1、頂管工作井及接收井施工方案工程名稱：佛山市第二水源工程首期輸配水管網(wǎng)工程施工第標段工程部位：頂管管道施工段施工單位：編制單位：廣州市自來水工程公司 編 制 人： 日期： 項目部負責人： 日期：項目（副）經(jīng)理： 日期：目 錄一、工程概況1二、豎井的設(shè)計1三、施工方法31、施工順序32、施工機具43、沉井基坑開挖44、沉井基坑鋪筑55、豎向分縫56、沉井結(jié)構(gòu)制作57、沉井下沉施工68、沉井封底方法69、底板施工710、沉井施工主要技術(shù)措施711、沉井制作質(zhì)量控制8四、安全措施81、通風82、圍蔽83、施工標志94、人員安排95、施工安全技術(shù)措施9五、 質(zhì)量保證措施91、質(zhì)量目標92、質(zhì)量保證措施9
2、一、工程概況佛山市第二水源工程總規(guī)模為220萬m3/d，分多期建設(shè)，其中近期（2010年）建設(shè)規(guī)模分別為40萬m3/d，中期（2015年）規(guī)模為100萬m3/d。佛山市第二水源首期工程包括取水泵站、原水輸送管線、凈水廠和凈水輸配水管網(wǎng)四部分工程內(nèi)容。佛山市第二水源工程首期輸、配水管網(wǎng)，是連接用戶和佛山第二水源西江水廠最核心、最重要的紐帶，是確保佛山市第二水源工程能盡早盡快發(fā)揮工程效益和供水安全保障作用的關(guān)鍵工序，佛山市第二水源工程的輸配水管網(wǎng)采用凈水輸水工程與凈水配水工程分開敷設(shè)成兩套管網(wǎng)系統(tǒng)，即輸水管網(wǎng)系統(tǒng)和配水管網(wǎng)系統(tǒng)，并在輸水管網(wǎng)系統(tǒng)中在丹灶新安附近設(shè)置供水泵站。本工程頂管工程施工管道的
3、接收井部分，在沿公路一側(cè)布設(shè)，豎井部分的土質(zhì)主要為雜填土 、耕植土 、淤泥質(zhì)粘土 、亞粘土及黃白粘土，底部為全風化泥巖，地下水位較高，但滲水量少 。主要的土層均為原土，土層的力學性質(zhì)較好 。本工程的管道為直徑1.8m的鋼管，沉井需考慮一定的預留管道出洞的空間 。本工程采用沉井的方法進行接收井及工作井的施工，豎井的深度約1012m，共有4座工作井及6座接收井 。二、豎井的設(shè)計豎井采用10m4m和圓井兩種，砼采用C25早強型商品砼，拉筋為級鋼筋，豎 、環(huán)筋及底板的底面鋼筋采用級鋼筋 。為了預留有足夠的工作位，采用直徑為10m4m 及4.5m的兩種內(nèi)徑，壁厚按設(shè)計要求設(shè)置 。井周按20kN/m2計算
4、堆載及汽車荷載 。設(shè)計計算結(jié)果詳見下頁附表所示 。主要結(jié)構(gòu)為：深度012m：壁厚為300mm，C25早強砼，雙層配筋:豎向12間距200，環(huán)向14間距200 。護壁計算表土質(zhì)淤泥質(zhì)粘土內(nèi)摩擦角12粘聚力C12kPa 土重19.2kN/m3井內(nèi)徑4.5m砼等級C25fc1=2N/mm2按2天齡期計算安全系數(shù)1.65地面均布荷載20kN/m2深度(m）土體豎向應(yīng)力（kN/m）地面均布荷載（kN/m2）主動土壓力系數(shù)水平荷載標準值（kN/m2）計算護壁厚度（cm）實取護壁厚度（cm）配筋1.528.8200.656 12.566 2.3 30雙層配筋: 豎向12200 環(huán)向14200357.6200
5、.656 31.451 5.8 304.586.4200.656 50.337 9.3 306115.2200.656 69.223 12.8 307.5144200.656 88.108 16.4 309172.8200.656 106.994 19.9 3010.5201.6200.656 125.879 23.4 3012230.4200.656 144.765 26.9 3012230.4200.656 144.765 26.9 30三、施工方法1、施工順序施工準備管道復測及井位確定機械降土修建臨時便道沉井墊層第一節(jié)沉井結(jié)構(gòu)第一節(jié)土方開挖及下沉下一節(jié)結(jié)構(gòu)施工及下沉，循環(huán)施工到設(shè)計標高底
6、板結(jié)構(gòu)施工施工順序圖見圖所示 。2、施工機具 本分項工程計劃使用如下的施工機械及設(shè)備 。施工設(shè)備使用計劃表序號設(shè)備名稱數(shù)量規(guī)格型號主要工作性能指標1配合設(shè)備16T汽車吊1輛QY16發(fā)電機1臺45kw反鏟挖掘機（加伸縮臂）1臺PC-200（底盤）自卸汽車1輛CWA53HDL泥漿泵2臺S-2DN6/302鋼筋及砼施工設(shè)備鋼筋切斷機1臺GJ40鋼筋調(diào)直機1臺GT4-14鋼筋彎曲機1臺WG40-1電焊機3臺BX-300插入式振搗器5支ZX50平板式振搗器1臺Z2-0.5砼輸送泵1臺HBT-500B電動卷揚機1臺15kw3檢測設(shè)備經(jīng)緯儀1臺水準儀1臺塔尺、鋼尺2把抗壓混凝土試模6個3、沉井基坑開挖沉井的
7、初挖基坑開挖深度為1.5m，以基坑底部周邊尺寸按1：1放坡至地面標高，為基坑敞口形，放坡面上覆蓋鉛絲網(wǎng)澆筑1：2水泥砂漿其護坡穩(wěn)定牢固。基坑底四周邊尺寸比沉井結(jié)構(gòu)外包尺寸沿周邊各放寬1.0m計，可供立模板搭設(shè)外腳手架和沿基坑底周邊處設(shè)置集水井之需。沉井基坑可用反鏟機挖土及人工配合削邊坡及整平基底，土方可隨即用車輛外運 。沉井制作在地面以下1.5m，坑中沉井整體中心向下，下沉深度減少，對下沉而言有利下沉穩(wěn)妥，偏傾斜易控制，糾偏成效高，下沉精度對頂管軸線控制值能滿足設(shè)計要求 。4、沉井基坑鋪筑沉井基坑地面先鋪筑碎石墊層厚度300mm，經(jīng)人工機具夯實平整后，其上填筑中粗砂墊層厚度200mm，用平板震
8、動器振動密實，邊灑水邊抽水，同時震動密實整平。該二層墊層厚度為500mm，在砂墊層上沿沉井刃腳四周澆注素砼墊層帶，砼厚度80-100mm。寬度比井墻厚度內(nèi)外各延長300mm，沿砼墊層帶周長相距1.0m設(shè)木條，供應(yīng)內(nèi)外立模板，綁扎鋼筋之需。基坑底周邊對角設(shè)置2至4只集水井供抽基坑之水確保沉井制作時基坑干燥 。5、豎向分縫沉井豎向分縫按2m設(shè)一道，豎向施工縫采用凸縫，水平方向不設(shè)分縫 。6、沉井結(jié)構(gòu)制作在鋪筑的素砼墊層帶上，鋪設(shè)隔離層（油毛氈或薄板條），然后通過墊層帶中相隔1.0m 的木條上搭立內(nèi)模板和沉井滿堂內(nèi)腳手架 。內(nèi)外模板均為鋼模板，鋼模板面板厚度為3mm，橫肋及豎肋均用503mm的鋼板，
9、模板外的豎壓及橫壓采用10080mm木枋，對撐的鋼管為48無縫鋼管，對頂部分采用可調(diào)頂托，飛鈐采用10鋼筋制成，連接部分全部采用焊接，焊縫長度與施工驗收規(guī)范一致 。內(nèi)模板校正后綁扎鋼筋，再立外模板和外腳手架，沉井內(nèi)外模封閉后，串拉桿螺絲、拉緊、清理井墻沖洗干凈，復核驗收立模扎筋均符合規(guī)范規(guī)程要求，放置漏斗，間距4m，四個方向處均設(shè)漏斗，沉井砼可直接通過漏斗灌入井墻之中，（因漏斗口往下有3050cm一節(jié)頸口段）不會產(chǎn)生砼離析現(xiàn)象，施工人員進入井墻之中，使用電動振動器或風動振動器，按砼操作規(guī)程進行震搗密實，保證沉井砼結(jié)構(gòu)內(nèi)直外光達到優(yōu)質(zhì) 。砼澆灌的豎向分層為每層厚30cm，每層砼澆灌的踏步為5m。
10、當下層的砼按分層30cm厚完成了5m長度后，開始澆灌上一層的砼，如此循環(huán)澆灌到全部完成 。拆模后進行淋水養(yǎng)生，使砼達到設(shè)計強度 。砼采用C25早強型砼，要求3天的強度達到設(shè)計強度的50%以上，7天的強度達到設(shè)計強度的80%以上，方可進行土方的開挖及下沉工作 。7、沉井下沉施工本工程沉井下沉采用帶水下沉，采用帶伸縮臂的PC-200挖掘機挖土下沉，下沉過程沉井水位必須比井外水位高1m以上 。（1）沉井下沉在地面上使用一臺的帶伸縮臂的PC-200挖掘機進行土方的開挖及沉井的下沉。因一開始沉井已埋入基坑1.5m，井墻外露地面高度減少，給下沉創(chuàng)造了有利條件 。另外碎石墊層的摩擦角很大，在下沉前首先均勻挖
11、除碎石，使沉井慢慢穩(wěn)當?shù)叵鲁?。使下沉傾斜值易控制，（如全部采用砂墊層其性能松散軟陷量大，一開始下沉易造成井墻較高的沉井偏傾值過大）當沉井插入下臥層地基此時摩阻力很小，此時沉井能穩(wěn)妥的加快下沉速率對沉井直線下沉有利 。（2）下沉的一般操作步驟如下：挖土采用挖斗進行，先挖井內(nèi)中央的鍋底擴大鍋底的范圍和一定深度讓沉井在自重作用下慢慢的下沉隨后挖刃腳處的土體，讓井平穩(wěn)加快下沉，直至鍋底土隆起，當沉井下沉慢速趨于穩(wěn)定時再重復上述各道工序進行施工，讓沉井在人為的操作下達到設(shè)計標高為止 。8、沉井封底方法沉井干下沉至設(shè)計標高后觀察其穩(wěn)定性，在8小時內(nèi)沉井自沉累計量不大于10mm和每小時觀察自沉量，在遞減情
12、況下可進行封底 。封底采用水下混凝土澆筑， 采用C25從井中央頂面的平臺上往下掛漏斗串筒至底面，砼從漏斗串筒中往下灌澆筑 。在砼經(jīng)養(yǎng)生達到設(shè)計強度后才能抽水進行底板施工 。9、底板施工在封底混凝土達到強度后，抽干井內(nèi)的水進行底板施工 。10、沉井施工主要技術(shù)措施（1）為了提前加速沉井的下沉時間，可在第一節(jié)沉井制作時提高C25砼的早期強度，采用摻加早強型的減水劑 。（2）沉井制作接縫的處理方法：在下層井墻頂面設(shè)置凸槽接口經(jīng)沖刷，澆筑一層與井墻砼相同的1：2水泥砂漿層，隨后就緊接著澆灌C25的砼相吻接。確保接縫處的砼強度為C25 。（3）沉井下沉過程中可能發(fā)生的不正常偏差的糾偏和處理措施 。一旦沉
13、井發(fā)生過大的偏差并且經(jīng)過一段時間糾偏無效已形成下沉的軌道，此時不可運用井內(nèi)調(diào)整挖土量的多少來糾偏，應(yīng)該人為將井外二側(cè)的土壓力作用要改變其大小才能將沉井糾偏扶正：方法：破壞井壁外的摩阻力，用高壓水槍沖刷沉井高的一側(cè)土體，減阻后讓沉井高的一側(cè)下沉速率加快，低的一側(cè)在固有摩阻力作用下，下沉速率減慢來達到糾偏扶正沉井 。方法：將沉井高的一側(cè)被動土壓力要改變成主動土壓力，將沉井低的一側(cè)主動土壓力要改變成被動土壓力 。為此，要相互變換過來，也就是采用井的高的一側(cè)土體挖深，減小土壓力作用，井的低的一側(cè)土體填高增大土壓力作用，此時沉井在下沉的過程中勢必被糾偏扶正 。方法：沉井高的一側(cè)頂面加外荷載壓重造成高的一
14、側(cè)井壁下沉速率加快來達到糾偏扶正 。方法：結(jié)合以上的方法可同時組合運用，也能有效的達到沉井糾偏扶正 。（4）底板砼澆注，防止收縮裂縫和滲漏的措施底板砼澆注完畢后用草包覆蓋灑水養(yǎng)生可防止砼裂縫產(chǎn)生，氣溫高的情況下可向井內(nèi)灌水淹沒底板在水中進行養(yǎng)生，達到強度后可抽水也是防止砼滲漏的措施 。井中央的鋼制集水井要有明顯的抽水效果，也就是所封底的各道工序做得完善符合要求 。始終讓地下水在素砼墊層下面經(jīng)過砂石墊層的過濾作用后流入集水井中被抽出井外，砼底板始終不承受水壓的作用砼底板達到設(shè)計強度后，就不會發(fā)生裂縫滲漏現(xiàn)象 。11、沉井制作質(zhì)量控制（1）沉井制作鋼筋綁扎立模，澆筑砼均按招標文件 、規(guī)范等進行施工
15、 。其對角線量測相等，沉井尺寸準確 。鋼模板拼裝整齊 、平直、漏縫嵌密實，防止漏漿 。模板內(nèi)清洗干凈，才允許澆灌砼 。串筒相距3-4m，分層澆灌砼用振搗器振搗密實 。第一節(jié)刃腳段砼澆注高2m留凸形接口槽 。下一節(jié)砼接高時沖刷凸槽后先澆砂漿，再澆砼，使之結(jié)合密實 。（2）沉井下沉均勻?qū)ΨQ，開挖井內(nèi)土體 。如果沉井偏差較大，先將高處的土體多挖深些，可糾偏扶正下沉 。每班下沉至少測4次，沉井發(fā)生糾偏狀態(tài)是每隔1小時測一次，做到勤測隨即糾偏扶正的效果 。（3）沉井封底嚴格按照封底的技術(shù)要求和施工各道工序步驟執(zhí)行，才能確保質(zhì)量 。四、安全措施本工程的安全目標為：無重傷以上的安全責任事故1、通風當在井內(nèi)進
16、行作業(yè)及在井底內(nèi)進行底板作業(yè)時，在地面上設(shè)一臺大功率的鼓風機，通過軟管將地面的新鮮空氣直接吹入井下 。2、圍蔽本施工場地主要為現(xiàn)有公路干線一側(cè)的接收井位置，為確保安全及做好文明施工，需對接收井的施工場地進行全封閉施工 。圍蔽板采用鋼塑面板以及型鋼骨架支撐 。3、施工標志在施工期間，所有工作井的邊角位，白天設(shè)紅旗，在夜間均要設(shè)置警示燈、有夜光功能的交通警示標志，并派出工作人員在現(xiàn)場進行值班 。4、人員安排施工班組的班組長為兼職安全員，負責對班組成員的安全管理及安全教育工作，并受專職安全員的安全管理 。5、施工安全技術(shù)措施井口高出現(xiàn)有地面以上2030cm 。井口設(shè)安全圍欄，材料選用鋼筋或鋼管焊接而
17、成 。當進行井內(nèi)結(jié)構(gòu)施工作業(yè)時，保持井內(nèi)有足夠的新鮮空氣，不斷用鼓風機和輸風管向井內(nèi)送風 。 棄土和其它建筑材料在井內(nèi)垂直運輸時，提土桶或筐上下均用電鈴隨時聯(lián)系 。豎井較深時用橡皮電纜的低壓燈照明 。采取必要措施，確保井下操作人員的安全，在井底設(shè)置安全區(qū)，以防物體墮落傷人 。 掘進工作必須連續(xù)進行，必須設(shè)專人進行指揮機械的挖土工作，確保機械設(shè)備對井壁的影響減到最小 。五、 質(zhì)量保證措施1、質(zhì)量目標本工程的質(zhì)量目標為：優(yōu)良2、質(zhì)量保證措施嚴把進貨檢驗關(guān)，確保鋼筋、砼的質(zhì)量合格。對鋼筋、砼的供應(yīng)廠商，先對其進行資格考查，經(jīng)監(jiān)理工程師確認后，方可簽合同訂貨。對施工措施部分使用的各種材料，由材料員 、質(zhì)量檢查員及安全員對材料的進貨質(zhì)量嚴把質(zhì)量關(guān) 。在施工過程中，嚴格控制豎井的尺寸 、垂直度 、平面位置偏移等 。
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