受到损伤。
c焊条使用422焊条。
7、立第一节外模和支架
钢筋绑扎验收后，应进行架立外模和支架。
井壁内外模用止水螺栓对拉固定，止水螺栓采用φ16的圆钢，中间设置止水片，两端设置铁片控制井壁厚度尺寸，圆钢两端头上铰成螺纹，用定制钢螺帽固定，拆模时拆去钢螺帽，割去外露部分，再用同标号防水砂浆二度抹平，确保不渗水。
井壁之间设置横撑和斜撑，施工平台采用钢门式支架搭设，门式架之间采用纵横钢管连接固定。
外模支架必须稳、牢、强，保证在浇捣混凝土时，模板不变形，不跑模。
8、第一节浇捣混凝土
模板和支架验收合格后，方可进行混凝土的浇捣。
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。
砼在非冬季施工中，采用C30，冬季施工采用C40。
为缩短施工周期和保证工程质量，采用泵送商品混凝土。
泵送混凝土可将输送管的软管直接放入浇捣段，距离浇捣面1米左右，保证混凝土不离析。
混凝土入模应注意对称布料并及时振捣，使上下砼结合成一体。
入模振捣用插入式振捣棒进行，为确保振捣质量，在模板一侧开一定数量的振捣窗，便于振捣棒入模振捣，浇筑完窗下部分混凝土后，立即封闭。
振捣棒插入时应离开钢筋，但应防
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