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1、浙建监A2 沉井、顶管施工技术方案 报审表工程名称：岷山路（太河路渭河路）工程 编 号：A2致： （监理单位）我方已根据施工合同的有关规定完成了 W1已建井段900污水顶管 工程施工组织设计的编制，并经我单位上级技术负责人审查批准，请予以审查。 附：沉井、顶管施工技术方案承包单位（章）： 项目经理： 日 期： 专业监理工程师审查意见： 专业监理工程师： 日 期： 总监理工程师审核意见：项目监理机构（章）： 总监理工程师： 日 期： 本表一式三份，经项目监理机构审核后，建设单位、监理单位、承包单位各存一份。岷山路（太河路渭河路）工程W1900污水管审批人： 审核人： 审批人：宁波市市政设施建设开
2、发有限公司二八年十月五日岷山路（太河路渭河路）工程顶管施工技术方案一、工程概述本工程设计的W1已建井段污水管道因需穿越现状河道，且设计埋设深度较深，采用顶管方案。W1工作井为内径560mm的圆形钢筋混凝土沉井，接收井为位于太河路上的已建井，长度为125m。顶管材料采用900F型接口钢筋砼管。因需穿过河道，且河底距管顶无安全距离，为减少水压、防止顶进时出现进水塌方等危险，在顶管施工前对河道进行素土围堰，抽干河水后在进行顶管顶进工序。二、工作井施工技术方案（1）工艺流程：河道围堰基坑开挖垫层制作模板支设钢筋绑扎砼浇捣重复模板、钢筋、砼施工拆刃脚垫架沉井下沉封底（2）施工方法1、基坑开挖a、根据地质
3、情况，为保证沉井制作过程中的承载力以及施工方便，开挖到原土层，然后在井壁刃脚处做垫层；下挖深度约2m。b、考虑到扎钢筋、支模等需要工作面，基坑底边离刃脚侧面的距离为1.5至2.0m，再从基坑底边放坡，根据以往施工经验及本工程的土体情况，进行1:1放坡。c、基坑开挖采用挖土机，当挖到离坑底预定标高20cm时，由人工整平至设计标高，严禁超挖。将挖的土除场内作小土堤挡水外，余土运至弃土场地。d、土方开挖时，在圆形基坑的两条互相垂直直径交点处设置一个集水井，集水井用11m砖砌集水井，同时在坑中间设“十”型盲沟与四周的基坑连接。外周挖好排水沟、集水井连通，然后派专人24小时值班将汇集在井内的水抽除。2、
4、垫层制作垫层采用砂垫层和素砼垫层，先做砂垫层，整平夯实后再做C15素砼垫层。a、砂垫层施工：本工程沉井处地下水位较高，容易造成坑边土体的不稳定，因此在采取放坡同时加快砂垫层制作。采用挖掘机将坑边黄砂进行分段制作，同时由监理对砂垫层进行质量跟踪及验收，这样既能保证基坑土体稳定性，又能加快施工进度。b、砂垫层制作：砂垫层采用颗粒级配良好的中粗砂，厚度取60cm。摊铺分30cm二层。每层摊铺完毕后，及时采用平板式振动器进行拖拉直至该砂垫层的密实度达到98%以上为止。为了提高振动器振实效果，可选最佳含水量时，拍实至最佳密实度。c、砂垫层密实度检测以采用容重法为准，在现场临时检测可用钎探法普查（即用20
5、圆钢，长度1.96m，在距离砂层面50cm高处，自由落下，插入深度7cm者为合格）。第一层摊铺好后，可用钎探法检查该层的密实度，合格后方可铺筑下一层。3、砼垫层施工根据刃脚井壁厚度，C15砼垫层各边放出50cm。沉井刃脚底下砼垫层厚度取10cm，施工时，为固定沉井刃脚模板，在砼垫层内埋入20钢筋预埋件。4、模板支设沉井高度为7m左右，采用二次制作、二次下沉，第一节制作高度为3m左右（至刃脚顶），第二节为4m左右，根据沉井结构，此施工方法能使模板在浇捣时降低压力又能保证外观质量。a、沉井井壁采用定型钢模组装。考虑到沉井浇筑速度快，会对模板产生较大的侧压力，内外模板决定选取用16mm对拉螺栓固定，
6、螺栓纵横向间距为1*1m，拉螺栓设三道止水片中部设一道两端各设一道，止水片与螺栓接触的一圈满焊，相应地靠砼一面以小方木等距离支顶，模板横向以248钢管环、竖向以248钢管加固，钢管环用适当支撑支顶在外脚手架上保持模板稳定性，并利用上一节沉井模板来固定下一节沉井模板。b、外壁支模和混凝土浇筑，在井外搭设双排钢管脚手架，内模模板支设采用搭设钢管满堂脚手，对于井壁上预留着地管道孔，为防止下沉时重量不等，造成重心偏移，施工中采用在洞口内外预埋钢框和螺栓，用钢板、木板封闭，中间填与孔洞面积混凝土重量相同的砂石配重。5、钢筋绑扎钢筋在加工场地机械成型，人工进行绑扎。沉井井壁，顶部板均采用钢筋网片，在沉井一
7、侧绑扎成型，用吊车进行大块安装，以加快速度。沉井井壁竖筋一次绑好，水平筋采取分段绑扎，在同一截面上的钢筋搭接数量应不得超过钢筋总量的1/4，绑扎搭接长度应大于等于42d或10d电弧焊接，内外型采用“S”型筋和“V”型筋连接固定，底板、顶板双层钢筋用钢筋撑凳支撑。钢筋凡直径在18以上的均考虑闪光对焊焊接，18以下的一般考虑绑扎及电弧焊接。预留连接钢筋，为保护钢筋位置正确，垂直钢筋间距采用开出槽口的大卡尺控制，水平筋间距采用拉线与划线控制。6、砼浇捣混凝土采用商品砼、汽车泵浇筑。分层浇捣，每层砼厚度控制在30cm，均匀循环浇灌，一次连续浇捣完毕，灌筑砼时应沿着井壁四周对称进行避免混凝土面高低相差悬
8、殊，压力不均而产生地基不均匀沉陷，每层混凝土要求在2小时内浇捣完毕。施工前，先做好砼坍落度试验，并按规定留设好砼抗压试块。两节混凝土的接缝处设水平凸缝，上节混凝土须待下节混凝土强度达到70%后浇筑，接缝处应经凿毛处理，并冲水清理干净湿润，浇筑前应先浇一层10cm厚级配相同石子减半混凝土，以确保混凝土接缝密实。 7、刃脚垫架拆除沉井拆模板在混凝土强度达到25%即可拆除旦刃脚垫架，在混凝土强度达到100%方可拆除破土下沉。在破碎砼垫层之前，应对封底及底板接缝处部位砼进行凿毛处理。砼垫层破除应在专人指挥下分区、分块、依次对称同步进行。拆除方法是将砼垫层底部的挖土，使垫层下沉，利用空压泵或人工重磅榔头
9、破碎，刃脚下砼垫层破碎后应立即用砾砂石回填，在刃脚内外侧应筑成小土堤，以承担部分井筒重量，接着破碎另一段，如此逐点进行，破碎垫层时要加强观察沉井是否下沉均匀、移位、倾斜现象，如发现异常情况，应立即处理。8、沉井下沉a、沉井采用挖土下沉，每层挖土量采用机械与人工配合进行，根据土质情况，采用碗形挖土自重破土方式，采用抓斗机，停在沉井边路面上抓挖从中间开始挖向四周，均衡对称地进行，使其能均匀竖直下沉。每层挖土厚为0.40.5m，在刃脚边缘留下1.21.5m宽土台，用人工逐层切削，每人负责23m一段的方法对称按顺序分层逐渐往刃脚方向削薄土层，每次削515cm，当土拢挡不住刃脚挤压而破裂时，沉井便在自重
10、作用下破土下沉，刃脚下部土方边挖边清理，挖土时着重注意平横防止倾斜移位产生裂缝等影响。b、如碰到硬土层，当土拢削至刃脚，沉井仍然不下沉或下沉不平衡，则须先挖空刃脚底土层，若还不能下沉，再分段按次序逐段对称的将刃脚下挖空，可使沉井因均匀的减少承压面而平稳下沉c、在沉井开始下沉和将至设计标高时，周边开挖深度应小于30cm，避免发生倾斜，尤其在开始下沉4m以内时，其平面位置与垂直度要特别注意保持正确，否则继续下沉不易调整，在离设计高度20cm左右应停止取土，依靠沉井自重下沉到设计标高。当沉井下沉将到设计标高时，要马上进行抛石或拉锚防止再下沉。d、在沉井内由抓斗机挖出土方，用翻斗汽车运到弃土场堆放。e
11、、沉井下沉测量控制，在井外地面设置纵横十字轴线控制桩，水准控制点，下沉前在井壁上设十字控制线，并测设1cm一道地水平控制点，在井壁外侧用红漆画出标尺，以控制沉降平衡，井内中心线与垂直轴线，各吊垂球一个，对准下部标板来控制，挖土时随时观测垂直度，当垂球离墨线边达1cm，即应纠正，沉井下沉过程，每班至少观测2次，并应在每次下沉后进行检查，做好记录，如发现倾斜、位移、扭转时，应及时通知值班队长，指挥操作工人纠正，使在允许偏差范围以内，当沉至离设计标高2m时，对下沉速度和挖土情况应加强观测。9、下沉倾斜、位移、扭转的预防纠正沉井下沉过程中，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
12、施。对倾斜产生的可能原因有：a、刃脚下土质软硬不均；b、拆刃脚垫架，不对称进行或进行不及时回填；c、挖土不均，使井内土面高低悬殊；d、刃脚下掏空太多，使沉井不均匀突然下沉；e、排水下沉，井内一侧出现流砂现象；f、刃脚一边被大石块搁住；g、井外弃土或施工荷载对沉井一侧产生偏压。操作中可针对原因予以预防，如沉井已经倾斜，可采取在刃脚一侧加强挖土，并可以在较低一侧适当回填砂石，必要时配以井外射水或局部偏心压载，都可使偏斜得到纠正，待其正位后，再均匀取土下沉。如倾斜是由于大石块或被其他污物搁住，可用风镐破碎或爆破成小块取出，炮孔须与刃脚斜向平行，每次药量控制在100g以内。位移产生的原因多由于倾斜导致
13、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沉，加强观测及时纠正倾斜、位移，纠正措施一般是有意使沉井向相反方向倾斜。再沿倾斜方向下沉，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移，纠正倾斜后，使其向位移相反方向产生位移纠正。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，使沉井偏差控制在10cm内。10、封底当沉井到离设计标高时，停止挖土，经23天下
14、沉已稳定经观测，在8h内累计下沉量不大于1cm时，即可进行沉井封底。沉井采取排水封底方法，对土形进行整理，使之成为锅底形，自刃脚向中心挖放射形排水沟，填以石子作为滤水暗沟，在井底中部设集水井，井深12m，插入直径0.45m 周围有水的混凝土管式钢管，四周填以碎石，使井底的水汇集到集水井，用水泵排出，使地下水位保持以下3050cm，进浆砌块，浆砌块施工完毕后用C15砼封底，待砼强度达到30%后，绑扎钢筋，浇筑上层40cm钢筋混凝土底板，浇筑顺序应对称进行浇筑，并振捣密实。混凝土养护期间，在封底集水井中应不间断的抽水，待底板混凝土达到70%强度后，集水井停止抽水，进行封堵，方法是抽出井筒水后立即向
15、滤水井管中灌入C30早强混凝土，并装上法兰，再在上面浇筑一层混凝土，使之与底板相平。三、河道围堰方案穿越河道段的管道距河底无安全距离，为减少水压、防止顶进时出现进水塌方等危险，在顶管施工前对河道进行围堰。围堰施工顺序：打设松木桩竹片、彩料布固定填入素土抽干河水。考虑到直接向河内填土会对河道造成污染，故采取木桩围堰的方案。两侧松木桩采用机械打设，木桩梢径15cm长6m，间距为50cm，打设完成后在双排桩间采用竹片、彩料布固定，然后向内填入素土，夯实后抽干河水再进行顶管顶进工序。四、顶管施工技术方案1、施工工艺工程开始测量放样放样复核基坑构筑地面设备安装工作设备安装注浆材料准备出洞准备挖土、运土注
16、 浆推 进测 量卸管、接口安装进 洞取工具管全线测量收 坑工程结束2、工具管选型顶管机型的选择， 我们主要从效率、成本、环保等方面考虑，由于口径管900出泥量较一般，因此选用多刀盘土压平衡式工具管，该机型切削后的土体皆为原状土，利于弃土外运，不会对环境产生污染。有着技术成熟、可靠、对土层扰动少等特点。3、工具管施工原理及主要特点 多刀盘土压平衡式工具管机型源于DK式大刀盘土压平衡式工具管，所不同的是用四个对称布设小刀盘(70%的切削断面)代替了全断面刀盘， 这样就解决了大刀盘的昂贵而笨重的驱动系统，使整机重量、成本大为降低，机内空间大增，且维修简单、操作方便。 （1）施工原理 该机型的施工原理
17、是建立在土压平衡理论基础上的。即：掘进机正面压力与所处土层的地下水压和土压力处于平衡状态； 排土量与掘进机顶进体积的平衡。 该机面板上设有土压力传感器，可精确测量土仓内土压，在理论上我们可将控制在地下水压和土压力之间，这样就能达到了土压平衡。 （2）特点 a、适用土层多，如向土仓内注入泥浆以适应砂质土层。 b、能保持挖掘面稳定，达到极小的地面变形。c、有利环保作业环境好，管道内可保持异常清洁，且施工噪音小。4、顶管措施（1）顶管注浆顶力控制的关键是最大限度地降低顶进阻力，而降低顶进阻力最有效的方法是进行注浆。注浆使管周外壁形成泥浆润滑套，从而降低了顶进时的摩阻力，我们在注浆时做到以下几点：a、
18、选择优质的触变泥浆材料，对膨润土取样测试。主要指标为造浆率、失水量和动塑比。b、在管子上预埋压浆孔，压浆孔的设置要有利于浆套的形成。c、膨润土的贮藏及浆液配制、搅拌、膨胀时间，听取供应商的建议但都必须按照规范进行。d、压浆方式要以同步注浆为主，补浆为辅。在顶进过程中，要经常检查各推进段的浆液形成情况。e、注浆设备和管路要可靠，具有足够的耐压和良好的密封性能。在注浆孔中设置一个单向阀，使浆液管外的土不能倒灌而堵塞注浆孔，从而影响注浆效果。f、注浆工艺由专人负责，质量员定期检查。g、注浆泵选择脉动小的螺杆泵，流量与顶进速度相应配。(2)管子与接口a、所用管节为”F”管受力性能好，接头稳固性高，接口
19、处止水密封性能好。b、选用优良管材并处理好管子接口对顶管施工是十分重要的。选用通过ISO9002认证企业的产品，要按有关规范对管材作现场检查验收，发现不合格品坚决予以退回。c、接管前再次检查管子接头的槽口尺寸，橡胶圈和衬垫板的外观和质地。确认合格后可在接口处均匀涂抹薄层硅油等对橡胶无侵蚀性的润滑材料以减少摩阻力。承插接管时加力要均匀，应保证橡胶圈不移位，不反转，不露出管外。顶管结束后要按设计要求在管内间隙处填充弹性密封膏，并与管口抹成一个光滑的渐变面。（3）地下管道内通讯方式顶管施工中地下通讯采用敷设有线电话，其设置位置：掘进机操作台、工作井顶进控制台、地面及每套中继间各设一部，以此方式加强通
20、讯联系，协调指挥作业。（4）地表隆沉控制a、本顶管掘进机是采用土压平衡，可先计算出各顶管段的开挖中心处的主动土压力和被动土压力，然后将掘进机的土压力设定在此主动土压力和被动土压力之间。b、在刀盘切削搅拌的同时，主顶和中继间徐徐推进，土仓内的土压力便会徐徐升高，当土压力升到大于控制土压力P时，把螺旋输送机打开，一部分土被螺旋输送机排出，只要把推进速度调节到与螺旋输送机排土量相符，则可保持土压力为恒值。c、在实际推进过程中，不可能完全处于上述理想状态，如推进速度快于排土速度，我们就推推停停，保持向前推进；反之，则可将螺旋输送机开开停停。无论出现哪种情况，都必须使土仓内的土压力保持在控制土压P20K
21、Pa的范围内，这就能保证土压平衡，如果土仓内的土压力小于主动土压力，地面将产生沉陷，反之，地面将隆起。因此，控制土压力的设置和土仓内土压力的保持是关键。（5）测量与方向控制顶进的测量与方向的控制，是采用激光经纬仪辅以水准仪测量，通过油缸进行纠编，遵循先纠上下后纠左右的原则，我们要做到以下几点：a、有严格的放样复核制度，并做好原始记录。b、布设在工作井后方的仪座避免顶进时移位和变形，必须定时复测并及时调整。c、顶进纠偏必须勤测量、多微调，纠偏角度应保持在10m20m不得大于1。d、初始推进阶段，方向主要是主顶油缸控制，因此，一方面要减慢主顶推进速度，另一方面要不断调整油缸编组和机头纠偏。e、在每
22、一顶程开始前必须制定坡度计划，可对设计坡度线加以调整，以方便施工和最终符合设计坡度要求和质量标准为原则。5、进出洞口措施 （1）出洞措施 a、为使进出洞口顶进过程中不发生泥水流失，在进出洞口里安装橡胶止水法兰。 b、为防止掘进机出洞时产生叩头现象，采用延伸导轨，并将前三节钢砼管与机头做成钢性联接。 c、紧贴工作井洞口外侧安插一排钢板桩，作为钢封门，防止洞口打开后外侧土体涌进井内。 （2）进洞措施： a、同样在接收井外侧施打一排3.5m宽的钢板桩作为钢封门，便于凿除洞口，并做好进洞前的准备工作，包括人员、设备. b、机头进洞后，及时将与机头连接的管子分离，机头及时吊出井外；并抓紧处理井内泥浆和进
23、行洞口封门止水。 c、机头进洞后止水工作抓紧作好，洞口处土体流失、管子沉降等现象就不会发生，也是保证顶管质量的关键。6、顶管时的意外应急措施 根据的地质情况，顶管所处土层为淤泥质粘土层中，因此在顶管施工时可能遇到一些意外情况，如土质突然变化、遇到障碍物等，必须采取有效的措施来处理。 （1）地质发生很大的变化，突然间变硬或变软。这可以通过刀盘的转矩来判断，如果突然变硬了，则向土仓内加入水或泥浆，掘进机上设有加泥孔，其目的就是用来加泥的。如果太软，这没有多大问题。但为了防止土的承载力急剧下降，出洞时已把第一至第三节管子及工具头都联成了一个整体，以增加它们的刚性，从而可避免机头突然沉陷。 （2）如果
24、发生漏水，可把螺旋输送机出土口关闭或并得很小，同时加快推进速度，快速通过滞水层。如果是明水，除了关闭出土口外必须把螺旋输送机倒转，不使水涌入，同时，尽快找出水源，加以堵漏。此种情况在封闭式土压平衡机头中比较容易处理。 （3）遇到障碍物时，可以在机头前进行注浆固结土体，然后将机头上人孔打开进行清除。 （4）在顶管施工过程中，如果出现异常的偏差或纠偏失效，必须在允许偏差标准以内就停下来，分析原因，找出对策再继续顶进，切不可盲目行动。操作人员必须严格遵守这样一条规定：无论何种情况，超过允许偏差一律停下来，并且如实汇报情况，以便分析原因，找准对策。（5）建立意外情况立即报告制度。即当意外情况发生时，当班人员必须采用任何可采用有效通讯方式，尽快地与公司有关领导取得联系，向上级报告情况，以便及时采取行之有效的措施。顶管施工完成后，拆除围堰。宁波市市政设施建设开发有限公司二八年十月五日