顶管工作井专项施工方案.docx

1、顶管工作井专项施工方案 第一章 工程概况1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。本次设计Y18（Y23）段为d3500-d4000mm雨水管道采用顶管施工，顶管工作井3座（Y18、Y19、Y21），接收井2座（Y20、Y22），工作井尺寸为11.58m，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

2、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程（m）设计管内底（m）管道埋深（m）作业方式支护形式Y18双向直流型管坑d3500440.459430.13110.328机械作业钢筋砼护壁Y19双向直流型管坑d4000440.637429.50611.131机械作业钢筋砼护壁Y20接收井d4000440.013429.19410.819机械作业钢筋砼护壁Y21双向直流型管坑d4000440.333428.89611.4

3、37机械作业钢筋砼护壁Y22接收井d4000441.036428.59412.442机械作业钢筋砼护壁2地质条件2.1场地地形地貌 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、滑坡等不良地质作用。场地地形相对比较平坦，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。

4、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 土层土层范围值（m）岩性描述编号名称层厚（m）层底深度（m）层底高程（m）颜色状态包括物及其它特性素填土Q4ml0.500.600.500.60439.12451.91黄褐色松散稍湿，多为耕植土，以黏性土为主，含零星砖渣、煤渣等。局部为建筑垃圾。黄土Q3eol4.708.405.308.90432.74437.12黄褐色硬塑土质较均匀，大孔发育，含蜗牛壳、虫孔、钙质条纹及植物根等。属高压缩性土。黄土Q3eol2.56.4010.511.70428.38434.42褐黄色软塑土质

5、较均匀，孔隙发育，含蜗牛壳、虫孔、钙质条纹等。局部呈流塑状态。古土壤Q3eol2.103.0012.9014.60425.73431.92褐红色可塑孔隙发育，具团粒结构，含少量钙纹、钙质结核等，底部约0.3m钙质结核层。黄土Q2eol揭露最厚6.1揭露最深20.0最深高程419.94褐黄色可塑土质较均匀，孔隙发育，含蜗牛壳、虫孔、钙质条纹等。局部呈软塑状态。2.4地下水勘察期间在黄土塬钻孔中测得稳定地下水位埋深为6.413.7m，水位高程430.70434.99m。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

6、度为2.0m左右，本次勘察期间地下水位处于年丰水期水位。 第二章 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3、建设部危险性较大的分部分项工程安全管理办法的通知（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 2462008）6、给排水管道工程施工及验收规范（GB502682008）7、建筑基坑支护技术规程（JTJ1202012）8、施工现场临时用电安全技术规范(JTJ262005)9、建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）10、湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程（JGJ16

7、72009）11、建筑与市政降水工程技术规范(JGJT111-98) 第三章 施工计划3.1主要工程数量Y18、Y19、Y21为工作井11.5m8m，Y20、Y22为接收井8m8m。3.2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 3.3机械设备进场计划安排二、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，施工员在施工过程中

8、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，避免雨水长时间浸泡沟槽。若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。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拟配备本工程的试验和检测仪器设备表序号

9、仪器设备名称型号规格数量国别产地制造年份用途备注1全站仪南方1台北京2013测量、监测2水准仪S32台苏州2015测量、监测3激光经纬仪J2-21台苏州2014测量、监测4钢卷尺50m2广州2016测量、监测5钢卷尺5m10广州2016测量、监测6激光垂直仪-1台广州2015混凝土检测7试模1501501506沈阳2016混凝土试样 第四章 主要施工工艺及技术方案4.1 施工工艺流程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4.2 逆做法土方开挖及井

10、壁施工：4.2.1 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1.5m。因第一次基坑开挖深度为3m，故第三层先绑扎钢筋及模

11、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。4.2.2施工中可能遇见问题及处理：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，

12、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。4.2.3 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1.5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。4.2.4 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；必要时采用48钢管与顶托加固支撑对顶。4.2.5 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

13、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。4.2.6模板拆除： 井壁混凝土终凝8个小时后才能拆除支撑，强度达到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。必须等上层砼强度达到80%后进行下一节护壁施工。4.3 工作井计算书：4.3.1 设计条件1、本工程位于西咸新区秦汉新城，取最不利工作井（Y21）井深12.4米进行计算，钢筋混凝土整体深井结构：净尺寸13.19.612.4（长宽高）；2、混凝土强度等级：C30；3、钢筋采用HRB335（）级热轧钢筋；4、钢筋保护层厚度：壁板35mm,底板40m

14、m；5、回填土重度：18KNm3 ；6、选用汽-20荷载等级（20Nm2）7、地基承载力fa=200KPa，内摩檫角=30.4.3.2 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（kPa）r=18（KN/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)=132（kPa）首层3m Ea=18*6* tg2(450-200/2)=26.4（kPa）2、护壁厚度计算：d= kEaD/2fc式中：k=1.

15、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（kPa）fc=混凝土早期抗压强度（kPa）,查施工手册第四版得弹性模量E（3*104N/mm2）=1.65*132*13.4*/3*104/2=0.45m首层3m时d=1.65*26.4*13.4*/3*104/2= 0.09m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。4.3.3 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 M50.000000（kN-m）轴心力设计值 N224.000（kN）矩形截面宽度 b5500.0改为（mm

16、）矩形截面高度 h1000.0改为15000（mm）钢筋合力点至截面近边的距离 aa35.0（mm） 2、计算参数:根据设计要求查规范得:重要性系数 01.0混凝土C30的参数为:系数 11.00系数 10.80混凝土轴心抗压强度设计值 fc14.3（N/mm2）混凝土轴心抗拉强度设计值 ft1.43（N/mm2）正截面混凝土极限压应变 cu0.00330钢筋HRB335的参数为:钢筋抗拉强度设计值 fy300（N/mm2）钢筋弹性模量 Es2.0（100000N/mm2） 3、计算过程:截面有效高度:h0ha965.0（mm）偏心距:e0MN223.2（mm）判别结构破坏类型:h2a965.

17、0（mm）因为e0h2，属于大偏心受拉钢筋面积计算:ee0h2a688.2（mm）AsAs0Nefy（h0a）1299.0（mm2）配筋率验算:规范要求最小配筋率min取大者（0.2，45ftfy）0.21（%）minbh11550（mm2）Asminbh11550（mm2）Asminbh11550（mm2）4.4 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）降水来达到本次降水的目的，根据规范要求，水位降至作业面以下1m。由于距渭河较近。 4.4.1 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

18、筑物离开挖作业点较远，基坑对周边建（构）筑物基本无影响。 4.4.2 降水技术方法选择及布置：依据勘察报告所提供水文地质条件，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（JGJ12099）F.0.11式计算，为：Q =1.366Ks(

19、2H-s)s/1g(1+R/r0) =1.366*5*10*（14-10）*10/1g(1+120/8) =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7m）S基坑水位降深m；（按10m）R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）0.5,=2*10*(5*7)0.5=120式中H含水层厚度；r0 基坑等效半径m（r0=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）8.3.4式计

20、算，q=120rslK =120*3.14*0.3*3*K =758（m3/d）式中：q单根井点管的出水量（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）8.3.3式计算， n=1.1Q/q =1.1*2268/758=3.3 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) n=1.1Q/q=3当基坑降水为6m时n=2.3当基坑降水为5m时n=2当基坑降水为3m时 n=1 由以上

21、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。 4.4.3 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。4.5施工降水4.5.1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。4.5.2 管井定位根据轴线控制点，用钢卷尺定位。 4.5.3 成井采用泥浆护壁回旋钻机钻

22、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。 4.5.4 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。4.5.5 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。4.5.6 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。 4.5

23、.7排水 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。4.5.8 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 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，每道工序开工和员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，使每个员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。 3、 沿井

24、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、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，避免雨水长时间浸泡沟槽。若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

25、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。 第六章 安全文明施工及环保措施7.1 施工安全措施1、沿工作井四周设置1.2 米高的固定护栏，采用1.8m高的彩钢板进行围挡，工作井四周要挂闪光灯和相应的警示标语。2、挖土施工时工作井必须设置爬梯，供人员上下井用。使用的卷扬机等应安全可靠并配有自动卡紧保险装置。3、挖出的土石方应及时运离工作井，不得堆放在工作井四周3 米范围内。4、作业人员必须戴硬安全帽。5、严格遵循土方开挖程序，控制均匀挖土，防止发生偏位，严重倾斜或管涌等现象，做好作业前和施工中的

26、通风换气工作，每次进入管道时，保证管内通风，以免导致人身事故。6、吊车、起重设备由专人操作和专人指挥，统一信号，预防发生碰撞。吊车靠近工作井边坡行驶时， 加强对地基稳定性检查， 防止发生倾翻事故。吊管下工作井时，注意安全。7、加强机械设备维护、检查、保养。机电设备由专人操作，认真遵守用电安全操作规程，防止超负荷作业。8、开挖前详细了解沿线管线资料，做好沿线管线保护措施。9施工过程中，施工人员必须使用安全带，洞口必须有施工人员照应，坑内用不大于36 伏照明灯照明，每班作业时必须有合格的电工当班。10、利用轴流式抽水泵在工作井设置的集水井内进行抽水， 保持井内无积水，抽水时，施工作业人员不得站立在

27、积水范围内。11、采用卷扬机垂直牵引出土时， 井下不能站人， 工作井上平台的作业人员出土时必须使用安全带。12、现场配备专职监护人员， 密切注意作业人员状态。13、施工过程中使用的有关机械设备必须严格按照各机械的安全操作规程进行操作，全部用电设施必须符合施工现场临时用电安全技术规范。7.2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。 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、持续改进”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。