区域供水工程顶管专项施工方案（ 已论证 2020版）

目 录一 工程概况11.1 项目概况11.2 地质概况11.3 水文概况11.3.1 水文地质条件11.3.2 地下水位11.4 工程量表2二 编制原则及依据32.1编制原则32.2编制依据3三 设备选型及工程重难点分析53.1工程重、难点分析53.1.1 工程重点53.1.2 工程难点53.2顶管设备选型5四 施工总体部署74.1组织机构74.2临时设施规划及布置84.2.1施工总平面布置84.2.2施工临时用水94.2.3 施工临时用风94.2.4 施工临时用电及照明94.2.5 施工道路104.2.6 场地硬化104.2.7 临边防护设施104.2.8 施工围挡114.3施工技术准备114.4测量114.4.1 前期测量114.4.2 顶进施工中的标高、轴线控制11五 施工计划及资源配置125.1施工进度计划125.2进度计划保证措施135.3资源配置计划145.3.1 劳动力计划145.3.2施工设备计划14六 施工工艺技术146.1降水施工146.2钢板桩施工166.2.1准备工作166.2.2 钢板桩施工176.3工作井施工186.3.1 工作井施工工艺流程186.3.2开挖196.3.3素垫层浇筑196.3.4 钢筋制作绑扎196.3.5模板安装226.3.6 混凝土浇筑236.4注浆加固处理236.4.1材料准备236.4.2技术参数236.4.3喷浆作业246.4.4喷浆过程中应注意事项256.5顶管施工256.5.1设备设施安装266.5.2 顶进施工326.5.3 管道连接336.5.4 方向控制及纠偏346.5.5渣土排运356.5.6 减阻泥浆356.5.7中继间设置376.5.8泥浆置换与封孔386.5.9进出洞措施396.5.10 内衬管安装406.5.11 管道通风、照明41七 变形监测与控制427.1监控对象与手段427.1.1 监控对象427.1.2 监控手段427.2监测点布置437.2.1 监测点布置437.2.2监测频率及预警值44八 质量保证措施458.1质量控制目标458.2质量检验标准458.3质量控制措施458.3.1 施工参数控制措施458.3.2 顶管轴线控制措施458.3.3 地下管线及地下障碍物的探测468.3.4地面及建筑物沉降控制措施468.3.5管壁外的触变泥浆减阻措施478.3.6管道整体不均匀沉降的预防措施48九 安全保证措施499.1安全控制目标499.2安全控制措施499.3事故应急救援预案529.3.1 应急小组机构529.3.2 顶管顶进过程中路面塌方应急措施529.3.3 顶管机进出洞的应急措施539.3.4起重吊装过程中的应急措施549.3.5临时用电的应急措施559.3.6现场火灾的应急措施559.3.7 应急救援预案的响应及事故报告559.3.8 就近急救医院名单、电话56十 环境保护与文明施工措施5710.1环境保护5710.1.1 水污染控制措施5710.1.2 施工期粉尘的治理措施5710.1.3 施工期噪声的治理措施5810.2文明施工58十一 夜间施工保证措施6011.1物资、质量保证措施6011.2夜间施工安全保证措施60十二 计算书62一 工程概况1.1 项目概况本项目位于南通市如皋市境内，拟建南通西北片引江区域供水三期工程位于如皋市南通鹏鹞水务有限公司至海阳南路。过河、河主要路段位置采用顶管施工，其余位置明挖。1.2 地质概况据勘察资料可知，场地内岩土层主要由素填土、粉质粘土、淤泥质粉质粘土、粘质粉土夹粉质粘土、砂质粉土夹粘质粉土、粘质粉土夹砂质粉土、粉砂夹砂质粉土、砂质粉土夹粘质粉土组成。各土层的工程特性评价如下：层(1)素填土：松散不均匀，力学强度一般，不可直接利用。层(2-1) 粉质粘土：中等压缩性，土性较均匀，厚度一般。可作为本工程管线的天然地基持力层。层(2-2)淤泥质粉质黏土：中等偏高压缩性，土性较均匀，厚度一般。可作为本工程管线的天然地基持力层。1.3 水文概况1.3.1 水文地质条件根据勘察结果及区域性水文资料，勘察深度范围内地下水类型为孔隙潜水，赋存于第四系全新统冲积层中，主要含水层为粉砂性土，富水性较丰富。潜水主要受大气降水垂直补给及地表水体侧向补给，地表水体与地下水呈互补关系。场地地形平坦，径流缓慢。排泄方式为就地泄入地表水体、自然蒸发等。1.3.2 地下水位根据地勘水文资料显示，地下水稳定水位2.003.20m（标高）。水位受降水影响，季节性变化明显。根据本地区水文地质资料，历史最高地下水位约为2.204.20m（标高）,近3-5年最高地下水位为2.004.00m（标高），年地下水变化幅度2.00m左右。1.4 工程量表本工程主要位于桩号F0+485.8F4+675.38之间以及G2+058.44G2+133.39之间，编号分别为J6-1J6-10以及J7-1J7-2，共12座井，工作井及接收井各6座，以及6个顶管段，主要工程量初步统计如下表所示。表1-1 主要工程量初步统计表序号项目名称型号规格单位数量1工作井10m5m座62接收井5m5m座63顶管DN1400m375.84钢板桩SP-U400170m900二 编制原则及依据2.1编制原则本方案根据“安全第一，预防为主，综合治理”，“科学、合理、详尽，具有可操作性、针对性。”的原则，“优化配置、经济实用、安全文明、确保质量工期”的宗旨及我公司施工经验、施工设备及施工技术力量编制。（1）、响应合同文件要求，充分认识本工程的特点、难点，对重点难点工序的技术措施和施工保证措施进行详细的说明。（2）、在施工布置上充分利用现场场地，合理规划，尽可能做到最优。（3）、充分认识到该工程的重要性、工期、施工难度等因素，配置高效适宜的施工机械设备，配备经验丰富、责任心强的施工管理技术人员。（4）、质量是工程的灵魂。采用先进、成熟的施工技术，满足施工要求，科学制定施工方案和切实可行的质量保证措施，确保质量目标的实现。（5）、安全是根本。施工中，我部将制定完善的安全制度和安全保证措施，在强有力的安全管理机构的监督和指挥下，使一切生产活动均处于受控状态。2.2编制依据（1）南通西北片引江区域供水三期工程详细勘察报告及补充报告；（2）南通市西北片引江区域供水三期（输水）工程施工设计图；（3）现场踏勘所获得的实际资料；（4）建筑基坑支护技术规程JGJ120-2012；（5）施工现场临时用电安全技术规范JGJ46-2012；（6）建筑基坑工程监测技术规范GB50497-2009；（7）建筑地基处理技术规范JGJ79-2012；（8）顶管工程施工规程DG/TJ08-2049-2008；（9）给水排水工程顶管技术规程CECS246：2008；（10）顶管施工技术及验收规范（试行）中国非开挖技术协会行业标准；（11）建筑机械使用安全技术规程JGJ33-2012；（12） 住房城乡建设部令第37号危险性较大的分部分项工程安全管理规定；（13）给水排水管道施工及验收规范GB50268-2008；（14）承压设备无损检测NB/T47013.3-2015;（15）混凝土质量控制标准GB50164；（16）通用硅酸盐水泥GB175-2007；（17）工程测量规范GB50026-2007；（18）现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范GB50683-2011；（19）水电水利工程高压喷射灌浆技术规范DLT5200-2004；（20）建筑施工场界环境噪声排放标准GB12523-2011；（21）污水综合排放标准GB8978-1996。三 设备选型及工程重难点分析3.1工程重、难点分析3.1.1 工程重点（1）由于本工程地处南通市如皋市境内，东临大海，南挨长江，地下水位较高，据地勘水文资料显示，本工程顶管管道线路均位于地下水位之中，水量较丰富，降水量较大，对基坑开挖影响大，涌水为最大威胁，为顺利开挖、保证施工安全，需采取可靠、高效的降水措施是基坑开挖一大重点。（2）由地勘报告资料显示，本工程地层从上至下为素填土层、粉质砂土、粉土，又由于受地下水影响，流沙情况时有发生，若采用手掘式顶管，会给作业人员带来安全隐患，因此，安全的开挖方式是重点。（3）由于顶管作业均为穿越道路的环境，顶进施工中，对防止地面沉降要求较高，因此控制地面沉降是另一重点。（4）顶管能否按预定线路方向顺利出洞，顶管精度需控制在设计范围内，开挖施工操作及监测也为重点。（5）由于地下水位较高，为防止向井内渗水，顶管施工起始端头洞口密封是一重点。（6）穿越道路下方时，应探明地下即有管线，以防止破坏。3.1.2 工程难点顶管作业线路均在道路下方，为防止地面沉降，对于机前水土压力平衡控制较为关键，必须全程不断监控顶进压力，且控制好前端平衡仓压力，使压力处于安全范围内，波动小。3.2顶管设备选型在充分了解地勘资料、水文资料、以及现场实际情况，综合施工技术、安全、效率的情况下，施工设备的选则尤为重要。（1）由于地下水位较高，地质条件较差，人工顶管进行挖掘，在管内会出涌水、流沙情况，直接给前方作业人员带来安全隐患。（2）本工程顶管管道为DN1400，属中小型管道，内部空间较狭窄，若人工开挖，对操作非常不便，且大大降低施工速度，对开挖出的渣土清运工作也不快捷、方便。（3）由于在道路下方施工，为减少对道路的沉降破坏，因此必须控制施工道路下方土体沉降值。鉴于以上情况，再考虑施工技术的成熟性，以及结合本公司多年施工经验，本工程宜选用泥水平衡顶管机进行施工作业，泥水平衡顶管机优点如下。1）、适用土质范围广，地下水压力较高以及土质变化范围较大的条件下使用：特别适合淤泥、沙层地质；2）、施工挖掘面稳定，对所施工对所施工顶管周围土体扰动小，地面沉降非常小。3）、具有独立注水、注浆系统、刀盘清洗装置。尤其适合N值较大的硬土。4）、能保持工作井内的施工环境，施工安全，采用泥水管道传送弃土，不容易发生施工危险。5）、泥水传送弃土系统连续性强，顶进施工进度较快。6）、采用地面操作远程控制，机头内全自动化。安全、直观、方便。根据设备厂家提供的顶管机技术参数表，再结合本工程所使用的顶管钢管规格尺寸，拟选用NPD1200型泥水平衡顶管机，具体参数如下表所示。表3-1 NPD1200型泥水平衡顶管机主要参数表顶管机型号NPD1200顶管机长度 mm3650外径 mm1460纠偏灵敏度 2.5切削刀盘（平板式）电机功率Kw222最大扭矩kN.m120转速rpm3.5纠偏系统主顶油缸数量2油缸推力T5004纠偏角度3进排浆系统管inch4控制方式机外控制（PLC+触摸屏显示）适应土层软土、中风化岩（40MPa以下）、粘土、砂及砾石土供电电压V380v重量T7.5顶管机示意图：图3.2-1 顶管机示意图四 施工总体部署4.1组织机构项目部本着“精干、高效”的原则，组建“顶管施工施工队”，施工队伍由我公司组织、调集优秀的管理及技术人员组成。顶管施工队根据施工内容分成五个班组，即泥浆施工班组、顶进施工班组、变形监测班组、后勤保障班组以及安全文明施工班组。现场顶管施工采取24h两班制连续作业，现场交接班。顶管施工队配置总负责人1人，技术负责人1人，现场技术管理人员2人，现场生产管理人员2人，安全文明施工管理人员2人，变形测量管理人员2人，后勤保障管理人员1人。各班组主要施工职责内容为：泥浆施工班组：负责泥浆拌制、输送、泥浆净化及废弃泥浆、渣土的处理等；顶进施工班组：负责钢套管的吊运、安装及顶进等；后勤保障班组：负责现场施工材料的装卸、存放，负责现场施工设备的日常维修及保养等；变形监测组：负责施工过程中管道变形、周边建（构）筑物变形、基坑位移监测、地下管线位移、地表沉降及地下水位监测等；安全文明施工班组：负责现场安全文明施工，包括临时围挡的设置及日常检查，警示标示标牌的设置等。项目组织机构如下图4.1-1所示。项目经理生产经理技术负责人安全总监工程部安全环保部计划合同部质检部物资部技术部高喷作业队钢板桩作业队工作井作业队顶管作业队监测作业队降水作业队图4.1-1 项目施工组织机构图4.2临时设施规划及布置4.2.1施工总平面布置本工程施工总平面布置主要针对顶管作业时的场地面置，其中以工作井为主，接收井只在底部布置接收架即可，具体布置如下图4.2-1所示。图4.2-1 工作井平面布置图4.2.2施工临时用水施工用水需提供2个水源接入点，工作井位置一个，接收井一个，每个水源接入点管径不小于250mm。4.2.3 施工临时用风本工程施工用风主要为基坑高喷加固用风,以及顶管设备停机或刀盘检修顶管机临时采用气动土压平衡用风及洞内通风用风，结合实用性原则，前期高喷施工采用一台20m3的空压机进行供风，其它则采用一台5m3的小型空压机即可。4.2.4 施工临时用电及照明本工程施工用电采由市政电网点接入，主要用电设备为钻机、高喷机，空压机、顶管机械设备及基坑降排水施工设备。施工电源接入点至少须提供200KW的变压器（暂定），将电连接到各作业面位置。现场施工照明灯为100W AC36V 5000，施工时施工面配置5个1000W移动照明灯以确保工作面的照度。本工程主要用电设备及功率统计见表5-1，经过计算，本工程顶管施工用电设备高峰期总负荷将达到122KW，此处未考虑高压旋喷桩加固施工以及工作井制作等设备用电。表4-1 施工机械用电负荷统计表序号设备名称规格型号数量功率kw总功率kw备注1顶管机NPD1200144442油泵站122223降水井泵17.57.5备用1台4排水泵155备用1台5螺旋泵118.518.5注浆6中继间油泵1557电焊机115158施工照明1000W515合计122注：本用电设备按施工1段顶管配制，且为常用设备。为防止施工过程中市政电网停电风险，现场需配备一台150KW的柴油发电机。4.2.5 施工道路施工道路以施工场地相临侧即有道路为主，在连接施工地场时，视现场实际情况对局部路况较差的区进行回填、碾压以及混凝土路面浇筑工作，确保施工材料、设备的安全运输。本工程计划将采用C20混凝土进行浇筑连通道路，浇筑宽度为6m，厚度10cm即可。4.2.6 场地硬化工作井、接收井周围施工用场地需进行混凝土硬化，硬化厚度10cm，混凝土标号为C20，在吊车工作停放区域及钢管堆放区域应适当增加混凝土厚度、标号或配以C10钢筋，以防止工作时压损地面。接收井场地硬化范围为四周边缘线3m范围，工作井场地硬化范围为工作井整个施工区域范围。 根据现场条件，在工作井附近适当位置布置泥浆搅拌池、泥浆循环池和泥水沉淀池，搅拌池尺寸为1.51.51m（LWH），循环池尺寸为10m9m2m（LWH），沉淀池为6m9m2m（LWH）（当采用泥浆分离器进行过滤时，可不设沉淀池）。以上尺寸以最长顶管距离计算用浆量进行的配置，其它工作面可适当减小各池尺寸，均以C15混凝土进行池壁浇筑。顶管工程中，整个工作场地硬化工程量统计表如下表。4.2.7 临边防护设施工作井及接收井开挖完成后，在井四周采用A设483.5mm钢筋设置1.2m高、间距1.5m的安全防护栏杆，防护栏杆间隔3m悬挂安全警示灯、警示牌，并派专人守护，防止意外事故发生；安全栏杆设置在距基坑1m处。工作井、接收井设置专用人行爬梯，视井内设备安装及空间位置，将爬梯设置在适当位置，爬梯宽800mm,安装角度不大于45。为保证雨天不间断作业，应在工作井上方设置雨棚，避免钢筋焊接出与安全事故以及提供良好的作业环境，雨棚宽度应大于整个工作井宽，长度应能保证吊放钢管有足够的空间，且在井四周设置排（截）水沟，以防雨水注入井内。4.2.8 施工围挡为保证周围行人及过往车辆的安全，进场施工前需对施工区域范围使用钢质围挡进行封闭，并在门口设置门卫室，根据工程所处地方环境要求，围挡高度不低于相关规范的要求。4.3施工技术准备组织相关施工技术人员掌握施工图和设计文件的要求，做好对施工人员的技术、安全、质量交底，并做好交底记录。开工前协同相关部门积极调查复核确定各类地上、地下即有管线，以便施工过程中妥善处理、保护。4.4测量4.4.1 前期测量根据业主提供的控制点对现场自然地面标高进行复测，并设立平面控制网以及高程控制网；用全站仪测定轴线位置并设立标志杆；根据施工图纸测放现场钢板桩施工轴线、高喷加固点位、管道顶进轴线及工作坑尺寸线，并确定各井实际开挖深度。4.4.2 顶进施工中的标高、轴线控制顶管施工精度要求高，采用激光经纬仪和水准仪进行测量。施工管道轴向测量采用高精度激光经纬仪进行测量，测量主要用导线测量法，测量平台设在顶管后靠墙处。测量光靶安装在顶管机头部，测量时激光经纬仪直接测量机头头部的测量光靶的位置，并根据光靶数据计算机头实际偏移状态。施工过程中将机头走向偏差控制在10mm以内，有效的控制顶管线型。五 施工计划及资源配置5.1施工进度计划根据现场实际情况、业主的工期要求以及施工技术的成熟度，采用流水施工，按各分部工程进行不间断施工，以确定出合理可行的进度计划。进度计划见附表1。5.2进度计划保证措施施工进度严格按照工程进度计划的安排进行施工，对施工的全过程进行经常检查、对照、分析，及时发现实施中的偏差，采取有效措施，调整进度计划，排除干扰，确保工程在合同规定的工期内完成。（1）组织保证措施在本工程范围内不论是组织人事，还是物质资金、机械设备和作业队伍的调配，项目经理均具有高度的指挥和调整权，从组织上确保项目经理的权威性。选派组织能力强、施工经验丰富、年富力强的同志担任各级生产组织机构及主要部门的负责人，确保各项工作有条不紊地开展。坚持“围绕重点，兼顾一般”的原则均衡组织生产。加强重点工程的管理、技术和施工力量，保证机械设备正常使用，同时在整个工期范围内合理地安排和组织其他项目的实施。（2）制度保证措施建立健全工期保证岗位责任制，层层签订工期包保责任状。加强和完善计划的考核兑现落实制度，编制周密、详尽的施工生产计划，以天保旬，以旬保月。完善奖惩制度，落实好按劳分配的原则。充分发挥施工人员积极性和主动性，提前工期有奖，延误工期受罚。（3）技术保证措施以施工图设计和施工方案为依据，根据现场实际情况和业主的安排，进一步优化和及时编制实施性施工技术方案，落实重点工程及关键技术项目的施工方案，科学、合理地调配各种生产资源。在施工过程中，及时详尽地组织技术交底，阐明设计意图，细化或示范工艺操作流程；在现场广泛开展技术革新和科研工作。建立从经理部到各作业队的生产调度指挥系统，实行微机动态网络管理。全面及时掌握并处理影响施工进度的各种问题，对工程交叉和施工干扰加强指挥与协调，对重大关键问题超前研究，制定措施，及时配置或调整人、财、物、机，保证工程的连续性和均衡性。根据项目全过程的网络计划，编制分阶段和月度网络进度计划，及时找出和发现关键工序的转化，分析原因，使项目始终处于受控状态。（4）设备物资保证措施抓关键、保重点，加强宏观控制。针对本工程的特点，从设备配备上和队伍的选择上都要严格挑选。在人员、资金、物资、机械上优先保证，作到尽快完成施工任务。作好设备的选型及配件供应工作，设备的选型力求实用、高效、耐用的原则，防止待机误工，在施工中要备足易损件，做到随坏随修。调动足够的机械设备，保证工程施工进度的需要。抓好材料的采购、储备和供应工作，确保进度和满足季节性施工需要，同时合理安排施工顺序，坚决杜绝返工和窝工现象的出现。5.3资源配置计划5.3.1 劳动力计划从工程实际出发，为保证有足够的技术力量、确保工程质量以及保证工程顺利完工，根据工期安排及工程进展对劳动力进行合理的调配，做到完全满足工程的需要，并留有适当的富裕度，以便在需要时满足赶工要求。具体见附表2。5.3.2施工设备计划根据图纸工程量及现场实际情况，本工程拟投入的机械设备见附表3。六 施工工艺技术6.1降水施工根据水文地勘资料显示，本工程地下水位水较高，在自然地坪以下0.5m，因此对于现场工作井开挖施工及顶管施工均在水位线以下作业，为保证施工安全以及提供一个良好的作业环境，应在施工前进行降水，降水水位满足施工要求。据工作井开挖深度、降水质量并综合地下水渗透系数考虑，本工程采用降水管井措施，应将地下水位降至设计底板标高以下至少0.5m，位置宜设置在工作井设计外轮廓线周边12m范围内即可，出水口径A100mm，降水位置设置及降水管井结构图分别如图6.1-1、6.1-2所示。图6.1-1 降水井布置示意图对于接收井部位的降水井布置，宜类似顶管工作井降水井的布置沿管道轴线两侧对称布置。图6.1-2降水井结构图在降水作业前，应就近设置一座“三级”沉沙池，沉淀后的清水可采用泵抽排至附近河沟内，因后期各工作井需要设置一座泥浆池，可以利用该池作为前期降水所用沉淀池，减少沉淀池的开挖修筑数量。沉沙池如图6.1-3所示，图6.1-3 沉沙池平面布置图6.2钢板桩施工6.2.1准备工作（1）场地平整在施工前，应先根据设计图纸定位坐标以及结构平面尺寸，综合考虑施工现场地貌情况、所需工作面场地进行地场地平整，并按平面布置图要求进行场地硬化。（2）测量放线根据结构平面尺寸进行测量定位，测量应准确无误，并放样施工轴线，妥善保护好控制点。（3）材料本工程采用SP-U400170的拉森型号钢板桩，分两种规格，9m和12m，材料进场前应检查其合格证，质量满足满足相关要求后才允许进场使用。（4）钢板桩的堆放钢板桩堆放的地点，要选择在不会因压重而发生较大沉陷变形的平坦而坚固的场地上，并便于运往打桩施工现场，堆放时应注意：1）、堆放的顺序、位置、方向和平面布置等应考虑到以后的施工方面；2）、钢板桩按型号、规格、长度分别堆放，并在堆放处设置标牌说明；3）、钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层间要垫放枕木，垫木间距一般为34m，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2m。6.2.2 钢板桩施工（1）钢板桩施工顺序定位放线 挖沟槽 安装导架 施工钢板板 拆除导架 安装内支撑1）、挖沟槽沿钢板桩轴线位置进和沟槽开挖，开挖满足导架的安装要求。2）、安装导架在钢板桩施工中，为保证沉桩轴线位置的正确和桩的竖直性，控制桩的打入精度，防止板桩的屈曲变形和提高桩的贯入能力，一般都要设置一定刚度的、坚固的导架，安装导架时应注意以下几点：采用经纬仪和水平仪控制和调整导梁的位置。导梁的高度要适宜，要有利于控制钢板桩的施工高度和提高施工工效。导梁不能随着钢板桩的打设深入而产生下沉和变形等情况出现。导梁的位置应尽量垂直，并不能与钢板桩产生碰撞。3）、钢板桩施打拉森钢板桩施工关系到施工止水和安全，是本工程施工最关键的工序之一，在施工中要注意以下施工要求：拉森钢板桩采用履带式挖土机施打，施打前一定要熟悉地下管线、构筑物的情况，认真放出准确的支护桩中线。 打桩前，对钢板桩逐根进行检查，剔除连接锁扣处的锈蚀、变形严重的钢板桩，待修整合合格后才可使用，整修后还不合格的禁用。 打桩前，可在钢板桩的锁口内涂抹油脂，以方便钢板桩的打入、拔出。 在钢板桩插打过程中，随着测量监控每块桩的斜度不超过2%，当偏斜过大不能用拉齐方法调正时，必须拔起重打。 密扣且保证开挖后入土不小于2米，保证钢板桩顺利合拢；特别是井位的四个角要使用转角钢板桩。 为了避免沟槽土方开挖后，侧向土压力将钢板桩挤倒，土方开挖或工作井浇筑后，立即使用HM5003001118mm的钢围檩边成整体以及A35012的钢管进行支撑，位置按设计图示安装，最后用电焊条将其焊牢，保证拉森钢板桩的垂直度及沟槽开挖工作面。 在基础沟槽开挖过程中，随时观察钢板桩的变化情况，若有明显的倾覆或隆起状态，立即在倾覆或隆起的部位增加对称支撑。4）、基坑回填后，要拔除钢板桩，以便重复使用。拔除钢板桩前，应仔细研究拔桩方法顺序和拔桩时间及土孔处理。否则，由于拔桩的振动影响，以及拔桩带土过多会引起地面沉降和移位，会给己施工的地下结构带来危害，并影响临近原有建筑物、建筑物或底下管线的安全，设法减少拔桩带土十分重要，本工程采用灌水或灌砂措施，拔桩时，应边拔边跟踪注浆裂缝。6.3工作井施工6.3.1 工作井施工工艺流程本工程顶管工作井根据计算结果，尺寸均为10m*5m*3m，应在外围钢板桩施工及高喷施工完毕，且降水至开挖设计底高程以下0.5m及以上后，方可进行开挖施工，具体工艺流程如下图6.3-1所示。混凝土准备混凝土浇筑施工准备施工降水人工捡底一次开挖素垫层浇筑钢筋绑扎模板安装钢筋加工图6.3-1 工作井施工工艺流程图6.3.2开挖由于工作井高度只有3m，因此，可使用挖机一次开挖成型，人工辅助，在开挖过程中，应注意开挖深度的控制，保留200mm至设计底高程，避免对原状土的扰动，再进行人工开挖至设计标高。6.3.3素垫层浇筑开挖至设计标高后，应立即进行垫层施工，采用设计配合比进行浇筑，并注意泄水孔的制作。6.3.4 钢筋制作绑扎根据设计图，工作井主要钢筋有C14、C18、C22三种型号，以及部分C16、A8规格的钢筋，具体形式见施工设计图钢筋表。施工采用现场加工，主筋水平采用搭接，钢筋用挂线法控制垂直度，用水泥砂浆垫块控制保护层其厚度为35mm。钢筋绑扎时，利用脚手架挑杆进行撑拉，设两道斜撑杆支撑固定钢筋，并在每个角上用两根C10的钢丝绳地锚缆风固定。以防止钢筋在没有绑扎成型之前倾斜或倒塌。a、原料的控制：钢筋进场时，应该将钢筋出厂质保资料与钢筋炉批号铁牌相对照，看是否相符。注意每一捆钢筋均要有铁牌，还要注意出厂质保资料上的数量是否大于进场数量，否则应不予进场，从而杜绝假冒钢筋进场用上工程。钢筋进场后，应按同一牌号、同一规格、同一炉号、每批重量不大于60t取一组。从而比较合理对进场钢筋进行试验，使用合格的钢筋在工程上。b、对钢筋加工的控制钢筋的弯钩和弯折应符合下列规定：当设计要求末端作135弯钩时，II级钢筋的弯弧内直径不应小于钢筋直径的4倍，弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求。钢筋作不大于90的弯折时，弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的5倍。c、箍筋加工的控制:箍筋的末端应作弯钩，除了注意检查弯钩的弯弧内直径外，尚用注意弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求，如设计无具体要求，一般结构不宜小于5d；对有抗震设防要求的，不应小于10d（d为箍筋直径）。对有抗震设防要求的结构，箍筋弯钩的弯折角度应为135。在钢筋加工过程中，如果发现钢筋脆断或力学性能显著不正常等现象时，对该批钢筋进行化学成分检验或其它专项检验。d、钢筋连接的控制:本工程钢筋连接方式主要有绑扎搭接、焊接连接两种方式，绑扎搭接要注意相邻搭接接头连接距离。焊接连接首先是检查操作工是否有证上岗，这是保证质量的首要条件。e、钢筋焊接方面：钢筋焊接形式有很多种，主要有：钢筋点弧焊、电渣压力焊。f、钢筋焊接过程控制：试焊工程正式焊接之前，参与该项施焊的焊工应进行现场条件下的试焊，并经试验合格后，方可正式生产。试验结果应符合质量检验与验收时的要求。设计焊接接头位置时应注意： A、钢筋的接头宜设置在受力较小处。同一纵向受力钢筋不宜设置两个或两个以上接头。接头末端至钢筋弯起点的距离不应小于钢筋直径的10倍。B、在同一构件内的接头宜互相错开。同一连接区段内，纵向受力钢筋的接头面积百分率应符合设计要求；当设计无具体要求时，应符合下列规定：受拉区不宜大于50%。直接承受动力荷载的结构件中，不宜采用焊接接头。焊接接头的位置设置非常重要，否则安装完成后在验收时才发现问题，将会造成人力物力的浪费，并且影响工期。g、焊接操作的控制：督促操作人员严格按各种不同类型的操作规程操作。钢筋电弧搭接焊施工过程中应注意的几点问题：根据钢筋牌号、直径、接头形式和焊接位置，正确选择焊条、焊接工艺和焊接参数，特别是焊条的选用；焊接时，不得烧伤主筋；焊接地线与钢筋应接触紧密；焊接过程中应及时清渣，焊缝表面光滑，焊缝余高应平缓过渡，弧坑应填满；检查焊接高度是否达到设计要求；检查焊接件是否有夹渣、气泡等缺陷，如果缺陷严重，应取样试验，合格后方可安装并要求改善焊接工艺，消除不良现象。h、焊接接头的质量检验与验收钢筋焊接接头应按检验批进行质量检验与验收，质量检验时，应包括外观检查和力学性能检验。力学性能检验应在接头外观检查合格后，在现场随机抽取试件进行试验，试验合格后方可同意安装。钢筋安装完成后，尚应认真检查同一连接区段内，纵向受力钢筋的接头面百分率是否符合要求，这是焊接最容易出现问题的地方，我们施工将作为重点检查工序。i、预留洞口钢筋加固为了保证工作井预留孔洞处的强度，需对该处进行必要的加固，布置加强钢筋，并在洞口预埋钢环板，待工作井浇筑完成后，用钢压环和钢压板把橡胶止水圈固定在预埋钢环板上，如下图6.3-2、6.3-3所示图6.3-2 预留洞口钢筋加固图图6.3-3 预留洞口预埋件安装示意图6.3.5模板安装工作井采用木模板，靠混凝土侧模板表面应光滑，模板无腐朽、不平整等现象，模板间安装要密封，做到竖直，内部采用3.5*3.5*3.5mm的水泥砂浆垫块保证钢筋保护层的厚度要求，使用A14钢筋对拉螺杆以使模板固定，内外侧则用抛撑及横竖向架管固定整个墙体，使之在浇筑过程中不产生胀模、跑模、倾斜情况发生。支模详见图6.3-4。图6.3-4 支模加固节点图6.3.6 混凝土浇筑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：井壁C30、底板垫层C20）。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3050cm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。混凝土经砼泵车，直接泵送入模。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。保证工作井砼结构内外光洁度良好。浇筑砼后，及时铺盖草包浇水养护，第一天开始每2小时浇一次水，三天之后酌情减少。砼湿治养护期为14天，若遇冷空气袭击，气温突变的天气，应及时加盖草包或搭建挡风屏保温。若遇高温季节，应增加浇水次数，保持混凝土表面湿润。6.4注浆加固处理6.4.1材料准备水泥：强度等级42.5级普通硅酸盐水泥，质量符合规范要求；浆液：结合本工程特点，拟初步采用水灰比为1：1的浆液；外加剂：为提高防渗效果，可适量加入处加剂，但质量应符合有关规定；6.4.2技术参数采用地质钻机成孔，孔径A100mm，双管法进行旋喷作业，施工前必须进行现场成孔试验，注浆压力、浆液配比等施工参数根据现场试验后确定，水泥掺入量不应小于250kg/m，提升速度宜为0.10.25m/min。6.4.3喷浆作业浆液扩散半径不小于0.4m，桩身间搭接不小于200mm，注浆加固孔布置图如6.4-1、6.4-2所示，下图仅示意工作井，接收井同理。图6.4-1 工作井高喷加固平面布孔图图6.4-2 工作井高喷加固剖面图6.4.4喷浆过程中应注意事项1）、下喷射管前，应进行地面试喷，检查机械及管路运转情况，并调准喷射方向；2）、当喷头下至设计深度，应先按规定参数进行原位喷射，待浆液返出孔口、情况正常后方可开始提升喷射；3）、高喷灌浆宜全孔自下而上连续作业。需中途拆卸喷射管时，搭接段应进行复喷，复喷长度不小于0.2m；4）、高喷灌浆过程中，出现压力突降或骤增、孔口回浆浓度或回浆量异常等情况时，必须查明原因，及时处理；5）、高喷灌浆因故中断后恢复施工时，应对中断孔段进行复喷，搭接长度不得小于0.5m；6）、高喷灌浆过程中发生串浆，应填堵被串孔，待灌浆孔高喷灌浆结束，应尽快对串浆孔扫孔，进行高喷灌浆，或继续钻进；7）、高喷灌浆过程中，若孔内发生严重漏浆，可采取以下措施处理：孔口不返浆时，应立即停止提升；孔口少量返浆时，应降低提升速度降低喷水压力、流量，进行原位灌浆在浆液中掺入速凝剂加大浆液密度或灌注水泥砂浆、水泥黏土浆等向孔内填入砂、土等堵漏材料。8）、高喷灌浆结束，应利用回浆或水泥浆及时回灌，直至孔口浆面不下降为止；9）、喷浆结束后，应及时清洗喷浆机以及管路，防止水泥浆固结发生堵塞情况。6.5顶管施工顶管施工工艺流程如图所示。图6.5-1 顶管施工工艺流程图6.5.1设备设施安装（1）工作井内设备工作井内设备设施布置如下图6.5-2，工作井内设备安装主要包括后背墙垫铁、导轨、油缸支架及油缸等。图6.5-2 工作井内设备安装布置图（2）导轨安装工作井导轨在顶管施工中的主要作用是：使顶管机和所顶的管道进洞时可起到导向的作用，可放置顶管机、管节、顶铁等，工作井导轨主要由整平螺栓、轨道、轨枕三大部分组成，具体见图6.5-3所示。注：1-整平螺栓 2-轨道3-轨枕图6.5-3工同井导轨构成图本工程导轨采用38钢轨铺装而成，安放在混凝土基础面上时，导轨定位必须稳固、准确，在顶进过程中承受各种荷载时不移位、不变形、不沉降。两根导轨必须平行、等高，导轨纵坡与管道设计坡度一致；导轨面上的中心标高根据顶管管内底标高设置，也可根据现场情况将导轨高程适当提高23cm，避免管头下沉。在工作井底板上安装轨枕。轨枕采用型钢，具体尺寸视井内情况而定，表面要求平整，直顺，且无腐蚀现象，导轨安装中心偏差3mm，将导轨牢固焊接在型钢轨枕上，轨枕焊接在预埋件上。为防止施工过程中因受力不均而使导轨发生偏移，可在井中使用型钢或架管对称固定。导轨安放前先校核管道中心位置，顶进过程中经常观测调整，确保顶进轴线的精度。根据顶管工程施工规程DGTJ08-2049-2008中导轨安装间距为对管道支承角宜为60度，因此计算，可得两轨中心间距为：图6.5-4 工作井导轨安装示意图S=D/2+C式中：D-钢管外径 C-钢轨头宽将数据带入式中计算得：S=1.42/2+0.0680.78m因此，两轨中必间距为0.78m。测量导轨的中线位置与高程偏差，其允许偏差为：导轨内距：2mm；中心线：3mm；顶面高程：03mm。两导轨要平行、等高，或略高于该处管道设计高程，其纵坡与管道设计坡度一致。安装后导轨要牢固，不得在顶进施工中产生位移，需设专人每天进行检查。（3）主顶设备安装1）、主顶装置由主顶油缸、主顶油泵和操作台及油管等四部分组成。其中，主顶油泵是管节顶进的动力，对称固定在油缸支架上。顶管根据设计工作坑允许最大顶力为2000KN，因此采用2台100T推力主顶油缸作为主顶设备，沿中心线均匀对称布置，如图6.5-5所示。图6.5-5主顶千斤油缸安装布置示意图2）、利用钢轨焊接支架进行主顶油缸的固定，以防止油缸在顶进过程中受力发生偏移影响施工质量。油缸支架采用地面汽车吊放安装，并根据管线设计方位及高程调整支架的纵向轴线和标高。3）、利用汽车吊将油缸吊装到安设稳固的支架上，并利用调整垫对主顶油缸的位置进行微调，从面保证油缸合力作用点使后座墙所能承受最大推力。4）、油缸支架及油缸的定位安装尺寸误差控制在2mm以内。5）、液压系统安装运转注意事项：安装前对液压缸、高压油泵、液压管路控制系统进行检查，设备完好方可安装。应根据顶管坑的施工设计，安装高压油泵、管路及控制系统。油泵宜设置在液压油缸附近；油管应直顺、转角少；油泵应与液压油缸相匹配，并配备备用油泵。液压油缸的油路应并联，每台液压油缸应有进油、退油的控制系统。液压油缸的着力中心应不小于组装后背高度的1/3。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。顶进中若发现油压突然增高，超过前一次顶进油压的20%，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）泥水系统安装泥浆池尽量靠近工作井边，可以减少排泥管路过长而且产生的管路摩阻力，沉淀池的配置可沉淀块状物，防止块状物直接进入排泥泵引起泵堵塞和损坏。注浆系统应尽量使用螺杆泵以减少脉动现象，浆液应保证搅拌均匀，系统应配置减压系统，在泵出口处1米外以及机头注浆处各安装一只隔膜式压力表。顶进施工中，减阻泥浆的用量主要取决于管道周围的空隙的大小及周围土层的特性，由于泥浆的流失及地下水等的作用，泥浆的实际用量要比理论用量大得多，一般可达到理论值的45倍，但在施工中还要根据土质情况、顶进状况、地面沉降的要求等做适当的调整。（5）顶铁安装顶铁是具有一定形状和一定厚度的钢结构件。它的作用是将主顶油缸较集中的顶推力均匀地分布到所顶管道的管端面上，并起到保护管端面的作用。顶铁的安装和使用应符合下列规定：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，顶铁拼装后应锁定；3）、顶进与吊装时，工作人员不得在顶铁上、下方及侧面停留，并应随时观察顶铁有无异常迹象。本工程采用泥水平衡式顶管，选用U形顶铁或环形顶铁，如图6.5-6所示。顶铁主要作用如下：一是当主顶油缸行程比顶进管节短时，起到垫块的作用；二是传递顶力比较均匀。图6.5-6顶管顶铁图示（6）洞口止水安装洞口处的止水带安装是非常关键的，在进洞后止水带必须保证其严密性，其作用是阻止顶管机进洞时正面的水土涌入工作井内，其另一个作用是防止顶进施工时压入的减阻泥浆从此缝处流失，保证能够形成完整有效的减阻泥浆套。洞口止水安装如下图6.5-7所示。图6.5-7顶管工作井止水图出洞口止水也非常关键，它也是阻止洞内减阻泥浆及水土流入接收井内，若水土出现大量涌入，可能会导致上覆土层坍塌，既而引发地面沉降。接收井止水如下图6.5-8所示。图6.5-8 顶管接收井止水图（7）其它设施安装井内除主要顶管及配套设备安装外，还需对复合后背墙的钢板进行安装，以及井底抽排水泵的安装。后背墙作用是为顶进作业时提供一个受力面，其承载能力应能满足抗压强度要求，且在安装时需保证其平面垂直于顶进轴线，不致使千斤顶偏心受压，且为钢管提供一个平行于顶进轴线的作用力。井内抽排水泵需安装在井内适当位置集水坑内，及时排除井内可能产生的渗水，为施工提供一个良好的作业环境。6.5.2 顶进施工（1）顶前准备顶进施工全部设备经过检查并试运转合格。机头于导轨上的中心线、坡度和高程应符合规定要求。止水封门止水性能良好，且制定了防止机头进洞时流动土或地下水涌入工作井的措施。工作井处于不稳定地层进行顶进时，封门拆除后立即将机头顶入土层。（2）顶进作业顶进前，先检查顶铁安装是否平直，以防顶进时产生偏心荷载。顶进时按以下程序进行：安装顶铁开油泵使千斤顶伸出活塞千斤顶伸出活塞额定长度后开阀门回油开机顶进下管接长。顶管宜连续顶进，暂停时间一般控制在12小时之内。如果停顶时间超过12小时，必须每隔4小时之内至少注浆一次（注浆量为：每平方米管材表面积0.050.01立方米浆液）。在重新开顶前大量注浆（每平方不小于0.2立方米浆液），才能取得较明显的减阻效果，确保顶力在正常范围之内。否则就可能会因顶力过大造成后座墙顶裂、管材顶爆、完全顶不动等后果。顶进过程中注意事项：1）、应连续顶进作业，在无特殊情况下不宜停止，且不能长时间停顿。顶进间隔过长时，土拱坍塌，会使顶力增加。2）、检查首节顶管的高程、中线和坡度，顶进时连续测量，高程测量使用水准仪，中线测量使用全站仪。3）、顶进时如有偏差过大，应立即停止顶进，进行纠偏。