穿越河道顶管工程施工方案Word文档下载推荐.docx

1、工程开工前，组织各部门技术人员熟悉图纸，踏勘现场，制定详细可行的施工方法，并对主要施工人员进行技术交底，编制施工组织设计文件。4.2临时道路工程施工临时道路，修筑道路宽6米，采用碎砖摊铺。4.3施工住房施工住房就近租用民房，并在施工现场搭设值班房，仓库设在租用场地内，同时该场地可以满足部分机械停放。4.4施工用水主要以接入沿线相关单位的自来水为主，以满足生活用水及施工用水。4.5施工用电安装临时100KV变压器，以满足沉井制作及顶管施工需求。5.1工程概况本工程沉井为矩形井，为钢筋混凝土结构。穿越公路河道的工作井的高度建议施工时分2次制作1次下沉。沉井制作前，对井体所在位置离建筑物的距离、地下

2、管线走向作详细了解，制定详尽可行的支护方案并付诸实施后，方可实施下步工序。本标段主要注意点是穿越天三公路段沉井及顶管顶进。5.2主要施工工艺流程5.3基坑处理5.3.1采用在基坑中制作沉井的方法，基坑开挖在沉井施工区可采用LC220挖掘机和10吨自卸车出土，边坡按1:0.7放坡，为防止超挖及扰动基底面，在挖至坑地标高20cm时，采用人工修整坑底，基坑底部平面尺寸适当放大2.0m左右。基坑底部若有松软土体，全部予以清除，并回填砂性土，整平夯实。5.3.2基坑排水在沉井四周轮廓线外1.5m开挖300400mm（宽深）排水沟，坡度2%，内铺满碎石，形成滤水暗沟，在沉井两角设2只集水井，应比基坑低50

3、0mm以上，采用1寸潜水泵排水。5.3.3砂垫层砂垫层选用级配较好的中粗砂，分层洒水夯实，层厚控制在2030mm，砂的干容重不低于16.5kN/m3。5.3.4砂垫层施工结束后在井壁及底梁下部位置浇筑C15素混凝土垫层。并在刃脚部位砌筑砖胎膜，其表面铺设一毡两油。砌筑时，每隔0.9m预留一道2030mm宽垂直缝，便于对拉固定外模及下沉前砖胎膜拆除沉井封底底板混凝土浇筑5.4沉井制作5.4.1沉井分节沉井混凝土标号C35抗渗S6，沉井制作高度考虑2次制作1次下沉。 5.4.2 模板及脚手架沉井制作时采用定型钢模与木模配合使用，有插筋及不规则部位用木模板，模板固定采用14mm对拉螺栓，螺栓中间设止

4、水片三道37070，钢模表面涂润滑剂，木模板表面刨光。固定模板采用2寸钢管用作围囹，纵、横向均0.9m布置一道，使模板整体固定牢，确保浇筑时不产生走动和变形。沉井内部脚手架满堂布置，井外沿井壁四周搭设双排脚手架，并设简易栏杆、安全网，所有脚手架与模板脱离，防止沉井下沉时拉开脚手架。沉井直壁模板在混凝土强度达到75%以上，刃脚斜面的模板应在混凝土达到设计强度的75%方可拆模。5.4.3.钢筋制作与绑扎（1）钢筋进场必须具备出厂合格证和质量证明书，否则不予进场，进场钢筋应分批验收，以同一炉号，同一截面尺寸的钢筋为一批，进场后，抽样送检合格后方可使用。（2）钢筋进场堆存在离地面20cm的干燥、通风的

5、水平托架上，不同型号的钢筋应分别堆存，做好标识，避免混用。（3）钢筋下料严格按下料单进行下料切割，钢筋加工前应平直，无局部曲折，表面洁净，加工后的钢筋经检验合格后进行标识堆放，以利安装绑扎。（4）钢筋接头采用闪光对焊，焊对前，采用同类焊条、钢筋制作两个抗拉试件试验，合格后才能允许正式施焊。（5）钢筋绑扎时按施工图位置先低后高，先主筋后箍筋、分布筋分别架立，形成网片或筋笼。架立好的钢筋应加以保护，不得沾有泥土、铁锈、油脂等有害物质，不得加以外力使网片变形，上下层钢筋网片中应设架立筋。（6）为了保证保护层的厚度，应在钢筋网片外侧和底部设置与设计保护层相符的垫块，垫块布置按梅花型布置，安装后钢筋位置

6、、间距、保护层等的尺寸均应符合设计及规范要求方可进入下道工序。（7）底板钢筋上层筋施工时，为保证上层筋保护层尺寸，纵横间隔1米设16钢筋马凳。5.4.4模板制作（1）模板采用多层板配木楞进行拼装，模板内外侧固定采用14mm对接螺栓，中间设80止水片一道,模板竖肋采用50100木方,横向采用双排48钢管组成围囹，纵横向每隔0.6m布置对拉螺栓，使模板整体有足够的刚度、强度和稳定性，确保砼浇筑时不产生走动和变形。（2）模板应根据图纸尺寸要求先行设计，正确安装，精确就位，主要结构应多设控制点，以利检查较正。模板接缝紧密，防止水泥浆流失。（3）每层模板分层固定，避免用下层模板作为上层模板的支撑。脚手架

7、、人行通道等不能与模板、支架相连，防止沉井浇筑时沉降把脚手架拉开，如需连接必须采取有效措施，确保模板和支架的刚度和稳定性。（4）模板与砼的接触面上满涂脱模剂，脱模剂不得污染钢筋和其它预埋件。对拉螺栓上焊挡环，两端各放置一块2cm厚的小木块，两小木块的外包尺寸与构件设计尺寸相符，砼浇筑后凿除小木块，割除对接螺栓，用高标号砂浆补平，确保砼的外观平滑。5.4.5砼浇筑（1）在钢筋工程、模板工程、架子工程全部结束后，经检查模内清洁无杂物，模板外形尺寸、平整度符合要求，钢筋、预埋件、保护层等均符合要求，经监理工程师检查同意后方可开始浇筑。（2）砼供料考虑用商品砼，经砼输送泵泵送至浇筑部位下料浇筑。下料应

8、均匀对称，避免沉井产生不均匀沉降，砼浇筑应连续进行，严格按规范下料，并分层铺设。且层与层之间不得超过初凝时间。（3）砼振捣采用插入式振动棒振捣，振捣时快插慢拔，每一振点的振动持续时间应以保证砼振捣密实而又不离析为度，振捣应循环进行，振点的间距保证各点作用范围有部分重迭，避免漏振和超振，确保砼质量。（4）砼浇筑过程中，按规范留置抗压和抗渗试块，每100M3留标养抗压试块一组，每200M3留抗渗试块一组，同时按规范要求留置同条件养护试块。（5）沉井浇筑过程中，测量工跟班观测沉井沉降，发现不均匀沉降，及时上报采取有效措施，确保浇筑质量。5.4.6.施工缝。沉井施工缝采用钢板止水或嵌BW膨胀橡胶止水条

9、，同时对施工缝处进行凿毛处理。5.4.7.砼养护和拆模砼浇筑完毕12小时后,派专人值班洒水养护使砼表面保持湿润状态，养护时间为7昼夜。不承重的侧模在砼强度达到3.5Mpa后，并保证其表面及棱角不因拆模而损坏即可拆模，承重模板应在砼达到一定强度后方可拆模，具体根据各部位砼参照施工规范要求严格控制拆模时间，不得早拆。5.5沉井下沉本工程沉井采用两次制作一次下沉，沉井下沉前，沉井砼必须达到设计强度的70%以上。根据设计要求，本工程沉井采用排水法与不排水法相结合下沉。A、准备工作（1）清除井内散落的砼、脚手管、木板等杂物。（2）井壁上的对拉螺栓两端的小木块凿除，并作防渗处理，刃脚部位的预留筋向上垂直扳

10、弯,并酌情加装防护套管。（3）井内外均应设置钢梯，并加防护栏，设计好排泥管路，确保排泥畅通至指定排泥场地。排泥场设置好临时围堰，排水口门畅通，空间足够容纳下沉时的排泥量。（4）预留套管及洞口采用砖砌封堵，外侧用水泥砂浆粉光。B、排水下沉本工程沉井采用排水下沉的施工方法，施工中以高压水枪冲刷井内土层，使其形成适宜稠度和比重的泥浆，再用泥浆泵将泥浆抽出，送至指定的沉淀区域，为保证沉井均匀下沉，冲刷土层时，必须按先中央后四周的取土顺序，同时沿刃脚留出土台，最后对称分层冲挖，不得冲空刃脚踏面下的土层。冲刷沉井中部土层时，须分层进行，每层深度控制在4050公分。沉井开始下沉5米内，要特别注意保持沉井的平

11、面位置和垂直度正确，以免继续下沉后不易调整，在离设计标高20公分左右停止取土，使其在自重下下沉至设计标高。下沉系数验算：K=Q-B/T+R= （Q-B）/d（h-2.5）f+R=（1709.8-0）/24.8（5.0-2.5）20=1.341.15Q：沉井自重及附加荷重（KN）B：被井壁排出的水重，排水下沉时B=0T：沉井与土间的摩阻力（KN/），本工程根据土质查表取较高值T=20 KN/d：沉井外墙周长（m）h：沉井下沉高度（m）R：刃脚反力（KN），刃脚底面挖空时R=0C、控制沉井下沉速度和均匀、平衡下沉：（1）下沉前，在沉井外壁四角砼面上用油漆做好标尺标记，下沉中，在井外架设水准仪，24

12、小时监测，每2小时做一次观测记录，依据观测数据及时指导施工。（2）在沉井内壁四面各划二道垂线，设置标板，吊锤球，控制平面度和垂直度。（3）在沉井外设置控制网，沉井顶部设置十字控制线和基准点，下沉过程中每天用经纬仪进行观测，记录沉井下沉中的轴线偏移，并进行纠偏。（4）沉井下沉后的质量控制标准项次项 目允许偏差（mm）检验方法1刃脚平均标高100用水准仪检查2底面中心位置偏移H10mH/100用经纬仪检查3刃脚底面高差L10mL/100且不大于300D、沉井封底沉井下沉达到设计标高，经8小时沉降观测，当累计下沉量不大于10mm后即应进行封底工作，由于采用不排水法下沉，封底宜采用导管法浇注水下封底砼

13、。施工流程：清除井底浮泥井壁等接触部清洗抛填块石、碎石、整平素砼浇注水下布设插筋保养、抽水1、清除底部浮泥：沉井封底前，应尽可能将井底浮泥清除干净，此工作由潜水员采用水下吸泥机完成，并应加强测量，保证素砼厚度。2、井壁等接触部位清洗：潜水员用水枪、钢丝刷对井体与素砼接触部位进行清扫，以清除附着在井壁面上的淤泥等杂物，保证素砼与井壁良好接触。3、水下素砼浇筑按沉井结构特征，应采取多导管一次浇筑，浇筑时，力求对称、同步进行素砼封底，确保封底砼质量。 a.浇筑系统布置 （1）浇筑平台布置：平台由型钢、脚手管搭设而成，分上、中、下三层，上层为集料斗管理平台，中层为转料斗管理平台，下层为导管控制平台。

14、（2）导管布置：根据导管作用半径仓面尺寸，每个沉井布置2根导管，导管采用250钢管制成，提升用手拉葫芦控制。（3）砼配合比砼配合比委托试验室设计，掺缓凝减水剂，按1822cm坍落度控制，浇注时按规范检测并留置试块。b.砼浇筑 （1）备料储料斗容量必须满足每根导管开管的首灌量要求，这样才能使导管在首批砼中埋深0.60.8m，首灌量计算如下：其中：v首灌量；d导管直径（m），为0.25m； D砼扩散直径，取3.0m； Hc首灌砼形成的砼堆高（m），一般按0.81.0m考虑， 取0.8m； h1砼首灌堆高到Hc时导管内砼柱与导管外水水压平 衡的高度（m）； 其中：Rw井内水的容重按1T/m3计； R

15、c砼拌和物容重，按2.4T/m3计； Hw井内水面至首灌砼形成锥体，重心高度（m）； Hw=Ho-1/3HcHo井内水面至井底的高度取5m 故 Hw=5-1/30.8=4.7m h1=4.71/2.4=2.0m v1=2.0（3.140.252）/4+0.8/332）/4=2.0m3要求储料斗首批供料能力至少达2.0 m3（2）开管浇筑根据井内地形特征，确定井内各管的开管下料顺序，位于锅底的先下料，开管时采用砂包排除导管内水柱，灌注开始后，应连续进行，在第一根导管浇筑一定量的砼后，视砼面上升情况再开灌仓内其它导管。（3）导管提升水下砼浇筑中要加强测量，导管提升要确保导管埋深（一般1.0m左右）

16、，每次提升不宜过大，一般0.2m左右，导管提升只能在下料时进行，避免导管进水，砼面接近设计标高时，应逐步减小导管埋深，同时加大砼一次下料量，以减小砼表面坡度。6.4.4保养、抽水：保养期间应控制井内水深，使井内外不致产生水头差。抽水前应观测地下水位，如水位过高时应采取降低地下水措施，并视实际降水效果考虑增加井点降水等措施，确保能满足沉井抗浮要求。E、钢筋底板浇筑 在封底素砼达到设计强度值并满足沉井抗浮要求后方可抽水进行底板施工。 底板施工前应将封底素砼软弱层凿除并将残渣清出井外，表面清洗干净，井体与底板接触部位凿毛处应清洗干净。对可能存在的局部渗漏处应采取措施严密封堵，避免渗水影响底板质量。底

17、板钢筋应与框架底梁等上的预留钢筋焊接牢固，底板上层钢筋绑扎时应加铁镫。集水坑等在底板浇筑前准确预埋，不得遗漏。F、下沉施工机械配备本工程沉井下沉配备的施工机械为：2台22KW泥浆泵1台15KW高压水泵2台3KW潜水泵150塑料软管200米65塑料软管200米G、沉井下沉质量通病的预防措施1、沉井倾斜沉井倾斜产生的原因可能有以下几方面：（1）沉井制作场地土质软硬不均，事前未进行地基处理，筒体砼浇筑后产生不均匀下沉。（2）沉井制作高度过大，重心过高，易于产生倾斜。（3）沉井制作质量差，刃脚不平，井壁不垂直，刃脚和井壁中心线不垂直，刃脚失去导向功能。（4）挖土不均匀，使井内土面高低悬殊，或局部超挖过

18、深，使下沉不均，或刃脚下掏空过多，导致沉井倾斜。（5）刃脚局部被石块或埋设物搁住，排水下沉，井内出现流砂。（6）沉井壁上留有较大孔洞，重心偏移。（7）井外临时弃土或堆重对沉井产生偏心土压力，或在井壁上施加施工荷载，对沉井一侧产生偏压。（8）下沉进程中，未及时采取防偏、纠偏措施。对上述问题的预防措施：（1）沉井制作场地应先经清理平整压实，如土质不良，应全部或局部进行地基加固处理（如设砂垫层、灰土地垫层等）。（2）沉井井制作应控制一次最大浇筑高度在12米以内，以保持重心稳定。（3）严格控制模板钢筋砼质量，使井壁外表面光滑，各部尺寸在规范允许偏差以内。（4）根据不同土质情况，采用不同的挖土顺序，分层

19、开挖，使挖土对称均匀，刃脚均匀受力，沉井均匀、竖直平稳下沉。对松软土质，可先挖沉井中部土层，每层深4050公分，沿沉井刃脚周围保留土堤，使沉井挤土下沉。对中等密实的土，如刃脚土体挖出后仍很少下沉，可再从中部向刃脚分层均匀削薄土堤，使沉井平稳下沉。对土质软硬不均的土层，应先挖硬的一段，后挖软的一侧。对流砂层只挖中间不挖四周。对硬土层，可按一定顺序分段掏空刃脚，回填砂砾，待最后几段掏空并回填后再分层逐步挖去回填填料，使均匀下沉。沉井倾斜如受地下水方向影响时，先挖背水方面的土，后挖迎水方向的土。（5）刃脚遇到小块姜石孤石搁住，可将四周土挖空后撬去，较大石体可采用机械或爆破方法除去。（6）井壁孔洞应封

20、闭，使保持井壁各段重量均衡，达到平衡下沉。（7）井外卸土堆重，井上施工荷载，务使均匀对称。（8）下沉过程中加强测量观测，在井外设置控制网，沉井顶部设十字控制线和基准点，在井壁内划分垂直线，设标板吊锤球，以控制平面秀垂直度。下沉过程中，每班观测不少于2次，发现倾斜（锤球偏离5公分）及时纠正。2、沉井位移或扭位沉井产生位移或扭位产生的原因有（1）沉井倾斜后，当倾斜一侧土质较松软，在纠正倾斜时，井身往往向倾斜一侧下部产生一个较大压力，因而伴随向倾斜方向产生一定位移。当倾斜方向不平行于轴线时，纠正后则产生扭位，多次不同方向的倾斜，纠正倾斜后伴随产生位移的综合复合作用，也常导致产生偏离轴线方向的扭位。（

21、2）沉井倾斜未纠正就继续下沉，常会使沉井向倾斜相反方向产生一定位移。（3）测量偏差未及时纠正。上述问题的预防措施：（1）加强测量控制和检测，在沉井外和井壁上设控制线，内壁上设垂直观测标志以控制平面位置和垂直度，每班观测不少于2次，发现位移或扭位及时纠正。（2）及时纠正倾斜，避免在倾斜情况下继续下沉，造成位移或扭位。位移纠正方法：控制沉井不再向位移方向倾斜，同时有意识地使沉井向位移相反方向倾斜，纠正倾斜后，使其伴随向位移相反方向产生一定位移纠正。如位移较大，也可有意使沉井向偏位的一方倾斜，然后沿倾斜方向下沉，直到刃脚处中心线与设计中心线位置吻合或接近时，再纠正倾斜，位移相应得到纠正。扭位可按纠正

22、位移方法纠正，使倾斜方向对准沉井中心，然后纠正倾斜，扭位随之得到纠正。也可先纠正一个方向倾斜、位移，然后纠正另一个方向倾斜、位移，几次倾斜方向纠正后，轴线即恢复到原位置。3、沉井下沉过慢或不沉沉井下沉过慢或不沉的原因有：（1）沉井自重不够，不能克服四周井壁与土的摩阻力和刃脚下土的正面阻力。（2）井壁制作表面粗糙，与土的摩阻力加大。（3）向刃脚方向削土深度不够，正面阻力过大。（4）遇障碍物，沉井局部被搁住。（5）在软粘性土层中下沉，因中途停沉过久，侧压力增大而使下沉过慢或停沉。上述问题的以预防措施有：（1）沉井制作严格按设计要求和工艺标准施工，保持尺寸准确，表面平整光滑。（2）使沉井有足够的自重

23、，下沉前进行分段下沉系数K的计算。（3）对下沉系数不大的沉井，采取连续挖土，连续下沉，不使中间停歇时间过长。（4）在井壁周围空隙中充填触变泥浆或黄泥浆，降低摩阻力。4、沉井突沉或急剧下沉沉井产生突沉或急剧下沉的原因有：（1）在软粘土层中，沉井侧面摩阻力很小，当沉井内挖土较深，或刃脚下土层掏空过多，使沉井失支支撑，常导致突沉或急剧下沉。（2）当粘土层中挖土超过刃脚太深，形成较深锅底，刃脚下的土层失稳，造成突沉。（3）沉井下遇粉砂层，由于动水压力作用向井筒内大量涌砂，产生流砂现象，而造成急剧下沉。对于沉井突沉或急剧下沉的预防措施有：（1）在软土地层下沉的沉井，可增大刃脚踏面宽度，在刃脚部位宜保留5

24、0公分宽的土堤，控制均匀削土，使沉井挤土缓慢下沉。（2）严格控制挖土深度，不使挖土超过刃脚，出现深的锅底。（3）控制排水高差和深度，减少动水压力，不使产生流砂或隆起现象。5、对邻近建筑影响的预防措施（1）遇粉砂层时，采用井点降水或不排水法下沉。（2）沉井挖土，尽量采取刃脚切土下沉，避免在刃脚处向外掏空。深井外发现虚坑，立即用碎石填实。（3）在软土层下沉，应严格控制操作和排水，不使水头差过大，以避免急剧下沉。（4）严禁重型机械驶入沉井周围土楔体塌坍范围内。6、遇流砂或向井内涌泥引起周边土体下沉，应改用不排水下沉。测量放样导轨安装后座顶板安装后座千斤顶安装洞口止水装置安装掘进机试运行拆除挡土板后座

25、千斤顶顶进水泵排泥顶进纠偏钢管焊接钢管进场验收轴线控制施工准备顶进设备安装掘进机井内就位掘进机穿墙管道顶进钢管防腐6.1顶管施工工艺：6.2顶管工作井设施6.2.1顶管工作井设施（1）工作井地面设置a起吊设备：配备50t汽吊运工具管，25t汽吊吊放管材等。b供电设施：顶管掘进机110KW，辅助设备及照明用电35KW，现场申请临时用电。C供水设施：供水管接到润滑浆边及井内。（2）井内设备安装a导轨导轨应具有足够的强度和刚度。导轨由型钢和钢板焊接而成。在工作井底板基础上应事先预埋钢板，预埋钢板的位置与导轨相吻合，以便导轨与之焊接。预埋钢板上的锚固钢筋要焊牢并有足够的锚固强度。确保导轨在受撞击力的作

26、用下，不走动，不变形。b主顶油缸架主顶油缸架是拼装式结构，主顶油缸架的安装必须定位准确。保证油缸受力点的位置正确。其高程和平面安装误差5mm。c承压壁承压壁是承受传递全部顶力的后座墙，应具有足够的强度和刚度。后靠用=50mm钢板，在钢板和混凝土平面之间满铺50mm松木，承压壁面积HB=3.0m3.5m。d搭设操作平台操作平台上放置主顶油缸用的液压动力站、储油箱、配电箱、操作设施等，平台设置在井的一侧，利用井侧面斜坡段安装平台，为确保操作人员的安全，平台外侧安装拦杆，护栏高度为1.2m。6.2.6顶力计算（1）管道的顶进阻力：由掘进机的正面阻力和管道外壁的摩阻力组成 F=F1+F2F1为工具管正

27、面阻力； F1=1/4（D2RH）=234KN； D管道的外径2.04m； R重力密度，取18 kN/m2；H土体高度，取4； F2为管道摩阻力； F2= fDL=2562kN； f管壁四周的平均摩阻力系数取8，采用触变泥浆减阻为2.666 ; L管道的入土深度150m。F=F1+F2=234KN+2562kN=2796kN6.2.3洞口处理为保证顶管工序顺利进行，对出洞口区域采取必要的加固措施。（1）预留洞口外侧安装20槽钢，控制洞口外侧土体不会因地下水流动而沿洞口流入井内；（2）在洞口设置止水系统：洞口止水O胶圈安装平整牢固，水密性良好；止水胶圈安装位置须与管道在同一轴线。6.2.4管材进

28、场严格执行成品及辅材质量检验管理制度；收集材料质保书，做好材料进场记录及外观检查；对管材的外观尺寸、防腐层情况实行专项检查，合格后方可使用。6.2.5顶管施工（1）以工作井穿墙洞中心为依据，在地面建立实际管道轴线控制点。井上井下控制点的传递，可采用全站仪定向，经纬仪一次投递。在管道轴线上任意一点传递至井下仪器平台上，再传递另一点至觇标。水准测量采用水准仪，确立基准小平台，工具管后部设立水准标尺，由此确定高程偏差。（2）为保证顶管工序顺利进行，对后靠背及千斤顶支架等设备安装准确牢固尤为重要。防止工具头发生“磕头”现象采取以下措施：顶进段钢管与工具管焊接牢固；在工具管出洞时，须严格控制其轴线偏差不大于3mm ，其高程应为设计标高加抛高数（其数值可根据土质情况、管径大小、工具管自身重量和顶进速度等因素设定）。（3）出洞出洞前必须对所有设备进行全面检查，包括液压、电气、压浆、照明、通讯、通风等操作系统是否能正常进行工作。各种电表、压力表等是否能正确显示其进入工作状态，然后进行联动调试，确认没有故障后，方可准备出洞。 拔槽钢前检查洞口止水圈与机头外壳的环形间隙是否均匀、密封，拔槽钢后将机头随即切入土层中，避免土体松动坍落。（4）管材焊接及外观检查 a 、焊条的化学成份，机械强度应与母材相同且匹配，兼顾工作条件和