沉井及顶管施工方案.docx
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沉井及顶管施工方案
一、编制目的及依据
二、工程概况及特点
三、施工部署
四、顶管工作井、接收井沉井施工方案
五、土压顶管施工方案
六、特殊情况处理的措施与预案
七、确保工程质量的技术组织措施
八、确保工期的技术组织措施
九、确保安全生产的技术组织措施
十、确保环境保护与文明施工的技术组织措施
十一、工程施工进度横道图、网络图
编制目的及依据
（1）根据本工程的设计特点、结构安全及使用功能和运行要求，并对工程资金的合理利用，以“科学组织施工、经济高效资源营运、优质稳定保持施工质量水准、以人为本的安全保障和环境保护”为编制原则。
（2）我公司参加过类似工程的施工、有丰富的管理及施工经验的人员，在仔细研究图纸，明确工程特点、充分了解施工环境、准确把握业主要求的前提下，成立编制专题小组，集思广益，博采众长，力求本方案接合施工实际，可操作性强。
（3）依据施工现场勘探实际情况，仔细研究工作井、接收井平面布置设计图。
（4）依据武汉市政工程设计研究院有限责任公司设计的《武汉东西湖区
污水支干管网（四期）工程》施工图设计施工（排水专业污水管道部分）。
本工程施工组织设计，主要依据目前国家对建设工程质量、工期、安全生产、文明施工、降低噪声、保护环境、职业健康等一系列的具体要求，依照建筑法规、条例、标准及有关配套文件和我公司的企业标准、管理体系，结合本工程实际而编制的。
二、工程概况及特点
1、工程概况
（1）武汉东西湖区污水支干管网（四期）工程中的片区污水管道工程中的WB38—WB44#WN36—WN48范围内的所有顶管工程量。
工程地点位于：
东西湖区走马岭走新路（汉江堤一食品三路）；顶管全部工作内容（工作井、接收井、管道顶进）。
设计顶管长度为：
D800-799米，D1000-242米。
（2）本工程工期目标：
工期为。
（3）质量目标：
分项质量合格率达到100%并达到国家验收规范和设计
要求，本工程质量标准为：
合格。
（4）本工程工作井、接收井最深处为7.6米，采用沉井施工方法施工。
（5）安全要求：
杜绝人身伤亡事故，工伤频率控制在0.01%以下。
（6）环境保护：
（减少施工对大气污染、水污染、施工噪音污染）合格。
2、工程承包范围：
主要工程数量一缆表
桩号
序号
项目
单位
数量
K1
+568.00
K2
+
274.83
1
矩形工作井制作
座
7
2
矩形接收井制作
座
8
3
圆形工作井制作
座
4
4
结合井
座
1
5
D800砼管顶进（图纸长度）
米
799
5
D1000砼管顶进（图纸长度）
米
242
3、工程特点
（1）、本工程全部顶管工作井、接收井在走新路（汉江堤—食品三路）有房屋、绿化带、厂房、农田等，在施工过程中很可能受到当地居民干扰施工，因此工农协调关系难度较大，施工难度大，土质为淤泥质黏土。
（2）、本工程安全文明施工的要求高，实施的难度也相对较大。
现场的安全防盗工作相当困难。
（3）、本工程只能集中在工作井、接收井处堆放材料，并需要现场施工安全围栏。
（4）、本工程施工重点是保证工作井、接收井安全施工下沉，做好夏秋冬季安全施工准备工作，保证顶进施工过程安全，达到施工验收规范。
三、施工部署
1、施工工序总体安排根据本工程顶管的施工特点，为确保工期，我项目部组建两个土建施工班组，二个顶管班组，二台土压平衡式顶管设备施工作业。
首先进行水泥搅拌桩的施工，然后开始工作井、接收井的施工，沉井完成后进行顶管施工，在顶完各段后，接着施工工作井上检查井的井盖结构工程，将本工程按工作井、接收井、顶管施工工序划分为三个施工段，每个施工段分别由土方开挖、钢筋制作绑扎、模板制作安装、混凝土振捣、养护、管道顶进、工作井井盖结构、回填土方、恢复平整土地等工作，三个施工段组织平行，流水施工作业。
2、项目管理组织
（1）、管理科学、精干高效、结构合理的项目部是顺利完成工程施工任务的关键，为此，我方选配具有丰富施工经验、作风踏实肯干的技术人员和管理干部组成项目经理部，对工程施工过程实施组织、指挥、协调和控制，以严密的组织、严格的纪律、严谨的作风与建设单位、设计单位、监理单位密切配合，共同努力，确保工程质量和施工进度。
（2）、顶管施工组织结构：
顶管项目负责人
II
顶管
木
钢
力
施
工
筋
工
工
班
班
班
班
f
4
顶
管
顶
管
组
组
顶管负责人：
费顺年
木工班长：
武国洪
砼工班长：
李东家
混凝土组
|［丄,丄
机
械
维
修
班
I
测
材
量
料
控
供
制
应
班
组
顶管班长：
陈荣贵钢筋班长：
谢成民测量班长：
周双亮
3、企业资质及安全许可证（附后）
4、劳动组织，拟投入的劳动力计划
（1）、为保证工程能优质、高速地完成，挑选业务技术素质高、工作责任心强的管理人员，根据劳动力需用计划适时组织具有施工经验的施工班组进入现场施工，对施工作业班组人员要求技术等级平均要达5级以上，并服
从项目部现场统一管理，对特殊工种人员提前进行培训工作，做到持证上岗
（2）拟投入劳动力计划一览表
工种
级别
人数
备注
测量工
8
2
模板工
6-8
8
钢筋工
6-8
6
混凝土工
6-8
6
泥工
6-8
8
挖机司机
1
吊机司机
1
汽车司机
2
设备维修工及水
电工
6-8
1
顶管操作工及接
管工
12
普工
9
合计
56
（根据现场实际用人情况，进行人员调整进出场）
5、拟投入的机械设备表
本工程主要施工机械
数量单位
自有或租赁
D800土压顶管设备
2套
自有
反铲挖掘机WY200
1台
租用
反铲挖掘机WY30（加长）
1台
租用
自卸汽车
2台
租用
污水泵D100
6台
自有
电焊机
2台
自有
振动棒
2台
自有
钢筋弯曲机
2台
自有
钢筋切断机
2台
自有
吊车25T
1台
租用
手推车
4台
自有
6、工程材料采购及进场计划
（1）、预算员根据施工图预算和单位工程材料汇总表，提前提出材料需用计划；技术人员根据工程进度情况需要，按月提出工程材料、周转材料及零星材料需用计划，送项目物资部门；由物资部门编制采购计划，并负责材料的现场验收工作。
（2）、材料的准备工作由项目经理亲自统筹安排，做到有条不紊，既要避免资源浪费的现象，又要避免因准备不充分而发生窝工现象。
（3）、主要周转材料计划表
序号
名称
规格
数量
单位
备注
1
钢管
©48X3.5
18
T
2
木模板
2400X1200X18
800
M2
3
木枋
60X100
40
M3
4
竹跳板
3000X250X60
100
块
5
扣件
1500
个
6
安全栏板
1800X2000
200
块
7、技术准备
（1）、项目主任工程师组织全体技术人员认真熟悉施工图，了解设计图和要求，收集施工图中存在的疑问，以便提前解决落实。
（2）、技术员根据施工图纸及合同规定，编制详细的施工方案及作业指导书、项目质保计划。
（3）、测量员编制切实可行的施测方案；在施工前做好导线、工程轴线及标高控制点的设置工作；提前做好测量仪器的校核工作。
（4）、提前进行施工中所用各种材料的试验及试配工作。
（5）、质检员、安全员负责进场人员的安全技术教育，做好质量方针及质量意识的宣传工作。
&施工程序
先进行顶管工作井、接收井的施工，工作井、接收井按沉井施工方法施工，采用明排水。
沉井养护期到后进行挖土下沉工作，然后再进行顶管施工，最后完成检查井井盖结构、回填土等工作，平行流水施工作业。
施工工艺流程如下：
定位放线T沉井模板制作安装施工T沉井钢筋制作绑扎施工T沉井砼浇筑振捣施工T沉井下沉施工T砼底板施工T砼封底施工T沉井养护T顶管设备安装T后靠座浇筑混凝土T管道顶进T工作井、接收井盖板砌筑T部分支管安装T回填土方T恢复土地平场T清理现场。
四、顶管工作井、接收井沉井施工方案
A、土方工程
根据该工程的现场地质情况及我单位多年的施工经验,沉井采用干沉法和抽土法施工，依照设计工作井内空尺寸为6米X3.5米、壁厚0.5米；接收井内空尺寸为4mX3m,壁厚0.4米；施工排水采用明排水或集水井排水。
上层土方开挖
首先人工挖探坑，深度2米，查看地下是否有障碍物，在确定地下确实没有障碍物的情况下，开始挖上层土方。
上层土方开挖深2米一2.5米；根据现场情况，无法堆放土方，联系汽车外运，个别井位就近四周平整碾压。
人工辅助挖机清平工作井、接收井上层基础后，沿底板四周捣制C10砼垫层，垫层宽度大于壁厚300mm然后安装模板。
B、沉井预制（模板、钢筋、砼）
根据砼施工规范,砼工程施工程序遵守“先深后浅”的原则,先施工沉井刃脚接着施工井身,沉井下沉后进行封底,浇砼底板。
1、模板工程
本工程模板以木模为主.木模板成色要新,其边条顺直,表面平整,使用前木模表面须涂刷脱模剂,木模要用变形小,强度高的二等木材制作。
严禁腐朽的或脆性的木材进场使用。
支撑架采用钢管脚手架,承重支撑采用钢架与木支撑相结合,支撑必须牢固、稳定、可靠。
模板及支撑脚手架施工均先进行施工图放样。
木工技师认真阅读施工图,并经质检工程师批准后方可进行模板的制作、安装。
模板按放样图现场拼装,底部工程侧面模板用支撑架固定,上部工程侧面模板用对销止水螺栓加木方固定。
模板安全需具有足够的强度、钢度，保证浇筑后结构的形状尺寸和相对位置符合图纸规定，确保误差在规范允许的范围内。
模板工程的对销止水螺栓的间距、模板的模数,根据砼浇筑的速度、高度,水泥的凝结时间,振捣等要求,经计算确定,有较大承重要求的脚手架亦依据所承受的施工荷载,结构荷载进行力学计算,确定间距、档距、脚手架的搭设充分考虑整体稳定性,并采用剪刀撑,斜支撑等构造、模板安装过程中设置足够的临时固定设施,以防倾覆,随着模板不断升高,经常用经纬仪、钢卷尺等工具测量其位置,对分层施工的构造物,还应逐层校正偏差。
砼浇筑后完全达到规定拆模强度才允许拆模,并需注意拆除模板时,不得破坏砼。
对销止水螺栓切除后,用与其结构同质量的水泥沙浆将螺栓头填实抹匀。
2、钢筋工程
进场钢筋均具有正规的质保书,外观符合技术规范要求,并根据规格、数量按有关规定取样检测,检测合格后方可使用。
所有进场钢筋应分类堆放整齐,用标识牌标明其来源、规格等，钢筋堆场保持排水畅通。
在加工和绑扎前,要进行钢筋图施工放样,施工放样图经批准后再布置生产,制作在钢筋加工场进行,在钢筋加工场进行回直,断配后,根据工程部位,使用前后顺序进行分类堆放,并用标识牌注明使用部位、钢筋规格、长度等,严禁混放。
露天堆置时间不应太长,以免严重锈蚀，采用防护措施,确保钢筋清洁，防止钢筋变形。
钢筋的现场安装按施工放样图有序进行。
采用人工绑扎和焊焊,搭接长度按施工规范规定的标准要求进行,垂直插筋,除绑扎外,再用电焊搭接牢固,为保证钢筋保护层达到必要厚度,在钢筋与模板之间设置强度不低于结构物设计强度的砼垫块,垫块埋设铁丝与钢筋扎紧,垫块互相错开,均匀分布。
钢筋架立除设计另有要求外,底层钢筋采用砼垫块,面层钢筋采用预埋砼撑柱控制,预埋砼撑柱采用与浇筑部位同标号的砼制成,并对撑柱表面刷洗干净。
为了使面层钢筋浇筑过程中不变形,还需用型钢（或钢管）架立和沿丝吊起,待浇到面层时,再拆除型钢或钢管。
在浇筑过程中,粘留在上层钢筋上的沙浆,应即时清除干净,以保证砼和钢筋间的粘结力不受影响。
钢筋工程因是隐蔽工程,每项工程钢筋安装完毕后,均需经严格检查,认真清洗干净,报监理工程师验收签证后方可浇筑砼。
3、混凝土
由于场地窄小，在道路一侧，无法安装搅拌站，只能采用商品混凝土,在施工浇筑时，采取分层振捣密实。
所有砼资料由厂家提供：
①C30砼配合比
②C30砼用水泥出厂合格证③C30砼用水泥试验报告④C30砼用碎石试验报告⑤C30砼用砂试验报告⑥C30砼开盘鉴定⑦C30砼出厂报告⑧C30砼28天试压块。
C、沉井下沉控制及纠偏
1、沉井拆模后下沉前外壁全部涂抹沥青减阻
2、沉井下沉控制及纠偏
在沉井拆模后,外壁表面划出纵横中线，在沉井的“四角”设置水平测点,并在沉井“四角”井壁上画出四个相同的标尺,标尺的起点应从刃脚算起（四角起点最低点为0）。
沉井在下沉过程中要随时观测发现偏移及倾斜时,应立即采取纠偏措施。
3、沉井下沉速度控制
为保证沉井下沉的质量,沉井内取土的速度不能太快,每次的土方挖除量控制在0.4m3左右,加长臂挖机挖土，人工辅助挖除井壁内侧及井壁四角内侧土方，清平基础，防止挖除速度过快造成偏差位移,也会造成沉井开裂，故在沉井过程中,应加强下沉速度的控制,确保沉井安全下沉。
4、沉井位移与倾斜的计算
⑴沉井刃脚平面位移X;
x=a±eh/b
b、h—沉井的宽和高
e—井顶处垂直于沉井中轴线的平面（井顶理论平面）内,两个边缘点的高差
a—井顶中心的位移量
⑵沉井的倾斜量;
tg=e/b
5、沉井的允许偏差
沉井下沉完毕,所有位置上允许偏差值应符合下列规定:
a、横断面半径误差±25毫米,井壁厚度误差为±15毫米
b、沉井刃脚平均高程与设计高程的偏差不超过100毫米
c、沉井的水平偏移不得超过下沉总深度的1%
6、沉井的纠偏
⑴沉井倾斜偏转的原因:
下沉中的沉井常常由于下列原因造成倾斜偏转
a、砂垫层面被水流或其它原因破坏,或沉井一侧的土被水流冲空；
b、沉井刃脚下土层轮硬不均匀；
c、没有对称地抽除垫木,或没有及时回填夯实；
d、没有均匀地下沉,使井孔内土面高低相差很多；
e、刃脚下掏空过多,沉井突然下沉，易于发生倾斜；
f、刃脚一角或一侧障碍物搁住,没有及时发现和处理；
g、由于向外弃土或其它原因造成对沉井井壁的偏差。
⑵纠偏方法沉井下沉过程中发生倾斜偏转时,应根据沉井生产倾斜偏?
的原因,采用下述的一种或几种方法进行纠偏,确保沉井的偏差在容许的范围内。
A、偏除土纠偏
沉井在入土较浅时,容易产生倾斜，纠正倾斜时,可在刃脚高的一侧进行人工或机械挖土,在刃脚低的一侧应保留较宽的土提,或回填砂石。
纠偏位移时,可以故意使沉井向偏位方向倾斜,沿倾斜方向下沉,直至沉井底面中轴线与设计中轴线相重合或接近时,再将倾斜纠正稍微向相反方向倾斜一些,最后调整至使倾斜和位移都在容许范围内为止。
B、井外射水、井内偏除土纠偏
当沉井入土深，阻力逐渐增大,沉井四周土层对井壁的约束力亦相应增
加,这时给沉井纠偏工作带来很大困难。
因此,当沉井下沉深度较大时,若纠正井的偏斜,关键在于破坏土层的被动土压力，压射水管沿沉井高的一侧井壁外面插入土中,破坏土层结构,使土层的被动力降低，这时再采用偏除土纠偏方法,可使沉井的倾斜逐步得到纠正。
在有条件和有必要时,还可以在沉井顶部加偏压重或加水平拉力的方法来纠正沉井的倾斜。
C、用增加偏土压或偏心压重纠偏
由于弃土堆在沉井一侧，地面超高荷载以及由于其它原因形成的沉井两侧有土压力差存在,能使沉井产生偏斜。
同理,采取下述两种方法:
（a）在沉井一侧回填砂或土，并进行夯实，使沉井底的一侧的土压力大于高的一侧的土压力。
（b）在沉井高的一侧压重，最好使用钢锭或生铁块，增加沉井高的一侧刃脚下土的应力,使沉井高的一侧下沉量增大；均可起到纠偏作用。
以上所述沉井的倾斜、位移、扭转、应在沉井下沉到距设计标高1米以上时基本纠正好，纠正后应谨慎下沉，否则难以纠正。
D本工程工作井、接收井虽为措施工程项目，但设计作永久性使用，顶进完成后需连接支管、盖上顶板、砌筑井盖等，再回填平场。
五、土压顶管施工方案
A.工作井内施工措施工作坑底板用混凝土浇筑，根据地下水压力确定底板厚度，坑深8米以内，底板厚度宜为500mm不包括垫层，工作坑底板的标高与设计标高吻合。
工作坑底板施工时安装导轨和测量基座的预埋件，根据地质资料显示，工作坑（接收坑）无地下水影响，但作为预案考虑，如地下水位高于工作坑底板，
那么在底板角部设集水坑1个，另备潜水泵2个用于降水
B.导轨安装图
两根导轨的内距按下列公式计算如下：
A）=A+a
A=2]（D—h+e）（h—e）
式中：
A。
一两导轨中距（mm）;
A—两导轨上部的净距（mm）;
a—导轨的上顶宽度（mm）;
D—管外径（mm）;
h—导轨高度（m）；
e—井外底距底板的距离（一般为200~300m）。
基础混凝土达到1.2mpa在基础预埋件上安装导轨，于预埋件焊接牢固,导轨外侧焊加肋，导轨布放直顺、平整，导轨的两根型钢的平行度安装误差控制在士2mm内，导轨型钢后背焊接为整体，保证垂直度。
C.液压站安装液压站采用31.5Mpa,63L调量液压站，液压管与油缸连接。
D.油缸安装
此次主顶油缸采用肆个320T油缸，安装在油缸架上，并对称布置在顶进轴线两侧，管道与油缸接触一端设环型顶铁。
E.机头安装
此次采用①800mm外高1000mm钢质机头吊装在导轨与进洞口轴线、高
程吻合。
F、测量设备
1.在工作坑内钢质后靠背前管道中心线上安置激光经纬仪，以便在顶进
过程中随时监测。
2.仪器底刃四周应与工作井底板分离，在底座上安装仪器防护罩。
3.工作坑内测量仪器的基座不得固定在顶进设备、工作井后背或其它可
能在顶进受力时产生变形或位移的基础上，应安装在独立的固定基座上。
4.使激光经纬仪或激光指向仪与安装在机头内的激光目标靶，共同组织
成方位误差测量系统，对顶进的高程和轴线误差进行全过程的监控。
G管道顶进
选择好顶管掘进机对保证顶管施工的质量是至关重要的。
根据本次工程具体情况，本工程顶管选用网格式土压平衡顶管掘进机头，原因在于顶管施工所处地层土质情况变化较大，较适合网格式土压平衡顶管掘进机头进行施工，其主要特点是在其前部有网状网格，利用网格来平衡土压力，从而维护挖面的稳定，确保顶管质量。
1.检查管材：
顶管所用管材应检查合格后方可用起重设备吊到工作坑的
导轨上就位。
2.检查起重设备：
起重设备经检查、试吊，确认安全可靠方可下管。
下管时工作坑内严禁站人，当距导轨小于50cm操作人员方可进行工作。
吊动时应用专用吊钩或柔性吊锁，严禁用钢丝绳穿入管内起吊。
在吊装过程中，随时监测工作井维护结构的变形情况，若超出预测值，立即停止吊装作业，采取可靠措施。
3.管子就位：
第一节管子下到轨道上，测量管子中心及前端和后端的底高程，确认安装合格后方可顶进。
第一节管作为工具管，顶进方向与高程的准确，是保证整段顶管质量的关键，验收合格方可进行下一步工序。
4.顶进：
1、主顶进系统
工程根据管径主顶系统共准备2只或4只320T双冲程等推力油缸，双冲
程油缸组装在油缸架内，根据其顶进阻力沿纵轴线作对称布置，以使顶进受力点和后座受力都保持良好状态，安装后的油缸中心误差应小于5mm。
2、中继环
中继环的总推力主要是由顶进周边摩阻力及迎面阻力决定的。
3、洞口止水装置根据设计，我们在法兰上安装工作井洞口止水装置。
该装置必须与导轨
上的管道保持同心，误差应小于2mm工作井洞口止水装置密封为橡胶止水法兰在橡胶止水法兰之前应预埋注浆孔，以便压注膨润土泥浆。
在机头将要到达接收井时，要精确测出机头位置，尽量满足预留孔与机头同心的要求。
4.顶管施工准备工作
4.1测量仪器配备与检验顶管施工前，要按照设计要求及工作井、接收井的实际位置放样，顶管管道中心线及高层，其精度要求较高。
为此，需配备2”级激光经纬仪、DS3级水准仪、钢尺等测量仪器。
顶管施工测量所使用的仪器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。
4.2工作井平面布置本工程利用吊车作顶管起重和吊土工作。
在工作井实行全封闭隔离，并设置必要的临时设施。
要保持施工现场的文明、安全和卫生整洁。
4.3顶管工作坑布置基坑导轨应具有足够的强度和刚度。
本工程基坑导轨由型钢和钢板焊接而成，导轨垫高采用30*30大方木。
导轨安放后，应检查安装精度，保证轴线位置不大于3mn,顶面高程应在0~+3mm两轨内距应在2mm勺允许偏差范围内。
安装后的油缸中心位置必须与顶管轴线一致，以使顶进受力点和后座受力都保持良好状态，安装后勺油缸中心误差应小于5mm。
5.掘进机穿墙掘进机穿墙前必须确保所有设备如液压、电气、压浆、气压、水压、照明、通讯等操作系统均能正常工作，电表、压力表、换向器、流量器等能正确显示工作状态，然后进行联动调试，确认没有故障，方可进行掘进机穿墙工作。
6.注浆减摩系统注浆系统由地面液压注浆泵通过1”管路压送到各注浆孔，在机头处应安装隔膜式压力表，以检验浆液是否到达指定位置，在所有注浆孔内要设置单向阀和球阀，软管和接头的耐压力5Mpa。
在工作井洞口止水装置前的建筑空隙处设置4个注浆孔，当管道外壁进入洞内，未与土体磨擦之前就先浸满浆液。
触变浆随管外壁向土体渗入。
在整个管道中每间隔3个管子设1个补
浆断面共4个注浆孔，补浆应按顺序依次进行，每班不少于2次循环，定量压注。
7.掘进机方向控制保证顶管机严格按设计轴线推进，不偏离设计轴线方向，必须及时观测顶管动态数据，从而调整顶管各施工参数，指导顶管正确、安全推进。
在工作井后靠背前设置一牢固的测量平台,平台高度与轴线标高相匹配，并可作少量调节。
将水准仪安置在平台上，调整高度与设计轴线一致。
在机头后壳体圆心处设平尺板、测尺、水平尺，根据水准仪观察的实际偏差，即可算出机头的现存偏差及发展趋势，从而指导纠偏操作。
8.纠偏在顶管中，由于周围穿越土层的变化，顶力的不均匀，管道联接的误差等因素，均可能造成顶管中线偏离设计中线位置，当管道偏差>IOmm时，需采取纠偏措施，主要采用机械式液压纠偏方式，纠正偏离轴线管道，纠偏动作主要由方向控制测量的成果指导。
对某一纠偏动作，机头前后壳体即在这方向上产生一定量的折角，在顶进时，机头即沿此方向纠偏。
每次纠偏操作的执行均需仔细讨论，记录在册，并密
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