顶管施工组织设计

污水顶管施工方案一、编制依据1、招标文件，技术设计图纸（表）等相关资料。2、施工规范、施工技术规程、质量评定标准与验收办法。3、由业主组织召开的施工招标标前会议纪要、补遗书及我方对现场及其周围环境进行调查所掌握的有关资料。4、我单位建设类似工程的施工经验、科技成果及用于本工程的施工设备和技术力量情况。5、依据施工组织管理指导思想及目标，采取平行交叉流水作业，各相关工序及时转换衔接。二、施工方案（一）、工程概况1.1概况本顶管工程为深圳市东部沿海高速公路十一标污水顶管工程，工程位于盐田区，穿越东海大道与深盐路，为DN800钢筋砼管，管深约7.5米，顶管长度为110米，计划设长*宽*深=9.4*7.4*9.015米工作井2个，Ø4*9.015深接收井3个。根据所提供施工图及地质报告，顶管穿越的土层大部分为中砂及粉细砂层，且地下水位高，顶管所在土层均于地下稳定水位线下，极易产生流沙，因此，顶管施工工艺必须具有防流沙及机头迎面塌方措施，选用气压平衡法较为适宜。但由于气压对于小口径顶管操作比较困难，施工进度十分缓慢，且安全隐患大，而敞开式工具管头可以避免以上缺点，因此可将气压式机头与敞开式工具管头综合考虑，从而扬长避短，充分发挥其优越性。1.2工程地质及水文条件根据地勘资料，地面以下5米范围内为人工填石层：呈青灰、灰褐色，主要由块石及碎石组成，块石占60~80%，块石粒径为0.3~0.8m，成分主要为凝灰熔岩，碎石粒径为2~3cm，稍密~中密。5米~13米范围内为中砂或粉细砂，中砂呈灰色或浅黄~黄色，饱和，稍密，石英质砾石约占10%，级配较好，粉细砂呈灰~灰黑色，饱和，松散状，含少量淤泥质粘土及贝壳，级配良好。地下稳定水位在地面以下1.06米。1.3工程特点（1）顶管要求较精确，有流沙，施工难度大；（2）施工场地位于交通要道，要做好交通导行。1.4主要工程数量（1）DN800钢筋砼管道82米，DN1000钢筋砼管道28米。顶管管材采用F-B型钢制承口柔性接口的Ⅲ级顶管专用管材，在钢套环内设楔形橡胶圈密封止水。（2）长*宽*深=9.4*7.4*9.015米工作井2个，Ø4*9.015深接收井3个。（3）砖砌检查井5座。（二）、工程组织2.1工程人员组织本工程在交通繁忙的道路下施工，地质情况较复杂，对现状道路的保护及地面沉降的严格控制至关重要，为确保工程的安全、质量、进度和文明施工，我公司特选派具有顶管施工丰富实践经验的人员成立约20人的专项顶管作业施工队，在项目部的领导下工作。施工队设队长一名，全面负责队组的生产工作，工程师一名，负责顶管施工技术，下设工作井施工班组和顶管施工班组，各生产班组由班组长率领，工人直接完成施工任务。2.2施工用水用电本工程施工、照明用电计划从附近的加油站接入380V电，并备用一台30KW的柴油发电机。用水也从附近加油站接入DN50给水管作为主要施工用水。2.3施工进度安排本工程计划开工时间为2009年5月14日，计划竣工时间为7月8日，计划工期为55天。整个施工过程分为以下几个阶段：（1）施工准备阶段：3天（2）工作井、接收井施工阶段：20天（3）顶管设施、设备安装阶段：10天（4）管道顶进阶段：10天（5）检查井施工阶段：10天（6）收尾阶段：2天（三）、主要施工方案3.1施工顺序顶管施工顺序：旧路破除→顶管工作井、接收井施工→顶管施工→检查井及内管道施工→回填石粉→路面按原样修复。3.2工作井、接收井施工本工程共设置2座工作井和3座接收井，均采用沉井工艺施工。沉井施工顺序：基坑测量放样→基坑开挖→刃脚垫层施工→立井筒内模和支架→钢筋绑扎→立外模和支架→浇捣井筒混凝土→养护及拆模→封砌预留孔→井点安装及降水→凿除垫层、挖土下沉→井底注浆→浇筑水下砼→绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土→绑扎后背钢筋、浇捣后背混凝土。具体施工如下：（1）基坑测量放样根据沉井设计图纸和工程地质报告所揭示的地质情况，沉井基坑开挖深度取2米，沉井刃脚外侧面至基坑边的工作距离取2米，基坑边坡采用1:1。整平场地后，根据沉井的中心座标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。施工放样结束后，须经监理工程师复核准确无误后方可开工。(2)基坑开挖经监理工程师认可的基坑开挖边线确定后，即可进行挖土工序的施工。挖土采用1m3的单斗挖掘机，并与人工配合操作。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，防止积水而影响刃脚垫层的施工。(3)刃脚垫层施工刃脚垫层采用砂垫层和混凝土垫层共同受力。a.砂垫层厚度的确定砂垫层厚度Ｈ可采用如下计算公式计算：Ｎ／Ｂ＋γ砂Ｈ≤［σ］根据计算结果，无论是工作井还是接收井，砂垫层厚度Ｈ均为60（厘米）。砂垫层采用加水分层夯实的办法施工，夯实工具为平板式振捣器。b.混凝土垫层厚度的确定混凝土垫层厚度可按下式计算公式计算：ｈ＝（Ｇ0／Ｒ－ｂ）／2根据计算结果，混凝土垫层厚度ｈ为10～15厘米（工作井为15厘米，接收井为10厘米）。混凝土垫层表面应用水平仪进行校平，使之表面保持在同一水平面上。（4）立井筒内模和支架由于顶管沉井高度达9米左右，因此，井身混凝土分三节浇捣，内模同样分三节按装。井筒模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，以保证内模的密封性。刃脚踏脚部分的内模采用砖砌结构，宽度与刃脚同宽。井身内模支架采用Ø48*3.5钢管支撑。钢管支架必须架设稳固，如有必要，可采用对撑支架，增加内模的稳定性。（5）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—92）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。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。（6）立外模和支架钢筋绑扎验收后，应进行架立外模和支架。井壁内外模用对拉螺杆固定，对拉螺杆采用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。（7）浇捣井筒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，采用泵送商品混凝土。泵送混凝土可将输送管的软管直接放入浇捣段，距离浇捣面1米左右，保证混凝土不离析。混凝土浇捣前应严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸，严禁漏放和错放。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。井身浇捣混凝土分三段施工：工作井、接收井平均总高度为9米，分三次浇捣完成，一次下沉。第一次浇捣刃脚部分，高度2米，第二次浇捣高度3.5米，第三次全部浇捣完成，浇捣高度3.5米。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12%的UEA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。（8）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。在拆模时，应注意时间和顺序。拆模时间控制在混凝土浇捣后的3～4天内进行，过早或过晚的拆模对混凝土的养护都是不利的；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。（9）封砌预留孔严格按照设计图纸的要求，设置和封砌各种预留孔，并保证在沉井下沉过程中，预留孔内不渗水。（10）井点安装及降水为确保沉井平稳下沉，采用排水下沉法施工。用井点抽除地下水，降低地下水位，井点在基坑外周布置，并提前预抽后，方可开始挖土。（11）凿除垫层、挖土下沉沉井下沉需待混凝土强度达到设计要求后，方可开始挖土下沉。下沉时，应先凿除刃脚下的混凝土垫层及砖砌内模。挖土工具采用蟹斗挖机挖土吊出井外。沉井挖土顺序应中间稍低于四周，沉井内的挖土高差控制在1米以内，禁止深锅底挖土，防止沉井突沉造成沉井倾斜的危险。另外，井壁外的灌砂必须均匀充实，使沉井下沉时四周摩阻力相近，均匀下沉。沉井下沉时，应防止倾斜，发现问题及时纠偏，若沉井下沉有困难时应另外想办法，不准大量挖深，造成突沉。沉井挖土三班制连续作业，中途不停顿，确保沉井连续、安全地下沉就位。当刃脚距离设计标高在1.5米时，沉井下沉速度应逐渐放缓，挖土高差控制在50cm内，当沉井接近标高时，应预先做好止沉措施。止沉措施可采用在刃脚四周间隔挖出设计标高的槽，填入方木，并应注意抛高系数，禁止超沉和超挖。（12）沉降观察沉井在下沉过程中，必须随时测定沉井标高，确保均匀下沉，并做好沉井下沉记录。沉井下沉至设计标高（包括抛高）后，应先清除表面浮泥等杂物。沉井基础以粘土及全（强）风化砂岩为基础持力层，施工中如发现实际情况与设计不符，应及时通知设计进行处理。底板与刃脚的接触面，必须将表面混凝土全部凿毛并露出石子，便于新老混凝土的结合。（13）基底注浆基底采用双液注浆，防止渗水。注浆用注浆罐来进行。注浆时，在正式施工试配注浆的配比，以检验配比的适用性。注浆采用32.5R号新鲜普通硅酸盐水泥掺和2%水玻璃，水灰比不小于0.5。浆液注入率为20%，注浆压力为0.3-1.0MPa，注浆孔间距为0.8m。（14）浇筑水下砼封底当沉井在8小时内的累计下沉量不大于10mm时，方可浇捣水下砼封底。砼标号为C20。（15）绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土在封底砼完成后，就可在其上绑扎底板钢筋。钢筋在绑扎时，应保证刃脚钢筋与底板钢筋的连接、上下两层钢筋的间距，并将刃脚混凝土的表面凿毛露出石子，便于刃脚混凝土与底板混凝土的结合。底板混凝土浇捣完成后应及时养护，确保其表面不露白，并应防止阳光及温差的剧烈变化，以免底板出现收缩裂缝，影响沉井的施工质量和使用功能。在浇筑砼之前，先沿顶进的方向平行预埋导轨（60钢轨制作），作为顶管导向用。（16）绑扎钢筋、浇捣后背混凝土然后施工后背墙，后背墙尺寸3.5×3.0m×0.5m，配筋形式为双层钢筋，横向为ф18@150mm，ф16@1500mm，纵向配筋为ф14@150mm。3.3顶管工程施工（1）顶进设备选型及安装主顶千斤顶：它是顶进系统中的主要设备。为安全起见，顶力设备配置要小，以利间距平行顶进。根据顶力估算，顶管主站拟配备4台2000KN油压千斤顶，按左右对称布置。主油缸的油压由电动油泵供给，千斤顶行程1500mm。其它设备：包括导轨、千斤顶台架、顶铁、分压环、后承压壁、操作平台、爬梯等。（如图）预埋铁件3.5*3.0*0.5m钢筋砼后座3.5m*3.0m*50mm承压钢板千斤顶支架2.0m工作井后墙千斤顶支架千斤顶支架千斤顶千斤顶支架千斤顶3.5m2.5m0.5m导轨支架导轨顶铁分压环工作井前墙工作井前墙管道当工作井底板完成后，设置好安全围栏和爬梯，然后由工作井边的起重机将上述设备吊入井内按要求的精度安装。（2）井地面设备选型及布置气压系统：包括空压机、空气过滤器、贮气罐、气压管路、单向阀、调压阀、气压表、安全阀等。该系统除了向机头气压舱提供压缩空