[广东]市政工程管网系统截污施工方案(沉管法)

xx市四大污水分区管网系统完善工程

xx――xx

XX”井段

过

河

管

施

工

方

案

编制人：编制日期：

项目负责人：技术负责人：

审批人：审批日期：

沉管施工方案

一、工程概况：

本工程为xx市四大污水分区管网系统完善工程——xx工业大道区域土建工程。W84~W84”段管道横穿西碌涌，与西碌涌呈“十”相交状，为并排的两条D630钢管，埋设于河床底下4米，采用沉管方法施工。根据现场实际情况,取现场过涌段管道两端W84、W84”号检查井中心为过涌部分的起点和终点标志进行现场放线测量，坐标分别为（22261.494，42756.013），（22219.475，42771.211），管段长度42米。本工程的特点是在水中施工，不影响道路交通，施工时受潮汐影响较大；难点是控制基坑及垫层的标高平整。

二、工程条件：

Ⅰ、地形地貌情况：根据现场勘测，陆地部分地貌相对比较平坦，过江部分平均水深在1.5米左右。

Ⅱ、地质情况：场区主要为第四系全新统人工填土层、全新统海陆交互沉积层、上更新统河流相冲积层及残积层，基岩为白垩系上统三水组康乐段碎屑岩，埋管土层为淤泥质土。

Ⅲ、水文情况：参照水文报告得知，该河流季节性较强，平水期水流平缓，洪水期水流急涌，平水期涨潮水深最大约2.5米,低潮时1米左右。丰水期多出现在4~10月份，枯水期为11月至次年的3月份。

三、施工方法

污水管道穿越西碌涌段采用沉管法施工，先施工W84及W84”井底板，同时，钢管在岸上一次焊接成型，在高潮时以吊机将其吊放在水面上，用吊机和挖掘机配合就位，然后灌水下沉，直至将钢管沉放于底板上为止。钢管安放好后进行闸门井井壁和顶板的施工。设计图纸为两根DN630并排过江管道,钢管型号采用D630×10。过江管两岸堤岸的拆除与修复上报水利局审批，在取得批准后方可开工。为管线安全考虑，在两岸设置禁锚标志。

施工工艺流程图：

Ⅰ、施工准备及测量放样

工程开工前，进行以下的测设工作：测设W84、W84”号检查井井位，测设管道坡度、管道流水位标高、开挖沟槽边线及附属构筑物的位置。

Ⅱ、闸门下部结构施工

一、钢板桩支护

（一）井位采用拉森钢板桩密扣支护直槽开挖的方式施工，桩长9米，入土深度为3米。具体见附图一、二、三

（二）井位施打IV型拉森桩之前，降低原地面土方1米，拉森桩施工完毕后，开挖分层依次进行,层层下挖。

（三）横向支护采用32C 槽钢横压，然后用D250钢管距地面每2.5m 的位置设置横撑一道，水平横撑间隔为2.5m ，拉森IV 型钢板桩数据如下：

拉森IV 钢板桩的抗弯强度设计值为[f]＝200MPa ，

根据地质报告及设计图纸，取最不利位置进行受力计算，最不利位置开挖深度范围内的土质为淤泥2.6米，粉质粘土1.1米，淤泥质细砂4.1米，粗砂1.7米。

土体的参数（取加权平均值）：

γ＝18.35KN/m3；内摩擦角φ＝10.350；粘聚力C ＝13.60KN/m2。

Ka ＝tg2（45-10.35/2）＝0.695； Kp ＝tg2（45+10.35/2）＝1.438；

主动土压力引起侧压力的斜率为Ka γη=＝12.75；

被动土压力：ep ＝Kp c xKp 2-γ＝26.39x －32.62＝Ax －B ，得出A ＝26.39，B ＝32.62。 计划采用两层支撑，先按等弯矩布置计算各层支撑的间距。

根据其允许抵抗弯矩计算桩顶部悬臂部分的最大跨度h ＝3

][6Ka W

f γ ＝267cm ＝2.7m ；

根据等弯矩布置横撑的公式：h1＝1.11h ＝2.97m ＝3m ； h2＝0.88h ＝2.4m 。

按7米分配，根据现场实际情况，采取h ＝2.5m ，h1＝2.5m ，h2＝2m ，那么钢板桩强度可满足。

将钢板桩视为连续的墙体，采用《建筑施工计算手册》3.7.3所载近似法进行计算。假定先设置了第一道横撑后，开挖到5m ，此时支撑段k ＝1，h0k ＝5m ，hkk ＝h1k ＝2.5m ，Nk ＝N1，令入土深度为x ，根据公式： 0)6121()()(213130200203=------⨯-k k kk kk k kk k h h h x h B h x Ah B h Ax ηηηη

得32

1.988.8415.10x x x +--=，知x ＝

2.89m 。

那么N1＝2

0202121Ax Bx x h h k k --+ηη＝139.13KN/m ；

M1＝3

10)(61

k k h h -η＝33.2KN*m ； M2＝kk

k h N h 161

30-η＝-82.2KN*m 。

设置第一道横撑后开挖简图如下：

设置第二道横撑后开挖到7m ，那么：k ＝2，Ni ＝N1＝139.13KN/m ，h0k ＝7m ，h1k ＝5m ，hkk ＝h2k ＝2m ，Nk ＝N2，其他同上，同样根据公式知：

320.5316.09 5.920x x x +--=，知x ＝3.94m 。

那么同理N2＝274.66KN/m ，M3＝－174.68 KN*m 。 设置第二道横撑后开挖简图如下：

开挖第一层计算简图及结果

-82.2

N1=139.1333.2

174.68

82.2

N2=274.66

N1=139.13

33.2

实际施工中打9米拉森钢板桩，入土深度为3m，满足计算要求。

二、闸门井垫层施工

1、按设计要求，井垫层为10cm厚素砼，按基础的结构尺寸，测量放样出基底标高，采用机械挖掘至设计标高以上30cm，然后用人工挖至设计高度，并平整基底。

2、必须设置抽水设备抽排基底的水，不得带水浇筑基础垫层砼。

3、砼按设计标号和要求采用商品砼，用专用车辆运输至基坑边，通过溜槽送至坑底，人工摊铺，按设计高程检平，用振动棒和平板振动器交替振捣密实。送至现场的砼应进行质量检验，控制砼的坍落度在9-12cm，如发现砼混合料有离析现象对离析部份剔除不予使用，并随机抽取样品制作抗压试件，以备抗压试验所用。

4、素砼基础垫层浇筑完毕后，抹平砼面，并保证12小时内不得浸水，初凝后及时进行养护，待砼强度达到2.5MPA以上时方可拆模。

三、底板施工

1、准确测放底板中线、水平控制标高，按标高做好模板底的水泥砂浆找平层，以确保模板位置及标高的准确。

2、按结构尺寸布置安装底板模板及支撑体系，模板表面必须平整，拼接紧密，支撑牢固。

3、钢筋绑扎：按图纸弹放底板钢筋的分档标志，摆放上下层钢筋。绑扎钢筋时，除靠近外围两行的相交点全部扎牢外，中间部分的相交点相隔交错扎牢，且保证受力钢筋不位移。双向受力的钢筋不得跳扣绑扎。底板上下层钢筋有接头时，错开搭接，接头位置和搭接长度均要符合规范和设计要求。钢筋搭接处，在中间和两端按规定用钢丝扎牢。

4、底板施工时，要注意保护层垫块的放置，保证钢筋有足够的保护层厚度。用钢管固定墙身预留钢筋的位置，防止浇筑砼时受到挤压而跑位。

5、待基础底板砼强度达到规定值后，钢板桩的下层支撑需要进行转换，拆除下层对撑钢管，将支撑的后座改到基础底板上。

Ⅲ、钢管管沟土方开挖及运输

（一）、钢管埋深为河床以下4米，由于是在水下挖土，根据现场施工环境等情况，决定沟槽的开挖采用机械开挖，挖掘机械采用2方斗容量的挖泥船。

（二）、为加快工程进度，沟槽开挖出来的土方以运泥船转运到离开挖地点约30m远的涌边暂时寄存，回填时再转运回来。

（三）、基坑开挖时应控制好槽底标高，避免超挖、扰动土基并尽量考虑土方平衡，以