庐江县乡镇污水管网建设工程顶管施工方案(编辑修改稿)

庐江县乡镇污水管网建设工程顶管施工方案(编辑修改稿)内容摘要：

过快，可适当增大沉井下沉阻力，在井壁外围夯填碎石。 d、取土从锅底中心向四周扩展。 e、沉井下沉到位后井字梁 底土不得掏空，同时因考虑到上部荷载作用，应预留 5cm 不下沉。 ③ 下沉异常情况处理措施 a、 沉井下沉倾斜预防措施 沉井在第一次下沉前拆除垫层时，先井字梁后刃脚，应分区、依次对称，同步地进行，并且及时用砂填夯实。 环巢湖地区生态保护修复二期项目 13 加强沉井过程中的观测和资料分析，对沉井下沉全过程进行监控，发现倾斜及时纠正。 取土应从中间向四周扩展，并且均匀挖土，控制井内土面高差，同时避免刃脚下掏空过多。 b、沉井纠偏 对于沉井四周土质软硬不均及挖土不当引起的沉井倾斜纠偏方法有 3种。 挖土纠偏，即通过调整土的高差及调整沉井刃脚处保 留土台 的宽度进行纠偏。 射水纠偏，即采用向下沉较慢一侧的沉井井筒外部沿外壁四 周注射压力水，以减小土的抗力和井外壁与土之间的摩擦力，促使沉井较高的一侧下沉。 局部增加荷载纠偏，即在井筒较浅一侧增加荷载，促使其下 沉。 c、 沉井下沉过快和突沉预防措施 在沉井外壁夯填碎石，加大摩擦力。 控制挖土，锅底不能挖太深，刃脚下不得掏空。 当下沉接近设计标高时，可采取压密注浆的方法，使其刃脚附近土层密实来阻止沉井下沉过快。 注意沉井内外水位的变化，若沉井内水位低于井外水位时易形成流砂，因而要及时进行补水，使其井内水位始 终高于井外水位。 d、减阻措施 根据地质情况和前面计算结果，下沉过程应不需要进行减阻。 若下沉速度过慢，可在外壁均匀对称采用高压水枪进行冲刷。 沉井封底 ① 沉井下沉到距设计高程 时停止井内挖土和抽水，让其靠自重下沉到设计高程或接近设计高程，再经 2～ 3 天下沉稳定，或经观测在 24h 内累计下沉量不大于 10mm 时，即可进行水下混凝土封底施工并在封底混凝环巢湖地区生态保护修复二期项目 14 土顶面预留插筋，间距为 1000 ㎜ 梅花形布置。 ② 水下砼浇筑时，采用 1 台泵车，配备 1 根 216。 300 钢制导管， 容积的料斗。 导管内壁光滑、内径一 致，管接头要密封良好不漏水，且便于拆装。 1 根导管即可满足封底灌注要求。 首灌必须保证导管没入混凝土中，随时测控导管没入深度，探测必须从两个不同方向进行，以免误测。 ③ 每根导管应设球塞，控制砼下沉时井内水从导管挤出，损害砼的质量。 水下砼的坍落度应控制在 1820 ㎝，浇筑过程保持砼管充满度。 ④ 水下砼封底的浇筑顺序须从低处开始，逐渐向导管周围扩大。 每根导管的砼须连续浇筑，直到完成不间断。 随着砼浇筑不断提升导管，各导管间砼浇筑面平均上升速度不小于 ，砼面均匀。 底混凝土按水下混凝土进行施工，所有凸出设计 标高部分须凿除。 ⑤ 在封底混凝土达到设计强度值前，须保持井内外水位相等，以免封底混凝土承受水压，影响封底效果。 水下混凝土达到设计强度后，方可进行井内抽水，抽干后不得有渗水现象，否则应予修补。 检查井底无渗漏，即可施工钢筋砼底板。 井内开始抽水时，井外地下水位必须降至抗浮水位以下。 砖砌倒挂加钢筋混凝土内衬井施工 施工顺序：测量放线定位→第一层土方开挖→第一层混凝土圈梁浇筑→第一层砖砌筑→第二层土方开挖支护→第二层混凝土圈梁浇筑→第二层砖砌筑→ ......→最后一层土方开挖支撑→最后一层砖砌筑→浇 筑 C30钢筋混凝土基础→内衬钢筋混凝土施工→混凝土后靠背施工。 环巢湖地区生态保护修复二期项目 15 环巢湖地区生态保护修复二期项目 16 施工方法 工作井、接收井采用砖砌倒挂井施工，其上部 2m 开挖部分采用明砌施工；下部采用砖砌倒挂施工，采用圈梁加固，最少 3 道圈梁。 砖砌倒挂工作井内径Φ 6000mm，井底以上 3m 范围内浇筑一圈 200mm 厚 C30 钢筋混凝土内衬墙，最外围用 M10 水泥砂浆砌筑 MU10 烧结煤矸石砖，外径 7140mm，井壁厚 370mm，工作井顶部设置一道 240mm*300mm 的圈梁，明挖 2m 位置设置一道 370mm*300mm 的圈梁，工作井内衬墙 顶部设置一道 340mm*300mm 的圈梁，底板为 25cm 厚 C30 钢筋砼底板，井壁每隔 2m 设置一道 50 排水孔。 接收井内径Φ 4500mm, 井上面 2 米井壁厚为 ,下面井壁厚为。 井壁用 M10 水泥砂浆砌筑 MU10 烧结煤矸石实心砖，工作井顶部设置一道240mm*300mm 的圈梁，明挖 2m 位置设置一道 370mm*300mm 的圈梁，工作井内衬墙顶部设置一道 340mm*300mm的圈梁，底板为 25cm厚 C30钢筋砼底板，井壁每隔 2m 设置一道 50 排水孔。 本工程工作井、接收井施工方法一致。 具体如下： （ 1） 根据定位 线沿井壁周围下部均匀对称挖土，每次挖土深度不得超过 1m，周围砌好后挖中间部分土方，按顺序对称向下经行施工。 根据圈梁上部标高控制上部的砌体砌筑，上部井身强度达到 70%后经行下节开挖。 要求对称掏挖井壁下方的土层，每次掏挖宽度不大于 1200mm、深度不大于1000mm,至设计管内底标高下方 300mm 为止。 依据土质情况和开挖深度，每2m 设置钢筋混凝土圈梁一道（地质发生变化可适当加密圈梁，确保结构安全）。 开挖上部基坑土方至地下水位以上不小于 500mm，将开挖部分按施工要求的大小位置修正尺寸，然后砌筑上部工作井砖砌体； （ 2） 井壁采用 M10 砂浆 M1O 砖迅速砌筑掏挖部分的井身，地面下 2m以下范围内为 370mm 砖混支护，上部 2m 为 240mm 砖砌支护。 （ 3） 上部 2m 第一次开挖以 1:1 坡度进行开挖，开挖之后先浇筑钢筋混凝土圈梁，然后砌筑上部工作井，之后分层向下倒挂工作井，倒挂到井底板以上 3m 处时，在设置一道钢筋混凝土圈梁。 圈梁钢筋接头不得剪断，钢筋断头处搭接长度不得小于规范搭接长度，圈梁采用 240mm 300mm、环巢湖地区生态保护修复二期项目 17 370mm 300mm 和 340mm 300mm 的钢筋混凝土结构，主筋采用 14mm，箍筋采用 8@150mm，保护层为 30mm,混 凝土强度为 C30。 （ 4） 底板厚为 250mm，混凝土为 C30，同时设置 1 个 500mm 500mm 的集水坑。 （ 5） 下部钢筋混凝土内衬施工 ，应对井底下部进行清理。 ，先绑扎外立Φ 14 主筋，后绑扎内立主筋，绑扎时钢筋必须垂直，箍筋绑扎应尽量垂直于主筋，间距 ，双层双向，钢筋保护层垫块随即绑扎牢固。 ，模板采用木模板，模板表面光洁，拼缝严密、平整，模板安装前涂刷无色脱模剂，采用机械配合人工进行立模，立模一次到顶，模板底部坐浆或垫实，防止 漏浆，安装位置准确，安装牢固。 ，所有井体混凝土均采用商品砼，浇筑时由下往上逐层浇筑，每层厚度不超过 30cm，振捣采用插入式振捣器，由熟练操作手振捣，砼一次浇筑到位，内衬高 3 米，厚。 、养护，砼浇筑完成后派专人养护，当达到一定强度后方可拆模，拆模时要小心，注意机械不要碰到井壁。 （ 6） 后靠背 (接收井没有 )：对于顶管工作井，内衬钢筋混凝土施工完毕后，依据管道走向设置混凝土后背，后背尺寸为 ,厚为 ，用 C25 混凝土浇筑。 （ 7） 出土及排水：采用人工取土，用一 绞盘和一个箩筐（吊索须用直径≥ 16mm 的坚韧麻绳或尼龙绳，结扣牢固，有安全制动和吊钩装置）从坑中吊土，或采用卷扬机配合三脚架垂直运输。 排水采用集水坑排水，用潜污泵明排。 （ 8） 工作坑、接收坑周边用粘土分层回填并用夯实击层层夯实，压实度≥。 （ 9） 砖砌倒挂井圆周围允许偏差177。 20mm，墙面垂直度允许 ≦ 100mm。 环巢湖地区生态保护修复二期项目 18 结构验算 钢筋混凝土沉井无需进行结构简算，现只需要反向简算砖砌倒挂加内衬井能使用的最大井深。 结构厚度： t=KPD/2fc t 为接收井墙厚度 m。 K为安全系数一般取。 P 为（土和地下水对 壁的最大侧压力 KN/m2）也就是工作坑最深处主动土压力。 fc 为设计井结构允许应力 KN/m2，一般砼取 10N/mm2，砖体取。 D 为挖孔外径（ 7140mm）。 本工程 t=370mm 则 P=2fct/KD=2**370/(*7140)=井设计段面合理后应对环向应力（圆形）和径上应力进行计算。 δ n=PD/2tfc δ n 为接收井环向应力，其它同上。 径向应力δ a=P/2fV 在砖砌护壁上产生的δ n 和δ a 应小于砖砌体的抗压强度设计值 fc （ N/mm2）＝ （ N/mm2）＝。 δ n= 7140∕ (2 370)＝ fc＝ δ a=P/2＝ ＝ fV＝ 由以上验算知，结构满足要求。 依据朗金理论计算出主动土压力最大公式来反算最大井深 P=r1htg2（ 450Φ /2） +（ r2rw）（ Hh） tg2（ 450Φ /2） +（ Hh） rW 其中 P 为 H 处最大主动土压力 119KN/m2。 r1 为土干 容重 KN/m3。 r2为土体湿土状态下容重 KN/m3。 rW 为水的容重取 10KN/m3。 H 工作坑地面到工作坑基础深度 m。 h 为土面到坑下地下水深度 m。 Φ土体内摩擦角。 本工程取。 依据地质报告，井多位于②层粉质粘土中， r1＝ 16KN/m3， r2 ＝，Φ＝ ， h=2m， tg2（ 450Φ /2） = 则 119=16*2*+（ ） *（ H2)*+（ H2） *10 得 H= 即在未施工钢筋混凝土内衬之前，砖砌倒挂井使用的最大井深为环巢湖地区生态保护修复二期项目 19 ，若在基础向上 3m 范围内在加上钢筋混凝土内衬则更加安全可靠。 同样可得砖砌倒挂接收井使用的最大井深为 11m。 背墙被动土压力验算 后背墙主要的功能是在顶进过程中自始至终承担主顶站顶管前进时的后坐力。 后座墙的最低强度应保证在设计顶力作用下不被破坏，要求其本身的压缩回弹量为最小，以充分发挥主顶工作站效率。 在设计和安装后座墙时，应满足如下要求。 （ 1）、要有充分的强度 （ 2）、要有足够的刚度 （ 3）、后座墙表面要平直 （ 4）、材料要均匀 （ 5）、结构简单、装卸方便 （ 6）、在本工程中，后背均采 用 C25 钢筋混凝土，尺寸为 ，深度在底板下 20cm。 假定主顶油缸施加的顶进力是通过后座均匀地作用在工作坑后的土体上。 为确保后座在顶进过程中安全，后座的反力或土抗力 R 应为总顶进力 P的 ～ 倍。 R=α B（ γ H2 2pK +2cH pK +γ hHKp） 式中： R—— 总推力之反力， KN；α —— 系数，取α =～ ； B—— 后座墙的宽度， m；γ —— 土的容重， KN/m3； H—— 后背墙的高度， m； Kp—— 被动土压系数； Kp=tg2（ 450+2 ）；  土的内摩擦角； c—— 土的内聚力， KPa； h—— 地面到后座墙顶部土体的高度， m。 本工程中， c=42Kpa B＝ γ =＝ 2m  =, Kp= tg2（ 450+） =, c=42 KPa,h=3m, R=2 ( 22 ∕ 2＋ 2 42 2√ ＋ 3 2)＝ ：顶管施工技术的顶力计算是一项很重要的工作，它是正确选用施工机具和确定后背墙加固方案、施工进度的依据。 顶力计算公环巢湖地区生态保护修复二期项目 20 式较多，计算也相当复杂，为了减少计算复杂程度和方便施工，结合我公司多年来的实际经验和有关技术资料提供的数据，可以按下列经验公式进行计算。 计算结果如下。 P＝ K粘（ 22D110） L= (22 ) 70=973KN K粘 ———— 被动土压系数（上述计算取 ） D1—— 混凝土管外径（ m）（ d800mm管道外径为 ） L—— 单元顶距（ m） (本工程取 70m) R/ P＝。 故后背墙被动土压力满足设计要求。 顶进最大顶力状态下后背筋抗拉强度验算 后背钢筋混凝土内配置Φ 16@150单层钢筋网。 ｆ＝ N／Ａ ｆ y ｆ－受拉钢筋的实际抗拉强度 N拉力 (顶力 ):973 1000N A受拉钢筋总的截面面积： 8２ 15 2= ｆ y受拉钢筋的抗拉强度设计值 :310N／ mm２ ｆ＝ 973１０００／ ＝ 161N／ mm２ ｆ y 、顶管施工 施工前的方案准备工作不容不得忽视，全面、详细的了解管道所在处的地质及其它各种管道、市政设施、构建筑物的情况，认真研究可能会发生的意外问题，制定出施工对策。 ⑴劳力组合 顶管技术人员的进场时间为：先遣人员在沉井浇筑混凝土前进入现场，以安排顶管与沉井工程的协调事宜。 顶管施工人员在沉井封底时进场，进行顶管施工机具设备的安装准备。 顶管施工结束后，人员随顶管设备一起撤出。 顶管工程一般要求 24 小时连续作业，掘进机每台配置 2 个班组轮流作业。 环巢湖地区生态保护修复二期项目 21 顶进施工班组人员。