淮北污水頂管施工方案改

1、污水管網完善工程（一期）頂管專項施工方案編制： 審核： 批準： 二OO九年十二月二十八日第一章 工程概況及工程地質一：工程簡況桓譚路（張寨路任圩泵站）污水管道工程，主管（d400）長400m，支管（d400管30m，d300管30m）檢查井12座，采用開挖法施工，管材采用PE雙壁波紋管。相山南路（相陽路沱河路）污水管道工程，主管（d300）長600m，檢查井15座，采用開挖法施工，管材采用PE雙壁波紋管。相山南路污水管道及泵站出水壓力管道工程，主管全長2511.9m，其中d800主管長1931.7m，d1200主管長580.2m，管材選用F型鋼筋混凝土頂管，均采用泥水平衡機械頂進法施工。鋼管（

2、d800壓力管）長1065.8m，d300PE管長696.5m，采用開挖法施工，檢查井69座，污水提升泵站1座。二：場地地形地貌擬建場地處于淮北沖積平原區(qū)，管線及附近場地平坦、開闊，地面標高為31.232.5米，區(qū)域地形、地貌屬河流沖積平原地貌單元。三：場地工程地質及水文地質條件1、地基巖土的構成根據本次外業(yè)鉆探、原位測試、土試資料成果及場地附近有關地質資料綜合分析，擬建場地地基構成層序自上而下為： 第一層：填土：大部分管線段為路基填土，層厚1.01.5m，在西流河南、17號鉆坑至24號鉆坑有填埋深坑，深達4-6米，填筑料為塊石、碎石。宿丁路至相陽路段的田地為耕土，松散。第二層：粘土：該層呈棕

3、、棕黃，青灰色，可塑至硬塑狀，中壓縮性 ，結構性差，本層夾粉土，淺黃稍密至中密。層底約2060厘米為青灰色粘土，偶含青瓦碎塊。本層物理性質指標：孔隙比:e=1.06，天然重度r=18.5KN/，平均液性指數IL=0.22,標準貫入試驗擊數5擊，層位穩(wěn)定，全場分布。 第三層粉質粘土：該層呈青黃雜色，褐黃色，硬塑狀，中壓縮性，有一定的結構性，含鈣質結核，含量一般1020%，中下部部分分段含量稍多，層底以上0.51.0米含大量粉土。本層土基本物理性質：孔隙比e=0.705，天然重度r=19.9KN/，平均液性指數IL=0.08,標準貫入試驗擊數9擊，層位穩(wěn)定，全場分布。 第四層粉砂：本層呈淺黃色，中

4、密狀，砂粒均勻，低壓縮性，擾動穩(wěn)定性差，易塌孔，易沉砂。2 、地下水據勘探報告看，地下水位埋深約1.5米2.5米。即標高29.6-30米，據各層土結構構造判斷該水位屬地下潛水位。不具承壓性，水位變化主要受大氣降水的影響，受天氣、季節(jié)影響較明顯 根據周圍環(huán)境水文地質條件分析，該場地地下水對砼等建材及鋼管有微弱腐蝕性。以上各層土的分布規(guī)律詳見“工程地質剖面圖”。四、基坑開挖與支護擬建場地工作坑開挖深度相對較大，采用沉井施工工藝，(1)抗浮設計水位綜合場地地形、地貌及補給排泄條件，本工程地下防水設計及抗浮設計水位可按各段場地地表高程考慮。第二章 施工方案一、總體施工方案1、總體施工方案按施工圖紙要求

5、，東污2#東污36#均采用機械頂管施工工藝，管材采用F型砼管。頂管現場施工平面布置圖見下圖。 土石方、泥漿臨時堆放區(qū)高壓油泵工 作 井管材臨時堆放區(qū) 二、 頂管工程施工采用機械式頂進工藝施工。工作井與接收井均采用沉井施工，在每個工作井與接收井旁設深井降水。1、排水管材頂管段重力管道選用F型鋼承口承插式鋼筋砼管(級)。2、工作井與接收井的布置平面示意圖見下頁 頂管工程共設沉井式頂管工作井13座，沉井式頂管接收井9座。 工作井東污4#東污19#污水管線東污35#工作井污36#工作井東污20#東污5#東污21#東污6#東污22#東污7#工作井東污8#東污23#工作井東污24#東污9#東污10#東污2

6、5#東污26#東污11#東污27#工作井東污12#工作井東污28#東污13#東污29#東污14#東污30#東污15#東污31#工作井東污32#工作井東污16#3、工作井與接收井的結構形式以及施工方法。工作井與接收井均采用鋼筋砼沉井方法施工，在工作井及接收井四周進行帷幕加固處理，每個工作井與接收井旁設兩口深井，用來降低工作井與接收井的水位。一、深層攪拌樁截滲施工根據工程設計及工程水文地質條件，本工程工作井及接收井沉井考慮采用深層攪拌樁形成連續(xù)帷幕進行截滲。截滲帷幕底高程低于沉井刃腳底高程4m。（1）、施工準備 1、深層攪拌樁施工場地應事先平整，清除樁位處地上、地下一切障礙(包括大塊石、樹根和生活

7、垃圾等)。場地低洼時應回填粘土，不得回填雜土。 2、水泥攪拌樁應采用合格的42.5級普通硅酸鹽袋裝水泥以便于計量。使用前，承包人應將水泥的樣品送中心試驗室或監(jiān)理工程師指定的試驗室檢驗。 3、水泥攪拌樁施工機械應配備記錄儀，以便了解和控制水泥漿用量及噴漿均勻程度。監(jiān)理工程師跟蹤記錄。 4、水泥攪拌樁施工機械必須具備良好及穩(wěn)定的性能，所有鉆機開鉆之前應由監(jiān)理工程師和項目經理部組織檢查驗收合格后方可開鉆。5、施工工藝流程樁位放樣鉆機就位檢驗、調整鉆機正循環(huán)鉆進至設計深度打開高壓注漿泵反循環(huán)提鉆并噴水泥漿重復攪拌下鉆并噴水泥漿至設計深度反循環(huán)提鉆至地表成樁結束施工下一根樁。（1）設計參數及要求 水泥摻

8、入比>12； 室內配合比設計7d無側限抗壓強度：qu0.8MPa，28d無側限抗壓強度：qu1.6MPa，90d無側限抗壓強度：qu2.4MPa；（2）施工控制a、項目經理部指派專人負責水泥攪樁的施工，全過程旁站水泥攪拌樁的施工過程。應將現場技術員、鉆機長、現場負責人、水泥攪拌樁樁長、樁距等制成標牌懸掛于鉆機明顯處，確保人員到位，責任到人。 b、水泥攪拌樁開鉆之前，應用水清洗整個管道并檢驗管道中有無堵塞現象，待水排盡后方可下鉆。 c、為保證水泥攪拌樁樁體垂直度滿足規(guī)范要求，在主機上懸掛一吊錘，通過控制吊錘與鉆桿上、下、左、右距離相等來進行控制。d、對每根成型的攪拌樁質量檢查重點是水泥用量

9、、水泥漿拌制的罐數、壓漿過程中是否有斷漿現象、噴漿攪拌提升時間以及復攪次數。 e、為了確保樁體每米摻合量以及水泥漿用量達到設計要求，每臺機械均應配備電腦記錄儀。同時現場應配備水泥漿比重測定儀，以備監(jiān)理工程師和項目經理部質檢人員隨時抽查檢驗水泥漿水灰比是否滿足設計要求。 f、水泥攪拌配合比：水灰比0.450.50、每米摻灰量80kg、 g、水泥攪拌樁施工采用二噴三攪工藝。第一次下鉆時為避免堵管可帶漿下鉆，噴漿量應小于總量的1/2，嚴禁帶水下鉆。第一次下鉆和提鉆時一律采用低檔操作，復攪時可提高一個檔位。每根樁的正常成樁時間應不少于40分鐘，噴漿壓力不小于0.4MPa。h、為保證水泥攪拌樁樁端、樁頂

10、及樁身質量，第一次提鉆噴漿時應在樁底部停留30秒，進行磨樁端，余漿上提過程中全部噴入樁體，且在樁頂部位進行磨樁頭，停留時間為30秒。 i、施工時應嚴格控制噴漿時間和停漿時間。每根樁開鉆后應連續(xù)作業(yè)，不得中斷噴漿。嚴禁在尚未噴漿的情況下進行鉆桿提升作業(yè)。儲漿罐內的儲漿應不小于一根樁的用量加50kg。若儲漿量小于上述重量時，不得進行下一根樁的施工。j、施工中發(fā)現噴漿量不足，應按監(jiān)理工程師要求整樁復攪，復噴的噴漿量不小于設計用量。如遇停電、機械故障原因，噴漿中斷時應及時記錄中斷深度。在12小時內采取補噴處理措施，并將補噴情況填報于施工記錄內。補噴重疊段應大于100cm，超過12小時應采取補樁措施。

11、k、現場施工人員認真填寫施工原始記錄，記錄內容應包括：1施工樁號、施工日期、天氣情況；2噴漿深度、停漿標高；3灰漿泵壓力、管道壓力；4鉆機轉速；5鉆進速度、提升速度；6漿液流量；7每米噴漿量和外摻劑用量；8復攪深度。 m、 攪拌樁的搭接方法本工程樁直徑600mm，樁間搭接200mm，攪拌樁的搭接以及成形攪拌樁的垂直度補正是依靠攪拌樁單孔重復套鉆來實現的，以確保攪拌樁的隔水帷幕作用。二、工作坑深井降水1、地下水分布情況場地地下水總體較為豐富，地下水位屬潛水，第二、第三層旱裂發(fā)育，一般裂割成塊狀，裂隙連通較好，透水性較強，地下水不具承壓性，第二、第三層滲透系數K為6.00E-05/S較大。粉砂層滲

12、透系數K為1.00E-05/S.水量補給來源主要為大氣降水及地下徑流補給。2、基坑降水方案鑒于本工程的水文地質特點土質含水量豐富。地質勘察報告顯示該第二、第三層滲透系數K為6.00E-05/S，根據我公司以往施工經驗，該滲透系數值偏大，現場施工時建議:建設單位、監(jiān)理單位對該土層的滲透系數進行原狀土測定實驗以確保降水設備能力準確確定。為保證基礎工程干地施工和基坑的穩(wěn)定，采用以下降水措施：（1）考慮第三層含水，基坑開挖穿過第二、第三層，進入第四層。擬用深井降低該層的含水和地下水位，以保護基坑開挖和正常施工，確?；臃€(wěn)定；（2）對于其他土層滲透性大的區(qū)域，深井在穿過這些土層時，全部采用無砂管，以利于

13、這些土層中的水滲入深井。3、深井降水設施的布置（1）、深井降水設施平面布置根據現有水文地質情況和現場情況，采用深井降低基坑地下水位，其布置方案為：在距每個沉井外壁4m處對稱布置兩口深井，見下圖。井底進入第四層中粉砂層不小于9m，井深為20m。配4JD-10×2深井泵抽水。深井布置在原地面。深井 污水管道軸線沉井 4m 深井 （2）深井井管高程布置和結構為提前完成深井，盡快降低地下水位，為頂管工作坑施工創(chuàng)造條件，工程開工后盡快實施深井工程，因此，深井從地面開始施工。深井必須穿透第四層，透水層頂高程約為29.5.0 m，勘察報告未確定透水層底高程，平均井底高程確定為22m，水泵高程確定在

14、21m，抽水頂高程23m。透水過濾管采用水泥無砂管，內徑0.4m透水管，水泥與碎石比例1:5，碎石粒徑510mm，孔隙率約為20%左右，水泥標號為32.5級，水灰比為0.4，每1節(jié)管長1.0m，（3）基坑總涌水量本工程地面高程平均約30.5m，污水管道中心降低后的水位擬定為10.5m(管道最低高程21.32)高程，考慮降水的漏斗效應，井底高程設計為10.5m高程，井深為20m。Xa0.2m降水深度S29.5-236.5m。濾管長度L29.5-236.5m。s/(s+L)=6/(6.5+6.5)=0.5，取=1.7含水層有效深度Haa*(s+L)=1.7*(6.5+6.5)=22.1m影響半徑R

15、1.95*s*(Ha*K)0.5=1.95*6*(22.1*2.592)0.5=88.552m井點系統(tǒng)的假想半徑X0=(7.8+4+4)/2=7.9 m基坑總涌水量按無壓非完整井進行計算。1.366*3*10-3*10-2*(2*22.1-6)*6/(lg88.552-lg7.9)=777.60m3/ d（4）管井濾水管的濾水量井管采用直徑為0.4m的透水管，井管出水量為：q=65dLK1/3=65×3.14×0.4×7×(3×10-3×10-2)1/3×2=1570.035 m3/ d777.60m3/ d以上計算結果說明

16、管井的濾水管的濾水能力超過滲流能力,所以布置的降水深井井數和井距滿足本工程基坑降水要求。（5）選擇抽水設備 水泵所需流量: Q1=1.1Q/2=1.1×777.60/2=427.68m3/ d=17.82 m3/ 水泵揚程: HS30.5-21=9.5m根據Q1及HS查得，選用4JD-10×2深井泵抽水.（5）深井降水施工措施為了確保深井降水效果，采用清水固壁，造孔機械采用機械鍋錐，造孔孔徑為600mm。造孔時，井內水位高于地下水位2.0m以上。造孔結束后，進行封底，逐節(jié)組裝下沉井管，井管接頭用寬20cm的土工布圍23圈，豎向置長竹片數道用鉛絲箍緊，濾管外包80-100目尼

17、龍網二道。井管與孔壁間均為填滿粗砂。沉井降水抽水期間要采用有效措施防止粉土流失，造成沉井及頂管下沉。在下管時應檢查井管接頭是否牢靠，井底亦采用土工布包裹好，井底及井管外壁均采用中粗砂回填。在深井抽水期間，經常檢查抽出水是否含有粉土成分。（6）、深井施工工藝井點測量定位挖井口安放護筒鉆孔回填井底砂基層吊放井管回填井壁與孔壁間的過濾層洗井井管下設水泵安裝抽水控制線路試抽水正常降水降水完畢后拔井管封井。4、坑底結構及施工方法工作井開挖支護至設定高程后，對底部土方進行修整，用C15毛石砼進行封底，其上分層澆筑400厚C25砼，400C25鋼筋砼做為工作坑的底板。4、工作坑施工方法4.1、工作坑、接收井

18、位置選定根據設計圖紙井位的設置，將全線工作坑分成13個工作坑，工作坑深度都超過5米，為深基坑，頂管深基坑施工時，在現場設置的深基坑臨時性設施包括后背、導軌和基礎等。深基坑是人、機械、材料較為集中的場所，因此深基坑的選擇位置應考慮以下原則：盡可能利用坑壁原狀土后背。盡量選擇在管線上的附屬構筑物檢查井處。深基坑處應便于排水，出土和運輸，并具備有堆放少量管材及暫時存土的場地。深基坑盡量遠離建筑物。根據工程設計及施工現場，設置13個工作坑及9個接收井，工作坑設“工作坑與接收井平面布置圖”。工作坑外徑尺寸為7.0m，內徑為6.0m，平均高約9.3m，井壁厚0.5m。頂管接收井外徑尺寸為4.7m，內徑為4

19、m，平均高約8.5m，井壁厚0.35m?；炷翉姸鹊燃墳镃25。4.2、沉井施工工藝施工準備放樣復核基坑開挖砂墊層素砼墊層刃腳制作（鋼筋、模板、砼澆筑）第二節(jié)（鋼筋、模板、砼澆筑）養(yǎng)護至砼強度大于75以上拆除墊層挖土沉井下沉封底底板施工基坑回填。（1）、施工準備泥漿池根據施工現場情況在工作坑現場開挖20*25米深2米的泥漿池，作為下沉和管道頂進時泥漿循環(huán)池，泥漿池邊離工作坑邊15米以外。根據地下水位及土質情況，第一次開挖至現場原地面下約3m到4m，采用基坑明排水作業(yè)。（2）、基坑開挖與回填挖土用1臺1m3履帶式反鏟挖土機挖土，配合人工修坡和平整場地，挖出的土方除部分堆在周圍修筑0.3m高0.3

20、m寬的護道、擋地面雨水外，剩余土方汽車全部運至棄土場棄置。基坑按1:2放坡系數進行開挖，開挖深度4m?；踊靥畈捎谜惩寥斯せ靥?，層厚150mm，打夯機夯實。（3）、刃腳支墊砂墊層厚度根據沉井重量和墊層底部地基上的承載力計算。工作坑采用0.3m厚砂墊層，砂墊層上澆筑20厚C15砼墊層,接收井采用0.3m厚砂墊層，砂墊層上澆筑20厚C15砼墊層,選用中砂，用平板振動器分層振搗（層厚小于30cm）并灑水，控制干容重1.56t/m3。（4）、刃腳制作、模板支設沉井井壁采用木模板拼裝?？紤]澆筑速度快，對模板產生很大的側壓力，用12mm對拉螺栓固定，螺栓縱橫向間距均為0.5m，中部設止水片，與螺栓接觸的一

21、圈滿焊。為確保刃腳施工穩(wěn)定刃腳部分可用磚筑作外模板。內、外壁模板穩(wěn)定，采用在井架外搭設雙排鋼管腳手架。對于井壁上預留管道孔，為防止下沉時重量不等，影響重心偏移和泥水涌入井內，施工中采取在洞口內外預埋鋼框和螺栓，用鋼板、木板封增長，中間填與孔洞重量相等的砂石配重量。為防止井壁發(fā)生滲水現象，在拆模后對對拉螺栓孔處進行防水處理。對拉螺栓孔的內外端部，均鑿除小墊木，在凹進部位用1：2水泥砂漿抹平，外層作10mm厚防水砂漿灰餅，再涂刷2層防水膠將其覆蓋。、鋼筋綁扎A；鋼筋在現場機械成型，人工綁扎。B;每節(jié)井壁豎筋一次綁扎好，水平筋分段綁扎，與上節(jié)井壁連接處，伸出插筋，接頭錯開1/4，并采用綁扎連接方法。

22、C；為保證鋼筋位置正確。垂直鋼筋間距采用開槽口的木卡控制，水平筋間距選用一批豎筋按間距焊上短鋼筋頭控制。、混凝土澆筑A;混凝土采用商品砼，垂直水平運輸采用泵車。B；澆筑采用分層平鋪法，每層厚度控制在30cm50cm均勻澆灌，一次連接澆灌完，灌筑混凝土時應沿著井壁四周對稱進行，避免混凝土面高低相差懸殊，壓力不均而產生基底不均勻沉降，每層混凝土要求在2小時振搗完畢。C上節(jié)混凝土須待下節(jié)混凝土強度達到70%后澆筑，接縫處應經鑿毛及沖洗處理，并先鋪與砼成分相同的水泥砂漿一層，在澆注砼。D;混凝土采用自然養(yǎng)護，為加快拆模下沉，在混凝土中摻加促凝劑、減水劑。E;井壁混凝土外表面如有蜂窩、麻面等缺陷，應用水

23、泥砂漿仔細修補平整。、刃腳墊架拆除A;沉井拆模板在混凝土強度達到25%即可拆除，刃腳墊架在混凝土達到100%強度始可拆除破土下沉。B;在破碎砼墊層之前，應對封底及底板接縫部位混凝土進行鑿毛處理。破除應在專人指揮下分區(qū)、依次、對稱、同步地進行。C;拆除方法是將砼墊層底部的砂挖去，使墊層下空，刃腳下應隨即用砂或砂礫回填夯實，在刃腳內外側應夯筑成小土堤，以承擔部分井筒重量，接著破碎另一段，如此逐點進行，破除墊層時要加強觀測，注意下沉是否均勻，如發(fā)現傾斜，應及時處理。(5)、挖土下沉沉井每層挖土量較大，挖土采用機械與人工配合進行，根據土質情況，采用碗形挖土自重破土方式。采用液壓反鏟長臂挖掘機1臺，從中

24、間開始挖向四周，均衡對稱地進行，使其能均勻豎直下沉。每層挖土厚度為0.5m，在刃腳處留1.21.5m寬土臺，用人工逐層切削，每人負責23m一段。方法是按順序分層逐漸往刃腳方向削薄土層，每次削515cm，當土垅擋不住刃腳的擠壓而破裂時，沉井便在自重作用下破土下沉。削土量應沿刃腳方向全面、均勻、對稱地進行，使均勻平穩(wěn)下沉。刃腳下部土方必須連挖邊清理。挖土時著重注意先挖隔倉，減少底梁地基反力，防止底梁擱裂。碰到硬土層時，當土垅削至刃腳，沉井仍不下沉或下沉不平穩(wěn)，則須按平面布置分段的次序逐段對稱的將刃腳下挖空，并挖出雙腳外壁10cm，每段挖完后用小卵石，可使沉井因均勻的減少承壓面而平穩(wěn)下沉。在沉井開始

25、下沉和將沉至設計標高時，周邊開挖深度應小于30cm，避免發(fā)生傾斜。尤其在開始下沉5m以內時，其平面位置與垂直度要特別注意保持正確，否則繼續(xù)下沉不易調整。沉井下沉至離設計高程1m時，控制下沉速度，測自沉量，制定最后一層土開挖方案，并進行自沉控制。、沉井下沉前準備下沉時沉井強度應達到設計要求后方可下沉，下沉前孔洞采用磚砌24墻措施，封閉應滿足側壓力的要求，并方便以后施工的拆除。下沉前先鑿除刃腳素砼墊層和磚胎模，墊層拆除應先內后外對稱進行，并用吊車、反抓斗將井內碎磚清理干凈。在沉井四周壁上畫出測量標記、并設立水平指示尺。、土方吊運沉井內挖出的土方，由長臂挖掘機挖掘，人工配合，運輸，土方運出后堆于坑邊

26、，待到土方堆放一定數量時，用翻斗汽車運到棄土場堆放。、測量控制與觀測沉井位置的控制，在井外地面設置縱橫十字控制樁，水準基點。下沉時，在井壁上設十字控制線，并在四側設水平點，于壁外側用紅鉛油畫出標尺，以測沉降。井內中心線與垂直度的觀測系在井筒內壁縱橫四或八等分標出垂直軸線，各吊垂球一個，對準下部標板來控制。挖土時隨時觀測垂直度，當垂球離墨線邊達50mm。即應糾正。沉井下沉過程，每班至少觀測兩次，并應在每次下沉后進行檢查，做好記錄。當發(fā)現傾斜、位移、扭轉時，應及時通知值班隊長，指揮操作工人糾正，使在允許偏差范圍以內。當沉至離設計標高2m時，對下沉與挖土情況應加強觀測。、下沉傾斜、位移、扭轉的預防及

27、糾正沉井糾偏應作到勤測勤糾，小角度糾偏。避免因糾偏幅度過大而對周邊土體產生較大擾動。同時為防止沉井下沉對土體有較大擾動，可采用空氣幕作為輔助下沉、糾偏措施，可有效減小沉井下沉對周邊土體的擾動。施工中，在沉井壁上對稱設4個觀測點，每天定時測量，一般不少于四次。測量結果的整理是以4個點下沉量的平均值作為沉井每次的下沉量，以下沉量最大的一點為基準與其他各點的下沉量相減作為各點的高差，來指導糾偏下沉 施工。在沉井下沉過程做到，刃腳標高每班至少測量二次，軸線位移每天測一次，當沉井每次下沉穩(wěn)定后進行高差和中心位移測量。沉井初沉階段每小時至少測量一次，必要時連續(xù)觀測，及時糾偏，終沉階段每小時至少測量一次，當

28、沉井下沉接近設計標高時應進行跟蹤觀測。下沉過程中，應做到均勻，對稱出土，嚴格控制泥面高差，當出現平面位置和四角高差出現偏差時應及時糾正，糾偏時不可大起大落，避免沉井偏離軸線，同時應注意糾偏幅度不宜過大，頻率不宜過高。沉井在終沉階段應以糾偏為主，應在沉井下沉至距設計標高2m為沉井終沉控制階段，1m時基本糾正好，糾正后應謹慎下沉，在沉井刃腳接近設計標高30cm以內時，必須不再有超出容許范圍的位置及方向偏差，否則難于糾正。A；造成沉井產生傾斜偏轉的常見原因：a 沉井刃腳下土層軟硬不均勻；b 沒有均勻除土下沉，使井孔內土面高低相差很多；c 刃腳下掏空過多，沉井突然下沉，易于產生傾斜；d 刃腳一角或一側

29、被障礙物擱住，沒有及時發(fā)現和處理；e 由于井外棄土或其他原因造成對沉井井壁的偏壓；B;糾偏方法沉井在下沉過程中發(fā)生傾斜偏轉時，應根據沉井產生傾斜偏轉的原因，可以用下述的一種或幾種方法來進行糾偏。確保沉井的偏差在容許的范圍以內。a 偏除土糾偏沉井在入土較淺時，容易產生傾斜，但也比較容易糾正。糾正傾斜時，一般可在刃腳高的一側取土，必要時可由人工配合在刃腳下除土。隨著沉井的下沉，在沉井高的一側減少刃腳下正面阻力，在沉井低的一側增加刃腳下的正面阻力，使沉井的偏差在下沉過程逐漸糾正，這種方法簡單，效果較好。糾偏位移時，可以預先使沉井向偏位方向傾斜。然后沿傾斜方向下沉，直至沉井底面中軸線與設計中軸線的位置

30、相重合或接近時，再將傾斜糾正或糾至稍微向相反方向傾斜一些，最后調正至使傾斜和位移都在容許范圍以內為止。b 井外射水、井內偏除土糾偏當沉井入土深度逐漸增大，沉井四周土層對井壁的約束力亦相應增加，這樣給沉井糾偏工作帶來很大的困難。因此，當沉井下沉深度較大時，若糾正沉井的偏斜，關鍵在于破壞土層的被動土壓力。高壓射水管沿沉井高的一側井壁外面插入土中，破壞土層結構，使土層的被動土壓力大為降低。這時再采用上述的偏除土方法，可使沉井的傾斜逐步得到糾正。在有條件時，還可以在沉井頂部加偏壓重的方法來糾正沉井的傾斜。c 壓重糾偏在沉井高的一側壓重，最好使用鋼錠或生鐵塊，這時沉井高的一側刃腳下土的應力大于低的一側刃

31、腳下土的應力，使沉井高的一側下沉量大些，亦可起到糾正沉井傾斜的作用。這種糾偏方法可根據現場條件進行選用。d 沉井位置扭轉時的糾正沉井位置如發(fā)生扭轉，可在沉井偏位的二角偏出土，另外二角偏填土，借助于刃腳下不相等的土壓力所形成的扭矩，使下沉過程中逐步糾正其位置。(6)、封底當沉井沉到設計標高，經23d下沉已穩(wěn)定，或經觀測，在8h內累計下沉量不大于10mm時，即可進行沉井封底。沉井施工時因采用了深井降水，因此在封底施工時不需考慮地下水的影響。封底分幾步進行。第一步先進行土形整理，將土體修整到預定高程。第二步在沉井底部修整的土面先鋪設90厚毛石砼進行封底，第三步將刃腳混凝土鑿毛并洗刷干凈,澆筑40厚C

32、25鋼筋砼底板，澆筑應在整個沉井面積上分層由四周向中央進行，并搗固密實。（7）、施工質量標準、沉井制作要求A沉井制作尺寸與設計尺寸允許偏差，絕對值小于20mm；B井壁厚度偏差小于±15mm；C混凝土保護層偏差小于±15mm；、沉井下沉質量要求A刃腳平均標高與設計標高偏差不超過±50mmB水平位移不超過下沉總深度的1%C任意兩點的高差不得超過兩點間水平距離的1%5、工作坑、接收井結構尺寸驗算頂管采用雙向頂進，工作坑采用直徑6.0m的鋼筋砼沉井支護結構。頂管工作坑設計最大深度9.4米，頂管管徑8001200mm。接收井采用直徑4m的鋼筋砼沉井支護結構。工作坑管道方向長

33、度AA=L1+L2+L3+L4+L5+L6=2.0+1.5+0.35+0.3+0.4+0.3=4.85米并應滿足泥水平衡機頭的安設AL2+L3+L4+L7=1.5+0.30+0.2+4=6.0米式中：L1-管道長度（米），2.0米L2-千斤頂長度（米），1.5米L3-后背厚度（米），0.30米L4-頂進管節(jié)預留在導軌上的最小長度（米），取0.2米L5-管內出土操作時管尾預留空間（米），取0.4米L6-雙向頂進時附近長度（米），取0.3米L7-泥水平衡頂管機機頭長4米工作坑垂直管道方向長度BB=D+2B1+2B2=1.5+2×1.2+0.4=4.3米式中：D-管外徑B1-深基坑管道兩側

34、的工作寬度，當D1米時取1.2米B2-支撐材料厚度,本工程取0.20米故選用直徑6.0m的圓形鋼筋砼沉井能滿足施工要求。6、工作坑、接收井支護結構頂管工作坑、接收井均采用鋼筋砼沉井支護法施工，工作坑內徑6000mm，壁厚500mm；接收井內徑4000mm，壁厚350mm。井沉井邊設深50cm集水井，以便雨水及地下滲水的抽排，沉井底板上設一個臨時高程點。（1）、沉井設計與驗算 t D t 受力計算簡圖、工作坑受外側土主動壓力驗算不考慮土的內聚力（c=0）影響，取土的容重=19.4KN/m3，w=10KN/m3，=250，c=0。取受力最大處，即井底部驗算，最大深度H=9.4m，h0=2m。D=6

35、000mm，t=700mm。取最深處井外側受土壓力：P=Htg2（45-/2）+(-w)(H-H0）tg(45-/2)+(H-h0)w=19.4×9.4×tg2（45-25/2）+（19.4-10）（9.4-2）tg（45-25/2）+（9.4-2）×10=192KN/m2=0.192N/mm2工作坑所受環(huán)向應力：Ó=PD/2t=0.192×6000/（2×700）=0.822N/mm2f=12.5N/mm2由以上驗算知,環(huán)向應力Ó小于允許應力f,故滿足要求。、接收井受外側土主動壓力驗算P=Htg2（45-/2）+(-w)(

36、H-H0）tg(45-/2)+(H-h0)w=19.4×9.4×tg2（45-25/2）+（19.4-10）（9.4-2）tg（45-25/2）+（9.4-2）×10=192KN/m2=0.192N/mm2工作坑所受環(huán)向應力：Ó=PD/2t=0.192×5000/（2×600）=0.800N/mm212.5N/mm2由以上驗算知,環(huán)向應力Ó小于允許應力f,故滿足要求。、工作坑砼井筒與磚砌井筒連接處受外側土主動壓力驗算不考慮土的內聚力（c=0）影響，取土的容重=19.9KN/m3，w=10KN/m3，=170，c=0。取受力最

37、大處，即工作坑砼井筒與磚砌井筒接頭處驗算，最大深度H=3m，h0=2m。D=6000mm，t=500mm。工作坑砼井筒與磚砌井筒接頭處外側受土壓力：P=Htg2（45-/2）+(-w)(H-H0）tg(45-/2)+(H-h0)w=19.9×3×tg2（45-17/2）+（19.9-10）（3-2）tg（45-17/2）+（3-2）×10=50KN/m2=0.050N/mm2工作坑所受環(huán)向應力：Ó=PD/2t=0.050×6000/（2×500）=0.3N/mm2f=1.79N/mm2由以上驗算知,環(huán)向應力Ó小于允許應力f,

38、故滿足要求。、接收井砼井筒與磚砌井筒連接處受外側土主動壓力驗算P=Htg2（45-/2）+(-w)(H-H0）tg(45-/2)+(H-h0)w=19.9×3×tg2（45-17/2）+（19.9-10）（3-2）tg（45-17/2）+（3-2）×10=50KN/m2=0.050N/mm2接收井所受環(huán)向應力：Ó=PD/2t=0.05×5000/（2×400）=0.313N/mm2f=1.79N/mm2由以上驗算知,環(huán)向應力Ó小于允許應力f,故滿足要求。、工作坑沉井摩阻力沉井的刃腳處比井筒外徑每側增加200mm，以減小井筒與

39、土體的摩阻力，刃腳下沉后至井筒后，井筒外壁與土體之間的空隙采用中粗砂回填，井筒處的摩阻力很小，可不考慮。因此，計算時只計算沉井刃腳處的摩阻力即可。沉井阻力PUfihi+qiAp3.14*7.3*3.2*2+0=147t式中P沉井阻力（t）U沉井周長（m）hi各土層厚度（m）fi井側阻力系數（t/m2），取最大值，fi3.2Ap沉井截面積（m2）qi井底阻力系數（t/m2），沉井前將沉井底部土體清除，取qi0沉井自重（按刃腳2m，井筒7.0m計算）：刃腳底面截面積：3.14*(3.652-3.352)6.594m2；刃腳頂面截面積：3.14*(3.652-3.02)13.572m2；井筒截面積：

40、3.14*(3.352-3.02)6.979m2；G=(6.594+13.572)*0.5/2+13.572*1.5+6.979*7.0*2.6=193t因G193t>P147t，所以沉井能夠自沉。、接收井沉井摩阻力計算沉井阻力PUfihi+qiAp3.14*5.1*3.2*2+0=102.5t沉井自重（按刃腳2m，井筒7.0m計算）：刃腳底面截面積：3.14*(2.552-2.352)3.08m2；刃腳頂面截面積：3.14*(2.552-2.02)7.856m2；井筒截面積：3.14*(2.352-2.02)4.78m2；G=(3.08+7.856)*0.5/2+7.856*1.5+4

41、.78*7.0*2.6=125t因G125t>P102.5t，所以沉井能夠自沉。、工作坑封底及抗浮驗算計算時按照水下封底砼厚度計算。由于水中封底砼質量較普通砼差，但本工程施工時有深井降水，按降低地下水位至刃腳底部。計算與施工按照最不利因素考慮。 沉 井C15毛石砼 C25砼圓形沉井封底，按周邊簡支支承的圓板計算，承受均布荷載時，板中心的彎矩M值，根據彎矩M配制底板砼的鋼筋。根據地勘報告可知，地下水不具有承壓性配制鋼筋時留足夠的富余量。Mmax=0.198pr3=0.198*89.6*3.2=581.33KNm式中：Mmax圓板的最大彎矩（KNm）p靜水壓力形成的荷載(KN/m2)，p=1

42、0*10-0.4*26=89.6KN/m2r圓板的計算半徑（m），r=3.2m沉井底板上層配制16100鋼筋，下層鋼筋16200，鋼筋保護層設為30mm。根據驗算，能滿足要求。沉井封底后，整個沉井受到井外地下水的向上浮力作用，應驗算其抗浮安全系數K1，按沉井外回填土考慮。反摩阻力計算三段，一為刃腳，其數值與摩阻力相等；二為基坑回填間的井筒的反摩阻力，該段因井壁回填黃砂，反摩阻力很小，可不考慮；三為基坑回填后的磚砌井筒井壁的反摩阻力。K1=(G+f)/F1.25式中：K1抗浮安全系數G沉井自重（KN），G=193+99.49+56=348t=3480KNf 井壁與側面土反摩阻力（KN），f=14

43、7+177=324t=3240KNF地下水向上浮力（KN），F=3.14*3.352*10*10=3524KN沉井鋼筋砼井筒及鋼筋砼刃腳的自重以上已計算過，為193t。刃腳的反摩阻力以上也已計算過，為147t。封底鋼筋砼自重:3.14*3.22*0.4*2.6+(3.14*3.52+3.14*3.02)/2*0.9*2.2=99.498t磚砌井筒段自重：3.14*7.0*0.5*3*1.7=56t基坑回填后磚砌井筒反摩阻力P=3.14*7.5*2.5*3=177tK1=(G+f)/F=(3480+3240)/3524=1.911.25。因此，抗浮穩(wěn)定。、接收井封底及抗浮驗算Mmax=0.198

44、pr3=0.198*89.6*2.353=230.24KNmp=10*10-0.4*26=89.6KN/m2r=2.35m沉井底板配制上部16100鋼筋，下部鋼筋為14200,鋼筋保護層設為30mm。根據驗算，能滿足要求?？垢◎炈悖撼辆摻铐啪布颁摻铐湃心_的自重以上已計算過，為125t。刃腳的反摩阻力以上也已計算過，為121t。封底鋼筋砼自重:3.14*2.352*0.3*2.6+(3.14*2.352+3.14*2.12)/2*0.6*2.2=34t磚砌井筒段自重：3.14*4.7*0.4*3*1.7=30t基坑回填后磚砌井筒摩阻力P=3.14*4.7*2.5*3=110tG=125+34

45、+30=189t=1890KNf=121+110=231t=2310KNF=3.14*2.352*10*10=1734KNK1=(G+f)/F=(1890+2310)/1734=2.241.25。因此，抗浮穩(wěn)定。、工作坑后背墻井壁受頂管反向力的抗剪、抗壓驗算V頂后背墻井壁受頂管反向力按照簡支結構進行驗算，反向頂力V通過鋼后背均勻地作用于沉井井壁上。 h1Mmax h q h2 頂進力V h3 V底 剪力圖 彎矩圖q=V/h2=4909/3.5=1403KN/m后背底部剪力V底=qh2(2h-h2)/2h=1403*3.5*(2*9.4-3.5)/(2*9.4)=3996KN后背頂部剪力V頂=-

46、qh22/2h=-1403*3.52/(2*9.4)=-914KN后背最大彎矩Mmax=qh22*(2h-h2)2/8h2=1403*3.52*(2*9.4-3.5)2/(8*9.42)=5692KNm沉井后背配制18200*200雙層鋼筋，鋼筋保護層設為30mm。根據驗算，能滿足抗剪與抗彎要求。、沉井附屬結構簡述A;工作臺搭設在工作坑的頂面，主梁采用槽鋼，上面鋪設木板，作為承重平臺，中間留下管和出土的方孔為平臺口，在平臺口上設活動蓋板。承重平臺主梁必須根據荷載計算選用，主梁兩端伸出工作坑壁搭地不得小于1.2米。平臺口尺寸（長×寬）為：長度L=l1+0.8寬度B=D1+0.8式中：l

47、1-管子長度（米）D1-管外徑（米）B、棚架搭設防雨棚罩以防雨棚布為工作棚。起重卷揚機、滑輪、吊車。7、頂管施工方法（一）、頂管施工工藝流程，見下頁（二）、頂管掘進機選型頂管施工現場圖施工準備測量放樣現場平面布置起重設備安裝注漿設備系統(tǒng)安裝注漿材料配制基坑導軌安裝后座鋼板安裝主頂油缸安裝止水裝置安裝掘進機試運行破洞口磚封門主頂油缸推進出泥準備頂進糾偏泥漿壓注操作控制頂進出泥接口檢驗施工準備糾偏測量砼管或鋼管進場驗收頂進設備安裝掘進機井內就位掘進機出洞管道頂進砼管拼裝或鋼管焊接頂進結束1、機頭系統(tǒng)根據地質勘察報告提供的土質分析，本工程頂管擬采用泥水平衡頂管機頭。該機種的刀盤可根據前方土壓力的變化

48、自動伸縮，伸縮的同時進泥量也可隨之變化。使前方平衡土壓力始終保持定值，該機種是目前平衡土壓力最準確的頂管機，可保證地面沉降量最小。泥水平衡頂管施工工法原理是將已調成一定濃度和比重的泥水，通過送水系統(tǒng)送至頂管機頭處形成泥膜，由泥膜來穩(wěn)定頂進面的同時，調節(jié)送水壓力平衡地下水，同時由頂管機頭刀盤切削土層，被切削下來的殘土進入主切削刀后部開閉幅度可調的進泥口，由排水系統(tǒng)自動運送殘土至地面，再由地面泥水處理設備將泥水和殘土分離后，干的殘土被運走，被分離的泥水再送入送水系統(tǒng)循環(huán)使用。當掘進機正常工作時，進排泥閥均打開，而機內旁通閥則關閉。泥水從進泥管經過進排泥閥門而進入掘進機的泥水倉里。而泥水倉里的泥水則

49、通過由排泥管道排出，只要調節(jié)好進、排泥水的流量，就可以使掘進機的泥水倉中建立一定的壓力。泥水平衡頂管機的特點是具有雙重平衡功能，即其全斷面的大刀盤能自動平衡頂進正面土體的土壓力，同時，通過對泥水室進行泥水加壓，又能平衡地下水壓力。此外，還裝有主頂速度檢測儀、傾斜儀等可對頂進速度、機頭旋轉、水平傾角自動進行測量。機頭內刀盤后部裝有液壓檢測土壓力的感應裝置，隨時監(jiān)測正面土壓力，當土壓力變小時可提高頂速。土壓力變大時則降低頂速，使土壓力始終保持定值，平衡正面的土壓力，從而達到避免前方土體塌陷而造成地面沉降。機頭頂進時在刀盤與前方土體之間可形成一層泥膜，可達到穩(wěn)定前方土體的效果可使頂進面始終處于平衡的

50、最佳狀態(tài)，有效地控制地表沉降于10mm以內。采用水力機械出土方式，糾偏系統(tǒng)由四組油缸組成，與軸線呈45°布置，設置中繼間，觸變泥漿減阻。根據我公司以往吊運頂管機的經驗，頂管機吊裝初步選用50t吊車一次整體吊運，汽車運輸。2、頂進系統(tǒng)主頂進系統(tǒng)由底架、油缸組、頂進環(huán)、鋼后靠及液壓泵站等組成，其主要功能是完成管節(jié)頂進，是頂管設備系統(tǒng)的主要組成部分。底架承托頂管機、頂進環(huán)、中繼間、鋼管管節(jié)。底架設有微調千斤頂和水平支撐，可以調節(jié)底架高程和水平位置，底架頂部設有內、外兩副軌道，內軌做頂管機、中繼間、混凝土管管節(jié)的承托及導向之用，外軌則為頂進環(huán)往返行走之用。導軌采用復合型導軌，選用鋼質材料制作

51、。導軌軌距可根據公式B=(D02D2)0.5計算，導軌采用裝配式導軌，按所測設的軸線高程安裝，導軌定位后必須穩(wěn)固、正確，在頂進過程中承受各種負載時不變形、不位移、不沉降。二根軌道必須互相平行、等高、導軌的中心必須經常復核，以確保頂進軸線的精度，導軌的坡度應與設計管道坡度相一致。導軌安裝應注意：兩導軌應順直、平行、等高，其坡度應與管道設計坡度一致。導軌安裝的允許偏差：軸線位置±3mm，頂面高程03mm，兩軌內距±2mm。安裝后的導軌必須穩(wěn)固，在頂進中承受各種負載時不產生位移、不沉降、不變形。導軌安放前，應先復核管道中心的位置，并應在施工中經常檢查校核。油缸組油缸組由4只油缸分

52、兩列左右對稱布置，并用可分式結構的支座固定，用聯(lián)接梁連成一體。工作井內主頂裝置采用4只油缸，該油缸行程1600mm，頂力2500KN/只，后座千斤頂提供的總頂力可達10000KN。液壓泵站選用4臺A2T28RP2斜軸式柱塞油泵，配備Y200L-6型電機。通過調速閥可改變油泵的流量，據頂進時的工況要求及時控制主頂油缸的頂速。以滿足開挖面泥水平衡的條件，從而起到控制地面沉降的作用。鋼后靠管節(jié)頂進時油缸的反力，通過鋼后靠均勻地傳遞到工作井井壁上，避免井壁受力不均或局部受力過大造成井壁結構破壞。鋼后靠安裝時，應與頂進軸線保持垂直，與井壁間的空隙應用素混凝土填實，確保整體接觸。手動變量軸向柱塞油泵配備Y

53、180L-4型電機，通過變頻調速可以改變油泵的流量，根據頂進時的工況要求及時控制主頂油缸的頂速，并可遙控操作。頂進環(huán)由頂環(huán)和頂座組成，頂環(huán)用螺栓固定在頂座上，頂座底設有滾輪，可沿底架上的外側軌道往復運動，頂進時，油缸將頂環(huán)頂入混凝土管管節(jié)尾部，與混凝土管端部環(huán)墊板相貼，起對中和導向作用，并傳遞油缸頂力，均勻地作用在混凝土管管節(jié)上。3、出泥系統(tǒng)進水管路順直，聯(lián)接可靠不滲漏，進水宜進不含砂粒雜質的清水，壓力為7090N/cm2。排出泥漿的泥水比例為1:8泥漿濃度，由裝置在密封艙板下部的吸泥設備，通過管道壓送至地面貯泥池作分離處理。注意調節(jié)進水量和排泥量以使之相互協(xié)調。（三）、泥漿系統(tǒng)泥漿減阻用泥漿減阻是長距離頂管減少摩阻力的重要環(huán)節(jié)之一。在頂管施工過程中，如果注入的潤滑泥漿能在管子的外圍形成一個比較完整的漿套，則其減摩效果將是十分令人滿意的，一般情況摩阻力減至35kN/m2。本工程采用頂管掘進機尾部同步注漿和中繼環(huán)后面管段補漿兩種方式進行減阻。潤滑泥漿材料主要采用鈉基膨潤土、純堿、CMC。物理性能指標：比重1.051.08g/cm3，粘度3040s，泥皮厚35mm。漿液配比膨潤土水純堿CMS400kg適量6kg2.5kg注漿設