污水顶坑支护施工技术

PAGEPAGE6污水顶坑支护施工技术一．工程简介XX路道路工程4#标西起规划XX东路，东至XX环岛，全长2500米。根据规划要求，该地区实现雨污水分流体制，充分利用现有排水设施，同时配合道路建设完善污水设计。本标段污水管线全长1514.5m，顶管施工1287米，管径D=1000mm，埋深6～6.8米。工程位于XX区XX路，施工场地狭小、施工条件复杂，如何减小在施工中对四周建筑物、道路、地下管线及其它市政设施的影响，是施工重点。二．工程地质概况《XX路（XX桥—XX环岛）道路工程》岩土工程勘察报告；本场地分布的地层主要是：表层为人工堆积之厚度在0.90～4.00m的粘质粉土、粉质粘土②层，砂质粉土、粘质粉土②1层，含有机质粘土、含有机质重粉质粘土=3\*GB3③层，粉质粘土、粉质粘土=3\*GB3③1层、粘质粉土、砂质粉土、砂质粉土=3\*GB3③2层。共实测两层地下水，在地下0.6米～6.2米为台地潜水，地下4.8米～10.3米为层间潜水。三.施工方案1.施工方案选择由于管线在地面以下6米～6.8米，且该地区土质较差，根据地质报告，地下出现地下水滞水层及流砂层，为保证施工安全和基槽的整体稳定性，所以优先考虑锚喷支护施工方法，并组织专家论证会，根据专家意见调整施工方案。2.施工方案（1）顶坑施工顺序测量定位→开挖井口→锁口圈梁砼浇注→开挖土体→（打锚杆）→挂设钢筋网→喷射砼→下一个循环开始（2）顶坑开挖顶坑的开挖尺寸要符合规范要求，为了便于材料设备的进退场及出土等的需要，选择工作坑时，考虑双向顶管。(3)锚喷顶坑支护结构计算本段土质类型主要为粘质粉土，施工采取分层开挖，逐层支护的方法，每层喷射混凝土后都形成一个闭合的框架结构。支护结构的计算简图如图所示：A．依据太沙基公式，井壁所受土压力：Ea=0.8H2Kacos式中：-土的重度，按粘质粉土层计算，取值20.5KN/m3。H-计算点距土表面的深度（m）。Ka-主动土压力系数，查表得Ka=0.26。-墙土间摩擦角，一般采用=/2。-土的内摩擦角，粘质粉土=300。Ea=0.6×20.5×（9/5）2×0.26×cos180=7.94KN/m即单位长度上受到的土体最大侧压力为7.94KN/m。B．榀架配筋计算：每层榀架施工完成后，都成为一个钢筋混凝土闭合框架，如图所示：查表得：最大正弯矩M=q（h2k+L2）/12（k+1）K=h/L=7.94×（4.1662×4.166/7+72）/12（4.166/7+1）=24.610KN.m榀架截面尺寸b=230mm，h=300mm，b值查表得0.544，=2\*ROMANII级钢筋fY=310N/mm2,计算截面有效高度h0=h-as=300-31=269mm。所需钢筋截面面积为：As=M/（1-0.5b）fYh0=24.610×106/（1-0.5×0.544）×310×269=438.3mm2Φ20钢筋计算截面面积A=314.2mm2，采用3根Φ20=941mm2438.3mm2,设置在榀架受拉区。在榀架受压区，设置2Φ18钢筋作为构造钢筋。C．顶坑锚喷支护厚度计算：将锚喷混凝土看作挡土板，承受土的水平压力作用。验算两榀架间距为0.75m的挡土板厚度，计算简图如图所示：则挡板长度L=6.8m,宽度b=0.75m，将挡土板看作简支梁。C20混凝土ft=1.1MPa，加入钢筋网片及竖向联结钢筋后，按C20混凝土ft提高3倍计算，则ft×3=3.3MPa。土压力Pa为：Pa=Htg2（45-/2）=20.5×0.2×7×tg227=7.451KN/m2q=Pa×b=7.451×0.75=5.588KN/m挡土板承受的最大弯矩为：Mmax=1/8×ql2=1/8×5.588×6.82=32.30KN.m挡板截面抵抗距：W=Mmax/ft=32.30×103/3.3×106=0.0098m3需要的板厚：d=（6×W/b）1/2=（6×0.0098/0.75）1/2=0.28m因为混凝土已经计入3倍安全系数，因此，板厚取较小值，取d=0.28m=30cm。顶坑锚喷厚度为30cm。(4)竖井各部位钢筋配置A钢筋砼锁口圈梁。圈梁尺寸为40cm*60cm。采用二层Ф20主筋，上下分别设2根，外部设Ф10箍筋间距为50cm。B水平钢格栅：竖向间距0.6m，竖向用双层Ф22钢筋连接并与竖井圈梁钢筋焊接成一体，横向间距为1米。外部采用圆10套子筋间距50cm连续布置。钢筋格栅一律采用焊接，格栅安装与每榀架焊接连接。C墙体内外满铺Ф6.5@100×100毫米的双层钢筋网格。D锚杆沿墙壁呈梅花状布置，间隔1米，锚杆长度为2.5米，直径Ф16。(5)顶坑施工A竖井土方应从上到下逐榀开挖。对角开挖深度每步不大于0.8m。竖井随开挖、随支护网构架、随绑扎钢筋网片、随喷射混凝土护壁。B锚喷混凝土前将网构架及锚杆焊接牢固，待网构架与钢筋支护完毕后进行C20早强混凝土喷射，喷砼厚度30cm。砼喷射分片依次自下而上进行，每次喷层厚度7cm。C竖井开挖到设计高程时进行封底。竖井封底用喷射砼，内设双层钢筋，钢筋Ф20@150mm。为保证竖井内干燥和扩孔施工,在竖井底部正前方设置泥浆池。工作坑内泥浆沉淀尺寸为（1.5ｍ宽×3ｍ长×1.5ｍ深）。在池底设泥浆泵随时将多余泥浆抽出坑外。四．施工中应注意的问题1.顶坑开挖尺寸要符合设计要求，同时要满足检查井的井室尺寸，避免在检查井施工时由于井室尺寸不够而凿除锚喷墙，既存在安全隐患，又费工费时；2.82#顶坑在开挖施工时，在其南侧1米是现况交通信号灯基础，为防止施工时出现塌方，沿信号灯基础加密打入2.5米长的锚杆，进行加固，后进行锚喷施工；3.87#～88#～91#井段在顶管施工时，出现地下水，且水势较大，在基坑开挖完成后，在坑内四周各挖1.5米深的积水坑，下放D=400mm的无砂井管，在管内各放一台泥浆泵将坑内积水抽出。根据地勘报告，在地下4米～6米出现粉细砂和沙砾层，土质较差，并伴有层间滞水，顶进非常困难，为防止在顶进过程管前方出现坍塌，在施工时进行了土层加固，加固采用的是水玻璃浆液，在管头的上部和前方50cm注浆，凝固后方可进行施工。在施工前也可进行降水施工。4.污水71#-72#井段位于现况双桥路口，长为7.6米，新建检查井2座。经现场查看，此段管线施工时需占用现况路口，且现况交通流量较大，为不影响现况交通，施工时采用搭设便桥的施工方法。基坑支护要形成一个闭合的框架结构，锁口圈梁加宽到60cm，厚度50cm，下面用φ18钢筋与格栅连接，逐品开挖进行锚喷施工，锁口圈梁上铺40#工字钢和2cm厚钢板，保证行车安全。五．结论顶管坑的支护结构不容忽视，做好顶坑的支护工作是保障顶管施工顺利的重要措施。通过本工程得出如下结论：1.减小了对周边建筑物的影响，保证建筑物的