顶管专项施工方案泥水平衡法.docx

1、顶管专项施工方案泥水平衡法 第一章 编制依据和工程概况一、编制依据1、广州市净水有限公司所提供设计图纸、招标文件；2、给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-2008）；3、给水排水构筑物工程施工及验收规范（GB50141-2008）4、市政排水工程质量检验标准CJJ-90；5、混凝土和钢筋混凝土排水管 （GB/T11836-2009）；6、施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-20057、顶管施工技术 余彬泉、陈传灿编著 人民交通出版社8、 国家有关法律法规及广东省人民政府、地方人民政府及其所属有关部门在施工安全、工地治安、人员健康、环境保护及土地租用等方面的具体规定和标准。9、建

2、设同类及类似工程的施工经验及用于本合同段施工队伍的施工设备和技术力量情况。二、工程概况本工程拟建设污水管道约2.893km，主管管径D500D1000管道，限流管管径D300D400，管材主要为：DN500采用HDPE管，倒虹管采用钢管，顶管采用级钢筋混凝土管，其余采用级钢筋混凝土管。施工方案为明挖和顶管结合施工。顶管工作段为WC22WC25长113米，WC25WC29长164米。顶管矩形工作井尺寸为7米4.9米，圆形接收井尺寸为7米。根据设计图纸顶管共2段共设顶管工作井1座，接收井2座，工作井设于WC25，接收丼设于WC25、WC25。地质情况：根据地质报告中间成果，详见附件：钻孔柱状图本工

3、程顶管方式采用泥水平衡法。第二章 工程特点和施工前的准备工作一、工程特点1、本工程平面位置按排水工程管道走向依次布置，施工线路较长，施工放线及结构的模板、钢筋施工的方案必须周密，重点控制。2、由于本工程为全现浇钢筋混凝土结构，因此混凝土质量直接关系到结构的安全和质量情况，因此必须确保混凝土的工程质量。3、本工程施工历经雨季，所以抓好雨季施工是重点。4、本工程施工场地要根据工程施工需要迁移，在每相临两座工作坑之间进行流水施工是本工程的施工特点。5、本工程顶管位于挖方区，埋置较深。二、施工前的准备工作 1、进行施工测量和现场放线工作。2、确定管线范围内及施工需用场地内所有障碍物，如管线、电线杆、树

4、木及附近房屋等的准确位置。3、按施工平面布置图修建临时设施，设置装、运临时用水的设施、安装临时用电线路，利用工作井内集水井进行机械排水。4、进行顶管所用设备的加工制作。5、根据顶进长度，准备好各类管线和所需的辅助物（固定架等）。三、 技术准备1、进行施工技术交底工作。2、做好定位点控制，施工测量和现场放线工作。四、施工流程1、顶管施工工艺流程开机顶进机头进洞竣工验收井内安装后续管节泥浆输送工作井、接收井施工设备安装砼管吊装就位砼管制作加工施工准备机头穿墙出洞测量控制及纠偏注浆中继间安装管内接头嵌缝井内回收机头管道贯通 备注：（1）工作井完成后用16号槽钢做顶管导轨确定主轴线。（2）、各设备就位

5、开始顶进。2、施工顺序 施工顺序为：工作井施工顶进设备安装调试吊装砼管到轨道上连接好工具管装顶铁开顶进机械出泥管道贯通拆工具管安检查井。顶管施工工艺流程图见上图所示。第三章 工作井与接收井施工方案第一节 测量放线一、平面测量与垂直测量方法选择本工程0.00以下平面及垂直测量采用全站仪进行施工测量。二、测量依据及操作执行标准所有测量定线依据建设单位给定的书面通知文件，以及设计施工图纸。测量操作执行国家规范工程测量规范。三、建立测量放线小组序号职务人数1测量工程师1人2专职测量员1人3测量放线员2人四、本工程测量仪器、量具精度序号仪器、量具名称职务型号及精度数量备注1全站仪ZT20 Pro1台鉴定

6、2水准仪DS323台鉴定3塔尺5m1条鉴定4钢卷尺50m1条鉴定五、测量控制目标1、测量放线合格率100%，确保达到施工精度和进度要求。2、平面的控制线测量精度不低于1/10000，其测角精度不低于20。3、标高控制：每连续墙施工段层间测量偏差3mm，全高10mm。六、测量放线方法1、定位及轴线尺寸控制保证本工程的测量精度，在工作井中心线的延长线上设引桩控制网，控制网的各中心线桩应控制在距井边15米以上。工作井开挖后用它做为各施工层恢复中线的依据。外控制桩采用15015020mm钢板，底部焊接四只500mm20钢筋作为地脚埋置于混凝土中保护，保护深度为500mm。 2、高程测量：基坑土方开挖时

7、，以0.00标高控制点测出各负数整米数的水平点，并在基坑壁上标记，最后将水平仪移至基坑底，校测基底标高。3、标高控制现场建立统一的水准网点，水准网点应根据建设单位（业主）提供的水准点进行引测。工作坑施工时，根据所建立的水准网点，在坑边上测出-1.500m标高线，作为工作坑施工的依据。高程传递水准仪配合钢卷尺,钢卷尺起始端悬挂15kg线坠,如下图所示：第二节 工作井及接收井施工方案沉井施工顺序：泵井沉井井体分节制作，第一节和第二节3米，第三节2米，井体混凝土强度为C25。工作井下沉至设计标高之后，采用C20素混凝土封底，封底厚度为1.6米，之后制作工作井底板，底板采用C20钢筋混凝土制作，厚度为

8、0.4米。1、泵井沉井基坑开挖根据设计图纸的泵井坐标定出泵井中心及泵井井体外壁四个角点的控制桩，基坑底四边尺寸比泵井结构外围尺寸沿周边各放宽0.5m，依据设计图纸由泵井平面尺寸确定基坑底面尺寸，泵井的基坑开挖深度为1m，以基坑底部周边尺寸按1：1放坡至地面标高，为基坑敞口形，可供立模板、绑扎钢筋搭设外模板。泵井基坑采用人工挖土并整平基底，土方可随即用车辆外运。2、沉井基坑铺筑在人工整平之后，沿沉井壁体中心线铺设碎石垫层，垫层厚度为200mm，铺设宽度1.25m（比刃脚宽度两侧各放宽0.5米），并用人工机具夯实平整；然后在碎石垫层上填筑粗砂垫层，厚度为100mm，用平板震动整平、密实。在垫层上沿

9、沉井刃脚四周浇筑素砼垫层带，厚度为80mm，宽度比泵井壁体厚度内外宽200mm，沿砼垫层带周长相距1.0m设承垫木条，供内外立模板，绑扎钢筋之用。3、第一节泵井沉井制作根据设计要求，确定第一节泵井制作高度，在铺筑的素砼垫层带上，铺设隔离层（油毛毡或薄板条），然后通过垫层带中相隔1.0m 的木条上搭立内模板和泵井满堂内脚手架，内模板校正后绑扎钢筋，再立外模板和外脚手架，沉井内外模封闭后，串拉杆螺丝、拉紧、清理井壁冲洗干净，复核验收立模扎筋均符合规范规程要求，放置漏斗，间距4m，四个转角处均设漏斗，漏斗下挂若干节串筒，砼可直接通过漏斗、串筒灌入井壁之中，保证砼跌落高度不大于1.5m，不会产生砼离析

10、现象，施工人员用电动振动器，按砼操作规程进行振捣密实，保证泵井砼结构强度达到终凝后进行养生。当井体砼达到设计要求强度时，依次同步抽除一般承垫木，每根承垫木抽除后，立即用砂将刃脚下部填实，使沉井的荷重均匀地转移到砂堤上这样既可防止沉井的突沉，又可以方便顺利地抽除其它承垫木。最后抽除定位承垫木。4、沉井掏挖及下沉泵井沉井下沉根据地下水位情况，计划采用不排水挖土下沉方法。不排水下沉方法时，采用长臂挖掘机挖掘井底中央部分的土，使泵井形成锅底，在砂类土中，一般当锅底比刃脚低11.5米时，泵井即可靠自重下沉，而将刃脚下的土挤向中央锅底，然后继续挖土，泵井便可继续下沉。若刃脚下的土不易向中央塌落，则配以高压

11、射水松土或进行适当排水下沉。由于上步桥净空小，所以挖掘机在施工过程中，必须安排专人监督指挥，避免挖掘机在施工过程中碰撞上步桥桥梁。5、第二节的泵井沉井制作在第一节泵井下沉至预定标高的基础上，停止挖土，泵井井壁外围用砂回填至壁顶下500mm，泵井内用砂回填1500mm,便于增加井壁的摩擦力、对泵井进行限位和上一节井壁的顺利施工。开始制作第二节泵井。先将内脚手架接高稳定，沿着第一节顶面部的拉杆螺丝上立第二节内模板，经校正后，绑扎钢筋，其后再立外模，串拉杆螺丝和校正，同时接高外脚手架和顶面工作平台铺设完毕，各道工序和复验工作同第一节井壁制作标准相同进行验收。第二节模板接高，放置漏斗，间距4m，四个转

12、角处均设漏斗，漏斗下挂若干节串筒，砼可直接通过漏斗、串筒均匀灌入井壁之中，每次浇注的高度不大于50cm，且保证砼跌落高度不大于1.5m，不会产生砼离析现象，施工人员用电动振动器，然后拆除内外模进行养生，达到强度后拆除内外脚手架清理井内垃圾准备下沉。6、第三节泵井的工艺与第二节基本相同。第三节泵井下沉的过程中，考虑到上步桥净空只有6.2米的因素，先将泵井周边土降1米后，采用长臂挖掘机挖土下沉，工艺与第一节相同。若挖掘机由于桥梁净空小的原因不能挖到位，则采用抓斗机进行抓挖下沉施工。采用抓斗机抓挖井底中央部分的土，使泵井形成锅底，在砂类土中，一般当锅底比刃脚低11.5米时，泵井即可靠自重下沉，而将刃

13、脚下的土挤向中央锅底，然后继续挖土，泵井便可继续下沉。若刃脚下的土不易向中央塌落，则配以高压射水松土或进行适当排水下沉。7、泵井沉井封底及底板浇筑泵井下沉至设计标高后观察其稳定性，在8小时内泵井自沉累计量不大于10mm时，才能进行封底。不排水封底，即在水下进行封底，要求待井体下沉相对稳定后，将井底整平，将多余的浮泥清除（必要时可派潜水员进行水下检查、处理），铺碎石垫层30cm，封底混凝土用导管法灌注，灌注水下封底混凝土时，需要的导管间隔及根数根据导管作用半径和封底面积确定，导管作用半径随导管下口超压力大小而异，其关系如下：超压力（kpa）75100150250导管作用半径（m）P=1.5127

14、.15=190.73 KN，符合要求！10、顶管后背墙安全稳定性计算1、顶力的计算例：按井距最长的一段（L=165m）管径为1000计算顶力，砼管每节长2m，重1.2吨，土质为粉质粘土。依据顶力经验公式计算顶力：P=NGLP=总顶力 N为土质系数 粉质粘土取2G：单位管体自重 L为顶进总长度P=2219.8100=3920则在总顶力3920KN的作用下（弹性平衡状态）后背所需均布荷载最小面积为（后背墙壁排方木的最小面积）：=P/F得F=P/=20.9EP=土壤的总被动承载力郞青的被动土压力理论 EP=1/2rh2+tg2(45+/2）+2chtg(45+/2） r：为土壤容量（KN/m3） 粉

15、质粘土为：20.5KN :土壤内摩擦角 粉质粘土：27.5 c:为土壤内摩擦角聚力 粉质粘土：24 h为挡墙后背土的高度：5mEP=（1/2）rh2tg2(45+/2）2chtg(45+/2）=（1/2）20.5（5）2tg2(45+27.5/2)+245tg(45+27.5/2)=1192Kn/m在力的作用点出每水平延米的均布线荷载那么在总顶力作用下后背所需最小宽度：W=P/EP=3136/1192=2.6米故该顶管后背墙安全稳定性符合设计规范要求。11、沉井现场监测（1）沉井支护结构相关资料深基坑支护结构施工前应取得以下基本资料：a建筑场地及其周边，地表至支护结构底面下一定深度范围内地层结构、土(岩)购物理力学性质及含水层性质。地下水位、渗透系数等资料；b标有建筑红线、施工红线的地形图及基础结构设计图；c建