供水一期过江顶管施工组织设计(编辑修改稿)

供水一期过江顶管施工组织设计(编辑修改稿)内容摘要：

本项工程沉井砼施工采取分节浇注，单节长度按设计结构厚度分台阶来划分 ，单节长度范围为 ～ 之间。 过江段出发井起沉标高 ，底标高，接收井起沉标高 ，底标高。 所以各分 四 节浇筑制造，分两次下沉，即先下沉底部的第一、二 、三 节 ,上面的部分第二次下沉到位。 过宁通高速高路段工作井起沉标高 ，底标高 ， 2 次浇筑制造，一次下沉完毕。 为了防止渗水现象的产生，施工缝可以采用凸形口来防止渗水。 凸处宽为50cm，高为 10cm。 在下一节砼浇注之前，施工缝混凝土面必须凿毛，并清洗干净，排除积水，水平缝上均匀铺设一层 10～ 20mm厚的水泥砂浆，方可进行混凝土浇筑。 2） 沉井混凝土浇灌 1） 材料要求 混凝土采用 C25 商品混凝土，抗渗标高为 S6。 井壁及衬板混凝土用插入式振捣棒捣实。 2） 浇灌方法 沉井混凝土浇灌采取以下方式： 用混凝土运输搅拌车运送混凝土，混凝土泵车沿沉井周围进行分层均匀浇灌 ， 25cm为一层。 3） 浇灌混凝土时的注意事项 ① .混凝土沿壁周的水平高度均匀浇捣，每次浇筑混凝土分层高度不要太高，以免造成地基不均匀下沉或产生倾斜。 供水一期工程施工组织设计 第 28 页 /共 115 页 ② .由于 工作量 较大 ，不能一次浇完，须设水平施工缝，缝间留有凸缝并 插入短钢筋增加连接。 在浇筑新混凝土前须将表面洗刷干净，并用水湿润。 ③ .接触面处须凿毛、吹洗等处理。 前一节下沉为后一节浇灌混凝土工作预留 ～ ，以便操作。 ④ .混凝土浇完后及时进行养护，夏季经常洒水保证表面潮湿，并盖麻袋或塑料布防止水分蒸发。 冬季用防雨帆布悬挂于模板外侧，使之成密闭气罩，通蒸汽养护，以减少达到规定强度的养护时间。 ⑤ .拆模时对混凝土强度要求：当达到设计强度的 25%以上时，拆除不承受混凝土重量的侧模；当达到设计强度的 70%或设计强度的 90%以上时，拆除刃脚斜面的支撑及模板。 3）振捣要求 由于砼振捣 要求密实度较高，达到 S6 级抗渗标准。 要求每个振捣人员尽心尽力，不折不扣配合泵车浇筑。 对于每个部位振捣人员采取分段挂牌施工，为防止漏捣而使砼产生空洞、麻面。 要求在两振捣人员交接处相互渗过对方 50cm为宜。 使用时采用垂直振捣，并做到快插慢拔。 振动棒插入下层混凝土内的深度应不小于 5cm，以消除两层之间的接缝，同时在振捣上层混凝土时，必须在下层砼初凝之前进行，如下图示 ： 插入式振捣器模板下层已浇注砼～ 供水一期工程施工组织设计 第 29 页 /共 115 页 每插点层掌握好振捣时间，过长过短都不利，使混凝土表面不再显著下沉，不再出现气泡 ，表面泛出灰浆为准。 一般每插点振捣时间为 20－ 30 秒。 振动器插点排列均匀，采用“行列式”按顺序移动，以免造成混乱而漏振。 每次移动距离为 40～ 60cm为宜，如下图示。 井壁插入式振捣器模板 振动器尽量避免碰撞钢筋、模板、预留孔、预埋件、对拉螺栓等。 4） 拆模顺序： 1） 外侧模板及井内模板； 2） 刃脚斜面下支撑及刃脚斜面模板。 拆除刃脚下支撑时，对称依次进行。 七） 沉井下沉准备工作 （ 1）、清理沉井结构上的施工物件，嵌补好施工对拉杆的保护垫层孔，对井壁上的预留孔进 行封堵，顶管出洞预留孔采用钢板内封门，并将预留孔内用粘土和生石灰按 7： 3比例拌和均匀并夯实填充。 （见下图） 供水一期工程施工组织设计 第 30 页 /共 115 页 螺栓连接封门示意图闷板橡胶板穿墙套管粘土、石灰拌匀填实 供水一期工程施工组织设计 第 31 页 /共 115 页 此两块三角筋板需开孔三角筋板24 mm 螺栓孔30 只均布长江北汊闷板立面图 长江北汊闷板剖面图0 供水一期工程施工组织设计 第 32 页 /共 115 页 此两块三角筋板需开孔三角筋板螺栓孔26只均布过宁通高速闷板立面图 过宁通高速闷板剖面图0 供水一期工程施工组织设计 第 33 页 /共 115 页 以上 钢封门上的螺栓在外加设塑料套帽，避免潜水员下水清障时有物品被螺栓钩住。 其它预留 孔 （包括长江北汊顶管工作井位于标高 两只预留孔，长江北汊顶管接收井位于标高 两只预留孔，过宁通高速顶管工作井标高 两只预留孔） 采用砖墙封堵，砖墙内侧用 25＃槽钢焊接组成“井字”钢梁，以防砖墙在沉井下沉时受侧面土压力影响发生位移，砖墙内外侧用水泥砂浆括糙、抹平。 （ 2）沉井外井壁拆除尼龙顶帽留下的孔洞用 1： 的水泥砂浆嵌密实。 （ 3） 沉井结构上安装施工人员上、下行走扶梯，外井壁设置一座爬梯，在沉井下沉时，外井壁爬梯下端踏步应随着井的下沉而逐步拆除 （ 4） 在沉井外壁设沉井下沉高程控制点 ，喷制水准尺尺花，并在两互相垂直的井壁上端喷制平面位移观察尺尺花。 在施工区域的可靠位置，布设后视水准点二只，平面位置观测点二只，后视方位点二只，要求各控制点、基准点稳固可靠，并根据沉井降水影响情况进行复测、校正。 刃脚踏面底标高必须严格复核。 另外为了测量沉井的水平位移，在沉井互相垂直的两个立面顶部中心喷涂水平标尺，水平标尺的长度 ～ ，中心二侧各 25cm～ 40cm。 并做好水平位移控制点。 （ 5） 拆除沉井内、外脚手架，弯起底板预留圆钢插筋。 （ 6） 凿除素砼垫层必须待浇筑好的钢筋混凝土达到设计规定的强 度后才能进行。 凿除应划分区域，妥善安排好凿除顺序，应对称、均衡、同步、依次进行。 对称地分区域凿除刃脚下的砖模及素砼垫层，凿断线与刃脚底边平齐，不得漏凿，然后再对称地凿除底隔梁和横隔墙下的素砼垫层。 凿除时不得将手、脚、头部伸入刃脚斜面之下。 八）沉井下沉 沉井下沉采用不排水下沉，井内水头高度控制与井外地面同高， 下沉 过程中采用 机械 冲水吸泥的方式来施工，主要利用水枪的高压射流冲碎土层，同时搅拌形成泥浆，汇集于井底的集泥坑，由水力吸泥机吸出地面排放。 示意图如下： 供水一期工程施工组织设计 第 34 页 /共 115 页 水力吸泥机高压水枪高压水枪高压水枪高压水枪水力吸泥机用槽钢搭设冲水吸泥操作平台用钢管焊接形成防护栏供人行走井内水位与地面同高地面标高 地面标高井内水位与地面同高地下水标高 地下水标高固定卡座活动滑轮卡座机械水冲吸泥立面布置图集泥坑 1）初沉阶段施工 初沉阶段为沉井进尺在 以内施工过程。 （ 1）凿除 砖模以及 垫层砼时，要求以沉井中心对称施工 ，首先凿除隔墙下砖模，之后 从四个角开始 对程拆除井壁砖模。 凿除时由专人负责，要求测量加强观察，沉井发生倾斜时应及时调整位置，尽可能使沉井平稳地切入土中。 （ 2）素砼垫层清除后， 长江北汊工作井存在隔墙，所以先用高压水枪冲刷隔墙下砂垫层，之后 应将井下砂垫层从井中部开始向四周均匀 对称冲水。 （ 3）初沉时井的下沉系数大、重心高、稳定性差，因此 冲刷分布 一定要均供水一期工程施工组织设计 第 35 页 /共 115 页 匀、对称。 在该阶段控制点的高差容易偏大，必须要重视纠偏工作，纠偏的标准177。 300mm，但当高差值大 于 150mm 时，就应及时纠偏，利用不同的取土深度，对高处多 冲水 ，调整井内刃脚踏面的土反力分布状况，使沉井改变倾斜状态，逐步过渡到垂直方向。 （ 4）初沉阶段测量要求每隔 2小时测一次，平面位移每 24小时测一次，当测量报单反映沉井偏差超限时，应及时向 冲水 人员发出指令，调整冲吸土部位。 但要控制好井内的取土深度，一般取土底面高差不宜大于 50cm，当测量报单四角高差较好时，则对称取土继续保持正常状态下沉，但要限制挖土锅底的深度不宜超过 ，以防沉井发生突沉事故，应做到勤取、勤测、勤纠、取土均匀，控制好高差，确保沉井 在初沉阶段能够进入正确的平面位置。 2）正常阶段施工 在初沉阶段末期，沉井的技术指标良好，可适当增加沉井锅底深度，并且可加快冲吸土的深度和数量，减少土反力来降低下沉的阻力，提高施工进度。 在初沉末期，沉井四角控制点高差仍大，则按初沉阶段的纠偏要求进行调整，使沉井恢复正常施工状况。 在正常阶段沉井下沉过程中，四角控制点的高差大于 10cm，即要求纠偏，纠偏时井内 土层 高差小于 1m 为宜，不得过大。 刃脚下的土塞一定要控制好，如该土体被破坏极易产生涌土，所以挖靠井壁时，锅底位置应控制好，稳定好井壁外圈的土体，同时对井壁 外圈流失的土体应及时回填。 做好沉井下沉中的记录工作，画出下沉速率图，并整理好与沉井下沉相对的关系图，为终沉阶段的施工提供可靠数据依据。 3） 终沉阶段施工 终沉阶段刃脚踏面的警示标高，应根据沉井下沉的速率和沉井下卧土层的地质技术指标而确定，当沉井进尺到最后 2m 时就进入到终沉阶段，这时要让潜水员勤观测井内土体情况。 以防止井内土过多挖除，导致井的突沉和超沉，并影响井的使用。 终沉时，确保土体稳定，冲吸土锅底形状由“凹”面逐步过度到“凸”形反锅底，并且适当放慢冲吸土速度和数量，严格按照均匀对称的原则布置挖土范围。 当沉井四角控制点高差大于 200mm 时，应及时纠偏，纠偏方法以调整取土速供水一期工程施工组织设计 第 36 页 /共 115 页 度为主。 终沉阶段是沉井最关键时刻，故一定要加强观察，测量在最后阶段应每间隔 1小时，提供一份测量报告，严格控制沉井的下沉速率，应根据最后阶段沉井下沉速率实际情况，适当控制沉井标高的抛高量。 一旦沉井刃脚踏面到达设计标高的抛高量后，应立即停止冲吸土，用大石块抛填刃脚下，测量密切注意观测， 8小时内沉井下沉不大于 10mm，即为沉井可进行沉井封底。 沉井施工到位后，测量要求每间隔 6 小时观察一次四角高差，同时按照设计规范要求和建设单位的要求组织好定 期跟踪测量。 九） 沉井下沉辅助措施 沉井下沉系数可按下式计算： K=G/（ Rf+R2） 式中： K—— 沉井下沉系数 G—— 沉井浮容重（ KN） Rf—— 作用在井壁侧面上的土层摩擦力（ KN） R2—— 刃脚踏面下土的正面阻力（ KN） Rf =U*（ ）ƒ U—— 沉井周长（ m） H—— 沉井入土深度（ m） ƒ—— 土与井壁的单位面积摩阻力（ Kpa）取 20Kpa R2=F*R 极 F—— 刃脚踏面支撑面积（ m2） R 极 —— 踏面下土的极限承载力（ Kpa） 167Kpa A、 长江北汊工作井 Rf =U*（ ） *ƒ=48*（ ） *20=15600（ KN） R2=F*R 极 =（ *46） *167=3841（ KN） G不排水 =*（ 2510） =12686（ KN） K不排水 = G不排水 /（ Rf+R2） =12686/（ 15600+3841） = B、长江北汊接收井 Rf =U*（ ） *ƒ=*（ ） *20=12382（ KN） 供水一期工程施工组织设计 第 37 页 /共 115 页 R2=F*R 极 =（ *） *167=3356（ KN） G不排水 =*（ 2510） =10364（ KN） K不排水 = G不 排水 /（ Rf+R2） =10363/（ 12382+3356） = C、过宁通高速工作井 Rf =U*（ ） *ƒ=*（ ） *20=3342（ KN） R2=F*R 极 =（ *） *167=1763（ KN） G不排水 =111*（ 2510） =1665（ KN） K不排水 = G不排水 /（ Rf+R2） =1665/（ 3342+1763） = 通过以上计算：长江北汊工作井、接收井；过宁通高速工作井下沉系数均不能符合沉井下沉要求，必须采取下沉辅助措施。 1） 抽水下沉法 排水下 沉的沉井依靠抽水降低井内水位，减少浮力，可使沉井下沉。 抽水以不致引起沉井内翻砂涌泥为准。 2） 采用 触变泥浆 下沉辅助施工方法 本方案采用触变泥浆辅助下沉，方法是在沉井制作时预埋注浆管。 沉井下沉前在增加的刃脚外凸口上设置橡胶围裙。 沉井下沉时一方面从预埋的注浆管内强制压注触变泥浆，两一方面采用自流补给的方法向泥浆槽内补充触变泥浆。 下沉时使触变泥浆的液面高度始终和自然地坪持平。 供水一期工程施工组织设计 第 38 页 /共 115 页 触变泥浆套示意图16膨胀螺栓固定50*50*5角钢橡胶围裙储浆槽橡胶围裙预埋 48钢管@2020 触变泥浆套示意图 触变泥浆性能与配合比： 触变泥浆静置是呈胶凝状态，搅拌和 触动后又恢复其流动性，便于泥浆配置和输送。 因此触变泥浆构成的泥浆套是充当沉井在下沉过程中井壁和土层之间的隔离层，大大减少井壁侧面的摩阻力，是支撑土壁的理想材料。 触变泥浆由膨润土、 CMC、纯碱和水按一定比例经充分搅拌而成。 膨润土和CMC 必须用水充分浸泡 12 小时以上。 沉井使用的触变泥浆应满足下列力学性能指标： 名称 单位 指标 试验方法 相对密度 ~ 泥浆相对密度秤 粘度 S 30 500ml/700ml 漏斗法 含砂量 % 〈 4 胶体率 % 100 量杯法 失水量 Ml/min 14 失水量仪 供水一期工程施工组织设计 第 39 页 /共 115。