顶管工作井与接收井沉井施工方案.docx
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顶管工作井与接收井沉井施工方案
一、编制依据……………………………………………………………2
二、工程概况……………………………………………………………4
三、地质概况……………………………………………………………6
四、项目管理机构………………………………………………………8
五、施工总体安排如下…………………………………………………9
六、主要施工工艺技术方法……………………………………………9
七、施工前期工作………………………………………………………20
八、工程质量保证措施…………………………………………………21
九、施工安全保证措施…………………………………………………24
十、施工事故应急救援预案……………………………………………29
十一、危险性分析………………………………………………………29
十二、现场机构设置……………………………………………………29
十三、现场机构职责说明………………………………………………30
十四、突发意外事故应急处理方法……………………………………31
十五、机械伤害事故的预防及其应急措施……………………………32
十六、触电事故的预防及其应急预案…………………………………34
十七、物体打击事故的预防及其应急措施……………………………39
顶管工作井与接收井沉井施工方案
一、编制依据
1、国家现行的有关法律、法规、施工及验收规范、规程等；
2、本合同段招标文件，设计施工图，其它详见设计说明；
3、业主、总监办、驻地监理的有关文件、规定等；
4、施工组织设计方案；
5、我公司投入本项目的施工机械、上场人员等；
6、本工程地质情况详见《岩土工程勘察报告》；
7、《建筑地基处理技术规范》（JGJ79-212）：
8、《建筑基坑支护技术规程》JGJ120-2012；
9、地下工程防水技术规范（GB50108-2008）
10、钢筋焊接网混凝土结构技术规范（JG114-2014）
11、安全防范工程技术规范（GB50364-2005）
12、混凝土泵送施工技术规范（JGJ/T10-2011）
13、钢筋焊接及验收规范（JGJ18-2012）
14、组合钢模板技术规范（GB/T50214-2013）
15、钢筋焊接接头试验方法标准（JGJ/T2014）
16、混凝土用水标准（JGJ63-2006）
17、混凝土配合比设计规程（JGJ55-2011）
18、混凝土强度检验评定标准（GB-T50107-210）
19、混凝土质量控制标准（GB50164-2011）
20、混凝土用砂、石质量及检验方法标准附条文说明（JGJ52-2006）
21、建筑工程检测试验技术管理规范（JGJ190-2010）
22、建筑基坑工程监测技术规范（GB50497-2009）
23、建筑地基基础工程施工质量验收规范（GB50202-2002）
24、混凝土结构工程施工质量验收规范（GB20204-2016）
25、建筑施工模板安全技术规范（JGJ162-2008）
26、建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范（JGJ130-2011）
27、建筑施工高处作业安全技术规范（JGJ80-2016）
28、建筑拆除工程安全技术规范（JGJ147-2004）
29、建筑施工现场环境与卫生标准（JGJ146-2013）
30、《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB/T50300-2013）
31、《建筑工程施工质量评价标准》（GB/T50375-2006）
32、《建筑地基基础工程施工质量验收规范》（GB50202-2002）
33、《建筑施工安全检查标准》（JGJ59-2011）
34、《施工企业安全生产评价标准》（JGJ/T77-2010）
35、《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2012）
36、《施工现场机械设备检查技术规程》（JGJ160-2008）
37、《建设工程施工现场供用电安全规范》（GB50194-2014）
38、《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46-2005）
39、《建筑施工安全检查评分标准》（JGJ59－2011）
40、《沉井与气沉箱施规范》（GB/T-51130-2016）
二、工程概况
本工程范围的机械顶管工作井与接收井，采用钢筋混凝土沉井施工：
大道与文清大道连接线交叉口W1～W2=55米，工作井1座、接收井1座）；
文清大道连接线桥头1W1～W2-1～1W8=360米，工作井3座、接收井5座；
清澜市场3W1～3W2=47.32米，工作井1座、接收井1座）；
本工程工作井及接收井施工均为沉井施工，根据图纸设计井室深度6～9米，工作井采用工作井III（直径Φ7米，壁厚0.45米），接收井采用接收井III（直径Φ4米，壁厚0.45米，）。
井壁C30混凝土、底板采用C25混凝土，垫层C15混凝土，封底C20毛石混凝土,井主体混凝土抗渗等级为P6，本工程混凝土均采用商品混凝。
污水管道采用“F”型钢承口钢筋混凝土Ⅲ级管材，管材执行标准《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》（JC/T640-2010），管道混凝土强度等级不低于C50，抗渗等级不低于P8。
各施工段各井位参数见下表：
各井位参数一览表
序号
井号
类型
尺寸：
（内径壁厚）
距离
m
管材
管径mm
（一）大道与文清大道连接线交叉口
1
W1
接收井Ⅲ
参照PS-6-14
PS-6-15
PS-6-16
55
钢筋混凝土Ⅲ级管材
800
2
W2
工作井Ⅲ
参照PS-6-09
PS-6-10
PS-6-11
PS-6-12
55
钢筋混凝土Ⅲ级管材
800
（二）文清大道连接线桥头
1
1W1
接收井Ⅲ
参照PS-6-14
PS-6-15
PS-6-16
钢筋混凝土Ⅲ级管材
800
2
1W2
工作井Ⅲ
参照PS-6-09
PS-6-10
PS-6-11
PS-6-12
34
钢筋混凝土Ⅲ级管材
800
3
1W3
接收井Ⅲ
参照PS-6-14
PS-6-15
PS-6-16
45
钢筋混凝土Ⅲ级管材
800
4
1W4
工作井Ⅲ
参照PS-6-09
PS-6-10
PS-6-11
PS-6-12
60
钢筋混凝土Ⅲ级管材
800
5
1W5
接收井Ⅲ
参照PS-6-14
PS-6-15
PS-6-16
60
钢筋混凝土Ⅲ级管材
800
6
1W6
工作井Ⅲ
参照PS-6-09
PS-6-10
PS-6-11
PS-6-12
58.4
钢筋混凝土Ⅲ级管材
800
7
1W7-1
接收井Ⅲ
参照PS-6-14
PS-6-15
PS-6-16
93
钢筋混凝土Ⅲ级管材
800
（三）清澜市场
1
3W1
工作井Ⅲ
参照PS-6-09
PS-6-10
PS-6-11
PS-6-12
钢筋混凝土Ⅲ级管材
800
2
3W2
接收井Ⅲ
参照PS-6-14
PS-6-15
PS-6-16
48
钢筋混凝土Ⅲ级管材
800
三、地质概况
本项目地块位于主干道主要交通道路上，车辆行使较多。
地层结构及岩性特征
本次勘察查明，在勘探深度20.10m范围内，场地地层为素填土（Qml）、第四系全新统海相沉积土（Q4m）、淤泥质粘土（Q4m），白垩纪砂岩风化（Qel），根据地层岩性特征从上而下划分为①、②、③、④共4层，地下水位埋深1.00～2.20m，水位标高0.82～5.02m，分述如下：
①素填土（Qml）：
管道沿线均分布，灰色、褐色，稍湿，松散状，主要填料为细砂、碎石等，堆填时间小于10年。
层顶标高1.82～7.22m，平均值4.16m；层顶埋深0.50～2.10m，平均值0.94m，层厚0.50～2.10m，平均值0.94m。
1层细砂（Q4m）；
管道沿线均分布，灰色、灰黄色、湿～饱和，松散～稍密状，石英质，以细砂粒为主、次为粉粒和中砂粒，次圆状3～8％。
层顶标高-0.25～6.52m，平均值3.22m；层底埋深4.20～18.10m，平均值8.62m；层厚3.5016.60m，平均值3.50m。
承载力特征值建议120kPa。
③层淤泥质粘土（Q4m）；
管道沿线均分布，CK1～CK6孔有揭露,深灰色，软塑，含有机质，略且泥嗅味，以粘粒为主，含少量石英细砂粒，稍光泽，干强度中等，韧性中等。
层顶标高-7.25～-1.04m，平均值-0.52m；层底埋深8.50～13.50m，平均值10.0m；层厚3.50～4.90m，平均值4.18m。
承载力特征值建议60kPa。
④层粉质粘土（Qel）：
管道沿线均分布，紫红色、可塑～硬塑状，属砂岩风化残积土，含较多中砂粒，切面稍有光泽，干强度中等，韧性中等，无摇震反应。
层顶标高-16.28～2.79m，平均值-7.25m；该层未揭穿，揭露层厚2.00～4.40m，平均值2.86m。
承载力特征值建议180kPa。
四、项目管理机构
1、施工组织机构框架
项目经理
王洪翔
项目技术负责人
崔长龙
质
检
员
檀思福
施
工
员
张明才
安
全
员
任宝泉
测
量
员
冯
勇
材
料员
许
辰
机
械
员
许
郑勇
试验员
许大鹏
资料
员
王
辉
机
械
班
土
方
班
钢
筋
混
凝
土
班
木
工
班
五、施工总体安排如下：
（1）、进场后搭建围挡平整施工场地，在沉井开挖作业面两侧修建临时通道，接通电源、水源，按沉井施工平面布置进行现场布置。
（2）、测量放线，确定工作井、接收井井位、开挖基坑、土方外运弃放。
（3）、沉井制作（包括原材料报验、制作过程分序报验及质量控制、沉井养护）。
（4）、沉井下沉及沉井封底施工。
（5）、顶管设备进场及顶管管材进场报验。
（6）、沉井下沉到位封底结束后，进行顶管设备系统的安装、调试。
（7）、顶管测量入洞，顶进施工。
（8）、顶管监控测量出洞。
（9）、检查井溜槽砌筑、盖板安装、井筒砌筑，回填基坑内土方至原地面。
六、主要施工工艺技术方法
沉井施工
1、概述
本工程工作井及接收井施工均为沉井施工，工作井主要采用设计图纸的工作井Ⅲ，接收井主要采用Ⅲ，工作井及接收井布置见施工平面布置图。
本方案以工作井，其平面最大外包尺寸直径为7.9m，刃脚至顶板高度为h=6～9.8m。
本方案接收井外直径为4.9m，刃脚至顶板高度为h=6～9m。
工作井和接收井施工分二次井壁制作，第一节施工韧脚部分，第二节施工以上井筒部分，最后一次下沉。
根据本工程实际情况结合设计要求、工期及下卧层承载力,沉井下沉采用挖掘机取土配合人工陶土下沉，由于沉井下沉量较大，终沉阶段长臂挖掘机可能无法顺利掘土，终沉阶段采用人工挖土配合长臂挖掘机取土下沉施工。
2、沉井施工工艺流程
施工准备
施工准备
平整场地、搭建围挡
测量放线
、标注沉井位置
水、电设施及线路完成
基坑开挖
基坑挖土
合理布置堆土区
砂、石料、水泥、钢筋、模板、架杆等进场
主材报验
铺设20CM厚素混凝土垫层
搭设钢管内架、立内膜、报验
沉井制作
绑扎钢筋、报验
立外膜、报验
混凝土浇注、报验
混凝土保养
拆模
沉井下沉
拆除垫层
长臂挖掘机挖土下沉
观测、纠偏
终沉阶段人工配合机械下沉
终沉测量观察至标高
沉井封底
浇注C20混凝土封底
绑扎底板钢筋、浇注混凝土
3、施工准备
①土质环境勘查
施工前对沉井施工现场进行土质详查（包括土的特征、地下管线、供水管道等）。
②确定具体施工方案。
③沉井制作场地的地基处理。
地基要平整，确保井筒竖直，避免井筒倾斜。
地基允许承偏力必须满足：
p=G/A,G--沉井的自重力（KN）、A--沉井刃脚的接触面积，
且刃脚踏面的P值要均匀一致。
④根据设计部门或业主移交的方向桩和高程桩以及基坑底面几何尺寸、开挖深度及边坡定出基坑开挖边线。
调查沉井周围管线走向，确定周围没有管线后方可进行开挖施工，若沉井施工位置有其他管线，及时与业主单位及设计单位沟通，改迁有影响的管线或者调整沉井位置。
依据施工现场平面布置，划出占场边线。
在井工作面周围布置2米高的蓝色铁皮瓦围挡。
铺设临时水、电管线，修筑施工便道
平整场地后根据设计图纸上的沉井中心坐标定出沉井中心桩以及纵横轴线控制桩，并测设控制桩的辅助桩作为沉井制作及下沉过程的控制桩。
以上施工放样完毕后经现场监理工程师复核无误后方可开工。
4、基坑开挖
基坑开挖前，先有人工沿沉井边线开挖宽1.2米深2米的探坑，然后每条边框取若干个探测点，用洛阳铲探明地下是否有管线。
基坑开挖深度：
开挖采用人工配合机械分层开挖，根据每个基坑所处位置的土质、水文条件、现场允许程度等因素具体确定。
一般控制在2.5m左右。
基坑地基处理：
对基坑地基进行平整夯实（或加固），使其具有足够的承载力，并在沉井施工前，在基础上铺设20CM厚的C20素混凝土，以做垫层施工，以免沉井在制作过程中发生不均匀沉降以致倾斜甚至井壁开裂。
混凝土垫层厚度计算：
h=1/2（g/p沙—b）
式中h----砂垫层厚度
p沙----100KN/m3
g----井筒单位长度自重力（KN）
b----韧脚踏面宽度（m）
计算结果值为20
土方外运：
采用后八轮配合挖掘机土方外运。
5、沉井制作
（1）模板的施工
本工程沉井为二次制作一次下沉，模板均采用18mm厚胶合板模，所有模板表面平整度符合规范要求。
围檩立筋采用Φ48钢管，拉杆螺栓采用Φ16mm圆钢，拉杆螺栓设置水平间距50cm，垂直间距60cm。
为防止浇砼时爆模，在水平加固模板用的2×Φ25钢筋两端接头处上点焊，所有拼缝及模板接缝处要逐个检查嵌实，防止漏浆，模板架立好后应请业主、监理工程师进行验收，验收重点是平面尺寸和断面尺寸，平整度、穿墙洞等项目。
内外模板立模顺序。
先立内模，后立外模。
模板与钢筋安装应相互配合进行，若妨碍绑扎钢筋的模板、应待钢筋安装完毕后再立模。
（2）钢筋绑扎
本工程的钢筋规格、种类繁多，对进场钢筋要进行验收，按规格分批挂牌堆放在有衬垫的钢筋堆场上，防止底层钢筋锈蚀。
对进场钢筋应按批按规格抽样试验，严格遵守“先试验、后使用”的原则。
制作成型钢筋，按其规格，绑扎先后，分别挂牌堆放，对其成型的具体尺寸，规格有工地质量员抽样检验把关，同一截面的钢筋接头要求严格按施工操作规程要求执行。
钢筋绑扎要结实，井壁的内外层钢筋之间要设定位撑。
在钢筋绑扎后，采用同结配砂浆垫块，控制保护层，保证钢筋在砼中有效截面。
1）钢筋进场必须要有质保书，进场、后对原材料按规范要求进行试验，无证或试验不合格的钢筋严禁使用，需要替代其他规格品种的钢筋必须要设计单位认可及符合规范有关规定。
2）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；焊接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》（GB50204—2002）中的有关规定执行；现场钢筋绑扎时，其交叉点应用21#铁丝绑扎结实。
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措开。
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。
钢筋加工允许偏差：
受力筋10mm，箍筋5mm，钢筋折弯点位置偏差20mm
（3）立外模和支架
钢筋绑扎验收后，应进行架立外模和支架。
井壁内外模用串心螺丝固定，串心螺丝采用Ф16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。
（4）浇捣混凝土
本工程砼采用C30商品砼。
砼浇筑时浇筑的自由高度不应大于2m。
砼浇筑时应对称平衡进行，采用分层平铺法，分层厚度控制在30cm左右，振捣时防止漏振,欠振和过振现象，以确保砼的质量。
在浇筑过程中，加强沉井平面高差、下沉量的观测，随着砼浇筑总量有增大，测量密度相应增大，如出现意外情况采取相应措施确保沉井施工安全。
每次浇筑砼前充分做好准备工作，每次浇砼根据规范做好坍落度抗渗、抗压的试验工作。
钢筋、模板及各类预埋件经隐蔽验收合格。
模板和支架工序完成后砼开浇前，必须经监理工程师进行验收，并全面检查准备工作情况并进行技术交底，明确各班组分工、分区情况，砼入仓前清除仓内各种垃圾并浇水湿润，验收合格后方可浇注砼。
施工中严格控制初凝时间层差，表面混凝土质量，特别注意混凝土塌落度，流动及离析等问题，杜绝冷缝出现，砼振捣时振捣器应插入下层砼10cm左右，注意不漏振、过振，钢筋密集处加强振捣，分区分界交接处要延伸振捣1.5m左右，确保砼外光内实，钢筋工、木工加强值班检查，发现问题及时处理，保证正常施工，交接班时交清情况后才能离岗。
砼浇注完毕后，须覆盖土工布，当砼达到一定强度才能拆除模板，一般需养护72小时，承重模板必须达到设计强度后方可拆除。
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的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。
井身浇捣混凝土分二段施工：
工作井——总高度为9米，分两次浇捣完成，一次下沉。
第一次浇捣刃脚部分，高度7米。
第二次浇捣高度2米，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。
（5）养护及拆模
混凝土浇捣完成后应及时养护，在养护过程中，对混凝土表面需浇水湿润，严禁用水泵喷射而破坏混凝土。
拆模时砼表面湿度与环境湿度差不得大于15%，否则会出现裂缝。
是养护时应确保混凝土表面湿润。
养护期内，不得在混凝土表面加压、冲击及污染。
当砼强度达到设计强度的25%以上时，可拆除井壁模板，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5-6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。
（6）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。
6、沉井下沉
（1）凿除垫层、挖土下沉
沉井下沉需待混凝土强度达到设计要求后，方可开始挖土下沉。
下沉时，应先凿除刃脚下的混凝土垫层及内模。
沉井下沉时，主要是通过从井筒除土，清除刃脚上正面阻力及沉井内壁阻力、依靠沉井自重下沉。
下沉过程中，应随时掌握土层情况，做好下沉观测记录，分析和检验土的阻力与沉井重力的关系，选择最优下沉方案。
正常下沉时，应自沉井中间刃脚处对称除土。
沉井下沉时应随时注意观测，保持沉井竖直下沉。
沉井挖土连续作业，中途不停顿，确保沉井连续、安全地下沉就位。
当刃脚距离设计标高在1.5米时，沉井下沉速度应逐渐放缓，挖土高差控制在50cm内，当沉井接近标高时，应预先做好防止下沉措施。
（2）沉井助沉措施
沉井下沉时，为防止对周围土体产生较大的扰动和沉井的顺利下沉，沉井采用增加配重的方法或机械辅助下压助沉。
（3）沉降观察
沉井在下沉过程中，必须随时测定沉井标高，确保均匀下沉，并做好沉井下沉记录。
当沉井在12小时内的累计下沉量不大于10mm时，方可浇捣底板碎石垫层。
（4）下沉纠偏
在沉井下沉过程做到，刃脚标高每2小时至少测量一次，轴线位移每天测一次，当沉井每次下沉稳定后进行高差和中心位移测量。
沉井初沉阶段每小时至少测量一次，必要时连续观测，及时纠偏，终沉阶段每小时至少测量一次，当沉井下沉接近设计标高时增加观测密度。
尤其是本工程中沉井开始时的下沉系数较大，在施工时必须慎重，特别要控制好初沉，尽量在深度不深的情况下纠偏，符合要求后方可继续下沉。
下沉初始阶段是沉井易发生偏差的时候，同时也较易纠正，这时应以纠偏为主，次数可增多，以使沉井形成一个良好的下沉趋势。
下沉过程中，应做到均匀，对称出土，严格控制泥面高差，当出现平面位置和四角高差出现偏差时应及时纠正，纠偏时不可大起大落，避免沉井偏离轴线，同时应注意纠偏幅度不宜过大，频率不宜过高。
沉井在终沉阶段应以纠偏为主，应在沉井下沉至距设计标高1m以上时基本纠正好，纠正后应谨慎下沉，在沉井刃脚接近设计标高30cm以内时，必须不再有超出容许范围的位置及方向偏差，否则难于纠正。
（5）纠偏方法
沉井在下沉过程中发生倾斜偏转时，应根据沉井产生倾斜偏转的原因，可以用下述的一种或几种方法来进行纠偏。
确保沉井的偏差在容许的范围以内。
1）偏除土纠偏
沉井在入土较浅时，容易产生倾斜，但也比较容易纠正。
纠正倾斜时，一般可在刃脚高的一侧抓土，必要时可由人工配合在刃脚下除土。
随着沉井的下沉，在沉井高的一侧减少刃脚下正面阻力，在沉井低的一侧增加刃脚下的正面阻力，使沉井的偏差在下沉过程逐渐纠正，这种方法简单，效果较好。
纠偏位移时，可以预先使沉井向偏位方向倾斜。
然后沿倾斜方向下沉，直至沉井底面中轴线与设计中轴线的位置相重合或接近时，再将倾斜纠正或纠至稍微向相反方向倾斜一些，最后调正至使倾斜和位移都在容许范围以内为止。
2）压重纠偏
在沉井高的一侧压重，这时沉井高的一侧刃脚下土的应力大于低的一侧刃脚下土的应力，使沉井高的一侧下沉量大些，亦可起到纠正沉井倾斜的作用。
这种纠偏方法可根据现场条件进行选用。
3）沉井位置扭转时的纠正
沉井位置如发生扭转，可在沉井偏位的二角偏出土，另外二角偏填土，借助于刃脚下不相等的土压力所形成的扭矩，使下沉过程中逐步纠正其位
4）沉井施工监测管理
监测系统包括沉井自身状态监测，沉井自身状态监测包括：
井筒自身位置（深度、中心偏离）姿态（倾斜）监测及井筒受力状态监测。
对周围环境的监测包括：
附近构筑物沉降及位移。
7、沉井封底
沉井下沉到位后，应进行8小时的连续观察，如下沉量小于10mm，可进行封底。
绑扎底板钢筋、浇捣底板混凝土
在素混凝土垫层完成后，就可在其上绑扎底板钢筋。
钢筋在绑扎时，应保证刃脚钢筋与底板钢筋的连接、上下两层钢筋的间距，并将刃脚混凝土的表面凿毛露出石子，便于刃脚混凝土与底板混凝土的结合。
底板混凝土浇捣完成后应及时养护，确保其表面不露白，并应防止阳光及温
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