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1、目 录1编制依据51.1编制依据51.2相关规范52工程概况52.1工程概述52.2主要工程数量72.3工程环境和地质情况82.3.1地质特征82.3.2地下水情况82.4工程特点及难点93施工计划93.1进度计划93.2机械及设备配置计划93.3人员配置计划104施工工艺技术114.1技术参数114.1.1沉井施工参数114.1.2顶管施工参数134.2施工工艺流程164.2.1沉井施工工艺流程图164.2.2人工顶管工艺流程图175主要施工方案185.1施工部署185.1.1临时设施185.1.2施工现场管理机构205.1.3施工任务划分215.2沉井施工225.2.1沉井概况225.2.
2、2沉井制作225.2.3基坑开挖235.2.4降水工程245.2.5砂垫层工程245.2.6混凝土垫层工程245.2.7脚手架工程245.2.8模板工程245.2.9钢筋工程255.2.10混凝土工程265.2.11分节接缝处处理285.2.12洞口加固285.2.13沉井制作的允许偏差285.2.14沉井制作质量保证措施295.3沉井下沉295.3.1下沉准备工作295.3.2素混凝土垫层凿除305.3.3沉井下沉305.3.4沉井助沉措施315.3.5沉井下沉注意事项325.3.6测量控制与观测325.3.7沉井纠偏335.3.8沉井下沉速度控制335.3.9沉井封底345.4 顶管施工3
3、45.4.1 顶管设备安装345.4.2顶管进出洞365.4.3顶进施工395.4.4顶管测量415.5特殊管段的处理435.5.1沉井处于既有河塘435.5.2顶管区段处于既有河塘445.5.3压密注浆445.6监控量测455.6.1监测设计原则455.6.2施工监测目的455.6.3监测内容465.6.4监测方法465.6.5监测精度及所采取的技术措施485.6.6监测频率495.6.7 监测应急措施496施工安全保证措施496.1安全施工组织保证496.1.1安全管理机构图506.1.2安全保证体系框图516.2安全施工技术保证526.3安全保证措施536.3.1临边防护536.3.2吊
4、装工程536.3.3管道内通风546.3.4施工用电546.3.5顶管作业556.4安全应急预案556.4.1应急预案的方针与原则556.4.2应急预案工作流程图556.4.3突发事件风险分析和预防566.4.4应急小组及联系方式586.4.5应急预案措施586.4.6应急演练607质量保证措施607.1质量保证制度607.2质量预防处理措施607.2.1沉井施工质量措施607.2.2顶管施工质量措施638季节性施工措施648.1雨季施工648.2夏季施工659环境保护及文明施工措施669.1一般规定669.2具体要求669.2.1现场布置669.2.2现场卫生管理679.2.3振动与噪音控制
5、679.2.4空气污染控制和防止扬尘措施689.2.5水质污染控制及排放689.2.6路况维护与路面卫生69附件：计算书701工作井刃脚垫层验算701.1工作井刃脚砂垫层721.2工作井刃脚混凝土垫层722接收井刃脚垫层验算732.1接收井刃脚砂垫层752.2接收井刃脚混凝土垫层753工作井相关系数验算763.1下沉系数763.2下沉稳定系数773.3抗浮系数774接收井相关系数验算784.1下沉系数784.2下沉稳定系数794.3抗浮系数805模板验算805.1模板搭设情况805.2模板验算参数805.3模板验算816顶管施工对工作井井壁受力分析846.1管道的总顶力846.2工作坑的抵抗荷
6、载851编制依据1.1编制依据（1）淮南市山南新区南纬九路道排工程招投标文件。（2）淮南市山南新区南纬九路岩土工程勘察报告。（3）淮南市山南新区南纬九路道排工程施工图设计修三。（4）淮南市山南新区南纬九路排水工程实施性施工组织设计。（5）设计图纸会审记录答疑。1.2相关规范（1）市政地下工程施工质量验收规范（DBJ08-236-2006）（2）给水排水构筑物施工及验收规范（GB50141-2008）（3）给水排水管道工程施工及验收规范（GB50268-2008）（4）顶进施工法用钢筋混凝土排水管（JC/T640-2010）（5）F型钢承口钢筋混凝土排水管（顶管）（Q/AS2002-2003）（
7、6）工程测量规范（GB500262007）（7）混凝土结构工程施工质量验收规范（GB50204-2002）（8）市政排水构筑物工程施工及验收规程（DBJ08-224-96）（9）基坑工程施工监测规范（DG/TJ08-2001-2006）（10）地基处理技术规范（DG/TJ08-40-2010）（11）建筑工程施工质量验收统一规范（GB50300-2001）（12）给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程（CECS 137-2002）（13）混凝土结构设计规范(GB 500102002)（14）钢筋焊接及验收规程（JGJ18-2003）2工程概况2.1工程概述为完善淮南市山南新区城市基础工程建设，
8、满足居民的通行与排放污水的需求，山南新区管委会投资建设纬九路道排工程。其中南纬九路污水工程为纬九路及附近污水排入下游污水处理厂的主干管，工程建设完成后能将山南新区范围内居民生活污水全部汇集至污水处理厂。 南纬九路污水工程设计为南、北两道污水管线，南侧污水管中心线距离道路中心线27m，北侧污水管中心线距离道路中心线24.5m；管线布置图见图2.1-1。图2.1-1 纬九路管线综合布置示意图南侧污水管线为d500PE双壁波纹管（环刚度等级不低于8.0KPa），埋深较浅，采用开槽法施工。北侧污水管线起汇流作用，汇集沿线污水至污水处理厂，埋深5m的管段采用钢筋混凝管，承插口连接；埋深超过5m的采用F型
9、钢承口钢筋混凝土管，顶管法施工（管径为d1000、d1200、d1500、d1600、d2000），顶管工作井为钢筋混凝土结构，沉井法施工。南纬九路污水工程共设计顶管工作井39座、顶管接收井45座；顶管工作井、接收井为钢筋混凝土结构，采用排水下沉法施工，见下图。图2.1-2 工作井做法示意图2.2主要工程数量表2.2-1 顶管工程主要数量表序号管道规格数量m施工方式备注1d1000242顶管法施工F型钢承口混凝土管，小计5080m2d120011753d150022414d160011005d2000322（2）沉井主要工程数量见表2.2-2。表2.2-2 顶管工作井、接收井主要工程数量表序号
10、项目名称项目特征描述数量1土方开挖沉井基坑挖方8670.3m32沉井下沉深度10m以内24709.2m33砂石回填井内回填22031.2m34混凝土各规格9907.1m35钢筋各规格1150.1t6检查井高度10m内84座2.3工程环境和地质情况2.3.1地质特征根据淮南市山南新区南纬九路岩土工程勘察报告（项目编号:2009-03-027），本工程主要穿越3个土层，施工区域地质情况如下：层填土，厚0.300.8m。建筑场地内大部分地段为耕土，村庄内为填土、含砖块、碎石等。水沟、水塘内有淤泥。层粉质粘土，埋深0.300.8m，层厚0.402.00m，层底标高为34.2555.26m，褐黄灰色，稍
11、湿，软可塑状。该层土分布不均匀，在场地东部分布。内含少量铁锰结核及氧化物，可见植物根茎、有机质及根孔。该层土光泽度差，韧性稍好，切面粗糙，干强度低，无摇震反应。该层土结构较差，承载力较低，中等偏高压缩性。层粘土，埋深0.302.60m，本次勘察未钻穿该层，该层最大勘探深度7.60m。褐黄黄褐色，稍湿，硬塑状。内含少量铁锰结核及氧化物，可见钙质结合、含少量风化姜石。该层土光泽度较差，韧性稍好，切面光滑，干强度高，无摇震反应。该层土结构好，承载力高，中等偏低压缩性。2.3.2地下水情况场地内赋存地下水为第四系松散层中的上层滞水，上层滞水主要赋存于层填土和层粉质粘土中，受地表水及大气降水影响较大。根
12、据附近地区资料，地下水对钢筋混凝土结构无腐蚀性，对钢结构有弱腐蚀性。2.4工程特点及难点（1）工程量大、里程长本工程管道顶进共5080m，沿线设置顶管工作井39座、接收井45座，合计沉井下沉24709.2m3，钢筋1150.1t,混凝土9907.1m3,井内回填22031.2m3，检查井84座。工程量较大，一旦开工，工期相对较紧，故对物资材料的及时供应及施工组织的安排有较高的要求。（2）施工工艺复杂，施工技术要求高顶管及沉井施工工艺复杂，施工技术要求高，故对施工技术方案可行性、合理性及施工工序衔接有更高的要求。（3）安全操作要求高顶管及沉井施工与水文地质有着密切关系，施工时除应严格按照勘察报告
13、的相关参数进行顶进顶力、迎面阻力、沉井的下沉系数、稳定系数、抗浮系数等验算外，还应注意现场实际水文地质的变化，并进行监测；所有施工人员、机械必须符合建筑工程安全生产技术规范的要求。3施工计划3.1进度计划根据纬九路排水工程总工期要求，结合现场实际情况，本工程沉井施工计划日期为2012年3月10日2012年6月7日，顶管施工计划日期为2012年3月27日2012年7月13日，总工期125天，工期计划表见附表。3.2机械及设备配置计划根据施工需要，本工程所需主要机械、设备名称及工程量见下表，施工时应提前做好机械设备的进场、检修保养，并在施工中做好机械调度，以满足施工需求。表3.3设备配置计划表序号
14、名称规格功率/容量单位数量备注1反铲挖掘机PC220169辆122自卸卡车康明斯20t175辆403汽车吊QY20K110辆124泥浆泵150型5.0台4备用5潜水泵WQ20-221.5台186水力冲泥机Zl-1010套12备用7钢筋切断机SG40A7台48钢筋对焊机UN1-100100台49交流电焊机BX3-30022台1210钢筋弯曲机GJB7-403台611柴油发电机30GF35150台612插入式振动棒ZJ500.9台2413蛙式夯机HW603台1214平板振动夯HCD1003台1215液压台YZ-1320H-Z-11L11.0套1216千斤顶YDJ-8.9200t台1217千斤顶YD
15、J-12.53300t台1218挖掘机pc200-8加长臂台1219水准仪苏光台320全站仪瑞德R-422台121有毒有害气体检测仪万康四合一台13.3人员配置计划表3.4人员配置计划序号工种数量工作范围1队长12顶管及沉井施工生产管理、调度协调2安全员6现场安全管理与交底3测量员4平面放样与高程控制4挖机司机24挖掘机的操作与维修5吊车司机12吊车的操作与维修6焊工24钢筋的焊接7钢筋工40绑扎钢筋8普工50机动工作9电工6现场施工临时用电10木工21支拆模板11架子工21脚手架搭设。12瓦工24砼浇筑及养护4施工工艺技术4.1技术参数4.1.1沉井施工参数（1）土层相关参数表4.1.1-1
16、基坑开挖深度范围内土层的有关参数层位土层名称重度（kN/m3）抗剪强度静力触探试验承载力设计值承载力特征值C（kPa）（o）Ps（MPa）fd（kPa）fak（kPa）粉质粘土19.022.037.01.52160-粘土19.822.862.92.98 250140表4.1.1-2单位摩阻力标准值f值序号土层名称井壁摩阻力（kPa）1填土10152可塑、软塑状态粘性土10253硬塑状态粘性土2550注：本表参见给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程第6.1一般规定中6.1.1表。表4.1.1-3 地基土的极限承载力Rj序号土壤名称Rj (kPa)序号土壤名称Rj (kPa)1淤泥100-200
17、6软可塑状态亚粘土200-3002淤泥质粘性土200-3007坚硬、硬塑状态亚粘土300-4003细砂200-4008软可塑状态粘性土200-4004中砂300-5009坚硬、硬塑状态粘性土300-5005粗砂400-600注：本表参见给水排水工程钢筋混凝土沉井结构设计规程第6.1一般规定中6.1.3表。（2）沉井下沉系数kst=(GK- Ffw，k)/Ffk 式中：kst下沉系数；GK井体自重标准值（kN）；Ffw，k地下水浮力的标准值（kN），当采用排水下沉时为=0；Ffk井壁摩擦阻力的标准值（kN）；Ffk =UA式中：U沉井井壁外围周长（m）；A单位周长的摩阻力（kN/m）；A= f（
18、H+h1-2.5）/2式中：H沉井下沉深度（m）；f单位面积的摩阻力（kN/m2）；h1沉井下部台阶高度（m）；沉井下沉系数一览表序号沉井类别kst数值（埋深最大）kst数值（埋深最浅）1顶管工作井1.271.652顶管接收井0.911.20（3）下沉稳定系数kst，t=(GK- Ffw，k)/（Ffk +Rb）式中：kst，t下沉稳定系数；Ffw，k地下水浮力的标准值（kN）；Ffk井壁摩擦阻力的标准值（kN）；2208 kNRb刃脚下的地基土极限承载力之和（kN）；沉井下沉稳定系数一览表序号沉井类别kst。t数值（埋深最大）kst。t数值（埋深最浅）1顶管工作井0.900.882顶管接收井
19、0.800.85（4）抗浮系数kfw=G/FF=r2hg 式中：kfw抗浮系数F水浮托力（kN）沉井抗浮系数一览表序号沉井类别kst。t数值（埋深最大）kst。t数值（埋深最浅）1顶管工作井1.071.702顶管接收井1.221.894.1.2顶管施工参数（1）导轨间距根据施工图设计，管内底到底板上表面距离为500mm。本工程导轨与管道中心夹角取60o。导轨、底座及斜撑采用型钢制作。其中导轨选用工字钢；斜撑采用槽钢，布置间距1.5m；底座采用槽钢拼装而成，布置间距1.0m。导轨做法见图4.1.2，各规格管道导轨、底座、斜撑型材对照表见表4.1.2。图4.1.2导轨做法示意图表4.1.2 导轨、
20、底座、斜撑型材对照表序号管内径d导轨间距m导轨工字钢底座槽钢斜撑槽钢1d10000.600I1418a对拼82d12000.720I1616a对拼103d15000.900I20a30a14a4d16000.960I20a30a14a5d20001.200I25a25a16a（2）管道允许顶力管道的允许顶力取决于管材强度、顶进时的加压方式、受力面积、顶铁与管道端面的接触状态等，根据给水排水工程顶管技术规程(CECS246：2008)钢筋砼管的允许顶力可按下列公式计算：式中 Fdc钢筋混凝土管允许顶力(N)； 1混凝土材料受压强度折减系数，可取0.90； 2偏心受压强度提高系数，可取1.05；
21、3材料脆性系数，可取0.85； s混凝土强度标准调整系数，可取0.79； fc砼抗压强度设计值(N/mm2)，取50N/mm2； Ap管道的最小有效传力面积(mm2)； QD顶力分项系数，可取1.3。经计算，本工程各管径钢筋混凝土顶管允许顶力详见下表：管 径123QDsfc(N/mm2)Ap(mm2)Fdc (kN)DN10000.901.050.851.300.79503454006753.71DN12000.901.050.851.300.79504973769725.35DN15000.901.050.851.300.795077715015195.86DN16000.901.050.8
22、51.300.795088422417289.51DN20000.901.050.851.300.7950138160027014.85(3)顶进顶力根据给水排水工程顶管技术规程(CECS246：2008)，管道的总顶力为：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）；fk管道外壁与土的平均摩阻力（kN /m2），本工程取3.0； NF人工挖掘迎面阻力： D 工具管外径(m)，D1000=1.20m，D1200=1.44m，D1500=1.80m，D1600=1.92m，D2000=2.4m；t 刃口厚度，本工程工具管刃口厚度为20mm(m)；R 挤土阻力(kN
23、/m2)，可取R=300500 kN/m2，本工程取值400kN/m2；各段顶力计算一览表见附表1。(4)挖掘面稳定性顶管施工过程中，由于地下水的渗透、挖掘面应力的释放等使开挖面产生剪切应力，挖掘面土的抗剪强度如小于该剪切应力，挖掘面就有可能坍塌。在任意深度h处土的主动土压应力是垂直于挖掘面的，其大小为：那么，在全高h断面的主动土压应力应为：要求断面能自力，则必须是0，=0时的自立高度称作为，则有：因为，把它代入上式并整理则有：式中：自立高度(m)；管外壁土体自立高度，本工程取7.08(m)； c 土的内聚力(kPa)，取22.0； 土的容重(kN/m3)，取19.8； 土的内摩擦角()，62
24、.9；根据地质勘查报告，本工程管线位于层粘土层，则最大管外径D=2.0+0.22=2.4m2544d35d5.2.10混凝土工程（1）混凝土施工本工程采用商品混凝土。浇筑混凝土前，通过配合比试验核定出本次混凝土所需的配比，通知搅拌站按该配比生产本次所需的混凝土。混凝土强度等级：主体结构混凝土为C30、封底混凝土为C15。混凝土施工时，采用混凝土输送泵浇筑，以保证对称、均匀浇筑，分层厚度为300mm。沉井浇筑过程中，混凝土应保持同步均匀上升，并密切注意观察沉降，若发现不均匀下沉，应及时调整，严防井壁断裂。沉井刃脚斜面的模板应在混凝土达到设计强度的75%以上时方可拆模。所有预埋件必须事先埋设，经验
25、收合格，方可浇筑混凝土。在未达到规范规定的拆模强度前不得拆模。分段浇筑示意图见图5.2.10。图5.2.10 沉井浇筑顺序图浇筑顺序见表5.2.10。表5.2.10 沉井施工顺序表序号部位井类型高度m标高（相对地面）混凝土用量1刃脚工作井接收井1.91.55-8.1-10m-8.45-10m23.0710.8121/2高池壁（下）工作井接收井3.05-5.05-8.1m-5.4-8.45m44.5322.5331/2高池壁（上）工作井接收井3.05-2-5.05m-2-5.4m44.5322.534封底工作井接收井0.9（0.7）-9.1-10m-9.3-10m35.9113.15底板工作井接收井
