顶管工程施工方案(钢管)

DN2600钢管顶管工程施工方案武汉市水务建设工程公司二OO五年三月八日目录第一章工程概况第二章工程施工目标第三章工程施工布置第四章主要施工方案一沉井施工二φ2600顶管施工第四章工程质量保证措施第五章安全、文明施工措施第一章工程概况一.工程情况叙述本次工程位于宁波市瑾县，属于宁波市郊区，整个工程位于山脚下，从公路一侧的工作井，斜穿越公路，再穿越树林，最后顶入山中的坑道内。顶管管道口径为φ2600mm，管材为钢管。整个顶管长度约为240米。由于位于山脚下，土层中含有大石块，直径在50～300mm，在顶管过程中需要进行挖掘取出石块，因此无法采用封闭式顶管掘进机，针对这一情况，我们选用网格挤压土压平衡式顶管掘进机，以保证顶管施工的质量、安全和速度。工程量：1.沉井工作井8.5×4.5m2.φ2600顶管约240m第二章工程施工目标一.质量管理目标工程质量目标达到合格，符合设计规定的质量要求。二.进度目标本工程计划施工工期为80天。确保在施工工期内完成整个工程施工。三.安全施工管理目标确保本工程安全重大事故为零。四.文明施工管理目标在本工程施工中，必须创建文明工地，创安全无伤亡事故。五.环境保护目标1.控制粉尘污染，保护人民健康；2.保证原有交通的正常通行和维持沿线生产生活用电及通讯等管线的正常使用。3.确保施工沿线排水通畅，防止积水现场发生。第三章工程施工布置一.工程施工准备工作1.施工现场情况根据图纸，组织公司施工技术人员至施工现场进行实地踏勘。2.施工测量及准备工作根据甲方的交桩记录及有关本工程的测绘资料，检查施工现场的控制桩，导线点，水准点是否正确、松动等，并及时做好攀线桩等保护措施，若发现问题极时汇报。测放临时水准点时，闭合偏差必须≤12K1/2mm，达到精度要求，并报请监理复核通过后方可采用。3.工程材料准备进入工地的材料须具有完整的质量证明，即质保单，对没有质保单的材料坚决清理出场。原材料经复试合格后才能使用。二.施工总平面布置1.接电布置电源从总电源点接入本工程施工点。2.排水措施本工程的排水将采取排水沟予以解决，在临时设施周边开设排水明沟，同时注意环保，不能将污水直接排入水体3.在业主指定地点建设生活区或租用房屋。第四章主要施工方案一.沉井施工1.概述本次顶管施工设工作井一座，采用沉井。内径尺寸为8.5×4.5m，沉井必须精心组织施工，控制地面沉降，确保施工质量、施工安全及保护环境尤为重要。2.人员安排序号工种人数备注1钢筋工32模板、支架、木工43砼工24电焊工15电工16其它工27吊车驾驶员1总计143.沉井主要施工机械和设备表序号设备名称型号数量备注1挖掘机1M31台2履带吊15t1台3装卸车8t1辆4配电箱200KVA1台5潜水泵3”2只6污泥泵3”1台7高压水泵1只8钢筋切割机6Q-4001台9弯筋机1台10钢筋对焊机RZN-2000B1台11电焊机BX3－300-21台12喷射井点1套4.沉井施工本次施工，我方先进行沉井基坑的开挖,开挖深度为1.2米，待砂垫层和素砼垫层完成后，制作沉井。混凝土强度达到100％后方可进行沉井的下沉施工。沉井采用分节制作一次下沉的工艺，根据设计要求,沉井井筒及其它部分砼等级为C25，垫层混凝土等级为C20，封底混凝土为C20。地下部分混凝土抗渗标号为S6，水泥采用普通硅酸盐水泥，砂采用中粗砂，水灰比不大于0.5。本次顶管工作井后靠处井壁厚度为0.8米，其余处井壁厚度为0.6m。井身分二次浇筑。第一层制作高度0到3.00m,第二层为3.00m到顶。沉井的下沉采用排水下沉，干封底。4.1沉井施工工艺流程图放样、定位基坑开挖砂垫层、素砼垫层立内模及脚手架绑扎钢筋、安置预埋件立外模分次浇筑砼砼养护、拆模下沉减摩措施下沉沉井封底4.2放样定位根据设计图上沉井坐标放样，定出沉井中心桩位和纵横轴线控制桩。4.3开挖基坑4.3.1基坑开挖工艺流程4.3.2按设计要求，基坑开挖深度1.2米，边坡按1：0.5放坡，人工修坡，必要时用砂包垒坡或水泥砂浆抹面，防止塌坡。基坑土方开挖采用机械施工，配合人工进行边坡修整和基底土修整。开挖出的土方应随时外运。4.3.3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。4.3.4基坑平面尺寸为从刃脚边到基坑底边距离2.0米，以利沉井制作时搭设脚手及以后的井点施工。在基坑底边处开挖20×20cm的排水沟与坑内的纵横排水沟接通进行排水，坑内四周设置集水井，人工修整坑底基坑土方挖运基坑定位排水沟、集水井施工下道工序施工集水井比排水沟低500mm，井内设2台潜水泵，将坑内积水排出。4.4砂垫层、素砼垫层为保证沉井制作时的重量通过素砼垫层扩散后的荷载不大于下卧层地基土的容许承载力（因刃脚处的土质杂填土,下卧层地基土的容许承载力为σ=6.5t/m2），故铺设相应厚度的砂垫层。砂采用中、粗砂，并捣实，以保证其密实度。为了扩大沉井刃脚下的底模板，便于沉井下沉，故在砂垫层上铺设砼垫层。砂垫层厚度计算如下：由N/（b+2HtgΦ）≤[σ]得：N/σ-bH≥2tgΦ其中：H为砂垫层厚度N为沉井单位长度重量N=G/L=8t/m（G为沉井自重，L为刃脚周长）σ为下卧层极限承载力σ=6.5t/m2b为素砼垫层宽度取b=0.8mΦ为砂垫层应力扩散角Φ=26°34’那么,H≥0.43m根据施工规范，取砂垫层厚度为0.5m，采用中粗砂，且分层洒水夯实。素砼垫层厚度一般取0.15m，素砼用C15。待素混凝土垫层强度达到25％以上后，方可支模制作沉井。4.5沉井制作沉井分二节制作，一次下沉（带框架及隔墙分两次下沉），二次浇筑之间设施工缝，采用钢板止水片，浇筑砼之前，应对施工缝进行凿毛清洗，应注意边角尽量不要损坏。浇筑砼之前，应先浇筑一定量的同一标号砂浆，随后再浇砼，以保证施工缝处不产生渗漏。4.5.1模板施工在立模前应由测量测定井中心和井壁、底梁的中心线，指导立模工作。沉井制作采用定型钢模及扣件、脚手管配套使用，井壁用定型钢模竖向叠高，底梁、底板槽、刃脚斜面处用木模与钢模配合搭设。立模必须严格按施工要求和翻样图立模，拼模平整、铅垂，支架围檩安装牢固，内模立好后要求校模，校正合格后方可立外模，模板采用Φ48钢管及相应钢扣件进行加固，内外模用Φ14的拉条螺栓来连接，拉条螺栓按60/90分布，拉条螺栓中间设置50×50的止水片，并与螺栓焊接密缝。立模前应在模板表面涂以脱模剂。并且在钢筋绑扎时，不能沾污在结构钢筋上。4.5.2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。钢筋绑扎必须严格按设计要求及操作规程进行，钢筋的骨架都应以定位垫块或座子稳固在规定的位置上，所有交叉的钢筋处都用软铁丝绑扎牢固，绑扎好的钢筋骨架都应有足够的刚度和稳定性。钢筋在入模前应在底部和侧部绑好砼垫块。为使钢筋位置在灌筑时不致变动，可增加扎结点或加撑筋。已绑扎好的钢筋骨架不得践踏或放置重物。钢筋对接按冷绑35d，单面焊10d，双面焊5d进行。4.5.3混凝土浇筑沉井制作采用商品混凝土，在浇筑过程中按规定要求制作砼试块。混凝土浇筑前，对模板内的杂物和钢筋上油污等要清理干净，对模板的缝隙和孔洞应预堵严。混凝土下料时要求沿墙周围均匀进行，不得在某一处的井壁内集中下料，靠振动器赶淌混凝土，不允许造成高差过大的现象。不允许在模板外侧振捣。浇捣混凝土时采用Φ70型插入式振捣棒，并配部分Φ50的振动棒人工振捣，以解决可能钢筋间距过密而振捣困难问题，振捣时每层砼厚不得超过50cm，并保证上、下层砼浇筑时间不大于砼初凝时间，上层砼振捣时，应插入下层砼约5cm，以消除二层砼之间的接缝。振捣时要注意控制振捣棒的插入时间和插入位置的间距，要快插慢拔，均匀排列，切忌漏振、少振和多振，也不能在同一深度过度振捣，以免模板发生爆模现象。浇筑时应控制好砼的坍落度，滑槽应伸入钢筋网片，随浇筑进行，逐步提升，以防产生离析。砼布料要求合理分配、均匀对称。4.5.4混凝土养护每次浇砼后，养护工作要及时跟上，应在浇筑完成12小时内进行覆盖或养护，根据不同气候采取相应措施，气温较低时，可覆盖多层草包和土工布，井壁侧面挂草包，及少量或不浇水。一般气候条件上，可覆盖土工布及草包，保证覆盖材料湿润，待砼强度达到设计强度70%后，方可浇上一层砼。当砼强度达到2.5Mpa时,方可拆除模板,模板拆除后应将井壁内外的所有拉杆割除,并用1:2水泥砂浆封堵,以防目漏水。当砼强度达到100%之后，沉井才可下沉。4.5.5施工缝处理施工缝采用钢板止水，钢板尺寸为400×3，缝的上下两侧各200，设置在壁板厚度的中间，第二节井体浇筑之前，应将施工缝进行处理，并注意不要损坏砼边角，同时将施工缝处清洗干净，不得有土块、垃圾等杂物。浇筑砼时，应先浇筑10～20cm厚的与砼内砂浆成份相同的砂浆进行接浆，然后再浇筑砼。沉井制作完成，达到拆模强度后，及时拆模，对拉条螺栓进行处理。处理时，将拉条螺栓处凿出直径10cm，深2cm的凹坑，再从凹坑根部割除露出的拉条螺栓，并且立即用1:1砂浆进行修补和养护。沉井下沉之前，对井外壁施工缝上下各25cm范围内涂以环氧沥青漆二度，以确保施工缝处不产生渗漏。4.6喷射井点降水施工工艺4.6.1施工参数井管距沉外壁为3m成环形布置共16根井管，另设两观察井管。降水井成孔孔径80cm。管长12m，直径为40cm，井管底部为2m长网。井管外回填滤砂至管底以上15m，其上填粘土至地面。观测井用喷射井点外套管沉设。在基坑单边设置降水总管和泵房。泵房内设多级离心泵2台，每台功率100KW，水箱一座，容积10立方米。在混凝土强度达到设计强度50％后，向井内充水使井内外均达到静止水位，方可停止降水。4.6.2井点施工a.施工流程平整场地清除地下障碍物井点沟槽放样和开挖并设置集水井机组、水箱就位，铺设总管，搭井点泵房水箱通水、机组通电、试泵及总管试压井管落料拼装井点井点试压及试真空度冲孔，同时机组开始运转埋管、灌砂井点孔封口井点支管开始抽水、进行洗井回水管接入水箱，支管正式工作水箱换水和清洗水箱正常降水b.施工准备成孔过程中使用的砂、粘土和井管等材料堆放于材料堆场中，成孔过程中泥浆循环使用。c.材料准备井管使用成品钢管，也可在现场用S2～S7钢板卷制，在焊接时要进行借口焊接并检查焊接质量，不得有渗漏和砂眼。滤管使用成品滤管，滤管部分用2层60目尼龙纱包扎，要求所有孔眼必须全部包紧、扎牢。井管外回填的砂高15m，必须采用优质人工砂，其粒径要求在1～1.6mm之间。d.钻孔现场准确放样后，钻机就位，开始钻孔。为防止表层不稳定土层发生塌方，可事先挖去表层填土，埋设一高度约2m的钢制套环，其内径为降水孔孔径，套环后背填土密实。钻孔使用GPS-15钻机，钻头直径80cm。钻孔速度控制在每分钟50cm。在钻进时，从空心钻杆压入清泥浆，压力约为0.5Mpa，使钻孔过程中产生的重浆顺利翻出孔口被排出。钻孔垂直度控制在1％以内，在现场架设经纬仪监测钻杆垂直度，及时纠偏。钻孔结束，提起钻头和钻杆，用测偏仪测量孔斜和孔深，钻孔允许超挖1～1.5m，测量结果满足要求即可下放井管。e.下放井管井管在现场逐节焊接后下放直至设计标高，焊接不得有渗漏和砂眼，下放过程中应使井管保持垂直。若井管下放至某一高度时下不去，可向井管中加入清水，增加井管重量，迫使其下沉；若井管仍下不去，则可能孔壁发生塌方，应拔出井管重新钻孔。f.投砂和投粘土井管内插入细长空心管，并将井管口密封。空心杆中压入清水，在压力作用下使清水从滤网中压出，迫使孔中泥浆上浮，同时在孔中投入人工砂，在人工砂下沉过程中，其中杂物随泥浆上浮而带走，同时孔中泥浆逐渐置换为清水，此过程即为“动水投砂”。单井投砂量不得少于设计总量的95％。投砂结束后，停止1小时左右，使砂逐渐压密，此时停止压入清水。用测绳测量砂面高度，若高度为达到要求，补投少量砂即可。投砂结束，回填粘土至管顶标高。g.洗井在成孔过程中，孔壁上将形成一层泥皮，隔断了井孔与含水层的水力信道，导致井出水量很小或抽不出水来，也就达不到