顶管施工方案.docx

1、顶管施工方案第一章 综合说明一. 工程概况（一）、工程情况广州铁路新客站位于番禺区钟村镇石壁村，在广州市中心区的南部，处于广佛都市圈的地理中心。本标段道路位于广州铁路新客站地区西北区，钟陈路以北，新兴大道以西区域，工程范围内包括钟三路、钟陈路、石壁南路、规划四路、石壁南一路、规划五路、石壁南二路、规划三路、石壁西路（北段）、石壁东路（北段），规划六路、E隧道（钟三路石壁一路）、水工工程等市政道路工程。污水主干管布置在钟三路下，该段污水管不仅收集新客站的污水，尚传输石壁大道的污水，为过境污水主干道，整个新客站的污水通过污水支管汇集至钟三路向南排入钟屏北路，最终汇入钟村处理厂。整个新客站片区被外围

2、的幸福涌和屏山河包围，内部的排水明渠通过水力闸和幸福涌、屏山河相连，各市政道路的雨水遵从就近排放的原则直接排入区域内的排水渠内。本工程排水管道雨污分流制，污水、雨水全部采用管道收集，雨水就近排入规划河涌，污水经收集后进入钟三路污水主干管内。（二）、现场情况新客站地区北靠飘峰山，南临大夫山森林公园，西以幸福涌为界，现状主要是园地和大面积的水域，地形地貌以平原、丘陵为主，基本没有建设，多为鱼塘和农田保护区用地，有少量耕地。整个区内地势低平，地面标高一般在49米之间，仅规划区东北侧一带是飘峰山脉，最高处高程约80米左右，区内水网密布。（三）、地质水文条件拟建场地位于广州市番禺区钟村镇石壁村，地貌属珠

3、江三角洲冲积平原前缘，地势开阔，是地下水和地表水的迳流排泄区，道路跨越多条河涌，地势起伏不大，水力联系较好，有一定的地下水。根据钻探揭露，场地地下水主要赋存和运移于冲积成因的粉细砂和中粗砂层中,厚度较大，透水性好，地下水较丰富；此外，人工填土层含有一定的上层滞水，由于场地强风化岩裂隙很发育，中风化岩裂隙发育，故基岩也含一定的裂隙水。场区地下水主要补给来源为大气降水和河水的渗入。勘察期间测得各钻孔的静止水位为1.22.8m。排水管道埋深位置大部分位于粉细砂层中。二. 编制依据1、施工图：以广州铁路新客站地区市政道路及相关附属工程（第一标段）施工设计图排水工程及其设计总说明为本次施工依据。2、管道

4、铺设及检查井的砌筑：以全国通用给水排水标准图集为施工依据。3、验收依据：市政排水管渠工程质量检验评定标准、给水排水管道工程施工及验收规范。三. 工程质量本工程质量目标为：确保省优工程，争创金杯工程。我司将把本工程列为重点工程，充分发挥一级市政企业的优势，严格按照ISO9001-2000版质量管理体系组织施工，成立过硬的项目经理部，全面履行施工合同及对甲方的承诺，保证工程目标的实现。四. 施工工期根据合同要求，一期广州新客站地区市政道路及相关附属工程【标段一】一期施工工期为2009年11月30日，要求完成钟三路、石壁南一路、石壁南二路、石壁南路、石壁西路（北段）、石壁东路（北段）所有排水管道施工

5、，施工工期非常紧迫，要求严格组织施工，工序之间合理搭接。二期施工工期为2009年12月1日至2010年8月30日，要求完成规划三路、规划四路、规划五路及钟陈路所有排水管道。五. 工程设计和规模1、对于污水管小管径、埋深较小的管段采用新型塑料管，管道埋深大于6m的管段采用顶管专用混凝土管，管径（300DN400）采用高密度聚乙烯中空壁缠绕管（简称HDPE管），其环刚度不小于8 2 KN/m；管径（400DN800）采用钢肋增强（PE）螺旋波纹管，其环刚度不小于16 2 KN/m。；2、对于雨水管小管径、埋深较小的管段采用新型塑料管，管径DN800时采用级钢筋砼管，管径（300DN400）采用高密

6、度聚乙烯中空壁缠绕管（简称HDPE管），其环刚度不小于8 2 KN/m；管径（400DN600）采用钢肋增强（PE）螺旋波纹管，其环刚度不小于16 2 KN/m。3、HDPE管采用橡胶圈承插接口，PE管采用承插式电热熔连接，钢筋砼管采用橡胶圈承插接口。钢筋混凝土管两侧回填石屑至管带顶以上50cm，石屑层以上回填土或石屑；双壁波纹管及中空壁缠绕管沟槽回填从基础到路基下范围内回填石屑。管道处理采用深层水泥搅拌桩、换填淤泥或换填碎石砂。钢筋砼雨水管采用A式基础，污水管采用B式基础。4、排水管道主要工程数量如下表所示：管道类型管径（mm）数量（m）备注雨水管道系统级钢筋混凝土雨水管DN1500175放

7、坡、小型钢板桩或密扣钢板桩支护，机械配合人工明挖施工DN1200907DN10001664PE雨水管道DN8002682DN6004762HDPE雨水管DN4001990污水管道系统PE污水管DN8001124DN600210DN5002034HDPE污水管DN400786级钢筋砼顶管DN800160平衡法顶管DN12001162DN8001038工作井20座接收井22座第二章 施工准备及人员机械的投入情况一. 技术准备（1）熟悉、审核施工图纸，参加技术交底和图纸会审当业主提供施工设计图纸后，由总工程师牵头，立即组织有关人员熟悉图纸，进行图纸会审，形成图纸会审记录，同时提交设计单位和现场监理工

8、程师。积极参加设计技术交底，并与设计进行良好沟通，解决设计图中疑难问题，减少工程施工中的矛盾，保证工程顺利施工。施工中严格按照施工图纸和设计单位对需要澄清、修改的问题书面回答进行。（2）桩点交接及复核测量由总工程师牵头，在现场与业主、设计进行本工程测量控制桩点交接后，及时按照测量三级复核制度的要求组织控制桩点的复测和加密桩测设，形成控制测量文件，报监理工程师审核批准后，进行施工放样和测量交底。（3）编制实施性施工组织设计及技术交底根据施工图纸、图纸会审情况以及适用于本标段的各种施工规范，结合现场实际条件和同类工程项目的施工经验，组织有关技术人员编制实施性施工组织设计，并报监理工程师和业主审批。

9、同时将工程施工概况、施工方案、施工工艺、质量标准、安全技术措施等及时向有关施工人员进行详细的技术交底。（4）安排好试验工作提前进场水泥、砂石料，进场后及时取样送检，并根据检验结果进行前期喷射混凝土配合比设计。围护结构桩芯混凝土、出入口结构混凝土和隧道二次衬砌混凝土采用商品混凝土，提前进行配比设计，在施工中随时抽检混凝土的生产情况。对进场钢材进场后按规定进行取样检验，合格后方可使用。根据本工程的情况，工地不设试验室，工地试验全部委外进行，施工现场配备养护池及必须的试验仪器、设备，如塌落度筒、案秤等，试件、试样现场加工或取样后送到有相关资质的单位进行试验。二. 拟投入的劳动力资源序号需求人数(人)

10、2009年2010年6月7月8月9月10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月8月1管理人员2020202020202020202020202020202机械工1010101010101010101010101010103顶管工1010101010101010101010101010104钢板桩工1010101010101010101010101010105土方工6060606060303030303030303030306钢筋工30404040000000000007模板工30303030000000000008砼工1515151510101010101010101010109砌砖工20

11、202020202020202020202020202010电焊工10101010101010101010101010101011电工66666666666666612试验工66666666666666613机修工88888888888888814杂工30303030303030303030303030303015测量66666666666666616后勤、保卫303030303030303030303030303030合计301311311311236206206206206206206206206206206三. 拟投入的机械设备表序号设备名称型号 数量现状所有情况出产地1深层搅拌桩机15

12、20良好自有广州2钢板桩机4良好自有广州3旋喷桩机DZ12004良好自有广州3起重机TR5002良好自有广州4起重机TC800E2良好自有广州5顶管机DK-22002良好自有广州6空压机1/8-17kW2良好自有广州7蛙式夯土机HW-2010良好自有广州8挖掘机PC200-53良好自有广州9装载机CLC856/ZL-15C5良好自有广州10自卸汽车15T8良好自有广州11潜水泵WQ1006良好自有广州12精密水准仪DS305良好自有广州13全站仪GTS-3113良好自有广州14发电机250GF3良好自有广州15生活运输车3良好自有广州第三章 主要施工工艺第一节 机械顶管施工本工程钟三路W1ZS

13、B-1W1ZSN4井段、W1ZSN4W1ZSN21、W1ZSB-14-W1NYN-4井段采用顶管施工，管材采用顶管专用级钢筋混凝土管，工作井和接收井均采用沉井施工。施工时应根据施工机具核准工作井、接收井尺寸是否能满足要求。混凝土强度等级为C25。沉井进出口处加500单管旋喷桩止水，桩间搭接长度150mm。旋喷桩水泥浆体采用42.5硅酸盐水泥，水灰比为1.0。旋喷桩施工提拔速度不大于0.2m/min，垂直度偏差不超过1，桩位偏差不大于50mm。成孔直径和桩长不得小于设计值。采用单管法的高压水泥浆的压力要大于20MPa。当工作井需向两个方向顶管时，需在工作井出口处根据顶管的方向施工500的旋喷桩。

14、一. 工作井和接收井本工程工作井和接收井皆为沉井，工作井、接收井均为圆形。1、工作井为圆形，分两段下沉，第一段高度为4.7米，第二段为剩余高度。工作井直径为7.50米，顶管过程中，工作井允许总推力3000kN，施工时应根据地质情况采取相应的减摩措施，以及根据施工机械能力设中继站。混凝土强度等级为C25，钢筋HPB235级，fy210N/mm2，HRB335级，fy300N/mm2。2、接收井为圆形，第一段高度为4.6米，第二段为剩余高度。接收井直径为4.50米，进出口处加500单管旋喷桩止水，桩间搭接长度0.15m。混凝土强度等级为C25，钢筋HPB235级，fy210N/mm2，HRB335

15、级，fy300N/mm2。（一）、沉井施工一般工艺流程图（二）、 施工前的准备工作1、 清理场地，沉井在进行砂垫层施工前，应对场地内的及其它杂物予以清除，并整平场地。对软硬不均的地表应予换土或加固。 2、起重设备：汽车吊：为了不致干扰沉井施工作业，将起重设备放置在沉井旁较为方便。吊机基础离沉井外壁，应有一定距离，其值视土质而定，至少应离开23米，应以沉井在下沉中，因其周围土体受破坏而不致危及吊机安全为度。（三）、沉井建造施工1、基坑测量放线根据沉井设计图纸和工程地质报告所揭示的地质情况，沉井基坑开挖深度取2 米，沉井刃脚外侧面至基坑边的工作距离取2米，基坑边坡采用1:1。整平场地后，根据沉井的

16、中心座标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。施工放样结束后，须经监理工程师复核准确无误后方可开工。2、沉井制作 21制作场地清表开挖 经监理工程师认可的基坑开挖边线确定后，即可进行挖土工序的施工。挖土采用1m3的单斗挖掘机，并与人工配合操作。场地表面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥，在底部四周设置排水沟与集水井相通，集水井内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除，防止积水而影响刃脚垫层的施工。22刃脚垫层施工刃脚垫层采用砂垫层。砂垫层厚度的确定砂垫层厚度可采用如下计算公式计算：?砂=s根据计算结果，无论是工作井还是接收井，砂垫层厚度均为 40（厘米）。砂垫层采用加水分层夯实的办法施工，夯实

17、工具为平板式振捣器，保证垫层承载力特征值不小于120kPa/m2。23铺设垫木 231铺设垫木基本要求：1）垫木材料应用质量良好的普通枕木及短方木；2）垫木铺设方向：刃脚的直线段垂直铺设，圆弧段径向铺设；3）铺垫次序：应先从各定位垫木开始向两边铺设；4）支撑排架下的垫木应先从各定位垫木开始向两边铺设；5）铺垫顶平面最大高差应不大于3cm，相邻两垫木最大高差应不大于0.5cm；6）调整垫木高度：不应在其下垫塞木块、木片、石块等，以免受力不匀；7）垫木间空隙应填砂捣实，垫木埋入砂垫层面深度应为垫木高度的一半；8）筑岛底面承压应力应小于河床地面容许承压应力；9）刃脚下和隔墙下垫木应基本上相等，以免不

18、均匀沉陷使井壁与隔墙连接处砼裂缝。232垫木数量及安排 刃脚下应满铺垫木。一般常使用长短两种垫木相间布置，在刃脚的直线段应垂直铺设，圆弧部分应径向铺设。垫木的数量按下式求算所需数量：n=Q/L.b? 式中：n垫木根数 Q第一节沉井重量（kg） L、b垫木的长和宽（折算为等长）?基底容许承压力 实际数量比计算结果应适当增加，排列时应对称铺设。刃脚下底模应按分段拆除的次序布置，预先断开。圆钉和扒钉不要钉死，以免拆除困难。隔墙壁下的垫木不宜单独直接垫于岛面上，应设排架或木垛支撑使其两端与刃脚的垫木连成一体，以免在灌注时沉落不匀而发生裂纹。24 立井筒内模和支架241测量放样：应准确测量刃脚位置，画出

19、刃脚边线，若是就地下沉的沉井应特别注意井筒中心的位置。沉井模板也可在垫木上放样。242模板制作：沉井外侧应尽量平滑，以利下沉。外侧模板（面向砼）的板面应刨光，拼装要平顺，并应具较好的刚性。243安装与支撑：由于顶管沉井高度达712米左右，因此，井身混凝土分两节浇捣，内模同样分两节安装。井筒模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，以保证内模的密封性。刃脚踏脚部分的内模采用砖砌结构，宽度与刃脚同宽。井身内模支架采用空心钢管支撑。钢管支架必须架设稳固，如有必要，可采用对撑支架，增加内模的稳定性。沉井井壁外侧的模板必须顺直立方向装设。其与刃脚相接处凹凸不平的空隙，应妥为填塞以免漏浆。沉井模板立好后，应复核

20、其尺寸、位置、刃脚标高、井壁、垂直程度或斜度的锥度。下节位置若有倾斜时，应禁止向上竖直拼装模板与灌注砼，立第二节以上模板时，不宜直接支撑于地面上，以免沉井因加固自动下沉，造成新灌砼发生裂纹。应采用圆钢拉杆或环箍加劲。模板安装顺序：刃脚斜面及隔墙底面模板 井孔模板 安扎钢筋 调整各部尺寸 全面紧固拉杆、拉箍、支撑等。25钢筋绑扎钢筋的表面应洁净，使用前将表面油渍、鳞锈等清理干净；钢筋应平直，无局部弯折，成盘的钢筋均应调直；预制构件中的主钢筋均采用对焊、焊接并按照有关规定抽样送检；钢筋接头应互相错开，并严格按照国家标准混凝土结构工程施工及验收规范中的有关规定执行；现场钢筋绑扎时，其交叉点应用21铁

21、丝绑扎结实，必要时用电焊焊牢。钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定，绑扎钢筋时应采用撑件将二层钢筋位置固定，保证钢筋设计间距。为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相错开。钢筋绑扎完成后，应上报监理工程师进行隐蔽验收。隐蔽验收合格后，方可进行立外模。26立外模和支架 沉井模板设计图纸钢筋绑扎验收后，应进行架立外模和支架。井壁模板采用定型钢模板，内外模用对拉螺杆固定，对拉螺杆采用f16的圆钢，中间设置止水片，两端设置铁片控制井壁厚度尺寸，圆钢两端头上铰成螺纹，用定制钢螺帽固定，拆模时拆去钢螺帽，割去外露部分，再用同标号防水砂浆二度抹平，确保不

22、渗水。外模支架必须稳、牢、强，保证在浇捣混凝土时，模板不变形，不跑模。27浇捣混凝土模板和支架工序完成后，必须经监理工程师进行验收。验收合格后，方可进行混凝土的浇捣。为缩短施工周期和保证工程质量，采用泵送商品混凝土。泵送混凝土可将输送管的软管直接放入浇捣段，距离浇捣面1米左右，保证混凝土不离析。混凝土浇捣前应严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸，严禁漏放和错放。混凝土振捣采用插入式振捣器振捣，振捣棒插入时应离开钢筋，但应防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。混凝土在捣振时应注意和随时检查模板受力和钢筋受力的情况，防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。井身浇捣混凝土分

23、两段施工：工作井总高度为4.79米，分两次浇捣完成。第一次浇捣刃脚部分，高度4.7米；第二次浇捣剩余部分，全部浇捣完成。接收井总高度为4.67.8米，分两次浇捣完成。第一次浇捣刃脚部分，高度4.6米；第二次浇捣剩余部分，全部浇捣完成。采用分段浇捣混凝土时，严格按规范要求做好施工缝。施工缝做成凸缝，并在后浇时将连接处的混凝土凿毛，并用水清洗干净，浇捣时先用12%的UEA砂浆座浆，然后轻倒第一层混凝土并振捣密实，以免形成蜂窝，影响沉井的质量。在混凝土浇捣过程中，还应做好混凝土的试块工作，保证质保资料的完善。28养护及拆模混凝土浇捣完成后应及时养护，养护方法可采用自然养护和塑料膜覆盖法。在养护过程中

24、，对混凝土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土。养护时应确保混凝土表面不发白，至少养护七天以上。养护期内，不得在混凝土表面加压、冲击及污染。在拆模时，应注意时间和顺序。拆模时间控制在混凝土浇捣后的34天内进行，过早或过晚的拆模对混凝土的养护都是不利的；拆模顺序一般是先上后下，小心谨慎，以免对混凝土表面造成破坏。对于分段浇捣混凝土部位，应保留最后一排模板，利于向上接模。29封砌预留孔严格按照设计图纸的要求，设置和封砌各种预留孔，并保证在沉井下沉过程中，预留孔内不渗水。3、沉井下沉3.1、拆除垫木拆除垫木必须在沉井砼已达到设计强度后，方可进行，抽垫前应作好技，术交底工作。其顺序方法及要求如下

25、：1）抽垫应分区、依次、对称、同步进行。垫木应按设计拟定的次序用油漆编号，同一编号垫木同时抽光并回填后，方可抽下一编号垫木。并应规定统一信号联系，统一指挥。2）抽垫前应将井孔内的所有杂物清除干净，检查其准备工作全部就绪后，方可发出信号，开始抽垫。3）抽垫时，先掏挖垫木下的填砂，再用大锤、撬棍等锤打撬动并在垫木上临时钉一扒钉，挂上绳钩，井内外互相配合，连敲带拖、一鼓作气地迅速将垫木抽出。垫木宜向外抽出。4）回填：开始几组可不回填，当抽出几组现出空挡后，即应回填，以后每抽出一组即应进行回填。回填材料可用砂、砂块、碎石。回填时应分层洒水夯实，每层厚2030cm。回填如下图回填高度H的决定，应使最后分

26、配在定位垫木上的重量不致压断垫木及垫木下土壤承压力不超过岛面极限承压应力为准，必要时可加高回填高度H。5）下沉测量：抽垫过程中的测量工作：测点敷设：在沉井顶面上下及左右各设置测点一个。下沉测量：a、沉井隔墙下，支撑拆除前后各观测一次；b、沉井刃脚斜面下，支撑拆除前后各观测一次；c、抽垫时，每抽出一组前后各观测一次。6）抽垫过程与操作要点一般来说，当抽至垫木的2/3数量这一阶段时，沉井下沉比较均匀，下沉量也不大，回填时间亦较充分，便于较好地抽垫和回填。当继续抽垫时，下沉量逐步加大，回填工作也逐渐困难。故在抽垫时，开始阶段宜绶慢进行，留出足够的时间进行充分回填夯实。抽垫至最后阶段时，应全力以赴，一

27、鼓作气尽快将剩余垫木全部抽出，沉井刃脚平稳均匀地落入土层。3.2、不排水开挖下沉 1）抓土下沉抓斗的选择：抓斗尺寸必须满足能在井孔内自由开合与升降。抓斗容量和重量的关系应视土质而定。同样容量的抓斗用于紧密的土质应选择重量大的。不带掘齿的双瓣式抓斗用于松土砂土，紧密的土中应使用带掘齿的，四瓣式抓斗适用于挖掘卵石。抓土吊架：抓斗以吊机或双筒卷杨机操作。用卷杨机时，应在井顶装设临时抓土吊架。2）吸泥下沉 使用吸泥机除土，适用于沙，沙夹卵石，亚粘土等土层。水力吸泥机：水力吸泥机包括吸泥器，吸泥管，扬泥管和高压水管。水力吸石筒：适用于卵石含量在60%以上，粒径小于300mm的卵石地层或沙卵石层。使用时可

28、不受水深限制，但须专用一台吊机或卷扬机配合工件。3.3、下沉辅助措施1）高压射水：在较坚硬的土层中利用抓土斗或吸泥机在水下除土时，一般需辅以高压射水松动及冲散土层，以便抓（吸）出。射水一般以从井孔直接放入射水管进行射水为主。为冲射隔墙及刃脚斜面处难于冲射的土层，也可在井壁及隔墙适当的位置预设孔道（此孔可兼作探测孔道，从孔道内插入射水管射水）。为减少沉井外壁侧面摩阻力，亦可沿井壁四周对称布置射水管路及装设射水嘴。射水管应预埋在沉井砼周围横向均布，也可牢固在沉井外壁上，与平面中心线对称，布设成各自单独的管组和水泵。2）压重下沉：根据不同情况如下沉高度，施工设备，施工方法采用压钢轨或型钢，接筑沉井砼，匀压井内的除土等方法。4、沉井清基当岩面较平整，刃脚与岩面间局部空隙不大（20cm以内）可用水泥砂浆封堵刃脚，后排水清基，清基时，应将风化岩层全部凿除，沉井封底底面进入新鲜岩层的深度应满足设计要求。当新鲜岩面高度不平时，可根据其实地标高变化情况，将基底凿成凹凸不平或台阶形状。但当采用水下砼封底时，基底不应有妨碍水下砼流通的沉坑陡坎，以保证封底质量。5、沉井封底