顶管方案新.docx

1、顶管方案 新南京河西新城南部地区恒河路建设工程拉管、沉井工程施工方案 南京润盛建设集团有限公司恒河路项目部2012年11月291、工程概况2、编制说明3、沉井施工方案4、拉管施工方案5、工期和质量目标6、施工质量管理措施7、施工组织人员名单8、安全、文明施工措施9、安全应急预案附图1-1图1-2图2-1图2-2,图3 抗浮计算1 工程概况1.1 施工内容本工程为恒河路排水工程，实施范围为西起红河路，东至现状江山大街，道路起止桩号K0+140K4+241.886，全长约4102m。拉管检查井46个,做沉井施工，未见设计图纸，暂定拉管井内径3m3m的方井。结构以设计出图为准。过路污水管采用DN40

2、0拉管，全长1261.9m；DN600拉管，37.7 m。拉管管内底标高由1.03m -4.00m。1.2 地形、地质条件本工程为南京河西新城南部地区恒河路道路工程、污水管道DN400PE微控定向钻穿越。结合该工程现场地区及地质报告的土层判断沉井持力层为淤泥质粉质粘土层，拉管穿越土层为粉细沙层。土层的地下水均属于潜水性质，土层为含水层。地下稳定水位在4.26-6.65m左右。2、 编制依据2.1 施工合同、施工图及施工图图纸会审等内容。2.2沉井部分有关施工规范、质量检测评定标准和国家施工规范建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)；混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204201

3、1）；建筑工程质量检验评定标准（GBJ30188）；给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-2008）；建筑结构荷载规范（GB50009-2001）（2006版）混凝土结构设计规范（GB50010-2010）给水排水工程构筑物结构设计规范（GB50069-2002）给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程（CECS 137:2002）砌体结构设计规范(GB50003-2011)；2.3拉管部分有关施工规范、质量检测评定标准和国家施工规范2.3.1工程技术质量要求及验收规范（GB502682008）2.3.2顶管施工操作要求及质量验收标准均须遵照给排水管道工程施工2.3.3顶管技术规程按给

4、排水工程（CECS.246:2008）有关规范2.3.4水平定向钻技术中国非开挖协会、中国地大编。2.3.5工程建设单位的有关通知指令；综合参照以上质量评定标准。2.4、根据现场勘察情况结合公司现有机械设备、施工管理经验、技术员及施工作业人员素质条件3、 检查井沉井施工方案3.1 施工准备 、收集工程施工范围内的地形和水文地质条件、地上地下障，碍物、周围建（构）筑物结构状况及坚固程度、地下管线等资料，对其进行分析，为指导施工提供必要的依据。、在工程开工前，组织有关人员熟悉设计图纸，了解设计意图及相关细节，明确质量要求，进行图纸自审，并积极配合业主作好图纸会审工作，听取设计交底，尽可能将图纸上的

5、问题解决在工程开工之前。、开工前将钢筋等原材料送往具有资质的实验室进行试验。、在工程开工前组织沉井的控制测量，首先对建设单位和设计单位提供的坐标点及水准点进行复测，然后测量定位出沉井施工控制点，做好资料并申报监理单位进行复测验收。、组织有关人员学习现行的技术标准、施工验收规范、工程质量评定标准以及施工图纸等文件，保证工程在施工过程中自始自终严格按规范要求进行。、工程开工前，施工所需的机械设备和工程材料必须进场，管理技术人员和施工人员全部到位，清理施工场地，搭设临时设施，架设供电线路，满足开工前的一切要求，待监理验收合格且开工报告审批后立即进行施工。、临时用地施工临时用地将在本工程红线征用范围内

6、，在施工现场建立项目部、施工队住房、临时试验室、材料仓储、钢筋制作场、木工房等临时设施。施工场地采用全封闭围护措施，围护结构采用彩钢板。、施工道路现场交通不便，需做临时施工道路。、施工用水从附近临时接入水管，以满足生活办公用水及施工用水。拉管施工需要拌制大量泥浆，需要现场提供大量的水源，否则就需用水泵从较远的地方翻水来确保现场施工用水。、施工用电施工用电及生活用电将自邻近变电所引到施工现场，施工用电用90mm2电缆架空搭设，生活用电采用三相四线制架空引至生活区。为确保施工中机械设备的运转，我单位配备2台150KW发电机备用，以满足施工需要,施工现场必须提供两个以上的120KW的用电接线点。否则

7、，就需要现场发电来确保现场施工用电。、材料采购及供应我单位将与以往协作过信誉好的材料供应商取得合作，择优选用优质材料，现场取样试验，合格后报与监理工程师批准后投入施用。、施工现场配备主要的机械设备如下表：序号名 称规格/型号额定功率（KW）数量产地1反铲挖掘机320C100KW1徐州2自卸汽车12T180KW1南京3长臂挖掘机3201徐州4发电机150KW2上海5翻斗车FL-1A10KW1句容6电动夯实机HER-1604KW2浙江7交流电焊机BX1-250F10KW1南京8钢筋切断机Y112M-43.51江苏9钢筋弯曲机G100-401.51南京10电 刨YC-90L-21.51浙江11深井高

8、压水泵15020南京12振动棒ZN-701.52南京13千斤顶2江苏14起重机16T1江苏15泥浆泵15KW2江苏16卡特挖机3201江苏17液压泵站30KW1江苏3.2测量放样工作3.2.1 工程测量根据业主提供的坐标控制点及标高基准点为依据，进行轴线测放及标高控制，由技术主管对测量人员进行技术交底，提出进度要求，并加强领导，要求有认真的工作态度。所有施工现场使用的仪器设备均需通过技术监督局计量测试单位检定合格，并定期对所用仪器进行校验。3.2.2 平面测量建筑部分总体测量均根据构筑物的平面图定位，遵循先整体后局部的控制原则，在施工现场设置矩形控制图，矩形控制网由建筑物的主要轴线组成，并于施

9、工前做好控制桩，作为平面控制的依据。根据本工程的现场实际情况，本工程上部的平面控制及垂直度控制决定采用“外控法”。为了保证构筑物轴线位置正确，用苏州JDJ2经纬仪轴线投测到柱顶上。其投点误差为5mm。投测时将基准面设在0.00层上，把经纬仪安置在轴线控制桩上，后视轴线控制点，用正倒镜承中的方法，把轴线投测至0.00层面边缘，在0.00上设控制点，组成规则的几何图形，用钢卷尺实量其间距作为校核，其相对误并不得大于12000。经校核合格后方可开始该层施工。3.2.3 定位放线本工程根据现场提供的坐标，结合总平面图，及原有建筑物相对位置，将建筑物一次性测投完成，然后在本建筑的四周转折点以及纵墙两端钉

10、定位桩，经甲方、规划单位核验且办妥定位验收记录后，进行下道工序施工。首次定位放线作为基础定位依据，进入挖土及基础施工前，应对定位桩及其它定位点进行复核无误。否则，应及时校正并作好记录。3.2.4 标高控制及垂直传递采用四等水准测量，将建设单位给定的控制点高程引测到施工现场附近，设置施工水准点，作为施工中高程的控制依据3.3概述本工程沉井井壁、底板顶板结构采用C30抗渗S6混凝土，封底采用C30水下混凝土，垫层采用C15。沉井制作采用分两节制作，沉井下沉采用不排水下沉。3.4、工艺流程基坑开挖处理砂、素砼垫层支架搭设第一节沉井钢筋安装第一节沉井立模第一节砼浇注、养护测 量第二节沉井制作沉井下沉下

11、 沉封底底板浇注3.5 施工方法 本工程沉井施工拟采用不排水施工的方法下沉。3.5.1 基坑排水基坑开挖工作平台，污水检查井基坑下口尺寸7m7m，高3m,按1:1放坡。基坑四周开挖50cm的集水沟，井四角采用80cm到100cm的集水坑，以备基坑排水。3.5.2 砂垫层按最深检查井（刃脚结构参照接收井）计算砂垫层厚度:砂垫层计算在砼垫层厚度，宽度一定时，要满足如下关系:A、 经砼垫层扩散的压力要小于砂垫层的允许承载力B、 经砂垫层扩散后的压力要小于天然地基的允许承受力f=G/L L=b+2htg G-沉井单位长度的重力 砂垫层的压应力扩散角,取22.5 b C15混凝土垫层宽度 h-砂垫层高度

12、即：f=G/(b+2htg)根据现场情况和地勘报告，f=60KN/m2，G=250.58.5=106.25KN/m, b=1.2m即106.25/(1.2+2*h0.414)=60 KN/m2h=0.68 取70cm.砂垫层底口面积与基坑一致，上口面积根据坡度算出。砂垫层选用级配较好的中粗砂，分层洒水夯实，层厚控制在20-30cm，中粗砂宜取密度大于95%,砂的干容重不低于16.5KN/m3. 砂垫层施工结束后在井壁下部位置浇筑10cm的C15素砼垫层，在刃角部位砌筑砖胎模，砖胎模表面铺设一毡两油。砌筑时，每隔0.9m预留一道20-30mm宽垂直缝，便于对拉固定外模及下沉前砖模拆除。检查井采用

13、沉井施工，结构未见设计图纸。建议DN400的污水检查井采用内径3m3m的方井；洞口采用预留。具体结构以设计出图为准。根据地勘，拉管位置地质较差，需要采取措施加固地基。采用高压旋喷桩加固地基，高压旋喷桩参数见下表：喷射压力(MPa)水压(MPa)气压(MPa)喷嘴直径(mm)旋喷转速(r/min)旋喷提升速度(cm/min)水灰比2280.71.6-212121:1水泥采用P.O42.5普通硅酸盐水泥，桩体水泥参量50%，考虑到流沙中打旋喷桩较难成桩，需要按1:8的比例加入膨润土，确保成桩效果。平均水泥用量约320Kg/m， 28天无侧抗压1.0Mpa. 具体的桩的分布及桩长见附图。具体规范有：

14、地下防水工程技术规范GBJ108-87地基和基础工程施工及验收规范 GBJ202-833.6沉井制作3.6.1 沉井分节制作沉井砼设计标号C30，根据设计要求和施工需要，确定沉井分两次制作。工作井、接收井及污水井分两节制作，第一节制作5m长。3.6.2 脚手架搭设沉井内部脚手架满堂布置，均匀对称架设，井外沿井壁四周搭设双排脚手，并设简易栏杆、安全网，所有脚手与模板脱离，防止沉井下沉使模板、脚手架变形。3.6.3 钢筋加工按照图纸钢筋保护层厚度：井壁为40mm，底板为40mm，顶板为30mm。钢筋锚固长度I级钢为33d，级钢为40d.单面焊10d，双面焊5d，q且焊缝错开。搭接的长度是锚固的长度

15、的1.2倍。具体偏差要求如下表。表一、钢筋加工的允许偏差（mm）项目允许偏差受力钢筋顺长度方向全长的净尺寸10弯起钢筋的弯折位置20表2、焊接网及焊接骨架的允许偏差（mm）项目允许偏差网的长宽10网眼尺寸10骨架的宽和高5骨架的长10箍筋的间距10受力钢筋间距10排距53.6.4 模板、砼浇注和养护沉井制作时采用木模板，模板固定采用12mm止水对拉螺栓，为防止井壁发生渗水现象，在拆除模板后对对拉螺栓孔的内外端部进行防水处理，即在对拉螺栓两端砼表面处设垫块，在砼模板拆除后凿除垫块，在砼表面凹进部份以1：2防水砂浆抹平。模板表面涂刷专用脱模剂，减小阻力便于下沉。固定模板采用50mm钢管及8#槽钢用

16、作围护，纵横向均0.9m布置一道，使模板整体固定牢，确保浇注时不产生走动和变形。模板架设要保证工程结构和构件各部分的形状尺寸和相互位置的正确，要保证有足够的承载力。配好的模板要编号堆放，注明规格和部位，固定在模板上的预留孔洞不得遗漏。模板拆除要确保混凝土的强度符合要求。预埋件、预留孔洞的与内需偏差如下表项目允许偏差（mm）预埋钢板中心线位置3预留管的中心位置3预埋螺栓中心线位置2外露长度10，0预留孔中心线位置1现浇结构模板安装的容许偏差如下表项目允许偏差(mm)轴线位置3底模上标高5截面内部尺寸基础10桩、墙、梁4,-5层高垂直全高5m8相邻梁板表面高低差2表面平整(2m以上长度)5现浇结构

17、拆模时所需的砼强度如下表结构类型结构跨度（m）设计混凝土强度百分比（%）板2502,8100砼采用商品砼泵车输送至浇注工作面，浇筑时采用沿井壁均匀、对称、分层平铺法作业，砼面应保持同步均匀上升，防止混凝土中心偏移，同时密切观测沉井沉降，若不均匀沉降值较大，则应及时采取措施，严防井壁产生裂缝。采用插入式振捣器振捣，不得漏振。混凝土浇筑完毕后12小时内应采取养护措施，可对混凝土表面复盖和浇水养护，拆模时砼强度应达到规范要求。井壁侧模拆除后应悬挂草袋并浇水养护，每天浇水次数应满足能保持混凝土处于湿润状态的要求。施工缝处混凝土应凿毛并冲洗干净，混凝土残渣也应清除干净，保持浇筑面的清洁。3.7 沉井下沉

18、3.7.1 准备工作 用实心砖封堵沉井预留孔，外侧用钢板封堵(当孔径小于等于1000mm时，采用8mm的钢板；当孔径大于1000mm时，采用10mm的钢板)。待沉井混凝土强度养护至设计强度的100%后，即可进行沉井下沉施工。沉井施工采用不排水下沉法，在不排水下沉施工中，需保持井内水位高于井外水位一米。根据地勘报告，地下水位在高程4.26m-6.65m之间。混凝土垫层及刃脚砖模的破除 采用风钻破除混凝土垫层及刃脚砖座，按从外到内的顺序破除分，破除时应对称施工，确保均匀沉降。破除出的混凝土碎块及砖碎块应及时清除并吊运出井外。防止沉井初沉时即产生倾斜，加强沉降观测。3.7.2 （1）沉井下沉相关计算

19、以拉管经过的最深检查井为标准进行下沉（井深8m）计算。A、沉井下沉稳定性计算工作井自重根据一般混凝土容重为25KN/ m3计算 沉井体积=(4*4-3*3)* 8=56 m3 沉井自重Q=25*56=1400 KNB为地下水浮力，不排水下沉时取总浮力的70%。B= B=水gS*h水水的密度S沉井井壁面积h水压高度B=1000Kg/m310N/kg（44-33）4 0.7=196KN 根据施工图，沉井下沉持力层为-2b4，即淤泥质粉质粘土。淤泥质粉质粘土的摩阻系数取12Kpa.总摩阻力T=44(8.5-2.5)12=1152 KN下沉安全系数=(Q-B)/T=(1400 KN-196KN) /1

20、152 KN=1.041.0 沉井施工方法采用不排水下沉法，主要设备有水力吸泥组（两台GZQ-1250A潜水钻机和一台Q4PS潜水泵对接组成，潜水钻机舍友P125笼式钻头）、吊机、输送管路、排放泥浆管路、泥浆沉淀池（平面尺寸5*10m）等组成。注意事项：A、机组上端的供水、排泥连接软管和电缆，应在适当的位置加设吊索，并在钻机排泥过程中按钻机姿态适时调整，防止软管、电缆损坏影响施工。B、按钻吸机组的有效工作范围，在沉井工作面做出纵横钻吸定位标志，使机组吊放时不致进入结构区域，防止机组移位时与结构碰撞。C、机组就位正确后，启动钻机和泥浆泵，按钻速8cm/min缓慢吊放，待机组切入土层50cm后，打

21、开高压水阀，并连续下放钻机，下放速度由电流监测控制，工作电流不应大于额定值，但主吊钢索应始终处于受力状态，禁止在钻吸过程中放松主吊钢索。D、机组在不平坦基底或土层钻吸时，应防止机组自转、倾斜等现象。操作要点：a、钻吸下沉施工中，必须执行“定位准确、先边后中、对称钻吸和深度适中”的原则，操作中按“沉多少钻，沉少多钻”的规律来实施。b、钻吸施工前应正确掌握井内水位和锅底土面的标高，并认真控制好钻吸过程中排水量对井内水位的变化，井内水位不得低于允许水位标高。c、沉井钻吸下沉时，应分层均匀、对称钻吸，一次钻吸深度不宜大于2.5m。d、钻吸中应用测量数据反馈下指导下沉工作，并应合理配套使用助沉措施，使其

22、形成一个完整的下沉程序。下沉一定深度，出现下沉困难，可采取配重下沉，具体做法：在沉井上方吊放5cm的钢板，在钢板中心配重助沉。e、当沉井下沉到接近设计标高时，应加强观测，是8h内累计下沉量不大于100mm或沉降速度在规范允许范围内时，即可进行沉井封底施工。常遇问题预防及处理在沉井下沉各阶段，应及时采取措施对沉井偏差予以纠正。沉井倾斜：即沉井垂直度出项超出允许偏差限度，此时应加强观测资料的校核和分析；在刃脚高的一侧加强取土，低的一侧少取土或不取土，待正位后在均匀分层取土，还可在高侧配重加载等。沉井偏移：即沉井轴线产生移位现象。此时应首先加强测量资料的校核。然后控制沉井不再向偏移方向倾斜，在刃脚高

23、的一侧加强取土，低的一侧少取土或不取土。沉井下沉过快:即沉井下沉速度超过挖土速度，出现异常情况，则应控制取土，井外塌方及时回填并压实，以增大侧面阻力，同时保证井内水位。下沉观测 沉井下沉过程中，每2h观测一次，并做好记录，当发现沉井倾斜、位移或扭转时，应及时进行纠正，使偏差控制在允许范围内，当沉井沉至离设计标高2m时，应对下沉及冲泥情况加强观测，以防超沉。允许偏差制作沉井允许偏差：井壁横断的尺寸允许偏差井壁厚15mm,井壁高50mm。对角线差异为60mm。下沉后允许偏差：沉井水平位移不得超过下沉深度的1%，沉井四角中任何直径两端的刃脚踏面高差不得大于两角间距离的1%。 封底A、沉井下沉达到设计

24、标高，经8h沉降观测，当累计下沉量不大于10mm后，即应进行封底工作。采用导管法浇注水下砼。B、沉井封底前应清除井底浮泥，并加强测量，保证素砼厚度。C、因为采用不排水下沉法施工，封底前须要潜水员进行水下施工，清理机械不能清理的死角和井底浮泥，封底时须潜水员水下控制水下混凝土的浇筑，确保封底质量。D、按沉井结构特征，一次性完成砼封底，浇筑时力求对称、同步以利沉井稳定。、井内其它构件 沉井底板浇筑后，在顶管施工结束后，浇筑顶板和井字梁。砼采用商品砼施工，在施工过程中遵循先下后上的施工原则。4 拉管施工方案4.1测量定位放线根据施工图要求的管道轴线放出钻机安装定位线、管道两侧的具体轴线位置及标高；在

25、路面上、河堤及河面放出轴线及标高，设计详细的导向数据。A、 根据施工图要求的入土点、出土点坐标放出钻机安装位置线、入土点、出土点的具体位置及标高；在入土点、出土点间轴线上每隔10m放出桩门及标高。B、 放线入土点、出土点位置左右偏差不超过10cm，沿管线轴方向误差不超过40mm，并做出显眼的标记。C、 测量放线过程中做好各项记录，包括控制桩测量（复测）记录，转角处理方式、放线加桩记录。4.2管线复测施工地点位于河西新城南部地区恒河路段处，为了防止意外，首先对施工区域进行地下障碍物及管线复测，以确保下一步顺利施工。主要采用现场管线调查对地下金属及非金属管道进行复测，把管线种类、埋深、管材标示在现

26、场和图纸上。根据现场管线资料调整管道轨迹，确定定向钻穿越剖面图，确保提前避开地下障碍物及管线。4.3现场准备根据现场测量放线及管线复测结果确定，持施工图对入土点、出土点按施工要求维护，清理平整场地搭建施工设施，落实现场水源、电源。钻机场地进行硬化。敷设污水管管材内管材为DN400mm和DN600mm，环刚度10KN。焊接技术热熔焊接法，由专业人员一次焊接到位。4.4 进场设备GD-3700型导向铺管钻机 二套导向5型导向钻测控仪 二套泥浆混配系统 二套对讲机 四台工程车 一辆发电机 四台水泵 四台4.5定向钻穿越施工方案4.5.1 钻机就位和调试拉管钻孔施工前，拆除沉井拉管洞口的钢板和封堵墙砖

27、，并回填素土至拉管顶面高程以上3m,并压实，防止拉管钻孔扩孔时泥浆流入井内。失去泥浆护壁功能，导致拉管钻孔的路线上塌陷。 钻机及配套设备就位按施工位置图及规范要求将钻机及附属配套设备锚固定在预定位置本工程拟采用（GD-3700）型水平定向钻机施工，设备占地为8*12米，设备最大控制力为37吨，钻机入土角调整到设计要求-15. 泥浆配制本工程地质条件为淤泥质粉质粘土层，泥浆是定向穿越中的关键因素，定向钻穿越施工要求泥浆的性能高，泥浆的性能主要有动、静切力、失水以及润滑、护壁等性能。根据施工经验，我们采取以下措施：按照事先确定好的泥浆配比用一级彭润土加上泥浆添加剂等。添加剂符合环保。使用的泥浆添加

28、剂有：降失水剂、提粘剂和防塌润剂等。所加添加剂符合环保。为了确保泥浆的性能，使膨润土有足够的水化时间，在用量不改变的情况下，采取两套泥浆储存罐，延长循环周期的措施。根据地质土层的不同，泥浆的配比也随之变化，并选用不同的添加剂，以达到预期的效果。基浆的配制：58%预水化膨润土+碱（Na2CO3）搅拌后水化而成（充分水化能明显提高泥浆的性能），碱的用量根据水质情况具体确定。在各个阶段的配制方法如下（加量按重量比计算），这些泥浆配制方案都是针对粉质粘土提出的，如果地质情况有变化，其配制方案也随之变化。1 导向孔阶段要求尽可能将孔内的泥沙携带出孔外，同时维持孔壁的稳定，减少推进阻力；其基本配方：基浆+

29、0.20.4%增粘剂+0.3%降滤失剂。2 扩孔阶段要求泥浆具有很好的护壁效果，防止地层坍塌，提高泥浆携带能力；其基本配方为：基浆+0.30.5%提粘剂+0.4%降滤失剂。3 扩孔回拖阶段要求泥浆具有很好的护壁、携沙能力；同时还有很好的润滑能力，减少摩擦阻力和扭矩；其基本配方如下：基浆+0.30.5%提粘剂+0.4%降滤失剂+23%的润滑剂。4 为了有效的减少钻杆与地层之间的摩擦阻力，泥浆的泥病的质量很重要，泥饼薄而坚韧那个稳定孔壁，减少摩阻。我们在泥浆中加入高性能的降滤失剂，控制失水，形成高质量的泥饼。5 根据地质情况和管径大小确定泥浆粘度。采用马氏漏斗测量泥浆粘度，每两小时测一次。6 回流泥浆的处理：部分回流泥浆循环利用，另一部分经沉淀后采用泥浆车外运至指定地点处理。4.5.2 钻孔导向 钻进时的入土角为-15，入射角可根据现场条件调整。 导向钻孔根据设计曲线钻进，曲线半径由公式计算（根据钻杆弯曲系数调整）。 施工过程中，谨慎处理控向数据，并适当控制钻进速度，保证导向孔光滑。 由于每根钻杆方向改变量较小，为保证左右方向，在出入钻点之间每隔一根钻杆设一明显标记。每钻进一根钻杆，方向至少探测两次，对探测点要做好标记。认真记录钻进过程中持扭矩、推力、泥浆流量、泥浆压力、方向改变量。