顶管工程安全专项施工方案（专家论证后二次报审）

同安工业集中区正本清源工程（EPC）顶管工程安全专项施工方案（专家论证后二次报审）编制单位：中国建筑第八工程局有限公司编制人：日期：目录第一章编制依据 1第二章工程概况 22.1工程概况 22.2顶管部分设计概况 22.2.1顶管施工主要工程概况 22.2.2顶管位置及沿线管线、构筑物 32.3顶管段地质情况 82.3.1顶管段综合地质情况 82.3.2顶管段地层地质情况 92.3.3新建顶管段地下水情况 102.4现场施工条件 112.4.1施工区域内交通条件 112.4.2施工临水、临电条件 112.4.3道路施工范围内障碍物 11第三章施工安排 123.1项目管理人员及职责分工 123.2施工流水段划分 123.3施工重难点分析 12第四章施工进度计划 13第五章施工准备与资源配置计划 145.1施工准备 145.1.1技术准备 145.1.2施工生产准备 145.2资源配置计划 145.2.1工程所用材料投入计划 145.2.2工程所用机械设备投入计划 155.2.3工程所用测量仪器设备配置 165.2.4劳动力配置计划 16第六章施工方法及工艺要求 186.1泥水平衡顶管施工介绍及顶管技术参数 186.2施工工艺流程 196.3泥水平衡法顶管施工方法 196.3.1测量放线 196.3.2降排水措施 216.3.3沉淀池、泥浆池制作 256.3.4沉井施工 266.3.5高压旋喷桩施工 406.3.6顶管施工 456.3.7盖板施工 586.3.8闭水试验 596.4泥水平衡法顶管施工技术措施 606.4.1顶进过程中减阻措施 606.4.2泥浆处置措施 616.4.3顶进测量纠偏 616.4.4地面沉降监测措施 626.4.5沉井、构筑物、地下管线沉降监测 656.4.6顶管进出洞及应急措施 676.5拉管施工 696.6验收要求 746.6.1验收标准 746.6.2验收程序 746.6.3验收内容 746.6.4验收人员 76第七章各项管理计划 777.1绿色施工管理计划 777.1.1绿色施工组织机构 777.1.2绿色施工措施 777.1.3绿色施工评价 787.2进度管理计划 797.2.1确定施工进度控制点 797.2.2施工进度管理体系 807.2.3进度管理职责分工 807.2.4工期管理措施 817.3质量管理计划 827.3.1项目质量管理职责分工 827.3.2质量控制要点 837.3.3质量通病防治措施 847.4安全管理计划 877.4.1职业健康安全管理分解目标 877.4.2安全管理组织机构和职责分工 887.4.3职业健康安全重大危险源 897.4.4职业健康安全资源配置计划 937.4.5安全生产管理制度 937.4.6安全生产保证措施 947.5成品保护计划 977.5.1成品保护管理组织和职责分工 977.5.2成品保护计划及保证措施 98第八章应急预案 998.1重大风险源辨识 998.2组织机构及职责分工 1008.2.1应急组织机构 1008.2.2应急小组职责分工 1018.2.3应急救援路线 1028.3应急物资准备 1028.4应急预案及预防措施 1038.4.1中毒、窒息应急预案 1038.4.2倾覆倒塌事故应急措施 1048.4.3高处坠落事故应急措施 1058.4.4管线破裂造成泄漏事故应急预案 1068.4.5重大交通事故应急预案及措施 1068.4.6火灾、爆炸事故应急预案及措施 1068.4.7触电应急措施 1088.4.8民扰应急预案及措施 1098.4.9有限空间应急预案 110第九章新型冠状病毒疫情防控预案 1129.1疫情防控组织机构 1129.1.1组织机构 1129.1.2管理职责及分工 1129.2疫情防控管理要求 1139.2.1物资准备 1139.2.2门禁管理 1139.2.3劳务人员监控 1139.2.4管理人员监控 1149.2.5隔离措施 1149.2.6应急措施 1149.2.7新型冠状病毒防疫宣传 1169.3各项疫情防控措施 1169.3.1工作区域防护措施 1169.3.2个人防护措施 1179.3.3生活区日常防疫措施 1179.3.4及时就医 117第十章计算书 11910.1顶推力计算 11910.2后背墙计算 11910.3沉井侧墙模板计算 120第一章编制依据序号类别文件名称编号1国家行政文件《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》住房和城乡建设部令第37号2关于实施《危险性较大的分部分项工程安全管理规定》有关问题的通知建办质〔2018〕31号3国家标准《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-20084《工程测量标准》GB50026-20205《混凝土结构工程施工规范》GB50666-20116《砌体结构工程施工质量验收规范》GB50203-20117《混凝土和钢筋混凝土排水管》GB/T11836-20098《建筑基坑工程监测技术标准》GB50497-20199《建筑工程绿色施工规范》GB/T50905-201410《建设工程施工现场消防安全技术规范》GB50720-201111《混凝土质量控制标准》GB50164-201112《建筑边坡工程技术规范》GB50330-201313行业标准《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ1-200814《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-201215《施工现场临时用电安全技术规范》JGJ46-200516《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33-201217《建筑地基处理技术规范》JGJ79-201218《建筑变形测量规范》JGJ8-201619《建筑施工临时支撑结构技术规范》JGJ300-201320《给水排水工程顶管技术规程》CECS246-200821地方规范标准《福建省建筑边坡与深基坑工程管理规定》闽建建[2010]41号22合同同安工业集中区正本清源工程（EPC）合同/23设计文件同安工业集中区正本清源工程（EPC）城中村类工程（调蓄池外围初雨截流管）/24同安工业集中区正本清源工程（EPC）市政管网工程（新建污水管网子项）第二章工程概况2.1工程概况工程名称同安工业集中区正本清源工程（EPC）工程性质市政工程造价4.58亿工程地址同安工业集中区，新民大道、同集北路、苏颂大道、同安大道交汇处。工程规模涉及面积13.5km2，覆盖区域内所有前期工程未实施正本清源的工业厂区类、公共建筑类、居住小区类及城中村类建筑排水小区，其中工业区面积约7.11km2、公共建筑面积约0.43km2、住宅小区面积约0.48km2、城中村面积约2.81km2。建设单位厦门市同安区市政公用工程建设中心项目承包范围包括排水单元区块内正本清源和排水单元区块外两部分措施。排水单元区块内正本清源涉及工业厂区类、城中村类、居住小区类、公共建筑类的正本清源工作；排水单元区块外措施包括市政道路管网检测、清淤、修复、错漏接纠正和新建生活污水输送管网。代建单位厦门百城建设投资有限公司勘察单位厦门地质工程勘察院合同要求质量合格监理单位厦门高诚信工程技术有限公司和厦门国设工程咨询监理有限公司（联合体）工期540天工程总承包单位中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司和中国建筑第八工程局有限公司（联合体）安全无安全事故设计单位中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司施工单位中国建筑第八工程局有限公司工程主要功能或用途市政公用2.2顶管部分设计概况2.2.1顶管施工主要工程概况本项目顶管涉及2段顶管，一段是调蓄池配套的外围初期雨水管，长度234m；另外一段是新建污水管过集安路与同辉路十字路口，顶管单段长14m，倒虹吸结构。同时也涉及到一段拉管，拉管管径600mm。表2.2.1-1顶管施工主要工程量序号井段规格工程量顶管材料位置1Y1-Y2-Y3DN1000234m承插式钢筋混凝土III级管大社调蓄池初雨管道2WN48-2~WN48-3D820×214m*2外管：D820钢套管（双管，壁厚12mm）内管：DN300球墨铸铁管同辉路新建倒虹吸管3Y5-Y6（拉管）DN600×219m*2拉管采用HDPE管马鞍调蓄池初雨管道顶管配套工作井和接收井，其结构形式如下表：表2.2.1-2沉井结构一览表名称规格地面高程H0/m沉井盖板顶高程H1/m进出水管内底高程H2/m底板顶高程H4/m管底与底板顶高差△H/m井深H=H1-H4/mY2圆形工作井沉井内径6500mm,壁厚500mm23.2922.0916.9215.9216.17Y1圆形接收井沉井内径4500mm，壁厚500mm22.3521.1517.0516.0515.1Y3圆形接收井沉井内径4500mm，壁厚500mm25.1023.9016.8115.8118.09WN48-2方形工作井沉井内空5000×4000mm,壁厚500mm21.1220.3213.64212.9420.77.378WN48-3方形接收井沉井内空5000×4000mm,壁厚500mm21.13420.33413.512.80.77.5342.2.2顶管位置及沿线管线、构筑物1大社调蓄池外围初雨管道Y1-Y2-Y3顶管位于同宏路：图2.2.2-1顶管Y1-Y2-Y3平面及纵断面示意图图2.2.2-2顶管Y1-Y2-Y3范围内地下管线示意图2同辉路新建污水倒虹吸管WN48-2~WN48-3图2.2.2-3同辉路新建污水倒虹吸管WN48-2~WN48-3示意图图2.2.2-4同辉路地下管线示意图马鞍调蓄池初雨管道Y5-Y6段：图2.2.2-5马鞍调蓄池初雨管道Y5-Y6段平面及纵断面示意图3顶管沿线构筑物顶管沿线构筑物情况如下：序号井号规格建筑物距离示意图1Y2Φ6.5m工作井东侧周边16m有居民建筑建2Y1Φ4.5m接收井东侧周边14m有居民建筑建3Y3Φ4.5m接收井周边无居民建筑建4WN48-25000x4000工作井周边无居民建筑建5WN48-35000x4000接收井周边无居民建筑建顶管及沉井沿线地下管线情况如下：大社调蓄池初雨管道Y1-Y2-Y3沿线及沉井周边地下管线迁改情况：同宏路（梧侣路-大社路）大社调蓄池初雨管网工作井Y2施工涉及管线、设施：人行道砖150㎡、道路栏杆15m长、光纤1根、供水管2根（D=200）。接收井Y1施工涉及设施：人行道砖150㎡、道路栏杆15m长、供水管1根（D=200）、弱电1根280w、道路标识牌1个。Y2-Y1顶管沿线涉及：新建污水管DN600球墨铸铁管，覆土约2.7m，与顶管平面距离约3.9m。Y1-Y2-Y3顶管及沉井沿线地下管线情况如下：井号规格地下管线类型覆土深度平面关系计划迁改情况Y2工作井内空Φ6.5m光纤1.0m横穿Y2工作井已对接迁改完成供水管1.2m横穿Y2工作井已对接迁改完成Y1接收井内空Φ4.5m弱电1.0m横穿Y1接收井已对接迁改完成供水管1.2m横穿Y1接收井已对接迁改完成Y3接收井内空Φ4.5m无///Y2-Y1顶管DN1000球墨铸铁污水管2.7m平面与顶管中心线距离3.9m/供水管1.2mY2-Y1沿线上方/Y2-Y3顶管DN1000光纤1.0mY2-Y3沿线上方/供水管2根1.2mY2-Y3沿线上方/同辉路新建污水管网WN48-2~WN48-3沿线及沉井周边地下管线迁改情况：井号规格地下管线类型覆土深度平面关系迁改情况WN48-2工作井5000x4000mm交通信号电缆1.2m工作井段基坑平面范围东侧2.3m已对接迁改完成10KV电缆2.4m接收井基坑平面范围外东侧侧1.5m已对接迁改完成WN48-3接收井5000x4000mm10KV电缆2.6m接收井基坑平面范围外东侧1.4m已对接迁改完成WN48-2~WN48-3顶管DN820×2暗涵倒虹管无地下管线///Y5-Y6拉管段不涉及地下管线迁改情况。2.3顶管段地质情况2.3.1顶管段综合地质情况顶管起止点编号工程地质条件水文地质特征主要工程地质问题WN48-2～WN48-3位于冲洪积阶地区，现状主要为道路，并下穿现状箱涵。上部为路基压实填土或粉质黏土、中粗砂等构成，其综合厚度约为7m，其下为中粗砂及残积土。预埋深度范围内，顶管通过地层主要为粉质黏土、局部中粗砂，层面起伏较大，均匀性一般～较差。1、地下水主要为孔隙水，部分具承压性质，其砂层的富水性和透水性较好。2、地下水位标高为16.07～16.10m。3、水文地质条件较复杂。1、砂层透水性强，结构松散，开挖或掘进时易发生坍塌、涌水、涌砂、管涌等不良现象。2、局部下穿箱涵和雨水管段环境风险等级为二级。Y1-Y2-Y3位于冲洪积阶地区，现状主要为道路，上部为填土，其厚度约为4m，其下为粉质粘土及残积土。预埋深度范围内，顶管通过地层主要为填土及粉质土，均匀性一般～较差。1、地下水主要为孔隙水，下部砂层具承压性质，其砂层的富水性和透水性较好。2、水文地质条件较复杂。1、填土具中等透水，且结构松散，开挖或掘进时易发生坍塌等不良现象2、砂层透水性强，结构松散，开挖或掘进时易发生坍塌、涌水、涌砂、管涌等不良现象。图2.3.1-1顶管WN48-2～WN48-3地勘剖面图图2.3.1-2顶管Y1-Y2-Y3地勘剖面图2.3.2顶管段地层地质情况根据已完成的野外钻探资料，在揭露深度范围内，场地地层主要有素填土〈1-2〉、粉质粘土〈8-1〉、中粗砂〈8-4〉、残积土〈11-1〉、全风化岩〈17-1〉、强风化岩〈17-2〉。现将各岩土层的岩性、分布规律概括描述如下：1）素填土（Qml）<1-2>：拟建场地内均有分布。呈褐黄、灰黄、浅灰等色，松散～稍密状态，岩性主要由填料成分主要为粘性土，局部地段含少量碎石，含量约5～10%，局部孔段达40%，粒径约3～10cm，该层填筑时间约3-8年，属欠固结土，未经专门的压实处理，密实度及均匀性差，属欠固结土，工程性能差，力学强度低。2）粉质粘土（Q3al-pl）〈8-1〉：该层在场地内均有分布。灰黄、灰白色，稍湿～湿，大多呈硬塑状，局部呈可塑状。主要由粉、粘粒组成，局部含砂量较高，相变为砂质粘性土。粘性较好。干强度高、韧性中等、摇振反应无、切面稍有光滑。该层力学强度一般～较高，工程性能较好。3）中粗砂（Q3al-pl）〈8-4〉：该层在场地内大部分钻孔有分布，厚度为0.8～1.4m，其顶板埋深6.40～7.70m。灰黄、灰白色，饱和，总体为稍密～中密状，成分主要为中粗粒石英砂，泥质含量约10～20%，颗粒级配一般。该层力学强度较高，工程性能较好。4）残积砂质粘性土（Qel）<11-1>：该层在场地内均有分布，顶板埋深6.80～8.50m，厚度为13.0～17.40m。呈褐红、灰白、灰黄等色，可～硬塑状，成分主要由高岭土、石英及少量云母碎屑等组成，土中>2mm颗粒含量为5-20%，原岩结构特征清楚，为中粗粒花岗岩风化产物，岩芯摇振无反应，切面稍有光泽，干强度中等，韧性较低。该层修正后标贯击数为＜30击，属中等压缩性土，力学强度一般～较高，且总体有随深度递增风化程度逐渐减弱，强度渐高的变化趋势，但属特殊性土，具有泡水易软化、崩解的不良特性。2.3.3新建顶管段地下水情况拟建场地地下水主要赋存和运移于素填土〈1-2〉、中粗砂〈8-4〉的孔隙，残积土〈11-1〉的孔隙～网状裂隙中。地下水类型根据含水层介质不同，可划分为第四系松散岩类孔隙含水岩组及风化残积孔隙裂隙含水岩组两个类型。现将各含水岩组特征评述如下：第四系松散岩类孔隙含水岩组：主要由上部人工填土层及第四系上更新统冲洪积砂层组成，其中人工填土分布较广泛，且局部地段的厚度较大，该层地下水以上层滞水为主，渗透性一般～较好，但富水性较差；下部中粗砂〈8-4〉为承压水，是拟建场地的主要含水层，透水性强，富水性较好。风化残积孔隙裂隙含水岩组：全场地分布，岩性为残积砂质粘性土，基本属潜水性质，属弱透水及弱含水层，富水性较差。场区地下水主要接收大气降水垂直下渗补给或相邻含水层侧向补给，排泄途径主要为大气蒸发、向低处汇流或渗流补给邻近含水层，流向受地形控制，并总体随原地形由东南向西北径流、排泄。由于中粗砂与残积土层直接接触，除上部填土的上层滞水外，各含水岩组之间的水力联系较密切。地下水动态受降水影响变化较大，地下水位一般3月开始上升，9月逐渐下降，5～6月为最高水位，12月至翌年2月为最低水位，其变化幅度又因地形、含水层的不同而差异。表2.3.3-1物理力学指标建议值及地基土承载力特征值表岩土名称代号重度压缩模量天快/固快三轴CU渗透系数承载力特征值粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角γEs1-2/E0CkφkCkφkKfakkN/m3MPakPa度kPa度cm/skPa素填土<1-2>18.03.51512//4×10-470粉质粘土<8-1>18.87/1031/3515/17//2×10-6200中粗砂<8-4>19.08/15330//2×10-2230残积砂质粘性土<11-1>18.36/1828/3021/2524176×10-52102.4现场施工条件2.4.1施工区域内交通条件顶管施工区域位于厦门同安工业集中区的同宏路、同辉路与集安路。进场后需编制交通导改方案，减少施工对周围环境的影响。交通较为便利，一些数量较大材料适宜夜间运输至现场。2.4.2施工临水、临电条件1施工用水顶管施工尽量利用降水井内地下水作为施工用水，倡导绿色施工。同时经过审批在各个工作点接驳市政消防水备用。2施工用电项目进场后立即办理临时用电手续，利用道路周围变压器较多的优势，优先采用道路附近原有电路。备用柴油发电机保证施工连续。2.4.3道路施工范围内障碍物1顶管施工范围内，现状道路地下管线密布，涉及到的产权单位较多。施工前，需进行仔细排查，摸清每条道路地下管线分布情况，对施工地段采取挖探沟的方法查明与施工相关的地下情况。2由于地下水埋深较浅，施工前需采取合理的降水措施，将地下水降至基底开挖深度以下0.5米，保证基坑(槽)在无水条件下施工，以保证地下管道的施工质量。第三章施工安排3.1项目管理人员及职责分工序号岗位名称姓名职责和权限1项目领导班子项目经理对项目部整体运行进行全面统筹管理2项目总工负责项目技术质量管理、深化设计管理、BIM管理及土建生产管理3管理层工程部专业工程师分管作业面施工生产、安全、质量管理4技术质量部试验工程师负责项目试验管理5质量工程师负责项目质量管理6安全部安全工程师施工现场安全生产、文明施工管理78机械员负责现场机械管理9物资部材料工程师物资招标、材料进场、检验、检查3.2施工流水段划分涉及顶管施工的每条路为一个施工区段，根据施工环境，为便于施工组织管理，按将顶管工程共划分为2个区段，拉管段1个区段，具体如下:顶管批次管径工程量Y1-Y2-Y3DN1000234mWN48-2~WN48-3DN82014m*2Y5-Y6（拉管段）DN60019m*23.3施工重难点分析序号重难点应对措施责任人1(1)本工程施工期间不能中断交通，顶管施工区域狭窄，交通量大。(2)顶管在交叉路口施工需组织交通疏导次数多，交通组织复杂。(1)编制专项交通组织方案，细化路口交通组织。(2)施工现场24h安排专职交通疏导人员，安装交通疏导标志标牌，对过往车辆进行疏导。(3)编制交通应急预案。2(1)现状地下管线众多，部分管线年久失修，顶管施工过程中存在损坏风险。(2)大部分管线位置及埋深不详，地质条件不明，存在损坏风险。(1)施工前，通过咨询管线产权单位和人工挖探沟相结合，确定管线位置。(2)与甲方沟通，委托地下管线勘察单位，出具地下管线探查报告，降低管线损坏的风险，制定切实可行的管线保护措施。3(1)地下水位较高，降水进度直接影响工程进度。(2)降水过程中，由于降水的漏斗效应，过度降水极易造成周边管线及建筑物的沉降。(1)施工前，结合当地实际情况，制定切实可行的降水方案，并在管道沟槽开挖前完成降水。(2)严格控制降水深度，降水过程中加强对周边建筑物和管线的监测。第四章施工进度计划根据工程特点组织施工计划，拟划分为由顶管2个队伍施工，以已有工作面先开为原则，其余工作面依次展开施工，合理分配施工任务，保证总进度计划顺利实施，拟排定施工计划如下表。施工部位施工内容开始时间结束时间Y1-Y2-Y3Y2工作井第一节施工2021/8/252021/8/31Y2工作井第一节下沉2021/9/292021/10/1Y2工作井第二节施工2021/10/22021/10/7Y2工作井第二节下沉2021/11/42021/11/8Y2工作井封底及底板施工2021/11/92021/11/14Y1、Y3接收井第一节施工2021/8/252021/8/31Y1、Y3接收井第一节下沉2021/9/292021/10/1Y1、Y3接收井第二节施工2021/10/22021/10/7Y1、Y3接收井第二节下沉2021/11/42021/11/8Y1、Y3接收井封底及底板施工2021/11/92021/11/14顶管施工2021/11/182021/12/7WN48-2~WN48-3WN48-2工作井第一节施工2021/8/282021/9/3WN48-2工作井第一节下沉2021/10/12021/10/4WN48-2工作井第二节施工2021/10/52021/10/10WN48-2工作井第二节下沉2021/11/72021/11/10WN48-2工作井封底及底板施工2021/11/112021/11/16WN48-3接收井第一节施工2021/8/282021/9/3WN48-3接收井第一节下沉2021/10/12021/10/4WN48-3接收井第二节施工2021/10/52021/10/10WN48-3接收井第二节下沉2021/11/72021/11/10WN48-3接收井封底及底板施工2021/11/112021/11/16顶管施工2021/11/202021/11/23Y5-Y6（拉管段）19米拉管施工2021/11/82021/11/20第五章施工准备与资源配置计划5.1施工准备5.1.1技术准备1组织技术及施工管理人员现场勘察地形、地貌情况。2认真审核施工图纸后，组织有关施工人员进行工程主要及关键部位的施工技术交底。3组织测量人员进行桩位交接验收及复测工作，测设控制点，测放边线。4召开技术交底专题会，明确主要工序的施工时间、施工方法及施工要求。5备齐工程技术资料管理软件及各种试验和计量设备，资料齐全，检验合格。6开工前认真调查地上地下障碍物的分布情况，确定防护方案。探查现场地质、地下水位、周围环境情况，为编制施工方案提供现实依据。5.1.2施工生产准备1调查现场地下管线情况，清除现场地上地下障碍物。2根据现场情况及周围环境、施工要求组织临建，落实现场临时占地。3明确项目部各职能部门的要求及相互责任范围，确定施工期间协调的方式方法。4根据现场行人及车辆情况，及时向业主及监理提供附近建筑物保护措施。5.2资源配置计划5.2.1工程所用材料投入计划根据招投标文件及设计图纸，在施工前应按编制好的材料成品、半成品计划组织进场，以确保施工进度不因材料影响而滞后。1建筑材料的准备根据施工组织设计中的施工进度计划和施工预算中的工料分析，编制工程所需的材料用量计划，作好备料、供料工作和确定仓库、堆场面积及组织运输的依据。根据材料需用量计划，做好材料的申请、对多个供应厂家进行对比分析，择优选取，并做好订货和采购工作，使计划得到落实。本工程拟投入的物资材料主要分为周转料具、非周转料具两类，其进场方式如下：1）使用的混凝土采用商品混凝土从附近合格拌合站采购。2）施工中，提前编制材料需用计划及采购计划，项目经理部材料工程师负责组织物资进场并负责做好物资进场的验收、入库及保管工作。并制定应急措施，对材料可能不能按时到场的情况事先确定应急方案。对业主指定供应或直接采购的物资，进场后由项目部材料员会同业主、监理组织验收，并做好物资进场验收记录及送检和检测单位的抽检工作。2构配件的准备根据施工进度计划及施工预算所提供的构配件规格及数量，选择合格供应商，并编制相应的需用量计划，组织构配件按计划进场，进场后做好存放和保管工作。表5.2.1工程所用主要材料投入计划序号材料名称规格首批进场日期数量应用部位1水泥42.5普通硅酸盐水泥2021/8/157210kg高压旋喷桩2承插式钢筋混凝土III级管DN10002021/10/20234m大社调蓄池外围初期雨水管，新建污水管网3钢管DN8202021/10/2028m新建污水管道4球墨铸铁管DN3002021/10/2028m新建污水管道5.2.2工程所用机械设备投入计划施工设备、机械对本工程施工能否按时完工起决定性的影响。为了保证工程按计划工期要求完工，项目部将投入数量足够、性能优良的施工设备及机械。顶管设备拟投入2套。工程所用机械设备投入计划见表5.2.2-1。表5.2.2-1工程所用机械设备投入计划表序号机械名称规格型号数量生产能力1顶管机NPD10002台/2千斤顶200t4个/3液压油泵SR10030D-A22个30m³/h4顶铁φ16002个/5鼓风机轴流式2台/6泥浆拌合机JS10002台60m³/h7泥浆泵BW1502台150L/min8高压旋喷桩机(双管)MJG-502台30m9挖掘机CAT3601台1.19m³10挖掘机PC2202台0.23m311汽车吊中联重科QY25V542.41台25t12卷扬机JK0.5-JK53台/13泥浆运输车EQ1160GD5DJ1台12m³14装载机ZLS30D1台3m³15自卸车HOWO6台24m³16小型夯实机械yr-700A2台/17水泵25LG3-10×42台50m³/h18电焊机NBC-3502台/19钢筋切断机LHTZ-I1台2-12m/min20钢筋弯曲机GW6-4081台10r/min下表详细介绍本工程使用Φ1000泥水平衡顶管机的各项参数。表5.2.2-2泥水平衡顶管及性能参数表（单位）型号外径×总长mm重量T切削刀盘纠偏油缸纠偏角度纠偏泵站进排浆管径驱动电机转矩回转数推力数量NPD10001220×36006.515kw×29T/m3.3rpm44t/㎡4个2.5°1.5kw100mm5.2.3工程所用测量仪器设备配置测量是一项尤为重要的工作，它直接影响着工程质量的优劣，只有通过科学的测量手段才能为建设工程质量评价提供准确的、科学的依据。本工程所用测量仪器设备配置见表。表5.2.3工程所用测量仪器设备配置表序号仪器名称型号/规格数量检定周期保管人1全站仪LeicaTCA1800212个月2RTK中海达112个月3水准仪DSZ3212个月4盘尺50m212个月5钢卷尺5m1012个月5.2.4劳动力配置计划序号工种人数备注1测量员4负责测量放线2挖机司机2负责土方开挖3顶管班组10负责顶管施工4自卸车司机3负责泥浆和渣土运输5模板工8负责沉井模板施工6钢筋工8负责沉井钢筋施工7电工1负责场内用电8电焊工4负责电焊作业9起重司机2材料吊运10交通协管员2负责交通指挥第六章施工方法及工艺要求6.1泥水平衡顶管施工介绍及顶管技术参数1泥水平衡顶管介绍根据业主及设计单位要求，本工程所有顶管施工段均采用泥水平衡顶管法施工。泥水平衡顶管工艺基本原理：泥水平衡顶管工艺基本原理是将已调成一定浓度和比重的泥水，通过送泥水系统送至顶管机头前挖掘面处，泥水在挖掘面上形成一层不透水的泥膜，可阻止泥水向挖掘面里面渗透，同时调节泥水压力来平衡地下水压力和土压力，达到稳定挖掘面的目的。顶管机头前进的同时刀盘切削土体，被切削下来的残土与泥水充分拌和后，由排泥系统输送至地面泥水分离设备进行处理，分离出的残土被运走，泥水再送入送水系统循环使用。图6.1泥水平衡顶管施工示意图泥水平衡顶管施工适用于地下水位以下的粘性土、砂性土。特点是采用流体输送切削入泥仓的土体，顶进过程中不间断，施工速度快。本工程所有顶管施工工艺均为泥水平衡法顶管施工。2技术参数管道及构筑物结构设计使用年限50年，安全等级为二级，重要性系数γ=1.0。本工程抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g。建筑场地设计地震分组第三组，场地类别Ⅱ类。抗震设防类别：丙类（标准设防类）。基坑边堆载取20kN/m2。地基基础设计等级为乙级。6.2施工工艺流程本工程总体施工流程：整平场地→测量放线→高压旋喷桩施工→沉井施工→顶管施工→检查验收。沉井施工工艺流程：测量放样→降排水→沉井基坑开挖→沉井基坑垫层铺筑→第一次立模→第一次绑扎钢筋→第一次浇筑混凝土→第一次沉井下沉→第二次立模→第二次绑扎钢筋→第二次浇筑混凝土→第二次沉井下沉→浇筑封底混凝土→浇筑钢筋混凝土底板→顶管施工→沉井盖板等后续制作。顶管施工工艺流程：测量放样→管节制备→后座墙设置→地面辅助设施安装→主顶系统安装→动力设置、调试→顶进→压浆与补浆→顶进接收坑→泥浆置换→撤出设备。6.3泥水平衡法顶管施工方法6.3.1测量放线项目部设立顶管测量小组，由2名项目部专职测量人员及2名专业施工班组专职测量人员组成。项目部专职测量人员负责交桩复核、基坑定位放线和高程控制及顶进测量复核等工作。专业施工班组专职测量人员负责顶进测量控制及原始顶进记录工作。顶管工程施工前需要完成以下测量工作：1测量施工准备根据规范精度要求，配备符合要求的测量仪具，顶管施工测量所使用的仪器、附件须及时送质检单位检验，做全面鉴定，并在使用过程中经常进行检查。进行现场踏勘，理解设计图纸、文件，结合相应的技术规范与标准，依据业主交桩资料，制定工程测量方案。2交接桩及复核、控制点加密开工前，请求业主组织交桩，所有交接控制点均须有完整的交接桩记录，并要标明有关交接人员、交接日期及详细资料。交桩后，项目部立即组织交桩控制点复核工作。复核过程中，如若发现导线、高程控制点成果不符合规范要求，及时通知监理、业主，并要求重新交桩。施工前根据施工需要进行控制点加密和联测工作。施工中采用复合导线来进行控制测量，导线测量按相关规范要求进行施测，观测左角，测角中误差、两半测回差、角度闭合差、坐标相对闭合差，且需达到规范要求精度范围内。采用全站仪测边时，测距中误差±15mm，每站测四次，取其平均值，再取相邻两站(同一边)的平均值，作为该边的边长。图6.3.1-1控制点测量示意图水准测量按四等水准测量技术要求进行，闭合差小于等于±12/Lmm(L为水准路线长，以km计)。导线点和水准点选在地势较高，通视条件好，方便安置仪器，不妨碍施工且能够永久保留的牢固地方。导线点和水准点布设加密完成后，测量成果及时上报监理，得到监理工程师的批准签认后，方可作为以后施工和检测的依据。3临时控制点如果前期布设的导线点及水准点的位置受限，无法满足顶管工程需要。则根据施工需求在工作井和接收井附近合理位置增加一定数量的临时控制点，以保证施工正常进行，临时控制点布设时严格按照审批的工程测量方案及规范要求进行。导线临时控制点布设时，注意保证后期距离不小于200米。4井平面数据计算、轴线及高程下引管线轴线、井平面位置的测定采用坐标法及交汇法测定。根据设计图纸上的坐标信息，采用CAD电子图纸提取法或者手算法计算出管线轴线坐标数据及工作/接收定位坐标，然后利用全站仪测定出工作/接收井位置并进行复核报验。图6.3.1-2工作井测量示意图井内轴线确定采用交汇法将控制点引至工作井及接收井下。置全站仪至A点，后视B点，作BA直线的延长线，并在工作井后部定出一点C。保证C、A、B在一条轴线上，置全站仪在C点上，后视A点，在工作井井壁上定出一点A，置激光全站仪基座于井下D点，并抄平固定激光全站仪架，置全站仪于A点，后视B点，在激光全站仪器架上定出D点，D点同A，B点在竖直方向上成一直线，安装激光全站仪于仪器架上，对中D点，后视A点，依设计轴线打好角度，既可定出轴线。管线高程下引的方法为：用钢尺垂直悬挂，下系线锤至标准拉力，然后地面、井下两台水准仪同时观测。钢尺提前进行尺长、温度两项改正。井下布设2～3个地下起始高程控制点。6.3.2降排水措施沉井外围采用高压旋喷桩设置止水帷幕进行止水。周边设置挡水墙、排水沟和集水井，以排除工作面积水，保证土方开挖和沉井施工的顺利进行。截排水系统施工进度应与顶管施工进度相适应，以便及时降低地下水位。1挡水墙、排水沟挡水墙设置在坡顶线0.5m处，坡底排水沟设置于坡脚，排水沟的底面应比坡顶面或挖土面低，且与坡顶、底线之间应喷射混凝土硬化。截、排水沟的沟底坡度可采用i=0.3%～0.8%或根据现场条件确定，排水方向应根据场地地势起伏条件确定。挡水墙断面为240×300mm，底面铺筑100厚C20素混凝土，墙身用M7.5水泥砂浆砌筑MU10砖砌体。排水沟断面为300×300mm，沟底素土夯实，底面铺筑100厚C15素混凝土垫层，侧壁用水泥砂浆砌筑120mm厚砖，沟内用1：3水泥砂浆抹面，厚度20mm。图6.3.2-1挡水墙大样图图6.3.2-2截（排）水沟截面图2集水井坡顶集水井沿沉井周边布置，并且根据现场实际情况，调整集水井的数量及布置。集水井尺寸为600×600×800mm，井底素土夯实，底面砌筑120mm厚C15素混凝土垫层，侧壁用水泥砂浆砌筑120mm厚砖砌体，井内用1：3水泥砂浆抹面，厚度20mm。图6.3.2-3集水井平面图图6.3.2-4集水井平面图3降水井降水在工作井及接收井外垂直管线方向2侧各设一口降水井，降水井在基坑外缘采用封闭式布置，每座沉井设置2口降水井，降水井比沉井基坑底深5m以上，井径D400mm，降水井深度情况如下表。降水井管口比地面高出0.3m,防止污水进入降水井。降水井井管采用D300mm混凝土无砂管。底部抽水泵采用管径D50mm，扬程30m的潜水泵，排水采用D100集水管汇集，经过沉淀处理后，就近排入附近雨水系统内。沉井序号基坑深/m降水井深度/mY29.1714.2Y18.113.1Y311.0916.0WN48-29.9815.0WN48-310.13415.2Y1~Y2~Y3共设置6个降水井，降水井平面布置图如下：图6.3.2-5Y1~Y2~Y3沉井四周降水井布置图WN48-2~WN48-3设置4个降水井，降水井平面布置图如下：图6.3.2-6WN48-2~WN48-3沉井四周降水井布置图1）工艺流程图6.3.2-7管井降水施工流程2）钻机就位吊移钻井设备时，必须安排专业持证人员作业且安排专人指挥。桩机安装时做到三点一线，即钻杆中心、转盘中心、桩孔中心在同一铅垂线上，以保证钻孔垂直度，转盘中心同桩孔中心位置偏差小于等于10mm。钻机安装必须平稳、牢固，钻进中不得有位移，底座垫实，钻进过程中经常检查。设备安装就位之后，精心调平，安装牢固，作业前先试运转，以防成孔或灌注中途发生机械故障。所有的机电设备接线要安全可靠，位于运输道路上的电缆要埋设管道保护。3）钻进成孔循环系统设置：根据场地的实际情况，对循环系统的设置进行合理布局，达到冲洗液循环畅通、易于清除钻渣的要求。循环池容量不小于4m3，沉淀池容量不小于5m3，以确保冲洗液正常循环。开孔钻进时先轻压、慢钻并控制泵量，进入正常工作状态后，逐渐加大转速和钻压。钻孔作业要连续进行，因故停钻时，将钻头提离孔底5m以上以防止坍孔。钻进过程中，注意地层变化，对不同的土层，采用不同的钻进方法。在硬粘土中钻进时，用一档转速，放松起吊钢丝绳，自由进尺。在普通粘土、砂粘土中钻进时，可用二档、三档转速，自由进尺。遇地下水丰富容易坍孔的粉砂土，用低档慢速钻进，减少钻头对粉砂土的搅动，同时加大泥浆比重和提高水头，以加强护壁防止塌孔。钻孔时，必须采取减压钻进，即使孔底承受的钻压不超出钻锥重力和压重块重力之和扣除浮力后的80%，以保证钻杆维持竖直状态，从而使钻头竖直平稳旋转，避免或减少斜孔、弯孔和扩孔现象。达到设计孔深后及时清孔提钻，清孔时先将钻头提离孔底15-20cm，输入泥浆循环清孔，并控制泥浆比重，调节泥浆性能，以所换新鲜泥浆达到孔内泥浆含砂量逐渐减少至稳定不沉淀为度。4）下管下管采用悬吊式托盘下管法，管筒在砂层段用纱网包封严密，以防涌砂。在下滤水管前先下沉淀管(混凝土实壁管)，然后再下混凝土滤水管，上下管之间用竹皮(细竹子)铁丝绑扎连接。下管时，把管中心对准钻孔中心。下泵用麻(或棕)绳吊装在井内，下到设计深度，并在井口绑牢。5）填滤料下管结束后，立即在管壁与孔壁之间填滤料，围填时慢慢从四周填入并捣实，防止中间出现漏空现象。6）洗井采用排污泵或清水泵洗井，洗井标准以井内抽出的水清沏为准，且洗井时间不小于4小时。7）集水管基坑周边铺设主干集水管(φ＝100mm)，将各井抽出的水汇入排水指定地点。主干集水管的坡度(坡向指定地点)为5‰左右，管道连结牢固、严密，防止漏水，以免影响边坡稳定性。8）监测、维护利用降水井进行地下水位观测，降水初期每天观测1～2次。降水期间必须保证降水井点的完好，对降水井进行定期检查和维护，发现问题及时处理，确保基坑施工安全。降水期间，禁止向管井内投放异物，避免影响抽水效果，并将管井口进行绑扎封闭，保证地面人员安全。9）周边建筑物保护措施（1）委托专业监测单位对降水过程中周边环境进行监测，加强信息化施工，监测数据必须提交一份给降水队伍，对周边环境出现异常情况，监测单位必须通知降水队伍，使降水队伍根据数据实时调整抽水井数以及抽水井位置。（2）对各种管线、需要保护的建筑等，由专业监测单位进行监测。预防附近房屋开裂事故，平时做好观测记录。针对周边建筑物的位置合理布置施工监测点，施工中加强监控量测，根据监控信息及时进行分析和反馈，制定相应处理措施，严格控制地表沉降。（3）在降水运行过程中应根据出水量的大小，来调整运行的井数以减小和控制降水对环境的影响。（4）进行注浆堵水及地层改良工作，尽量把地层沉降控制到最小。（5）针对建设年代久远的建筑物或房屋，应根据其基础及主体框架结构的实际功能适当进行加固。（6）一旦沉降监测值超出限值，立即停止降水作业，并在被保护建筑物与场地降水井之间设置回灌井，回灌井以降水相同流量进行回灌，使基础下土体维持原有应力状态，从而有效地减小场地降水对邻近既有建筑物及地表沉降的影响。（7）考虑到本项目的现场实际情况，拟建管道区域多位于现状荒地下，周边降水影响较小，极少数施工区域离小区现状围墙都比较近，为保护周围建筑物，根据设计相关图纸要求，上述施工距离小区6米沉井不进行降水施工，沉井封底采用水下混凝土浇筑。6.3.3沉淀池、泥浆池制作考虑现场实际情况，每一个顶管工作井均需设置一处泥浆沉淀池（4m×4m×2m），沉淀池底部铺设防渗膜，每天用挖机将沉淀池内泥渣清理，渣土车外运，随清随运。6.3.4沉井施工沉井结构根据施工图纸确定，结构形式为钢筋混凝土井、形状为圆形和矩形。Y1-Y2-Y3圆形工作井沉井尺寸为直径6.5m和4.5m共2种类型。WN48-2~WN48-3倒虹井尺寸为5000x4000mm。混凝土强度等级均为C30，抗渗等级均为P6。钢筋均为HRB400级，受力钢筋净保护层厚度为底板40mm，池壁35mm。结合专家论证意见，通过设计单位及各方确认，Y1-Y2-Y3顶管段沉井底采用高压旋喷桩加固，桩径600mm，间距1200mm,长度4000mm。大社调蓄池外围初期雨水截流管Y1-Y2-Y3沉井示意图如下：图6.3.4-1φ6.5m工作井平面图图6.3.4-2φ4.5m接收井井平面图图6.3.4-3φ6.5m工作井立面图图6.3.4-4φ4.5m接收井立面图表6.3.4-1Y2(Φ6.5m)工作井关键设计参数施工区段井位编号工作井高度大社调蓄池初期雨水管道工作井Y26.17m表6.3.4-2Y1/Y3(Φ4.5m)接收井关键设计参数施工区段井位编号接收井高度大社调蓄池初期雨水管道接收井Y1/Y35.1/8.09m新建污水管网WN48-2~WN48-3沉井示意图如下：图6.3.4-55000x4000mm沉井平面图图6.3.4-65000x4000mm沉井立面图表6.3.4-3WN48-2/WN48-3工作井关键设计参数施工区段井位编号工作井/接收井高度新建生活污水管道工作井/接收井WN48-2/WN48-37.378/7.534m沉井工艺流程图：测量放线测量放线沉井基坑开挖沉井基坑开挖基坑铺筑基坑铺筑二次制作搭架支模二次制作搭架支模绑扎钢筋绑扎钢筋二次浇筑混凝土浇筑二次浇筑混凝土浇筑底板浇注养护底板浇注养护沉井下沉沉井封底二次下沉二次下沉（顶管施工、沉井盖板等后续制作）（顶管施工、沉井盖板等后续制作）1沉井基坑铺筑在人工整平之后，基坑在刃脚部位的垫层采取砂垫层和素砼垫层的方法。混凝土垫层厚度h取0.3m，宽取1.5m。砂垫层分布在刃脚中心线两侧各一定距离范围内，砂垫层的宽度2.3m和厚度0.8m。图6.3.4-7场地硬化处理示意图基坑底部若有土质松软的土层应予以清除。在井壁中心线的两侧各1.5m范围内回填砂性土整平振实，以免沉井在制作过程中发生不均匀沉陷。开挖基坑分层按顺序进行，底面浮泥应清除干净并应保持平整和疏干状态。基坑及沉井内挖土采取外运方式。2沉井制作由于本工程沉井高度较大（＞5m），故采用二次制作，两次下沉，考虑到顶管顶力较大，为保证结构完整性，第一节浇筑高度为刃脚至管道预留洞口以上0.8米处，第一次浇筑后进行第一次下沉，下沉完毕后准备第二次的沉井制作，第二次至设计标高。沉井井筒的制作分为两部分，刃脚的制作和井壁的制作。施工工艺流程：对开挖的沉井基坑测量定位和抄平→沉井刃脚的砂垫层和支垫架工作→脚手架搭设→第一节沉井的钢筋绑扎和支模→第一节沉井的混凝土浇捣、拆模与养护并达到设计强度→上下节沉井之间的施工缝处理→第二节沉井的钢筋绑扎和支模→第二节沉井的混凝土浇捣、拆模与养护并达到设计强度。脚手架搭设钢筋安装、沉井模板安装、混凝土浇注时需搭设脚手架。由于沉井内空间狭小，采用48.3×3.6mm钢管搭设满堂脚手架，横距1.2m，纵距1.2m，步距1.8m，架体外侧设置剪刀撑，离地200mm设置扫地杆。外脚手架横距0.9m，纵距1.2m，步距1.8m，架体外立面设置连续剪刀撑，端头设置横向剪刀撑。外脚手架外围护采用绿色安全围护网，抛撑间距4m。图6.3.4-8沉井脚手架搭设平面示意图图6.3.4-9模板支设体系示意图钢筋加工与安装（1）钢筋应具有出厂合格证，分批进场，分批进行验收，且必须经过试验检验合格后方可下料制作。（2）钢筋弯制前必须除锈，钢筋的表面应该洁净，油渍，漆垢、和铁锈应立即清除干净。在焊接前，水锈应清除。钢筋应平直，无局部曲折，成盘的和弯曲的钢筋均应该调直。（3）钢筋连接主筋直径＜22mm的采用焊接，主筋直径≥22mm的采用机械连接，结构构件中纵向受力钢筋的接头宜互相错开，钢筋机械连接的连接区段应按35d计算（d为被连接钢筋中的较大直径）；接头采用Ⅱ级接头。接头宜设置在构件受拉钢筋应力较小部分，当需要在高应力部分设置接头时，接头的百分率不应大于50%。（4）在浇注混凝土之前，应对已安装好的钢筋检查，填写检查记录，如有误差应及时纠正。3）模板制作在铺筑的素砼垫层带上，铺设隔离层油毛毡，然后架立内模板，沉井内设置满堂脚手架。内模板校正后绑扎钢筋，再立外模板和外脚手架，沉井内外模封闭后，模板采用模板面板采用普通胶合板面板厚度18mm。内龙骨间距300mm，内龙骨采用方钢管50.0×50.0×3.5mm，外龙骨采用双钢管48.3mm×3.6mm。对拉螺栓在断面内水平间距按200+600+600+600+600+600+600mm，断面跨度方向间距600mm，直径14mm。刃脚采用砖胎模。串拉杆螺丝、拉紧、清理井墙冲洗干净，复核验收立模扎筋均符合规范规程要求。模板安装施工方法：（1）模板采用胶合板，模板的尺寸规格、平整度、强度、稳定性均应满足要求。模板应按轮廓墨线安装，表面清理干净。模板的支撑以及栓接要牢固，在模板安装完成后，技术人员要认真检查每一道拉杆和支撑。严格按图纸及规范施工，纵横轴线不得有误，保证板面拼接平整度，保证模板拼缝直顺、平滑过渡、不漏浆，并在混凝土浇注之前进行复查。（2）模板安装精度要求：两块模板之间拼缝≤1mm；相邻模板之间高低差≤12mm；模板平整度≤2mm；模板平面尺寸偏差±3mm。4）混凝土浇筑混凝土施工采用商品混凝土浇注。混凝土浇筑前须将各种预埋套管、预埋件、预留钢筋准确就位，并预留顶管的连接孔洞。用振捣器捣实预埋件周边混凝土时，应尽量避免碰撞预埋件，应辅以人工振捣，确保预埋件周边混凝土能振捣密实。顶管预留孔用钢板封堵，钢板厚度10mm，并用角钢加井肋支撑，同时采用水泥砂浆密实填筑。（1）对要浇筑的砼的技术要求应书面通知砼搅拌站，包括：砼的设计强度等级、抗渗等级；砼原材料要求：石子粒径、水泥品种、标号、外加剂种类等；砼的坍落度、初终凝时间等；砼施工日期、砼施工部位、砼方量等。并向搅拌站索要砼施工配合比单。（2）商品砼送到施工现场后要进行检查，包括：向司机索要送料单，以确定砼出机的时间；测量砼的坍落度，以确定砼的施工速度。对砼出机时间超过初凝时间，而且出料有离析、沉淀现象的，应予以处理，直至退货。（3）商品砼送到施工现场后，应将滚筒高速旋转几转，使砼进一步均匀，而后才能出料，并要加强观察，是否有离析现象。水灰比调整应由搅拌站进行，在现场严禁任意加水。（4）加强现场与搅拌站的通讯联络，及时向搅拌站报告现场施工情况和对砼的各种要求，以便砼搅拌站随时调整。尤其是当砼浇筑即将完成时，应准确预报所需的砼方量，保证砼搅拌数量的准确。（5）浇注前首先将模板内杂物、垃圾等清理干净，在垫层和模板上浇水湿润，在模板底部和上部设置泌水排水孔，在混凝土浇灌过程中及时清除混凝土表面泌水。（6）将沉井分成若干段均匀分层对称浇筑，每层厚300mm，以防地基产生不均匀下沉。同时在下一层混凝土初凝前接着浇灌上一层混凝土确保混凝土振捣密实。（7）混凝土振捣使用插入式振动器，振动棒的作用半径为30～40cm，每次移动位置的距离不得大于振动器作用半径R的1.5倍。振动棒振捣要求：插棒间距不大于500mm，插棒时要求快插慢拔，不得振到钢筋、模板及予埋件。插入混凝土深度不少于50mm。严格掌握振动顺序、间距，以防遗漏，造成蜂窝麻面。（8）浇筑砼时应经常观察模板﹑钢筋﹑预留空间﹑预埋件和插筋等有无移动﹑变形﹑堵塞等现象，发现问题应立即停止浇筑，并应在已浇筑的砼凝结前修正完好。（9）混凝土浇灌完毕初凝后应昼夜洒水养护，使混凝土表面一直处于潮湿状态，养护时间不得少于7天。（10）混凝土应连续浇筑一次完成。待第一节混凝土强度达到70%后方可浇筑第二节。（11）沉井施工缝采用凹槽式接法，结合面应尽量粗糙，第二次浇注前应将施工缝凿毛，用水冲洗干净，并在施工缝结合面涂刷纯水泥浆两遍（水灰比0.3～0.4）然后浇注混凝土。确保混凝土结合密实，要求浇注丰满，振捣密实，不得残留缝隙，特别是梁与壁板结合处。沉井井壁与底板结合的刃脚榫口处需按施工缝处理。（12）上下节接缝处应有止水措施，本工程沉井上下节接缝处采用300×3mm钢板止水带。（13）养护、拆模当井体混凝土达到设计强度的30%以上，拆除模板。对井体进行淋水养护。为了减少养护的时间，缩短工期，在使用的商品混凝土中添加早强剂。拆除井内脚手架，沉井外壁涂上沥青油，减少土体摩擦力，再挖土下沉。5）沉井制作时脚手架和模板应脱离，避免模板和脚手架之间不均匀沉降对人员安全和模板质量产生不利影响。顶管预留孔洞尺寸可根据施工工艺适当调整，顶管施工完毕后，顶管与孔洞之间的缝隙采用C30砼二次浇筑封堵，C30砼内可掺入适量的微膨胀剂。6）沉井井壁的水平施工缝应设置在底板凹槽、凸榫或沟、洞底面以下，应选取井壁弯矩剪力较小处，尺寸不小于200～300mm，沉井井壁及框架不得设置竖向施工缝。前一节浇筑的混凝土强度达到设计强度的70%以上，可浇筑第二节沉井混凝土。分节浇筑、分节下沉时，第一节沉井顶端应在距离地面0.5～1.0m处停止下沉，并开始接高施工。每段井壁节段端部施工缝设300×3mm中埋式钢板止水带。沉井分节下沉时，每节井壁上端的环向或水平向钢筋均应加强。沉井的竖向框架在沉井下沉前应形成封闭体系。3沉井洞口封堵及穿墙止水环设置沉井洞口封堵采用M10水泥砂浆砖砌MU10非粘土烧结实心砖填充洞口，内侧用型钢焊接在钢板上，待顶管接入时拆除。顶进前，为防止洞口处的水土沿工具管外壁与洞门的间隙涌入工作井，在工作井内预留洞口处安装穿墙止水环。在顶进施工过程中又可防止减摩浆从此处流失，保证泥浆套的完整，以达到减小顶进阻力的效果。穿墙止水环套件采用预埋钢环、橡胶圈、钢压板、螺栓组成。钢压板采用钢法兰加压板，中间夹装橡胶止水环，该橡胶环具有较高的拉伸率和耐磨性，永久性变形不大于10%。顶进作业时借助管道顶进带动安装好的橡胶板形成逆向止水装置。安装固定好后，预埋钢环板与混凝土墙接触面处采用水泥砂浆堵缝止水。图6.3.4-10封门详图图6.3.4-11顶管橡胶板（其中D为顶管内径，t为顶管壁厚）图6.3.4-12顶管钢压板（其中D为顶管内径，t为顶管壁厚）图6.3.4-13沉井洞口封堵示意图（=管外径+200）4沉井下沉拆除垫架的顺序：对矩形沉井应先抽掉内隔墙下的垫架，第二步分组对称地抽除外墙两短边下的垫架，第三步对称抽除长边下的垫架，最后同时抽除定位垫架。对圆形沉井应先抽掉一般承垫架，后拆除定位垫架。沉井下沉前，刃角内侧（包括凹槽）及底梁和隔墙两侧应打毛，打毛范围不应小于封底混凝土及底板混凝土的接触面。凿除混凝土垫板的时候应先内后外，应分区域对称按照顺序凿除，凿断线应与刃脚底边平起，凿断的板要及时清除，空穴立即用砂或砂石回填，对混凝土的定位支点处应最后清除，不得漏凿。1）排水下沉严格按照设计图纸的要求设置预留孔，在下沉前用240厚MU10砖，M7.5水泥砂浆砌筑封堵，封口内、外侧用1：3水泥砂浆抹平。沉井外壁涂冷底子油两道，涂刷前应对沉井浇筑的质量仔细检查，并作适当修整，确保在沉井下沉过程中，预留孔内不渗水。沉井下沉采用挖泥下沉法，依靠沉井自重下沉到达设计标高。根据设计要求，沉井混凝土达到设计强度后，开始沉井下沉。下沉前应将井内的所有杂物清除干净，准备工作就绪后，先拆除刃脚下垫木，应有专人负责对称、同步地进行。沉井下沉前，在沉井外井壁上划好中心线及水平线，在井内挂好线锤测倾斜度，做好沉降标尺。沉井挖土上部采用机械挖土，挖土深度为4米，剩余部分采用人工挖土下沉施工。沉井挖泥应注意均匀对称，由中心向刃脚四周开挖，挖土时控制每层30～50cm,且一切行动听指挥。挖出的土采用卷扬机将土吊出井外再用自卸汽车运走。井内挖土始终应保持中间稍低于四周，但高差需控制在1m之内，严禁深锅挖土，防止突沉造成沉井四周地面沉陷和沉井倾斜的危险。沉井下沉时的指挥者应对井内四周的垂线必须密切注意，并在沉井四周设观测点，加强下沉过程中观测，发生偏移、扭曲等及时纠正。沉井施工过程中，须对周围环境的变形、沉降进行严密监测。沉井下沉初阶段纠偏应根据“多沉则少挖，少沉则多挖”的原则，刃脚下挖土要逐步扩大，不能一次过量掏空，不能通过大量挖土来纠偏，纠偏应根据测量数据随偏随纠，当沉井偏斜达到允许值的1/4时，便要纠偏，下沉过程中要勤测、勤纠、缓纠。沉井每下沉一次检查一次垂直度与中心轴线。随时检查沉井水平度，加强监护，对地下水及时排除。下沉至接近设计标高1米时，应减速下沉，记录下沉的速度。最后20～30cm处停止开挖，观测沉井在不开挖的情况下的下沉速度，确保沉井下沉标高严格控制在范围内。坚决防止超挖。如发现特殊土质，应及时报告建设单位、设计单位、监理单位，提前做防止措施。2）沉井封底及底板浇注沉井下沉至设计标高后，应先清除污泥等杂物，超挖部分采用碎石夹砂填实，不得用土回填，待沉井8小时自沉累计不大于10mm时即可进行封底。本工程沉井封底采用干封底的方法，在封底混凝土未达到设计强度前，应进行不间断抽水。保持地下水位低于底板50cm。底板混凝土浇捣完成后应及时养护，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。砼强度达到设计要求时方可停止排水。

封底、抽水完成之后，开始绑扎底板钢筋，两端深入刃脚上方的凹槽内，浇注底板混凝土。浇注应在整个沉井面积上，同时不间断进行，由四周向中央推进，并用振捣器捣实，混凝土采用自然养护。沉井就位后，视现场实际情况对沉井四周土体，特别是井壁后进行压密注浆补强，注浆加固范围600mm。沉井浇筑结束并达到28d后，位于马路上的沉井用中粗砂分层震实至路面下500mm，压实度大于0.95。之后再按市政道路要求恢复路基及路面结构。其余沉井用砂质黏性土回填并分层夯实至地面下500mm，而后再用原地面土回填。图6.3.4-14沉井混凝土底板浇筑BIM示意图3）下沉倾斜、位移、扭转、突沉、超沉的预防与纠正（1）沉井下沉过程中，有时会出现倾斜、位移、扭转等情况，应加强观测，及时发现并采取措施纠正。（2）对倾斜产生的可能原因有：刃脚下土质软硬不均；破除刃脚垫层，不对称进行，或未及时回填；挖土不均，使井内土面高低悬殊；刃脚下冲空许多，使沉井不均匀突然下沉；刃脚局部被大石块或埋设搁住；井外弃土或施工荷载对沉井一侧产生偏压。（3）操作中可针对原因予以预防。如沉井已经倾斜，可采取在刃脚较高一侧加强挖土，并可在较低的一侧适当回填砂石，必要时配以井外射水，或局部偏心压载，都可使倾斜得到纠正。待其正位后，再均匀分层取土下沉，如倾斜是由于被大石块或破损污物搁住，可用风镐破碎成小块取出。（4）位移产生的原因多由于倾斜导致的，如沉井在倾斜情况下下沉，则沉井向倾斜相反方向位移，或在倾斜纠正时，如倾斜一侧土质较松软时，由于重力作用，有时也沿倾斜方向伴随产生一定位移。因此预防位移应避免在倾斜情况下下沉，加强观测，及时纠正偏斜。位移纠正措施一般是有意使沉井向相反方向倾斜，再延倾斜方向下沉，至刃脚中心与设计中心位置吻合时，再纠正倾斜，因纠正倾斜重力作用产生的位移，可有意向位移的一方倾斜，纠正倾斜后，使其向位移相反方向产生位移纠正。（5）沉井下沉产生扭转的原因是多次不同方向倾斜和位移的复合作用引起的，可按上述纠正位移，倾斜方法先纠正位移，然后纠正倾斜，使偏差在允许范围以内。（6）沉井下沉时不得随意掏空刃脚，挖土应均匀、对称，采取适当回填砂石，井外射水等措施保持沉井平衡、均匀和稳定下沉、防止突沉。必要时采取气幕法等助沉措施减少对周边环境的影响。4）纠偏（1）沉井纠偏应根据测量资料随偏随纠当沉井偏斜达到规范允许的1/4时便要纠偏，沉井下沉过程中要做到勤测、勤纠、缓纠。（2）沉井下沉时标高、轴线位移每班至少测量一次，终沉时每小时测量一次，封底应控制自沉速率。（3）沉井初沉阶段纠偏应根据“沉多则少冲少取”的原则，在取土过程中纠偏。刃脚下取土要逐步扩大，不能一次过量取土，不要经过大量取土来纠偏。沉井沉过程中，每次下沉终了前要严格控制倾斜。（4）终沉阶段需加强监控缓中求稳，严格控制超沉。5）沉井施工的质量控制标准（1）下沉到位后，刃脚平面中心位置，允许偏差不大于下沉深度的1%且不大于150mm。（2）沉井到位后，沉井四角中任何两角的刃脚地面高差不大于两角距离的1%且不大于300mm。（3）刃脚平均高程允许偏差不大于100mm。（4）沉井下沉过程到封底完成前，应对一倍下沉深度范围内周边设施（如基坑围护桩、已有桩基基础等）进行水平位移和沉降监测，沉井四周应设2～3口水位观测井，观测频率一般不少于1次/d，沉降位移警报值为20mm，水位观测警报值为1000mm。6.3.5高压旋喷桩施工1施工原理高压旋喷桩施工原理是利用钻机的钻具将带有喷嘴的钻头钻进至设计深度后，在高压泵高压的作用下，将一定水灰比的水泥浆液，通过高压管泵送至钻头，使所注入的高压水泥浆液经过喷嘴喷射出来，冲击、切割周围土体。同时钻具又以一定速度旋转并进行提升，这样水泥浆液强制搅拌周围土体形成圆柱体的桩体。由于浆液克服地层阻力而渗入周围地层空隙中，依靠水泥浆液特性、固化地层，使得地层强度得以提高。6.3.5-1高压旋喷桩BIM示意图2高压旋喷桩试桩试桩目的（1）通过试验确定高压旋喷桩设备的组合模式及配备数量，如钻机钻头形式、高压注浆泵的类型等，为后续施工进行设备选型、配置提供依据；（2）通过试验确定相关工艺参数，如：浆液的配合比、泵送的时间、压力、水泥浆的流量、喷嘴直径及钻机的提升速度及旋转速度等；（3）验证高压旋喷桩喷射均匀程度及成桩直径；（4）通过试验为设计提供相关设计参数，如桩体无侧限抗压强度等；（5）桩机操作人员应了解桩机的性能、构造并熟悉操作、保养的方法；（6）试验完成后，及时进行试桩工艺总结，编制试桩成果报告，为后续施工提供依据。2）高压旋喷桩试桩地点由于顶管工程旋喷桩根数较少，本次选取试桩数量为2根，位置选在WN48-2工作井，位于同辉路与集安路相交处。3）施工流程图6.3.5-2高压旋喷桩试桩流程图（1）钻机就位采用双管高压旋喷桩机，钻机移动到施工点，对钻进进行调平、对中，调整桩基的垂直度，保证钻杆应与桩位一致，偏差应在10mm以内，施工时喷管的允许倾斜度小于1％。（2）设备调试钻孔前应调试空压机、泥浆泵，使设备运转正常；用水平尺校核钻机平整度，以确保钻杆垂直；校验钻杆长度，用钢尺丈量每节钻杆的长度，对每节钻杆进行编号，并要求以后按编号进行连接，对最后一节钻杆根据孔深用白色反光漆进行标记，保证孔底标高满足设计深度。（3）切割成孔钻孔过程中详细记录孔位、孔深及地质变化。射水试验后，中等水量钻进，射水压力逐渐增加（防止喷嘴被堵），进行高压切割成孔至设计深度。（4）喷射作业注浆管下至设计位置后，在桩底部边旋转边喷射，达到预定的喷射压力、喷浆量后再边旋转、边提升、边喷射。浆液在喷射前进行二次过滤。成桩过程中因故停止，应将注浆管下沉至停浆点以下0.5m处，待恢复供浆时再喷浆提升。若停机超过3h，应拆卸输浆管路，清洗干净，在原桩位旁边补桩。补充浆液旋喷注浆后，水份很快向桩体的底部和四周渗透，水泥土浆靠自重作用不断的往下沉，因此在水泥土浆终凝前要及时补充浆液，同时用振捣棒上下振捣，直至填满。（6）冲注喷射施工完毕后，应把注浆管等机具设备冲洗干净，管内机内不得残存水泥浆。通常把浆换成水，在地面上喷射，以便把泥浆泵、注浆管和软管内的浆液全部排出。（7）移动机具将钻机等机具移到新孔位上。在喷射施工完毕后，如发现仍有剩余浆量，须进行二次喷射，直至浆量完毕。4）试验各种参数旋喷桩施工主要技术参数表项目技术参数水泥浆压力（MPa）24～30流量（L/min）＞30水灰比1:1.0提升速度（cm/min）10～20旋转速度（r/min）15～25喷嘴直径（mm）1.9高压管长度（m）〈50质量检验质量检验标准及方法序号项目名称技术标准检查方法1钻孔垂直度允许偏差≤1%铅垂或全站仪2桩体间距±100mm钢尺丈量3钻孔位置允许偏差50mm尺量4成桩长度不小于设计值尺量或取芯检查5桩体直径允许偏差不小于设计值开挖后尺量6无侧限抗压强度取（28d）≥2.0MPa实验检验3施工参数1）φ600高压旋喷桩采用双重管高压旋喷，在进出水管处加设4根桩，管中心上下各2m，桩长4m，搭接150mm，第二排4m长的短桩与第一排围护桩同期施工，增加咬合度。2）浆液主要材料为P.O42.5普通硅酸盐水泥，顶管施工前水泥强度应满足要求。φ600高压旋喷桩水泥用量400kg/m3，水灰比为1：1，工作压力应大于35MPa，提升速度宜为0.1m/min-0.2m/min。3）喷射孔与高压注浆泵的距离不大于50m，钻孔位置允许偏差应为±50mm，垂直度允许偏差应为±1%。4）与旋喷桩桩身水泥配比相同的室内加固土试块在标准养护条件下28天龄期的立方体抗压强度平均值fcu不应小于2.0MPa。4工艺流程图6.3.5-3高压旋喷桩施工流程4施工方法1）施工准备（1）熟悉旋喷桩加固设计以及现场有关情况和要求。（2）根据施工作业面的具体情况布置设备安设位置，检查进场设备完好情况以及钻具配套的完整性。（3）正式施工前必须试钻，通过试钻检查设备对地层的适应性，并核对地质资料，确定正式施工的技术参数。2）测量放线测量员根据设计尺寸、在现场放样出需施工旋喷桩的轴线，在轴线上标出每根桩的中心位置，现场交底于作业班组及生产管理人员。3）钻机就位据施工放线，移动钻机至设计孔位使钻头对准旋喷桩设计中心，并作好试运转，同时挖好排浆沟和废浆池。并进行钻机调试，首先进行低压(0.5MPa)射水试验，用以检查喷嘴是否畅通，压力是否正常。4）钻孔射水试验后，即可开钻，射水压力由0.5MPa增至1.0MPa，目的是减小摩擦阻力，防止喷嘴被堵。当第一根钻杆钻进后，停止射水，此时压力下降，接长钻杆，再继续射水、钻进，直到钻至桩底设计标高。5）泥浆拌制配制浆液与钻孔同时进行。水泥为P.O42.5级普通硅酸盐水泥，水要清洁，酸碱度适中。水泥浆液添加外加剂，如石膏、三乙醇胺、木质素碳酸钙，其掺量分别取水泥重量的2%、0.05%和0.2%。浆液配比选定后，首先将水加入桶内，再将水泥倒入，开动搅拌机搅拌10～20分钟，而后拧开搅拌桶底部阀门，放入第一道过滤筛(孔径为2mm)，过滤后流入浆池，然后通过泥浆泵抽进第二道过滤筛(孔径为1mm)，进行第二道过滤后，流入泥浆桶备用。泥浆桶内的浆液，通过高压泵加压到20～25MPa后，经高压管送至钻机用于旋喷。6）旋喷钻孔至桩底设计标高后，停止射水，钻杆开始旋转和提升，由下而上进行旋喷，旋喷过程中严格控制提升速度和旋喷速度。7）拆卸钻杆在旋喷过程中，当上面第一根钻杆完全提出地面后，停止压浆，待压力下降后，迅速拆卸钻杆，然后继续压浆，当压力升至设计旋喷压力时，重新开始旋喷。8）拔管和冲洗喷到桩高后，注浆泵停机，立即拔出注浆管，用清水冲洗管路，防止凝固堵塞。移动钻机至下一桩位，重复上述作业。9）废浆处理废浆由导沟引向废浆池，待废浆池浆液存放2-3天，浆体硬化后，统一用车运走。6.3.6顶管施工工艺流程图：顶进调试顶进调试顶管机安装导轨铺设测量放线管节制备后座墙设置地面设施安装主顶系统安装纠偏管节顶进压浆与补浆顶管进接收区泥浆置换（1）掘进方式选型采用泥水平衡法顶管掘进。顶管采用有平衡功能的封闭式工具头，管内有通风设施，并具备处理突发施工问题的能力。工具头具备破岩功能，刀盘将切削的岩土送入泥水仓，然后由送水泵将具有一定浓度的泥水送至挖掘面。岩土经过刀盘充分搅拌后由排泥泵经排泥管道将泥水送至地面泥浆池，经沉淀或分离后泥水可重复利用，残渣外运；掘进过程通过刀盘以及顶速平衡正面土压力，调节循环水压力用以平衡地下水压力；采用流体输送切削入泥仓的土体，顶进过程中不间断，施工速度快；无需土质改良或降水处理，施工后地表沉降小。沉淀的余土外运需按文明施工要求和渣土处理办法，运到永久推土点，不得污染沿途道路环境。（2）测量放线顶管管线放线是保证顶管轴线正确的关键。放线准确就能保证顶管机按设计要求顺利进洞，满足施工质量要求；反之，就可能造成顶管轴线偏差，影响工程进度和工程质量，同时也会造成顶进时设备损坏，使顶管停顿。顶管管线放线，就是将工作井出洞口和接收入井进洞口的点正确引入工作井内，指导顶管顶进的方向和距离。从理论上讲，工作井的坐标和标高在沉井下沉时都已明确，通过计算很容易确定。然而由于沉井下沉时的误差，这样从理论上计算放出的线就不一定符合。目前，顶管管线放线常常是根据工作井的实际位置，按设计要求，通过测量实际放出管线位置。①顶管自动引导测量系统的构成图6.3.6-1顶管自动引导测量系统示意图每处顶管施工按导线测量的方式构成的自动引导测量系统配置。在每一个导线点上