沉井与顶管专项施工方案

沉井与顶管专项施工方案

沉井与顶管专项施工方案

一、工程概况

市莲路～清河东路位置的截污管采用顶管方式施工，选用d800、d900、d1000、d1200、d1350、d1500混凝土管；DN820×10钢管、DN1020×120钢管。

二、施工安排

本工程进度计划总工期为180天，顶管工期180天。为确保本项目按质完成，我公司将抽调大量施工套机械，设顶管作业队进行施工，工程任务为本工程的工作井和接收井及检查井施工、顶管施工、顶管段的闭水试验。

顶管施工泥水平衡式顶管机进行机械顶进施工或人工顶进施工，施工顺序为：工作井、接收井施工、设备安装→管道顶进及接口处理→闭才→基坑回填。工程开工后，先进行各顶管段工作井的施工，接收井可在工作井施工的同时稍后一点进行，并在顶管机出洞前完成。在各段完成的管道的闭水试验通过后进入路基施工。

三、地质情况

根据该地区的《地质勘察报告》显示顶管主要位处于场地地下水以孔隙潜水为主,以粉砂、粗砂及砾砂层为主要含水层，其中淤泥层透水性相对较差，为弱透水层；砂层、碎石层相对较好，为强透水层。含水层分布稳定，累计厚度较大，故其水量丰富，地下水的补给主要为大气降水及邻区地下水的侧向横流，其水位变化受大气降水及附近河道潮水影响较大，钻探后测得钻孔地下水埋深为0.5～1.60m。地下水呈弱腐蚀性，对混凝土结构具有弱腐蚀性，对钢结构具有弱腐蚀性。

四、工程特点

1、由于本次施工污水为主干为该地方的主要干道，沿路企业及大小路口较多，施工影响范围较大，如道路交通、周边环境、附近企业、沿路居民等，文明施工要求高。

2、本工程专业多，技术处理难度高，包括工作井、接收井及顶管等工序，施工时应注意做好各种技术应急准备。

3、工程作业量大，要在合同期内完成施工任务，在短时间内投入人力、材料、资金、机械、技术数量相当大。

4、工程施工作业时间大部分在南方雨季、台风天气，给施工带来不稳定因素，特别是基坑开挖、河边河内作业，将受到影响。

5、工程工作面大，路线长，给施工材料设备调配及管理带来不便。根据现场实际情况，现路面部分地方较窄，施工时要密切配合道路交通作业，在管理方面强度大，协调部门多，特别是地下管线的问题。

6、工程地下水位较高，地质情况复杂，淤泥层较厚，土质差，地下敷设的各种管线多且复杂，污水管施工有相当难度。

7、工程工期要求紧，由于是道路交通压力大，来往车辆和地下管线等问题多，给施工带来不稳定因素。由此施工时将会分段分区施工，尽快完成施工任务恢复交通，总工期控制在合同工期以内。

8、现场道路已满足作业工程需要，周边有市政道路通至现场，交通主干道路运输相当方便。

9、由于本污水管线范围大，大部分线路有市政或村庄道路通至，对于少量不能通往道路，可修建施工便道或便桥，具体现场根据实际情况落实。

10、在做沉井是时，需注意周围的建筑物，在沉井时需注意时刻进行观察，以确保施工安全和施工顺利进行

五、沉井施工工艺流程图

六、主要施工方法

1、井位测量定位

根据图纸要求，定出井位中心点，放出基坑开挖范围，并在四周放出十字线在桩边上。

2、基坑开挖

根据沉井中心坐标及水准点进行测量放样。基坑开挖深度为原地面下1.5m。考虑到拆除垫层、支模、脚手架操作的需要，基坑四周宽比沉井宽1m，四周挖排水沟、集水井。挖土用1台1m3履带式反铲挖土机挖土，配合人工修破和平整场地，挖出的土方用汽车驳运至弃土场地，基坑按1：1放坡。

3、分节高度的确定

根据设计要求，沉井分二节制作、一次下沉。一次制作总高度一般不超过短边。依次高度若过大，施工比较困难，下沉时易引起倾斜，本工程沉井尺寸为7.5×4.0m，故采取分节浇注，一次下沉。分节高度应保证其稳定性，并使沉井能在自重状态下顺利下沉，其下沉系数K不小于1.15。可按下式计算：

K=（Q×B/（L（H-2.5）F+H））>1.15（当H>5m时）

式中Q—沉井辎重及附加荷载（t）

B—被井壁排除的水重（t）当采取排水下沉B=0

H--沉井下沉深度（m）

L—沉井外部周长（m）

2.5—按摩擦力在深5m时达到最大值，5m以下保持常值

F—单位面积摩擦力的平均值

R—刃脚反力，当挖空时R=0.6

下沉中如遇下沉困难，在井壁与土层2c m～3c m间隙间进行灌水，保证下沉顺利进行。

施工顺序是：第一节沉井混凝土浇好后，强度达到75%，浇筑第二节混凝土，强度达到95%，沉井下沉到设计标高处。

沉井结构如下图：

4、刃脚支垫

（1）刃脚支设模板，有垫架法，半垫架法和无垫架法，本沉井高度比较高、重量重、忍脚踏面面积较小、地基强度较低，根据以往施工经验若采用枕木，枕木不易踌躇，施工时不理想，本沉井电曾采用黄砂基层上加砼垫层浇筑法，垫层只做刃脚及底部隔梁，砼垫层上刷隔离剂，然后在其上支设刃脚及井壁模板，浇筑混凝土。

（2）砼垫层

根据刃脚、井壁厚度、砼垫层宽度定为1.5m，经计算砼垫层标号选用C20；垫层厚度为20c m。（3）砂垫层

砂垫层厚度根据沉井重量和垫层底部地基上的承载力计算。经计算采用0.3m厚砂垫层，宽度为1.8m，选用中砂，用平板振动器分层振捣（层厚小于30c m）并洒水，控制干容重>1.6KN，地基应清理整平后铺设砂垫层，使顶面保持在同一水平面上，用水准仪控制其标高在10mm偏差以内，并在其空隙中垫砂夯实。

5、模板支设

沉井井壁采用定型模板组装，不规则的地方，以及井壁穿对穿螺栓处，军采用非标准木模板。刃脚垫架上模板应分段安装，以便垫架拆除，刃脚上部井壁模板采用钢模板进行循环周转。考虑浇筑速度快，由于是泵送商品砼对模板产生很大的侧压力，用2[8槽钢，以φ16mm对拉螺栓固定，穿螺栓部位用100×100×55mm木模（等以后模板拆除后，用与砼成分相同的水泥砂浆替换），螺栓纵横向间距均为0.75×0.6m，中部设止水片，与螺栓接触的一圈满焊。槽钢用适当支撑顶在外脚手架上保持模板稳定，并利用上一节沉井模板固定下一节沉井模板。

外壁支模和混凝土浇筑，在井架外搭设双排钢管脚手架。内壁模板支设，采取在上节沉井预埋铁件的办法焊悬脚手架，随着沉井下沉，而不影响井内挖土，吊运土等作业。对于井壁上预留管道孔，在制作时可保留外层钢筋及浇筑外层砼，内侧用砖临时封堵，待下沉就位后制作接头或顶管顶进时，再凿去，以利下沉时保证沉井的强度。

6、钢筋的制作安装

钢筋在加工场机械成型，用双轮水平运输，用5T履带吊车进行垂直吊装就位人工绑扎。

每节井壁竖筋分段绑扎，与上节井壁连接处，伸出插筋，接头错开1/4，并采用焊接连接方法，焊接长度为10c m双面焊。为保证钢筋位置正确，垂直钢筋间距采用开槽口的木卡尺控制，水平筋间距选用一批竖筋按间距焊上短钢筋头控制。

7、混凝土浇筑

混凝土采用商品砼，浇筑采用泵车输送浇筑，浇筑采用分层平铺法，每层厚度控制在30c m～50c m均匀浇灌，一次连续浇灌完，灌注混凝土时应沿着井壁四周对称进行，避免混凝土面高低