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文档简介
1、地铁15号线北沙滩、学院路清华东路站雨污水拆改移工程危险性较大的分项分部工程安全专项方案审核人:编制人:北京城建道桥建设集团有限公司2012 年 02 月 14 h第一章、编制依据及原则4一、编卅9依据4二、编制原则4第二章、工程概况6一、工程简况及周边环境、现况管线情况6二、场地工程水文地质条件9三、主要工程量10四、工程难点重点11第三章、施工组织安排14一、施工组织14二、施工技术力量配备15三、施工技术准备15四、施工部署16五、拟投入本工程的工、料、机计划18六总体施工进度计划横道图20第四章、施工方案21一、顶管施工工艺错误!未定义书签。二、测量控制21三、工作坑和接收坑23一)工
2、作坑设计形式及结构受力验算24二)接收坑设计形式及便桥结构验算29四、顶管设备安装32一)起重架32二)顶管工作平台32三)导轨安装33四)顶镐选用34五、土体加固37六、触变泥浆减阻38七、前后封闭41八、管道泥浆置换与填充补浆41九、顶进与纟l|偏42十、顶管接口43十一、污水管道密闭性检验43十二、勾头砌堵44笫五章、监控量侧68一、顶管施工中地面沉降的监控量测68二、基坑开挖墙壁支护的监控量测69第六章、交通疏导方案72一、现况交通概况72二、交通疏导方案72三、交通疏导具体保证措施74第七章、现况地下管线悬吊保护措施76二、地下现况管线保护措施78第八章、工程质量保证措施81一、测量
3、工程保证措施81二、隐蔽工程质量保证措施81三、质量标准及检验方法82四、其余技术质量保证措施83第九章、安全施工措施87一、安全目标87二、安全保证体系87三、雨季施工技术措施87四、其余项施工安全措施89第十章、应急预案95一、对可能发生的突发事件分析95二、对突发事件的措施及处理95第一章、编制依据及原则一、编制依据1. 设计文件与施工设计图纸:1)北京地铁15号线北沙滩站、学院路站、清华东路站排水拆改移设计施工图设计。2.施工相关技术规范规范:1)北京市给水排水管道工程施工技术规程(dbjo1-47-2000);2)给水排水管道施工及验收规范(gb 50268-2008);3)给水排水
4、工程顶管技术规程(cecs 246:2008);4)北京市市政工程施工安全操作规程(dbj01-56-2001);5)建筑基坑支护技术规程(jgj120-99);6)隧道锚喷构筑技术规则(tbj108-92);7)地下工程质量验收规范(gb50208-2002);二、编制原则1.在充分理解设计图纸的基础上,以设计文件及有关规范为依据,紧密 结合现场实际情况,编制以文明、质量、安全为前提,以快速解决实际问 题为根木、切实可行的施工方案。2. 质量目标明确,施工中采用先进技术和设备,严格管理,保证措施完善,确保工程质量达到优良;3. 工期目标明确,合理高效安排施工进度,科学划分施工区段,协调统一,
5、确保工期顺利实现;4遵守施工图变更设计的各项条款要求,全面响应设计图纸,认真贯彻业主及其授权人或代表的指示、指令和要求;5.施工中做到保护环境、保护文物、文明施工,整个工地达到文明施工 工地标准。第二章、工程概况一、工程简况及周边环境、现况管线情况北京地铁15号线排水拆改移工程主要包括北沙滩站、学院路站和清华 东路站的雨污水管线改移,本工程主要是配合快轨公司把影响车站主体施 工的排水管线进行改移;其屮,北沙滩站涉及到机械顶管施工和学院路站涉及到顶管施工和浅埋暗挖施工,其余部分污水管线改移采用明开槽施工, 基槽开挖深度大于5m。1、本工程涉及论证范围简述:北沙滩站,机械顶管段,管径 d=1050
6、mm,埋深约6. om;明开槽段,管径 d二400mm,埋深约5. 0m;学院路站,机械顶管段,管径 d=1050mm,埋深最深约8. 5m;人工顶管段,管径 d 二1000mm,埋深最深约9. 6m;浅埋暗挖段,管径 d=1000mm,埋深最深约7. 6m;明开槽段,管径 d=300mm,埋深最深约7. 7m;清华东路站,明开槽段,管径d二1000mm,埋深约5. 5m;所有开槽土方全部外弃。2、各站平面布置简述a.北沙滩站管线平面位置:机顶部分:wb1-wb6段d=1050nim钢筋混凝土管为机械顶管管线,该段 位于京藏高速公路北沙滩桥西侧清华东路南侧非机动车道,wb6与现况 1050污水
7、管线勾头;明开部分:wa4-wa5段d=400mm和wa5-wa6段d二800mm钢筋混凝土管为北沙滩站雨污水管线平面图b学院路站管线平面位置:顶管部分:忱wa3段、wa4-wa5、wb56和wbma5段”皿呗钢 肋混凝土管为顶管管线,wa1与现况1050污水管线勾头,加与现况 1500污水管线勾头;暗挖部分;wa1位于清华东路路中,怖位于学院路路中;何wa4为暗 挖段;机顶部分:tc.清华东站管线平面位置:明开部分:wb1-wb5 段 d= 1000mm 和 to5-wb6 段 dm00mmo清华东路站污水管线平面图d:f.ji一 £/i1r 130、/1f13、管道设计形式:车站
8、名称部位管径管材接口形式北沙滩站wbpwb6d二1050mm钢筋混凝土机顶(iii级)钢圈北沙滩站wa4-wa5d=400mm钢筋混凝土明开(ii级)承插北沙滩站wa5-wa6d=800mm钢筋混凝土明开(ii级)承插学院路站wa1wa3d=1000mm钢筋混凝土顶管(iii级)钢圈学院路站wb5wb6d=1000mm钢筋混凝土顶管(iii级)钢圈学院路站wb8wa5d=1000mm钢筋混凝土顶管(iii级)钢圈学院路站wa3 wa4d=1050mm钢筋混凝土喑挖(iii级)钢圈学院路站wa4wa5d=1000mm钢筋混凝土顶管(iii级)钢圈学院路站wb6 wb8d二1050mm钢筋混凝土机
9、顶(iii级)钢圈清华东路站wb1-wb5d=1000mm钢筋混凝土明开(i【级)承插清华东路站wb5-wb6d=400mm钢筋混凝土明开(ii级)承插4、工作坑以及浅埋暗挖隧道的支护形式:由北京地铁15号线排水拆改移污水改移隧道及工作井结构设计说明 可知,机械顶管和浅埋暗挖施工的工作井均作为临时结构,采用倒挂井壁 锚喷法施工,井壁及底板采用300mm厚c20锚喷混凝土和钢格栅,井口设 置现浇钢筋混凝土锁口圈梁,内设采用型钢支撑。浅埋暗挖隧道,采用直墙拱顶断面,复合式衬砌结构,内径空尺寸为2. 0m x2. 0m,初衬采用250mm厚c20锚喷混凝土和钢格栅,二衬为250mm厚的 c25模筑防
10、水混凝土,混凝土抗渗等级均为p6,初衬与二衬之间抹厚20mm 1:2 (体积比)防水砂浆。二、场地工程水文地质条件1. 工程地质条件根据北京地铁15号线一期工程学院路站(详细勘察阶段)地勘报 告,场区内地层从上至下依次分布有:人工堆积层的杂填土i层、粉土填 土层、粉土层、粉质粘土i层,粉质粘土层,其中,顶管段所处地 层为粉质粘土i层,粉质粘土层;浅埋暗挖段隧道所处地层为粉土层、 粉质粘土i层。(地面高程49. 10)学院路站wa4-wa5顶管段地质剖面图2. 工程水文条件根据北京地铁15号线排水拆改移学院路站污水改移隧道及工作井结 构设计说明,内附地勘说明,本工程地下水从上至下依次为上层滞水(
11、一)、 潜水(二)和层间水(三)及承压水(四),其中上层滞水(一)位于粉土 层,潜水(二)位于粉土2层,水位/水头埋深约10.4m,水位/水头标 高38. 68o因本工程工作井未进入潜水层,故施工时不需要降水,如遇特殊 情况,需及吋米取措施。三、主要工程量北沙滩站:1. 钢筋混凝土管:机顶,d=1050mml=204. 3m明开,d=400mml=15 6md=800mml二31. 4m2 混凝土检查井:10座学院路站:1.钢筋混凝土管:机顶,d= 1050mml=90. 7m顶管,d= 1000mml二202.9md=400mml=15.6md二800mml二31.4m暗挖,d= 1050m
12、ml=41.6m2混凝土检查井:9座清华东路站:1. 钢筋混凝土管:明开,d= 1000mml=75. 7mi)二400mml=9. 7m2混凝土检查井:6座四、工程难点重点本工程雨污水管线改移,大部分位于非机动车道路上,小部分横跨机动 车道路施工,工作井和接收井均处于车辆较多的城市主干道,而且新建管 线周边现况管线较多,给施工带來极大的施工难度和安全隐患,这些都是 本工程的难点;山此,确保施工现场和周边道路交通安全,以及保护工作 基坑周边现况管线、做好城区内的文明施t,有效控制扬尘降低可入肺颗 粒物pm2. 5的指标便成为本工程的重点。1. 地下现况管线做好与本工程有关的地下管线调查工作,确
13、保各城市“生命线”的有效 运行是本工程的重点。由于各管线较多且又交叉改移施工,给污水管线的改移也带来极人的影响,协调好各产权单位的关系解决相互之间的影响确 保“生命线”正常运行是本工程的难点z-o2. 施工周边车辆部分顶管段横跨机动车道,行驶车辆必然对顶管施工区域土层有扰动, 为减小车辆产生的动载带来的集中应力造成土层位移或坍塌,施工路面均 铺设20mm厚钢板以确保路面行人及车辆的安全。3. 施工区域和周边交通安全本工程所有管线位于道路主辅路内,其中一些勾头井均位于交通道路 中,在北京交通拥堵严重的情况下,为减小白天施工对交通影响很大的因 素,木工程学院路站wa1和wa51勾头井的施工以及明开
14、段穿越各路口、门 口处按照交通部门和建设单位的意见采取夜间施工。那么夜间施工安全、 确保施工及周边交通安全、确保临时车载便桥的安全稳定也是本工程的施 工重点。由此带来的夜间施工降耗给施工组织提出了更高的要求,无形当 中也增人了施工的周期和难度。4. 与现况管线勾头施工本工程所处的地区属于人群密集区域,现况污水管线承担的污水排放任 务很重。在流量较大且在地下6m以下的前提下,进行污水管线勾头难度很 大。首先、不能破坏现有管道,必须保证其正常运行确保沿线的污水排放; 其次,污水勾头施工解决有害气体作业安全问题和夜间施工不利于操作问 题,以及施工时间有限问题;再有,导流工作必须要一次性贯通,上下勾
15、头点必须同时进行,根据以往经验导流t作正处于夜间污水高峰流量期间, 如何做好改移组织工作,确保封堵及时且不渗漏使污水顺利改变流向是本 工程的难点和重点。5. 安全与文明施工在本工程中始终贯彻安全“安全第一”的指导方针,确保社会交通的安 全、确保“生命线”的安全、确保施工安全树立安全意识,做好安全教育 和培训工作是本工程的第一重点。在确保安全的同时,做好夜间施工降噪工作、做好施丁降尘t作、做好 职工的文明素质教育工作、做好与各单位的配合工作、做好施工周边环境 保护工作,树立大局意识、树立企业形象都是文明施工的体现,也是作为 工程的重点加以强调。6. 协调工作配合好建设单位、监理单位的工作,协调好
16、各产权单位、车站主体施工 单位的施t关系、做好沿线各级单位的动员t作,服从各级政府职能部门 的指导是工程的需耍,也是树立公司形象的窗口。第三章、施工组织安排一、施工组织1. 成立施工组织机构的原则为保证本段工程优质、顺利按期完工,我公司按照业主对工程的施工 要求,结合本工程特点,组建高素质、高水平的项目经理部。同时在施工 中坚持科学管理、严密组织、精心部署,确保总体施工目标的实现。2.施工组织机构项目部领导班子由项目经理、执行经理、项目总工组成,下设六个职 能部门:即工程部、经营部、技术部、质量部、设备材料部和安全部。实 行项口经理负责制,对本合同段实施全面管理。专业施工队二、施工技术力量配备
17、1. 专业工程师及施工管理人员的配置根据该工程的技术要求及工程特点,拟配置2名专业工程师和10名项 目部各级施工管理人员。2. 主耍技术工人的配置根据木工程施工内容、工期进度安排以及我单位的实际施工水平及机 械化施工能力,计划市一个专业施工队进场施工,施工队内按具体工种划 分班组,便于管理。施工期间,将根据各分项t程进度的实际需要随时做 进一步的调整和加强。三、施工技术准备1. 施工前要对施工现场及设计文件进行熟悉、研究核实。认真组织有关 人员学习设计文件、图纸及其它有关资料,明确设计者的设计意图,熟悉 设计图纸的细节,对设计文件和图纸进行现场校对。对主要控制点、水准 点等是否准确无误进行复核
18、,核实现况管线的位置、标高;对关键的技术 方案进行讨论、分析,确定最优方案,并进一步完善施工组织设计,编制 施工方案。2. 详细进行设计交桩与设计交底工作。项目部在工程正式开工之前,详 细复核设计交桩内容,并对所交的桩点进行有效的保护。同时在由业主、 设计、监理单位共同对工程进行设计交底后,组织施工、质量、测量人员 对交底内容认真学习,形成纪耍,并把交底内容与设计文件同时作为指导 施工的依据。3. 在技术准备期内,重点完成交接桩工作;测量定线、量测布点及设计 交底、施工组织设计批审等相关工作;对进入施工现场人员进行规程学习 培训工作。四、施工部署1. 施工部署总体原则(1) 在保证现况道路交通
19、匸常通行的前提下,精心组织施工,严格管理。(2) 采用先进施工技术、设备,保证工程质量达到合格等级,在达到合格 等级的基础上争创精品工程。(3) 施工进度安排合理、高效,区段划分科学合理,抓关键项目,确保工 程总目标实现。2. 施工总平面布置(1)办公区和生活区由于施工场地限制,现场无法增置临设,如果周边条件合适,临时租赁 场地作为临设,临设区域划分为三块:工作区,生活区和材料贮备、加工 区。临设离施工现场近,便于材料运输,减少运输费用,更便于施工人员 对现场管理;如果周边条件不允许,可将设施部作为临设,可减少租赁费 用,施工材料可在设施部加工后运送至现场。(2)施工用水及施工用电用电量计算p
20、 计二lix (k工pc+ k2epa + kaepb)式中:pc全部动力用电设备额定用电量k】全部用电设备同时使用系数(取0.7)pa生活区用电量之和k2生活区用电同时使用系数(取0.7)p.室外照明设备额定用电量之和k3室外照明设备同时使用系数(取10)由于施工现场不具备搭建临设条件,总用电量就是施工总用电量。即, pa=0, pb=0 op 计二 1. 1 (0. 7x220)=170. 8kw=170kva施工现场如果甲方无法提供施工用电、用水,需采用5台200kw的低噪 音发电机解决施工用电问题;施工用水,采取3辆10t自备水车供水。3 质量冃标严格按照项目管理办法施工,贯彻执行is
21、09001: 2000质量管理体系 的各项标准,遵循我单位质量环境职业健康安全手册,以雕琢艺术品的 理念对待工程中的每一个细节,以“高标准、严要求、保质量、保进度” 为指导方针,精心施工,细心做好材料选择、做好过程控制、精心做好成 品保护,实现以下质量目标:本工程质量达到合格,在达到合格的基础上创精品工程,所有分部、 分项工程一次验收合格率100%,优良率达到85%以上。4. 安全文明生产目标严格遵守各项安全生产操作规程,贯彻“安全第一,预防为主”的安全 生产方针,确保无死亡,无重大事故,把轻伤事故降低到最低限度,达到 北京市安全文明工地标准。5. 绿色文明施工及环境保护目标从运土料、污水废水
22、排放、噪声控制、保护绿地和节约用水、用电等几 个方面着手,严格执行相关规定和标准,把施工对周围环境的影响降至最 低限度,达到北京市绿色文明施工及环境保护标准。实现噪声、水、气、 渣及其他污染排放符合环境保护要求o不发生重大环境污染事故及杜绝火 灾事故,节能降耗。6. 科学技术应用及管理目标在本标段施工过程中,我单位将采用成熟的新产品、新工艺、新设备和 新材料,以先进的施工技术和设备,保证总进度计划和质量目标的实现。五、拟投入本工程的工.料、机计划我单位得到甲方开工要求后,拟定的项目经理部主要人员计划在3天内 到达施工现场、前期部分主要施工设备5天内进入施工现场,积极做好各 种准备工作,整理施工
23、现场,接到监理工程师开工通知后正式开工。1. 劳动力计划1)劳动力组织合理且科学地组织劳动力,是保证工程顺利进行的重要因素之一。本工 程施工工期有限,劳动力进场密集,必须周密计划、合理调度、实行动态 管理,使劳动力始终处于动态控制中。根据木工程排水管线的工程数量及工期进度安排,以及我公司的实际 施工水平及机械化施工能力,配12名工程师,23名专业技术员;其下 组建各个工种的班组,便于施工管理和任务分配:机械操作班组10人、钢 筋工班组4人、木工班组5人、电工班组3人、混凝土锚喷工4人、管道 顶进班组10人、电焊工2人和壮工15人。2)施工队选择:a. 在北京市有施工资格的;b. 拥有叮靠技术优
24、势和丰富的类似工程施工经验和业绩;c. 具备足够实力,包括施工机具设备能力以及足够的技术力量和熟练工人;2. 材料进场方案针对本工程的施工内容,项目部在开工前要对顶管用管材、混凝土等材 料进行准确计算,提出详细的材料计划,并严格执行验收与检验程序。工 程材料随工程进度分批进场。3. 拟投入木工程的主要机械设备主要施工机械设备表序号设备名称型号/功率数量牛产能力用于施工部位1汽车吊25t2良好管道施工2盘车10t2良好机械运输3自卸汽车斯太尔6良好土方开挖4挖掘机210胶轮2良好土方开挖5装载机zl502良好弃土6路面切割机10kw4良好路面破除7破碎锤210胶轮2良好路而破除8低噪咅空压机10
25、kw5良好基坑锚喷9水车10t2良好施工用水10切断机gq40-12良好钢筋加工11弯曲机gwj40-a/75kw2良好钢筋加工12调直机gx122良好钢筋加工13电焊机bx3-630-l/60kw4良好焊接14水泵4 寸/2kw6良好沟槽排水15泥浆泵bw-2504良好沟槽排水16小型振动碾2t/12. 5kw1良好回填土17低噪音发电机200kw5良好工程用电18顶管设备3套良好顶管施工19机械顶管设备2套良好机顶施工20锚喷机10kw5良好基坑锚喷21卷扬机2t 和 5t/llkw2良好出土、下管六总体施工进度计划横道图本工程计划2012年4月1日开工,2012年8月20日竣工,历时14
26、0天。序号任务名称工期2012 年2012 年2012 年2012 年2012 年4月5月6月7月8月北沙滩站1施工准备10个工作日2测壘放线10个工作日3近期污水工程70个工作日4近期雨水工程50个工传日学院路站1施工准备10个工作日2测量放线10个工作日3近期污水工程105个工彳乍日4近期雨水工程25个工作日清华东路站1施工准备10个工作日2测量放线10个工作日3近期污水工程45个工作日第四章、顶管施工方案顶管施工工艺步骤:测量放线t工作、接收坑开挖、锚喷、支护9顶进设备安装、作顶管后背t土壤加固、管道顶进、触变泥浆9填充水泥、粉煤灰t接口处理t检查井、冋填施工t验收一、测量控制1. 工程
27、测区内容北京地铁15号线学院路站雨污水改移工程 wa2-wa1. wa2-wa3.wa4-wa5 > wb5-wb6 和 wb8-wa5。2. 平面控制网的建立(1) 配合建设单位、监理部门对有关部门提供的平面控制点及高程控制点 进行交接桩并做好记录和栓桩。(2) 组织精干测量人员对平面控制点及高程控制点进行实地复测、校核, 如果发现误差超出限差或控制点的精度,不能满足施工要求时,须及时上 报有关部门,此项工程应在开工前完成。(3) 复测工作完成后,立即上报监理部门审批。然后再结合工程的实际情 况,建立测区的加密控制网,加密控制点一般选择围绕测区布设成环状的 导线点,其边长应不大于500
28、m。选点时考虑不受施工作业的影响,并进行 对测点的防冻胀、防碰撞保护。(4) 闭合导线的测量精度要依据国家标准城市测量规范中一级导线的 有关要求。建立导线加密控制的标准是:即要满足精度要求又要分布均匀 使用方便。(5) 加密控制导线测完后,要对测量成果进行整休平差,在满足精度要求的基础上,报监理部门审批后方可在施工中投入使用。施工测量的允许偏差表项ii允许偏差水准高程闭合差导线测量方位角闭合羞±40vn(h)导线测量相对闭合斧1/3000直接丈测量距闭合差1/50003. 高程及平面控制测量(1) 现场建立三角控制网。(2) 高程控制加密点与加密控制导线相同,进行环状闭合,高程测量,
29、按 照国家规范中四等水准测量进行施测,满足精度要求后报有关部门验 收审批。(3) 结合本工程的实际情况,在施工过程屮可建立临时水准点,一般距施 工现场不少于60m,在使用前必须进行两点间的相互复测,确认无误后再行 使用,对于所有高程控制点要建立定期复测制度。4. 施工前的测量准备工作(1) 测量员要严格按分项工程的图纸进行认真熟悉学习,对设计图纸中提 交的数据以相关的几何尺寸进行复核做到心中有数,发现有不符现象及时 上报有关部门校核、更正。(2) 测量内业的整理、计算出的各种数据、几何尺寸要经两人以上的复核 无误后,方可到施工现场放线。5. 施工测量(1) 根据各分项工程设计图纸提交的数据资料
30、,放出各种管线中心及井位 的平面位置及高程,并对施工队进行交底,以书面文字配有草图,注明fi 期,交接人耍签字存档备査。(2) 在施工过程中主要对以下工序进行测量控制:控制沟槽开挖时的上口开挖线、管道轴线及槽底高程、管道安装顶进 过程中的方向及高程,严格控制检查井的平面位置。(3) 测量在内业工作中严肃认真反复校核做到内业数据精确。外业工作要 不辞辛苦,确保放样的点线准确可靠,并建立完整的复测制度,搞好与钢 筋、模板、质控、施工等人员的工作关系,群策群力,精益求精,努力做 好本工程测量工作。6. 竣工测量(1) 竣工测量是整个工程中的重要组成部分,因此测量人员在施工过程中 一定要注意积累原始资
31、料,每道施工工序的记录、复测、报验等资料一定 要分门别类、分工期装订成册,妥善保存。(2) 对每分项工程已经完成的做到及吋竣工、资料齐全;未完成或即将完 成的分项工程做到心中有数,随时完工随时竣工测量。二、工作坑和接收坑1、工作坑、接收坑设置及顶进方向地铁站主体结构施t前进行污水管线学院路站wa4-wa5段施t,根据现 场情况进行如下布置:工作坑:wa4、wa2、wb5 和 wb8接收坑:wa5、wai、wa3、wb6 和 wa5顶进顺序:wa2向wa1顶进、wa2向wa3顶进、wa4向wa5顶进、wb5向wb6顶进和wb8向wa5顶进2、工作坑计算:底长二 l1+l2+l3+l4+l5底宽二
32、d+2. 432d管外径l1管了顶进后,尾端压在导轨上的最小长度,顶钢筋混凝土管一般留 0. 30. 5米,顶金属管一般留0. 60. 8米,机械挖土、挤压出土及管前使用其 它工具管时,工具管长度如大于上述着轨长度的要求,l1应取工具管长度。l2取管节长度;l3出土工作间长度,根据出土工具而定,一般为1.ct1.8米;l4顶镐长度,现用油压顶镐,包括退镐装置;l5后背所占工作坑长度,包括横木、立铁、横铁,一般为0.85米。 底长二 l1+l2+l3+l4+l5二0. 5+2. 5+1. 0+1. 1+0. 85=5. 95 米 (釆用 6m) 工作坑宽度都采用4. 5米.车站名称施工工艺工作坑
33、接收坑井号尺寸(m)井号尺寸(m)长x宽x深学院路站顶管wa4r=2. 5wa55. 5*4. 5*9. 6学院路站顶管wa26*4. 5*7wai、 wa35. 5*4. 5*7学院路站顶管wb86*4. 5*8. 9wa55. 5*4. 5*8. 9学院路站顶管wb56*4. 5*8. 5wb65. 5*4. 5*8. 5一)工作坑设计形式工作坑:根据结构设计图纸可知,学院路站wa3工作井因同时也是暗挖段接收井,故设计为圆形,内径r二2. 5m,外径r=2. 8m,其余工作坑均为6*4.5矩形。 竖井采用锚喷倒挂和钢格栅的组合支护形式。1.基坑开挖工作井井身采用分层开挖,分层支护,随挖随
34、支的方法,每层开挖步距为钢格栅棍距。施t中严格按照工作井尺寸开挖,待喷射混凝 土完毕后再开挖下一步。工作坑均采用人工挖土, 卷扬机提升。开挖土方全部外弃。土方开挖时采用对角开挖,如图先挖1、3区域再挖2、4区域。2.顶管坑锁口梁现况路面30cm下设锁口圈梁,采用宽800mm高500mm的形式,圈梁采用 10022为主筋,8200箍筋,保护层厚度为40mm,混凝土强度等级c30。 锁口圈梁圈梁上砌筑750mm高,240mm厚砖墙,转角处设构造柱,其余构造 柱中心距离不人于4m,构造柱尺寸,240mm*240mm,主筋414,篩筋?8 200,锚入锁口圈梁35d,砖墙顶再设圈梁,宽240mm,高1
35、50mni,主筋4c 10, 箍筋8 0 300,混凝土强度等级c30。oolo圈梁配筋图3. 钢筋棉架做法坑壁采用格栅挂钢筋网片倒挂逆作法,分层开挖,分层锚喷混凝土进行支 护,井壁为厚300mm的c20锚喷混凝土,混凝土保护层内外侧厚度均为40mmo 格栅采用宽220mm高200mn)的形式,每500mni设一道,锚喷墙作至坑底。锁 口圈梁与钢格栅采用22500竖向拉结筋连接,交错布置,锚入锁口圈梁 内35d。钢格栅主筋采用422,每断面4根,每棉钢格栅纵筋与横筋之间采 用14加力筋波浪型连接。钢架z间采用搭接焊连接:纵向连接筋°22间距山内层放邊 钢筋网06, 150x 150
36、,内外层放置。栅格配筋图422栅格断而与格栅和网片焊接2骼栅连接筋000 /22l 3004. 钢筋网片做法沿钢格栅内外侧主筋外缘满铺6150*150钢筋网片,并与主筋焊接成一体(全部采用双层网片)。笑冈筋网片 规格 150x 1505. 内部钢支撑从设计管顶开始,每隔2道棉架,竖井四角增加钢支撑,内设支撑采用 125工字钢,长2. 5m,与钢格栅连接处预留钢板,采用螺栓连接。6. 封底设计管线底500mm竖井封底,钢筋结构及间距均与井壁支护结构相同, 钢格栅上下面均采用22250钢筋焊接连接。7. 集水井做法对于基坑施工排降水,采用在基坑四周设置20x20cm排水边沟,内填 碎石,基坑四角各
37、设一个300、深60cm的集水井,排除雨水。8. 护壁锚喷施工时采用对称开挖方式,每棉一循环,严禁超挖,喷射帀仝设计强度等 级为c20,中粗砂、砂石(粒径在0.5-1. 0cm)配比为水泥(p032. 5):砂 子:砂石二1:2:2,速凝剂掺量为水泥重量的5%,水泥、砂子、砂石和速凝剂 采用人工搅拌,混合料要随拌随用,不掺速凝剂的干料其存放时间不应超 过45分钟,拌料用专门制作的料斗量取,以保证混凝土配比的准确性,同 时做试块,以备检验。喷射作业应分层,分片分段依次进行,喷射顺序应自下向上,沿水平 方向螺旋式移动,回旋直径应为300mm左右,一圈压半圈,一次喷射厚度 不得大于100mm,分三层
38、喷满,每次喷lm,不得在一处堆积,要求喷射密实 不得露筋,锚喷厚度300mm厚。喷射前必须穿雨衣,带胶皮手套,戴防护 眼镜和防尘口罩,喷射前必须检查设备,材料是否齐全完好。喷射吋管道 不准有死弯,非操作人员不得在附近停留,喷枪在任何情况下严禁对人。喷 射机司机必须做到开始时先送风,再开机,再供料,结束时应待料喷完后 再关风。向喷射机供料应连续均匀,机器正常运转时,料具内应保持有足 够的料,喷射机的工作风压满足喷头处的圧力在0. impa左右,喷射作业完 毕或因故中断吋必须把喷射机和运料管内的积料清理干净。锚喷吋先对角 锚喷,再锚喷中间部分,每一步喷锚混凝土完毕,当检验强度达到5mpa时, 方可
39、进行下一步施工。喷射施工操作遵守以下规定:喷射时经常保持喷头有良好的工作性能; 喷头与受喷面保持垂直,保持在06l0m的距离,喷射殓吋需控制好水 灰比,保持碇表面平整,每次开挖喷射碇前,应将前次喷射碇的接茬部位 凿毛,清除表面粘附的泥土,以保障接茬处栓的密实。二)接收坑设计形式学院路站wa4-wa5顶管段,wa5接收井位于清华东路和学清路交叉十字 路口北人行横道路中,rtt丁南北向交通无法阻断,故wa5接收井施工只能 在夜间施工,夜间施工结朿,需架设工字钢和铺设钢板恢复交通,考虑白 天道路车辆密集,荷载较大,为确保交通安全,对其进行承载验算。接收坑设计形式:接收坑支护设计形式与工作坑均相同,接
40、收坑尺寸5. 5m*4. 5m*9. 6m。钢便桥设计形式:1.路面交通恢复临吋措施:便桥主要材料采用12根40b工字钢(热轧轻型),每根长11m,工字钢 探出基坑口两端20ni长,每6根为一组焊接连接,每两根工字钢(翼缘) 净间距40cm均布排放,中间采用30b工字钢(热轧轻型)满焊作为横向连 接,由外侧向内狈i,相邻2根工字钢分别焊接6道和5道30b工字钢,作 为横向连接,保证横向连接错缝焊接,横向连接间距分别为1. 8m和2. 2m。圈梁外加东西方向位置,满铺150niin*200mm枕木,严禁枕木与锁口圈梁搭接,焊接好的2组40b工字钢架设在枕木上,枕木f 10cm厚混凝土垫 层。40
41、b i字钢上面铺 厚20mm钢板,钢板需宽出工字钢梁至少lrn,顶部与 现况路面持平。夜间施工时,只需掀起钢板和6根为一组的工字钢,作为工作出入口。工字钢顺直方向和交通道路主行驶方向平行,wa5接收坑上方正处于十 字路口南北向学清路角位置,故工字钢南北顺向排放。根据施工需要,并通过调查,由于学清路不属于交通主干道,车载便桥 设计位置均处于十字路口中央,过往车辆需减速,故道路等级定为ii【级, 通过时速为4okm/ho便桥最大要求能通过按照汽车-超20级考虑,总荷载 按600kn计算,单侧车轮压力为300kn (横向连接和钢板均起分担传递力的 作用,并使其成为整体)。锁口梁n 30bii04,0
42、4,<4. 0.4 . q4 q4 0.4<4»40.4r-h h< h-h h-h kh k-h at h h-h h-h "140b工字5.5 11.0钢板0.801e.o0.802接收坑车载便桥平面图800*500锁口梁-2.0- 0.80 r0.80 r-2.0-100mm厚垫层单位:m5.5现况路面卞祜40b工字钢/150*200垫木接收坑车载便桥1-1剖面图2d瞒械z g g9.640b字钢i沁qq枕木 ®500o30b.?艇接接收坑车载便桥2-2剖面图二)接收坑工作便桥承载力验算:借鉴北京地铁15号线一期西段安立路站雨污水管线改移工
43、程危险性较 大的分部分项工程安全专项方案钢便桥验算,接收井尺寸基本无差异,故 该设计形式符合受力验算。三、顶管设备安装-)起重架下管起重架采用4159钢管,i尸9m,平台高5. 6m,钢管从底部至顶端 连接点位置长约6. om。架底部焊接在平台上横向放置的30号槽钢上,支架 加肋。出土、下管采用5t和2t卷扬机各两台,渣土均外弃。5m工作坑-)顶管工作平台主梁两根,横担两根,每根主梁由两根401 工字钢并排焊接形成,每根 横担由两根3(t工字钢并排焊接形成,主梁上面满铺150x 150mm方木,用 扒锯全部扒牢,留出下管管口位置;焊接好工字钢使其稳定,所有焊缝要 满焊,防止主钢梁因受冲击时倾覆
44、。按照规定应设置出土滑动平台,待调 试止常后,将平台导轨固定。在顶管坑四周围设置安全护栏,工作坑上平台孔口必须安装护栏,护 栏高度不低于1.2m。基坑上下爬梯必须设置得牢固、方便。在顶管坑内设 置砖砌集水井一座,用水泵及时将坑内积水抽净。顶坑上口工字钢计算:顶坑店2.5米,架设工字钢长15米,计算长度6. 6米,上部桧管等重量按50kn计算,选用40#工字钢及30#工字钢做主梁和横向稳定支撑。工 字钢所受正应力:50 乎” pl2 nxum 78.1x106 qqc “= = = 78.1£n m crnviy = = = 88.9mpaniax 44max 叭 879x10s盒肿/
45、二2iompa。故,顶管坑顶部架设40#工字钢满足强度要求。工作平台及起重架示意图三)导轨安装工作井基础及导轨图工作坑基础采用c20混凝土基础 厚20cm。导轨选用qu 80起重轨, 两导轨平行、等高,与混凝土基础 中预埋钢板焊接,导轨的中距:a二2 x j(d + 2/ + £ - h)(h 一刁本工程顶管导轨间距如下:(单位:mm)管内径d管壁厚t导轨高h预留高度e导轨间距ammmmmmmmmm100012513020708四、顶镐选用1. 顶力计算根据设计各机顶段长度,顶距最70m,管外径1125mm,单根2. 5m长, 每米重量为1. 48kn/m,埋深7mo总顶力计算:f
46、二 fi+ f2式中:f总顶力(kn)f.迎面阻力(kn)f2顶进阻力(kn)f二 ji /4*d'*p其中,d-管外径,p-控制土压力p二ko* y *iio其中,ko-静止土压力系数,一般取0.55丫-土的湿重量,取1. 8t/m3h。-地面至掘进机中心的高度f2= ji *d*f*l其中,f-管外表面综合摩擦阻力,取0.4t/m2, 1-顶距f】二64t, f2=100t,故 f=164t,安全系数取 0.7, f 总二270t2 顶管坑后背墙采用钢筋混凝土后背墙,130工字钢横排于钢筋混凝土后背前,后背墙宽3m,高3m,顶管受力后背为300mm钢筋混凝土,其受力分析如下:反力r
47、应为总推力p的12-1. 6倍,确保安全r 二 ocb(yh2kp/2+2chkp'2+yhhkp)式中:r:总推力之反力(kn)a:系数(取15、2.5之间)取2.2b:后座墙的宽度y: 土的容重(kn/m3)h:后座墙的高度(米)取3米取20 kn/m3 (粉质粘土)取3米代入得:r=ab(yh2kp/2+2chkp,6+yhhkp) =3591 knr/p二3591/2700二 1. 33符合受力要求。h7$挙乡兹犷后座的受力分析3. d1000管口截面承受压力校核 管口断面积s二(0. 62-0. 52)兀 承受压力pp=270t=270000kg 实际压强:bb=p/s=27
48、0000/3454=63kg/cm2 校核取安全系数k=3b=63 x 3=189kg/cm2< e 6 =210kg/cm2安全。4. 顶镐选用及安装根据以上计算,选用单级双作用油压千斤顶,每个工作井内设置三台 两台使用,一台备用,每台推力为150t,顶铁采用u型顶铁。顶镐安装吋,顶镐必须并联连接到油泵上,以使顶镐所产生的顶力相 同。油泵控制箱宜设置在附近,以方便操作。油泵应与顶镐配套,油管应 直顺,减少转角,顶镐应固定在特制的顶镐架上,顶镐位置应与管线中心 线对称。确保管体安全,保护管了端面,使端面传力均匀。护口铁选用u形顶 铁。顶铁采用长方型短铁,截面为40cmx30cm,使用长度
49、不大于1. 5mo5. 工具管组成与施工方法1)工具管组成本工程采用外加工定型钢制的工具管,由帽沿部分组成,尺寸根据实 际顶管管径而定,采用后封闭式,长1加,* 16mm厚钢板卷制成。工具管前端帽沿顶至180。范围高出2cm,作为前封闭,保证注浆时浆液不外流。2)工具管的应用工具管能够保证管前有足够的插入力切土顶进,工具管的使用可以有 效地防止管外壁超挖及坍塌,并保证切土顶进过程中的质量要求,工具管 内利用纠偏顶镐及纠偏拉杆进行纠偏,纠偏调向要勤调微调。首节混凝土 管入土 4050cm和在工具管内口始至终采取灌缝注入触变泥浆封闭孔隙, 注浆压力控制在lkg,工具管内备好压浆缸及空压机,管路畅通
50、,为防止砂 浆堵死,工具管管身打石蜡。五、土体加固1洞口土体注浆加固为防止洞口处土体坍塌,需对洞口采取加固措施。根据结构设计要求, 开洞口之前,沿洞口 360。范围内顺管方向打入长3000mm的注浆花管打入 深度不小于3500mm,宽4. 5m,高3. 0mo利用预埋好的注浆花管向土内注入 水泥浆加固土休,注浆量视现场情况而定。注浆压力不超过02mpa,花管 间距300mmo2. 管内土体加固为了不因顶管造成土质扰动和在顶进过程中,前方因掏土顶进造成塌 方,特采用超前导管注浆的方法。开挖土体的小导管超前支护注浆加固, 导管采用"32的钢管,l二1000mm ,环向间距300 mm ,
51、浆液选择改性水玻 璃单浆液,为了使浆液渗透均匀,在©32的钢管前部四周钻68mm的孔, 间距150200mm,成梅花状排列。钢插管采用风镐顶入,其顶部做成鸭扁嘴 状。小导管示意图注:顶进过程中在打入超前小导管之前,在前上半部土休外露面挂钢筋 网,喷射c20殓,厚度8 80mm, 一方面可以保证打入小导管吋尽量减少对 土体的扰动,另一方面可保证密封加固水玻璃浆液的作用。注浆在喷射混 凝土后进行。浆液采用改性水玻璃浆液,水玻璃选用40bj浓度。缓凝剂 选用磷酸氢二钠,改性水玻璃浆液的配比可根据现场地质条件通过实验调 整,凝胶时间选在lomin左右。水玻璃浆液采用口制注浆罐,利用空气压 缩
52、机的风管浆浆液送入土体。水玻璃浆液注入应具有一定的压力,即注浆 直到浆液从花管内流岀,以保证注浆管扩散半径搭接大于200mm。3. 顶管洞口棉架处加固方法工作井初衬施工至马头门上缘后,用长30m的22加强钢筋(内外侧 均设),以设计管线为中心,四周焊接矩形钢圈,加强筋与钢格栅焊接连接, 使之与坑壁连接成整体,在洞口钢筋圈内用水泥浆抹灰,厚度为30mm,抹 灰要求平整光滑。六、减阻措施1. 触变泥浆减阻管道顶进后与土壁的缝隙间注入触变泥浆,形成泥浆套减阻。触变泥浆 从前向后依次注入,顶进一段距离后及时进行补浆。为了使膨润土充分分 散,泥浆半和后停滞时间在12h以上。应用触变泥浆的设备泥浆封闭设备
53、:包括前封闭环及后封闭圈,主要作用是防止泥浆从管端流出。调浆设备:包括拌合机及储浆罐等。灌浆设备:包括泥浆池注浆泵、泵管、分浆罐及喷浆管等。具体见下图:触变泥浆配證膨润丄运到现场后分批测得膨润土的胶质价,按下表配置泥浆。触变泥浆配比表(重量比)膨润土的胶质价膨润土水碳酸钠60-701005242-370-801005341.5-280-901006142-390-1001006141.5-2加浆设备及加浆压力 加浆设备采用1-1b浓浆泵。加浆前先通过注水检验注浆设备,确认设备正 常后方可灌注,压力控制在0. 2mpa左右,在灌注过程中按实际情况调整注 浆压力。 注浆孔的设置注浆的效果的好坏,与注浆孔的布置有很大关系,为此,我们在管材加工 时采取特别加工的的管材,注浆孔的设置设在承口以内,这样,浆液注出 來吋先在承口和混凝土管外壁之间先形成一个浆套,然后在从其空隙处挤 出来,基
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