水下作业(潜水)施工方案

七格污水厂进厂管四标顶管水下取机头及安装钢管弯

头施工方案

水

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作

业

专

项

施

工

方

案

编制人职务（称）

审核人职务（称）

批准人职务（称）

批准部门(章)

编制日期

四标顶管水下取机头及安装钢管弯头的施工方案

一、工程概况：

（一）、原施工方案简介：

杭州市七格污水处理厂三期工程进厂主干管过和睦港顶管工程（Ⅳ标段）位于钱塘江北侧。顶管接收井（W1-1，15.8m×9.6m）位于和睦港西侧，深约16.3m，距七堡排涝泵站排涝箱涵20.2m，距最近的建筑（杨公村民居，已规划拆迁）12.2m，井位占据现状杨公村进出道路。

由于杨公村拆迁工作进展缓慢，为保障沿江大道污水管线的全线接通，需及时进行和睦港倒虹管顶管施工，根据业主意见和现场调研，为减少对杨公村民居和村道的影响，相关方建议顶管接收井沿轴线方向向和睦港方向移位12m，移位后距七堡排涝泵站排涝箱涵

10.8m，距最近民居17.6m。

为保障顶管接收井实施过程中民居和排涝泵站箱涵的安全，在顶管接收井实施前采取一定的施工措施进行保护，具体如下：

由于场地条件限制，原顶管接收井取消自来水一格，由沉井施工改为基坑围护开挖，逆作法施工。采用Φ800钻孔灌注桩加Φ800双排高压旋喷桩止水帷幕的基坑围护。自然地面标高6.5，基坑开挖标高-10.65，高压旋喷桩桩底标高-15.65。井底板以下5米采用Φ800

高压旋喷桩满堂土体加固止水。基坑开挖标高-10.65，高压旋喷桩桩底标高-15.65。采用逆作法分段施工井壁，以钢筋砼井壁为基坑内支撑，不仅可以减小基坑围护的面积，而且能严格控制基坑位移。（二）、目前的问题

基坑开挖到第三节时（标高-2.00到-5.00），基坑四周出现较大的渗水情况，明显Φ800双排高压旋喷桩止水帷幕的止水效果未能达到设计要求。如果继续按照原施工方案施工，基坑开挖标高

-5.00以下时，存在很大的安全隐患。

（三）、原因分析

本次接收井位置地质局部变化，现有的地质报告揭示的地质情况与实际施工中有一定的偏差，造成高压旋喷桩止水帷幕的止水效果未能达到设计要求。

（四）、解决方案

由于施工工期紧，如果按照原施工方案中应急预案进行处理，需要较长时间，为了保证施工工期，经与设计方协商，原逆作法钢筋砼底板提高到－4.00米，在完成标高-2.00到-5.00的钢筋混凝土井壁施工后，停止按照原施工方案中基坑开挖施工井壁的施工工艺，顶管机头进洞后采用较为成熟的水下取机头施工工艺，水下安装钢管弯头、填充水下混凝土至底板标高以下（水下封底），水下砼到一定强度后再抽水进行底板施工。

（五）、解决方案的安全可行性分析

顶管水下取机头施工工艺是一个较为成熟的施工工艺，该工艺快捷、安全，目前，在国内外得到广泛使用，下面结合本工程的自身特点，就方案的安全可行性分析如下：

1、采用本方案的目的

目前，沿江大道污水管线已基本全线接通，仅有个别标段没有贯通，为了尽快完成和睦港倒虹管顶管施工，只有采用上面的解决方案，才能较快的完成和睦港倒虹管顶管施工。

2、安全性分析

（1）、本顶管接收井原方案采用Φ800钻孔灌注桩加Φ800双排高压旋喷桩止水帷幕的基坑围护，逆作法施工钢筋混凝土井壁。原方案在钢筋混凝土井壁施工完成后，采用人工施工的方法破除洞口钻孔灌注桩。新方案改为井内回灌水达到井内外压力平衡，由潜水员在水下破除洞口钻孔灌注桩，这样施工就结构自身应该安全的。

（2）、目前，逆作法施工钢筋混凝土井壁已到标高-5米，与顶管管顶标高-6.38米只相差1.38米，以钢筋砼井壁为基坑内支撑已基本达到目的。逆作法施工的墙体结构，目前顶部已与钻孔桩顶部撑梁连成整体且施工过程中壁板与钻孔桩之间有钢筋连接，墙体稳定。（3）、洞口钻孔灌注桩的破除是在顶管机头顶到钻孔灌注桩后水下进行的，井内土体也在水下挖除至管底。由于井内回灌水达到井内外

压力平衡，潜水员水下破除洞口钻孔灌注桩时不会引起土体的流失。经检算，机头出洞后抗浮能够满足要求。

二、水下取机头及安装钢管弯头的施工方案

（一）、前期准备

1、水下作业人员

本工程水中作业量较大，准备潜水员八名、辅工十二名。

2、设备材料准备

设备有：150吨汽车吊一台、长臂挖机两台、空气压缩机两台、高扬程潜水泵六台、备用发电机（50KVA）一台、潜水作业设备四套等。（二）、水下破除灌注桩

1、第三节内衬墙浇筑完成强度达到70%后，开始井内灌水压仓以平衡地下水土压力，并且将井外降水深井同时回灌水，井内灌水的高度要保证井内水压大于井外水土压力。回灌水完成后采用长臂挖机和水下冲吸的方式挖除水下土体至设计标高（-9.7m）。

2、测量定位需破除的桩位。

根据图纸提供尺寸测出洞口位置区，使用吊重法测出洞口具体位置（测出直径应比原图纸设计尺寸大50cm）。

3、潜水员水下作业破除灌注桩。

在洞口区域潜水员搭设水下施工脚手架，在顶管机头顶到灌注桩后，潜水员水下作业破除洞口位置灌注桩。

4、潜水员检查井下土体标高符合设计要求后，再做下一道工序。（三）、顶管的连接和封堵

顶管机头后续三节砼管接口断面用四根M30拉杆螺栓拉紧。机头顶进到接收井内拆除机头连接砼管螺栓，拆除机头内电器设备。在第一节管中砌筑1m厚封堵墙，墙后背用沙包叠筑支墩以防封堵墙受水头压力位移，墙底部预埋一根带有蝶阀的4吋管。

（四）、水下吊出顶管机头

潜水员井内余土清除，水下挂钩，配合150吨汽车吊吊动机头使之与第一节砼管脱开，汽车吊吊出机头。本顶管机头水下重量约15吨。

（五）、水下钢管弯头连接

1、钢管弯头起吊、安装前，在钢管弯头内部焊接50钢管支撑，要保证钢管弯头起吊、安装和浇注水下混凝土时有足够的刚度。

2、在钢管弯头安装闸阀部位的外面，焊接Φ25长度为30厘米的钢筋9根，以闸阀为中心，分为3排，每排3根，上下左右间距均为50厘米。

3、找好钢管弯头的起吊点，栓好缆风绳，吊起后立管垂直，下吊至指定位置后，一名潜水员进入井内指挥吊车与地面人员使钢管与砼管