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顶管工程施工方案

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 广州南沙开发区万新大道(出口加工区段)工程施工总承包(标段二)

广州南沙开发区万新大道(出口加工区段)

工程施工总承包(标段二)

顶 管 工 程 施 工 方 案

编制人: 审核人: 审批人:

广州市宝盛建设实业有限公司 编制日期:二〇一五年五月

广州南沙开发区万新大道(出口加工区段)工程施工总承包(标段二)

目 录

第一章 编制依据及原则 .......................................................................................................................................... 1

第一节 编制依据 ............................................................................................................................................ 1 第二节 编制原则 ............................................................................................................................................ 1 第二章 工程概况 ...................................................................................................................................................... 1

第一节 工程简介 ............................................................................................................................................ 1 第二节 实施目标 ............................................................................................................................................ 2 第三节 施工进度计划、人员组织机构 ........................................................................................................ 3 第三章 工程施工主要施工方案 ............................................................................................................................ 5

第一节 沉井施工主要施工方案 ...................................................................................................................... 5 第二节 顶管工程主要施工方案 .................................................................................................................. 16 第四章 建筑物及地下管线保护措施 .................................................................................................................. 26

第一节 工程施工中需采取的保护措施 ...................................................................................................... 26 第二节 施工过程中地面变形量控制措施 .................................................................................................. 26 第五章 施工安全保证措施 .................................................................................................................................. 26

第一节 工作井、接收井沉井施工安全措施 .............................................................................................. 26 第二节 顶管施工安全措施 .......................................................................................................................... 27 第六章 雨天施工措施 ........................................................................................................................................ 27 第七章 文明施工措施 ............................................................................................................................................ 28 第八章 环境保护措施 ............................................................................................................................................ 28 第九章 应急救援预案 ............................................................................................................................................ 29

一 应急预案的方针与原则 ............................................................................................................................ 29 二 应急预案工作流程图 ................................................................................................................................ 29 三 明挖深基坑开挖存在的危险因素及预防、应急措施 ............................................................................ 30

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第一章 编制依据及原则

第一节 编制依据

一、《广州市市政工程设计研究院——设计施工图》 二、《岩土工程地质勘察报告》

三、国家现行的施工技术规范、验收标准及质量、安全技术规程 1、《给排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-2008); 2、《混凝土和钢筋混凝土排水管》(GB/11836-2009); 3、《建筑地基处理技术规范》(JGJ79-2002);

4、《给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程》(CECS137:2002); 5、《地下工程防水技术规范》(GB50108-2001);

6、《给水排水构筑物工程施工及验收规范》(GB50141—2008)。

第二节 编制原则

一、严格遵守明确的设计规范、施工技术规范和质量评定验收标准。实事求是,施工方案可行、适用、经济。坚持在实事求是的基础上力求技术先进、科学合理、经济适用的原则。 二、始至终对施工现场实施全员、全过程、全范围严密监控,坚持动静结合、科学管理的原则。

三、推行全面质量管理,执行质量管理标准和程序。

四、采用项目法组织施工,推行标准化管理,达到安全、文明、高效。

五、实行项目法管理,通过对劳务、设备、材料、资金、技术、施工方案和信息优化处置,实现安全、质量、工期、成本及社会信誉的预期目标。坚持技术创新,推广和应用“四新” 成果。

六、组织专业队伍上场,装备足够的优良机械设备进行专业化施工,保证在规定的工期内完成施工任务并力争提前。

七、遵守环境保并切实按有关要求和规定来组织实施。

八、在仔细考察工程实地,认真研究招标文件和有关规定的基础上,针对本合同工程的特点、施工条件,并结合现场实际、上场的机械装备、人员条件,科学合理地组织施工。

第二章 工程概况 第一节 工程简介

一、工程概况 1、概述

1

广州南沙开发区万新大道(出口加工区段)工程施工总承包(标段二)

本工程是广州南沙开发区万新大道(出口加工区段)工程施工总承包(标段二),里程桩号:K7+850~K9+112.019,总长度为1262.019m,道路宽度为60m。 路段现状有与红莲路相接的九涌半60米规划A线已实施DN600污水管,该污水管需经由红莲路由西往东接入万新大道污水主干管,万新大道K8+020~K9+120段两侧出口加工区的雨水均通过出口加工区内部雨水系统排入十涌或十一涌,西侧出口加工区污水经已实施的万新大道DN1000污水主干管(K8+151.78~K8+867.68)汇入东侧的临时污水处理站处理。 2、工程地质及水文条件 (1)、地质概况

根据区域地质资料及已有资料的收集,本区地震烈度为七度。本场区土的类型主要为软弱土、中软土和中硬土,其中软弱土厚度一般超过15m,土层等效剪切波速小于140m/s,覆盖层厚度大于15m,小于80m,据《公路工程地质勘察规范》(JTGC20-2011),场地应为Ⅲ类建筑场地。 (2)、气候、水文 1)气候

场区位于南亚热带季风气候区,春秋风和日丽,夏炎冬暖,降水丰沛,日照充足,在季风环流控制下,4~8月受海洋气流影响,气候炎热,降水量大时年9月至翌年3月,受冷高压影响,气候干燥,降水较少。每年5~10月,多热带气旋,中心最大风力达12级以上,形成台风,侵袭广州。据广州市历年统计资料,年平均气温21.9度,极端高温可达38.7度,极端最低气温0度,年平均降雨量1696.5mm,最大降雨量28.7mm,最小降雨量1113.2mm,日最大降雨量284.9mm;年平均风速1.9m/s,极大风速35.4m/s;年平均影响广州的热带气旋3.2个;年均气压1012.3kPa;年均相对湿度77%。 2)水文

据广州南沙区水务和环境保护局《关于征求万新大道桥梁跨越河涌建设方案意见的复函》穗南区水函(2007)698号,河涌常水位为5.0~6.0m,最高可达6.3m。 3、污水管道布置

1)红莲路污水管采用单侧布管,地块污水红污水管收集后由西往东接入万新大道污水主干管最终往北排入珠江管理区规划污水处理厂。

2)万新大道除K8+020~K9+120段采用单侧布管,其余段均为双侧布管,地块污水经污水管收集后由南往北排入珠江管理区规划污水处理厂。

本工程设计上有DN1200纵向III级钢筋混凝土(F型)171.4m、DN1000纵向III级钢筋

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混凝土(F型)65m、D1220*14O焊接钢管100m,φ5000圆形顶管接收井2座,φ7000圆形顶管接收井2座。本工程管道地基承载力特征值应不小于100Kpa。

各顶管段信息如下:

起点桩号 K7+850 K7+927.42 K8+025.59 K8+086.77

第二节 实施目标

一、质量目标:

本工程的质量目标定为合格等级标准,各分项工程严格按设计图纸和施工规范优质高速地组织施工。 二、工期目标:

2015年6月20日开工,计划竣工日期2015年9月20日,历时92天。按照建设方的统一部署安排,项目部将精心组织人员,准备设备和材料,确定施工工艺。 三、安全目标:

完善安全措施,提高安全意识,杜绝重伤和重死亡事故发生,月工伤频率控制在0.3‰以下。

四、文明施工目标:

划分职责,严格按施工平面图进行管理,设专人打扫现场和周围道路清洁,做到物流有序,施工顺畅,文明施工。 五、服务目标:

服务周到,业主满意,信守合同,认真协调与有关各方面的关系,接受并积极配合业主和监理对工程质量、工程进度、计划协调、现场管理的控制与监督。

本工程施工管理严格按我司目标管理体系执行,其施工总目标如下表:

终点桩号 K7+927.42 K8+025.59 K8+086.77 K8+151.78 管段长度(M) 103.8 100 67.6 65 管径 DN1200 D1220*14O DN1200 DN1000 广州南沙开发区万新大道(出口加工区段)工程施工总承包(标段二)

施工管理总目标

项目 目 标 值 (1)分项工程优良率95%以上,且主工 程 质 量 要项目必须优良。 (2)分部分单位工程优良率大于90%。 (3)杜绝重大质量事故。 (4)总工程质量目标为:市优良样板工程。 总工 期与 关键 工期 安全 生产 目标 文明 施工 目标 成本

第三节 施工进度计划、人员组织机构

1、本分部工程工期计划安排

计划2015年6月20日进场施工,2015年9月20日竣工,总施工期92天。 2、主要项目阶段性目标计划

对 策 措 施 执行 按现行有关质量验收规程和《合同》执行。 全 拟定:90天内完成全部合同内工程 按现行有关质量验收规程和《合同》执行。 员 全 过 杜绝死亡事故,负伤频率控制3‰以下 程 按照《安全生产管理办法》执行。 创安全文明施工样板工地 按照《安全生产管理办法》执行。 生产成本降低3% 按照《项目工程成本、费用控制办法》执行。 广州南沙开发区万新大道(出口加工区段)工程施工总承包(标段二)

主要项目阶段性目标计划表

项目内容 污水顶管井 污水顶管 收尾及其他工作 3、人员组织机构:

工 期 2015.6.20-2015.8.15 2015.8.10-2015.9.15 2015.9.15-2015.9.20 项目经理:阮长清 项目总工:李广文 施工工长:黄增明 专职安全员:郑琼芬 测量组蔡:景钟欢宏涛 资料室:张宇丹质检组:郑亚宇材料组:陈光生施工组:赵福军 顶管作业队

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4、劳动力投入计划和人员职责

序号 1 2 3 4 5 6 7 8

第三章 工程施工主要施工方案 第一节 沉井施工主要施工方案

(一)、概述

沉井W25处有一新建的沥青砼道路离井边约有15米;W24井处于十涌桥北岸,W26处于机耕旁,原有井1处于道路边坡上。在沉井施工过程中,我司将采取有效措施,加强对沿线附近的建筑物、道路、树木及花草等财产的保护。未经监理工程师批准,不得拆毁和移动。在开沟、挖方及拆除原有建筑物等作业中,及时采取支撑或安设支架等措施,避免影响工程附近建筑物及财产的安全。

1 加强对地表及周边建筑物的监控量测,确保城市道路和公共设施的安全。 2 施工前先调查、探明各种地下管线,施工方法和保护措施必须报监理工程师审批后方可实施,以确保各类地下管线的安全。

(二)、施工工艺流程

沉井施工工艺流程图

岗位 项目经理 施工工长 项目总工 质安员 施工员 测量员 司机组 施工工人 人数 1 1 1 1 1 2 2 10 职 责 全面指挥顶管施工作业,协调各工程、各岗位人员工作,解决突发事件及疑难问题。 协助项目经理进行工作,并指挥、协调现场各班组。 全面负责工程的技术管理工作。 负责顶管作业的安全工作。 负责现场的协调、督导工作。 负责协助顶管工作的监测工作。 负责顶管管节的吊装的工作 顶管施工

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工作井及接收井施工方法

顶管工作井、接收井采用钢筋混凝土结构沉井法施工。 ①沉井法施工采用不排水下沉的施工方法;

②工作井与接收井工具管进出洞口处采用单管旋喷桩止水。 ③各节下沉下沉时,砼强度〉=95%。 (三)、旋喷桩施工工艺 1).场地三通一平

后续节(第二、三…最后节)挖土下沉 施工准备 开挖井基坑 砂石垫层铺设 首节井身制作 立模、扎筋、浇筑砼 首节挖土、下沉 井体模板拆除、砼养护 后续节(第二、三…最后节)井身制作 井体下沉到位 水下混凝土封底 钢筋砼底板施工 洞口止水 广州南沙开发区万新大道(出口加工区段)工程施工总承包(标段二)

施工前应保证场地的三通一平,确保用电安全。 2).桩位测设

桩位应严格按照图纸设计测设,偏差不得大于50mm. 3).试桩及确定工艺参数

为保证施工质量应严格遵守试桩要求,在展开批量制桩前进行试桩,以校验施工工艺参数是否合理,现根据工程经验提出试桩用工艺参数如下:

⑴注浆管:提升速度20~25cm/ min;旋转速度16~20r/min。 ⑵水:压力20~25Mpa;流量85L/min. ⑶浆液压力:≥20Mpa;流量>60Lmin.

⑷空气:压力0. 5~0. 9Mpa;流量0. 7m3/min. ⑸水灰比:1:1 4).钻机就位

钻机安放在设计的孔位上并应保持垂直,施工时旋喷管的允许倾斜度不得大于1.5%. 5).钻孔

单管旋喷常使用76型旋转振动钻机,钻进深度可达30m以上,适用于标准贯入度小于40的砂土和粘性土层,当遇到比较坚硬的地层时宜用地质钻机钻孔。钻孔的位置与设计位置的偏差不得大于50mm.

6).插管

插管是将喷管插入地层预定的深度。使用76型振动钻机钻孔时,插管与钻孔两道工序合二为一,即钻孔完成时插管作业同时完成。如使用地质钻机钻孔完毕,必须拔出岩芯管并换上旋喷管插入到预定深度。在插管过程中,为防止泥砂堵塞喷嘴,可边射水、边插管,水压力一般不超过1 MPa,若压力过高,则易将孔壁射塌。

7).喷射作业

当喷管插入预定深度后,由上而下进行喷射作业,技术人员必须时刻注意检查浆液初凝时间、注浆流量、风量、压力、旋转提升速度等参数是否符合设计要求,并随时做好记录,绘制作业过程曲线。

当浆液初凝时间超过20h应及时停止使用该水泥浆液(正常水灰比1: 1,初凝时间为15h左右)。

8).冲洗

喷射施工完毕后,应把注浆管等机具设备冲洗干净,管内机内不得残存水泥浆。通常把

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浆液换成水,在地面上喷射,以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排除。

9).移动机具将钻机等机具设备移到新孔位上。 (四)、沉井制作 1、沉井基坑开挖

根据设计图纸的沉井坐标定出沉井中心桩及井体外壁四个角点的控制桩,基坑底四边尺寸比沉井结构外围尺寸沿周边各放宽1m,沉井的基坑开挖深度为2m,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。沉井基坑采用人工挖土并整平基底,基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥,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,井中设置大功率潜水泵抽水进行降水,土方可临时堆放于井坑附近,堆放距离必须满足规范要求,日后可用于回填。

2、 井基坑垫层铺筑

井基坑在人工整平之后,在基坑底铺设碎石及粗砂垫层,垫层厚度为600~700mm,铺设宽度比刃脚宽度两侧各放宽0.8~1米,并用人工机具夯实平整;然后在粗砂垫层沿沉井刃脚中心线四周设垫木,垫木尺寸16cm×22cm×250cm(厚×宽×长),与地面接触为22cm×250cm,每米3根。

3、沉井制作方案与接高措施 (1)第一节沉井制作高度为3米。 1)立井筒内模和支架:

本项目工作井、接收井均采用沉井结构,井身浇捣混凝土分段施工,井筒模板采用钢模板制作。圆形沉井采用双排Φ22@50钢筋固定,防止爆模。模板支架采用空心钢管支撑,支架必须架设稳固,如有条件,采用对撑支架,增加内模的稳定性。

模板安装前先用废机油涂刷与混凝土接触的一面,防止与混凝土粘结,造成拆模困难。 2)、钢筋绑扎:

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—2002)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。

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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。 3)、立外模和支架:

钢筋绑扎验收后,应进行架立外模和支架。井壁内外模用串心螺丝固定,串心螺丝采用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。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。

顶木

钢管脚手架 下一节沉井 钢模板及外脚手架搭设示意图

4)、浇捣混凝土:

模板和支架工序完成后,必须经监理工程师进行验收。验收合格后,方可进行混凝土的浇捣。为缩短施工周期和保证工程质量,采用商品混凝土(混凝土强度等级:C25)。

混凝土采用分层浇筑,每层厚度为50cm,间隔时间少于1小时。制作带有30~50cm颈口段的漏斗。商品混凝土通过混凝土运输搅拌车运到现场,检验出厂单,现场做塌落度实验。放置漏斗,间距4m,四个转角处均设漏斗。通过混凝土泵把混凝土垂直运输到达模板顶部,再通过漏斗灌入井墙之中。混凝土振捣采用插入式振捣器振捣,振捣棒插入时应离开钢筋,但应防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况,防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。保证沉井砼结构内外光洁度良好。

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采用分段浇捣混凝土时,严格按规范要求做好施工缝。施工缝做成凸缝,并在后浇时将连接处的混凝土凿毛,并用水清洗干净,浇捣时先用砂浆座浆,然后轻倒第一层混凝土并振捣密实,以免形成蜂窝,影响沉井的质量。

在混凝土浇捣过程中,还应做好混凝土的试块工作,保证质保资料的完善。 5)、养护及拆模:

混凝土浇捣完成后应及时养护,养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。在养护过程中,对混凝土表面需浇水湿润,严禁用水泵喷射而破坏混凝土。养护时应确保混凝土表面不发白,至少养护七天以上。养护期内,不得在混凝土表面加压、冲击及污染。为了减少养生的时间,缩短工期,在使用的商品混凝土中添加早强剂。拆除井内脚手架。

当井体砼达到设计强度的95%以上,拆除模板,进行下沉;拆模顺序一般是先上后下,小心谨慎,以免对混凝土表面造成破坏。对于分段浇捣混凝土部位,应保留最后一排模板,利于向上接模。

(2)后续节沉井制作

由于分节制作、多次下沉,本次的沉井制作共分四节、四次下沉。第二、三节沉井的制作高度为3m,剩余的沉井高度为第四节。

A、在第一节沉井浇筑完成并下沉到预定位置后,开始制作下一节沉井制作。

B、模板钢筋制安:重新架设井内脚手架,沿着第一节顶面部的拉杆螺丝上立下一节内模板,模板应支撑在第一节沉井上,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。

C、混凝土浇筑、养生、拆模。第二节以后的后续井墙的混凝土强度只需达到设计强度

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95%,即可拆模、挖土下沉;各节沉井外壁均需涂上沥青油,减少土体的摩阻力。

4、脚手架支设 1)脚手支架设计

[1].井壁四周及顶板施工,均需搭设脚手架及承重脚手支架,脚手支架采用Φ48mm钢管,钢管上口设调节丝杆以调节高度;

[2].脚手管间连接采用专用铸铁扣件,螺丝扭力不小于5kg*m; [3].根据结构重力分布情况,布置脚手立杆密度,每根立杆承重为2t; [4].脚手水平管层间距为1.7m,剪刀撑密度为立杆的四分之一; [5].当混凝土强度达到设计强度的100%后可拆脚手支架。 2)脚手架搭设的基本要求

[1].脚手架搭设应有适当的宽度(或面积)、步架高度、离墙距离,应满足工人操作、材料堆置和运输的要求。

[2].脚手架应具有稳定的结构和足够的承载能力,能保证施工期间在可能出现的使用荷载(规定限值)的作用下不变形。

[3].认真处理脚手架地基,确保脚手架具有足够承载力,保证搭设质量。

[4].严格按照沉井的构造尺寸进行搭设,注意杆件的搭设顺序,控制好立杆的垂直偏差横杆的水平偏差,并确保节点连接达到要求。

[5].脚手架板要铺满、铺平或铺稳,不得有探头板。

[6].搭设过程中要及时注意设置斜撑杆、剪刀撑与结构拉结或采用临时之顶,避免脚手架在搭设过程中发生偏斜和倾倒,确保脚手架手搭设过程中的安全。

[7].有变形的杆件和不合格的扣件(有裂纹,尺寸不合适、扣接不紧等)不能使用。 [8].没有完成的脚手架,在每日收工前,必须做好加固工作,要确保脚手架的稳定,以免发生意外。

[9].加强脚手架搭设过程中的检查,发现问题应及时解决,脚手架搭设完毕后,应进行检查验收,检查合格才能使用。

5、沉井下沉

沉井下沉是本项目的关键工序,下沉质量的好坏将直接影响到工程质量和进度。 5.1 沉井下沉系数计算

一般采用沉井下沉系数K≥1.15~1.25作为下沉的控制指标。判断沉井下沉后期是否需要压重。

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验算公式:

K=(Q-B)/(T+R)=(Q-B)/[c×(h-3.5)×f+R]≥1.15 式中:Q——沉井自重及附加荷重;

B——被井壁排出的水重(kN),采取排水下沉时B=0; T——沉井与土间的摩阻力(kN); c——沉井周长(m); h——沉井下沉高度(m);

R——刃脚反力(kN),刃脚挖土时取R=0; f——井壁与土的单位摩擦力,取最小值20kN/m2;

K=[(3.14×3.952-3.14×3.52)×11.47×2.4+18.31×2.4+200-0]/3.14×0.9 ×(11.47-3.5)×20)=1.18≥1.15

由于下沉系数足够大,故推断沉井下沉后期不需要压重。 5.2 沉井抗浮计算

若地下水对沉井的浮力大于井壁及封底砼重量与井壁与土的摩擦力之和,可以采取在井壁上加载的方法抗浮 井壁及封底砼自重:

p=ρv=2.4×[(3.14×3.952-3.14×3.52)×11.47+18.31]=333.8t F=πD150/2=3.14×7×150/2=18.5<p+f=333.8+1207=1540.8t 因此,沉井在地下水浮力的作用下,是能够保持稳定的。

5.3 沉井下沉的技术措施

(1)做好下沉前的各项准备工作。在混凝土达到设计强度的70%方可拆模,拆除模板时,应对混凝土表面进行外观检查。

(2)沉井下沉。 各项准备工作就绪, 待混凝土强度达到95%后方能开始挖土下沉。 ①刃脚承垫架的拆除。当井内土方由中间向四周均匀扩挖到刃脚附近时,先分段对称地掏土至刃脚处,深井在重力作用下第一次开始下沉,第二次再由中间向四周均匀挖至刃脚附近时,先掏剩余部分(承垫下面) 的土至刃脚下,抽除承垫架,再掏其余部分的土,沉井便开始第二次下沉。

②每次开挖的厚度不要过大, 开挖厚度控制在200mm左右。

③加强沉降观测与外观观察。第一次下沉前,做好对沉井的初始标高、轴线位移等校核,并做好记录,以此作为对以后各项观测的参照。

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5.4 沉井下沉中的纠偏措施

沉井下沉过程中,有时会出现倾斜、位移及扭转等情况,应加强观测,及时发现并采取措施纠正。

(1)可能产生倾斜的原因有: ①刃脚下土质软硬不均;

②拆刃脚垫架时,抽出承垫木未对称同步进行,或未及时回填; ③挖土不均,使井内土面高低悬殊;

④刃脚下掏空过多,使沉井不均匀突然下沉; ⑤排水下沉,井内一侧出现流砂现象; ⑥刃脚局部被大石块或埋设物搁住;

⑦井外弃土或施工荷载对沉井一侧产生偏压。 (2)纠偏措施有:

①加强沉井过程观测和资料分析,发现倾斜及时纠正。 如沉井已经倾斜,可采取在刃脚较高一侧加强挖土并可在较低的一侧适当回填砂石,必要时配以井外射水,或局部偏心压载,都可使偏斜得到纠正。待其正位后,再均匀分层取土下沉。

②从倾斜高起的一端,也就是从土质硬的一端挖土,同时向土质软的一端递减挖土深度逐渐开挖,使沉井两端基本保持在同一水平面上,这样沉井就由倾斜逐渐摆平。

③位移纠正措施一般是有意使沉井向位移相反方向倾斜,再沿倾斜方向下沉,至刃脚中心与设计中心位置吻合时, 再纠正倾斜,因纠正倾斜重力作用产生的位移,可有意向位移的一方倾斜后,使其向位移相反方向产生位移纠正。

6、沉井封底

封底方法有排水封底法和不排水封底法。正确的选择封底方案对能否成功封底影响至关重要。

采用不排水封底。

(1)混凝土坍落度宜为150~200mm,在开始灌注混凝土时,宜用较小的坍落度。 (2)灌注封底水下混凝土时,需要的导管间隔及根数,应根据导管作用半径及封底面积确定,间距一般为2.5~4m,最深点应布置有导管。用数根导管灌注水下混凝土时,应依先低处、后高处,先周围、后中部的顺序进行。

(3)在灌注混凝土过程中,导管随混凝土面升高而徐徐竖向提升,导管埋入混凝土的深度,应与导管内混凝土下落高度相适应,相邻两管混凝土的高差不得超过管距的1/15~1/20。

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(4)用混凝土泵通过漏斗及导管灌注水下混凝土时,导管直径应与混凝土泵的输送能力相适应。混凝土的灌注应尽可能快地进行,导管拆除的间隔时间不宜超过30min。混凝土灌注将近结束时,应加大混凝土的坍落度和导管埋深。 (四)、沉井下沉测量监控及质量控制

在沉井制作完成后,在井顶及外壁混凝土表面用油漆标出纵横中线,在沉井四角用油漆在测点垂直线上画出四个相同的标尺,标尺的零点从刃脚底算起。四个零点不在同一平面上时,取最低点为零,其余各点的标尺应计入相应的高差。在沉井纵横中线及四角处挂垂球,以随时监视沉井是否倾斜,以便采取措施纠偏。

在沉井下沉过程应做到,刃脚标高每4小时测量一次,排水下沉时下沉速度较快,应2小时测量一次,轴线位移每8h测一次。

沉井初沉阶段每小时至少测量一次,必要时连续观测,及时纠偏,终沉阶段每小时至少测量一次,当沉井下沉接近设计标高时增加观测密度。

由于沉井开始时的下沉系数较大,在施工时必须慎重,特别要控制好初沉,尽量在深度不深的情况下纠偏,符合要求后方可继续下沉。下沉初始阶段是沉井易发生偏差的时候,同时也是较易纠正,这时应以纠偏为主,次数可增多,以使沉井形成一个良好的下沉轨道。

下沉过程中,应做到均匀,对称出土,严格控制泥面高差,当出现平面位置和四角差出现偏差时应及时纠正,纠偏时不可大起大落,避免沉井偏离轴线,同时应注意纠偏幅度不宜过大,频率不宜过高。

沉井在终沉阶段应以纠偏为主。应在沉井下沉至距设计标高1m以上时基本纠正好,纠正后应谨慎下沉,在沉井刃脚接近设计标高30cm以内时,确保不再有超出容许范围的标高和轴线偏差,否则难于纠正。

如在下沉过程中发生下沉困难,可采用在沉井底梁、斜面部分掏空的方法助沉。 测量人员必须将测量数及时交当班施工负责人和技术主管,以便及时纠偏或掌握下沉情况。

施工时要做好沉井下沉施工记录。 (五)、沉井施工常见问题防治办法

1、沉井纠偏

沉井下沉过程中,当四周土质软硬不均或没有均匀抓土,使井内土面高差悬殊;或刃脚一侧被障碍物拦住;或沉井上负荷不均就易造成沉井下沉不均,形成井室倾斜,纠正倾斜可采取以下方法:

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⑴如果由于四周土质不均及抓土不当造成的倾斜,可采取在下沉较慢一侧用高压水冲土,使刃脚悬空20cm,掏空长度宜为井边长的1/2促使该侧下沉,同时在下沉较快一侧采取多保留1/2井边长的土台,减缓此侧下沉速度,纠正偏斜,一次不能全部纠正时,可按此方法重复进行,直至符合规定误差为止。

⑵可采取在下沉较慢一侧井壁外侧注射压力水,冲击泥土造成泥浆减阻加快较高一侧沉井下沉来纠偏。当纠偏接近正常位置时应停止射水,并将沉井外壁与土之间的空隙用细土或砂填实。

2、沉井下沉过慢或不下沉

当沉井下沉速度很慢,甚至出现不下沉的情况。如因沉井侧面摩阻力过大造成,一般可在沉井外侧用0.2~0.4MPa压力水流动水针(或胶皮水管)沿沉井外壁空隙射水冲刷助沉。下沉后,射水孔用砂子填满。如因刃脚被砂砾挤实,造成刃脚下正面阻力过大,可将刃脚下的土分段均匀用高压水冲掉,减少正面阻力;或继续进行第二层(深40~50cm)碗形破土,促使刃脚下土失稳下沉。

3、沉井下沉过快

为防止沉井下沉过快,可采取如下措施:

⑴严格控制抓土深度(一般为30cm),不能太多,出现深的锅底。

⑵当出现突沉或急剧下沉时,可采取在沉井外壁空隙填粗糙材料(碎石、炉渣等)或填土夯实的方法,增大摩阻力,阻止沉井下沉。

⑶当发现沉井有涌砂产生流塑情况时,可采取向井内灌水,平衡动水压力,阻止流砂发生从而防止沉井急沉。

4、瞬间突沉

沉井在瞬时间内失去控制,下沉量很大,或很快,出现突沉或急剧下沉,严重时往往使沉井产生较大的倾斜或使周围地面塌陷。出现这种情况,往往有如下原因造成:

(1)在软粘土层中,沉井侧面摩阻力很小,当沉井内抓土较深,或刃脚下土层掏空过多,使沉井失去支撑,常导致突然大量下沉,或急剧下沉。

(2)当粘土层中抓土超过刃脚太深,形成较深锅底,刃脚下的粘土一旦被水浸泡而造成失稳,会引起突然塌陷,使沉井突沉。 遇到此种情况采取的预防措施有:

(1)抓土时,在刃脚部位保留约0.5~1.0m宽的土堤,控制均匀切土,使沉井挤土缓慢下沉。 (2)在粘土层中严格控制抓土深度(一般为40cm),不能太多,不使挖土超过刃脚,可避免

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出现深的锅底将刃脚掏空。

5、位移或扭位

沉井下沉过程中,筒体轴线位置发生一个方向偏移(称为位移),或两个方向的偏移(称为扭位)。

沉井位移多半是由于倾斜引起的,位移纠正方法一般是控制沉并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,当几次倾斜纠正后,即可恢复至正确位置。如位移较大,也可有意使沉井偏位的一方倾斜,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。

当倾斜方向不平行轴线时,纠正后则产生扭位,多次不同方向的倾斜,纠正倾斜后拌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。沉井位置如发生扭转,可在沉井偏位的二角偏出土,另外二角偏填土,借助于刃脚下不相等的土压力所形成的扭矩,使下沉过程中逐步纠正其位置。

第二节 顶管工程主要施工方案

一、泥水平衡式顶管施工 1、施工顺序及顶进方向

根据施工图纸所示:本工程W24、W26为工作井,W23、W25、原有井为接收井。施工作业顺序为W24 → W23、 W24→ W25、W26 → W25、 W26→ 原有井1 2、顶管施工的施工工艺

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测量放线 基坑构筑 工作坑设备安装 入洞准备 挖土、运土 地面设备安装 推 进 注浆材料准备 注 浆 测 量 卸管、接口安装 出 洞 取工具管 全线测量 收 坑 施工工艺流程图 3、基本工作原理

微型掘进机被主顶油缸向前推进,掘进机头进入止水圈,穿过土层到达接收井,电动机提供能量,转动切削刀盘,通过切削刀盘进入土层。挖掘的土质,石块等在转动的切削刀盘内被粉碎,然后进入泥水舱,在那里与泥浆混合,最后通过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。在挖掘过程中,采用复杂的土压平衡装置来维持水土平衡,以至始终处于主动与被动土压之间,达到消除地面的沉降和隆起的效果。掘进机完全进入土层以后,电缆、泥浆管被拆除,吊下第一节顶进管,它被推到掘进机的尾套处,与掘进头连接管顶进以后,挖掘终止、液压慢慢收回,另一节管道又吊入井内,套在第一节管道后方,连接在一起,重新顶进,这个过程不断重复,直到所有管道被顶入土层完毕,完成一条永久性的地下管道。

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掘进机在掘进过程中,采用了激光导向控制系统。位于工作后方的激光经纬仪发出激光束,调整好所需的标高及方向位置后,对准掘进机内的定位光靶上,激光靶的影像被捕捉到机内摄像机的影像内,并输送到挖掘系统的电脑显示屏内。操作者可以根据需要开启位于掘进机内置式油缸进行伸缩,为达到纠偏的目的,调整切削部分头部上下左右高度。在整个掘进过程中,甚至可以获得控制整个管道水平、垂直向10cm内的偏离精度。

当工作井完成以后,经调试完毕的液压系统,顶管掘进机便通过运输至工地,并安装就位至导轨上,微型掘进设备还包括,操纵室和遥控台、液压动力站、后方主顶、泥水循环装置,激光定位装置,减摩剂搅拌注入装置,泥水处理装置;其他辅助装置包括起重机,发电机、卡车、电焊机等。随后,微型掘进装置上。

泥水平衡式顶管突出的优点:

A、适用的土质范围比较广,如在地下水压力很高,以及变化范围很大的条件下,它都适用。

B、可有效地保持挖掘面的稳定,对所顶管子周围的土体扰动比较小,因而由顶管引起的地面沉降较小。

C、与其他类型的顶管比较,泥水顶管施工时的总推力比较小,尤其在粘土层这种表现得更为突出,所以特别适用于长距离顶管。

D、工作坑内的作业环境较好,作业比较安全,由于它采用泥水管道,输送弃土,不存在吊土,搬运等危险的作业。

E、泥水输送弃土为连续作业,因此进度比较快。 主要设备参数:

本工程使用的主要设备 直径1200 mm 泥水平衡偏压破碎型顶管机。主要参数如下: A.尺寸

内径(mm):1030 外径(mm):1180 全长(mm):3400 重量(T): 8 B.切削刀盘

电机功率(KW):30 转速(r/min):40 可破碎砾石最大直径(mm):50 C.纠偏油缸

数量(个):4 每个推力(KN):50

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纠偏角度:上下1.7°, 左右1.2° D.液压站(KW):3

顶力(T):200×4 行程(MM):3 E.泥水系统

排泥泵(KW):22 送泥泵(KW): 22 送排泥管: 22 F.测量系统:用J2激光经纬仪导向 (1)导轨安装

导轨工字钢通过焊接与底座固定,底座与底板采用φ20膨胀螺栓连接,每块底座与底板固定4点。导轨定位后必须稳固、正确,在顶进中承受各种负载时不移位、不变形、不沉降。导轨的两条接触线与管节中心的夹角为60度,由制作和轨道调整共同保证。

根据《给水排水工程顶管技术规程》(CECS246:2008)第12.11.1条,两导轨应顺直、平行、等高,其坡度应与管道设计坡度一致。轨道安装允许偏差:轴线位置为±3mm,顶面高程为0~+3mm,两轨净距为±2mm。 (2)顶管后靠背

后靠背作为千斤顶的支撑结构,要有足够的强度和刚度,且压缩变形要均匀。 所以,应进行强度和稳定性计算。本工程采用组合钢结构后背,这种后背安装方便,安装时应满足下列要求:使用千斤顶的着力中心高度不小于后背高度的1/3。 1、顶力计算

推力的理论计算:

F=F1十f2 其中F—总推力

Fl一迎面阻力 F2—顶进阻力

F1=π/4×D2×P (D—管内径1.2m P—控制土压力) P=Ko×γ×Ho

式中 Ko—静止土压力系数,一般取0.55 Ho—地面至掘进机中心的厚度,取最大值6m γ—土的湿重量,取1.9t/m3 P=0.55×1.9×6=6.27t/m2 F1=3.14/4×1.2×2×6.27=11.81t F2=πD×f×L

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式中f一管外表面平均(根据顶进距离平均淤泥土)综合摩阻力,取0.8t/m2 D—管内径1.2m

L—顶距,取最大值103.8m

F2=3.14×1.2×0.8×103.8=312.t。 因此,总推力F=11.81+312.=324.7t。

根据总推力、工作井所能承受的最大顶力及管材轴向允许推力比较后,取最小值作为油缸的总推力。工作井设计允许承受的最大顶力为800t,管材轴向允许推力700t,主顶油缸选用2台300t(3000KN)级油缸。每只油缸顶力控制在250t以下,这可以通过油泵压力来控制,千斤顶总推力500t。因此我们无需增加额外的顶进系统即可满足要求。

2、后背的计算

后背在顶力作用下,产生压缩,压缩方向与顶力作用方向一致。当停止顶进,顶力消失,压缩变形随之消失。这种弹性变形即象是正常的,顶管中,后背不应当破坏,产生不允许的压缩变形。

后背不允许出现上下或左右的不均匀压缩。否则,千斤顶在余面后背上,造成顶进偏差。为了保证顶进质量和施工安全,施工时应后背的强度和刚度计算

后靠背受力计算公式:

=2×3(16.2×3.52×0.25/2+2×10×7×0.25^+16.2×7×3.5×0.25) =628.4 式中:

R-总推力之反力(一般大于推力的1.2-1.6) a-系数(取1.5-2.5之间),此处取2 B-后座墙的宽度(m),此处取3米 γ-土的容重(KN/m3),此处取16.2 H-后座墙的高度(m) ,此处取3.5米 Kp-被动土压系数,此处取0.25 c-土的内聚力(kPa) 一般情况下取10

h-地面到后座墙顶部土体的高度(m),此处取7米

按上式计算,圆形工作井加护套后能承受628.4T顶力>实际顶力500T。完全能满足要求。

RB(H2Kp/22ChKphHKp 广州南沙开发区万新大道(出口加工区段)工程施工总承包(标段二)

(3)主顶设备安装

主顶千斤顶安装于工作井内,用于向土中顶进管道。主顶设备由2只主顶千斤顶、组合千斤顶架、液压动力泵站及管阀、顶铁等组成。

千斤顶固定在千斤顶架上后整体吊装,并与管道中心的垂线对称,其合力的作用点应在管道中心圆心上;千斤顶的油路必须并联,每台千斤顶应有进油、退油的控制系统。

油泵应设置在千斤顶附近,应顺直、转角少;油泵应与千斤顶相匹配,并应有备用油泵;油泵安装完毕应进行试运转;顶进开始时,应缓慢进行,待各接触部位密合后,再按正常顶进速度顶进;顶进中如发现油压突然增高,应立即停止顶进,检查原因并经处理后方可继续顶进;千斤顶活塞退回时,油压不得过大,速度不得过快。 (4)顶铁安装

顶铁作用主要是把主顶千斤顶的推力比较均匀地分散到顶进管道的管端面上,同时还起到保护管端面、延长短行程千斤顶的行程的作用。

本工程选用环形顶铁,环形顶铁外径必须和管道直径一致。顶铁的安装应符合下列规定:①安装后的顶铁轴线应与管道轴线平行、对称,顶铁与导轨和顶铁之间的接触面不得有泥土、油污;②更换顶铁时,应先使用长度大的顶铁,顶铁拼装后需锁定;③顶铁与管口之间采用50mm厚木衬垫做缓冲材料;④顶进时,工作人员不得在顶铁上方及侧面停留,并应随时观察顶铁有无异常迹象。 (5)导向油缸

导向油缸安装在工具管后面,用以调整高程和轴线的偏差。导向油缸的行程一般为50mm~100mm,顶力为500~1000kN。

安装完成后,应进行设备调试,以确保其有效可用。 3、顶管进出洞 (1)、洞口土体加固

洞口土体设计采取φ500高压旋喷桩@350×350加固处理,处理后的土体的密实度、压缩模量等指标不能低于原状土,承载力应大于180kPa,旋喷桩深度至管基下1.5m。 (2)、穿墙管止水装置

顶管管道与池壁预留洞洞口之间设计有40mm的缝隙,顶管施工过程中地下水和泥浆容易沿着此缝隙涌入井内影响井内作业,故对此缝隙必须进行密封处理。

本过程采用盘根穿墙止水装置,穿墙管在浇筑顶管井时进行预埋,盘根采用油浸式棉麻盘根(牛油盘根)。在顶进过程中,出现密封渗漏现象时,通过紧固螺栓对盘根进行密实挤

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压。

(3)、出洞技术措施

在开始顶进前应检查下列内容,确认条件具备时方可开始顶进。

1)、全部设备经过检查并经过试运转。主要包括液压、电器、照明、通讯、通风等操作系统是否正常工作,各种电表、压力表等是否能正确显示其处于正常工作状态,然后进行联动调试,确认没有故障后,方可准备顶管始发。

2)、顶管工具管在导轨上的中心线、坡度和高程应符合规定;

3)、在预留洞内预埋一副短的延伸导轨,防止工具管“磕头”现象。 (4)、管节止退

顶管出洞及前期顶进过程中,迎面所承受的土压力较大,而管壁与土体的摩擦力相对较小。当主千斤顶回缩时,工具管与管节可能会后退,造成地面的塌陷。

在顶管井施工时,预先在井壁预埋止退装置,通过钢索与工具管或混凝土管节连接。主千斤顶回缩时,由钢索拉紧工具管或混凝土管,防止其后退。 (5)、顶管进洞措施

在工具管进洞前的3倍管径范围内,应减慢顶进速度,减小管道正面阻力对接收井的不利影响。应反复进行定位测量,尽可能减小测量误差,以便精准进洞,一旦工具管进洞后,应快速做好洞口的封堵工作,以避免工程施工风险。

1)、工具管位置姿态的复核:在工具管进洞前复核位置及姿态,以使顶管在进洞施工中始终按预定的方案实施,以良好的姿态进洞,准确就位在工具管接收基座上。数据确定无误后,按测量数据及时调整工具管的姿态,向洞门中心位置推进。一般在工具管到达接收井30m左右时,需做一次定向测量。

2)、基座安装:根据工具管姿态在接收井内放置型钢接收架并固定,接收架做法同导轨。接收架标高比工具管标高略低,并适当设置纵向坡度,基座位置和标高应与工具管靠近洞门时的姿态相吻合,以防工具管磕头。

3)、洞口封堵:为防止井外泥土涌入井内,砖封门拆除后工具管以最快的速度进入洞口。当工具管通过预留洞后,采用1:2膨胀水泥砂浆封堵预留洞口。 (6)、注浆减阻措施

本工程采用注浆的方法以减少顶进过程中的阻力。通过注浆使管外壁与土层形成一条完整的环状的泥浆润滑套,从而降低了顶进时的摩阻力,注浆应满足如下要求:

①在本工程中选用钠基膨润土作为触变泥浆材料,施工前膨润土需取样测试,其主要指

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标为造浆率、失水率和动态塑性指数比等。

②在预制混凝土管节上预留压浆孔,压浆孔的位置按⑤设置。

③膨润土的储藏及浆液的配置、搅拌、膨胀时间,都必须按照规范及使用说明书要求执行,使用前必须先进行试验。

④注浆应遵循“同步注浆与补浆相结合”和“先注后顶、随顶随注、及时补浆”的原则,以同步注浆为主,补浆为辅。在顶进过程中,要经常检查各顶进段的浆液形成情况。

⑤注浆设备和管路要可靠,具有足够的压力和良好的密封性能。顶管管材设置注浆孔,注浆孔的位置应进可能均匀地分布于管道周围,每个断面设置4个注浆孔,在每个注浆孔中设置一个单向阀,使浆液管外的土不能倒灌而堵塞注浆孔。 4、顶进施工

(1)、管节吊装及顶管设备

1)吊车的选择

汽车吊理论吨位乘以3 ,再除以要吊的重量能得出距离,除以距离能得出重量,但是吊车的实际能力达不到计算出来的结果,还要把主臂的重量和吊钩的重量算上。

所需要吊装物体的重量为11.5t,吊装时安装的管道中心距离吊车的中心为5m。需要选择什么型号的吊车计算如下: 25t吊车的最大起重吨位计算 25t×3=75 75/5=15t 36t×80%=12t

采用25t吊车,工作幅度5m,最大起重吨位为12t。

顶管设备机头的重量约11.5t,12>11.5故25t吊车满足要求 管节重量计算

每节3米=3.14×(0.72-0.6)×3.0×2400=3.58t 25t吊车:12>3.58;

所以选择采用25t吊车完成此次管道吊装工作。 2)吊装场地

吊车进场前应对使用场地进行平整压实,特别是吊车吊装站位场地的平整压实,避免吊装时因场地不适而临时处理,影响吊车按时使用,在吊车支腿处放置枕木补充地面抗压强度

2

2

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的不足。

(2)、安装管节

管节进场后,必须质量验收。钢筋混凝土管每节有效长度3.0m,每批管节运至现场后,报请监理逐根验收,质量合格的管材堆放至管材堆放区,对存在质量问题的管节予以标示并退场。经检查合格的管节,吊放至顶管的工作坑导轨上,准备连接顶进。对于管的承插口尺寸、结构应认真测量,符合标准方可下管顶进。管节连接前,接口处放置20mm木衬垫。衬垫内径比管内径大12mm。 (3)、管道顶进

工作坑内设备安装完毕,经检查各部分处于良好状态。即可进行试顶。首先校测设备的水平及垂直标高是否符合设计要求,合格后即可顶进工具管,然后安放混凝土管节,再次测量标高,确定无误后进行试顶,待调整各项参数后即可正常顶进施工。

严格控制前5m管道顶进偏差,使轴线偏差控制在±10mm、高程偏差在±10mm以内。 在施工过程中,做到勤挖、勤顶、勤测,加强监控。顶进施工时,主要利用人工在管前取土,千斤顶出镐在后背不动的情况下将污水管向前顶进,其操作过程如下:

a 、安装好顶铁并挤牢,工具管前端土方挖掘500mm后,启动油泵,千斤顶进油,活塞伸出一个工作行程,将管子推向一定距离。

b 、停止油泵,打开控制阀,千斤顶回油,活塞回缩。 c、添加顶铁,重复上述操作,直至需要安装下一节管子为止。 d、卸下顶铁,下管。 质量标准见下表。

顶管施工贯通后管道的允许偏差 检查项目 1 顶管水平轴线 2 顶管管内底高程 3 相邻管间错口 4 对顶进两段错口 5、顶管测量 (1)、测量方法

在顶管施工过程中,应遵循“勤测量、勤纠偏、微纠偏”的原则。在施工过程中必须严

允许偏差(mm) 顶进长度<300m 顶进长度<300m 50 +30,-40 ≤2 50 广州南沙开发区万新大道(出口加工区段)工程施工总承包(标段二)

格按照设定的管道中心线和工作井建立地面与地下的测量控制系统。控制点布置在不宜扰动、视线清晰、方便校核的地方,并加以保护。对管道轴线、高程、顶管机姿态等进行测量,并及时对测量控制基准点进行复测,发生偏差时应及时纠正。

管道水平轴线和高程测量应符合如下规定:①出洞进入土层后每顶进300mm测量不应少于一次,正常顶进时每顶进1000mm,测量不应少于一次;②进入接收井前30m应增加测量,每顶进300mm,测量不应少于一次;③全段顶完后,应在每个管节接口处测量其水平轴线和高程,有错口时应测出相对高差;④纠偏量较大或频繁纠偏时应增加测量次数;⑤测量记录应完整、清晰。

纠偏应符合如下规定:①顶管过程中应绘制顶管机水平与高程轨迹图、顶力变化曲线图、管节编号图等,随时掌握顶进方向和趋势;②在顶进中及时纠偏;③采用小角度纠偏方式;④纠偏时开挖面土体应保持稳定;采用挖土纠偏方式,超挖量应符合地层变形控制和施工设计要求。

(2)、顶进测量

a、测量方法

在工具管末段设置光耙,光耙竖向轴线与工具管竖向轴线重合。在工作井内测定的轴线控制点上安放激光经纬仪,激光经纬仪按管道轴线方向发出一束激光。通过落在光耙上的激光点与竖向轴线间的偏差来控制顶管轴线,通过水准仪测量管内底标高来控制管道的高程。

b、测量系统

全站仪、激光激光经纬仪、水准仪组成了测量系统。 c、测量精度控制措施

①测量放样的有关数据,要记录完整、清晰,并报监理工程师核对;

②项目部测量队由经验丰富、技术熟练、责任心强、持证上岗的测量人员组成,并配置数量足够及符合要求的测量仪器;

③测量仪器定期到国家认可的鉴定部门进行校验。 (3)、纠偏测量及控制

a、在顶进的过程中,通过工具管内光耙上激光点的偏移情况绘制顶进趋势线,根据顶管顶进趋势线来进行顶管纠偏。顶进纠偏必须勤测量、多微调,纠偏角度应保持10′~20′,不大于30′。

b、初始推进阶段,方向主要是主顶油缸控制,因此,一方面要减慢主顶推进速度,另一方面要不断调整油缸编组和工具管纠偏。

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c、开始顶进前必须制定坡度计划,对每米、每节管的位置、标高需事先计算,确保顶进时正确,以最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。 (4)、纠偏校正

顶管偏差校正以预防为主、小角度逐渐校正的原则进行,其校正方法有: a、挖土校正法

采用在不同部位调整挖土量的办法,以达到纠偏的目的,这种方法校正误差范围一般不大于10~20mm。

b、强制校正法

偏差范围大于20mm时,采取的杠杆或千斤顶纠偏法,一般在施工中应力求避免。

第四章 建筑物及地下管线保护措施 第一节 工程施工中需采取的保护措施

一、事先调查地下管线的详细位置、标高等,如有冲突及时与有关部门联系,确定补救方案。 二、严格控制顶管机的施工参数,防止超、欠挖,施工参数以顶进速度和出土量为主要管理目标。

三、严格控制顶管机在穿越过程中的纠偏量,以减小纠偏对土体的扰动。 四、均衡连续施工,避免不必要的停留。

五、信息化动态施工管理,对施工地段的重要构筑物布置沉降测量。在施工过程中根据监测情况及时高速施工参数,做到信息及时反馈,指导施工。

第二节 施工过程中地面变形量控制措施

根据监测数据,随时分析地面变形的原因,合理调整顶管机设定土压力、减阻泥浆注浆量和推进速度等施工参数。以控制地面变形的最优效果,达到保护好沿线建筑物的目的,确保工程顺利进行。

针对地面变形量的施工要求,结合本工程的实际情况,制定控制地面变形的具体要求。 (1)、 接近顶管机切口前方测点控制在略有隆起状态。

(2)、 根据监测数据调整减阻泥浆注浆量,减少管节背土现象,控制地面沉降。

沿线的管线保护措施,将视具体情况,并与管线单位协商,制定详细的施工方案。

第五章 施工安全保证措施

为了使整个工程顺利而安全地完成,工程施工达到无重大伤亡事故发生,且轻伤频率控制在6‰以内的目标,结合本工程的实际情况,制定出各项安全管理措施。

第一节、工作井、接收井沉井施工安全措施

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沉井施工的安全围护方法,施工前应考虑周围环境,应尽量不影响原状交通网络,以及行人安全。根据现场踏勘情况,进行分析,研究、设计安全、文明施工措施,具体措施如下:

1.要保持现状的交通,采用封闭式施工,并设工作门,工作门给作业人员出入,以及做进出料口。

2.围护栏采用钢筋固定焊接钢管,高度为1.5m,挂安全网和安全标识牌。

3.沉井施工前应施工场地情况进行编制方案,对施工范围内的高、低压架空线了解得一清二楚,每节沉井高度不能高于高压电线的安全距离,沉井支模的斜支撑不能出安全围护外,以免碰撞行人。

4.施工机械设备应在安全防护作业,电气线路采用架空,不准拖地,并有三级漏电保护装置。

5.浇灌混凝土沉井前,应先检查模板是否具有足够的稳定性,并且搭设作业平台,浇灌混凝土时,应注意模板是否会变形,发现问题应及时处理,杜绝安全事故的发生。

6.沉井下沉主要是通过从井孔中用机械或人工方法均匀除土,沉井下沉时,在沉井外围应保持有一定的安全距离,以免因土质较差导致顶边坡下陷,造成安全事故。

7.沉井下沉设计深度后,应在井顶面设安全围护栏杆。

8.提土机的吊钩设安全保护扣,提土时井下作业人员应在安全防护罩内。 9.井内应有良好的通风设备,保持井内通风。

10.作业人员下井前应先做防毒试验,井下作业人员必须带防毒器具。 11.下井作业人员必须穿绝缘鞋,带安全帽。 12.井内抽水机应设漏电保护。

第二节、顶管施工安全措施

对钢管运输、吊装、管道顶进等以及场地布置,根据现场情况,进行编制安全施工组织方案。

1.钢管运输和堆放:钢管用拖车拖直施工现场,直接在工作井边周围堆放钢管材。 2.采用汽车吊吊运至工作井,工作井下严禁站人。

3.管道顶进前,应钢管固定,卡牢,以免钢管在顶进时弹出伤人。

4.管道内装有良好的通风设备,保证作业人员在管道内安全。 5.作业人员必须穿绝缘鞋,带安全帽。

第六章 雨天施工措施

1、掌握天气预报的气象趋势及动态,以利安排施工,做好预防的准备工作。

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2、根据地形对场地排水系统进行疏通,以保证水流畅通不积水,并防止周邻地面水倒流进入场内。

3、现场进出的主要运输通道两侧排水系统完善。

4、机电设备的电闸箱或开关采取进盒和搭篷等防雨、防潮措施,并安装接地保护装置。 5、 井内设置排水沟和集水坑,配以抽水机将积水排出到基坑以外。 6、挖基坑弃土远离基坑边缘,减轻基坑顶的荷载。 7、现场备足覆盖材料。

第七章 文明施工措施

1.遵守广州市有关环卫、市容、场容管理的有关规定,加强现场用电,排污及运输车辆的管理,防止施工废水污染周围环境、防止砂、石在运输中散落。

2.工地入口,设置现场施工标志牌,标明工程概况、工程负责人、开、竣工日期、施工进度计划,场容分片包干和专人负责管理网,并按公司有关的规定,对现场进行统一规划。

3.对施工人员进行文明施工教育,做到“五有、四整齐、三无”以及“四清、四不见”和“三好”,狠抓“工完场清”制度。每月按《文明施工中间记录》表自检评分,总结评比。

4.施工现场要建立严格的半成品、成品保护措施和制度,不准乱写乱画。主体结构内部的卫生间一律不准使用,在固定楼层设置便桶,由专人负责清运、管理。

5.现场材料构件、模板工具等堆放整齐,水泥要整齐地码放在水泥库内,保持通风干燥,防雨防潮,杜绝浪费现象,禁止随地乱丢材料。

6.现场使用的机械设备要按照总平面图布置,统一编号,零部件完整齐全,机容整洁,及时维修保养。

7.切实加强火源管理,施工现场严禁吸烟,现场使用明火必须严格履行审批手续,易燃、易爆物品指定专人管理,焊工作业时必须清理周围的易燃物,消防工具要齐全,电焊机要安放在适当位置,不得随意移动,并注意定期检查。

8.进行卫生保健、生活急救等卫生知识教育宣传活动,抓好现场饮食卫生工作,明确现场医务值班人员的责任。

9.加强现场保卫工作,防止偷盗和打架事件的发生。

第八章 环境保护措施

1.认真搞好施工现场规划,场内布置整齐,紧凑有序。机械设备归类并整齐停放;材料物资等分门别类及时入库或存放在指定位置等。

2.施工场地内的淤泥、弃土和其他废弃物等及时清除运输至指定地点,做到施工期间现

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场整洁。运土车辆的车斗采用蓬布加以覆盖,防止泥土撒落,进出工地时,进行冲洗,保持道路等干净、整洁。施工任务完成退场时,彻底清除必须拆除的临时设施和生活设施。

3.优化施工方法、施工工艺,努力保护周围环境不受污染;对于噪音大的工序,尽可能安排在白天施工,以减少夜间对附近居民的噪音干扰。

4.噪音的设备,如发电机、空压机等加装吸间减振设施,减少噪音并使噪音控制在70分贝以下。在机械选型上要尽可能选择对环境污染小的机械。

5.工地排放的污水、废油等经过处理符合标准后排入附近的沟槽内,严禁有害物质污染土地和周围环境。场地排水系统畅通,建筑垃圾集中堆放,及时处理。

6.做好生活区的卫生管理工作,厕所设化粪池,生活垃圾在指定地点堆放,生活废水排放入沟槽内,使其不遍地乱流,保持生活区的卫生和整洁。

7.施工场地设置必要的临时围栏,平交路口,大门口等设置明显的标志,使施工场地尽可能自成一体,以减少和外界的相互干扰。

8.施工便道作好管理养护工作,路面保持平整,两侧排水良好,雨季无沆积水;旱季适当洒水,防止尘土飞扬。对进出工地的车辆进行冲洗,保持道路干净、整洁。同时积极创造条件,努力减少施工期间对行人和车辆通行的影响。

第九章 应急救援预案

一、应急预案的方针与原则

“发生事故时应遵循“保护人员优先,防止和控制事故的蔓延为主;统一指挥、分级负责、区域为主、单位自救与社会救援相结合”的原则。达到控制事故,有效地抢救伤员,减少事故损失,防止事故扩大。 二、应急预案工作流程图

根据本工程的特点及施工工艺的实际情况,认真的组织对危险源和环境因素的识别和评价,特制定本项目发生紧急情况或事故的应急措施,开展应急知识教育和应急演练,提高现场操作人员应急能力,减少突发事件造成的损害和不良环境影响。其应急准备和响应工作程序见下图:

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应急准备和响应工作程序图

成立抢险领导小组 编制应急预案 危险源及环境因素辩识、评价 组建抢险队、救护车 进行评审、修订 配备应急物资、设备

定期评审 未发生 应急知识教育培训 发生 实施应急预案 三、明挖深基坑开挖存在的危险因素及预防、应急措施

危险因素:

1、违规违章作业、安全防护措施缺陷,基坑发生坍塌滑坡。 2、支护桩侧向位移

3、受到应力的影响基坑坑底隆起。 4、地质复杂发生涌砂涌水。 5、帷幕桩渗水与漏水事故 6、高空坠物

(一) 、基坑坍塌滑坡 1、预防措施

① 严格按设计文件和技术交底施工、严格控制基坑开挖坡度。

② 如果遇到特殊情况,需要基坑停工较长时间,应在平台、基坑边和坡脚设置排水明沟和积水坑,并派专人抽水值班,并对基坑边坡面进行喷射素砼保护。

③ 在进度允许的条件下尽量采用少开工作面的形式,避免暴露太多的基坑工作面。 ④ 坡顶严禁堆积荷载,

⑤ 基坑四周设置砖砌或砼排水沟;分层开挖,层间设台阶,每层开挖边坡坡率根据地质情况按规定放坡,必要时坡面喷射砼保证稳定。

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⑥开挖期间加强监测频率,对监测报表中的数据进行认真分析总结。 2、应急措施:

① 出现险情时,现场人员从安全通道有序疏散,同时对可能造成影响的周边的人员进行疏散。

② 通知相关管线单位,根据影响程度进行管线监护和处置。 ③ 会同相关部门对影响到的周边道路进行调整和交通疏解。

④ 在具备条件和不危及人员安全的前提下补强支撑,并对坡脚处进行土方回填。 ⑤ 尽量减少动载、进行坡顶卸载。 ⑥ 杜绝任何流入基坑边坡内的水源。 (二)、支护桩侧向位移 1、安全预防措施。

① 基坑开挖过程中,边开挖边架设钢支撑,支撑连接处要可靠,每层开挖深度不超过设计深度,确保支撑体系稳定。

② 施工时严格控制钢支撑各支点的竖向标高及横向位置,确保钢支撑轴力方向与轴线方向一致。

③ 在基坑开挖期间要加强对支撑的观察、每班要有专人巡察、当支撑轴力超过警戒值时,立即停止开挖,分析原因,制定对策。

④ 开挖期间加强监测频率,对监测报表中的数据要进行认真的分析。

⑤ 支撑施工要严格按设计要求架设。对支撑材料要严格把关,杜绝使用有缺陷的支撑材料。

应急措施:

① 出现险情时,现场人员立即从安全通道有序疏散,同时对可能造成影响的周边单位或住宅内的人员进行疏散。

② 在失稳的钢支撑旁加设钢支撑,进行坑底加固,如采用注浆、高压喷射注浆等,提高被动区的抗力,同时对周围支撑复查,查找是否有支撑松弛,如果发现有支撑松弛,应立即采取加固措施。

③ 如由于支撑失稳已经引起基坑坍塌,立即对基坑坍塌处回填土方,并清理基坑周边的超载,如果围护结构背土发生土体流失,要立即填充砂或砼,同时对周围支撑复查,查找是否有支撑松弛,如果发现有支撑松弛,应立即加垫木楔,防止失稳现象扩散。 (三)、基坑坑底隆起

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1、安全预防措施

① 基坑开挖过程中加强基底隆起监测,对监测报表中的数据要进行认真的分析。 ② 地基加固、周边设降水井降水等措施严格按设计要求施工。 ③ 基坑周边防止过多的超载。

④ 开挖前对围护质量摸底、祥查,对可能会发生渗漏的部位进行注浆封堵处理。 2、应急措施:

① 立即疏散险情现场作业人员,同时对可能造成影响的周边单位或住宅内的人员进行疏散。

② 发现坑底隆起迹象,应立即停止开挖,并应立即加设基坑外沉降监测点。 ③ 回填注浆或回填土,直至基坑外沉降趋势收敛方可停止回灌和回填。 (四) 、涌砂涌水

1、安全预防措施

① 开挖过程中对围护结构桩间等薄弱部位设专人监视。

② 若发现出现少量渗漏,应及时处理,先堵漏后开挖,防止渗漏点扩大。 ③ 加强量控监测、对量测数据进行审查对比,密切关注围桩的变形情况。

④ 监测信息围护结构变形超过允许范围时,必须立即加密支撑,防止变形进一步扩大,遇薄弱环节错位开裂,出现渗水通道时,及时处理。

应急措施:

① 立即疏散险情现场作业人员,同时对可能造成影响的周边人员进行疏散。

② 在涌砂处打设Φ42 注浆孔注浆加固;在涌水处采用M10浆砌片石围堰,边用抽水机将突水排出,然后回填干砌片石,注浆加固。 (五)、高空坠物

① 作好基坑四周围闭工作,在基坑坡顶和基坑边按照规范要求设置护栏安全网; ② 为防止地面杂物吊入基坑,在基坑周边护栏下缘设置踢脚板。

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