顶管工程施工技术方案

顶管工程施工技术方案

一、顶管工程概况：

本工程的污水管道顶管工程位于1#北路，污水管直径d900，管中距离道路中心线2米，全长660米。

管线南起江南路与1#北路交叉口已建污水窨井W1—0，北至1#北路与7#路已建窨井W1—19，包括5个方形工作井、1个圆形工作井、5个方形接收井。

由于本工程时间紧、要求高，特安排一个高素质的专业施工班组，负责顶管工程的施工。

二、顶管工程具体施工安排如下：

1、施工顺序：

顶管工程施工工艺流程如下：

工作井开挖→沉井制作→养护→沉井下沉→沉井封底→周围回填→顶管设备安装→拆除封头→管道顶进→顶管设备拆除→沉井封顶。

2、沉井制作

（1）基坑开挖

根据基坑底面几何尺寸开挖深度及边坡定出基坑开挖边线。整平场地后根据设计图纸上沉井中心座标定出沉井中心桩以及纵横轴线控制桩，并测设控制桩的攀线，桩作为沉井制作下沉过程的控制桩。

基坑用机械开挖，自卸车装运。为了减少沉井的下沉深度可加深基坑的开挖深度，但若挖出表土硬壳层后坑底为很软弱淤泥则不宜挖除表面硬土。决定合理深度应通过综合比较。

刃脚外侧面至基坑底边的距离一般为 1.5～2.0m ，以能满足施工人员绑扎钢筋及树立外模为原则。边坡一般取1:0.33～1:0.67。

基坑底部若有暗滨、土质松软的土层应予清除。在井壁中心线的两侧各1m 的范围内回填砂土整平振实，以免沉井在制作过程中发生不均匀沉陷。

（2）制作沉井

制作沉井的场地应预先清理，平整和夯实，使地基在沉井制作过程中不致发生不均匀沉降，制作沉井的地基应具有足够的承载力，以免沉井在制作过程中发生不均匀沉陷以致倾斜甚至井壁开裂，若地基承载力不够时必须采取地基加固等措施。

（3）砂垫层

基坑面在刃脚的垫层采用砂垫层。砂垫层分布在井壁刃脚中心线两侧各一定距离范围内，砂垫层厚度为60cm ，下面对砂垫层的验算，根据下列公式计算：

Ｂ＝ｂ＋2H

B

N +r 砂.H ≤[σ]

上式中:B —砂垫层宽度（m ），B=0.6+2×0.6=1.8m ， H —砂垫层厚度（m ），取0.6m ，

ｂ—砼垫层宽度，取0.6m ，

Ｎ—第一节沉井单位长度自重（Kn/m ），经计算为47.6Kn/m ， r 砂—砂的容重kn/m 3，取17kn/m 3，

[σ]—土层容许承载力(Kpa)，取70Kpa ，

B

N +r 砂.H=47.6/1.8+17×0.6=36.64 Kpa 〈[σ]，符合要求。 （4）砂垫层的分层铺设

可根据具体备件选用振实、夯实或压实等方法。适当加水分层夯实，做好一层经检验合格后再做一层，采用平板式振动器时松砂的分层厚度取20～25cm 。砼垫层厚度为25cm ，可按下式验算：

G 02h+b

≤R 上式中：ｈ—砼垫层厚度（ｍ），取0.25m

G 0—沉井第一节单位长度重量（Kn/m ），取47.6kn/m R —砂垫层的允许承载力一般取100kpa

b —刃脚踏面宽度，取0.2m

G 02h+b =47.62×0.25+0.2

=68kpa 〈R 符合要求。

（5）壁板的分节制作，安装和支撑，钢筋绑扎及砼浇灌。

沉井模板和钢筋的施工顺序为：

支设内模→绑扎钢筋→支设外模

沉井模板一律采用木模板。

沉井的内模宜一次性安装完毕。刃脚底模应用水平尺进行标平，使之保持在同一水平面上。外模按分节浇捣按装。

沉井内模应保证垂直（第一节制作时），外模跟着内模支立，不得内外倾倒，以保证外壁面平正垂直以及井壁厚度均等。内外模板及模板支撑牢固性、刚性、密封性须符合要求。

（6）沉井的浇筑

沉井分二节浇筑，分二次下沉，沉井第一节砼浇筑高度应根据地基承载力和沉井的结构情况确定，至施工缝高度。在第一节砼达到设计强度，第二节达到设计强度的70%后可下沉。

沉井接高的轴线应与沉井中轴线重合或平行。在接高进行砼浇筑过程中应尽量使刃脚踏面处压力保持均匀，防止因荷载不均匀而引起沉井偏斜。接高处的砼表面应先进行凿毛，清除表面的浮松石子等并冲浇干净。

（7）商品砼浇筑

沉井刃脚和井壁砼均采用商品砼浇筑。

在砼浇灌前应对模板钢筋预埋件及预留孔的位置和尺寸等按照“钢筋砼施工及验收规范”和设计所提出的特殊要求进行仔细检查核对，经隐蔽工程验收手续合格后方可浇筑砼，

刃脚砼必须一次浇灌完毕，不得中途停顿。浇筑砼应连续进行，分层浇筑间隔时间不应超过砼初凝时间，否则应按施工缝处理。

3、沉井下沉

（1）按沉井下沉阶段计算下沉系数与稳定系数。

每节沉井下沉前须设计下沉系数，沉井自重须克服井壁摩阻力才能下沉。

Ｇ≥K１f

式中Ｇ为沉井自重

K１为下沉系数（１～1.25）

f为井壁总的摩阻力。

粘性土对井壁单位面积摩阻力：ｆ＝25～45Kpa （2）砼垫层的凿除

凿除砼垫层时应先内后外，应对称按顺序凿除，凿断线应与刃脚底边平齐，凿断的板要及时清除，空穴立即用砂或砂夹石子回填。对砼垫层的定位支点处应最后凿除，不得漏凿。

（3）下沉

用人工挖土，机械吊运出土的施工方法。人工挖土时应以井孔中心划分工作面，挖土的方位应基本相应和对称。定位支点不宜固定，应对称稳定。

沉井纠偏应根据测量资料随偏随纠，当沉井偏斜达到容

许值的1/4时便要纠偏，沉井下沉过程中要做到勤测、勤纠、缓沉。沉井初沉阶段应根据“沉多则少挖”，“沉少则多挖”的原则在开挖中纠偏。量脚下挖土要逐步扩大，不能一次过量掏挖。不要通过大量挖土来纠偏。

当沉井分数次下沉时，在每次下沉终了前要严格控制偏斜。终沉阶段须加强观测，严格控制超沉。

沉井下沉时应注意观测，刃脚标高每班至少测量一次，轴线位移２—3班测一次，当沉井每次下沉稳定后应进行高差和中心位移测量，初沉阶段每２小时至少测量一次，必要时应连续观测，及时纠偏。终沉阶段每小时至少测量一次，当沉井下沉接近设计标高时，应加强观测，待８小时内沉井自沉累计不大于10mm时方可进行封底，此时井体的标高位移和倾斜应在允许偏差范围内，并须检验合格。

4、沉井封底

封底前应整理好锅底和清除浮泥，对新老砼接触面应凿毛清洗，井内积水应尽量排干，并设置至少一个集水井，其深度和大小要满足水泵吸水要求。

封底前按照规定，一般先用大块石先将刃脚下垫实，整修锅底用块石填满，铺碎石，填平整实后浇筑素砼封底。此类工作均须沉井壁四周向中央进行。素砼封底浇筑应对称进行，不得中途停顿，避免产生施工缝而产生渗漏现象。素砼封底的同时集水井不得填没，排水工作连续进行，以保证砼