专项方案(工作坑)详解

第一章编制依据

1、西安市市政设计研究院设计的施工图设计

2、《混凝土结构工程施工质量验收规范》GB50204-2011

3、《混凝土结构工程施工规范》GB50666-2011

4、《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008

5、《给排水构筑物工程施工及验收规范》GB50141-2008

6、《建筑基坑工程监测技术规范》GB 50497-2009

7、《建筑基坑支护技术规程》JGJ 120-2012

8、《建筑深基坑工程施工安全技术规范》（JGJ 311- 2013）

9、《地下建筑工程逆作法技术规程》JGJ_165-2010

10、《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》JCT 640-2010

11、《湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程》JGJ 167-2009

12、《给水排水工程顶管施工技术规程》CECS 246：2008

13、《钢筋焊接及验收规程》JGJ18-2012

14、《地下工程设计与施工手册》

15、《建设工程安全生产管理条例》国务院令第393号

根据《建设工程安全生产管理条例》和建设部建质【2009】87号文件《危险性较大工程安全专项施工发难编制及专家论证审查办法》的要求，开挖深度超过5米（含5米）的基坑开挖支护和技术难度较大的顶管工程必须由企业组织专家组，对编制的安全专项施工方案进行论证审查。

依据公司《专项方案编制管理规定》，结合施工现场实际情况，项目部本着“安全第一，预防为主，防控结合”的方针，对本工程基坑开挖、支护和管道顶进等施工专项施工方案进行了细化和完善。该方案由工程项目项目技术负责组织相关技术人员编制，经公司技术部门审核、完善，并经公司总工程师审批，现提请专家组对该方案进行论证审查，以便我们修订完善后实

第二章工程概况一、工程概况

第三章顶管工作坑支护方案

二、支护方案的选择

按照基坑围护设计所遵循“安全、经济、施工便捷”的原则，项目部在全面对现场地下地上施障碍物全面调查的基础上，针对实际施工现场场地的局限性和业主对该工程总体目标的要求，根据地质勘察资料情况，综合考虑基坑周边的环境等因素，为确保顶管施工安全顺利实施，参照设计图纸，结合以往顶管工程施工经验，确定本工程顶管施工基坑支护方案为：先采用高压旋喷桩做预支护，再按照设计文件和逆作法要求分层分段对基坑进行支护。

考虑到今后地下其余管线的埋设便利，拟对逆作法混凝土护壁地面以下3m 部分，按照临时维护结构，在顶管施工完成后回填至该位置时，予以拆除；地面3m以下按照设计混凝土热力井施工图制作，既作为支护结构，有作为永久性结构。

三、工作井位置

根据设计图纸中的关于检查井位置设置的原则，兼顾现场实际地形和周边环境的实际情况，为确保基坑的稳定性和顶管施工作业的安全性，确保地下管线安全和社会交通安全，尽量少占或不占行车道，充分利用人行道外侧的空地，在选择工作井位置时应遵循以下原则：

1、工作井位置应尽量不设置在地势低洼地段和现状沟渠附近；

2、工作井位置应保持与地上障碍物、构筑物一定的安全距离；

3、工作井位置尽量距现状道路有一定安全距离；对于工作井无法避让

而设置在现状道路上时，需作临时便道，设置警示标志和围挡，采

取在混凝土护壁上增设木支撑的补强措施。

4、工作井周围区域划分明确，坑周围需硬化处理，四周围挡牢固，并

设有临时排水设施。

四、工作井尺寸

工作井应有足够的空间和工作面，保证下管、安装顶进设备和操作间距，工作井井底长、宽尺寸可按如下公式：

1、坑底净宽

W＝D＋(2.4～3.2)

式中W ──工作坑底宽度(m)；

D ──顶进管子外径(m)；

2、工作井井底长度

L＝L1＋L2＋L3＋L4＋L5

式中L──工作坑底长(m)；

L1──管子顶进后，尾端压在导轨上的最小长度，一般留0.2米；

L2──每节管子长度(m)；

L3──出土工作间隙，根据出土工具确定,一般为1.0～1.5m；

L4──千斤顶长度(m)

L5──后背所占工作坑厚度(m)。

宽度：W ＝D＋(2.4～3.2) = 1.8 + 3.2 = 5.0 m

长度：L＝L1＋L2＋L3＋L4＋L5 = 0.2+ 3.0+1.5+1.3 +1.5= 7.5 m

五、工作井的设计工况

1、旋喷桩预支护

本工程采用旋喷桩对井周土体加固进行预支护，土体加固高压旋喷

桩桩径为50cm，

桩长为16m，每一

工作井周共有68

根。旋喷桩加固强

度为3MPa，渗透

系数小于10cm/

天。桩的垂直度偏

差不得大于1.5%，

桩位偏差不得大

于50mm。具体如

下图所示：

六、逆作法工作井施工

旋喷桩预支护施工完成，桩体强度达到设计要求后，方可进行基坑土方的开挖和混凝土逆作法的施工。设计图如下：

第四章工作井顶力计算及后背设计

工作井后背承受最大顶力

参照GB50268-2008和CECS 246:2008，顶力计算公式如下：

F0=π*D1*L*f k + N F

式中： F0-----总顶力标准值（kN）

D1-----管道外径（m）

L -------管道设计顶进长度（m）

f k ------管道外壁与土的平均摩阻力（KN/m2），取16

NF -------迎面阻力 NF=π*（D1-t）*t*R，由于本工程采用

人工顶管，所以取NF=0

F0=3.14*1.8*58*16=5245.056KN

根据地勘资料取得的土壤地质参数和以上计算公，我们选择管道中每座工作井所顶进最大管径和最长顶距作为计算参数，计算该座工作井的承受的最大定力，为确保计算顶力满足作业要求，在以上计算结果的基础上，乘以1.3的安全系数作为保障。具体见下表：

计算顶力

序号所在位置管径埋深井间距

（ KN ）

1 D1500 10.5 58m 6818.67

七、中继间的设置

根据以上计算可以看出，本工程所实施的顶管工程最大顶力为1606吨，最小顶力为846吨。该工程各顶管施工井段采用一次顶进明显不现实，需采用中继间技术予以解决定力较大的问题。

由于本工程管道地处砂层地质，摩阻力相对较大，因此中继间的设置距离相对较短。

中继站的位置和数目一般是根据所预测顶进力以及作用在管道上的允许顶