地道泵站工程教材

1、1.施工方案及技术措施1.泵站工程泵站交叉口的西南角，总占地面积 2070吊，设计为有人值守独立泵站，雨水经泵站提 升后最终排入河。雨水泵站主要单体有：雨水泵房、配电间及值班室、进水池。泵站设计流量0.68m3/s，总装机功率232kw,最大运行功率45.0kw。设计潜水排污泵 4台，三用一备，单台流量为820nVh，集水池最低水位-3.52m，最高水位-1.82m，平均水 位-2.67m ;水泵启动液位：第一台水泵启动水位为-2.62m，第二台水泵启动水位为-2.22m， 第三台水泵启动水位为-1.82m，当集水池内水位-1.50m时，开启第四台备用泵并报警。泵房及进水井均采用钢筋混凝土沉井

2、结构，排水法下沉。泵房上部单层建筑设下行两 阶楼梯与泵房连通，采用轻钢平面顶棚；工作站建筑采用人字顶设计。二者均采用工字钢 框架结构。配电间距泵房较近，配电间采用桩基础，待泵房施工完成满足设计要求，才可 施工桩基础。1.1泵房沉井施工方案及技术措施1.1.1沉井规模与构造本工程沉井为钢筋混凝土矩形构筑物，外壁长15.2米，宽10.1米，壁厚1.0米。沉井总高度为14.85米，其顶面标高为12.1m,刃脚底标高为-2.75m。沉井底部的构造要求 为：200mn厚碎石垫层+200mn厚C15素混凝土封底+600mn厚底板混凝土。沉井横向自带一 榀框架，纵向自带一道底梁。雨水泵站采用矩形筋砼泵池，泵

3、池分井壁、封底、底板、顶板和隔墙，池上部外壁长18.1米，宽10.1米。刃脚高2.9m，刃脚井壁厚120cm刃脚往上11.95m井壁厚100cm； 顶板厚20cm钢筋砼底板厚60cm沉井和其余部分均为C30,抗渗等级为P6o1.1.2总体施工方案根据对拟建场地的土层特征、地下水位及施工条件的综合分析，设计要求本工程的沉 井采用排水下沉和干封底的施工方法，井外井点降水，泥浆套助沉。该方法可以在干燥的条件施工，挖土方便，容易控制均衡下沉，土层中的障碍物便于 发现和清除，井室下沉时一旦发生倾斜也容易纠正，而且封底的质量也可得到保证。泥浆 套助沉在沉井外围形成一定厚度的泥浆层，起润滑作用，从而大大降低

4、沉井下沉中的摩擦 阻力，减少井壁圬工数量，加速沉井沉，并具有良好的稳定性。本工程沉井总高14.85m （包括顶板0.20m），施工技术难度较大，在下沉时容易发生倾 斜，采用一次下沉到位，结构重心高，倾斜风险较大，因此采用分节制作，空气幕助沉方法。沉井初沉标高为8m地面原始标高为11.9m,沉至-2.75m，第一节制作高度拟设为4.75m, 第二节制作6.5m，次下沉10.75m至设计标高，底板浇筑完成后第三次制作上部3.6m。1.1.3沉井施工工艺流程根据本工程的特点与施工方法，沉井施工工艺流程如下图所示：沉井施工工艺流程图1.1.4主要工序的施工方法及技术措施1.1.4.1工程测量测量工作安

5、排为了保证测量精度满足设计图纸与施工质量的要求，现场测量工作将按以下部署进行： 测量工作应抓紧在施工准备阶段开始，根据交底坐标控制点，引测工程轴线和高程 控制点，为全面开展施工创造条件。 根据本工程沉井的施工特点，在场内建立平面主轴线控制网和水准复核点，以满足 施工的需要。 施工前期的测量工作应由专业测量师负责、施工员或技术员配合完成。施工期间， 现场施工员或技术员负责操平放线工作，专业测量师负责定期复核。 根据施工图设计要求，完成沉井的沉降观测工作。 根据建设主管部门的有关规定，做好测量技术资料的保存与归档工作。沉井的测量控制方法 沉井位置与标高的控制：在沉井外部地面及井壁顶部设置纵横十字中

6、心线和水准基 点，通过经纬仪和水准仪的经常测量和复核，达到控制沉井位置和标高的目的。 沉井垂直度的控制：在井筒内按 4或8等分作出垂直轴线的标记，各吊线坠逐个对 准其下部的标板以控制垂直度，并定期采用两台经纬仪进行垂直偏差观测。挖土时，应随 时观测沉井的垂直度，当线坠离标板墨线达 50mm寸，或四周标高不一致时，应及时采取纠 偏措施。 沉井下沉控制：在井筒外壁周围测点弹出水平线，或在井筒外壁上的四个侧面用墨 线弹出标尺，每20mm-格，用水准仪及时观测沉降值。 沉井过程中的测量控制措施：沉井下沉时应对其位置、垂直度及标高（沉降值）进行观测，每班至少测量两次（在班中和每次下沉后测量一次）。沉井接

7、近设计的底标高时，应加强观测，每2小时一次，预防超沉。 测量工作的管理措施：沉井的测量工作应由专人负责。每次测量数据均需要如实记 录，并制表发送给有关各部门。测量时如发现沉井有倾斜、位移、沉降不均或扭转等情况， 应立即通知值班技术负责人，以便指挥操作人员采取相应措施，使偏差控制在规范允许的 范围以内。1.1.4.2. 降排水施工根据设计要求，本工程的沉井采用排水下沉和干封底的施工技术。采用该项技术的前 提条件是落实沉井内外的降水措施，确保沉井过程不受地下水的影响。施工降排水采用沉 井基坑外侧井点降水辅以基坑内明沟排水的方法，降水曲线维持在开挖面0.5米以下，井顶板浇筑前不停止降水。降排水施工期

8、间，采取有效措施，确保下沉和降低地下水过程中14为了保证测量精度满足设计图纸与施工质量的要求， 现场测量工作将按以下部署进行： 测量工作应抓紧在施工准备阶段开始，根据交底坐标控制点，引测工程轴线和高程 控制点，为全面开展施工创造条件。 根据本工程沉井的施工特点，在场内建立平面主轴线控制网和水准复核点，以满足 施工的需要。 施工前期的测量工作应由专业测量师负责、施工员或技术员配合完成。施工期间， 现场施工员或技术员负责操平放线工作，专业测量师负责定期复核。 根据施工图设计要求，完成沉井的沉降观测工作。 根据建设主管部门的有关规定，做好测量技术资料的保存与归档工作。 沉井的测量控制方法 沉井位置与

9、标高的控制：在沉井外部地面及井壁顶部设置纵横十字中心线和水准基 点，通过经纬仪和水准仪的经常测量和复核，达到控制沉井位置和标高的目的。 沉井垂直度的控制：在井筒内按 4或8等分作出垂直轴线的标记，各吊线坠逐个对 准其下部的标板以控制垂直度，并定期采用两台经纬仪进行垂直偏差观测。挖土时，应随 时观测沉井的垂直度，当线坠离标板墨线达 50mm寸，或四周标高不一致时，应及时采取纠 偏措施。 沉井下沉控制：在井筒外壁周围测点弹出水平线，或在井筒外壁上的四个侧面用墨 线弹出标尺，每20mm-格，用水准仪及时观测沉降值。 沉井过程中的测量控制措施：沉井下沉时应对其位置、垂直度及标高（沉降值）进 行观测，每

10、班至少测量两次（在班中和每次下沉后测量一次） 。沉井接近设计的底标高时， 应加强观测，每 2 小时一次，预防超沉。 测量工作的管理措施：沉井的测量工作应由专人负责。每次测量数据均需要如实记 录，并制表发送给有关各部门。测量时如发现沉井有倾斜、位移、沉降不均或扭转等情况， 应立即通知值班技术负责人，以便指挥操作人员采取相应措施，使偏差控制在规范允许的 范围以内。1.1.4.2. 降排水施工 根据设计要求，本工程的沉井采用排水下沉和干封底的施工技术。采用该项技术的前 提条件是落实沉井内外的降水措施，确保沉井过程不受地下水的影响。施工降排水采用沉 井基坑外侧井点降水辅以基坑内明沟排水的方法，降水曲线

11、维持在开挖面 0.5 米以下，井 顶板浇筑前不停止降水。降排水施工期间，采取有效措施，确保下沉和降低地下水过程中12 填砾料（中粗砂）：下入井点后，立即向孔内填入砾料，至砾料下入预定位置为止。 而后围填粘性土，应将块状的粘性土碾碎（粒径w 3cm后填入，下入速度不宜太快。 抽水清孔：加好黄砂后的井点管要立即抽水洗井，直到水清不含砂为止。 正式抽水：洗井完成后，在降水井内及时下入潜水泵，排水管道、电缆等设备，开 始试抽水。井点使用时，应保持连续不断抽水，并配用双电源以防断电。1.143. 施工坑开挖根据沉井部位的地质状况，为保证沉井下沉阶段的均衡下沉，先将井区范围的障碍物 与表层土挖除。为保证制

12、作沉井的地基具有足够的承载力，基坑底部若为松软的土质，必 须予以清除，以砂或砂土回填、整平、夯实，防止在沉井制作过程中发生不均匀沉降，造 成井壁开裂。基坑开挖用反铲挖土机进行，四周放坡，坡面做一定防护，防止坍塌，并辅助人工整 平，在挖至坑底标高以上20c m时，采用人工修整坑底，并夯实。沉井预制及起沉标高设为 8m现有原地面下3.9m处，基坑开挖深度根据起沉标高及 核算的砂垫层厚度确定。考虑到拆除垫层、支模、脚手架操作的需要，基坑四周宽比沉井 外壁宽2m基坑底面在四周设临时排水沟和集水井，随时将基坑内积水抽出，防止基坑被水浸泡。开挖出来的土方，除留足井外回填外，全部外运至坑外指定地点。1.14

13、4. 土体密实注浆加固泵房沉井制作前需按泵房图纸要求就行沉井下土体压密实注浆加固处理。压密注浆施工工艺 施工工艺流程如下图施工工艺及方法 根据场地地质情况本工程压密注浆采用振动堵头定注法进行施工。 成孔采用螺旋钻机成孔至设计深度，采用自下而上、按间隔跳孔分别注浆的施工顺 序进行，遇到障碍物先用钢钎引孔（或开挖），不通时再位移200mn重新沉孔。注浆孔间距 为 1.0m。压密注浆工艺流程图最外圈与井点 井错开布置压密注浆布置示意图（图纸未见压密注浆图） 注浆顺序：注浆先注外围2排孔作为幕层，防止水泥浆外流，注浆时应跳注，相邻孔 注浆间隙不小于3小时避免孔间窜浆。浆体必须经过搅拌机充分搅拌均匀后，

14、才能开始压 出。搅拌时间应小于浆液初凝时间，并在注浆过程中不停地缓慢搅拌，浆体在泵送前应经 过筛网过滤。 注浆参数；注浆液采用强度等级42.5级新鲜普通硅酸盐水泥，可掺10%- 30%勺粉煤 灰。注浆注入率为20%水灰比0.50.6。注浆压力可取0.3I.OMPa,如浆液不下沉则 可停止注浆，则可逐渐加大压力；浆液在1015min内不下沉则可停止注浆。注浆有效直径 为 0.6 1.2m。 注浆前对注浆孔按顺序进行编号，施工时逐孔记录。完成后检查对照，防止漏注。 注浆注意事项：当注浆孔边有水泥浆冒出时应采用水泥袋堵住。冒浆（窜浆）严重 时应停止注浆，待水泥浆稳定后再注浆。 注浆机械采用SYB-2

15、0/50II型注浆机，立式水泥搅拌机。施工前将机械压力调试准 确，水泥搅拌均匀，注浆管统一采用 1500mn长钢管丝接牢固、严密。 注浆完工后用水泥袋将孔堵实防止冒浆，7天后再将水泥袋清除干净。 施工过程中由专人负责记录，详细记录孔深、提高数量等情况，并报送监理审核。 通过重复上述操作，进行下一孔位的施工。根据地基加固处理和压密注浆施工效果特点，计划分二批次布点进行处理，即从上次 注浆初凝后再进行第二次注浆，使浆液相关部位土体均匀密实，以巩固加固的效果。1.145. 垫层及刃脚支垫施工基坑形成后立即以中粗砂分层回填夯实，辅以洒水，用平板振动器或蛙夯密实，以保 证填砂的承载力。刃脚及底梁下铺设砂

16、垫层，砂垫层厚度及宽度根据现场实际土层性质及 地基承载力要求，经过核算后确定。砂垫层材料选用级配良好的中粗砂，分层铺设，每层 厚度控制在20-30cm用平板振动器洒水夯实，并测定干容重，要求不低于16kN/m3。基坑底部沿四周设置2观度的排水沟，并在四角设集水坑及时排除积水。砂垫层施工结束后在其上浇筑 C15素砼垫层，厚度为30cm作为刃脚垫层，垫层砼强 度满足要求后，在顶面砌筑刃脚砖垫座，材料采用MU10砼实心砖，M5水泥砂浆砌筑，并对立模面进行粉刷、压光，铺贴一毡两油。砖垫座砌筑沿长度方向每610mm长留置20X 20mm孔,同时预埋18PVC管,便于穿模板对拉杆。刃脚支垫形式如下图所示：

17、刃脚支垫示意图1.146. 沉井制作方法与技术措施作业条件沉井制作与下沉前，应充分落实相应的作业条件，全面完成以下几方面的施工准备工 作： 编制实施性的施工方案，用于指导沉井施工。编制方案必须根据沉井工程的特点、 地质水文情况及已有的施工设备、设施等条件，并经过详细的技术、经济比较，以此保证 方案的经济合理性与技术可行性。重点考虑沉井制作与下沉的安全、质量保证措施，对可 能遇到的问题和解决方法做到心中有数。 布置测量控制网。在现场要事先设置沉井中心线和标高的测量控制点，作为沉井定 位放线和下沉观测的依据。 沉井降水点的布设工作已结束，其施工质量已通过验收符合设计和规范的有关要求。 脚手架搭设沉

18、井施工钢筋前要搭设脚手架，脚手架采用 48长钢管，理论壁厚3.5mm沉井内外 侧均按双排布置。外脚手是直接在沉井外的砂垫层上搭设的。在沉井制作期间，由于沉井可能出现不同 程度的沉降，为安全起见，外脚手与井壁是脱离的，距离约30cm在沉井下沉期间，由于沉井周围土体可能出现沉陷或塌方，外脚手必须拆除。沉井第三次接高制作时再将外脚手 搭起，从而满足了沉井分次制作与下沉的要求。内脚手的搭设平台是在沉井井壁的预埋件上焊接牛腿，牛腿上放置24号槽钢制成的。沉井连续制作，脚手便连续接高，下沉结束后根据下沉的高度，将搭设平台向上位移。外 脚手沿沉井井壁四周组成整体框架结构，每 4m设抛撑一根，外侧用安全网封闭

19、，内外脚手 的作业层均方木及木板，供人员在上面作业。沉井制作的钢筋施工工艺 钢筋应有出厂质量证明和检验报告单， 并按有关规定分批抽取试样作机械性能试验， 合格后方可使用。 根据施工图设计要求，钢筋工长预先编制钢筋翻样单。所有钢筋均须按翻样单进行 下料加工成型。 钢筋绑扎严格按图施工要求，钢筋的规格、尺寸、数量及间距核对准确。 沉井钢筋必须采用焊接，主筋直径d 18宜采用闪光对焊接头，d300%肖氏硬度在50 5度范围以内，具有一定的耐磨性和较大的扯断能力。E. 泥水系统的安装泥浆槽尽量靠近工作井边，可以减少排泥管路过长而且产生的管路摩阻力，设置可沉 淀块状物的配置，防止块状物直接进入排泥泵引起

20、排泥泵堵塞和损坏。F. 顶进开始调试阶段顶管下井前作一次安装调试，油管安装先清洗，防止灰尘等污物进入油管，电路系统 保持干燥，机头运转调试各部分动作正常，液压系统无泄漏。机头下井后刀盘离开封门1米左右，放置平稳后重测导轨标高，高程误差不超过5mm即可开始凿除砖封门，砖封门凿除干净，不要遗留块状物，使机头刀盘贴住前方土体。G. 顶进过程中的方向控制由于机头本身所具有的方向诱导装置， 纠偏操作简单易行，操作员只要通过纠偏动作， 始终保证激光点在二号光耙的中心既可，同时时刻注意电脑状况，防止电脑故障或死机， 导致顶管事故发生。测量与方向控制要点：a. 有严格的放样复核制度，并做好原始记录。顶进前必须

21、遵守严格的放样复测制度， 坚持三级复测：施工组测量员一项目测量部一监理工程师，确保测量万无一失。b. 布设在工作井后方的仪座必须避免顶进时移位和变形，必须定时复测并及时调整。c. 顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度不得大于0.5。并设置偏差警戒线。d. 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机头纠偏。H. 顶管动力、照明配套a. .照明设备：井内使用电压不大于 36V的低压照明。b. .通风设备：人工挖土前和挖土过程中，采用轴流鼓风机通过通风管进行送风。 管道拼装接口的处理：由于顶管的管材为 F型接口，顶管完毕后，对于管与管之间的

22、缝隙，采 用膨胀水泥砂浆压实填抹。选用硅酸盐膨胀水泥和洁净的中砂，配合比（重量比）为：膨 胀水泥：砂：水=1:1:0.3,随拌随用，一次拌和量应在半小时内用完。填抹前，将接口湿润， 再分层填入，压实抹平后，在潮湿状态下养护。顶管允许偏差:序号项目允许偏差1中线偏位502D 1500mm+30、-403相邻管间错口15%t壁厚，且不大于20 14对顶时管子错口50 注浆减摩长距离顶管施工中，顶力控制的关键是最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最 有效的方法是进行注浆。注浆使管周外壁形成泥浆润滑套，从而降低了顶进时的摩阻力， 注浆时做到以下几点：a. 选择优质的触变泥浆材料，对膨润土取样测试。b

23、. 在管道上预埋压浆孔，压浆孔的设置要有利于浆套的形成。c. 膨润土的贮藏及浆液配制、搅拌、膨胀时间等在使用前必须先进行试验。一般性能见下：膨润土： 8%纯碱：0.4%;外加剂：Cmc PHP漏斗粘度：1, 19” 2;视粘度CP:21; 失水量 ml: 12.6 ;终应力：80；比重：1.048。d. .压浆方式要以同步注浆为主，补浆为辅。在顶进过程中，要经常检查各推进段的浆 液形成情况。e. .注浆设备和管路要可靠，具有足够的耐压和良好的密封性能。 在注浆孔中设置一个 单向阀，使浆液管外的土不能倒灌而堵塞注浆孔，从而影响注浆效果。f. 注浆工艺由专人负责，质量员定期检查。g. 注浆泵选择脉

24、动小的螺杆泵，流量与顶进速度相应配。顶管施工纠偏控制措施 导轨偏移防治措施基坑内导轨在顶管施工过程中有时会产生左右或高低偏移现象，防治措施如下：对导 轨进行加固或更换。把偏移的导轨校正过来，并用牢固的支撑或焊接锚固钢筋固定。垫木 应用硬木或型钢、钢板，必要时要焊牢。对工作井底板进行加固。 掘进机出洞防磕头措施掘进机出洞时由于周围土体被破坏或在出洞时洞外泥水流失过多，造成出洞时掘进机 因自重太重而下磕，为防止这一现场产生，采取以下措施：a. 掘进机就位后，将机头垫高5mm保持出洞时掘进机有一向上的趋势。b. 调整后座主推千斤顶的合力中心，出洞时观察掘进机的状态，一旦发现下磕趋势， 立即用后座千斤

25、顶进行纠偏。由于距离较短，这一方法效果会非常明显。c. 由于洞中外侧进行了加固措施，也进一步防止了磕头现象的产生。d. 机头尚未完全出洞不得纠偏，出洞后纠偏不得大起大落。e. 在洞内下部浇筑一层C20砼形成一块托板把顶管机托起。f. 把顶管机与前几节管节用拉杆连接起来。 洞口止水圈撕裂或外翻预防措施A. 顶管过程中有时会发生如下现象：a. 洞口止水圈在顶进过程中被撕裂。b. 洞口止水圈外翻，泥水从中往外渗漏，同时洞口地面产生较大的塌陷。B. 预防措施：a. 洞口止水圈应严格按设计要求的尺寸和材料进行加工。b. 洞口止水圈应按设计图纸的尺寸要求正确安装。c. 土压力太高或橡胶止水圈太薄引起的外翻

26、，应增加洞口止水圈的层数或增加橡胶圈 的厚度；同时减少钢压板离管轴心的距离。 后靠背严重变形、位移或损坏预防措施A. 顶管后靠背在顶进过程中有时会发生：a. 后靠背被主顶油缸顶得严重变形或损坏，已无法承受主顶油缸的推力。b. 后靠背被顶得与后背墙一起产生位移。B. 防治措施a. 采用刚度好的钢结构代替单块钢板做后靠背。b. 后靠背的洞口要采取措施，可用刚度好的板桩或工字钢叠成墙垫住洞口或管口。 主顶油缸偏移处理措施A. 主顶油缸位置在顶管施工过程中会发生：a. 主顶油缸轴线与所顶管子轴线不平行或者与后靠背不垂直。b. 主顶油缸与管子轴线不对称，偏向一边。B. 防治措施：a. 正确安装主顶油缸，

27、同时后靠背一定要用薄板垫实或用砼浇实。b. 重新正确安装油缸支架。 管道抗扭转措施顶进过程中由于周围土质的变化，纠偏的影响及管内设备的不均匀性会造成推进时管 道发生不同程度的扭转，直接影响到施工质量。因此主要采用以下措施：a. 在管内设备及管道安装时，根据重量平衡原理，在安装设备及管材的另一侧配以相 同重量的配重，使管道顶进时左右重量保持平衡。消除人为造成管道扭转的因素。b. 全断面钻进机经常变换旋转的方向。c. 油缸安装相互平行，并且稳定。d. 尽可能采用小角度纠偏。e. 进时在掘进机及每个中继环处设有管道扭转指示针。一旦发现微小的扭转即用单侧 加压配重的方法进行纠扭，压铁单块重量为 25kg。掘进机若发生扭转，则将左右两只抗扭转翼板向外推出。推出越长，抗扭力矩就越大, 当掘进机平衡时则缩回翼板即可。 不良地层事故