拉管安全专项施工方案8.2

目 录第一章 编制依据11.1编制目的11.2编制依据11.3适用范围1第二章 工程概况22.1工程概述22.2相关单位情况62.3项目主要施工条件72.4工程特点分析及应对措施8第三章 施工总体布置93.1施工现场布置93.2施工工期13.3资源配置1第四章 施工工艺及方法34.1总体施工工艺流程34.2总体施工方案34.3沉井施工44.4拉管施工214.5过路支管施工28第五章 安全保证措施305.1安全生产目标305.2安全生产方针305.3安全管理组织机构305.4 安全保证体系315.5安全生产责任制325.6安全措施35第六章 质量保证措施376.1质量总体目标376.2质量保证体系376.3质量领导小组386.4质量标准及施工质量要求386.5主要分项工程质量控制措施396.6检验与试验426.7工程质量检查与验收436.8不合格品、不符合项控制44第七章 环境保护保证措施477.1环境保护管理体系477.2 环境保护组织机构477.3 环境保护措施48第八章 文明保证措施518.1 文明施工方针、目标518.2 文明施工保证体系518.3 文明施工措施52第九章 预案措施559.1应急预案工作流程图559.2危险源的识别与评价559.3应急救援组织架构559.4应急救援预案启动条件589.5应急救援资源配备情况599.6应急响应599.7应急终止与现场恢复619.8应急预案培训与演练619.10预防及应急措施619.11媒体机构、信息发布管理63第一章 编制依据1.1编制目的为加强保证中交智能信息产业园配套设施工程S1拉管施工的安全技术管理，按照危险性较大工程的方案编制、论证及审查管理体系的要求，结合项目施工现场情况，明确施工工艺流程、安全操作要点和相应的工艺标准、指导、规范施工，预防重大安全事故，保障职工的人身和财产安全。 1.2编制依据（1） 给水排水管道工程施工及验收规范（GB 50268-2008）；（2） 水平定向钻法管道穿越工程技术规程（CECS 382-2014）；（3） 沉井与气压沉箱施工规范（GB 50202-2002）；（4） 建筑地基基础工程施工质量验收规范图纸；（5） 中交智能信息产业园配套设施工程 S1路图纸；（6） 中交智能信息产业园配套设施工程 S1路施工组织设计；（7） 中交二航局施工现场临时用电安全管理办法（二航安监【2015】811号文件；（8） 中交二航局自然灾害和事故灾难应急预案及应急反馈管理办法（二航安监【2016】5号文件；（9） 中交二航局安全专项施工方案管理办法（试行）二航总工【2015】175号文件；（10） 国家、地方和行业其他相关规范、规程及标准。1.3适用范围本方案为中交智能信息产业园配套设施工程S1拉管的安全施工，主要内容为污水管道的拉管施工和沉井施工。第二章 工程概况2.1工程概述2.1.1工程简介本工程为老路改造工程位于江苏省扬州市广陵区沙头镇，起于沿江市政道路，由南向北依次与现有兴业路、创业路、施沙路、迎宾南路、迎宾路、三星路相交，终点与拟建安圩路相交，道路等级为城市次干路，道路宽度30m，路线全长1.935km，全线污水管主管采用拉管进行施工，全长2072m，检查井45个，倒虹吸井8座。2.1.2结构形式污水管道拉管施工总长2072m，采用HDPE实壁管，管径DN600，深度4.6m6.2m。检查井共分为3类：1.25*1.5m（内径）检查井28座，壁厚0.3m，高度4.5/5.5m，其中因施工工艺需要拉管交叉井尺寸增大为3*1.25m（内径）壁厚0.3m，高度4.5/5.5m；1.65*1.65m（内径）三通检查井5座，壁厚0.3m，高度4.5/5.5m；1.65*1.65m（内径）四通检查井12座，壁厚0.3m，高度4.5/5.5m；倒虹吸井4.76*2.6m（内径）8座，壁厚0.4m，高度78m。图2.1-1 1.25*1.5m检查井结构图图2.1-2 3*1.25m交叉井结构图图2.1-3 三通、四通检查井结构图图2.1-4 倒虹吸井结构图2.2相关单位情况建设单位：扬州鼎盛开发建设有限公司监理单位：扬州市金泰建设监理有限公司审计：南京永道工程咨询有限公司勘察、设计单位：中交水运规划设计院有限公司施工单位：中交二航局第三工程有限公司2.3项目主要施工条件2.3.1项目建设地点气象情况扬州市属于亚热带湿润气候区。气候主要特点是：盛行风向随季节有明显的变化。冬季盛行干冷的偏北风，以东北风和西北风居多；夏季多为从海洋吹来的湿热的东南到东风，以东南风居多；春季多东南风；秋季多东北风。冬季偏长，4个多月；夏季次之，约3个月；春秋季较短，各为2个多月。2.3.2工程地质、水文条件（1）地质条件场地位于扬州市沙头镇，场地地貌分区为长江三角洲平原区，地貌类型主要为新三角洲平原，场地地势较平坦。场地在钻探深度范围内所揭示的土层可分为7层，自上而下描述如下：层（Q4ml）：黄灰、灰色粉质粘土、粘土，杂粉土、粉砂，上部为路基、路面，杂碎石、植物根茎等，土质软硬不均，为人工填土。场地普遍分布，层厚0.903.30m。层（Q4ml）：灰黄、灰色粉土、粉砂，杂粉质粘土，为人工填土。零星分布，仅在J1、J2、J20、J21、J22号钻孔可见，层厚1.202.20m。层(Q4al-pl)：灰、灰黄色淤泥质粉质粘土，夹粉土、粉砂薄层，局部互层，局部含腐殖质。场地大部分布，层厚2.405.45m。层(Q4al-pl)：青灰、灰色粉砂、粉土、细砂，夹淤泥质粉质粘土、粘土薄层，局部互层，含云母片。场地普遍分布，层厚4.1012.70m。层(Q4al-pl)：青灰、灰色粉砂、细砂、粉土，夹少量淤泥质粉质粘土、粘土薄层，含云母片。场地普遍分布，层厚4.1012.70m。层(Q4al-pl)：灰色淤泥质粉质粘土，夹粉砂薄层，局部互层。场地普遍分布，层厚4.2012.80m。层(Q4al-pl)：青灰、灰色粉砂、细砂、粉土，夹粉质粘土、粘土薄层，局部互层含云母片。场地局部揭示，最大揭示厚度为15.30m。土的物理力学性质层（Q4ml） ：粉质粘土、粘土，杂粉土、粉砂，为人工填土，土质软硬不均。层(Q4al-pl)：淤泥质粉质粘土，流塑软塑状态，高压缩性，力学强度低。层(Q4al-pl)：粉砂、粉土、细砂，稍密中密状态，中压缩性，力学强度一般。层(Q4al-pl)：粉砂、细砂、粉土，中密状态，中压缩性，力学强度中等。层(Q4al-pl)：淤泥质粉质粘土，高压缩性，力学强度较低。层(Q4al-pl)：粉砂、细砂、粉土，密实状态，中压缩性，力学强度较高。（2）水文条件1）地下水类型及补排条件查江苏省环境水文地质图集，场地地下水类型为松散岩类孔隙水。大气降水为地下水主要补给来源，其次为地表水的渗入补给及地下迳流补给。蒸发、地下迳流和人工开采为地下水的主要排泄方式。2）含水层层填土受人类活动及自然因素的影响较大，存在裂隙、空隙、孔洞等，具有一定的透、含水性；层、层淤泥质粉质粘土，多夹粉土、粉砂薄层或与粉土、粉砂互层，具一定透水性；层、层、层均为粉土、粉砂、细砂，具中等透水性，上述各土层共同构成场地潜水含水层。3）地下水位勘察期间对部分钻孔地下水位进行了观测，初见水位为 2.3m3.5m，稳定水位为 2.1m3.3m，根据扬州市区域水文地质资料，地下水位年变幅最大为 2.15m，最小为 0.84m，高值一般出现在 79 月汛期，低值多出现在 1112 月旱季。降水量的不均衡是影响地下水位的主要因素。据有关水文地质资料分析，场地历史最高地下水位及近 35 年最高地下水位可达地表。2.4工程特点分析及应对措施（1）本工程地下水水量较大、水位较高，约为+2.5m，沉井下沉及底板浇筑过程中为确保工程质量需进行降水施工，但同时部分路段周边分布有较多建筑物，降水施工会使建筑物产生沉降、开裂。相应对策：在降水施工的同时，在建筑物周边设置回灌井及相应水位观测井，回灌井深度及滤水管长度均大于降水井，通过水位观测井，实时监控建筑物土体水位，控制回灌量，确保建筑物土体水位保持原状，保证其稳定性，避免沉降开裂。（2）本工程总体施工顺序为先沉井后拉管，钻头、管道穿越井体时如何保证其导向为本工程的一个重点。沉井施工完成后及时复测预留孔洞标高及轴线，作为后续钻进的依据。钻孔入井前预先在井内灌注泥浆保持孔内内外压力，同时在井内浇筑流槽，流槽顶标高同预留孔洞底标高，进行辅助导向，确保钻头、管道顺利穿越井体。（3）根据地质勘查报告可知本工程拉管穿越地层主要为淤泥质粉质粘土，局部为粉砂层，成孔性能较差，易抱钻具及管道，扩孔时易出现走孔现象。相应对策：对于长距离的施工可分别在导向和扩孔合理配置泥浆，在满足回拖要求时，适当减少清孔次数。施工中注意结合钻机性能合理配置泥浆，并注意钻机扭矩及回扩清孔情况。第三章 施工总体布置3.1施工现场布置本工程污水管道施工过程中，现场布设泥浆池、沉淀池及钻杆堆放场地，泥浆池及沉淀池长6m，宽4m，深1.5m，靠近钻机布设，其中沉淀池在穿越段的两侧各设1个，沉淀池内泥浆废液采用泥浆车外运处理；检查井、倒虹吸井钢筋及砼总量较小，在后方钢筋、木工加工场地内统一加工制作倒运至现场进行施工。具体见“图3.1-1拉管施工平面布置图、图3.1-2施工总平面布置图”。图3.1-1 拉管施工平面布置图S1路S1路图3.1-2 施工总平面布置图3.2施工工期本工程污水管道施工计划总工期86天，（2017年8月5日至2017年10月29日）。3.3资源配置具体资源配置可根据现场实际施工情况增加。3.3.1劳动力配置劳动力计划表序号工种数量（人）备注1管理人员6项目部管理人员2班组长1/3钻机操作员4操作导向钻机4控向员2负责导向5泥浆工3负责泥浆配制6机械维修工2负责维修使机械正常运转7管工3管道焊接施工等8电工1现场接电及用电管理9司机3吊车、平板车、挖机操作10木工、混凝土工12沉井施工11钢筋工1012普工10拉管及沉井辅助施工合计573.3.2施工机械施工机械配备表序号设备名称规格型号单位数量备注1水平定向钻机DY450T台12控向系统DCI eclipse套2精度0.13泥浆系统SA300台424m3辅助系统4回扩器桶式、翼式个105钻杆733m根2006平板车/辆17挖掘机DH55辆18吊车QY12辆19发电机20KW台210污水泵/台411深井降水设备套1012水力冲泥机台413水力吸泥机台414木工加工机械套215双液压注浆泵PH2*5型台216灰浆搅拌机200L台217电焊机台518钢筋弯曲机台219钢筋调直机台220钢筋切断机台23.3.3 钻机设备参数钻机设备参表项目单位数量推拉型式双马达齿条式最大回拖/进给力kN400/400动力头运行速度m/min022回转型式马达驱动齿轮传动动力头最大扭矩Nm14000动力头转速r/min0100钻架型式箱形钻架调节角度1022行走驱动型式钢履带自行式行走速度km/h2.8泥浆泵型式液压驱动流量L/min450外形尺寸mm700021702450重量t12第四章 施工工艺及方法4.1总体施工工艺流程沉井施工施工准备拉管施工验收图4.1-1 总体施工工艺流程图4.2总体施工方案本工程总体施工顺序为先沉井后管道施工，井体浇筑除倒虹吸井采用分段浇筑外其余均一次浇筑成，污水管道主管采用拉管施工，过路支管除镇中K0+840K1+560段采用钢板桩支护外其余路段均采用放坡开挖形式施工。（1）沉井施工1）污水检查井施工检查井为现场预制，首先进行老路开挖，开挖深度1.5m，清除底部建筑垃圾层后换填砂垫层，其上浇筑15cmC20混凝土垫层，进行地基硬化，进行井体钢筋绑扎模板支立。考虑到本地区地下水位较高，水量较大，在沉井施工前需进行降水，降水施工采用深井降水形式，每个井体周围布置3根直径30cm，长度15m的降水管，施工前将水位降至井底以下，确保干施工，因部分路段周边分布有较多建筑物，为防止降水施工造成房屋沉降开裂，故此次降水施工过程中在建筑物周边打设回灌井，保证建筑物基础土体水位稳定。待井体砼强度达到100%后，采用砖砌封闭孔洞，破除垫层采用冲浆下沉，因此次检查井井体较小靠自重不足以下沉至设计标高故采用加载外部负荷的形式辅助下沉，待达到设计标高后，持续观测8h，累计下沉量小于10mm后，打毛刃脚内侧，浇筑C15封底素砼，待封底砼强度达到设计及规范要求后进行底板钢筋绑扎及砼浇筑。2）倒虹吸井施工倒虹吸井采用两侧浇筑两侧下沉的方式进行施工，浇筑及下沉施工同检查井。（2）管道施工1）拉管施工沉井施工完成后进行拉管施工，整体施工安排为先进行框架涵处倒虹井拉管施工，后进行其余路段施工，避免影响上部框架涵施工。本次拉管单次有效拖拉长度为160m，造斜段长度2027m，入土角200，出土角150，曲率半径40倍的管道外径，产生的废弃泥浆使用泥浆车外运至指定地点统一处理。钻孔入井前预先在井内灌注泥浆保持孔内内外压力，管道回拖施工前井内浇筑流槽确保管道回拖施工顺利进行。管道交接处因有重叠故将井体由1.25*1.5m（内径）增大为3*1.25m（内径），预留孔洞增加为两个。拉管施工完后对扩孔孔道进行注浆处理。2）过路支管施工过路支管施工通过在检查井上预留孔洞的形式，待检查井施工完成后进行支管施工。除镇中K0+840K1+560段采用钢板桩支护外其余路段均采用放坡开挖形式施工。根据地质调查报告可知本工程地下水位较高，故先期采用深井降水形式，将地下水位降至基坑底，再行施工。无钢板桩支护路段开挖过程中，基础宽度每侧加宽1m作为施工工作面，开挖边坡按1：1.5放坡，沟槽地基承载力不足时按图纸要求进行0.6m厚抛石挤淤；钢板桩支护路段，分层对称开挖沟槽内土方，开挖到指定深度，按图纸要求设置围檩和钢横撑，严禁超挖。4.3沉井施工4.3.1施工工艺根据据沉井的高度，穿越土层状况和周围环境条件，确定污水直线沉井、交叉沉井采取一次制作、排水下沉施工方案；倒虹井采取分节制作、排水下沉法施工方案。排水法沉井施工工艺流程：测量放样定井位基坑施工砂垫层和混凝土垫层施工深井降水第一节沉井制作沉井下沉第二节沉井制作（仅限倒虹吸井）沉井下沉（仅限倒虹吸井）C15素砼垫层钢筋混凝土封底顶板等施工。4.3.2基坑开挖施工前为清除原道路建筑垃圾层，须对道路进行开挖，开挖深度1.5m，坡比1:1，沿基坑四周设置300mm400mm排水明沟，排除坑内积水。4.3.3深井降水为确保沉井平稳下沉且为确保后期封底砼浇筑质量，本次沉井采用排水下沉法施工。采用深井降水抽除地下水，将水位降至坑底以下，降水井在基坑外周布置，每个井布置三根直径30cm，长度15m的深井管。（1）基坑涌水量计算本工程基坑涌水量计算选择深度最深的倒虹吸井进行计算，地下水位高度约为+2.5m，倒虹吸井深度9.2m，地下水降至井下0.5m，根据地质勘查报告可知潜水含水层厚度26.5m，基坑尺寸8.56*6.4m，过滤器长5m，具体就算如下： 其中 Q基坑涌水量； k渗透系数，k=4.00； H澘水含水层厚度，H=26.50m； S基坑地下水位的降深，S=10.00m； R降水影响半径，R=206.00m； r0基坑等效半径,r0=4.30m。 h降水后基坑内水位到底部不透水层距离,h=18.3m。l过滤器长度,l=5m。带入公式计算得：基坑涌水量 Q=724.23m3/d。（2）降水井流量计算降水井在基坑外周布置，每个井布置三根直径30cm，长度15m的深井管。单井出水能力：q0=448.6 m3/d。降水井数n=1.1*724.23/448.6=1.8，现每个井周边布设3根降水井，满足排水要求。（1）井点布置 在沉井基坑三周设置降水井，降水井距基坑3m，深井降水系统由深井、井管和潜水泵组成。（2）测放井位根据井位平面布置示意图测放井位，如果现场施工过程中遇到障碍或受到施工条件的影响现场可做适当调整。（3）埋设护口管护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土填实封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面0.30m0.50m。（4）安装钻机机台应安装稳固水平，大钩对准孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一垂线。（5）钻进成孔降水井开孔孔径为300mm，一径到底，钻孔施工达到设计深度时，宜多钻0.30.5m。做好钻探施工描述记录，在钻进过程中，如发现实际地质情况与勘察时提供的资料不一致时需及时通知设计人员，并对井的结构进行及时调整，确保滤水管的安放位置能够有效的进水。钻进开孔时应吊紧大钩钢丝绳，轻压慢转，钻进过程中要确保钻机的水平，以保证钻孔的垂直度(小于1%)，成孔施工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆比重控制在1.151.20，当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防止孔壁坍塌。（6）清孔换浆下井管前的清孔换浆工作是保证成井质量的关键工序，为了保证成孔中在含水层部位不形成过厚的泥皮，当钻孔钻至含水层顶板位置时即开始加清水调浆。钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0.50m，进行冲孔，清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至接近1.05，孔底沉淤小于30cm，返出的泥浆内不含泥块为止。第一次清孔换浆是成井质量得以保证的关键，它将直接影响成井质量，因此施工时清孔换浆工作没有达到规定的要求绝不允许进入下一道工序的施工。（7）下井管井管进场后，应检查过滤器的缝隙是否符合设计要求。下管前必须测量孔深，孔深符合设计要求后，开始下井管，下管时在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器（找中器），以保证滤水管能居中，井管焊接要牢固、垂直、不透水，下到设计深度后，井口固定居中。下井管过程应连续进行，不得中途停止，如因机械故障等原因造成孔内坍塌或沉淀过厚，应将井管重新拔出，扫孔、清孔后重新下入，严禁将井管强行插入坍塌孔底。（8）填砾填砾前应用测绳测量井管内外的深度，两者的深度值均不能浅于沉淀管的深度以上50cm。填砾过程中应随填随测砾料的高度。填砾工序也应连续进行，不得中途终止，直至砾料下入预定位置为止。最终投入滤料量不应少于计算量的95。（9）井口封闭在采用粘性土封孔时，为防止围填时产生“架桥”现象，围填前需将粘土捣碎（粒径小于3cm为宜）后填入。围填时应控制下入速度及数量，沿着井管周围按“少放慢下”的原则围填。然后在井口管外做好封闭工作。 （10）洗井洗井的目的：清除井壁上的泥皮，并把深入到含水层中的泥浆清洗干净，恢复含水层的孔隙；洗井应在下完井管、填好滤料后立即进行，一气呵成，以免时间过长，护壁泥皮逐渐老化，难以破坏，影响渗水效果。绝不允许搁置时间过长或完成钻探后集中洗井。（11）安泵试抽成井施工结束后，应及时下入潜水泵，铺设排水管道、电缆等，抽水与排水系统安装完毕，即可开始试抽水。电缆与管道系统在设置时应注意避免在抽水过程中损坏，因此，现场要在这些设备上进行标识。（12）排水洗井及降水运行时应用管道将水排至场地四周的明沟（渠）内，通过排水沟（渠）将水排入场外预设的排水沟渠中，场地四周的排水管道应定时清理，确保排水系统的畅通。4.3.4地下水回灌施工本工程因部分路段周边分布有较多建筑物，为防止降水施工造成房屋沉降开裂，故此次降水施工过程中在建筑物周边打设回灌井，回灌井直径30cm，长度16m，滤水管长度5.5m，进入稳定水位以下1m，距离降水井距离不小于6m，每个基坑周围布置2根，总体回灌量大于降水量，用水采用降水井抽水及自来水进行回灌，井体施工工艺同降水井，同时设置水位观测井进行监测，控制回灌水量，确保建筑物土体水位保持原状，防止沉降开裂。4.3.5砂垫层、素混凝土垫层施工本工程污水检查井砂垫层厚度70cm，宽度1.6m，砂垫层满铺，摊铺时进行浇水，采用平板振捣器振捣密实，混凝土垫层厚度15cm，宽度0.6m，采用C20砼浇筑，同样采用平板振动器振捣密实；倒虹吸井砂垫层厚度120cm，宽度3m，砂垫层满铺，摊铺时进行浇水，采用平板振捣器振捣密实，混凝土垫层厚度15cm，宽度1.6m，采用C20砼浇筑，同样采用平板振动器振捣密实；具体计算如下：计算砂垫层厚度时选取自重较重四通检查井（1650*1650mm）进行计算。图4.3-1 砂垫层计算简图（1）砂垫层厚度计算：1）污水检查井砂垫层厚度计算计算污水检查井砂垫层厚度时选取自重较重交叉井（3000*1250*300mm）进行计算，G0=72.75KN/m，混凝土垫层厚度hc=0.15m，采用C20砼浇筑；b1=hc=0.15m；b=0.1m；B=0.3m；BL=0.6m；a=30o；fa=65Kpa；rs=15KN/m3。由公式：P=G02hstan+BL+shsfa得hs0.6m。取hs=70cm。2）倒虹吸井砂垫层厚度计算倒虹吸井尺寸（4760*2600*400mm）进行计算，G0=198.9KN/m，混凝土垫层厚度hc=0.15m，采用C20砼浇筑；b1=0.6m；b=0.1m；B=0.4m；BL=1.6m；a=30o；fa=65Kpa；rs=15KN/m3。由公式：P=G02hstan+BL+shsfa得hs1.1m。取hs=1.2m。（2）砂垫层宽度计算：1）污水检查井砂垫层宽度计算则有BS1.4m；取BS=1.6m。2）倒虹吸井砂垫层宽度计算则有BS2.98m；取BS=3m。4.3.6沉井结构施工根据设计及本工程施工要求，污水直线井、交叉井井体总高度为4.55.5m,沉井一次制作，一次下沉。倒虹吸沉井分二节制作，两次下沉。倒虹吸沉井制作高度：第一节沉井制作高度为5.5米；第二节沉井制作高度为1.52.5米；（1）沉井钢筋工程沉井钢筋由钢筋加工棚内统一加工，倒运至现场进行绑扎、焊接，钢筋间的搭接符合规范要求，绑扎搭接为35d，单面搭接焊为10d。（d为钢筋直径）。受力钢筋搭接接头须错开，以保证同一截面钢筋接头数量不大于受力钢筋数量的50%。绑扎成形的钢筋的安装位置、间距及各部分规格尺寸均满足施工图纸的要求。钢筋网形成后，在钢筋上绑扎砼垫块，间距约为1.01.0m。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，方可进行模板施工。（2）沉井模板工程井体浇筑高度4.55.5m，侧模采用14mm竹胶板，竖楞使用510cm木方，间距10cm，横楞使用2根503.5mm钢管，间距0.6m。采用16对拉螺杆拉紧和钢管顶撑。侧模与侧模及侧模与底模采用胶带及海绵条塞紧、密封，防止漏浆。然后在外侧使用503.5mm钢管作斜撑，确保其稳定性。具体计算如下：图4.3-2 模板支撑体系图新浇砼对模板的侧压力： F1=0.43Ct0V14 F2=CH 取二者较小值其中 c 混凝土的重力密度，取24.0 kN/m3；t 0 新浇混凝土的初凝时间，取200/(T+15)，取5.714h； T 混凝土的入模温度，取20.0； V 混凝土的浇筑速度，取5m/h； H 混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面总高度，取5.5m； 混凝土坍落度影响修正系数，取1.0。F1=88.2kN/m2；F2=132kN/m2。得新浇混凝土侧压力标准值 F=88.2kN/m2。振捣混凝土产生的荷载标准值取2.0KN/ m2。模板受力计算模板厚度14mm，弹性模量E取11000 N/mm2，竹胶板惯性矩I取228667mm4，计算宽度按1m计，跨度0.1m，按三跨连续梁计算。图4.3-3 模板受力示意图荷载基本组合：q1=1.35*88.2*1+1.4*2*1=121.9 kN/m荷载标准组合：q2=88.2*1=88.2 kN/ma.支座最大弯矩：Mmax=0.1 q1l2=0.1*121.9*0.12=0.12kN.m抗弯强度计算：=Mmaxw=0.12*10001*0.014*0.0146=3.7N/mm2=3.7N/mm2f=16N/mm2 抗弯强度满足要求。b.跨中最大挠度：=0.677q2L4100EI=0.667*88.2*1000*0.14100*11000*106*228667*10-12=0.03mmL400=0.25mm 挠度满足要求。竖楞受力计算竖楞采用510cm木方，间距10cm，弹性模量E取11000 N/mm2，惯性矩I取4166666mm4，计算宽度按0.1m计，跨度0.6m，按三跨连续梁计算。图4.3-4 竖楞受力示意图荷载基本组合：q1=1.35*88.2*0.1+1.4*2*0.1=12.2kN/m荷载标准组合：q2=88.2*0.1=8.9kN/ma.支座最大弯矩：Mmax=0.1 q1l2=0.1*12.2*0.62=0.44kN.m抗弯强度计算：=Mmaxw=0.44*10000.05*0.1*0.16=5.3N/mm2结构重要性系数0=1.5。0=1.5*5.3=7.95N/mm2f=17N/mm2 抗弯强度满足要求。b.跨中最大挠度：=0.677q2L4100EI=0.667*8.9*1000*0.64100*11000*106*4166666*10-12=0.17mmL400=1.5mm 挠度满足要求。横楞及对拉螺杆受力计算横楞使用2根503.5mm钢管，间距0.6m。弹性模量E取2.06*1011N/mm2，惯性矩I取138976mm4，计算宽度按0.6m计，跨度0.4m，按三跨连续梁计算。转动惯量W= 5559 mm3。采用16对拉螺杆拉紧。图4.3-5 横楞受力示意图荷载基本组合：q1=1.35*88.2*0.6+1.4*2*0.6=73.1kN/m荷载标准组合：q2=88.2*0.6=52.92kN/ma.支座最大弯矩：Mmax=0.1 q1l2=0.1*73.1*0.42=1.17kN.m抗弯强度计算：=Mmaxw=1.17*10002*5559*10-9=105.2N/mm2结构重要性系数0=1.5。0=1.5*105.2=157.8N/mm2f=215N/mm2 抗弯强度满足要求。b.跨中最大挠度：=0.677q2L4100EI=0.667*44.49*1000*0.54100*2.06*1011*2*138976*10-12=0.16mmL500=0.8mm 挠度满足要求。c.对拉螺栓强度计算螺栓手拉力为FB=FC=1.1q1L=1.1*73.1*0.4=32.16kN=FA=339603.14*0.0162=40.0N/mm2结构重要性系数0=1.5。0=1.5*40.0=60N/mm2f=215N/mm2 满足要求。（3）倒虹吸井接高稳定性验算1）侧壁与土的总摩阻力计算：本工程倒虹吸沉井施工时，第一段浇筑5.5m，第二段浇筑1.52.5m，且分段高度即为每次下沉高度，施工前预先将路面开挖1.5米深度，然后开始沉井浇筑及下沉施工，根据地质勘查报告可知顶部约1.5m为素填土（需挖除）；中部3.5m为淤泥质粉质粘土，极限侧阻力标准值fk1=9.4kpa；底部为粉细砂，极限侧阻力标准值fk2=28.6kpa。小于5m段：fkx1=2/5*9.4=3.76kpa；fkx2=5/5*9.4=9.4kpa；厚度3m。大于5m段：fkx3=9.4kpa，厚度0.5m；fkx4=28.6kpa，厚度1m。U=17.92m。Tf=（3.76+9.4）/2*3*17.92+9.4*0.5*17.92+28.6*2*17.92=1462.99KN。2）刃脚下地基承载力计算U=17.92m，b=0.1m，n=0.3m，Rk=120Kpa。R1=Ub+n2Rk=17.92*0.1+0.15*120=537.6KN3）隔墙、底梁下地基承载力计算第一次下沉后隔墙、底梁暂不与地基接触故此部分不受力。4）接高稳定性计算Gkc=(4.76*0.3+6.528)*8*25=1591.2KN；Tf=1462.99KN；R1=537.6KN；R2=0KN；FU=0（排水下沉）。kc=Gkc-FUTf+R1+R2=1591.21462.99+537.6=0.7951 满足要求。（3）混凝土、养护及拆模根据进度及质量要求，采用C35商品混凝土泵送，抗渗等级P6，坍落度1016cm , 汽车泵输送，浇筑时每层高度不宜超过0.3m , 并按顺序均匀的进行。提供的商品混凝土，要确保混凝土的连续供应，避免产生冷缝，引起渗漏。混凝土必须浇捣密实，采用机械振捣时，插入振捣器插入间距不应超过有效半径1.5倍。要避免欠振、漏振和过振。混凝土浇筑后及时加强养护，加盖土工布及浇水湿润，养护时间不得低于14天，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34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。4.3.7排水法下沉当地下水位降至设计井底标高一下后且井体强度达到100%（可进行试块试压），采用冲沉方式施工，其中检查井采用一次下沉的方式，倒虹吸井采用二段下沉的方式，分段高度为每次浇筑高度。（1）下沉稳定性计算本工程下沉系数计算时选取自重较小的1250*1500*4500mm检查井，采用排水下沉，预先将路面开挖1.5米深度，然后开始下沉施工。1）侧壁与土的总摩阻力计算：本工程沉井施工时，预先将路面开挖1.5米深度，然后开始沉井浇筑及下沉施工，根据地质勘查报告可知顶部约1.5m为素填土（需挖除）；中部3.5m为淤泥质粉质粘土，极限侧阻力标准值fk1=9.4kpa；底部为粉细砂，极限侧阻力标准值fk2=28.6kpa。小于5m段：fkx1=2/5*9.4=3.76kpa；fkx2=5/5*9.4=9.4kpa；厚度3m。大于5m段：fkx3=9.4kpa，厚度0.5m；fkx4=28.6kpa，厚度1m。U=7.9m。Tf=（3.76+9.4）/2*3*7.9+9.4*0.5*7.9+28.6*1*7.9=419.02KN。2）沉井下沉系数计算：本工程下沉系数计算时选取自重较小的1250*1500*4500mm检查井，采取降水、掏刃脚方式下沉。GK=2.01*4.5*2.5=226.1KN；FW=0；R1=0；R2=0；Tf=419.02KN。kst=226.1419.02=0.541.05，需进行配重。同理倒虹吸井验算后下沉系数仍小于1.05，需进行配重。采用在井体四周挂载配重进行下沉。（2）井体下沉沉井下沉前，先用大锤、风镐等工具对称地将砼垫层打碎并清除干净，在沉井外侧部位涂刷沥青以减小侧面摩阻力。在沉井下沉施工中，实现水力机械化，即用高压射水冲碎土层后，用水力吸泥机将泥浆及土的碎块排到井外，使沉井下沉。运行机理主要是利用高压水泵将高压水流通过进水管分别流进沉井内的高压水枪和水力吸泥机，利用高压水枪射出的高压水流冲刷土层，使其形成一定稠度的泥浆汇流至集泥坑，然后用水力吸泥机（或空气吸泥机）将泥浆吸出，从排泥管排出井外。特别强调的是，冲粘性土时应使喷嘴接近90o 角冲刷立面，将立面底部冲成缺口使之塌落。取土顺序和泥浆平衡土顺序为先中央后四周，并沿刃脚留土台，最后对称分层冲挖，不断冲空刃脚踏面下的土层。施工时，应使高压水枪冲入井底的泥浆量和渗入的水量与水力吸泥机吸出的泥浆量保持平衡。水力机械化施工主要方法沉井下沉使用的水力机械，由水力冲泥机和水力吸泥机，以及相应的高压供水管路和排泥管路组成。水力机械在沉井内除土时的操作方法，主要有三个要点。作业过程如图5所示。图4.3-6 井内水力除土示意图冲泥时，可先在水力吸泥机的吸泥龙头下方 （一般均选在锅底中央），冲挖出一个直径约为2.02.5m的集泥坑。然后用水力冲泥机开拓各个方向通向集泥坑的水沟24条，沟的纵向坡度35%。此后，即可向四周开挖锅底，为了防止沉井突然下沉，引起很大的偏差，以及减少井外土的拢动坍塌等情况，可在沉井四周刃脚旁保留宽0.51.0m的土堤。待锅底开挖完毕后，再逐步均匀地冲挖土堤，第一步先冲除四角处的土堤，第二步再冲除四周土堤，最后冲除定位点处土堤，使沉井下沉。利用上述方法能够提高水力吸泥机的排泥量，尤其是在沉井的下沉初期，泥浆中常混杂着建筑垃圾，如石块、碎木块等，采用上述措施亦属必要。根据工程中实测情况，当水压为1520kg/ cm2时，水力冲泥机的有效冲刷半径约为68m，在此范围内的泥浆一般均可流至集泥坑内。水力吸泥机的吸泥龙头的网罩应低于泥浆面约510cm，这样可吸入较多的泥浆。当吸泥龙头的网罩或吸泥管内被杂物堵塞时，亦可用反冲法来清除吸泥管或吸泥龙头的堵塞物。其方法是关闭水力吸泥机的进水阀门，这时排泥管内的水体便倒流入井内，把吸泥龙头及吸泥管中的杂物冲出来，有时上述的方法尚需重复数次，始能将堵塞物清除干净。4.3.8下沉观测及纠偏（1）下沉观测在不受水流或其他障碍物影响的地方，可按沉井的中轴线方向设置固定标桩，用经纬仪及钢尺直接量测沉井中轴线位置，如图4.3-7所示。 图4.3-7 中线测量沉井的高程测量，如图4.3-8所示。水准尺(后视尺)设在地面不受沉井下沉影响的地方，或在固定的建筑物上。测量刃脚标高时，水准仪后视读数为ho，沉井各标尺上的读数为hi，则沉井四角的刃脚标高Hi为；沉井四角刃脚底的标高算出以后，便可计算出四角刃脚底的相对高差。沉井位移与倾斜的计算 沉井刃脚平面位移x按下式计算： 图4.3-8 高程测量 图4.3-9 沉井倾斜量e井顶处垂直于沉井中轴线的平面(井顶理论平面)内，两个边缘点的高差； o井顶中心的位移量。 c的正负号如图4.3-9所示，若x0，则表示井顶和井底的位移方向相反。（2）沉井下沉中的防偏、纠偏措施沉井位移控制：沉井施沉前在纵横两井边一定距离拉上标线，打上木桩。在沉井下沉过程中，以此两条线来观察沉井的位移和扭转。沉井垂直度控制：在井内每边设条垂直轴线挂上吊线锤，挖土时，随时观测垂直度，当吊线锤偏离墨线达5cm时开始进行纠正。沉井下沉速度控制：在沉井外壁两侧用墨线标出四条垂线，再用红线在垂线上画出标尺，用水准仪来观测下沉深度和速度。纠正偏斜时，可在刃脚较高一侧除土，在刃脚较低的一侧加撑支垫，纠正位移时，可先有意偏除土使沉井向偏位的方向倾斜，然后沿倾斜的方向下沉，直至沉井底面中心与设计中心位置相合或接近时，再将倾斜纠正或纠至相反方向倾斜一些，最后调整至使倾斜和位移都在容许偏差范围内为止。以此方法，对下沉至设计标高的沉井进行偏位计算。在下沉过程中，根据计算出来的沉井下沉时的临时倾斜量，可以更准确的对偏位进行调整。当沉井下沉至设计标高还有2m时应减慢下沉速度防止超沉过多。此时以纠偏为主，下沉为辅。4.3.9沉井封底沉井下沉到位后，观测沉井在8h内累计沉降量小于10mm时,方可进行封底。打毛刃脚内侧，浇筑C15封底素砼，须沿井壁四周向中央进行。素混凝土封底一次浇筑、分格、逐段、对称进行，不得中途停顿，避免产生施工缝而造成渗漏现象，素混凝土封底的表面应平整，当强度达到设计强度的25以上后，在上面绑扎底板钢筋。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。沉井顶板浇筑采用,20吊筋形式，下部连接28槽钢，槽钢上部铺设木方及模板，其商进行钢筋绑扎，验收合格后浇筑砼。4.4拉管施工图4.4-1 拉管施工工艺流程图4.4.1测量放线根据施工图要求的管道轴线，放出各段钻机安装位置线、管道两端的具体轴线位置及标高；在地面上放出轴线及标高，计算详细的导向数据。（1）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放出桩位及标高，在布管轴线也放出桩位。（2）放线入土点、出土点位置左右偏差不超过2cm，沿管线轴方向误差不超过4cm，并做出明显标记。从出土点到回拖管线线路必须保持直线。（3）测量放线过程中做好各项记录，包括控制桩测量（复测）记录，转角处理方式记录、放线加桩记录。4.4.2导向孔轨迹设计(1)定向钻孔轨迹线段由造斜直线段、曲线段、水平直线段（与管道排水坡度一致）等组成，入土角暂定20，出土角暂定15，管道曲率半径为40D1（D1为管道外径），为保证水平直线段精度要求，各段水平长度计算见下式4.2。 图4.4-2 导向孔轨迹设计图式4.2：4.4.3钻机就位根据施工现场的环境和地理走势情况钻机底脚要安置在20cm厚C15混凝土平基上，并在平基混凝土内预留C20钢筋（地锚）和钻机焊接紧密，以防地基沉降影响钻机稳定。钻机方向必须跟管道轴线方向一致，钻机入土角调整到设计要求角度。4.4.4泥浆配制4.4.4.1钻液配置本工程采用定向钻专用膨润土和泥浆添加剂（化学制浆），以提高造浆率和成孔质量。膨润土作为制浆的基本元素；提升泥浆悬浮钻屑的能力，使得钻屑能够浮在泥浆中，随泥浆循环流出钻孔，保持孔内清洁；稳定孔壁，防止塌孔。聚合物具有包覆粉砂土颗粒，抑制粉砂土松散坍塌，提高携带性和护壁性能作用。泥浆的粘度应符合下列要求：泥浆粘度值表地质状况 地质状况粘度值（s）孔径（mm）粘土亚粘土粉砂细砂中砂粗砂软岩石钻孔导向3040/大于5294550/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。4.4.4.2施工中泥浆控制（1）按照事先确定好的泥浆配比用一级膨润土加上泥浆添加剂，配出合乎要求的泥浆。（2）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，我们采取增加泥浆储存罐的数量、延长循环周期的措施，定向钻穿越工程中泥浆储存罐的数量将达到3个。（4）泥浆的粘度：在钻导向孔阶段，泥浆各项指标，如比重、流动性、粘度等随时调整，保证岩屑及时排除，慎防卡钻事故。 （5）废弃泥浆的处理：本次施工产生的废弃泥浆采用泥浆车外运至环保部门指定的倾倒地进行处理。4.4.5钻导向孔钻机就位后，钻机入土角调整到200，造斜段2027m。在导向钻头中安装发射器，通过地面接收器，测得钻头的深度、鸭嘴板的面向角、钻孔顶角、钻头温度和电池状况等参数，将测得参数与钻孔轨迹进行对比，以便及时纠正。地面接收器具有显示与发射功能，将接收到的孔底信息无线传送至钻机的接收器并显示，操作手根据信号反馈操纵钻机按正确的轨迹钻进。在导向钻孔过程中技术人员根据探测器所发回的信号，判断导向头位置与钻进路线图的偏差，随时调整。并把调整数值记录在“钻进位置”相应的表格中。为了保证导向头能严格按照操作人员发出的指令前进，需要在管道线路初步布点后对控制点进行加密加细。间隔3m设中线、高程控制点，用木桩做出明显标志，并在桩点周围用混凝土砌出护墩加以保护。控制人员严格按照点位，操纵仪器。根据以往的施工经验，PE管在孔内拉动的过程中受重力的作用，会发生管道下沉现象。因此在本工程中，导向钻进的钻进点选择在