顶管与沉井施工组织设计方案

顶管及沉井施工方案

姓名：林丹妮

指导老师：兰冰

编写时间：2014. 04 .29

一．工程概况：

1、工程概述及方案选择工程名称：某污水管道工程

建设规模：管道全长4532m。

工程范围：完成本项目本工程明挖施工、顶管施工、管道基础处理、污水管道安装敷设、新建工作井、接受井、检查井、沟槽回填、施工便道、路面恢复等施工图纸和工程量清单及招标过程中所发出的相关文件所包含的全部内容；

工期要求：施工总工期180日历天。

2、工程地质情况：

根据钻探揭露，线路分布的地层主要有第四系土层依次为人工填土层（Q4m1）、海陆交互相沉积层（Q4mc）、冲积层（Q4a1）、残积层（Qe1）。下伏基岩为燕山期花岗岩（γ53）。其野外特征按自上而下顺序描述如下：

（1）、人工填土层（Q4m1）

（2）、海陆交互相沉积层（Q4mc）

（3）、冲积层（Q4a1）

（4）、残积土层（Q4e1）

（5）、燕山期花岗岩（γ53）

3、地下水主要为第四系砂层孔隙潜水。

第四系孔隙潜水：主要埋藏于冲积砂层中，地下水位埋深一般0.6-2.0m，标高为0.32～1.46m。由于本路段砂层连续分布，且厚度较大，透水性好，故水量丰富。由地表降雨及上游地下水迳流补给。本场区的地下水对砼结构无腐蚀性，对砼中的钢筋具有中等腐蚀性。

4、圆形工作井接收井

本顶管工程根据设计图纸，设16座工作井和17座接收井，大部分工作井净空尺寸为6.5m，一个工作井向两个方向两次顶进；接收井净空为4.0 m。工作井和接收井采用机械挖土的沉井方法进行施工，最后施工垫层、集水井、底板、后靠背。

施工工艺选择：经调查分析，该排水管铺设拟采用密封泥水平衡式顶管工艺进行非开挖施

工。

二．顶管井的施工方案

1.简介：

顶管井工程根据设计图纸，设16座工作井和17座接收井，工作井净空尺寸为6.5m，一个工作井向两个方向两次顶进；接收井净空为4.0 m。因此该工程决定工作井与接收井均开挖至8.5米。

2施工方法：

由于管道穿越的地层主要为淤泥夹砂层，地下水位高，这种地层在受到扰动时容易发生流沙现象；且开挖深度为8.5米，如果采用大开槽方法修建深埋构筑物会遇到很多困难，因此此工程采用沉井方法施工。

又工程位于现有道路两侧，道路两侧为住宅区、厂区、商铺、鱼塘、河涌等，且施工中必须保证道路畅通及顶管工程的安全和质量，又第一层为人工填土层，所以井管在原地面制备。

沉管施工方案选择：由于该工程处于严重的流砂地层中和渗水量大的砂层，以及地下水无法排除或大量排水会影响附近建筑物的安全和生产的情况。又因本工程地面易产生严重的流砂，故沉井下沉应选择不排水下沉。

3.工艺流程：

（12）基坑测量放样→基坑的开挖→刃脚垫层施工→立井筒内膜和支架→钢筋绑扎→立外模和支架→浇捣混凝土→养护及拆模→封砌预留孔→不排水下沉→沉井下沉中的纠偏→沉井封底

4.主要工序施工要点

（1）基坑测量放样

根据沉井设计图纸和工程地质报告所揭示的地质情况，沉井基坑开挖深度取2 米，沉井刃脚外侧面至基坑边的工作距离取2米，基坑边坡采用1:1。整平场地后，根据沉井的中心坐标定出沉井中心桩、纵横轴线控制桩及基坑开挖边线。

（2）基坑的开挖

挖土采用1m³的单斗挖掘机，并与人工配合操作。基坑底面的浮泥应清除干净并保持平整和干燥，在底部四周设置排水沟与集水井相通，集水井内汇集的雨水及地下水及时用水泵抽除，防止积水影响刃脚垫层的施工。

（3）刃脚垫层施工

刃脚垫层采用砂垫层和混凝土垫层共同受力。

（4）立井筒内模和支架

由于顶管沉井高度达8米左右，因此井身混凝土分三节浇捣，内模同样分三节按装。井筒模板采用组合钢模与局部木模互相搭配，以保证内模的密封性。刃脚踏脚部分的内模采用砖砌结构，宽度与刃脚同宽。井身内模支架采用空心钢管支撑。钢管支架必须架设稳固，如有必要，可采用对撑支架，增加内模的稳定性。

（5）钢筋绑扎

钢筋的表面应洁净，且钢筋应平直，无局部弯折，预制构件中的主钢筋均采用对焊，钢筋接头应互相错开，并严格按照国家标准《混凝土结构工程施工及验收规范》

（GB50204—92）中的有关规定执行；现场钢筋绑扎时，其交叉点应用21＃铁丝绑扎结实，必要时用电焊焊牢。钢筋规格、尺寸应符合设计图纸要求和规定，绑扎钢筋时应采用撑件将二层钢筋位置固定，保证钢筋设计间距。为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板之间设置同强度标号的水泥砂浆垫块，垫块应与钢筋扎紧并互相错开。

钢筋绑扎完成后，待隐蔽验收合格后，方可进行立外模。

（6）立外模和支架

钢筋绑扎验收后，应进行架立外模和支架。井壁内外模用串心螺丝固定，串心螺丝采用φ16的圆钢，中间设置止水片，两端设置铁片控制井壁厚度尺寸，圆钢两端头上铰成螺纹，用定制钢螺帽固定，拆模时拆去钢螺帽，割去外露部分，再用同标号防水砂浆二度抹平，确保不渗水。外模支架必须稳、牢、强，保证在浇捣混凝土时，模板不变形，不跑模。（7 ）浇捣混凝土

混凝土的浇捣。为缩短施工周期和保证工程质量，采用泵送商品混凝土。泵送混凝土可将输送管的软管直接放入浇捣段，距离浇捣面1米左右，保证混凝土不离析。混凝土浇捣前应严格检查各种预留孔、预留管和预埋件的位置和几何尺寸，严禁漏放和错放。混凝土振捣采用插入式振捣器振捣，振捣棒插入时应离开钢筋，但应防止混凝土振捣不匀和振捣过密而产生混凝土离析现象的发生。混凝土在捣振时应随时检查模板受力和钢筋受力情况，防止模板因混凝土振捣的原因而跑模。

井身浇捣混凝土分三段施工：

工作井——总高度为8.3米，分三次浇捣完成，一次下沉。第一次浇捣刃脚部分，高度2.4米；第二次浇捣高度3.0米；第三次全部浇捣完成，浇捣高度2.6米。地面以上用M10砌筑30cm高240砖墙。

接收井——总高度为8.3米，分三次浇捣完成，一次下沉。第一次浇捣刃脚部分，高度2.4米；第二次浇捣高度3.0米；第三次全部浇捣完成，浇捣高度2.6米；最后在地面以上用M10砂浆砌筑30cm高240砖墙。

采用分段浇捣混凝土时，严格按规范要求做好施工缝。施工缝做成凸缝，并在后浇时将连接处的混凝土凿毛，并用水清洗干净，浇捣时先用12%的UEA砂浆座浆，然后轻倒第一层混凝土并振捣密实，以免形成蜂窝，影响沉井的质量。在混凝土浇捣过程中，还应做好混凝土的试块工作，保证质保资料的完善。

（8）养护及拆模